© Martin Stonitsch
Luquasta: Immissions- und Emissionsmessungen von Bioaerosolen im Bereich von Geflügel- und Schweinestallungen
Projektleitung
Doris Haas
Forschungseinrichtung
Medizinische Universität Graz
Projektnummer
101263Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft| Amt der Steiermärkischen Landesregierung| Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Das Ziel dieses Projekts besteht darin, den Istzustand der Emissionen und Immissionen von Bioaerosolen und Feinstaubpartikeln im Bereich von Tierhaltungsanlagen mit verschiedenen Messstrategien zu erheben. Für die Beurteilung der anlagenbezogenen Emissionen und Immissionen werden natürliche Hintergrundkonzentrationen der Bioaerosole und Feinstaubpartikel in deren Umgebungsluft und an belebten Orten im innerstädtischen Bereich bestimmt. Es gilt festzustellen, ob die Keimkonzentrationen der Umgebungsluft aus der Stallluft resultieren. Die Leitparameter, welche in VDI 4250 Blatt 3 (2016) Richtlinie zur Emissions- und Immissionsbeurteilung herangezogen werden, werden auf ihre Adaptierbarkeit überprüft. Für die zukünftigen Bewertungen der Immissionen werden Ausbreitungsrechnungen durchgeführt, um die Fläche des Areals zu definieren, in dem ein neu zu errichtendes Stallgebäude für die Haltung von Nutztieren stehen soll. Die Daten aus der vorliegenden Studie werden mit den Ergebnissen und Bewertungen anderer EU Länder verglichen, um ein Konzept für eine Bewertungsgrundlage zu erstellen.
Die Messungen haben einerseits das Ziel, den Anlagenbetreibern Möglichkeiten der Reduktion von Emissionen durch technische Maßnahmen aufzuzeigen und andererseits sollten die Ergebnisse der Immissionsmessungen Sicherheit für die Anwohner liefern z.B., dass es mit der Entfernung zur Emissionsquelle je nach meteorologischen Gegebenheiten zu einer deutlichen Abnahme der anlagenspezifischen Werte kommen kann und dass ab einem bestimmten Bereich die Zusammensetzung der Bioaerosolflora jener der natürlichen Hintergrundbelastung entspricht. Dabei kann in der Bearbeitung der Thematik auch auf die Möglichkeiten von zusätzlichen in der ländlichen Umgebung vorhandenen Emissionsquellen für Bioaerosole eingegangen werden.
Mit den zu erwartenden Messergebnissen können in dieser ersten orientierenden Studie lediglich die Situationen für die untersuchten Betriebe beschrieben werden und die Ergebnisse sind nicht übertragbar auf Betriebe mit anderen Parametern (z.B. andere Anlagengröße, technische Abluftführung, klimatologische Bedingungen usw.). Keinesfalls sind Aussagen zu Grenz- oder Richtwerten möglich, da es diese aus unterschiedlichsten Gründen für Bioaerosole nicht geben kann. Es ist den Antragstellern auch nicht möglich aus den Messergebnissen eine medizinische Bewertung abzuleiten.
Die Messungen haben einerseits das Ziel, den Anlagenbetreibern Möglichkeiten der Reduktion von Emissionen durch technische Maßnahmen aufzuzeigen und andererseits sollten die Ergebnisse der Immissionsmessungen Sicherheit für die Anwohner liefern z.B., dass es mit der Entfernung zur Emissionsquelle je nach meteorologischen Gegebenheiten zu einer deutlichen Abnahme der anlagenspezifischen Werte kommen kann und dass ab einem bestimmten Bereich die Zusammensetzung der Bioaerosolflora jener der natürlichen Hintergrundbelastung entspricht. Dabei kann in der Bearbeitung der Thematik auch auf die Möglichkeiten von zusätzlichen in der ländlichen Umgebung vorhandenen Emissionsquellen für Bioaerosole eingegangen werden.
