Обмен тяжелых металлов в агросреде и организме животных и методы элиминации в трофической цепи их миграции Веротченко Маргарита Александровна

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор литературы 8

1.1. Содержание ТМ в почвах Российской федерации 8

1.2. Региональные аспекты распределения тяжелых металлов в почвах 11

1.3. Содержание тяжелых металлов в сельскохозяйственных культурах 17

1.4. Экономические аспекты сельскохозяйственного производства в зонах техногенного загрязнения 28

1.5. Сорбционные технологии в животноводстве 32

1.5.1. Виды сорбентов, их характеристика и эффективность применения 32

1.5.2. Агротехнические и реабилитационные технологии по контролю окружающей среды 37

1.6. Роль сельскохозяйственного производства в экологии окружающей среды 55

Заключение 63

Глава 2. Объекты, материалы и методы исследований 66

Глава 3. Результаты исследований и обсуждение 80

3.1. Агроэкологические исследования 80

3.1.1. Агрохимические показатели плодородия почв 80

3.1.2. Содержание тяжелых металлов в почвах в зависимости от времени года 90

3.2. Экологические исследования по загрязнению кормов, воды, животноводческой продукции тяжелыми металлами в зоне экологического напряжения 96

3.2.1. Содержание тяжелых металлов в воде 97

3.2.2. Содержание тяжелых металлов в кормах 102

3.2.3. Содержание тяжелых металлов в животноводческой продукции 104

3.3. Критерии оценки животноводческих предприятий в зонах разной степени загрязнения 108

3.3.1. Влияние факторов продуктивности и типа кормления на экологическое состояние фермы 108

3.4. Методологические аспекты экологической паспортизации сельскохозяйственного производства 118

3.5. Производство нормативной животноводческой продукции 155

3.5.1 Тяжелые металлы в молоке и мясе, использование хитозана и цеолита для улучшения их качества 155

3.5.2. Нормативное содержание тяжелых металлов в животноводческой продукции 163

3.53. Получение пищевых продуктов, удовлетворяющих нормативным требованиям, из загрязненного тяжелыми металлами молока 167

3.6. Обмен тяжелых металлов в организме животных при скармливании хитозана и цеолита 173

3.6.1. Содержание тяжелых металлов в крови 179

3.6.2. Биохимические показатели крови коров при скармливании хитозана и цеолита 183

3.7. Экономическая эффективность разработок 190

3.8. Применение энтеросорбентов в животноводстве 194

Заключение 201

4. Выводы 205

5. Практические предложения 207

6. Список используемой литературы 208

• Содержание ТМ в почвах Российской федерации
• Экономические аспекты сельскохозяйственного производства в зонах техногенного загрязнения
• Агроэкологические исследования
• Экологические исследования по загрязнению кормов, воды, животноводческой продукции тяжелыми металлами в зоне экологического напряжения

Введение к работе п»ї

Среди множества проблем, стоящих в настоящее время перед человечеством - охрана окружающей среды занимает одно из первых мест в мире.

�нтенсивное промышленное производство и сельскохозяйственное исследование природных ресурсов привело к изменению циклов большинства химических элементов, в том числе тяжелых металлов (ТМ), изменились направления и темпы их миграции, переместились зоны выноса и накопления.

Таким образом, изучение загрязнения ТМ стало частью комплекса проблем, связанных с охраной окружающей среды.

Наряду с природными миграционными потоками химических элементов - водной миграцией, биологическим круговоротом, сформировался техногенный поток, поэтому для многих районов техногенез стал специфическим фактором почвообразования (Овчаренко М.М., 1997; �льин В.Б., 2001; Саст Ю.Е., 1990; Сычев В.Г., 2001; Черных Н.А., 1995; Учватов В.П., 1996; Добровольский В.�., 1997; Ковальский В.В., 1974; Мотузова Г.В., 1999).

