Введение к работе
Актуальность проблемы. В начале 70-х годов в нашей стране начали осуществлять интенсификацию животноводства. Перевод этой отрасли на промышленную основу был обоснован необходимостью дать стране больше и с низкой себестоимостью продуктов кивотноводства, а также решить социальные проблемы на селе.Поэтому за сравнительно короткий срок были построены государственные,колхозные и межхозяйст-вешше комплексы и фермы по производству свинины,говядины и молока. Однако после пуска в эксплуатацию таких предприятий в зонах промышленного животноводства стала создаваться слокная экологическая ситуация.Угроза интенсивного загрязнения окрукающей среды оказалась, следствием размещения большого поголовья на ограниченной территории, внедрения беспсдстилочного содержания животных, гидравлических систем удаления навоза и искусственной биологической очистки стоков, которая не обеспечивает подготовку их до норм сброса в водоеш. В тоже время был предусмотрен сброс стоков в водоемы от ряда крупных свиноводческих комплексов (в том числе в источники водоснабжения городов)'.
Большой выход бесподстилочного навоза (полужидкого, гидкого и особенно навозных стоков) стал причиной высокой гидравлической нагрузки на очистные сооружения и кормовые угодья, что осложнило эксплуатацию их и защиту окружающей среды от загрязнения. К тому же 5олышшство животноводческих комплексов к ферм било построено га землях с недостаточной площадью для утилизации годового объема ишоза. Были случаи, когда для строительства их сначала выбирали іесго, а затем, исходя из тлеющегося земельного фонда, отводили гчастгк для утилизации навоза.
До настоящего времени на многих ашотноводческих предприятиях 'Ксплуатирупг технологические системы подготовки -и использования
бесподстилочного навоза, запроектированные, когда еще'не были разработаны нормативные документы и рекомендации, предусматривающие занитарно-гигиенические, ветеринарно-санитарные и природоохранные мероприятия. По этой причине соответствующие системы оказались интенсивными источниками загрязнения основных компонентов'окружающей
і і-
среды: воздуха, почвы, растений и природных вод.'
Известно, что навоз может быть фактором передачи более 100 возбудителей болезней животных и человека. К тому же, поскольку , бесподстилочный навоз' имеет более высокую влажность, чем традиционный (подстилочный), а питательные вещества в нем находятся в растворенном состоянии, создаются благоприятные условия для выживаемости такой микрофлоры. Одновременно необходимо учитывать, что при анаэродном брожении разжиженного навоза образуются сероводород, метан, жирные кислоты, амины, меркаптан и другие вещества с неприятным запахом. Поэтому в процессе подготовки навоза в атмосферу выбрасываются многочисленные зловонные газы и микробные аэрозоли.
Отрицательное влияние загрязненного воздуха на человека, животных и растений установлено рядом исследователей < i.R.Yoorburg, 1977; Pritesch,1979; W.Miiller.1987).
Санитарно-гигиеническое состояние воздуха ранее изучали преимущественно в животноводческих помещениях, между ними и на разном расстоянии от таких объектов (Г.К.Волков и др., 1972; 1975; И.Н;2уко-вич в П.А.Власюк, 1976; С.Я.Бутаков,' 1978; В.Е.Поляк, 1981 и др.). Влияние очистных сооружений, как отдельных объектов животноводчески комплексов, на воздушную среду оставалось практически неизвестно. Поэтому необходимость таких исследований была^очевидной.
Но особеыш актуальной оказалась проблема использования бес-подстилочного навоза на кормовмх угодьях с учетом охрани окрухащей среды от загрязнения.
Бесподстилочный навоз - быстродействующее и высокоэффективное удобрение. В таком навозе содержатся макро-и микроэлементы, витамины и другие биологически активные вещества, необходимые для растений, а опосредованно и для животных.
Использование бесподстилочного навоза в растениеводстве экологически обосновано, так как отчужденные из почвы растениями питательные вещества в конечном итоге должны возвращаться в почву. Б такой среде они вновь включаются в продуктивные циклы и при правильном применении навоза улучшают экологическую ситуацию в соответствующих районах ( W.Bullard, , 1968).
