Kartlegging av bønders eksponering for luftbårne forurensninger i løsdriftsfjøs

Abstract

Formålet med denne studien var å kartlegge støv og gass i melkebønders arbeidsmiljø i løsdriftsfjøs. Studien baserte seg på data samlet inn fra tre gårder i mars 2023. To forskjellige støvfraksjoner (PM10 og totalstøv), og fem forskjellige gasser (metan, ammoniakk, VOC, hydrogensulfid og nitrogendioksid) ble målt av personbåret utstyr. Temperatur, karbondioksid og relativ fuktighet ble målt med stasjonære målere.

De personbårne målerne ble plassert i en sekk, med støvkassett/slange festet på et egnet sted i arbeidernes pustesone. Bøndene bar denne sekken mens de utførte de forskjellige arbeidsoppgavene sine. Mens bøndene jobbet, ble det skrevet en arbeidslogg slik at aktiviteter og steder som ga eksponeringstopper, kunne identifiseres.

Resultatene fra denne studien viser at overeksponering for ammoniakk ikke kan utelukkes for noen av de tre fjøsene, mens overeksponering for støv ikke kan utelukkes for fjøs 3. For å vurdere de målte konsentrasjonene mot grenseverdiene, så ble arbeidstilsynets veiledning for Vurdering av resultater fra måling av kjemiske forurensninger benyttet. Støvkonsentrasjonene som ble målt i denne studien samsvarte med tidligere målinger av støv i storfefjøs. Ammoniakk har også blitt utpekt som et problem i storfefjøs i flere tidligere studier.

Ammoniakkonsentrasjonen i fjøsene så ut til å være mer avhengig av ventilasjonsanlegget enn hvor i fjøset bonden befant seg. Det var generelt lave verdier av hydrogensulfid, metan og nitrogendioksid målt i fjøsene. VOC varierte noe gjennom dagen hos alle gårdene. Aktiviteter som ga eksponeringstopper for støv var håndtering av dyr, arbeid med halm, vasking/høytrykksspyling, fjerning/skraping av møkk, fôrblanding, håndtering av kraftfôr, håndtering av strø, håndtering av kalk og blanding av melkepulver.

De bygningsmessige forholdene som så ut til å påvirke eksponeringen var ventilasjonssystemet og gjødselhåndteringen. Fjøs 1 og 2 hadde gjødselkjeller under gulvet, mens fjøs 3 hadde kum utenfor fjøset til gjødsel. Dette påvirker hyppigheten av omrøring, som kan føre til frigjøring av gasser. Fjøs 1 og 2 hadde avtrekksventilasjon, mens fjøs 3 hadde naturlig ventilasjon med automatiske luker. Ved avtrekksventilasjon så ble CO2 nivået og temperaturene i fjøset jevnere enn ved naturlig ventilasjon. Målingene fra fjøs 3 viser tydelige svingninger i CO2 og temperatur, sannsynligvis etter når lukene åpner og lukker seg. Svingningene i ammoniakkonsentrasjonen i fjøset så ut til å følge svingningene i CO2 konsentrasjonen.

Gassmålingene for ammoniakk viste tidvis negative konsentrasjoner, noe som sannsynligvis skyldes sensorens kryssensitivitet for klor. Klor i fjøsene kan komme fra vaskemidler som inneholder natriumhypokloritt. Bønders eksponering for klor var i utgangspunktet ikke tatt i betraktning, men er noe som er interessant å forske videre på. På grunn av sensorens kryssensitivitet, så er ammoniakkonsentrasjonen i fjøsene sannsynligvis høyere enn det som ble målt.

Studien bestod av en innledende vurdering og en forenklet undersøkelse. Om overeksponering ikke kan utelukkes ved forenklet undersøkelse, så anbefales det å enten gjennomføre detaljert undersøkelse, eller sette i gang passende tiltak for å redusere eksponeringen.

The purpose of this study was to examine dust and gases in dairy farmers work environment in free stall barns. The study is based on data collected from three farms in march 2023. Two different types of dust (PM10 and total dust), and five different gases (methane, ammonia, VOC, hydrogen sulfide and nitrogen dioxide) was measured by personal air samplers. Temperature, carbon dioxide and relative humidity was measured by stationary measuring equipment.

The personal samplers were placed in a backpack, with a dust cassette and tubes in a suitable spot in the workers breathing zone. The farmers carried this backpack while doing their work tasks. While the farmers were working, a work log was written in order to identify activities and places that could result in high exposure.

The results from this study shows that overexposure to ammonia cannot be ruled out for any of the farms, and overexposure to dust cannot be ruled out for farm number 3. To evaluate the concentrations measured, the Norwegian Labor Inspection Authority’s guide for evaluating results from measurements of chemical pollutants (Vurdering av resultater fra måling av kjemiske forurensninger) was used. The concentrations of dust that was found in this study was similar to other studies conducted in cattle barns. Ammonia has also been named as a problem in cattle barns in multiple other studies.

The results indicated that the concentration of ammonia in the barns was more dependent on what type of ventilation was used, rather than where in the barn the farmer was. In general, there were low concentrations of hydrogen sulfide, methane and nitrogen dioxide in the barns. VOC varied throughout the day in all three barns. Activities that resulted in high dust exposure were handling animals, working with straw, cleaning/use of high-pressure washer, removal of manure, use of cattle feed mixer, handling cattle feed pellets, sawdust, barn lime, and milk powder.

Constructional factors such as ventilation and manure storage seemed to also play a role in the farmers’ exposure level. Barn 1 and 2 stored the manure directly underneath the barn, while barn 3 stored it outside the barn. This influences how frequently the manure is stirred, which can release gases. Barn 1 and 2 had an exhaust ventilation system, while barn 3 used natural ventilation with hatches along the walls and in the ceiling that opened and closed automatically. The exhaust ventilation system kept the CO2 and temperature levels quite even throughout the day, while barn 3 had clear fluctuations most likely due to the opening and closing of the hatches. The ammonia level in barn 3 seemed to fluctuate in the same manner.

Occasionally, the ammonia level showed negative readings, which likely is due to the sensors’ cross sensitivity to chlorine. Chlorine in the barns could come from cleaning detergents which contained sodium hypochlorite. Farmers’ exposure to chlorine was initially not considered, and could be interesting to examine further. Due to the cross sensitivity of the ammonia sensor, the ammonia levels in the barns are likely higher than what was measured in this study.

This study contains a basic characterisation and a preliminary survey. If overexposure cannot be ruled out by a preliminary survey, a detailed survey or suitable measures are recommended in order to reduce the level of exposure.