Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Влияние факторов окружающей среды на физическое состояние животных.
1.2. Морфологические особенности развития животных в разных экологических условиях.
1.3. Воспроизводство животных в зависимости от техногенного загрязнения окружающей среды.
Глава 2. Организация, объем и методы исследования.
2.1. Эколого-гигиеническая оценка воды, атмосферного воздуха, почвы в местах содержания сельскохозяйственных животных.
2.2. Методы изучения периферической крови животных.
2.3. Методы изучения факторов клеточного иммунитета животных.
2.4. Анатомо-топографические исследования половых органов у плодов самочек овец.
2.5. Клинические методы исследования животных.
Глава 3. Эколого-гигиеническая характеристика районов наблюдения.
3.1. Природно-климатические факторы региона.
3.2. Анализ содержания химических соединений в атмосферном воздухе.
3.3. Содержание токсических химических веществ в пахотных, пастбищных, посевных землях.
3.4. Состояние поверхностных, подземных вод, промстоков и прудов-накопителей.
3.5. Зоогигиеническое состояние помещений для овцематок опытной и контрольной групп.
Глава 4. Сравнительная характеристика анатомо-физиологического состояния овцематок в сельских районах Волгоградской области с разной степенью антропогенной нагрузки.
4.1. Морфофункциональное состояние крови овцематок.
4.1.1. Общий анализ крови.
4.1.2. Лейкоцитарная формула.
4.1.3. Азотистые обменные процессы в крови.
4.1.4. Белковый обмен в сыворотке крови.
4.2. Биохимические показатели в фетоплацентарном комплексе суягных овцематок.
4.2.1. Биохимические показатели крови плодов-ярочек в разные периоды внутриутробного развития.
4.2.2. Биохимия амниотической жидкости у суягных овцематок,
4.2.3. Содержание некоторых химических элементов в тканях половых органов плодов-ярочек в разные периодв внутриутробного развития.
4.3. Анатомо-топографические особенности половых органов в разные периоды внутриутробного развития.
4.3.1. Изменения весовых и линейных параметров половых органов у плодов-ярочек в разные периоды внутриутробного развития.
4.4. Особенности топографической архитектоники половых органов у плодов-ярочек в разные сроки внутриутробного развития.
4.5. Степень зачатия (оплодотворение) и эмбриональная смертность ягнят.
4.6. Морфологические аномалии половых органов у плодов-ярочек.
4.7. Заболеваемость и падеж новорожденных ягнят в разных техногенных сельскохозяйственных территориях.
4.8. Влияние тимогенных препаратов на плодоношение овцематок.
Глава 5. Обсуждение полученных результатов исследований и заключение.
Выводы.
Практические предложения.
Список использованной литературы.
- Влияние факторов окружающей среды на физическое состояние животных.
- Эколого-гигиеническая оценка воды, атмосферного воздуха, почвы в местах содержания сельскохозяйственных животных.
- Анализ содержания химических соединений в атмосферном воздухе.
Введение к работе
Условия проживания сельскохозяйственных животных на территориях, соседствующих с крупными промышленными предприятиями, характеризуются наличием комплекса антропогенных факторов в атмосферном воздухе, почве, воде (Гузеев М.М., 1995, 1996; Гильденскольт П.С, 1999; Докушаева К.Г., 1993; Михеев Е.Ф., 1995; Нежданов А.Г., 1991, 1999; Поляков Л.Я., Шишкунов В.М., 1995; Реймерс Н.Ф., 1994; Сидоренко Г.И., Прокопенко Ю.И., 1997).
Загрязнение объектов окружающей среды (воды, воздуха, почвы) является причиной накопления в кормах инородных химических веществ, что ведет в дальнейшем к накоплению в организме животных многочисленных ксенобиотиков (Манаенков И.В., Лобачева Г.К., Кирпо Н.И., 1997). Следствием этого процесса являются иммунодефицитные состояния, снижение устойчивости к инфекции в период зачатия, эмбрионального развития и формирования органов, имплантационного периода, вынашивания плода, Научные работы, посвященные изменениям обменных процессов и биохимических показателей крови, морфологии половых органов и плаценты, патологии новорожденных (Бадаян A.M., 1989; Небогатиков Г.В., 1991, 2000; Колчина А.Ф., 2000) отражали аспекты взаимосвязи патологии плодоношения и перинатальных осложнений (Небогатиков Г.В., 1991,1998). В связи с этим представляет интерес изучение формирования и развития половых органов у плодов-ярочек в различные периоды внутриутробного развития у овцематок.
