Методические указания к выполнению лабораторных работ

Лабораторные работы по зоогигиене выполняются согласно учебному пособию «Зоогигина. Методические указания по выполнению лабораторно-практических работ» студентами специальности «Ветеринария» (Чикалёв А.И., 2004).

Методические указания состоят из пяти разделов. Приведенные в них задания по усмотрению преподавателя и в зависимости от конкретных условий можно выполнять в другом порядке или не выполнять вообще.

Студенты выполняют задания после изучения соответствующего раздела теоретического курса звеньями по 2-4 человека. Перед выполнением каждого задания студенты должны четко усвоить его цель, знать теоретические основы процессов и определить порядок проведения работы.

В процессе выполнения работ их результат заносится в специальную тетрадь синими чернилами или в необходимых случаях простым карандашом в следующей последовательности: раздел, дата выполнения, название выполняемой работы, используемые оборудование и реактивы, ход определения, расчеты по приводимым формулам и результат. В конце урока каждый студент сдает зачет, при котором учитывается правильность выполнения и аккуратность оформления работы, полнота ответов на вопросы по теме выполненной работы.

Раздел 1

Методы контроля микроклимата

Воздушная среда является сложным комплексом взаимосвязанных и взаимодействующих факторов. Как внешние раздражители они вызывают различные реакции со стороны организма животных. Параметры воздушной среды должны быть не только оптимальными, но и стимулирующими, способствовать укреплению здоровья и повышению продуктивности животных.

Среди всех факторов воздушной среды выделяют физические свойства воздуха и его газовый состав. В закрытых животноводческих помещениях они фактически определяют микроклимат.

ТЕМПЕРАТУРА. При определении температуры необходимо соблюдать следующие правила:

• термометр помещать не ближе 1 м от стен так, чтобы на него не попадали прямые солнечные лучи, тепло от печей, батарей, холод от окон и вентиляционных труб;

• время измерения температуры должно быть не менее 10-15 минут;

• отсчет показаний термометра ведут по нижнему уровню мениска жидкости в капилляре;

• нельзя трогать капилляр рукой, дышать на термометр, а в период снятия показаний наблюдатель должен находиться как можно дальше от термометра;

• термометр подвешивают на шнуре к деревянному шесту или используют специальные штативы;

• температуру измеряют в 3 точках помещения - в начале, середине и в конце по диагонали;

• термометры помещают в зоне лежания животных на высоте 20-50 см и в зоне обслуживающего персонала, на высоте 150-160 см от пола.

Приборы и оборудование: Термометры, штативы.

Ход определения:

1.Прикрепить термометры к штативам и измерить температуру воздуха в 3 точках - в зоне лежания животных и в зоне нахождения обслуживающего персонала.

2.Рассчитать температуру в помещении как среднее арифметическое показаний всех термометров.

СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА. Для измерения малых скоростей движения воздуха в помещениях используют кататермометры. Это термометры с шаровым или цилиндрическим резервуаром. Кверху спиртовой резервуар переходит в капиллярную трубку, которая заканчивается небольшим цилиндром.

На одной стороне прибора имеются деления от 38 до 35°С, а на обратной стороне отмечен фактор (F) кататермометра. Деление величины фактора на время охлаждения прибора от 38 до 35°С дает величину теплоотдачи с 1 см² за секунду в милликалориях. Эту величину называют катаиндексом (Н). Перед работой резервуар прибора опускают в горячую воду и ждут, пока спирт не заполнит половины верхнего расширения. Затем прибор насухо вытирают и вешают в зоне измерения. При помощи секундомера определяют за сколько секунд столбик спирта опустится с 38 до 35°С.

Для определения скорости движения воздуха сначала вычисляют величину охлаждения 1 см² поверхности резервуара прибора в 1 сек. по формуле H=F/t, где Н - величина охлаждения в милликалориях, F - фактор прибора (обозначен на обратной стороне), t - время, в течение которого столбик спирта опустился с 38 до 35 градусов. Затем находят величину H/Q, где Q - разность между средней температурой прибора (всегда берется 36.5°С) и температурой воздуха в момент измерения. Зная величину H/Q определяют скорость движения воздуха (м/с) по формулам или специальным таблицам.

Для определения больших скоростей движения воздуха применяют анемометры. Перед началом определения следует снять показания стрелок на циферблате, дать поработать прибору на холостом ходу 1-2 минуты, а затем включить прибор и засечь время. Через 100 секунд выключить прибор и вновь снять показания. Затем следует определить количество оборотов в секунду и установить скорость движения воздуха по графику, прилагаемому к прибору.

