Vasikoiden melualtistus
Vasikoiden altistuminen melulle.doc
Kuopion yliopisto
Ympäristötieteiden laitos
Melulaboratorio
Fil.yo Sirpa Jokinen
Dos. Erkki Björk
Kesäkuu 2005
VASIKOIDEN melualtistus pihattonavetoissa
Johdanto
Tilakokojen kasvaessa ja karjasuojien koneellistuessa on melusta tullut huomattava tekijä karjan hyvinvoinnin kannalta. Etenkin vahvassa kasvuvaiheessa olevien vasikoiden kohdalla melu on huomattava tekijä, koska vasikat tarvitsevat paljon lepoaikaa (90 % ajasta lepoaikaa). Maa- ja metsätalousministeriö on asettanut ohjearvoksi tuotantoeläimien hyvinvoinnille, etteivät naudat saa olla jatkuvasti melussa joka ylittää 65 dBA (MMMA 3.6.2002/6/EEO/2002). Nautojen kuuloherkkyys eroaa ihmisen kuuloherkkyydestä siten, että nauta kuulee korkeampia taajuuksia kuin ihminen. Nauta kuulee 20 Hz - 35 kHz taajuuksia [1], kun ihmisen kuuloalue on 20 Hz - 20 kHz (kuva 1).
Kuva 1: Naudan ja ihmisen kuulokynnyskäyrät.
Aineisto ja menetelmät
Tämä tutkimus tehtiin osana ELKE-hankkeen (Eläinterveydenhuollon kehittämishanke Pohjois-Savossa -hankkeen) pikkuvasikoiden fysikaaliset ympäristöolosuhteet -tutkimusta. Tässä tutkimuksessa oli tarkoituksena tutkia vasikoiden altistumista melulle. Lisäksi tutkittiin ultraäänien mahdollista esiintymistä navetoissa ja tarvetta tehdä melumittauksia tämän vuoksi ultraäänialueella. Myös lypsäjän melualtistusta lypsyn aikana tutkittiin lypsyasemalla tehdyin mittauksin.
Tutkimus toteutettiin tekemällä melumittauksia 10 pihattonavetassa Pohjois-Savossa. Mittaukset suoritettiin maalis-toukokuussa keväällä 2005. Pihatot, joissa mittauksia tehtiin, olivat 40 - 80 lypsettävän tiloja. Ilmastointilaitteet olivat melko samanlaiset kaikilla tiloilla. Ilmastointimelu oli vasikoiden puolella navettaa pienempi kuin lehmien puolella kaikilla tiloilla. Lypsyasemat sijaitsivat yleensä seinien suojassa ja melko kaukana vasikoista eikä lypsyn aikainen melu ollut kovin merkittävää vasikoiden parsissa. Kahdella tilalla oli lypsyrobotti. Koneellinen ruokinta suoritettiin erilaisilla koneilla (kiskoilla tai renkailla oleva rehuvaunu, pienkuormaaja, apevaunu, mattoruokkija). Viidellä tilalla lantakoneen pumpun ja raappojen ääni oli kuultavissa.
Mittaukset tehtiin Norsonic 121 -ympäristömeluanalysaattorilla mittaamalla melualtistusta yhden sekunnin, 10 sekunnin, yhden minuutin sekä 10 minuutin jaksoissa 20 Hz - 20 kHz taajuuksilla terssikaistoittain. Mikrofoni asetettiin vasikoiden läheisyyteen 90 cm korkeudelle. Mikrofonissa käytettiin tuulisuojaa. Alku- ja loppukalibrointi suoritettiin Wärtsilän 5274 vakioäänilähteellä (94 dB, 1000 Hz). Ympäristömeluanalysaattori oli päällä koko mittauskäynnin ajan, joka kesti aamupäivästä iltalypsyyn. Tuloksia laskettaessa mittausdatasta erotettiin melutapahtumia muistiinpanojen avulla.