Южные районы Волгоградской области традиционно являются районами овцеводства. Между тем, интенсивное развитие промышленного комплекса Красноармейского района г.Волгограда, сформированного преимущественно предприятиями химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслями промышленности, явилось причиной строительства на южных сельскохозяйственных территориях Красноармейского и Светлоярского районах и функционирования объектов для хранения промышленных отходов этих производств; пруды-накопители, пруды испарители, отводные каналы, Все эти объекты являются причиной вторичного загрязнения атмосферного воздуха, почвы, воды, в том числе на территории животноводства. Данные факты позволяют прогнозировать неблагоприятное воздействие на организм сельскохозяйственных животных токсических химических веществ, содержащихся в воде, воздухе, кормах. Один из прогнозируемых эффектов действия химического фактора - нарушение репродуктивной системы животных.
Работа является частью комплексных исследований «Научное обоснование ведения животноводства в районах с неблагоприятной экологической обстановкой», входящей в состав Федеральной программы НИР, утвержденной Постановлением правительства РФ за № 658 от 8 июня 1996 года.
Цель: разработка системы профилактических мероприятий, направленных на снижение риска нарушений суягносТи овцематок, повышение жизнеспособности организма ягнят и обеспечения эффективности овцеводства в условиях сельскохозяйственных территорий Юлшых регионов Российской Федерации.
Задачи исследования:
Изучение обменных процессов и морфологии крови у суягных овцематок и ягнят из сельскохозяйственных районов с высокой антропотехногенной нагрузкой.
Выявление анатомо-топографических особенностей половых органов плодов-ярочек в разные периоды внутриутробного развития.
Изучение оплодотворяем ости и эмбриональной смертности ягнят на сельскохозяйственных территориях с высокой антропогенной нагрузкой.
Оценка заболеваемости, в том числе акушерско-гинекологической, овцематок в районах наблюдения.
Оценка заболеваемости и уровня падежа новорожденных ягнят на сельскохозяйственных территориях с разной степенью антропогенной нагрузки.
Разработка профилактических мероприятий, направленных на снижение риска суягности овцематок.
Научная новизна и теоретическая значимость работы: впервые проведено комплексное изучение морфофункционального состояния овцематок в различные сроки суягности, содержащихся на территориях с разным уровнем антропогенной нагрузки в южных районах Волгоградской области.
Впервые дана комплексная оценка состояния системы кроветворения суягных овцематок, содержащихся в разных эколого-климатических условиях степей и полупустыни юго-востока европейской части России.
Дана характеристика физико-химических свойств морфологического состава крови, биохимических процессов в фетоплацентарном комплексе у овцематок в разные сроки суягности в экологически благополучных и экологически неблагополучных условиях содержания.
Представлены результаты прижизненного исследования морфологических особенностей развития и формирования половых органов у плодов ярочек.
Доказано влияние антропогенных факторов на уровень эмбриональной смертности и бесплодия овцематок, заболеваемость новорожденных, падежа ягнят, эмбриональную смертность, аборты, аномалии половых органов плодов-ярочек.
Впервые разработана методика изготовления слепков слизистой оболочки полостных органов на предубойных животных из полиметилметакрилатных пластмасс и изготовлены пластмассовые слепки половых органов плодов-ярочек, раскрывающих прижизненную морфологическую архитектонику слизистой оболочки влагалища, шейки, тела, рогов матки, позволяющих наглядно выявить происходящие патологические процессы и аномалии у плодов, в различные в различные сроки внутриутробного развития (Методические рекомендации для изучения морфоархитектоники половых органов телочек и ярочек в разные периоды внутриутробного развития. Волгоград, 1997, ВГСХА).
Изучена эффективность иммунного препарата, изготовленного из иммунных органов плодов-овец и применяемого с целью профилактики абортов, эмбриональной смертности, аномалий половых органов у плодов-ярочек, содержащихся в с/х районах с высокой антропотехнической нагрузкой.
Теоретическая и практическая значимость.
Доказано, что состояние окружающей среды на юге Волгоградской области является фактором риска возникновения бесплодия, эмбриональной смертности, абортов, токсикозов у новорожденных ягнят и суягных овцематок, что необходимо учитывать в практическом овцеводстве для перспективного предотвращения бесплодия и яловости в овцеводстве.
Научные результаты и методика изучения морфо-архитектоники полостных органов использованы в учебном процессе по нормальной и патологической анатомии животных и в научных исследованиях при диагностике болезней половых органов у овцематок.
