En stråle av solljus strömmar in i ditt vardagsrum, lyser upp en Vintergatan av dammpartiklar som hänger i luften. Även om luften ser tjock ut, de synliga dammpartiklarna är så stora att de inte kan nå de minsta grenarna av andningsträdet i dina lungor. Det är dammet vi inte kan se – mindre än 2,5 mikron, kallas PM 2.5 – som kan orsaka allergier och andra andningsproblem.
Inuti boskapsanläggningar, dammpartiklarna är mycket rikligare än i ett vardagsrum, och kan orsaka lungproblem för alla som andas luften, inklusive djuren. Ett nyligen genomfört forskningsprojekt om luftkvalitet karaktäriserar de dammpartiklar som finns i olika boskapsanläggningar. För studien, luften togs under tre dagar i följd i var och en av tre typer av djurproduktionsanläggningar – fjäderfä, mejeri, och svin.
"Om du ska reglera luftkvaliteten, först måste du mäta det. Och innan du mäter det, du måste karakterisera hur man mäter det och vad som finns i det, säger Richard Gates, professor vid Institutionen för jordbruks- och biologisk teknik vid Agricultural College, Konsument- och miljövetenskap vid University of Illinois och medlem av forskningsprojektgruppen.
Gates säger att inte allt damm från boskapsanläggningar är lika. "För att hantera eller reglera dammet, vi måste först förstå dess egenskaper. Tills vi har det, vi kan inte göra modeller som beskriver utsläppen från en byggnad, hur mycket av det faller inom 100 yards från en byggnad, och hur mycket av det går mycket längre från anläggningen."
Enligt Gates, anläggningar för värphöns anses vara en mycket dammig miljö; en mejerianläggning är en mycket öppen, luftig miljö med mycket frisk luft; och en svinbearbetningsbyggnad, även om det inte anses vara särskilt dammigt, är faktiskt den sämsta totalt sett i dammnivå, speciellt vid den farligaste partikelnivån (PM).
"Av de tre typerna av boskapsbyggnader, svinanläggningar tippar skalan när det gäller att ha den högsta mängden av de farligt små, Partiklar av storleken PM 2,5 – betydligt högre, " säger Gates.
Anekdotiskt, Gates säger att en hög andel av människor som arbetar i boskapsanläggningar, över tid, utveckla andningsproblem. "De bör alltid bära skyddsmasker. På större gårdar är det ett krav, " säger han. "I början av boskapsuppfödningen, masker var inte tillgängliga, och i utvecklingsländer, tillgänglighet är fortfarande ett problem. Och grisar drabbas, för. En av de stora utmaningarna i svinproduktionen är att hålla dem friska utan användning av antibiotika, och andningsstress är en av hälsoproblemen."
Projektets ledande forskare, Ehab Mostafa, samlade in uppgifterna vid boskapsanläggningar i Tyskland, som tros vara jämförbara när det gäller damm med anläggningar i USA, och gjorde den första analysen. Mostafa utvecklade också en sedimentationscylinder för att mäta partiklarna. Luft blåses in i toppen av cylindern. Sedan mäter en partikelräknare inuti partiklarnas densitet och vikt per yta när de faller till botten.
"Intressant, partiklarna är inte alla sfäriska, " säger Gates. "Utan vetenskapliga sätt att karakterisera deras former, då är varje modell som vi använder för att förutsäga hur många det finns och hur man mäter dem och deras öde fel – eftersom modellerna har antagit sfäriska partiklar. Vi har vetat att de inte alla kunde vara perfekt runda, men den här studien visar att du kan använda dessa härledda värden och förbättra förutsägelser för mer exakta modeller genom att ta hänsyn till skillnader i egenskaper vid olika storlekar och typer av partiklar."
Gates säger att denna forskning är en rigorös vetenskaplig metod för att karakterisera dessa partiklar. Informationen kommer att användas som input för modeller för att upptäcka dammets öde när det lämnar byggnaden och dess påverkan på den yttre miljön.
"Det finns viktiga resultat från denna forskning, " säger Gates. "En är att karakterisera vad som händer i dessa tre typer av anläggningar. Sedan, med den informationen, vi kan jämföra det med vad vi redan har för hälsonormer för människor och djur. Till exempel har OSHA en 8-timmars exponeringsgräns för PM 2,5."
Studien, "Fysiska egenskaper hos partiklar från djurhus - empiriska studier för att förbättra emissionsmodellering, " publiceras i Miljövetenskap och föroreningsforskning .
