Fermos ir jų aplinka teršiama kvapais, šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis (anglies dvideginio (CO₂), metano (CH₄), azoto suboksido (N₂O), ekosistemą žalojančiomis amoniako (NH₃) dujomis. Iš visų atmosferą teršiančių azoto (N) junginių net 40 proc. sudaro amoniakas. Aplinkos taršos lygiui gali turėti įtakos ir tvartų statybinės medžiagos.

Gyvulininkystės ūkiuose į aplinką išsiskiria net 90 proc. NH₃, 39 proc. CH₄ dujų bendros šių teršalų emisijos. Daugiausia (apie 50 proc.) amoniako į aplinką išsiskiria iš galvijų, 22 proc. iš kiaulių, 7 - iš paukščių, 3 proc. - iš arklių, avių ir kitų gyvūnų auginimo ūkių. Augalininkystės ūkiuose, kuriuose tręšiama mineralinėmis trąšomis, išsiskiria apie 18 proc. amoniako. Taigi, iš galvijininkystės ūkių į aplinką patenka apie pusė bendrosios žemės ūkio amoniako emisijos. Siekiant sumažinti šių dujų emisiją, reikia visų pirma įdiegti ekologiškas technologijas tvartuose.

Kenksmingų medžiagų šaltiniai

Gyvulininkystės ūkiuose amoniako emisija pasiskirsto taip: skleidžiant mėšlą, laukuose išsiskiria 58, tvartuose - 28, mėšlidėse - 12, ganyklose - 2 proc. amoniako. Jo emisijai iš tvartų didžiausios įtakos turi srutų kiekis, mėšlu užterštų paviršių plotas, temperatūra ir oro judėjimo greitis. Atliekama daug NH₃ emisijos intensyvumo ir sklaidos aplinkoje tyrimų. Sukurti biologiniai filtrai iš patalpos šalinamam orui valyti. Tiriamas įvairių cheminių reagentų, įmaišomų į mėšlą ir tvarte, ir mėšlidėje, poveikis.

Amoniako emisijai iš tvartų mažinti mokslininkai siūlo įvairius būdus: atskiesti vandeniu srutas, susikaupusias takuose, t. y. juos plauti; mažinti šlapimo medžiagų skilimą takuose, naudojant inhibitorius; mažinti srutų pH, naudojant rūgštis; mažinti amoniako emisiją, ilgiau galvijus laikant ganyklose; iš užterštų takų greitai pašalinti srutas, naudojant automatizuotas sistemas. Gyvulininkystės poveikis aplinkai ateityje didės. Prognozuojama, kad mėsos gamyba per 50 metų padvigubės. Pieno gamyba padidės nuo 580 mln. iki 1,043 mlrd. t. Viena iš priemonių mažinti oro taršą - laikyti produktyvesnių veislių gyvulius.

Tvartų konstrukcijos įtaka taršai

Per pastaruosius 15 metų karvių laikymo sistemos labai pasikeitė. Daugiausia statomi palaido laikymo tvartai. Tokia laikymo technologija populiarėja dėl kelių priežasčių. Pirmiausia, erdviame tvarte geresnės sąlygos ir žmonėms dirbti, ir gyvuliams laikyti. Be to, tokios karvidės pigesnės ir greitai pastatomos. Tačiau palaido galvijų laikymo tvartuose, palyginti su pririšto, kelis kartus padidėja mėšlu užteršti plotai. Tai yra viena iš didėjančios amoniako emisijos priežasčių. Amoniako emisija saitiniuose tvartuose kinta nuo 4 iki 21 g gyvuliui per dieną, o palaido laikymo (be mociono aikštelių) svyruoja nuo 5 iki 86 g gyvuliui per dieną. Taigi, iš palaido laikymo tvartų amoniako išsiskiria apie 3 kartus daugiau negu iš saitinių. Palaidai laikomų karvių tvarte ploto poreikis gyvuliui yra apie du kartus didesnis negu saitiniame tvarte. Mėšlu užterštas plotas siekia iki 6,6 m² vienam galvijui.

