Блог уютное место для бесед Обратно в студию

Сышышь ты, выходи сюда,
поговорим !

Журнал "Ветеринарія Кубані" :: Оптимізація контролю забруднення екотоксикантами об'єктів навколишнього середовища в аграрних підприємствах

Безпам'ятних Е.Н., Кривоногова А.С. Уральська ГСХА, г. Екатеринбург

Виробництво екологічно безпечної продукції є найбільш важливим завданням, що стоїть перед усім аграрним виробництвом. Це, перш за все, пов'язано з тим, що екологічна обстановка погіршується з кожним роком. Найбільшої шкоди навколишньому середовищу завдають фізичні і хімічні техногенні забруднення. В реальних умовах ці види антропогенних навантажень зустрічаються в різноманітних поєднаннях, що ускладнюють проблему їх обмеження [1, 2]. Основну загрозу в плані забруднення навколишнього середовища надають важкі метали і радіоактивні речовини, які, на відміну від органічних сполук, не руйнуються в грунті і воді, а накопичуються в об'єктах зовнішнього середовища і мігрують по трофічних ланцюгах в корму сільськогосподарських тварин [3, 4, 5 ].

При здійсненні моніторингу забруднення грунтів токсичними елементами на глобальному і регіональному рівнях, виникає проблема з визначенням тенденцій розвитку цього забруднення в часі через різного фонового змісту потенційного забруднювача. Тому спостереження за надходженням металів в грунт на глобальному рівні будують шляхом поєднання періодичних просторових зйомок забруднення грунтів з систематичним визначенням величини атмосферних випадінь.

У зв'язку з цим, тваринницька продукція, що отримується в екологічно неблагополучних районах, буде мати низьку якість і не відповідність санітарно-гігієнічним нормам [6, 7]. Рівень вмісту в ній важких металів і радіонуклідів залежить від ступеня забруднення навколишнього середовища регіонів, де ця продукція виробляється.

Вивчення накопичень токсичних елементів в біосфері в даний час є одним з важливих аспектів у вирішенні проблеми, пов'язаної з екологічною безпекою харчових продуктів [8, 9].

Однак, існуючі і використовувані методи контролю за навколишнім середовищем трудомісткі й дорого коштують.

Тому, перед нами була поставлена ​​мета оптимізувати систему контролю забруднення радіонуклідами і важкими металами молочно-товарних ферм в районах з різним рівнем техногенних емісій в Уральському регіоні.

Щоб вирішити дану проблему були вивчені наступні завдання:

  1. Визначити екологічні особливості високотоварних молочних ферм в зонах з різним ступенем антропогенного навантаження;
  2. Вивчити динаміку емісій радіонуклідів та важких металів на територіях ферм великої рогатої худоби на основі аналізу снігових опадів;
  3. Вивчити динаміку накопичення екотоксікантов в об'єктах довкілля (рослинних кормах, організмі тварин, тваринницької продукції) цих територій і вплив їх на організм сільськогосподарських тварин.
  4. Розробити оптимізовану систему контролю забруднення молочно-товарних ферм радіонуклідами і важкими металами.

Екологічна оцінка проводилася протягом 5 років шляхом визначення рівнів вмісту радіонуклідів штучного і космічного походження, важких металів у питній і сніговий воді, кормах і тканинах великої рогатої худоби в сільськогосподарських підприємствах Середнього Уралу. Для оцінки ступеня навантаження на екосистему і щорічне надходження екотоксікантов в неї використовували тестування снігових опадів, які відображають валове нагромадження екополлютантов за зимовий період, що орієнтовно дозволяє судити про річні випаданнях. Перехід токсикантів по трофічного ланцюга в організм тварини досліджували радіохімічними та токсикологічними методами проби кісток скелета і м'язової тканини від тварин 5-ти річного віку після забою. У зазначених пробах визначали 90Sr, 137Cs і 210Pb загальноприйнятими радіохімічними методами. У пробах також визначали вміст Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, As, Hg, Mg, Mo, Ni, Pb, Zn.

Всього відібрано 458 проб тканин і молока тварин, виконано 4678 радіохімічних і токсикологічних досліджень.