Mittausdatasta erotettiin muistiinpanojen perusteella eri melutapahtumat (ruokinta, lypsy, lantakone) vähentämällä taustamelutaso tapahtuman aikaisesta melutasosta. Taustameluun kuuluivat ilmanvaihdosta aiheutunut melu sekä eläinten aiheuttamat äänet. Ilmanvaihdon aiheuttama melutaso erotettiin taustamelusta poistamalla häiriöäänet kuten eläinten huudot ja parsien kolina. Pihatoissa mitattiin myös mahdollisia muita melulähteitä, joista tavallisin oli parren lukkojen kolahtelut. Koneellinen ruokinta (säilörehun tai appeen jako) tehtiin eri tiloilla erilaisilla koneilla. Koneille laskettiin äänitasojen lisäksi äänitehotasot (LWA) kuten myös parren lukkojen kolahduksille. Äänitehotaso on etäisyydestä riippumaton suure, koska se on lähteestä 0,282 metrin etäisyydellä oleva taso.
Mittaustulokset painotettiin nautojen kuuloherkkyyskäyrän mukaan (LN) sekä vertailun vuoksi tulokset laskettiin myös ihmisen kuuloherkkyyden mukaan (LH) ja A-painotettuina (LA) sekä lineaarisena (Llin) ilman painotusta. A-painotus on mittalaitteiden käyttämä ihmisen 40-fonin samanäänekkyyskäyrän mukainen painotus ja H-painotus on ihmisen kuulokynnyksen mukainen painotus, joka vastaa N-painotusta naudalla (kuva 2). A-painotetun äänitason ja N-painoitetun äänitason vastaavuutta tutkittiin, koska niiden vastaavuus helpottaisi nautojen melualtistuksen mittaamista.
Koko mittauskäynnin aikaisten äänitasojen jakauma laskettiin 10 minuutin A-painotetuista keskiäänitasoista. Melutapahtumien aikaiset minimit, maksimit ja keskihajonnat laskettiin A-painotetuista 1 minuutin keskiäänitasoista.
Lypsäjän melualtistuksen selvittämiseksi tehdyt mittaukset suoritettiin lypsyn aikana lypsyasemalla mittaamalla noin 10 minuutin ajan. Mikrofonia pidettiin kädessä ja lypsyasemalla liikuttiin jäljitellen työntekijän liikkumista. Nämä tulokset laskettiin A-painotettuina keskiäänitasoina.
Kuva 2: Painotuskäyrät.
Tulokset
Taulukossa 1 esitetään vasikoiden melualtistus kaikkien pihattojen eri melutapahtumien energiakeskiarvoina.
Taulukko 1: Melutapahtumien aikaiset keskiäänitasot lineaarisena sekä A-, H-, ja N-painotettuina vasikoiden läheisyydestä mitattuna.
| Tapahtuma | Llin (dB) | LA (dBA) | LH (dBH) | LN (dBN) |
|---|---|---|---|---|
Tausta | 68,5 | 62,1 | 59,3 | 58,7 |
Ilmanvaihto | 67,4 | 59,3 | 56,9 | 56,5 |
Ruokinta | 93,3 | 87,3 | 84,0 | 80,8 |
Lypsy | 67,0 | 61,4 | 59,9 | 62,4 |
Lantakone | 63,9 | 59,0 | 57,5 | 58,0 |
Taulukossa 2 esitetään koneellisen ruokinnan sekä parren lukkojen aiheuttamat keskimääräiset äänitehotasot.
Taulukko 2: Ruokintakoneiden ja parren lukkojen keskimääräiset äänitehotasot (LW) lineaarisena sekä A-, H-, ja N-painotettuina.
| Tapahtuma | LWlin (dB) | LWA (dBA) | LWH (dBH) | LWN (dBN) |
|---|---|---|---|---|
Ruokintakone | 110,5 | 102,7 | 100,2 | 100,1 |
Parren lukkojen kolahdukset | 96,0 | 96,6 | 97,1 | 100,3 |
Kuvassa 3 esitetään ilmanvaihdon, ruokinnan, lypsyn ja lantakoneen äänien spektrit 20 Hz - 20 kHz taajuuksilla vasikan kuuloherkkyyllä painotettuna.
Kuva 3: Melutapahtumien spektrit 20 Hz - 20 kHz taajuuksilla N-painotettuna terssispektrinä.