При использовании бесподстилочного навоза на кормовых угодьях повышается не только урожайность, но и качество выращиваемых культур. В растениях увеличивается концентрация сырого протеина, жира, каротина, кальция, магния, фосфора, калия (В.Д.Лмитриева и др., 1979; О.Ю.Кошевой, 1983; Е.Ф.Федорова и Е.Ф.Щербаков, 1983), возрастает содержание аминокислот (Т.Г.Баженова, 1981). Однако при высоких нагрузках азота.не исключается возможно.-ть накопления в. растениях нитратов выше предельно допустимых концентраций (Л.Е.Кутепов и Б.Ф.Жир-нов, 1977; И.П.Мамченнов и др., 1977; Б.И.Коротков и А.Я.Лукин, 1984). Поэтому необходимо соблюдать оптимальные его дозы.
В процессе использования павоза на кормовых угодьях должны особенно учитывать эпизоотическую опасность бесподстилочного навоза. В начале интенсификации животноводства были начаты бактериологически» исследования почвы (Е.С.Цой и др., 1977; Е.И.Гончарук и др., 1980; П.М.Тихонов и др., 1982), кормовых культур (К.В.Мельникова, 1975; Е.С.Цой, 1976; Р.Аксомайтене и др., 1978), поверхностного стока ( J.Cully, R.Fhillipe, 1982; J.Dixon et al.t 1983), почвенного фильтрата (Е.И.Гончарук и др., 1980), грунтовых (0.П.Половцев и др., 1977; М.А.Мироненко и др., 1980) и поверхностных
4 вод (Н.Н.Окладников, 1981) в лабораторных а проЕзводЬтввнннх. опытах но использованию такого навоза на орошение, Однако эти исследо-t вания немногочисленны, как правило, кратковременны и не всегда взаимосвязаны с работой технологических систем подготовки и исполь-т зованкя навоза.
Санитарно-гигиенические исследования основных компонентов окружающей среды,нами проведены в многолетних опытах по технологическим этапам подготовки и использования бесподствлочного навоза вследствие необходимости разработки мероприятий, исключающих или снижающих отрицательное воздействие его на воздушный бассейн, почву, кормовые культуры и природные воды.
Цель настоящей работы - разработать и внедрить воздухоохрашше мероприятия при биологической очистке бесподстилочного навоза на очистных сооружениях свиноводческих комплексов, ветершарно-санитар-ные и природоохранные мероприятия при использовании на кормовых угодьях навоза, получаемого на комплексах по производству свинины, говядины:'и молока.
Для рєиіения этой проблемы были поставлены задачи:
-
Определить концентрацию загрязняющих веществ в воздухе по технологическим этапам подготовки бесподотшшчного свиного навоза к использованию, мощность и.удельные показатели выбросов их в атмосферу очистными сооружениями свиноводческих'комплексов.
-
Изыскать экологически безопасные добавки к бесподстилочному свдшому навозу, сникащие внбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
-
Изучить интенсивнос-ть бактериального обсеменения почвы, кормовых культур и их самоочицаицую способность при разных способах, дозах и сроках внесения на кормовые угодья бесподстилочного навоза,
5 получаемого на комплексах по производству свинины, говядины и молока.
-
Провести санитарно-бактериологические исследования почвенного фильтрата, поверхностного и дренахшого стоков, поверхностных и грунтовых вод при использовании бесподстилочного навоза на орошение коршвых культур.
-
Установить дальность миграции микрофлоры по геолого-лито-логическому профилю и с грунтовым потоком при использовании бес-подстилочного навоза на кормовых угодьях.
-
Разработать и внедрить мероприятия, снижающие загрязнение воздушной среды при подготовке бесподстилочного свиного навоза, почвы, кормовых культур и природных вод при -использовании на кормовых угодьях наЕоза, получаемого на комплексах по производству сви-. нинн, говядины и молока.
Научная новизна. Впервые изучена концентрация загрязняющих веществ.в воздухе по всем технологическим этапам подготовки навозных отоков на крупных свиноводческих комплексах, определены мощность и удельные показатели выбросов этих веществ в атмосферу очистными сооружениями.
Впервые установлен дезодорирующий эффект некоторых добавок (адсорбентов, химических мелиорантов и окислителей) к навозным стокам и продуктам их очистки.
