CC BY
56
Bibliography
1. Obruchev, V.A. Moi puteshestviya po Sibiri. - M., 1954.
2. Berg, L.S. Osnovih klimatologii.- L., 1938.
3. Mikhayjlov, N.I. Gorih Yuzhnoyj Sibiri. Ocherk prirodih. - M., 1961.
4. Voeyjkov A.I. Klimatih zemnogo shara / A.I. Voeyjkov. - Spb., 1884. - 528 s.
5. Sukhova, M.G. Klimatih landshaftov Gornogo Altaya i ikh ocenka dlya zhiznedeyateljnosti cheloveka / M.G. Sukhova, V.I. Rusanov. - Novosibirsk, 2004.
6. Sukhova, M.G. Geokompleksih dolin Altaya // Mezhdunarodnihyj sb. stateyj. - Khovd, 2000. - Vihp. 9.
7. Modina, T.D. Klimatih Respubliki Altayj. - Novosibirsk, 1997.
8. Altayjskiyj krayj. Atlas. - M.-Barnaul, 1978. - T. 1.
9. Sevastjyanov, V.V. Klimat vihsokogornihkh rayjonov Altaya i Sayan. - Tomsk, 1998.
Статья поступила в редакцию 31.01.12
УДК 51-74
Batin M.O., Pichugin A.P BIOSTABILITY WOOD IN FLOORS OF LATTICE ANIMAL BUILDINGS. The paper analyzes the options for the device from a modified lattice floors of reinforced timber, thus ensuring long life of not only gender, but also significantly improve the indoor climate by reducing the products of decay, in improvement of microbial and bacterial contamination at the seat of the animals.
Key words: wooden elements of farm life, the modified wood, biostability.
М.О. Батин, аспирант Новосибирского государственного аграрного университета, г. Новосибирск,
E-Mail: Batin88@yandex.ru; А. П. Пичугин, д-р техн. наук, проф. Новосибирского государственного аграрного университета
БИОСТОЙКОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ В РЕШЕТЧАТЫХ ПОЛАХ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ
В статье анализируются варианты устройства решетчатых полов из модифицированной армированной древесины, что позволило обеспечить не только длительную эксплуатацию полов, но и существенно улучшить микроклимат помещений вследствие снижения продуктов гниения, т.е. уменьшения микробной и бактериальной загрязненности в местах пребывания животных.
Ключевые слова: деревянные элементы с/х зданий, срок службы модифицированной древесины, биостойкость.
Проблемы повышения долговечности деревянных элементов и частей зданий общеизвестны [1 ;2]. В последние годы разработаны десятки составов и композиций по защите древесины от сгорания и загнивания, однако в некоторых случаях эти методы и составы не дают желаемого эффекта. К таким интенсивно разлагающимся конструкциям относятся полы животноводческих помещений, которые в результате биологической деструкции органических веществ приходят в негодность уже через полтора-два года эксплуатации [3]. В этом случае разработка технологических и конструктивных приемов оказывается весьма актуальной, а методы борьбы с интенсивным разрушением приобретают большое значение в сельскохозяйственном производстве. Несмотря на преимущественное применение для полов животноводческих помещений древесины хвойных пород она значительно разрушается под воздействием эксплуатационных факторов и полы интенсивно загнивают, истираются и выходят из строя.
Продление сроков службы деревянных полов животноводческих помещений с замены ценных пород хвойной древесины на древесину лиственных пород может быть осуществлено за счет модифицирования древесного массива полимерными композициями. Путем сквозной пропитки древесины березы малотоксичными фенол формальдегидными смолами получается новый композиционный материал со свойствами, превышающими свойства исходных материалов. Ранее проводились такие работы по модифицированию древесины, и устроенные дощатые полы показали положительные качества при эксплуатации.
Другим направлением совершенствования полов являются конструктивные мероприятия, позволяющие улучшить параметры микроклимата и снизить влажность помещений, особо влияющую на долговечность частей животноводческих помещений. К таким мероприятиям относится внедрение в животноводческих помещениях системы содержания животных на решетчатых полах-платформах, позволяющих не только снизить отрицательные факторы внутренней среды, но и обеспечить лучшие параметры содержания сельскохозяйственных животных, и, следовательно, повысить продуктивность и снизить выбраковку.