„Gyvulininkystė išskiria daugiau „šiltnamio dujų" anglies dvideginio ekvivalentų negu transportas", - teigiama Jungtinių Tautų (JT) Maisto ir žemės ūkio organizacijos FAO ataskaitoje. Gyvulininkystei tenka 18 proc. žmogaus veiklos keliamų anglies dujų emisijos. Pagrindinis didėjančio šiltnamio efekto veiksnys - anglies dvideginis (CO₂). Anglies dioksidą karvidėje išskiria gyvuliai, mėšlas, pašaro likučiai. Jo atsiranda dėl šlapiame kraike vykstančių puvimo ir fermentacijos procesų. CO₂ atmosferoje išlieka nuo 50 iki 200 metų. Europos mokslininkai nustatė, kad dabartinė CO₂ koncentracija yra didžiausia per pastaruosius 650 000 metų.

Yra nustatyta, kad gyvuliai gali apsinuodyti, kai tvarto ore susikaupia 0,5-1 proc. anglies dvideginio. Suaugusiems galvijams ir jų prieaugliui anglies dioksido koncentracija patalpoje neturi viršyti 5 000, amoniako - 20, sieros vandenilio - 10 mg/m³.

Gyvulininkystei tenka 65 proc. dėl žmogaus veiklos atsirandančio azoto suboksido. Pagrindinis šios kenksmingos medžiagos šaltinis - gyvulių mėšlas.

Kita nuodinga medžiaga, susidaranti gyvulininkystės ūkiuose, - sieros vandenilis. Šis junginys susidaro žemose tvartų vietose ir įvairiose talpyklose (kanalizacijos šuliniuose, gyvulininkystės fermų srutų duobėse ir kt. ). Sieros vandenilio susikaupia daugiau tuose tvartuose, kuriuose per didelė drėgmė. Jis išsiskiria iš pūvančių nesuvirškintų baltymų likučių, šalinamų kartu su mėšlu, ir iš virškinimo trakto dujų.

Esant per didelei kenksmingų dujų koncentracijai tvarto patalpos ore, gyvuliai dažniau serga, nes susilpnėja organizmo atsparumas ligoms. Dėl šilumos poveikio gali sutrikti jų fiziologiniai procesai, medžiagų apykaita. Taigi nekokybiško pieno priežastis gali būti ir didelė kenksmingų dujų koncentracija karvidėje.

Teršalų skaidymosi greitis ir nemalonūs kvapai priklauso nuo mėšlo medžiagas skaldančių bakterijų tipo ir mėšlo tvarkymo būdų. Mikrobams skaidant išmatų aminorūgštis ir šlapime esančius sulfatus, išsiskiria sieros turinčios lakiosios medžiagos. Tačiau mėšle greitai susidaro anaerobinės sąlygos, sulėtėja mikrobiniai procesai, todėl atsiranda įvairių, ne iki galo suskilusių produktų - amoniako, sieros vandenilio, mono-, di- ir trimetilamino, metilmerkaptano, indolo, skatolo ir dar kelios dešimtys junginių.

Skystajame mėšle ir srutose yra daug įvairių mikroorganizmų, mikroskopinių grybų, helmintų kiaušinėlių, biomasės patogeninių bakterijų: salmonella, listeria, echerichia coli, campylobacter, mycobacteria, clostridia ir yersinia. Dauguma iš jų yra patogenai, galintys sukelti ir žmonių, ir gyvulių infekcijas. Be to, kai kurios bakterijos yra labai atsparios ir gali daugintis biomasėje. Priklausomai nuo aplinkos veiksnių, kai kurių mikroorganizmų patogeniškumas gali išsilaikyti gana ilgai.