Апробация результатов исследований. Основные положения диссертации доложены, одобрены и рекомендованы в практику овцеводства на:
Международном координационном совещании «Экологические проблемы патологии, фармакологии и терапии животных (Воронеж, 1997);
Международной региональной конференции научного общества молодых ученых (Камышин, 1997);
Международной конференции «Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме при воздействии антропогенных факторов» (Астрахань, 2000);
Научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Волгоградской ГСХА (Волгоград, 1994-1999).
Основные положения, выносимые на защиту:
Состояние здоровья, в том числе репродуктивные качества суягных овцематок, которые зависят от степени антропотехническои нагрузки и от комплекса зоогигиенических условий на территории овцеводческих хозяйств южных районов Волгоградской области.
Влияние экологических факторов и зоогигиенических условий на гематологические показатели и морфо-физиологические процессы у овцематок в разные сроки суягности, а также внутриутробное развитие ягнят.
Содержание суягных овцематок на территориях с высокой антропотехническои нагрузкой является фактором риска высокой эмбриональной смертности, патологических родов, падежа новорожденных ягнят, морфологических аномалий внутренних органов у плодов.
Влияние факторов окружающей среды на физическое состояние животных
На современном этапе развития человеческого общества, когда в результате производственной деятельности человека усилилось его воздействие на биосферу, возросло количество исследований, посвященных изучению взаимосвязей между состоянием окружающей природной среды и состоянием различных видов животных.
В настоящее время сложилась такая ситуация, когда токсические вещества, выбрасываемые в больших количествах с отходами производства, не успевают или вообще не могут нейтрализоваться окружающей средой. Стало регистрироваться повышенное содержание в кормах, почве и воде опасных для животных продуктов химического, биологического происхождения.
Нарастающее загрязнение окружающей среды отрицательно сказывается на состоянии животных. Суммарный выброс в атмосферу диоксида серы, оксида азота, окиси углерода, взвешенных частиц уже превышает 800 тыс.т в год. В последние 20 лет предприятия-загрязнители стали строить высокие трубы, из которых вредные дымы, взвешенные частицы развеваются в радиусе 30-50 км, достигают животноводческих ферм и поражают сельскохозяйственных животных (Миролюбов М.Г., 1998). Кутырин И.М; Билеченко Ю.П. (1974) отмечали, что основным источником, загрязняющим природные водоемы и подземные водоносные горизонты, являются неочищенные промышленные и бытовые стоки, содержащие различные минеральные и органические вещества. Действие их локализовано расположением соответствующих производств.
Ласкорин Б.Н., Болотина О.Т. (1975, 1994) отмечали, что на качество поверхностных вод, рек, озер, удаленных от крупных промышленных объектов, влияют и другие источники загрязнения — стоки с сельскохозяйственных угодий, смывы вносимых в почву удобрений, ядохимикатов, возвратные воды с полей орошения, смывы отходов органического происхождения с территорий животноводческих ферм и комплексов, потеря нефтепродуктов, эрозия почвы и
В связи с химизацией сельскохозяйственного производства роль экологических факторов химической природы значительно возрастает: широко применяются минеральные удобрения, химические средства защиты растений. В рационы кормления животных вводятся химические добавки. Продукты химии используют в ветеринарии в качестве лечебных и профилактических средств. Загрязнение среды ядохимикатами может стать причиной заболеваний животных, птиц, рыб, полезных насекомых. Среди ядохимикатов, представляющих наибольшую опасность, особое место занимают пестициды -химические средства борьбы с вредителями, болезнями растений и животных. Химические соединения, загрязняющие окружающую среду, включают в пищевые цепи и биотический круговорот. Мигрируя по пищевым цепям, они оказывают воздействие на животные организмы. От химических соединений, в первую очередь, гибнут организмы, наиболее чувствительные к ним. Так, в США отмечали случай массовой гибели американских дроздов при опылении леса ДДТ с целью его защиты от насекомых-вредителей. Частицы препарата, попадая на землю, поглощаются дождевыми червями. Черви оказались малочувствительными к пестициду, и в их организме препарат накапливался в больших концентрациях. Поедая их, дрозды заболевали и погибали от отравления. Гибель популяции достигала 86 % (Щеповских А.И. и др., 1994).
В различных организмах, составляющих пищевые цепи, ядохимикаты накапливаются в неодинаковых концентрациях. Концентрация ядов может возрастать в тех организмах, которые составляют конечные звенья пищевой цепи (эффект биологического накопления), Переходя от одного организма к другому, концентрация яда может достигнуть такой степени, что окажется летальной (В.Н.Локтиоггов, 1977, 19S2; Уразаев Н.А., 1976, 1983; Кашин А.С., Шаныпин И.В., 1998).