Используемые в этой технологии пластмассовые решетки заводского изготовления являются ненадежными и травмоо-
пасными [4]. Применение чугунных и железобетонных решеток для крупного рогатого скота недопустимо, т.к. приводит к интенсивной деформации ног, заболеванию и массовой выбраковке животных. Применение для этих целей обычной древесины ввиду ее низкой стойкости неэффективно. Нами предлагаются варианты устройства решетчатых полов из модифицированной армированной древесины, что позволило обеспечить не только длительную эксплуатацию полов, но и существенно улучшить микроклимат помещений вследствие снижения продуктов гниения, т.е. улучшения микробной и бактериальной загрязненности в местах пребывания животных. Такое комплексное техническое решение дает надежные гарантии к эксплуатации модифицированной древесины в условиях микробиологического поражения, химического загрязнения и механических нагрузок. Такие полы становятся биостойкими.
В понятие биоповреждения включают обрастание поверхности материалов организмами, биогенную коррозию и разрушение материалов, изменение их внешнего вида и эксплуатационных свойств, воздействие на условия внешней среды, оказывающих влияние на продуктивность животных [5]. Но все эти вопросы практически мало изучены. Известно, что целлюлоза разрушается не только прямым воздействием бактерий, грибов и актиномицетов, но и их метаболитов, действия которых зачастую усиливает эффект прямого влияния, т.е. обрастания микроорганизмами и, в частности, грибами. Наиболее часто для определения повреждающего действия древесины используется плёнчатый дереворазрушающий гриб СопюрЬюгасегеЬеНа, но в условиях животноводческих ферм агрессивное воздействие на полы из древесины оказывают и обычные сапрофитные грибы, наиболее часто попадающие сюда с кормами. Среди них доминируют грибы из родов аспергилл, стахиботрис, альтерна-рия, пенициллиум, триходерма, обладающие способностью разрушать целлюлозу, указанные грибы своей деятельностью подготавливают почву для усиленного развития дереворазрушающих грибов.
Учитывая это, были проведены определения биокоррозии модифицированной и обычной древесины не только плёнчатым дереворазрушающим грибом, но и рядом обычных сапрофитных грибов. Одновременно определялось влияние модифицированных полов в животноводческих помещениях на условия
окружающей среды, микроклимат и непосредственно на организм животных.
В наших исследованиях изучались образцы из древесины мягких наиболее распространенных лиственных пород - березы и осины, для которых осуществлялся полный комплекс испытаний на биологическую стойкость натуральной и модифицированной древесины. Для этого изготавливались образцы размером 10х10х20 мм, из которых часть пропитывалась малотоксичными фенолоспиртами и наноразмерными добавками. Содержание полимера в древесине регулировалось от 3-5% до 2025%. Биологическая стойкость древесины оценивалась по потере массы образцов и обрастанию их грибами. В работе использовались штаммы чистой культуры дереворазрушающего пленчатого гриба СопюрЬюгасегеЬеНа и сапрофитных целлюло-зо-разрушающих грибов Stemphilium.
Кроме лабораторных опытов производились сравнительные исследования по состоянию обычной и модифицированной древесины березы и осины в эксплуатируемых полах животноводческих помещений в течение заданного срока функционирования: три, шесть, двенадцать и двадцать четыре месяца. Полученные производственные данные сравнивались с результатами лабораторных исследований, что позволило более четко установить тенденцию разрушения обычной и высокую стойкость модифицированной древесины.
В лаборатории культуру гриба СопюрЬюгасегеЬеНа сапрофитные микроскопические грибы прививали в пробирках на сус-ло-агаровую среду со скошенной поверхностью в стерильных условиях. Культуры грибов выращивали при температуре 23±2°С в течение пятнадцати дней, до сильного разрастания мицелия по поверхности питательной среды. Пробирки с хорошо развитым мицелием в виде пышного ватообразного налета желтоватого цвета использовали в последующем для выращивания культуры гриба в колбах с опилками от свежего распила древесины с добавкой к ним 5% овсяной крупы и 1/2 пробирки грибов на колбу. Опилки просеивали через решето для отделения мелких
Глубина проникновения
частиц и древесной пыли. Кроме того, удаляли частицы коры. Опилки высушивались до воздушно-сухого состояния в комнатных условиях. В колбы ёмкостью 300 мл засыпали по 30 г опилок и 1,5 г растертой в ступке овсяной крупы и увлажняли смесь 90 мл воды. Колбы закрывались ватными пробками, которые сверху накрывались восковой калькой и завязывались. Подготовленные таким образом колбы с испытуемой средой стерилизовались в автоклаве при избыточном давлении в течение двух часов.
Остывшие после стерилизации среды заражали в стерильных условиях путем помещения в колбы с питательной средой культуры одного какого-либо гриба, выращенного в пробирках. Колбы с зараженным грибом питательной средой выдерживали при температуре 23±2°С в течение двадцати дней.
