Ауадағы механикалық қоспалар

Атмосфераның жалпы  циркуляциясындағы ағыстардың бірінде  тұтасымен орын ауыстырады және бір-бірінен  атмосфералық Шептермен бөлініп тұрады. Атмосфера — жердің ауа қабығы. Атмосфераның төменгі шекарасы жер беті болып табылады. Оның төменгі қабаты азот, оттегі мен сирек кездесетін көміртегінен, аргоннан, сутегіден, гелийден тағы басқа газдардан тұрады. Бұған су буы да араласады. Атмосфера түсінің көк болып келуі газ молекулаларының жарық сәуле шашуына байланысты. Жоғарылаған сайын атмосфера бірте-бірте сирей береді, қысымы төмендеп, оның құрылысы да өзгереді. 12 км биіктікке дейінгі атмосфераның төменгі қабатын тропосфера деп атайды. Тропосферада бұлт, жауын-шашын, жел және тағы басқа құбылыстар орын алып отырады.

2.2. Атмосфералық қысым

Бізді қоршаған атмосфера  ауасының салмағы (1 м ауа сынап бағанасымен 760 қысымында 1,03 кг тең) бар. Ол жер бетіне, барлық затқа соның ішінде тірі организмге де (1 см шамамен 1,033 кг) үнемі айтарлықтай қысым жасайды. Атмосфералық қысымның шамасы сол ортаның теңіз деңгейінің биіктігімен өлшенеді. Теңіз деңгейінде және температура 0 С кезінде атмосфералық қысым сынап бағанасымен 760 мм. Бұл қалыпты барометрлік қысым болып есептеледі. Атмосфералық қысым сонымен қатар метеорологиялық шаруашылықта басқада өлшемдермен өлшенеді. Атап айтқанда, Бармен (б) немесе миллибармен (мб) және Паскальмен. Атмосфералық қысымның ауытқуы ауаның өзгеруіне себеп болады. Ол қысым жоғары болса, әдетте ауа райы да жақсы болып тұрады, ал төмендесе-күн бұлттанып, жауын-шашын болып, тұман түсіп, жел соғады. Атмосфералық қысымның сәл ғана ауытқуы (сынап бағанасымен 25 мм-ге дейін) мал денсаулығы пәлендей өзгеріс туғыза қоймайды. Алайда, қысым күрт ауысса сүтті сиырлардың сүті азайып, қоңы төмендейді, ал асыл тұқымды жылқының ішегі түйілетін жағдайлары жиі кездеседі.

Тауға өрлеген сайын барометрлік  қысым мен оттегінің парциалдық қысымы өзгеріп отырады. Биік тау (2500-3000 метрден жоғары биіктікте) жайылымдарда, немесе тауға тым тез көтерілгенде оған бейімделмеген малда тау  немесе биіктік ауруы өршиді. Мұндай аурумен құлын жиі, ал жылқы, қой, ірі қара мен түйе сирек ауырады. Қаны аз және семіз мал аталмыш сырқатқа тез шалдығады. Тау жағдайына спорт аттары да өте сезімтал.

Атмосфералық қысымның төмендігінен болатын бұл аурудың себебі артерия  қанында оттегінің парциалды қысымының жетіспеуі. Бұл жағдай ұлпадағы оттегінің аз болуына (гипоксия) ұшыратады. Мұндайға итермелейтін факторлар: температураның төмендеуі, ауаның ылғалдылығы, күн радиациясы кернеуімен, қысқа толқынды сәулелер санының ұлғаюы және атмосфераның электрлік жағдайы.

Оттегі жетіспеген соң зат алмасудың бұзылуына, организмде толық тотығып үлгермеген өнімдердің жиналуына, қан ағымының тамыр қабырғаларға өтуіне (инфильтрация) әкеліп соқтырады. Атмосфералық қысым мен оттегінің парциалды қысымның азаюы орталық нерв жүйесінің жоғарғы бөлігінде жылдам байқалады. 2 км биіктікте иттердің тежеу процесі, ал 5 км биіктікте шартсыз рефлекстері мүлде жойылып, қозғалу қызметі бұзылады. Тауға бірте-бірте баяу көтерілсе мал атмосфералық қысымының төмендігіне жақсы бейімделіп, биік таулы жерде ұзақ уақыт жүре алады.

Мал организмінің тау  жағдайына бейімделуі өкпе желдетілуінің, эритроциттер санының және гемоглобин мөлшерінің (айналмалы қан салмағы) ұлғаюына көп байланысты.

2.3. Ауа ылғалдылығы және қозғалысы

Ауа ылғалдылығы мал тіршілігіне және оның өнімділігіне зор әсер етуші фактор. Ылғалдылық деп ауа құрамындағы су буын айтамыз. Температура және ылғалдылық бір-бірімен тығыз байланысты және басты климаттық факторлар.