Актуальность данной проблемы связана с тем, что ТМ перемещаются из одного природного резервуара в другой, взаимодействуя с различными категориями живых организмов, повсюду оставляют негативные последствия этого взаимодействия.

Наибольшую опасность ТМ представляют для человека, в питании которого концентрация токсикантов на несколько порядков выше, чем в почвах. Получение безопасных продуктов животноводства определяется многими параметрами экологического состояния окружающей среды (Радионова Г.Б., 1998; Тезиев Т.К. и др., 1998, Стукачева О.Н., Кашин Е.Д., 1995; Васильев А.В., 2001; Нагдалиев Ф.А., Рабинович Л.А., 1998; Вейзенен Г.Н. и др., 2001, Стукачева О.Н., 2000; Хакана Н.А., 1998; Зиков, 1995; Минина Е.С. и др., 2000; Си-роткин А.Н., 1997; Барановский М.В., 1994; �самов Н.Н., 2001; �льязов Р.Г., Зарилова Л.П., 2001; Донник �.М., 2000; Татарчук А.Т. и др., 2000; Грибовский Г.П. и др., 2000 и другие).

В среднем поступление ТМ в организм человека происходит по цепям питания (40-50%), с водой (20-40%), с воздухом (20-40%).

В России при общей площади земельного фонда 1709,9 млн. га 4,3% загрязнены различными токсикантами и 0,04% земель имеют чрезвычайно опасный уровень загрязнения. �з 12000 токсичных для человека соединений ПДК установлены для 1400 веществ, загрязняющих воду, для 1300 - загрязняющих атмосферный воздух и только для 200 - загрязняющих почву (Майстренко и др., 1996). В нашей стране загрязнения ПДК в почвах установлено только для 9 тяжелых металлов.

Загрязнение природной среды отходами хозяйственной деятельности осложнило экологическую ситуацию и привело к ухудшению состояния питьевой воды, воздуха и животноводческой продукции в ряде промышленных регионов России. Сельскохозяйственные предприятия, размещенные вокруг крупных промышленных центров, производят загрязненные продукты расте-ниеводств и животноводства. Находящиеся здесь население, а также животные испытывают техногенное воздействие. Усиливается негативный эффект на жизненно важные системы организма (иммунную, эндокринную, кроветворную, метаболическую). На экологически неблагоприятных территориях оказывают длительное воздействие абиотическое и техногенные факторы, которые приводят к увеличению частоты иммунодефицитов и других патологий (Донник �.М., Смирнов П.Н., 2001; Федоров Ю.Н. и др., 1996; Шахов А.Г.. 1997).

Важнейшей задачей экологии является анализ воздействий неблагоприятных факторов и защита окружающей среды и пищевой цепи от загрязнения тяжелыми металлами.

Цели и задачи исследований

Целью работы является изучение обмена тяжелых металлов в агросфере и организме животных и разработка методов их элиминации в трофической цепи их миграции.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

? �зучить содержание ТМ в почвах, прилегающих к фермам, рассчитать уравнения регрессий между элементами плодородия почв и содержанием ТМ и установить индексы поглощения их растениями;

?Разработать методику и критерии оценки экологического паспорта сельскохозяйственного предприятия;

? Провести экологическую оценку животноводческих предприятий в зонах разной степени загрязнения по содержанию ТМ в окружающей среде и продукции животноводства. Разработать ориентировочные параметры концентрации тяжелых металлов в животноводческой продукции на основании экспериментальных данных;

? Определить воздействие ферм на окружающую среду. Разработать нормативные значения по выделению азота и фосфора фермой КРС в зависимости от технологических факторов (типа кормления, величины удоя, системы содержания);

? �зучить эффективность применения хитозана и цеолита в кормлении молочного скота в качестве энтеросорбентов тяжелых металлов и донаторов микроэлементов.

? Разработать технологическую схему получения молочных продуктов, удовлетворяющие нормативным требованиям, из загрязненного тяжелыми металлами молока.