Відмінною особливістю Уральського регіону є щільна концентрація промислових підприємств. Для постачання населення тваринницькою продукцією раніше розміщення молочно-товарних ферм проводили за принципом близькості до робочих селищах і містах. При цьому не враховувався характер і ступінь антропогенного впливу на навколишнє середовище і організм тварин.

У зв'язку з цим, поблизу великих промислових центрів в даний час зосереджено більшість сільськогосподарських підприємств.

Встановлено, що найменші рівні стронцію-90 протягом усього періоду спостереження відзначені в тваринницьких господарствах з північних і західних територій регіону. У той час як в господарствах, розташованих в зоні Східно-Уральського радіоактивного сліду (ВУРС), концентрації 90Sr перевищували мінімальні в 5-6 разів. При цьому, 2005 рік був критичним щодо 90Sr в випали опади. Поблизу великих промислових центрів - в Н.Тагіле, Білоярської і в околицях Єкатеринбурга також відзначали значні рівні вмісту стронцію в снігових опадах. Найбільше забруднення відзначали в південних і південно-західних районах.

За період дослідження в вивчених підприємствах максимальна концентрація стронцію-90 відзначена в 2005 р, мінімальна - 2007 р Низька концентрація стронцію-90 в 2007 пояснюється, по видимому, аномальним багаторазовим таненням снігового покриву протягом зими з 2006-2007р.р. Отримані дані узгоджуються з дослідженнями А.В. Трапезникова [10].

Одним з найбільш токсичних радіонуклідів природного характеру є свинець-210, він володіє нейротоксі-ного дією, знижує активність ряду ферментів. Проте, нормування його діючими НРБ-99 і СанПіН 2.3.2.1078-01 не передбачено.

Ми виявили найбільший вміст цього елементу в сніговому покриві сільськогосподарських підприємств, розташованих в межах м Єкатеринбурга, що, ймовірно, пов'язано з діяльністю промислових підприємств і продуктами згоряння автомобільного палива. Особливо високу емісію свинцю-210 виявили в 2007 р, що можливо пов'язано з горизонтальним переносом з поверхні відталих грунтів.

Результати визначення основних шляхів емісій важких металів і інших елементів в сніговий воді показали, що максимальне випадання більшості металів відзначено в 2005р. у всіх досліджених підприємствах, незалежно від їх розташування, як в південному, так і північному напрямку. У цей період, згідно з даними представленим в Державних доповідях станом навколишнього середовища (2005, 2006) відмічена підвищена емісія промислових викидів на всій території Середнього Уралу, що пов'язано з активізацією і підйомом рівня виробництва металургійних холдингів і комбінатів (СУАЛ-холдинг, УГМК та інші ).

Вважається, що основними джерелами надходження радіоактивних речовин і токсичних елементів в організм тварин і продукти харчування тваринного походження, поряд з атмосферним повітрям, є рослинні корми і питна вода.

Дослідження вмісту радіонуклідів в рослинних кормах і тканинах тварин виявили неоднорідні концентрації радіонуклідів. Максимальний вміст всіх радіонуклідів відзначено в кістках, причому збільшення вмісту радіонуклідів в сніговий воді корелює відбувається з підвищення його рівня в кістках.

У різні періоди спостереження в районах Східно-Уральського радіоактивного сліду виявлено перевищення ГДК по стронцію-90: в траві - від 1 до 8 разів, в сіні - в 3-4 рази, в сенаже - в 7 разів, соломі - 1,5 2,5 рази.

Також, відзначено значний вміст свинцю-210 у всіх рослинних кормах, крім зерна.

Як відзначали багато авторів, в результаті дії токсикантів відбуваються суттєві зрушення у функціях окремих систем організму, які проявляються появою атипових форм перебігу захворювань, нових нозологічних форм [11, 12].

Накопичення значної кількості ксенобіотиків не може не робити негативного впливу на організм тварин.