Lypsyasemalla tehtyjen mittausten perusteella työntekijät altistuvat lypsyn aikana keskimäärin 69,2 dBA äänenpainetasolle. Kuvassa 4 esitetään lypsäjän melualtistuksen taajuusspektri A-painotettuna.
Kuva 4: Lypsäjän melualtistus 20 Hz - 20 kHz A-painotettuna taajuuden funktiona.
Mittauskäynnin aikainen äänitasojen jakauma vasikoiden läheisyydessä mitattuna esitetään kuvassa 5 kaikkien pihattojen osalta. Minimitaso on 45 dB ja maksimitaso on 81 dB.
Kuva 5: Pihattojen 10 minuutin keskiäänitasojen jakauma prosentteina.
A-painotettujen keskiäänitasojen hajonnat esitetään kuvassa 6 sekä minimit ja maksimit taulukossa 3.
Taulukko 3: Melutapahtumien minimit, maksimit ja keskihajonnat A-painotetuista 1 minuutin keskiäänitasoista laskettuna.
| Tapahtuma | LAeq (dBA) | minimi | >maksimi | hajonta |
|---|---|---|---|---|
Tausta | 62,1 | 46 | 74 | 5,0 |
Ilmanvaihto | 59,3 | 46 | 67 | 5,0 |
Ruokinta | 87,3 | 54 | 90 | 8,0 |
Lypsy | 61,4 | 56 | 72 | 3,0 |
Lantakone | 59,0 | 50 | 70 | 4,2 |
Lypsäjä | 69,2 | 63 | 89 | 3,7 |
Kuva 6: Melutapahtumien keskimääräiset äänenpainetasot ja hajonnat vasikoiden läheisyydestä mitattuna.
Johtopäätökset ja pohdinta
Vasikat eivät altistu jatkuvasti yli 65 dBA tasoille melutapahtumien A-painotettujen energiakeskiarvojen perusteella. Kuitenkin 10 minuutin keskiäänitasoista laskettuna yli 65 dBA äänitasoille altistutaan 30 % ajasta. 10 minuutin keskiäänitasoissa on mukana kaikki mittausaikana esiintyneet äänet kuten myös mittaajista ja muista pihatoissa käyneistä ihmisistä aiheutuneet äänet. Eri pihatoissa melutasot erosivat paljon riippuen lähinnä eläinten käyttäytymisestä.
Lypsyn aikaisen äänitason hajonta on pieni samoin kuin lypsäjän melualtistuksen hajontakin. Lypsyn aiheuttamat melutasot eivät siis juuri poikkea toisistaan eri pihatoissa. Ruokinnan aikainen äänitason hajonta on suuri, koska ruokinta suoritettiin hyvin erilaisilla koneilla.
Huomion arvoista on, että ihmisille annetaan ohjearvoksi asuinhuoneissa 35 dBA päivällä (klo 7-22) ja yöllä ohjearvo on 30 dBA (klo 22-7) sekä oleskelualueilla ulkona päivällä (klo 7-22) 55 dBA. Vasikoiden tarvitseman levon vuoksi melun torjunta navetoissa, erityisesti vasikoiden karsinoissa, voisi olla suotavaa.
Pihatoissa ei esiinny todennäköisesti ultraääniä merkittävässä määrin. A-painotettu äänitaso näyttää edustavan melko hyvin naudan kuuloherkkyyden mukaista äänitasoa. Melun ollessa painottunut korkeille (2 - 10 kHz) taajuuksille A-painotus antaa N-painotusta hieman pienempiä äänitasoja. Yleensä melun ollessa painottunut alle 2 kHz:n taajuuksille A-painotus antaa kuitenkin N-painotusta suurempia äänitasoja.
Lypsäjän melualtistus alittaa selvästi valtioneuvoston päätöksen mukaisen altistusrajan 85 dBA (VNp 1404/93). Kuulonsuojauksen tarvetta ei siis ole.
Viitteet:
[1] Heffner R.S. and Heffner E.H., Hearing in Large Mammals: Horse (Equus caballus) and Cattle (Bos taurus), Behavioral Neuroscience 1983, vol 97, No 2, 299-309.