Mit den zu erwartenden Messergebnissen können in dieser ersten orientierenden Studie lediglich die Situationen für die untersuchten Betriebe beschrieben werden und die Ergebnisse sind nicht übertragbar auf Betriebe mit anderen Parametern (z.B. andere Anlagengröße, technische Abluftführung, klimatologische Bedingungen usw.). Keinesfalls sind Aussagen zu Grenz- oder Richtwerten möglich, da es diese aus unterschiedlichsten Gründen für Bioaerosole nicht geben kann. Es ist den Antragstellern auch nicht möglich aus den Messergebnissen eine medizinische Bewertung abzuleiten.
Schlagwörter (deutsch)
Bioaerosol, Luftkeime, Emission, Immission, Nutztierstallungen
Titel (englisch)
Immission and Emission of bioaerosols in the area of poultry and swine farms
Abstract (englisch)
The aim of the project is to evaluate the emissions and immissions of bioaerosols and particulate matter in barns with different measuring devices. Control samples from the outdoor air including crowded urban aereas will be collected for each sample as background values. It has to proof, weather the concentrations in the
neighbouring outdoor air depend on the kind of animal's farm. Obligatory measurement parameters include microorganisms indicators described in the VDI 4250 will be proofed in this study for the adaptation. For further determinations the spatial distribution of the immission will be calculated to be taken into
account for future construction plans of barns. All data will be compared with other scientific researchs data from EU countries to create baseline references of emission and immsission for the regional use. The measurements have, on the one hand, to demonstrate to the operators the possibilities of reducing emissions by means of technical measures and, on the other hand, the results of the immissions measurements should provide safety for the local residents. For example, the distance to the emission source depending on meteorological conditions can lead to a clear reduction of the bioaerosol values and at a certain range, the composition of the bioaerosols corresponds to that of the natural background levels. It is also possible to consider the possibilities of additional sources of bioaerosols (e.g. composting) present in the rural environment. The outcomes of the study can only be used to describe the situations of the investigated farms and not to be applied to other farms with different parameters (e.g. plant size, technical exhaust ventilation, climatological conditions, etc.). Statements on bioaerosol limit values or guideline values are not possible, since these cannot be given for a variety of reasons (especially in the context of measuring technology questions). It is also not possible for the applicants to derive a medical evaluation from the results of the measurements.
neighbouring outdoor air depend on the kind of animal's farm. Obligatory measurement parameters include microorganisms indicators described in the VDI 4250 will be proofed in this study for the adaptation. For further determinations the spatial distribution of the immission will be calculated to be taken into
account for future construction plans of barns. All data will be compared with other scientific researchs data from EU countries to create baseline references of emission and immsission for the regional use. The measurements have, on the one hand, to demonstrate to the operators the possibilities of reducing emissions by means of technical measures and, on the other hand, the results of the immissions measurements should provide safety for the local residents. For example, the distance to the emission source depending on meteorological conditions can lead to a clear reduction of the bioaerosol values and at a certain range, the composition of the bioaerosols corresponds to that of the natural background levels. It is also possible to consider the possibilities of additional sources of bioaerosols (e.g. composting) present in the rural environment. The outcomes of the study can only be used to describe the situations of the investigated farms and not to be applied to other farms with different parameters (e.g. plant size, technical exhaust ventilation, climatological conditions, etc.). Statements on bioaerosol limit values or guideline values are not possible, since these cannot be given for a variety of reasons (especially in the context of measuring technology questions). It is also not possible for the applicants to derive a medical evaluation from the results of the measurements.
Projektziele
Das Ziel dieses Projekts besteht darin, den Istzustand der Emissionen und Immissionen von Bioaerosolen und Feinstaubpartikeln im Bereich von Tierhaltungsanlagen mit verschiedenen Messstrategien zu erheben. Für die Beurteilung der anlagenbezogenen Emissionen und Immissionen wird vergleichend die natürliche Hintergrundkonzentration der Bioaerosole und Feinstaubpartikel in der Umgebungsluft bestimmt. Es gilt festzustellen, ob die Keimkonzentrationen der Umgebungsluft aus der Stallluft resultieren. Die Leitparameter (Keime bzw. biogene Substanzen), welche in VDI 4250 Blatt 3 (2016) Richtlinie zur Emissions- und Immissionsbeurteilung herangezogen werden, werden auf ihre Adaptierbarkeit überprüft. Für die zukünftigen Bewertungen der Immissionen werden Ausbreitungsrechnungen durchgeführt, um die Fläche des Areals zu definieren, in dem ein neu zu errichtendes Stallgebäude für die Haltung von Nutztieren stehen soll. Die Daten aus der vorliegenden Studie werden mit den Ergebnissen und Bewertungen anderer EU Länder verglichen, um ein Konzept für eine Bewertungsgrundlage zu erstellen.