Научная новизна исследований

Впервые изучены содержания ТМ в почвах прифермских полей в зонах разной степени загрязнения, определены взаимосвязи и составлены уравнения регрессии между элементами плодородия и тяжелыми металлами, установлены конкретные индексы поглощения ТМ из почв в растительные корма.

Разработаны критерии и методика оценки животноводческих предприятии. �зучено содержание ТМ в питьевой воде животноводческих ферм, кормах, продукции в зонах разной степени загрязнения.

Определено воздействие молочных ферм на окружающую среду, разработаны нормативные значения азота и фосфора, выделяемые КРС на фермах в зависимости от технологических факторов (типа кормления, величины удоя, системы содержания).

Впервые изучена эффективность совместного применения хитозана и цеолита в кормлении молочного скота, дана биохимическая и экономическая оценка использования их в молочном животноводстве.

Основные положения, выносимые на защиту

— Уровень загрязнения воды, кормов солями тяжелых металлов в зонах разной интенсивности загрязнения;

— Взаимосвязи тяжелых металлов с элементами плодородия почв, прилегающих к фермам на основании их агроэкологического обследования;

— Животноводческие фермы — как источники загрязнения окружающей среды в зависимости от технологических факторов;

— Критерии и методика разработки экологического паспорта сельскохозяйственного животноводческого предприятия;

— Эффективность применения цеолита и хитозана для получения экологически безопасной продукции;

— Миграция тяжелых металлов и методы их элиминации в технологии производства молока, биохимическая и экономическая эффективность разработок;

— Нормативные содержания тяжелых металлов в животноводческой продукции в зонах разной степени загрязнения;

— Получение пищевых продуктов, удовлетворяющих нормативным требованиям из загрязненного тяжелыми металлами молока.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, материалов и методов исследований, результатов исследований и предложений производству, библиографического списка, включающего 256 наименований, в том 94 на иностранных языках.

Работа изложена на 234 страницах, содержит 57 таблиц, 10 рисунков и схем. 

Содержание ТМ в почвах Российской федерации

Большую работу для решения мониторинга почв сельскохозяйственных угодий Российской Федерации провели Сычёв В.Г. и др. (2001 г.). Ими было показано, что, в целом, по Российской Федерации средняя концентрация определяемых агрохимической службой тяжелых металлов не превышает 0,5 ПДК содержания валовых форм тяжелых металлов в почвах. Средние значения концентраций составляют (мг/кг) для меди - 14,50±0,45; цинка 34,4±1,3; марганца -294,0±15,8; кобальта -7,50±0,31; кадмия 0,45±0,014; свинца 10,9±0,35; никеля 26,10±i,0; хрома 28,0±2,27. Коэффициент варьирования по отдельным элементам находится в пределах 69-93%, за исключением коэффициента варьирования величин валового содержания кадмия, достигающего 132%.

Среднее содержание свинца в песчаных и супесчаных почвах составляет -6,75±0,58 мг/кг; в почвах суглинистых и глинистых (при рН почвенной среды 5,5) - 9,60±0,47 мг/кг при рН 5,5 данные почвы характеризуются высокой концентрацией валового свинца - 12,0±0,27 мг/кг. Минимальное количество свинца выявлено в дерново-подзолистых почвах, а максимальное в черноземах, каштановых и дерново-карбонатных почвах.

Содержание валовых форм меди в пахотных почвах Российской Федерации колеблется в широких пределах. Минимальное количество меди характер 9 но для дерново-сильноподзолистых почв, а максимальное для бурых лесных и чернозема солонцеватого. Содержание валовых форм свинца и меди в почвах реперных участков Российской Федерации не превышает 0,5 ПДК, за исключением Мурманской, Камчатской и Оренбургской областей.