Ауадағы бу мөлшері белгілі кең  аралықта ауытқиды. 1 кг атмосфералық ауада орта есеппен 2,34 г су буы болады. Атмосферадаға бу негізінен су көздерінің, топырақ пен өсімдіктің булануы нәтижесінде пайда болады. Ауадағы ылғал мөлшері температураға, теңіз деңгейінен биіктікке, су қоймаларының жақындығына, өсімдік сипатына және т.б. жағдайларға байланысты өзгеріп отырады. Ауаның әр температурасына сәйкес оның су буымен қанығу шегі болады. Егер осы шектен асып кетсе ылғалдылық тұман, шық, қырау және т.б. түрінде бөлінеді.

Ауа ылғалдылығының сипаттамасы ретінде метеорологиялық практикада және гигиена саласында мынадай гигрометриялық көрсеткіштер қолданылады: абсолюттік, нақты, максимальдық (ең жоғарғы) және салыстырмалы ылғалдылық, ылғал тапшылығы және шық нүктесі.

Абсолюттік (нақты) ылғалдылық (А)-1  м ауадағы будың белгілі бір температурадағы (г) мөлшері.

Максимальдық (ең жоғарғы) ылғалдылық (Е)-1 м ауада белгілі бір температурада бола алатын будың ең жоғарғы (шекті) мөлшері. Ол (мм сын. бағ.) серпімділікті білдіреді.

Іс жүзінде зоогигиеналық мәні бар көрсеткіштер-салыстырмалы ылығалдылық, ылғал тапшылығы және шық нүктесі болып табылады.

Салыстырмалы ылғалдылық (R)-абсолюттік ылғалдылықтың максимальді ылғалдылыққа қатынасы, яғни ауаның бумен тотығу дәрежесін немесе пайызын сипаттайтын көрсеткіш (R=А:Ех*100). Ол мал қораларында, көбінесе 50-85% аралығында кейде одан да жоғары шамада ауытқиды.

Мал қора ауасындағы салыстырмалы ылғалдылықты бақылап отырудың маңызы өте зор. Оның деңгейі ауаның су буымен (судың  газ түрінде болуы) қанығу дәрежесімен мал терлегенде оның қаншалықты қосымша ылғалды қабылдай алатын мүмкіндігін көрсетеді.

Ылғал тапшылығы (Дф) белгілі бір  температурада максимальдық және абсолюттік ылғалдылықтар арасындағы айырмашылықты  көрсетеді және ауаның буды жұту немесе сіңіру қабілетін көрсетеді ( Дф=Е-А). Ылғал тапшылығы артқан сайын булану жылдамдығы мен ауаның құрғату әсері де ұлғаяды. Мал қораларында бұл көрсеткіш 7,2 мг/ м ең аз көрсеткішке дейін ауытқиды (ауадағы салыстырмалы ылғалдылық 99% кезінде).

Шық нүктесі (Т)-ауадағы будың суға (шыққа) айналу температурасы. Ол абсолюттік ылғалдылықтың максимальдық ылғалдылыққа жақындауын көрсетеді.

Мал қоралары ауасының ылғалдылығы. Мал  қораларының ішкі ауасындағы бу мөлшері  әдеттегідей атмосферадағы буға қарағанда көп. Атмосфералық ауа ылғалдылығы қора ауасының 10-15% құрайды. Қора-жайлар ауасында будың негізгі мөлшері ылғал еденнен, қабырға мен төбеден, суарғыштан және канализация жүйесінен пайда болады. Мал бөлетін бумен салыстырғанда оның үлесі небары 10-30% ғана тиеді. Қора-жай ауаысына мал организмінен бөлінетін будың (теріден, тыныс жолдарынан шығарылған ауамен және т.б.) пайызы едәуір (60-80 %).

Ауа ылғалдылығының мал организміне әсері. Ауа ылғалдылығының гигиеналық мәні өте зор. Ылғалдылық, көбінесе қоршаған ортаның климат пен микроклимат жағдайын көрсетеді. Соған орай ауа, өсімдік, топырақ, қора кострукциясы мен заттардың жай-күйі және микроорганизмдер арқылы мал организміне тікелей және жанама әсер етеді. Ауада ылғалдың мол болуы жоғары температура жағдайында организмге жылудың жиналуына (гипертермия), ал төменгі температурада жылуды көптеп шығаруға (гипотермия) ықпал жасайды. Жоғары салыстырмалы ылғалдылық организмге, оның жылу шығаруына ауа температурасы ыстық кезде де, суық кезде кері әсер етеді. Мал организмінен ылғал тері және тыныс жолдары арқылы шығады. Ылғал тері арқылы тер түрінде және газ түрінде де шығады. Әдеттегі жағдайда жақсы күтіп-баққанда мал организмі ылғалдың булануына жалпы жылу шығынының 20-25% жұмсайды. Алайда ауа құрамында бу көп болса жылу организмнен булану жолымен шықпайды. Сондықтан да ылғал көп, температура ыстық кезде әрі ауа қозғалысының жылдамдығы төмен болса (қапырық, нашар желдетілген қораларда) организмнен жылу шықпай, қызады, ыстық өтеді. Ылғал ауаның сыйымдылығы құрғақ ауа сыйымдылығынан 10 есе үлкен. Соған орай ауа ылғалды әрі суық болса, оның үстіне ызғырық соқса организм тез мұздайды.

