CC BY
38
Экологический мониторинг говядины при интенсивном выращивании молодняка симментальской и казахской белоголовой пород
А.А. Салихов, д.с.-х.н., Оренбургский филиал РГТЭУ
Мясо и мясные продукты являются одним из основных источников полноценного питания. Говядина содержит все необходимые для организма элементы: белки, жиры, углеводы, минеральные соли, а также витамины А, Д и группы В. Однако в последние 25—30 лет из-за неблагополучной экологической ситуации в организм животных вместе с кормами поступают вредные и токсичные вещества, способные аккумулироваться в организме, вызывая в ряде случаев специфические заболевания [1].
К числу неблагополучных отнесена и значительная территория Оренбургской области, которая в последние годы подвергалась техносфер-ному давлению и антропогенным нагрузкам. Сформировавшаяся производственная среда способствует повышению уровня содержания в биосфере региона токсических веществ в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации. Они оказывают отрицательное воздействие на получение экологически безопасных мясопродуктов и животноводческого сырья. Поэтому проблемы качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов в настоящее время являются одними из главных и имеют исключительно важное биологическое и социальное значение. Они могут быть источником и носителем большого числа потенциально опасных и токсических веществ химической и биологической природы. Спектр вредных ве-
ществ весьма широк: радионуклиды, пестициды и тяжелые металлы, способные оказывать прямое или косвенное, немедленное и отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство [1-5].
Цепочка поступления токсических веществ в организм человека берет начало от сельскохозяйственных угодий. Исторически сложилось так, что вторая половина XX в. была связана с интенсификацией сельского хозяйства. В целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями в течение многих лет использовались искусственные удобрения и различные токсиканты, что не могло не влиять на состояние компонентов биосферы. Массовое применение минеральных удобрений истощает биопотенциал почв - естественно восстанавливаемую составляющую их плодородия. Так, при избыточном применении азотных удобрений почва перенасыщается нитратами, а при внесении фосфатных -фтором, редкоземельными металлами, стронцием. При использовании нетрадиционных удобрений, таких, как отстойный ил и других, почва перенасыщается соединениями тяжелых металлов. Избыточное количество удобрений приводит к перенасыщению продуктов питания токсичными веществами, нарушает способность почв к фильтрации, ведет к загрязнению водоемов, особенно в паводковый период [3, 4, 6].
Пестициды, гербициды, фунгициды - протравители, применяемые для защиты растений от вредителей, опасны и для человека. Ежегодно в
мире регистрируется 0,5 млн. случаев отравлений пестицидами, более того, от прямого отравления ими в мире ежегодно погибает около 10 тыс. человек, гибнут леса, птицы, насекомые. Пестициды попадают в воду (питьевую), в пищевые цепи. Все без исключения пестициды обнаруживают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие на человека и биоценозы. Тем не менее, в настоящее время в мире используют до 4 млн. т пестицидов, из которых лишь 1% достигает цели. При этом косвенные потери от пестицидов оцениваются в несколько млрд. долларов [2, 4].
Казалось бы, многие хозяйства должны переходить на систему «биологического», или «органического», земледелия. На самом деле они этого не делают. Во всем мире лишь 0,2% хозяйств составляют долю «экологически чистых производств». Мало оптимизма внушают перспективы их увеличения, даже несмотря на то, что продукция экологически чистого сельского хозяйства дороже и пользуется повышенным спросом у покупателей. Более того, это вызывает недовольство массовых производителей, для которых переход на органическое земледелие — сложное и дорогостоящее мероприятие. Поэтому ведется очень энергичная кампания против «чистых» технологий как в США и Канаде, так и в Западной Европе. Они доказывают, что пестициды не вредны или не так вредны, как считается, а минеральные удобрения не опасны [5, 7].
Известно, что качество биосырья животного происхождения в естественных условиях отражает объективное состояние природы и перерабатывающих отраслей. Однако до сих пор нет четких данных о степени перехода токсических веществ из почвы и воды в растения, из кормов и воды в организм животных, в животноводческую продукцию и животноводческое сырье. Достаточно спорным и не до конца изученным остается вопрос о месте депонирования токсинов в организме животных.