В многолетних опытах на кормовых угодьях комплексов по производству свинины, гоьядаш и молока определена интенсивность бактериального обсеменения почвы, горловых культур, почвенного фильтрата, поверхностного и дренажного стоков, грунтовых и поверхностных вод, а также саиоочищашая способность большинства из них при разни/ способах, доуах и сроках внесения бесподстилочного навоза на поля.
6 . - ^ ;
Одновременно установлена дальность миграции микрофлоры потеолого-
литологическому профилю и течению грунтового потока в опытах на
экспериментальных участках и оросительных системах о использованием
навозных стоков. * ч
С учетом результатов проведенных опытов, данных литературы и нормативных документов впервые разработаны мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу очистными сооружениями свиноводческих комплексов, ветеринарно-санитарные и природоохранные мероприятия при использовании на кормовых угодьях навоза, получаемого на комплексах по производству свинины, говядины и молока.
Практическая ценность работы. Удельные показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу очистными сооружениями свиноводческих комплексов и мероприятия по снижению загрязнения окружавшей среды при использовании бесподстилочного навоза на кормовых угодьях внедрены при проектировании систем подготовки бесподстилочного свиного навоза и оросительных систем комплексов по производству свинины, говядины и молока в разных регионах бывшего Советского Союза.
Научные разработки по охране окружающей среды при биологической очистке бесподстилочного навоза и использовании его на кормовых угодьях удостоены Главный комитетом ВДНХ СССР трех серебряных медалей. Подана заявка її 5023996/15 на изобретение "Средство для дезодорации навоза и продуктов его очистки".
Реализация результатов исследований. Мероприятия при подготовке бесподстилочного навоза и.использовании его на кормовых угодьях изложены в II нормативных документах и- рекомендациях (представлены на с. 41-43).
Удельные показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу очистными сооружениями свиноводческих комплексов применяют проектные
7 огранизации Российской Федерации и Кыргыстана для экологического обоснования проектов технологических систем подготовки бесподстилочного навоза.
Ветеринарнс-санитарные и природоохранные мероприятия при использовании бесподстилочного навоза, получаемого на комплексах по производству свинины, говядины и молока, внедрены на площади более III тыс. га при проектировании оросительных систем с использованием животноводческих стоков в республиках Советского Союза: РСФСР, Украине, Белоруссии, Молдавии, Латвии, Литве и др.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на Координационном совещании научных учреждений по проблеме использования органических удобрений (ВДНХ СССР, 1980), заседании ученых ооветов ВНИИ гидрогеологии, и инженерной геологии Ыингео СССР (пос. Зеленый Московской области, 1981) и ВНПО по сельскохозяйственному использованию сточных вод "Прогресс" (пос.Купавна Московской области, 1982)," Всесоюзном семинаре "Гигиенические и ветеринарше аспекты охраны окружающей среды при сельскохозяйственном использовании сточных вод,-и- стоков животноводческих комплексов" (пос.Купавна Московской.области, 1982), научно-практической конференции "Совершенствование проектирования, строительства, эксплуатации мелиоративных и водохозяйственных систем Северного Кавказа (Новочеркасск Ростовской области, 1985), секции "Зоогигиена, ветеринарная санитария и охрана .окружающей среды" Отделения ветеринарии ВАСХНИЛ (Москва, 1987), секция удаления, переработки и использования навоза Совета по технологии производства продуктов животноводства на промышленной основе при Президиуме ВАСХНИЛ (Стрый Львовской области, 1987), Всесоюзном координационном совещании "Итоги научно-исследовательских работ по зоогигиене на I986-I9S0 годи и задачи НИР на период I99I-I955 годов" (Львов, 1990).
Публикация. Основные полонення диссертации изложены в монографии и 34 печатных работах (опубликованных в трудах ВНИИВСГЭ, ИВА, ВНИИГиМ, ВСЕГИНГЕО, материалах всесоюзных и международных конференций, совещании; в журналах "Ветеринария", "Гигиена и са- ' нитария", Земледелие", Вестник сельскохозяйственной науки", "Степные просторы", Водоснабжение и санитарная техника"). По заказу Госкомпрофтехобразования СССР снят учебный кинофильм "Охрана окружающей среда в животноводстве".
Похожие диссертации на Охрана окружающей среды при биологической очистке бесподстилочного навоза и использовании его на кормовых угодьях