Мал қораларының жоғары ылғалдылығына  қарсы мынандай шаралар жүргізу  қажет: мал қораларын жобалағанда  және салғанда құрылыс материалдарын дұрыс таңдау, оларды пайдалану кезінде зоогигиеналық талаптарды сақтау, құрғақ сабаннан төсеніш төсеу (сонда салыстырмалы ылғалдылық 8-12%-ға азаяды), сөндірілмеген әк қолдану (салыстырмалы ылғалдылық 6-10%-ға төмендейді), асыл тұқымды мал шаруашылықтар мен мал өсіретін өндірістерде малды қыста серуендетіп, жазда жайылымға шығарған дұрыс.

Ауа қозғалысы топырақтың, содан соң оған жақын ауа массасының біркелкі қызбауының салдарынан болатын құбылыс. Мәселен, ауаның жылырақ массалары жоғары көтеріледі де, ал олардың орнын температурасы төмен жылжыған тасқындары басуға тырысады. Жылжи отырып олар өздерінің жылдамдықтары мен бағытын өзгертеді. Мұндай қозғалыс ауаның турбалентті құйынды қозғалысы деп аталады. Оны құйын, жел кезінде бақылауға болады. Ауаның жер бетіне параллель тегістіктегі қозғалысын жел деп атайды. Сол желдің жылдамдығы секундына метрмен (м/с) өлшенеді. Ауаның жылдам қозғалысын, яғни желдің күшін сипаттайтын жылдамдық Бофорттың он екі баллдық шкалаыс бойынша анықталады. Бүкіл республика территориясына тән қасиет-желдің күштілігі. Қыс және күз айларында олар кейде дауылға айналады. Сондықтан қыста боран, жазы мен көктемде шаңды дауыл жиі кездеседі. Желдің күштілігі топырақты эрозияға шалдықтырып, егінді жояды. Қазақстанда желдің (жер бетінен 12 м биіктікте) жалпы энергиясы 1 млрд киловатт құрайтыны есептелген.

Ауа қозғалысының мал организміне  ісері. Ауа қозғалысы мал организмінің жылу шығаруына, қора-жайды желдетуге және онда жылу сақтауға айтарлықтай әсер етеді. Егер желдің жылдамдығы 4 баллдан асса, малдың терісі әжептәуір тоңазиды. Шамалы ғана жел өті бұқа терісін тым тәуір салқындатады. Мысалы, бір сағат шамасында желдеткенде оның терісінің қызуы 3,5°С төмендейді, жүнінің беткі қабатындағы қызуы 2,9°С, ал қалыңдау терең тұсында-2,8°С төмендейді. Ауа қозғалысының жылдамдығы секундына 0,1-0,4 метрге дейін артқанда ауа температурасының 5°С суығына тең келеді (Н.М. Комаров, 1971). Тіпті ауа қозғалысының жылдамдығы сәл ғана ұлғайғанның өзінде ауаның суыту қабілеті айтарлықтай өседі. Сондықтан да микроклиматтың бұл факторын температурамен үйлестіре білу керек.

Ауа қозғалысы жылдамдығының секундына 0,1 м артуы оның суыту күшінің  бір шаршы метрде секундына 0,19 мкал өсуіне әкеп соқтырады. Сондықтанда  да зоогигиеналық нормаларда қора-жайлардағы ауа қозғалысының ең аз жылдамдығы қыста төл үшін секундына 0,02-0,03 метр, сақа мал үшін-0,2-0,5 м/с ұстау қарастырылған. Жазда немесе бордақыдағы бұқалар ұсталатын жабық мал қоралары немесе құс қоралары ауасының қозғалу жылдамдығы секундына 0,5 және 1 метрге дейін, ал сырттағы ауаның температурасы 31-35°С кезде малға салқын болу үшін секундына 1,5 метрге дейін арттырылады. Кейбір авторлар ауа тасқынының бағытын малдың басына бағыттаған дұрыс деген пікір айтады. Ауа қозғалысының жылдамдығын арттырған кезде, әсіресе ауа температурасы мен ылғалдылығы тәрізді микроклимат факторларын қатаң түрде ескеру керек.