Содержание валовых форм цинка в большинстве объектов РФ колеблется от 0,5 до 1,0 ПДК, подвержено колебаниям (20-69 мг/кг), составляя в среднем 34,4 мг/кг. Минимальное количество цинка характерно для дерново-сильноподзолистых почв, максимальное - для дерново-карбонатных и черноземов солонцеватых. Содержание валовых форм кадмия в пахотном горизонте почв находится в пределах 0,25-2,10 мг/кг почвы, составляя в среднем 0,45 мг/кг. С уменьшением оподзоленности дерново-подзолистых почв в них отмечается увеличение содержания кадмия. В черноземах содержание кадмия колеблется от 0,38 до 1,10 мг/кг. Максимальное содержание кадмия выявлено в дерново-карбонатных почвах (2,1 мг/кг).

Концентрация валового кадмия в почвах РФ не превышает 0,5 ПДК в почвах Мурманской, Саратовской, Волгоградской, Магаданской и Камчатской областей, а также Республики Калмыкия и Тыва 0,5-1,0 ПДК. В Московской области кадмием загрязнены Балашихи некий и Люберецкий районы Московской области, в почвах которых содержание кадмия превышает ПДК в 2 раза, в пахотных почвах Самарской области содержится 0,6 мг/кг подвижного кадмия.

В большинстве почв РФ содержание валового никеля колеблется и составляет (0,5-1,0 ПДК). В почвах Ульяновской области валовой никель более 1,00 ПДК, Томской области 1,2-2,0 ПДК.

В почвах основных субъектов Российской Федерации содержится менее 50 мг/кг валового содержания хрома.

Среднее содержание никеля и хрома в почвенных типах изменяется незначительно, составляя соответственно 20,1 и 28,0 мг/кг, минимальные их содержания обнаружены в дерново-подзолистых почвах, максимальное количество никеля - в дерново-карбонатных, а хрома - в черноземах солонцеватых.

Комплексная оценка агроэкологической обстановки в условиях повышенной техногенной нагрузки в регионе нефтедобычи и нефтехимии юго-восточной зоны РФ установила напряженную агроэкологическую обстановку, характеризующуюся разнообразным проявлением деградации почв и растительности, существенным превышением предельно-допустимых концентраций свинца, кадмия, цинка в земельных угодьях, кормовых и зерновых культурах, продуктах животноводства.

В республике Татарстан установлены повышенные уровни загрязнения кормовых культур ТМ в регионе нефтедобычи и нефтехимической промышленности.

В результате обследования почвенного покрова районов Предкамья и Забайкалья (Калимуллина, 1995) составлены программы растворимых форм ТМ -меди, цинка, марганца, свинца, никеля и кадмия.

Черноземы обследованного района слабо загрязнены марганцем, цинком и никелем и умеренно медью, свинцом, кадмием. Лесостепные зоны загрязнены слабо марганцем, никелем, цинком и медью и умеренно свинцом и кадмием.

По данным Шакури (1978) для территорий России среднее содержание стронция в суглинистых и глинистых почвах колеблется от 280 до 310 мг/кг; в каштановых - около 280 мг/кг; в черноземах от 520 до 3500 мг/кг, в луговых почвах - около 300 мг/кг. Прохоровой RB, (1996 г.) в результате исследований, проведенных в Самарской обл., установлены фоновые уровни содержания ТМ в почвенном покрове, которые составили следующий элементарный ряд Fe Ті Mn Sr Zn Си Ni Co PB. Для почв лесостепного и степного Поволжья характерно очень близкое к кларкам почв мира содержание Ті, Fe, Со, Pb, более высокое (в 1,5-2,5 раза Си и Zn и более низкое Cr, Vg, Ni Sr.

Экономические аспекты сельскохозяйственного производства в зонах техногенного загрязнения

Содержание многих элементов в природной среде определяется не только природными факторами, но и процессами их поступления в результате хозяйственной деятельности человека.

Загрязнение почв сельскохозяйственных регионов страны происходит вследствие воздушного переноса элементов, а также с осадками сточных вод при орошении со средствами химизации сельского хозяйства. Накопление в 1 почвах различных токсических веществ, в т.ч. тяжелых металлов, при использовании минеральных, органических удобрений и ряда мелиорантов посвящено много научных работ (Овчаренко М.М., 1997 г., Черных Н.А и др., 2001 г., Ми-неев В.Г., 1988 г., Ковда В.А., 1959).

Внесение удобрений и мелиорантов в значительной степени изменяет химический состав металлов в почвах и их подвижность и, как следствие этого, доступность для растений. Среди минеральных удобрений более высоким содержанием тяжелых металлов характеризуются фосфорные удобрения, получаемые с использованием экстракционной ортофосфорной кислоты аммофосы, аммофоски, нитрофосы, двойные суперфосфаты (Алексеев, 1987). По данным американских ученых в простом суперфосфате содержатся следующие ТМ (мг/кг): кадмий -50-170, хром 66-243, кобальт 0-90, медь 4-79, свинец 7-92, никель 7-32, цинк 50-1430.

Суперфосфат простой и аммонизированный не содержат в опасном количестве медь, цинк, кадмий, свинец, хром и никель. В двойном суперфосфате f Самаркандского меди и цинка содержится по 40 мг/кг, что значительно выше, / чем на других заводах.

Фосфоритная мука Чимкентского ХЗ содержит 137 мг/кг меди, 210 мг/кг свинца, 180 мг/кг хрома и 62 мг/кг никеля. По концентрации в азотных и калийных удобрений ТМ образуют сходные убывающие ряды для мочевины: - Fe Ni Zn Mn Pb Cu Cd; для хлористого калия - Fe Ni Mn Pb Zn Cu Cd. Рассматривалась вероятность загрязнения ТМ почв в производственных условиях на примере зерновых и овощных культур в нашей стране в 1990 г. Применение минеральных удобрений в дозе 300 кг/га действующего вещества при соотношении N : Р2О5: КгО, близким 1 : 1 : 1 не оказывает существенного влияния на содержание хрома, меди, никеля, свинца, цинка и кадмия в течение очень длительного периода измерения. Овчаренко М.М. (1997) были проведены расчеты вероятного количества основных форм фосфорных удобрений, необходимых для изменения фонового содержания следующих элементов: кадмия, никеля, свинца, хрома, цинка, стронция, меди и мышьяка в 2 раза. Расчетные данные свидетельствуют о том, что для удвоения валового содержания тяжелых металлов необходимо внести сотни и тысячи тонн в пересчете на Р2О5, при средней ежегодной дозе 60-90 мг/кгР205

Содержание ТМ в извести, как правило, не превышает их концентрации в фосфорных удобрениях. Это подтверждают исследования по анализу известковой муки на трех крупных заводах месторождений Псковское, Домодедовское и Афасьевское из карьеров Московской области проведенных Шильниковым и Акановой (1995). Органические удобрения (навоз) характеризуются невысокими концентрациями большинства ТМ. Однако элементы, играющие важную физиологическую роль (Mn, Zn, Си и др.), присутствуют в навозе в повышенных количествах. Значительно ниже содержание в навозе Pb, Cd и Ni (Черных, 1995).

Некоторые количества ТМ поступают в почву с пестицидами, но расход их при проведении защитных мероприятий небольшой и они не представляют серьезной опасности как источник загрязнения почв ТМ. Однако некоторые исследователи отмечают повышение содержания некоторых ТМ при применении фунгицидов.

Использование различных видов осадков сточных вод (ОСВ) промышленных и бытовых отходов органического и неорганического происхождения приводит к загрязнению почв ТМ. При оценке ОСВ активных илов (АИ) и других отходов во многих странах устанавливаются ограничения на содержание в них ТМ.

Директивами Европейского сообщества по использованию осадков сточных вод определены ПДК тяжелых металлов в осадках мг/кг: кадмия - 20-40; меди 1000-1750; никеля - 300-400; свинца - 750-1200; цинка 2500-4500; ртути 16-25 (Contaminated land policies., 1993).

В Швейцарии определены ПДК тяжелых металлов в компостах и они следующие: мг/кг сухого вещества: кадмий - 1; медь - 100; свинец - 120; никель - 30; цинк - 400; хром - 100; ртуть - 1. В работе Д.С. Орлова и др. (1995) приводятся экологические нормативы на содержание ТМ в веществах, используемых в качестве нетрадиционных органических удобрений (твердые бытовые отходы,осадки сточных вод, активный ил, кора и опилки, лигнин, сапропелях ґ гуматах) и в компостах на их основе (мг/кг): Cd - 20; Со - 100; Сг - 750; Си -1000; Hg -16; Мп - 3000; Мо - 50; Ni - 300; Pb - 750; Zn - 2500.

Достоверную оценку вклада отдельных источников в общий уровень загрязнения почв можно получить на основе анализа баланса ТМ. Такие исследования проведены в ЦИНАО для земледелия Московской области за 1981-1990 г. (Овчаренко, 1995) и представлены в таблице 2.

Агроэкологические исследования

На 1 и 6 полосах (рис. 1) образцы сахарной свеклы не отбирались - они были засажены индивидуальным картофелем. Из всего комплекса агрохимических свойств почв, которые связаны с урожайностью сельскохозяйственных культур и которые наиболее четко отражают состояние плодородия почв, наибольшее значение имеют показатели, контролируемые Агрохимической службой, содержание подвижных форм фосфора, общего азота, тяжелых металлов (кадмия, свинца, меди, цинка, хрома и никеля).

Исследования, проведенные в Российской Федерации на дерново-подзолистых почвах, показали, что не смотря на существующие различия имеется ряд особенностей, оіраничивающих уровень их продуктивности. Для них характерны повышенная кислотность, низкое содержание гумуса, бедность подвижных форм фосфора и т д.

Весь исследованный участок 22 поля V был разделен на две полосы. I полоса -у реки Пахра (1-5) и II полоса -у автомобильной дороги (6-10).

Все агрохимические свойства почв связаны с запасом гумуса. Содержание гумуса в дерново-подзолистой среднесуглинистой почве колеблется от 1,9-2,13 % В наших исследованиях содержание гумуса - до 2,0% на первой полосе, а на второй полосе его в 1,11 раза больше

Имеются различные приемы повышения содержания гумуса в почве - это использование рахпичных видов механической обработки почв, чередование и изменение набора выращиваемых культур, внесение минеральных и органических удобрений.

На I полосе исследуемого участка обнаружено в 1,16 раза больше подвижных форм фосфатов и в 1,1 раза общего азота, чем на II полосе. По содержанию фосфора (Р2О5 по методу Кирсанова) почвы 22 участка поля V относятся к почвам с высоким содержанием, причем на 2 полосе его в 1,13 раза больше. В таблице 10 представлены численные значения содержания ТМ в почвах данного участка.

Необходимость определения содержания ТМ и их ПДК возникла в связи с исследованиями, сообщающими об отрицательных последствиях загрязнения почв, проявляющихся в снижении урожайности, ухудшении гигиенического качества продукции, заболеваниях животных и т.д.

Повышение содержания ТМ в почвах происходит в результате использования отдельных видов минеральных удобрений, отходов промышленности, коммунального хозяйства, особенно при внесении в почву осадков сточных вод крупных промышленных центров и компостов из бытового мусора. Проведенные нами исследования показали, что на II полосе изучаемого поля больше свинца, никеля, хрома в 1,69, 1,65, 1,46 раза соответственно, чем на I.

На I полосе в 1,29 раза больше цинка, содержание меди на обеих полосах идентично. Определение ПДК ТМ связано с отрицательными последствиями загрязнения почв, проявляющихся в снижении урожайности, ухудшении качества продукции, заболевании скота. ТМ поливалентны, хорошо сорбируются почвами, образуют плохо растворимые соединения с фосфатами и гидроокисями, что способствует их постепенному накоплению в почвах.

Накопление металлов повышает токсический потенциал почвы, поэтому следует определить до каких уровней концентраций можно довести содержание каждого из металлов-загрязнителей, чтобы не опасаться последствий. Рядом иностранных и отечественных авторов установлены пороговые концентрации ТМ в почвах (таблица 11).

Западногерманские исследователи (Kloke А., 1980 г.) рекомендуют установить следующие допустимые нормы содержания ТМ в почве (мг/кг): кадмий -3; хром - 100; медь - 100; никель - 50; свинец - 100; цинк - 300. По данным Госкомнадзора РФ (1995 г.) разработаны следующие ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) ТМ в почвах мг/кг: кадмий - 2,0; свинец - 130, цинк - 220; никель - 80; медь - 132. Все наши изучаемые ТМ соответствуют нормативным данным, кроме никеля. Никеля особенно много на 2 полосе 143,6 мг/кг. Содержание ТМ в свекле кормовой, выращенной на данном поле, представлено в таблице 12. Все данные по ТМ (кадмий, свиней, медь, цинк, хром) в свекле находятся в пределах допустимых концентрации.

Экологические исследования по загрязнению кормов, воды, животноводческой продукции тяжелыми металлами в зоне экологического напряжения

Экологические проблемы вызваны вмешательством человека во все сферы деятельности природы. Проблемы загрязнения окружающей среды относятся к глобальным, так как они приводят к нарушению экологического равновесия в природе.

Развитие промышленности привело к катастрофическому загрязнению природной среды отходами хозяйственной деятельности. Увеличились масштабы аварий и стихийных бедствий, что дополнительно осложняет экологическую ситуацию. Ухудшается состояние питьевой воды, воздуха и экологическая безопасность продуктов питания во многих промышленных регионах России. Сельскохозяйственные предприятия, размещенные вокруг крупных промышленных центров, производят загрязненные продукты растениеводства и животноводства. Находящиеся здесь животные, так же как и население, испытывают техногенное воздействие. Усиливается негативный эффект на жизненно важные системы организма животных (иммунную, эндокринную, кроветворную, метаболическую). На экологически неблагоприятных территориях оказывается длительное воздействие абиотических и техногенных факторов, которые приводят к увеличению частоты иммунодефицитов и других патологий ( И.М.Донник, П.Н.Смирнов, 2001 г., Ю.И.Федоров и др., 1996 г.АГ. Шахов, 1997 г.).

Важнейшей задачей экологии является анализ воздействия неблагоприятных факторов среды на организм человека и животных. Исходя из этого, нами были установлены уровни содержания ТМ в кормах суточного рациона, в воде, животноводческой продукции.

Для определения экологической характеристики данного региона будут проведены исследования в выбранных хозяйствах кормов, составляющих суточный рацион коров, и питьевой воды по 6 элементам (цинк, медь, кадмий, свинец, ртуть, мышьяк). Эти же вещества определялись в молоке, мясе, субпродуктах. Отбор мяса и субпродуктов в хозяйствах проводили по схеме: о г 3-4 коров 2-3 лактации после убоя оібирали пробы мышечной ткани, печени, почек, сердца для проведения токсикологических исследований. Пробы молока отбирали из сборной емкости после утреннего доения в количестве 2-3 литров, питьевой воды из водопровода в помещении молочной фермы в таком же обьеме. На всех молочнотоварных фермах были взяты пробы растительных кормов, составляющих суточный рацион взрослых животных. Отбор и упаковку проб проводили с соответствующими МУ и ГОСТами.

Проблема питьевой воды связана со здоровьем человека и зависит от заірязнения тяжелыми металлами земной и водной поверхности. О качестве воды постоянно напоминают запах хлора, желтоватый цвет, металлический привкус, наличие механических примесей.

В весенне-осенние периоды питьевая вода ряда регионов России не соответствует гигиеническим нормативам (СанПин 2,3,2. 1078-011).

Повышение концентрации тяжелых металлов в воде, таких как свинец, кадмий, медь, цинк, железо, никель, хром, приводит к накоплению их в организме человека и животных. Особенно опасно наличие в питьевой воде повышенных концентраций кадмия, что приводит к проблемам нарушения воспроизводительных функций, мертворождаемо-сти, а также повышает вероятность раковых заболеваний.

Поверхностные воды природных водных источников, используемых для питьевого водоснабжения, почти всегда требуют предварительной очистки от мутности и цветности. Все используемые методы для очистки воды не могут достаточно полно удалить из питьевой воды тяжелые металлы.

В качестве сорбентов наибольшее распространение получили различные виды активированных углей и синтетические ионообменные смолы, но высокая стоимость их не позволяет решить вопросы очистки воды.

Сотрудниками Новгородского государственного университета (Ю Ы Гладких и др. 2003г.) разработаны и апробированы в производственных условиях алюмосиликатные сорбенты, позволяющие очистить воду от цветности и тяжелых металлов без предварительной очистки ее коагулянтами.

В институте проблем промышленной экологии Севера разработан "сорбент", способный выводить тяжелые металлы из воды. Исследованиями (Д..М.Цепленко и др. 2003г.) показано, что цеолитсодержашая порода Юшанского месторождения значительно снизила концентрацию всех исследуемых тяжелых металлов (меди, цинка, свинца, кадмия, ртути, никеля и хрома) в воде пруда. Кремнеземистый мергель полностью очистил воду от токсичных концентраций ТМ.

Удаление тяжелых металлов из воды положительно сказывается на перераспределении их в организме рыб. Значительная часть токсических элементов из мышечной ткани рыб, которая используется в пищу, переходит в костную ткань, что повышает качество рыбной продукции.

Похожие диссертации на Обмен тяжелых металлов в агросреде и организме животных и методы элиминации в трофической цепи их миграции

Влияние экструдированных кормов на обмен тяжелых металлов и продуктивность кур-несушекСоколова Ольга Ярославовна

Влияние высокодисперсных порошков металлов на обмен веществ и продуктивность животных на фоне энзимсодержащих рационовНестеров Дмитрий Васильевич

Экологические проблемы использования солоноводных гидробионтов (фукусовые водоросли Fucus, ракообразные Artemia salina) в кормлении бройлеров и для выведения из их организма тяжелых металловЕрмашова Татьяна Николаевна

Влияние низкоэнергетического магнитолазерного облучения откармливаемого молодняка крупного рогатого скота на выведение из их организма некоторых тяжелых металлов в условиях Приамурья Мармус Татьяна Николаевна

Использование премиксов лактирующими коровами с целью выведения из их организма особо токсичных тяжелых металлов в условиях Приамурья Дубоделов Максим Валерьевич

Пути и методы снижения поступления 137 Cs и 90 Sr в корма и организм крупного рогатого скота в радиотехногенной зонеПучков Юрий Николаевич

Влияние высокодисперсных порошков металлов в составе экструдатов на эффективность использования питательных веществ, обмен химических элементов и продуктивность животныхКурилкина, Марина Яковлевна

Продуктивность и качество мяса бройлеров при ограничении накопления тяжелых металлов в их организмеЛукашенко Алексей Валерьевич

Влияние стрессовых ситуаций на организм спортивных лошадей и разработка методов их коррекцииСапожникова, Ольга Геннадиевна

Разработка метода обезвреживания кормов, загрязненных сочетанно децисом и афлатоксином B1, с изучением их влияния на организм животныхЕремеев, Иван Михайлович