Когда культура гриба хорошо разрасталась на поверхности и в массе питательной среды в колбы на разросшуюся поверхность культуры ставили образцы. Закрытые пробками с бумажными колпачками и обвязанные резинкой колбы с образцами помещались в специальный стеклянный термостатированный шкаф, где выдерживались в течение 45суток при температуре 23±2°С.
Через 5, 15, 25 и 45 дней после закладки опытов развитие гриба в колбах и на образцах отмечали субъективно условными обозначениями:
- отсутствие роста;
- слабый рост;
- средний рост;
- пышный рост.
Опыт ставился в двадцати восьми параллелях. Определялась биостойкость натуральных и модифицированных образцов сосны, берёзы и осины. В качестве разрушающих препаратов использованы шесть видов грибов. Было испытано 408 образцов, размеры которых в опытах варьировали в пределах от 5x5x20 мм до 10x10x40 мм, на основании испытания которых определялась биостойкость к каждому из шести видов грибов.
Таблица 1
|фов грибов в древесину
Порода древесины Модификатор Содержание полимера в древесине,% Метод определения Максимальное проникновение, мм
Берёза Без модификатора 0 По аминокислоте 6,5
Фенолоспирт 15 3,5
Фенолоспирт 25 0,5
Фенолоспирт +нанодобавка 25+2 0,0
Фенолоспирт +нанодобавка 20+3 0,0
Фенолоспирт +нанодобавка 15+3
Осина Без модификатора 0 По белкам 6,5
Фенолоспирт 15 4,0
Фенолоспирт 25 0,0
Фенолоспирт + нанодобавка 25+2 0,0
Фенолоспирт + нанодобавка 20+3 0,0
Фенолоспирт + нанодобавка 15+3 1,5
Определение микробной обсеме-нённости пола помещений и кожи животных показали снижение общей численности микроорганизмов и кишечной палочки в помещении с полами из модифицированной древесины (таблица 1). В кожных соскобах животных с обычных полов преобладали кокковые форы - жёлтой и белой стрептококки, диплококки, сарцины, в том числе и способные вызвать заболевания. В кожных соскобах животных с модифицированных полов преобладали сапрофитные бактерии: сенная палочка, кишечная палочки, но последней
Таблица 2
Микробная обсемененность
Вид полов Общее число микроорганизмов Кишечная палочка В т.ч. условно патогенные грибы
Воздух помещений
Обычный 69800 650 Следы 4700
Модифицированный 12700 нет нет 2900
Пол
Обычный 92000 60000 Следы 8800
Модифицированный 17000 нет нет 1300
Тело животных
Обычный 260000 150000 Следы Нет
Модифицированный 50000 12000 нет нет
было значительно меньше, чем на обычных полах, а разнообразие видов микроорганизмов, встречающихся на поверхности тела животных, на модифицированных полах снижается с 16 до 7 видов. Определение микробной обсеменённости пола помещений и кожи животных позволяет также отметить снижение общей численности микроорганизмов и кишечной палочки в помещении с модифицированными полами (таблица 2).
Библиографический список
Использование параллельно с модификатором наноразмер-ных добавок положительно влияет на расход пропитывающей композиции при обеспечении заданной биостойкости. Таким образом, модифицирование древесины позволяет существенно снизить микробную и бактериальную загрязненность, что способствует повышению продуктивности и существенно увеличивает сроки эксплуатации полов животноводческих помещений.
1. Булашов, Е.А. Зоогигиенические принципы выбора оптимальной конструкции пола для животноводческих помещений // Вопросы зоогигиены и ветеринарной санитарии при различных технологиях содержания животных. - М., 1987.
2. Карелин, А.И. Зоогигиенические основы проектирования, строительства и эксплуатации животноводческих объектов / А.И. Карелин, Б.Л. Маравин. - М., 1987.
3. Lowe, D.E. Preferences of housed finishing beef cattle for different floor types / D.E. Lowe, R.W.J. Steen, V.E. Beattie // Proc. of the Brit. soc. of animal science. Penicuik (Midlothian), 2000.
4. Садигов, И.Ф. Ветеринарно-санитарное обоснование применения резиновых покрытий в конструкциях полов животноводческих зданий: автореф. дис. ...канд. вет. наук. - М., 1988.
5. Seedorf, J. Staube und Mikroorganismen in der Tiierhaltung / J. Seedorf, J. Hдrtung // Munster: Landwirtschaftsverlag, 2002.
Bibliography
1. Bulashov, E.A. Zoogigienicheskie principih vihbora optimaljnoyj konstrukcii pola dlya zhivotnovodcheskikh pometheniyj // Voprosih zoogigienih i veterinarnoyj sanitarii pri razlichnihkh tekhnologiyakh soderzhaniya zhivotnihkh. - M., 1987.