Die Messungen haben einerseits das Ziel, den Anlagenbetreibern Möglichkeiten der Reduktion von Emissionen durch technische Maßnahmen aufzuzeigen und andererseits sollten die Ergebnisse der Immissionsmessungen Sicherheit für die Anwohner liefern zum Beispiel, dass es mit der Entfernung zur Emissionsquelle je nach meteorologischen Gegebenheiten zu einer deutlichen Abnahme der anlagenspezifischen Werte kommen kann und dass ab einem bestimmten Bereich die Zusammensetzung der Bioaerosolflora jener der natürlichen Hintergrundbelastung entspricht. Dabei kann in der Bearbeitung der Thematik auch auf die Möglichkeiten von zusätzlichen in der ländlichen Umgebung vorhandenen Emissionsquellen für Bioaerosole (z.B. Kompostierung ua.) eingegangen werden.
Mit den zu erwartenden Messergebnissen können in dieser ersten orientierenden Studie lediglich die Situationen für die untersuchten Betriebe beschrieben werden und die Ergebnisse sind nicht übertragbar auf Betriebe mit anderen Parametern (z.B. andere Anlagengröße, technische Abluftführung, klimatologische Bedingungen usw.). Keinesfalls sind Aussagen zu Grenz- oder Richtwerten möglich, da es diese aus unterschiedlichsten Gründen (insbesondere im Zusammenhang mit meßtechnischen Fragestellungen) für Bioaerosole nicht geben kann. Es ist den Antragstellern auch nicht möglich aus den Messergebnissen eine medizinische Bewertung abzuleiten.
Die Messungen haben einerseits das Ziel, den Anlagenbetreibern Möglichkeiten der Reduktion von Emissionen durch technische Maßnahmen aufzuzeigen und andererseits sollten die Ergebnisse der Immissionsmessungen Sicherheit für die Anwohner liefern zum Beispiel, dass es mit der Entfernung zur Emissionsquelle je nach meteorologischen Gegebenheiten zu einer deutlichen Abnahme der anlagenspezifischen Werte kommen kann und dass ab einem bestimmten Bereich die Zusammensetzung der Bioaerosolflora jener der natürlichen Hintergrundbelastung entspricht. Dabei kann in der Bearbeitung der Thematik auch auf die Möglichkeiten von zusätzlichen in der ländlichen Umgebung vorhandenen Emissionsquellen für Bioaerosole (z.B. Kompostierung ua.) eingegangen werden.
Mit den zu erwartenden Messergebnissen können in dieser ersten orientierenden Studie lediglich die Situationen für die untersuchten Betriebe beschrieben werden und die Ergebnisse sind nicht übertragbar auf Betriebe mit anderen Parametern (z.B. andere Anlagengröße, technische Abluftführung, klimatologische Bedingungen usw.). Keinesfalls sind Aussagen zu Grenz- oder Richtwerten möglich, da es diese aus unterschiedlichsten Gründen (insbesondere im Zusammenhang mit meßtechnischen Fragestellungen) für Bioaerosole nicht geben kann. Es ist den Antragstellern auch nicht möglich aus den Messergebnissen eine medizinische Bewertung abzuleiten.
Praxisrelevanz
Die Daten sollen einen Hinweis darauf geben, ob die Maßnahmen in der Landwirtschaft im Luftreinhalteprogramm 2014 des Landes Steiermark eine Minimierung der Bioaerosol Konzentration in der Luft bewirken können. In einem Merkblatt werden Faktoren, die zur Minimierung der Konzentration luftgetragener Keime und Partikel führen, aufgeführt. Wenn zwischen Kontaminationsquellen und Anrainern eine Übertragung von Staub und seinen biologischen Bestandteilen bzw. Keim- und Staubemission weitgehend ausgeschlossen werden kann, sind normalerweise aus umweltmedizinischer Sicht Emissions-minderungsmaßnahmen nicht erforderlich.