Мал қораларында ауаның салқындату күші (катаиндекс) мына төмендегідей болуы  керек: сиыр қорада-7,2-9,5 мкал/(см .с); бұзауханада-6,6-8; ат қорада-8,2-9,5; шошқа қорасында-6,5-8. Жас төлдерге арналған қораларда катаиндекс төмен болуы керек (4-5).

2.4. Аэроиондау және ауаның газдық құрамы

Ауаның жер бетіндегі  қабатының иондалу негізінде  ғарыштық сәулелер мен радиоактивтік  сәулелердің шағылысуларының әсерінен болады. Сонымен қатар ауада иондар су шашырағанды (құлама суда, су атқылағанда) газдың сиректелуі әсерінен, ультракүлгін сәулелерінің ықпалымен де пайда болады. Аталған себептердің салдарынан молекула немесе бірнеше сыртқы электрондар бөлініп шығады. Бос электрон бірден теріс зарядтала отырып, бейтарап молекулаға қосылада да қалғандары оң зарядталады. Электрон, көбінесе оттегін қабылдайды. Сондықтан да негізгі теріс аэроион оттегі болып табылады. Мұндай дара мономолекулалы иондар мәңгілік емес. Оларға газдың бейтарап молекуласы қосылып, элементарлы заряды анағұрлым тұрақты компоненттері қосылғандықтан жеңіл немесе жылдам иондар деп аталады. Бұл иондар электр өрісінде жылжиды. Олар ауада шаң бөлшектерімен, су тамшыларымен бірігіп тоқайласып, оларға өз зарядын береді. Осылайша, орташа және ауыр иондар құралады. Қарама-қарсы зарядты иондардың қосылуы нәтижесінде шаң мен будың сіңуі арқылы жаңа иондар пайда болуымен бірге, әрі жоғала да береді. Сондықтан да таза ауалы жерлердің 1 мл ауасында 1000 есе, ал тауда 3000 есе жеңіл ион кездеседі. Ауасы ластанған қала атмосферасында аэроиондар мөлшері 400-ден 100-ге дейін кемиді (1 мл ауада). Жабық қора-жайларда тыныс алу процесінде шаңмен, микроорганизмдермен бірге жеңіл теріс иондар да көптеп жоылады. Сонымен қабат деммен шығатын ауада (пайдаланған) теріс иондар жоқтың қасы деуге болады. Сондықтан қора ауасында қолайлы микроклимат жағдайында теріс иондар мен оң иондардың қатынасы 5:1 шамасында болуы керек. Ол үшін қора ауасы әр уақытта алмасып тұруы қажет немесе жасанды ионизаторлар көзі пайдаланады.

Теріс аэроиондардың  малға әсері. Ауаның теріс зарядталған  жеңіл иондары оң заряталған ауыр иондарға қарағанда мал, құс, тіпті балық шабақтарының организміне қолайлы әсер етеді. Иондалған ауа организмнің арнайы емес төзімділігін ұлғайтады. Олар демалған ауамен тыныс жолдарының шырышты қабығы арқылы организмге, ал өкпе альвеолалар қабырғасынан өтіп қанға енеді. Сол кезде қандағы коллоидтардың зарядталуы ұлғаяды, ал керісінше, оң иондар жұтқан кезде-азаяды. Сондай-ақ иондардың организмге тері рецепторлары арқылы (мәселен, шошқада) тікелей, ал зат алмасу процестерінің нейроэндокриндік реттейтін жоғарғы тыныс жолдарының нерв ұштары арқылы жанама әсер етуі мүмкін. Сыртқы ауада (бір текше сантиметрінде) 250-450 мың жеңіл теріс ион болса, қора-жай ауасында олардың саны едәуір кемиді (50-100 мыңға дейін).

Ауа деп атмосфераны  құрайтын газдар қоспасын айтамыз. Тропосфераның төменгі қабатындағы ауаның орташа құрамы тұрақты және белгілі көлеммен, салмақтық пайызбен белгіленеді. Жоғарылаған сайын ауаның сиреуіне байланысты әрбір газдың құрамы мен мөлшері және оның парциалдық қысымы төмендейді. Мысалы, оттегінің шоғырлануы теңіз деңгейінде 229 г/м болса, 15 км биіктікте-шамамен 15 г/ м , парциалдық қысым тиісінше 21,3 және 2,5 кПа (160 және 8,0 мм). Орта өнімді сиыр 1 сағат ішінде шамамен 2,5 м ауа пайдаланады.