Teršia ne tik mėšlas

Paprastai galvojama, kad oro pagrindinis taršos šaltinis tvarte yra mėšlas. Pašalinus jį, oras bus švarus, neliks ir ligas sukeliančių bakterijų. Tačiau, net ir išvalius mėšlą iš tvarto, pasilieka mėšlu ušterštos grindys, pertvaros, sienos ir kitos statybinės dalys. Kai oras labai drėgnas, o temperatūra sumažėjusi, amoniakas ištirpsta vandens kondensate, jį absorbuoja statybinės konstrukcijos, kraikas. Kylant temperatūrai ir esant sumažėjusiam atmosferos slėgimui, amoniakas išsiskiria į orą.

Lietuvos žemės ūkio universiteto (LŽŪU) laboratorijoje atliktais tyrimais nustatyta, kad mėšlu užterštose statybinėse medžiagose dar ilgai vyksta gyvybiniai procesai, iš jų sklinda dujos. Tyrimams buvo naudojamos įvairios statybinės medžiagos, mėnesį laikytos galvijų mėšle. Vėliau jos buvo džiovinamos natūraliomis sąlygomis (oro temperatūra kito nuo 14 iki 18 ^oC, santykinis oro drėgnumas - nuo 64 iki 73 proc. ir tirta, kaip intensyviai iš šių statybinių medžiagų sklinda dujos.

Iš vienų mėšlu ušterštų medžiagų CO₂ dujos sklinda, t. y. gyvybiniai procesai vyksta, tik paviršiuje, kur prilipęs mėšlas. Į kai kurias medžiagas mėšlas (šlapimas) įsiskverbia giliau, todėl gyvybiniai procesai suaktyvėja ir medžiagos viduje. Pavyzdžiui, CO₂ emisija nuo užteršto plastiko per 5 valandas sumažėjo nuo 1 605 iki 215 mg/(m² h), iš senos medienos - nuo 1 940 iki 1 260 mg/(m² h), o iš betono - nuo 1 535 iki 460 mg/(m² h).

Gyvybiniai procesai ilgiausiai tęsiasi mešlu užterštame betone - beveik 100 val., kai betonas džiovinamas natūraliomis sąlygomis. Iš senos medienos CO₂ dujos nustoja sklisti vidutiniškai po 70, o nuo plastiko paviršiaus - po 8 val. Tačiau jei statybinės medžiagos įmirkusios mėšle ar srutose ir nėra galimybių joms džiūti, kenksmingos dujos skirsis kelis arba net keliolika kartų ilgiau.

Statybinių medžiagų savybės

Siekiant pagerinti tvartų mikroklimatą, itin svarbu laiku nuo betoninių paviršių nuvalyti mėšlą. Betone skysčiai migruoja susisiekiančių indų principu į gilesnius medžiagos sluoksnius, todėl nuvalius statybinės medžiagos paviršių, dujos tebesklinda dar ilgai. Į betoną mėšlas įsiskverbia giliai, plinta jo viduje, didindamas užterštą paviršiaus plotą, nuo kurio sklindančios dujos teršia aplinką. Taigi reikia naudoti apsaugos priemones, kad medžiaga kuo mažiau įmirktų mėšlu ar srutomis, ir mažinti galimo įmirkti medžiagos paviršiaus plotą.

Pirmiausia reikia nepamiršti, kad visų statomų pastatų paskirtis - apsaugoti gyvulius nuo nepalankių aplinkos veiksnių, užtikrinti jų laisvą judėjimą ir poilsį. Grindys turi nepraleisti srutų į gruntą ir nedrėkti nuo gruntinio vandens.

Populiariausia ir svarbiausia tvarto statybinė medžiaga - betonas. Jis paprastai naudojamas tvarto takams ir mėšlo kanalams. Labai svarbu, kiek kartų stacionarūs ar mobilūs valymo įrenginiai šalina mėšlą iš tvarto, nes nuvalius betoninius takus, pakeičiamas dujų emisijos šaltinis, t. y. jos sklinda iš įmirkusio betono.