Кореляційний аналіз змісту екополлютантов в сніговий воді, рослинних кормах і організмі тварин показав, що підвищення їх в рослинних кормах спостерігається на наступний рік після випадання опадів, а в тканинах тварин, через 1,5-2 роки після випадання в опадах. Накопичення радіонуклідів в тканинах тварин корелює зі змістом їх в опадах, що випали в попередньому році. Тому можна використовувати радіохімічне і хімічне дослідження снігової води як метод контролю вмісту радіонуклідів і важких металів у продукції тваринництва. У разі підвищеної емісії будь-якого поллютанта необхідно вжити адекватних заходів, що перешкоджають контамінації їм рослинних кормів, питної води, а також застосовувати методики, що знижують негативну дію токсикантів на організм тварини [13].

Оптимізація системи контролю за екополлютантамі дозволить здешевити дослідження, а також знизити кількість сільськогосподарської продукції неналежної якості та сприятиме отриманню більш якісної продукції тваринництва навіть в екологічно несприятливих територіях.

Список літератури:

  1. Важенін І.Г. Грунт як активна система самоочищення токсичного впливу важких металів-інгредієнтів технологічних викидів / І.Г. Важенін // Хімія в сільському господарстві. - 1995. - N ° 5. - С. 38-40.
  2. Буркун І.М. Біологічні особливості і стійкість до лейкозу великої рогатої худоби в різних екологічних умовах Уралу. Автореферат дисертації на здобуття наукового стерень доктора біологічних наук / Новосибірськ, 1997.
  3. Воробейчик Е.Л. Екологічне нормування токсичних навантажень на наземні екосистеми / Е.Л. Воробейчик // Автореф. дісс.доктор. наук. - Єкатеринбург, 2004.
  4. Буркун І.М, Шкуратова І.А, Верещак Н.А, Ряпосова М.В, Шушарин А.Д. Методологічні підходи оцінки впливу навколишнього середовища на стан здоров'я тварин. Аграрна наука Євро-Северо-Востока.2006.N ° 8. с.169-173.
  5. Буркун І.М, Шкуратова І.А .. Динаміка накопичення важких металів у великої рогатої худоби Ветеринарія. 2008.N ° 4.с.37-40.
  6. Буркун І.М. Оцінка здоров'я тварин в територіях хімічного і радіоактивного забруднення. Зоотех-нія.2003.N ° 10.с.20-23.
  7. Буркун І.М, Шкуратова І.А. Навколишнє середовище і здоров'я тварин. Ветеринарія Кубані. 2011.N ° 2. с.12-13.
  8. Романенко Г.А. Проблеми техногенного впливу на агропромисловий комплекс і реабілітації забруднених територій / Г.А. Романенко // Зб. мат. науч. сесії РАСГН. - М., 2003. - С. 3 - 9.
  9. Таланов Г.А. Система заходів з охорони навколишнього природного середовища, кормів і продуктів тваринництва від забруднень викидами промислових підприємств / Г.А. Таланов // Зб. мат. науч. сесії РАСГН. - М., 2003. - С.30 - 39.
  10. Трапезников А.В. Радіоекологічна ситуація в Уральському регіоні / А.В. Трапезников, В.Н. Трапезникова // Наукові основи профілактики і лікування хвороб тварин, 2005. - С. 563 -566
  11. Шахов А.Г. Екологічні проблеми патології сільськогосподарських тварин / А.Г. Шахов // Екологічні проблеми патології і терапії тварин. - Мат. коорд. совещ. 19 - 23 мая1999г. - Воронеж, 1999. - С.209 - 214.
  12. Смирнов П.М. Теоретичні та практичні аспекти проблем екології та адаптації тварин / П.М. Смирнов // Наукове забезпечення ветеринарних проблем в тваринництві. - Новосибірськ, 1999. - с. 36 - 48.
  13. Буркун І.М. Біологічні особливості продуктивних тварин в різних екологічних зонах уральського регіону. Аграрна Росія. 2000.N ° 5.с.14