Животноводческие фермы и комплексы, с точки зрения экологии, рассматриваются в качестве искусственных экосистем или же биогеоценозов. Экологический контроль таких биогеоценозов — необходимое звено комплекса научных исследований, сущность которых заключается в реализации условий для оптимальной конверсии биогенных химических элементов и недопущения аккумуляции токсических элементов в продуктах, выходящих из системы.
Создание искусственных экосистем для интенсивного использования сельскохозяйственных животных обусловливает в большей степени изучение биологических (многосторонние реакции между особями в группе, микробиальная загрязненность воздуха, гомотипические реакции) и абиотических (освещенность; микроклимат про-
изводственных помещений; питьевая вода; корма, поставляемые на ферму) экологических факторов.
Однако для всесторонней оценки биологического круговорота химических токсических элементов на уровне гетерогенных организмов необходима оценка помимо входящего потока, главные элементы которого корм и вода, и выходящего потока — молока, мяса и так далее. При этом самым сложным и основным в биотехнической системе является получение мяса высокого качества.
Исследования проводили в ОПХ им. Димитрова Илекского района и АОЗТ им. Димитрова Асекеевского района Оренбургской области, где все технологические процессы производства говядины отражают современное состояние отрасли зон расположения хозяйств.
Необходимость контроля экологической чистоты мяса вызвана тем, что хозяйства расположены на расстоянии 70—100 км (по прямой видимости) от Донгузского и Тоцкого военных полигонов, где в течение последнего полувека испытывалось огромное количество различного рода оружия, в том числе ядерное (Тоцкий полигон). Здесь, несмотря на то, что на поверхности почвы уже не обнаруживается содержание радионуклидов, опасность загрязнения глубоких слоев грунта и грунтовых вод сохраняется.
Есть и другие серьезные источники загрязнения. Так, в смежных с ОПХ им. Димитрова территориях более четверти века идет интенсивное освоение газовых месторождений, а на северо-западе Оренбургской области в течение последних лет — нефтяных месторождений. В настоящее время почти на каждом квадратном километре имеются действующие или же законсервированные, а также иногда и просто заброшенные скважины. Вероятность загрязнения поверхности почвы, а также грунтовых вод очень высока, так как протянуты десятки и сотни километров неф-те- и газопроводов, образующих целую сеть, которые даже при максимальном соблюдении мер безопасности продолжают прямо или косвенно загрязнять окружающую среду.
Третьим основным источником загрязнения окружающей среды является внутрихозяйственная деятельность. В последние 40—45 лет в хозяйствах ежегодно проводится поверхностное внесение в почву минеральных и органических удобрений для повышения ее плодородия. С целью соблюдения интенсивных технологий возделывания зерновых и кормовых культур используется большое количество протравителей семян и фунгицидов, инсектицидов и гербицидов, десикантов и пестицидов и т.д. В принципе в настоящее время для уменьшения токсического действия более агрессивных наземных гербицидов и обычных химических протравителей могут быть использо-
ваны антидоты и протектанты, а также антистрессовые препараты и иммуностимуляторы. Однако проблема защиты растений в период их вегетации более сложна и менее разработана [5].
Зачастую из-за несовершенства технологического оборудования при использовании химикатов добиться равномерного внесения в почву химически активных веществ не удается. Сильное загрязнение происходит на границах полей, где обычно заправляется технологическое оборудование, предназначенное для внесения удобрений. Травостой таких участков содержит в себе концентрацию химических веществ, в несколько, а иногда и в десятки раз превышающих ПДК. Технология возделывания зерновых культур предусматривает скашивание краев полей с целью защиты от попадания семян сорных трав при уборке в общую массу. Однако практически весь травостой по окраинам полей используется в корм скоту (в виде сена или же зеленой массы), так как в хозяйствах с высокой распаханностью земель нет естественных пастбищ — скот выпасается по балкам и неудобьям. Поэтому даже в летний период здесь вынуждены подкармливать скот зеленой массой именно с таких загрязненных участков, что, в свою очередь, способствует избыточному поступлению в организм животных вредных веществ [6].