Приборы и оборудование: Кататермометры, анемометры.

Ход определения:

1.Определить скорость движения воздуха в помещении при помощи кататермометра.

2.Определить скорость движения воздуха в вентиляционной трубе или вне помещения при помощи анемометра.

ВЛАЖНОСТЬ. Для определения влажности используют статические психрометры Августа и аспирационные психрометры Ассмана. Статический (бытовой) психрометр состоит из 2 термометров, резервуар одного из которых обернут материей, погруженной в воду. Этот термометр называется «влажным», а другой «сухим». Обычно измеряют абсолютную, относительную влажность воздуха, рассчитывают дефицит насыщения и находят точку росы. Аспирационный психрометр имеет механизм, обеспечивающий всасывание воздуха со скоростью 4 м/сек.

Ход определения:

1.Ознакомиться с правилами пользования психрометрами.

2.Рассчитать абсолютную влажность по статическому психрометру, используя формулу:

A=E-d*(t-t₁)*B, где

А - абсолютная влажность, мм рт.ст или г/м³ (эти показатели при температуре воздуха выше 0єС практически совпадают);

Е - максимальная упругость водяных паров по показанию влажного термометра, мм рт.ст. (находится по специальным таблицам);

d - психрометрический коэффициент (в помещении с небольшим движением воздуха d = 0.00079);

t - температура «сухого» термометра;

t₁ - температура «влажного» термометра;

В - барометрическое давление, мм рт.ст.

3.Рассчитать абсолютную влажность воздуха по аспирационному психрометру, используя формулу:

А=Е-0.5*(t-t₁)*(B/755), где

0.5 - психометрический коэффициент.

В - атмосферное давление в момент исследования.

755 - среднее атмосферное давление.

4. Рассчитать относительную влажность воздуха по формуле:

R=(А/Е)*100%, где

R - относительная влажность воздуха, %.

5.Определить относительную влажность по таблице и сравнить результаты.

6.Рассчитать дефицит насыщения как разницу между максимальной влажностью воздуха при данной температуре (находится по таблице) и его абсолютной влажностью.

7.Определить точку росы, найдя в таблице температуру, при которой вычисленная влажность становится максимальной.

Пример: Показания сухого термометра – 12єС, влажного – 9єС, максимальная упругость водяных паров, найденная по таблице, - 8.57 мм рт.ст., атмосферное давление - 760 мм рт.ст.

Решение:

Абсолютная влажность по статическому психрометру:

А=8.57-0.00079*(12-9)*755=6.78=6.8 мм рт.ст (6.8 г/м³).

Абсолютная влажность по аспирационному психрометру:

А=8.57-0.5*(12-9)*(760/755)=7.06 мм рт.ст. (7.06 г/м³).

Относительная влажность воздуха по статическому психрометру:

R = (6.8/8.57)*100=79.3 %.

Относительная влажность по аспирационному психрометру:

R= (7.06/8.57)*100=82.3 %.

Разные способы определения влажности воздуха обладают разной погрешностью. Наиболее точно влажность можно определить по аспирационному психрометру т.к. в этом случае учитывается среднее атмосферное давление, а сам психрометр обеспечивает движение воздуха возле резервуаров термометров.

Дефицит насыщения:

Дф₁=Есух-6.8=10.46-6.8=3.66 мм рт.ст. (3.66 г/м³) - статический психрометр.

Дф₂=Есух-7.06= 10.46-7.06=3.4 мм рт.ст. (3.4 г/м³) - аспирационный психрометр.

Точка росы:

T₁=5.6 градуса Цельсия (статистический психрометр).

Т₂=6.1 градуса Цельсия (аспирационный психрометр).

Это означает, что при снижении температуры в помещении с 12 до 5.6 или 6.1 градуса произойдет конденсация влаги в виде росы на холодных поверхностях (стенах, потолке, металлических ограждениях).

АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ. Атмосферное давление определяют ртутным барометром или барометром-анероидом. Нормальным атмосферным давлением считается 755 мм рт.ст. или 100.4 килопаскаля (кПа).

Приборы и оборудование: Барометры, счетная техника.

Ход определения:

1. Определить атмосферное давление.

2. Пересчитать полученный результат из мм рт.ст. в кПа, учитывая, что 1 мм рт.ст. равен 133 Па или 0.133 кПа.

ОСВЕЩЕННОСТЬ. Освещенность измеряют специальным прибором - люксметром, а единица измерения освещенности называется люксом. Кроме того, принято рассчитывать коэффициент естественной освещенности (КЕО), равный освещенности внутри помещения, выраженной в процентах к освещенности снаружи.