Резюме. У зв'язку з тим, що з кожним роком екологічна обстановка погіршується, тваринницька продукція, що отримується в екологічно неблагополучних районах, має низьку якість і не відповідає санітарно-гігієнічним нормам. З метою оптимізації системи контролю забруднення радіонуклідами і важкими металами молочно-товарних ферм в районах з різним рівнем техногенних емісій в Уральському регіоні авторами були визначені екологічні особливості високотоварних молочних ферм в зонах з різним ступенем антропогенного навантаження, вивчена динаміка емісій радіонуклідів та важких металів на територіях ферм великої рогатої худоби на основі аналізу снігових опадів і динаміка накопичення екотоксікантов в об'єктах довкілля (рослинних кормах, органи ме тварин, тваринницької продукції) цих територій і вплив їх на організм сільськогосподарських тварин. Також, представлена ​​розроблена оптимізована система контролю забруднення молочно-товарних ферм радіонуклідами і важкими металами.

Для оцінки ступеня навантаження на екосистему і щорічне надходження екотоксікантов в неї використовували тестування снігових опадів, які відображають валове нагромадження екополлютантов за зимовий період, що орієнтовно дозволяє судити про річні випаданнях. Загальноприйнятими радіохімічними методами в пробах визначали наявність стронцію, цезію, свинцю, кадмію, кобальту, хрому, міді, заліза, марганцю, ртуті, магнію, молібдену, нікелю, цинку, миш'яку.

Результати досліджень показали, що відмінною рисою Уральського регіону є щільна концентрація промислових підприємств. Оптимізація системи контролю за екополлютантамі дозволить здешевити дослідження, а також знизити кількість сільськогосподарської продукції ненормативного якості і сприяти отриманню більш якісної продукції тваринництва навіть в екологічно несприятливих територіях.

Ключові слова: екотоксиканти, навколишнє середовище, радіонукліди, важкі метали, техногенна емісія, антропогенний вплив, контамінація, токсикологія.

Відомості про авторів:

Кривоногова Анна Сергіївна, кандидат біологічних наук, доцент кафедри інфекційної і незаразной патології ФГБОУ ВПО "Уральська державна сільськогосподарська академія"; 620075, Свердловська область, Єкатеринбург, вул. Карла Лібкнехта, 42; тел .: 8 (343) 371-33-63, 8 (952) 651-2934.

Безпам'ятних Єлисей Миколайович, кандидат біологічних наук, доцент кафедри анатомії і фізіології ФГБОУ ВПО "Уральська державна сільськогосподарська академія"; 620219, г. Екатеринбург, вул.Карла Лібкнехта, 42; тел .: 8 (922) 6198659; e-mail: [email protected] .

Відповідальний за переписку з редакцією: Безпам'ятних Єлисей Миколайович, кандидат біологічних наук, доцент кафедри анатомії і фізіології ФГБОУ ВПО "Уральська державна сільськогосподарська академія"; 620219, г. Екатеринбург, вул.Карла Лібкнехта, 42; тел .: 8 (922) 619-86-59; e-mail: [email protected] .

UDC 619: [616.9 + 616-92] OPTIMIZING CONTROL OF POLLUTION OF THE ENVIRONMENT WITH ECOTOXICANTS IN AGRICULTURAL ENTERPRISES

Bespamyatnykh EN, Krivonogova AS

Summary. In order to optimize the control of radionuclide contamination with heavy metals in areas with different levels of anthropogenic emissions in the Ural region authors in the period of 5 years conducted environmental assessment of radionuclide content of artificial and cosmic origin, heavy metals in drinking and snow water , fodders and tissues of cattle at dairy farms in the Middle Urals.

In the samples authors determined strontium, cesium, lead, cadmium, cobalt, chromium, copper, iron, manganese, mercury, magnesium, molybdenum, nickel, zinc, arsenic. Optimization of control systems for ecotoxicants will reduce the cost of research, as well as reduce the number of non-normative quality of agricultural products and contribute to obtaining higher quality livestock products, even in ecologically adverse areas.

Key words: ecotoxicants, environment, radionuclides, heavy metals, anthropogenic emissions, anthropogenic impact, contamination, toxicology.