Наибольшую опасность из веществ, загрязняющих объекты окружающей среды, представляют хлорорганические (ХОС), ртутьсодержащие, фосфорорганические соединения (ФОС), фосфид цинка, нитраты, нитриты, фториды.
Хлорорганическое соединение (ХОС) представляет собой производное углеводородов алифатического ряда (гексахлорэтан, дихлорэтан и др.), алициклического ряда (гексахлоран, мендан), полихлортерпенов (полихлоркамфен, полихлорпинен), производные ароматических углеводородов (ДДТ, гексахлорбензол и др.), производное полихлорциклиенового ряда (алдрин, дилдрин и др.). Самый стойкий из них ХОС - ДДТ. За последние 30 лет его израсходовано в мире 1,5 млп.тонн. Считают, что лишь одна треть его разрушается до безвредных соединений, остальное количество ДДТ продолжает мигрировать в биосфере. ДДТ обнаруживают в организме животных и птиц, речных и морских рыб, обитателей пустынь и Арктики и других регионов (Торсуев Н.П. и др., 1993).
Клинические острые отравления животных проявляются нарушением функции нервной системы. Отмечается общее угнетение, потеря аппетита, приступы клонико-тонических судорог с последующим параличом центра дыхания (И.Н.Глазенко, В.А.Фортушный, 1966).
Эколого-гигиеническая оценка воды, атмосферного воздуха, почвы в местах содержания сельскохозяйственных животных
Суягные овцематки, новорожденные ягнята овцеводческих предприятий, расположенных на территориях с разной степенью антропогенной нагрузки, условно были определены в опытные и контрольные группы. Контрольная группа овец содержалась в овцеводческих хозяйствах СПК "Крепь", СПК "Маяк", СПК "Советский" Калачевского района, а овцы опытной группы содержались в овцеводческих хозяйствах АОЗТ "Цацинский", АОЗТ "Светлоярский", ТОО "Красноармейский" Светлоярского района. Овцеводческие хозяйства опытной группы расположены на расстоянии 1-Ю км от прудов-накопителей, принадлежащих химическим заводам "Каустик", БВК, нефтеперерабатывающему заводу ВНПО Лукойл (Рис.2.1.1., 2.1.2.).
Химические предприятия Красноармейского района г.Волгограда "Каустик", ВНПО Лукойл перекачивают вредные химические вещества через промстоковые каналы в отстойники, пруды-накопители, а вредные газообразные и взвешенные вещества выбрасываются в атмосферный воздух, что является основным источником загрязнения почвы, воздуха, воды, степного разнотравья, снежного покрова территорий соседствующего Светлоярского района. Уровни загрязнения объектов окружающей среды превышали предельно допустимые величины от 1,2 до 4 раз на территории опытных овцеводческих хозяйств общей площадью более 50 км . (Макевнин СТ., 1976). На поверхности почвы, лугов, в подземных и поверхностных малых и больших естественных водоемах отмечались минерализация, жесткость и наличие оксидов азота, сернистых соединений, углеводородов, сероуглеродов, сероводорода, диоксида азота, диоксида серы, фенолов, нефтепродуктов (Макевнин СТ., 1986).
Состояние атмосферного воздуха, почвы, воды, растительности мы сопоставили с показателями территорий Калаче веко го и Светлоярского районов, что позволило оценить воспроизводительные возможности в овцеводстве в сравнительной оценке с антропогенной химической нагрузкой.
Реальные соотношения этих факторов на территории южных сельскохозяйственных районов Волгоградской области позволили нам выделить 2 зоны, отличающиеся по степени антропогенной нагрузки, где были сформированы опытные и контрольные овцеводческие группы в экологически благополучной территории овцеводческих хозяйств Калачевского района и экологически неблагополучной территории Светлоярского района.
Овцепоголовье контрольной группы содержалось, выпасалось на пастбищах на расстоянии 100-150 км от химических заводов города Волгограда.
Отбор проб крови у животных для лабораторных исследований осуществляли в утренние часы до кормления.
Кровь у суягных овцематок брали из яремной вены в подготовленные пробирки по 10-20 мл. Стабилизировали кровь гепарином и триллоном Б.