Problemų dėl gyvulių vaikščiojimo takų užterštumo mėšlu iškyla todėl, kad betonas praleidžia skysčius dėl jo viduje esančių kapiliarų, įtrūkimų, įtraukto oro ertmių ir didelių ertmių, atsiradusių dėl nepakankamo sutankinimo betonavimo metu. Be minėtų defektų, gali atsirasti pralaidumo kanalų dėl eksploatacijos metu padidėjusių apkrovų, aplinkos šalimo ir šilimo ciklų. Tikslūs betono defektai gali būti nustatomi elektroniniu mikroskopu.

Kita tvarto statybinė medžiaga - mediena. Žiūrint pro mikroskopą, matyti, kad medienoje gausu smulkių, jau nebegyvų ląstelių. Gyvų ląstelių sienelės sudarytos iš celiuliozės. Iš lėto ląstelėms mirštant, jų plėvelė sustorėja ir iš vidaus pasidengia kita organine medžiaga -  ligninu. Taip ląstelės pamažu medėja. Daugiausia tvirtumo ir atsparumo plėvelei suteikia ligninas. Ląstelės tarpusavyje susisiekia per jų sienelėse esančias angas, kurios vadinamos poromis. Ląstelių sienelės ir sudaro pačią medieną. Skirtingų medžių mediena yra nevienodos struktūros. Paprasta ir tvirta struktūra išsiskiria spygliuočių mediena, kuri daugiausia naudojama žemės ūkio statiniuose.

Tvarto mikroklimato gerinimo priemonės

Pasirenkant statybines medžiagas ir technologijas, reikia įvertinti visas šiuo metu rinkoje siūlomas hidroizoliuojančias ir nuo agresyvaus cheminių medžiagų poveikio apsaugančias medžiagas. Paprastai rekomenduojama paviršių padengti nelaidžiu vandeniui ir agresyvioms medžiagoms sluoksniu. Esminis šių medžiagų trūkumas: jos nėra ilgaamžės, išlieka prasto sukibimo su betono paviršiumi tikimybė.

Betono atsparumo didinimo būdai

Ø  Įmaišyti į betoną fluoro, kuris chemiškai reaguodamas su laisvomis kalkėmis padidina betono tankį ir sandarumą.

Ø  Betoną armuoti plieniniais strypais, tinklu (liejant pamatus, kolonas, mėšlo kanalus).

Ø  Paviršių padengti epoksidine danga, asfaltu.

Ø  Betono paviršių padengti nano danga, kuri yra ilgaamžė. Padengus paviršių šia danga, bakterijos, kiti mikrobai ir mėšlas daugiau nebegali įsiskverbti į betonines grindis. Visi nešvarumai tiesiog nuplaunami vandeniu. Kartą betoninį paviršių padengus nano danga, jo apsauga garantuota iki 15 metų (priklausomai nuo paviršiaus naudojimo). Nano danga gaminama iš šių medžiagų: keramikos, deimanto, sidabro, stiklo. Jos sumaišomos skirtingomis proporcijomis, atsižvelgiant į paviršių, kuriam padengti bus naudojama. Skiediklis - vanduo arba alkoholis. Nano dalelytės sukuria į stiklą panašų sluoksnį. Ant apdoroto paviršiaus išlieka tik nano dangos dalelytės, nes vanduo ar alkoholis išgaruoja.

Ø  Naudoti šviežio betono ir pabarstų apsauginę, garavimą stabdančią priemonę, kuri uždaro poras. Taip sumažinamas paviršiaus pralaidumas skysčiams.

Medieną nuo drėgmės ir puvimo galima apsaugoti statybiniais ar cheminiais preparatais, apsauginiais dažais, lakais.

V. Naujokienė

Mano ūkis, 2011/01