При отсутствии люксметра можно определить световой коэффициент, равный отношению площади остекления окон к площади пола.

Приборы и оборудование: Люксметры, мерные ленты, счетная техника.

Ход определения:

1.Изучить правила пользования люксметром.

2.Определить при помощи люксметра освещенность на улице, затем в помещении и рассчитать КЕО.

3.Рассчитать световой коэффициент.

4.Определить искусственную освещенность в вт/м².

Перевести освещенность из вт/м² в люксы, используя специальные коэффициенты.

ШУМ. Шумом считается звук, вызывающий неприятное или тревожное ощущение и оказывающий вредное действие на животных. Источником шума является работа оборудования. За единицу измерения шума приняты бел (Б) или децибел (дБ). Уровень шума 70-85 дБ считается нормальным.

Приборы и оборудование: Шумомер типа Ш-ЗМ, ВШВ-003 или аналогичный.

Ход определения:

1.Ознакомиться с правилами пользования шумомером.

2.Измерить и записать уровень шума в помещении.

ВРЕДНЫЕ ГАЗЫ. К вредным газам относят углекислый газ, аммиак, сероводород, ацетон и др. Эти газы в больших концентрациях оказывают токсическое действие на организм животных, что приводит к острому воспалению легких или к их отеку.

УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ. Определение углекислого газа по методу Прохорова основано на том, что водный раствор наша­тырного спирта с фенолфталеином в присутствии диоксида углеро­да обесцвечивается.

Приборы и оборудование: Колба на 30 мл с пробкой, шприц на 20 мл.

Реактивы: 0.25% раствор аммиака (нашатырный спирт), 1% спиртовой раствор фенолфталеина.

Приготовление рабочего раствора: к 500 мл дистиллированной воды добавляют одну каплю 25%-ного раствора нашатырного спирта и несколько капель раствора фенолфталеина (до появления розового окрашивания).

Ход определения:

В пробирку или колбу отмерить градуированной пипеткой 10 мл рабочего раствора. Шприцем набрать 10 мл атмосферно­го воздуха и через иглу в резиновой пробке ввести его в пробирку с раствором. Пробирку сильно встряхнуть для поглощения диокси­да углерода раствором. Затем вновь ввести 10 мл воздуха и жидкость взболтать. Так делать до тех пор, пока жидкость не обесцветит­ся. Затем в пробирку, промытую дистиллированной водой, налить свежий раствор и провести аналогичное исследование воз­духа помещения. Содержание диоксида углерода в воздухе помещения опре­делить по формуле:

x=0.03*V₀/V₁где

0.03 - содержание диоксида углерода в атмосферном воздухе, %;

V₀ - объем про­пущенного через раствор нашатырного спирта с фенолфталеином атмосферного воздуха, мл;

V₁ - объем пропущенного через раствор нашатырного спирта с фенол­фталеином воздуха помещения, мл.

Количество вредных газов в воздухе можно определять различными способами, в том числе при помощи газоанализатора УГ-2.

Приборы и оборудование: Газоанализатор УГ-2, стеклянные трубки с индикаторными порошкам.

Ход определения:

1.Изучить правила пользования газоанализатором.

2.Определить содержание вредных газов в воздухе помещения.

3.Сравнить полученные на занятиях результаты исследований параметров воздушной с требованиями, предъявляемыми к микроклимату помещений для взрослых животных (таблицы 1 и 2).

Таблица 1

Результаты исследований микроклимата помещения

Показатели микроклимата	КРС	Свиньи	Овцы	Лошади	Факт
Температура, єС	8-12	14-16	5-8	4-6
Скорость движения воздуха, м/с	0.3	0.2	0.5	0.5
Относительная влажность, %	70	75	80	75
Искусственная освещенность, вт/м2	50-75	50-100	30-50	20-75
Световой коэффициент	1:15	1:10	1:20	1:15
Барометрическое давление, мм рт.ст.	755	755	755	755
Уровень шума, дБ	70-85	70-85	70-85	70-85

4.Сделать выводы о соответствии исследованного микроклимата предъявляемым требованиям.

5.Сформулировать свои предложения по улучшению микроклимата в помещении применительно к животным разных половозрастных групп и видов.

Таблица 2

Результаты определения вредных газов

Наименование	Содержание в норме	Фактическое содержание
Углекислый газ	0.15-0.25%
Аммиак	5-20 мг/м3
Сероводород	5-10 мг/м3
Ацетон	0.35 мг/м3