Биохимические исследования сыворотки крови включали: определение общего белка - рефрактометрически (ИРФ-22), белковых фракций - методом электрофореза на бумаге при помощи аппарата ЭФА-1 с последующим количеством определения альбуминов альфа-, бета- и гамма-глобулинов электронным интегратором ИЭ-1, общего кальция по Ваарду, неорганического фосфора - по Биггсу и Юделовичу, кальция - по Крамеру и Гисдалю,
Гематологические исследования включали определение содержания в крови гемоглобина (при помощи гемометра Сали), эритроцитов и лейкоцитов (в счетной камере Горяева), интенсивность СОЭ (капиллярным способом с помощью аппарата Панченко) и характера лейкограммы (микроскопированием мазков крови), окрашенных по Романовекому-Гимзе) с исчислением гемо-цитологического показателя по П.А.Волоскову (1959), отражающего соотношение лимфоцитов и сегментоядерных нейтрофилов. Лейко грамму выводили на основании подсчета 100 клеток в окрашенных мазках.
Анализ содержания химических соединений в атмосферном воздухе
Загрязнение атмосферного воздуха в области и особенно на территориях овцеводческих хозяйств, прилегающих к Волгограду, продолжает оставаться высоким. Выбросы от стационарных источников ежегодно составляют 265,5 тыс. т, в том числе: твердые примеси - 46,1 тыс. т/год; сернистый ангидрид - 28,0; окись углерода - 62,3; окислы азота - 34,5 тыс. т/год. Объем валового выброса вредных веществ ежегодно возрастает.
Ежегодное количество выбросов вредных веществ в атмосферу в сельских районах Волгоградской области и города Волгограда отражено в таблице 3.2.1.
Из таблицы видно, что промышленные предприятия сельских и городских населенных пунктов имеют ежегодную тенденцию увеличения количества выбросов в атмосферу вредных веществ.
Основными источниками поступления вредных веществ в атмосферу являются предприятия металлургии и машиностроения, химии и нефтехимии, стройиндустрии. С выбросами в атмосферу поступают оксиды азота, углерода, взвешенные вещества, сернистые соединения, углеводороды, окислы металлов и другие ингредиенты. Основными источниками загрязнения атмосферы в области являются стационарные и передвижные источники. Наибольший удельный вес валовых выбросов загрязнителей имеет Волгоград - 59%, Волжский - 17%, Михайловка - 5,5%; Камышин - 2,5% (34, 35, 36).
Ежегодно проводилась регистрация состояния атмосферного воздуха на территории южных районов области, где размещались овцеводческие хозяйства, имеющие в наличии 15-25 тыс. поголовья овец (36, 37).
В атмосферном воздухе над сельскохозяйственными территориями преимущественно содержалось одномоментно в 2 и даже в 5 раз больше загрязняющих веществ, превышающих предельно-допустимый уровень (таблица 3.2.2.).
Из таблицы 3,2.2. видно, что от промышленных предприятий среднегодовая концентрация выбросов в атмосферу двуокиси серы превышало допустимые концентрации в 1,8-2,0 раза, а среднемесячная концентрация за последние 3 года достигала 0,013-0,128 мг/м , или от 0,26 до 2,56 предельно-допустимых норм концентрации. Среднегодовое превышение концентрации по формальдегиду отмечено более чем в 4 раза (35,36, 37, 38).
Основными загрязнителями объектов в области по-прежнему являлись предприятия коммунального хозяйства - 40% сбросов, предприятия металлургической промышленности - 33%, предприятия энергетики — 17%, химической промышленности - 5% (36, 37).
Мощными загрязнителями атмосферного воздуха являются пруды-накопители и испарители южного промузла, общая площадь которых составляет 150 км .
В атмосферу Волгограда выбрасывается более 200 ингредиентов, в том числе: окись углерода - 23% от валового выброса, сернистый ангидрид - 12%, твердые вещества - 16%, окислы азота - 11% и т.д. (35).
Таким образом, специфические региональные особенности расположения Волгограда, высокая насыщенность промышленными объектами, обусловливают различные уровни загрязнения атмосферного воздуха, что, в свою очередь, влияет на заболеваемость и сохранность овец.
К значительному ухудшению санитарно-бактериологических показателей качества воды р.Волги приводит длительное загрязнение водоема хозяйственно-бытовыми стоками через шесть выпусков в черте Волгограда. Через пять выпусков в черте города продолжается сброс неочищенных стоков в количестве до 100 тыс. м3/сут. (36).
Из-за недостаточно эффективной работы городских очистных сооружений в Волгу ежесуточно поступает до 429 тыс. м недостаточно очищенных сточных вод. В результате этого в месте выпуска постоянно обнаруживается до 52 видов сальмонелл (37 ).
Химическому загрязнению способствуют и ливневые стоки, поступающие в Волгу и Ахтубу без очистки.
Количество предприятий, имеющих выбросы в атмосферу, составило 4369 единиц, из них единиц по сельским южным территориям, прилегающим к г.Волгограду. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников составили 297,9 тыс. тонн/год, в том числе:
