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
3.5.3. 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
- Агрохимические показатели плодородия почв
- Тяжелые металлы в молоке и мясе, использование хитозана и цеолита для улучшения их качества
Введение к работе
Среди множества проблем, стоящих в настоящее время перед человечеством - охрана окружающей среды занимает одно из первых мест в мире.
Интенсивное 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; Ильин В.Б., 2001; Саст Ю.Е., 1990; Сычев В.Г., 2001; Черных Н.А., 1995; Учватов В.П., 1996; Добровольский В.И., 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; Исамов Н.Н., 2001; Ильязов Р.Г., Зарилова Л.П., 2001; Донник И.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. Из 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 И.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:
? Изучить 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);
? Изучить 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. Изучено 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±1,0; 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 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 Балашихинский 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 Н.В. (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.
По данным Учватова и Золотаревой (1996) в дерново-подзолистых почвах Калужской области содержатся следующие количества ТМ мг/кг: меди - 15-20; никеля - 17-70; свинца 2,5-6,0; кадмия 0,15-0,20. Для сероземов Средней Азии характерны следующие средние фоновые концентрации ТМ (мг/кг): хрома -31;цинка - 69; никеля - 16; меди - 19; свинца - 20; марганца - 300; олова - 14. Для черноземов Сибири: цинка - 45; никеля - 37; меди - 14; свинца - 17; кадмия -0,6 мг/кг (Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства, 1992). Анализируя приведенные выше данные, считаем, что содержания (фоновые) тяжелых металлов даже в пределах одного почвенного типа, обладают высокой природной вариабельностью, обусловленной, прежде всего, геохимическими особенностями изучаемого региона. Часто диапазон концентраций металлов в одном и том же типе почв различных территорий значительно разнится, превышает фоновые значения, поэтому анализ содержания ТМ по различным типам почв проблематичен. Естественное распределение ТМ в почвах осложняется антропогенным загрязнением. Поэтому определение ТМ в конкретном регионе является актуальной для научных исследований.
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, 7 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/кг Р205
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, сапропеля f 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.
Агрохимические показатели плодородия почв
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, ограничивающих 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 различных 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 концентраций.
Тяжелые металлы в молоке и мясе, использование хитозана и цеолита для улучшения их качества
В печени происходит синтез сложных органических веществ, обезвреживание неокисленных и ядовитых соединений, а также распад сложных соединений: гликогена, жиров и других с образованием простых соединений.
Печень - это химический реактор в котором происходят биохимические реакции при участии ферментов, витаминов, гормонов, в которых важнейшую роль играют микроэлементы, особенно медь, цинк, и др. Поэтому большую ценность для контроля за обеспеченностью микроэлементами и отложением солей тяжёлых металлов являются результаты определения их в печени животных.
Имеются данные о накопление ТМ в мясе животных на экологически неблагоприятных территориях.
В наших исследованиях установлены тесные взаимосвязи между содержанием кадмия в кормах и печени (R =0,86), в кормах и мясе (R=0,85).
В таблице №43 представлены данные по накоплению кадмия и свинца в мясе и печени коров контрольной и опытных групп, получивших хитозан и цеолит, в начале опыта и по окончании его.
В мясе коров контрольной группы ( 1 ) обнаружено 0,07 мг/кг кадмия (при ПДК=0,05 ) к окончанию исследований содержание снизилось в 1,33 раза и составило уровень ПДК. В опытных группах кадмий был в пределах ПДК. За время опыта содержание его снизилось в 2,22-3,18 раза.
В условиях «чистой зоны» содержание кадмия в мышечной ткани составляет 0,011-0,156 мг/кг, что соответствует нашим данным.
В печени коров контрольной группы кадмия содержалось 0,4 мг/кг (при ПДК =0,3 мг/кг). У коров опытных групп кадмия было меньше (0,15-0,25 мг/кг).
Введение в рацион коров хитозана и цеолита снизило содержание кадмия в печени в 2,12-2,71 раза. Самое большое снижение было в группе коров, получавших хитозан. По данным Донник И.М. кадмий преимущественно накапливается в печени и его содержание у коров хозяйств «чистой зоны» составило 0,4 мг/кг, в загрязнённых хозяйствах-в 2-4 раза выше ПДК. Свинец представляет токсическую опасность не меньшую, чем кадмий. По нормативам (СаН ПиН 2.3.2.1078-01) его концентрация на уровне 0,6 мг/кг (для субпродуктов) и 0,5 мг/кг для мяса.
В начале исследований содержание свинца в мышечной ткани коров контрольной группы находилось в пределах ПДК, к концу исследований снизилось в 2 раза. В опытных группах свинец в мясе был в пределах ПДК, затем вообще не был обнаружен.
В печени свинец на протяжении всего опыта находился в пределах нормативных данных, следует отметить снижение его во всех группах в 2-4 раза. Больше всего снизился свинец в печени коров, в рационе которых был хитозан и цеолит.
По данным Устенко В.В. и др. 1994 г. у коров в Московской области содержание кадмия и свинца в мышечной ткани было значительно нимже ПДК и составило 0,03-0,0042 мкг/кг.
В исследованиях Донник И.М. средний уровень свинца у животных по 20 хозяйствам составил 2,4 мг/кг, что в 4 раза выше ПДК. Таким образом, проведённые нами исследования позволили сделать следующие выводы. Введение в рацион лактирующих коров 25 мг/кг живой массы хитозана и 250 г/гол цеолита в сутки позволило снизить содержание токсичных элементов:
Свинца - а) снизить в 2 раза в мышечной ткани коров контрольной группы и зафиксировать отсутствие его в четырёх опытных группах; б) в 3-4 раза в печени опытных групп. Кадмия - а) довести до уровня ПДК в печени коров контрольной группы, снизить в 1,39-2,71 раза в опытных группах. б) снизить уровень содержания в мышечной ткани коров контрольных групп в 1,4-3,2 раза. Качество молока находится в прямой зависимости от окружающей среды, где оно производится. Качество кормов и воды в СПК «Воскресенский» оказали определённое влияние на содержание ТМ в молоке. Нашими исследованиями установлено, что молоко коров по содержанию ТМ (кадмий, ртуть, мышьяк, свинец, медь, цинк) существенно отличается в зависимости от использования в рационах кормления хитозана и цеолита.