Контроль экологической чистоты мяса проводили по всем основным возможным загрязнителям (Си, 2п, РЬ, Cd, N1, Сг, Щ, Аз, радионуклиды, нитриты, остаточные количества пестицидов, афлотоксин В1 — токсин плесневых грибов «Аспергиллюс флавус») в соответствии с ГОСТами, после убоя молодняка. Образцы для экологи-
ческого контроля массой 200 г отбирали из длиннейшего мускула спины между 9—11 спинными позвонками правой полутуши поперечным разрезом мышцы — наиболее характеризующей состояние экологической чистоты этой ткани в теле животных к моменту убоя. Всего в каждом возрасте проанализировали по 9 образцов. Контролем по содержанию токсических веществ в мясе служили их предельно допустимые концентрации (ПДК) [4, 5, 8, 9].
Анализ полученных данных свидетельствует, что в мышечной ткани молодняка всех половозрастных групп, родившихся и выращенных по интенсивной технологии в ОПХ им. Димитрова Илекского района, сильнотоксичные афлотоксин В1, пестициды и радионуклиды отсутствовали (табл. 1). Концентрация многих тяжелых металлов, особенно ртути и кадмия, не превосходила ПДК и находилась на его уровне. Допустимым было и содержание таких химических элементов, как хром, никель, медь и мышьяк. В то же время концентрация цинка, свинца, начиная с 8-месячного возраста и до заключительного периода выращивания, в мышечной ткани молодняка всех половозрастных групп превышала ПДК от 16 до 100%.
Аналогичная закономерность отмечалась и в материалах, полученных при химическом анализе длиннейшего мускула спины молодняка симментальской породы, родившегося и интенсивно выращенного в АОЗТ им. Димитрова Асе-кеевского района (табл. 2).
При этом никаких принципиальных различий внутри одной породы по половозрастным и физиологическим особенностям не установлено как в первом, так и втором исследовании.
1. Содержание тяжелых металлов и других вредных веществ в длиннейшей мышце спины молодняка казахской белоголовой породы в ОПХ им. Димитрова Илекского района Оренбургской области
Воз- раст, мес. Половоз- растная группа Тяжелые металлы и вредные вещества, мкг/кг
медь цинк свинец кадмий хром никель ртуть мышьяк афло- токсин В1 радио- нук- лиды пести- циды
Ново- рожден- ные бычки 0,15 54,0 0,20 0,0259 0,081 0,086 0,0220 0,010 не обнаружено
- - - - - - - - - - - -
телки 0,10 44,5 0,10 0,0312 0,080 0,093 0,0244 0,012 не обнаружено
8 бычки кастраты телки 2,23 2,57 2,43 129,23 108,50 115,37 0,65 1,00 0,63 0,0133 0,0165 0,0087 0,107 0,086 0,073 0,078 0,098 0,068 0,0136 0,0151 0,0095 0,052 0,068 0,057 не обнаружено не обнаружено не обнаружено
12 бычки кастраты телки 2,50 2,27 3,72 103,23 98.03 99.03 0,66 0,75 0,58 0,0124 0,0341 0,0265 0,085 0,068 0,143 0,107 0,134 0,125 0,0169 0,0115 0,0142 0,077 0,060 0,065 следы следы следы не обнаружено следы следы следы
15 бычки кастраты телки 2,90 2,83 2,80 115,77 116,10 104,30 0,69 0,64 0,75 0,0247 0,0313 0,0357 0,123 0,151 0,163 0,171 0,195 0,188 0,0180 0,0120 0,0150 0,060 0,072 0,074 не обнаружено не обнаружено не обнаружено
18 бычки кастраты телки 2,00 2,47 2,50 115,83 118,27 113,40 0,60 0,50 0,37 0,0319 0,0365 0,0412 0,172 0,180 0,188 0,212 0,247 0,265 0,0187 0,0215 0,0190 0,095 0,070 0,088 не обнаружено не обнаружено не обнаружено следы следы следы
ПДК - 5,0 70,0 0,5 0,05 0,2 0,5 0,03 0,1 0,005 недопустимы
2. Содержание тяжелых металлов и других вредных веществ в длиннейшей мышце спины молодняка симментальской породы в АОЗТ им. Димитрова Асекеевского района Оренбургской области
Возраст, мес. Поло- возрастная группа Тяжелые металлы и вредные вещества, мкг/кг
медь цинк свинец кадмий ртуть мышьяк афлоток-син В1 радионук- лиды пести- циды
Ново- бычки 2,90 96,10 0,35 >0,01 не обнаружено - -