2. Karelin, A.I. Zoogigienicheskie osnovih proektirovaniya, stroiteljstva i ehkspluatacii zhivotnovodcheskikh objhektov / A.I. Karelin, B.L. Maravin. - M., 1987.
3. Lowe, D.E. Preferences of housed finishing beef cattle for different floor types / D.E. Lowe, R.W.J. Steen, V.E. Beattie // Proc. of the Brit. soc. of animal science. Penicuik (Midlothian), 2000.
4. Sadigov, I.F. Veterinarno-sanitarnoe obosnovanie primeneniya rezinovihkh pokrihtiyj v konstrukciyakh polov zhivotnovodcheskikh zdaniyj: avtoref. dis. ...kand. vet. nauk. - M., 1988.
5. Seedorf, J. Staube und Mikroorganismen in der Tiierhaltung / J. Seedorf, J. Hartung // Munster: Landwirtschaftsverlag, 2002.
Статья поступила в редакцию 31.01.12
УДК 574.64
Gorgulenko V.V. THE EFFECT OF SEDIMENT EXTRACTS OF OB RIVER NEAR BARNAIL CITY ON GENERATIONS OF ANIMALCULINE, ALGAE AND THE LOWER CRUSTACEANS. Biotesting of sediment extracts from Ob River near Barnaul city, sampled in October 2007, was carried out using the generations of animalculine (Paramecium caudatum), green algae (Scenedesmus quadricauda) and crustaceans (Ceriodaphnia affinis). It was shown that the least negative influence on generations of lest objects used was exerted by sediment extracts of the Ob sampled upstream Barnaul city, less negative impact - by the ones downstream Barnaul city and the greatest one - by sediment extracts from the mouth of Kovch backwater.
Key words: biotesting, long term effect, bottom sediments.
В.В. Горгуленко, инженер ИВЭП СО РАН, Барнаул, E-mail: lada@iwep.asu.ru
ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ ВОДНЫХ ВЫТЯЖЕК ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕКИ ОБЬ В ОКРЕСТНОСТЯХ ГОРОДА БАРНАУЛА НА ПОКОЛЕНИЯ ПРОСТЕЙШИХ, ВОДОРОСЛЕЙ И НИЗШИХ РАКООБРАЗНЫХ
Проведена оценка воздействия водных вытяжек донных отложений реки Обь, отобранных в окрестностях г. Барнаула, на поколения простейших (Paramecium caudatum), протококковых водорослей (Scenedesmus quadricauda) и низших ракообразных (Ceriodaphnia affinis). Показано, что наименее негативное воздействие на тест-объекты оказывали водные вытяжки донных отложений реки Обь выше г. Барнаула, менее негативное -ниже города, наибольшее - устья затона Ковш.
Ключевые слова: биотестирование, отдаленные эффекты действия, донные отложения.
При загрязнении водоемов и водотоков происходит прямое или косвенное поступление в них токсичных соединений. Независимо от происхождения и первичной среды загрязнения они попадают в водные объекты, аккумулируются в донных отложениях и при определенных условиях могут быть вторичными источниками загрязнения. Оказывая влияние на биохимические процессы живых организмов, воздействие токсичных соединений может проявиться как на жизнеспособности гидробионтов, так и влиять на их последующие поколения. Целью работы была оценка воздействия водных вытяжек донных отложений реки Обь, отобранных в окрестностях г. Барнаула, на поколения простейших, протококковых водорослей и низших ракообразных методами биотестирования.
Материалы и методы исследования
Исследуемый участок реки Обь, длина которого по судовому ходу составляет около 64 км, находится в 224 км ниже места слияния рек Бия и Катунь [1] при общей длине реки Обь 3650 км.
Пробы донных отложений реки Обь отбирали в октябре 2009 г. на участках расположенных выше г. Барнаула (водозабор № 2), в районе грузового порта (устье затона Ковш) и ниже города (Научный городок) (рис.).
Водные вытяжки донных отложений (ВВДО) готовили путем экстракции проб дистиллированной водой в соотношении 1:4 в течение четырех часов на встряхивателе «Elpan 357» со скоростью перемешивания 80 об/мин. с последующим декантированием и фильтрацией через фильтр «белая лента» [2-3].
Биотестирование ВВДО проводили в соответствии с методиками РД 52.24.566-94, Фр.1.39.2001.00282. В качестве тест-объектов использовали тест-культуры парамеций Paramecium caudatum, протококковых водорослей Scenedesmus quadricauda, (Turp.) Breb. и низших ракообразных Ceriodaphnia affinis Lillijeborg. Оценка приемлемости результатов полученных в условиях повторяемости и воспроизводимости проведена согласно ГОСТ Р ИСО 5725-6 [4].
З20