Mit den vorliegenden Ergebnissen besteht die Möglichkeit ein für die Steiermark und anderen Ländern gültiges Konzept mit regionalspezifischer Vorgehensweise zu erarbeiten.
Mit den vorliegenden Ergebnissen besteht die Möglichkeit ein für die Steiermark und anderen Ländern gültiges Konzept mit regionalspezifischer Vorgehensweise zu erarbeiten.
Berichte
Kurzfassung
Bioaerosolemissionen aus Tierhaltungsanlagen werden seit einigen Jahren viel und heftig diskutiert. Es sind bisher keine Richtwerte festgelegt, wie groß der Anteil an eingetragenen Mikroorganismen und Feinstaubpartikel aus dem Stall in die Umgebungsluft sein darf.
Das Projekt LUQUASTA hatte zum Ziel, die Emissionen und Immissionen von Bioaerosolen im Umfeld von steirischen Tierhaltungsbetrieben quantitativ und qualitativ zu erheben. Für die Erfassung der Emissionen und Immissionen von Bioaerosolen im Bereich von zwei Schweine- und zwei Geflügelmastbetrieben wurden zwei verschiedene Messstrategien, Impingement und Impaktion, angewandt. Von März 2018 bis September 2020 konnten insgesamt 1.120 Messungen (69 Messereignisse) an 35 Messtagen durchgeführt und evaluiert werden.
Die Messergebnisse zeigten für den Schweinemastbetrieb BA1 und BA2 für die Gesamtbakterien Konzentrationen in der Emission im Median von 2,6x106 KBE/m³ bzw. 1,9x105 KBE/m³; für die Staphylokokken Konzentrationen 4,4x105 KBE/m³ bzw. 3,4x104 KBE/m³. In der Immission wurden Werte zwischen 9,8x102 und 2,7x103 KBE/m³ (BA1) und 2,8x103 und 1,0x104 KBE/m³ (BA2) ermittelt. Die Konzentrationen der Staphylokokken lagen im Median bei BA1 zwischen 7,5x101 KBE/m³ und 9,8x102 KBE/m³; bei BA2 zwischen 5,9x102 KBE/m³ und 1,6x103 KBE/m³. Der Emissionsfaktor für Gesamtbakterien wies einen Mittelwert von 1,8x105 KBE/(GV*s) für BA1 und von 1,1x104 KBE/(GV*s) für BA2 auf; für Staphylokokken von 3,2x105 KBE/(GV*s) für BA1 und von 6,6x103 KBE/(GV*s) für BA2.
Beim Geflügelmastbetrieb BA3 und BA4 betrugen die Gesamtbakterienkonzentrationen der Emissionsproben im Median 4,7x107 KBE/m³ bzw. 2,1x107 KBE/m³; die Staphylokokken Konzentrationen im Median 2,0x107 KBE/m³ bzw. 1,9x107 KBE/m³. In der Immission lagen die Werte der Gesamtbakterien zwischen 2,3x103 und 4,0x103 KBE/m³ bei BA3 und 1,8x103 und 7,2x103 KBE/m³ bei BA4. Die Konzentrationen der Staphylokokken waren zwischen 1,1x103 und 2,6x103 KBE/m³ bei BA3 und 0 und 7,8x102 KBE/m³ bei BA4. Der Emissionsfaktor für Gesamtbakterien wies einen Mittelwert von 9,7x106 KBE/(GV*s) für BA3 und von 1,3x106 KBE/(GV*s) für BA4 auf; für Staphylokokken von 6,3x106 KBE/(GV*s) für BA3 und von 8,5x105 KBE/(GV*s) für BA4.
Die Gesamtpartikelkonzentrationen waren bei den Geflügelmastbetrieben um das 2- bis 3-fache höher als bei den Schweinemastbetrieben und die Anzahl der feinen Partikel war bei den Geflügelmastbetrieben signifikant höher als die gröberen Partikel.
Die Ausbreitungsrechnungen nach GRAL/GRAMM zeigten Zusammenhänge zwischen Emission und Immission bei den untersuchten Geflügelmastbetrieben, jedoch nicht bei den Schweinemastbetrieben.