рожден- - - - - - - - - - -
ные телки 2,35 95,70 0,40 >0,01 не обнаружено -
бычки 2,38 75,00 0,50 >0,01 не обнаружено
8 кастраты 2,55 73,97 0,50 >0,01 не обнаружено
телки 2,56 81,57 0,60 >0,01 не обнаружено
бычки 2,27 115,63 0,40 >0,01 не обнаружено
12 кастраты 1,80 121,87 0,53 >0,01 не обнаружено
телки 1,42 140,43 0,47 >0,01 не обнаружено
бычки 3,00 115,27 0,50 0,017 не обнаружено
15 кастраты 3,63 88,90 1,07 0,015 не обнаружено
телки 3,00 128,13 0,73 0,020 не обнаружено
бычки 3,23 118,77 0,90 0,014 не обнаружено
18 кастраты 3,17 134,37 0,80 0,017 не обнаружено
телки 3,25 109,40 0,90 0,013 не обнаружено
ПДК - 5,0 70,0 0,5 0,05 0,03 0,1 0,005 недопустимы
Если они и проявлялись, то, на наш взгляд, были обусловлены в основном влиянием на величину среднегрупповых показателей индивидуальных особенностей отдельных животных внутри группы в том или ином возрасте.
Однако при анализе в межпородном аспекте установлены некоторые различия по отдельным показателям экологической чистоты мышечной ткани. Так, если в хозяйстве, расположенном в Илекском районе, в образцах длиннейшего мускула спины было обнаружено, хотя и в допустимых пределах, содержание ртути и мышьяка, то в хозяйстве Асекеевского района они отсутствовали вообще. В то же время здесь проявляется парадокс сложившейся ситуации. Ведь весьма вероятно и влияние региональных экологических, хозяйственно-экономических и многих других особенностей на величину изучаемых показателей, кроме индивидуальных и породных. Очевидно, что ее определяющие имеют несколько взаимосвязанных обусловленностей. Но суть проблемы — в определении возможности получения экологически чистых продуктов при интенсивном выращивании молодняка различных половозрастных групп в разных регионах области.
Итак, вернемся к результатам, полученным в наших исследованиях, и в целом оценим их качество в сравнении со стандартными величинами предельно допустимых значений.
Можно констатировать, что с определенной степенью условностей полученное при контрольных убоях мясо можно отнести к категории
экологически чистого продукта животноводства, который может быть использован для приготовления различных мясных блюд не только взрослого, но и детского питания.
Все это, в свою очередь, свидетельствует, что принятая в хозяйствах Илекского и Асекеевско-го районов технология производства продуктов животноводства при соответствующем наборе кормов способствует получению высококачественной, экологически чистой говядины, а территории, на которых расположены хозяйства, несмотря на повышенное техногенное давление на них, могут быть отнесены в настоящее время к экологически благополучным зонам.
Литература
1. Эйхлер, В. Яды в нашей пище / В. Эйхлер. 2-е доп. изд. М.: Мир, 1993. 189 с.
2. Вредные химические вещества: справочник. СПб.: Химия, 1994. 686 с.
3. Временные правила охраны окружающей среды от отходов производства и потребления в РФ. М., 1994.
4. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
5. Прохорова, Н.В. Аккумуляция тяжелых металлов дикорастущими и культурными растениями в лесостепном и степном Поволжье /Н.В. Прохорова, М.Н. Матвеев, В.А. Павловский. Самара: Изд-во Самарского университета, 1998. 131 с.
6. Белюченко, И.С. Агроландшафтная экология / И.С. Бе-люченко. Краснодар, 1996. 231 с.
7 . Концепция создания государственной системы охраны окружающей среды от отходов производства и потребления // Зеленый мир. 1994. № 28. С. 10—12.
8. Богданкевич, О.В. Лекции по экологии. / О.В. Богданке-вич. М.: Физматлит, 2002. 208 с.
9. Тяжелые металлы в окружающей среде: сб. тезисов. Пу-щино, 1996. 292 с.
10. Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде: мат. межд. конф. Семипалатинск, 2000. 408 с.