References:

  1. Vazhenin IG Pochva kak aktivnaya sistema samoochishcheniya toksicheskogo vozdeystviya tyazhelykh metallov - ingradientov tekhnologicheskikh vybrosov [Soil as an active system of self-purification of toxic effects of heavy metals ingredients for process emissions ]. - Agricultural chemistry. -Moscow, 1995 (5). - pp. 38-40.
  2. Donnik IM Biologicheskie osobennosti i ustoychivost k leykozu krupnogo rogatogo skota v razlichnykh ekologicheskikh usloviyakh Urala [Biological characteristics and resistance to bovine leukosis under different environmental conditions of the Urals ]. - Novosibirsk, 1997..
  3. Vorobeychik EL Ekologicheskoe normirovanie toksicheskikh nagruzok na nazemnye ekosistemy [Environmental regulation of the toxic load on terrestrial ecosystems ]. -Yekaterinburg, 2004.
  4. Donnik IM, Shkuratova IA, Vereshchak NA, Ryaposova MV, Shusharin AD Metodologicheskie podkhody otsenki vliyaniya okruzhayushchey sredy na sostoyanie zdorovya zhivotnykh [Methodological approaches of assessment of environmental effect on animal health ]. - Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. - 2006 (8). - pp. 169-173.
  5. Donnik IM, Shkuratova IA Dinamika nakopleniya tyazhelykh metallov u krupnogo rogatogo skota [Dynamics of heavy metals 'accumulation in cattle]. - Veterinariya. - Moscow, 2008, (4). - pp. 37-40.
  6. Donnik IM Otsenka zdorovya zhivotnykh v territoriyakh khimicheskogo i radoiaktivnogo zagryazneniya [Evaluation of animal health in areas of chemical and radioactive contamination ]. - Zootekhniya. - Moscow, 2003 (10). - pp. 20-23.
  7. Donnik IM, Shkuratova IA Okruzhayushchaya sreda i zdorovye zhivotnykh [Environment and animal health]. - Veterinariya Kubani. - Krasnodar, 2011 року (2). - pp. 12-13.
  8. Romanenko GA Problemy tekhnogennogo vozdeystviya na agropromyshlenny kompleks i reabilitatsii zagryaznennykh territoriy [Problems of anthropogenic impact on the agro-industrial complex and the rehabilitation of contaminated areas]. - Moscow, 2003. - pp. 3-9.
  9. Talanov GA Sistema meropriyatiy po okhrane okruzhayushchey prirodnoy sredy , kormov i produktov zhivotnovodstva ot zagryazneniy vybrosami promyshlennykh predpriyatiy [System of measures for the protection of environment, fodders and livestock products from industrial pollution]. -Moscow, 2003. - pp. 30-39.
  10. Trapeznikov AV, Trapeznikova VN Radioekologicheskaya situatsiya v Uralskom regione [Radioecological situation in the Urals]. - 2005: 563-566.
  11. Shakhov AG Ekologicheskie problemy patologii selskokhozyastvennykh zhivotnykh [Environmental problems of pathology of farm animals]. - Voronezh, 1999. - pp. 209 - 214. 12. Smirnov PN Teoreticheskie i prakticheskie aspekty problem ekologii i adaptatsii zhivotnykh [Theoretical and practical aspects of ecology and adaptation of animals]. - Novosibirsk, 1999. - pp. 36 - 48.
  12. Donnik IM Biologicheskie osobennosti produktivnykh zhivotnykh v raznykh ekologicheskikh zonakh Uralskogo regiona [Biological peculiarities of productive animals in different ecological zones of the Urals region ]. - Agrarnaya Rossiya. - Moscow, 2000 (5). - p. 14.

Author affiliation:

Krivonogova Anna S., Ph.D. in Biology, docent of the department of infectious and non-infectious pattthology of the Urals State Agricultural Academy; 42, Karla Libknekta st., Yekaterinburg, Sverdlovsk area, 620075; ph .: 8 (343) 371-33-63, 8 (982) 651-29-34.

Responsible for correspondence with the editorial board: Bespamyatnykh Elisey N., PhD in Biology, docent of the department of anatomy and phisiology of the Urals State Agricultural Academy ; 42, K.Libknekhta st., Yekaterinburg; ph .: 8 (922) 619-86-59; e-mail: [email protected] .