CC BY
56
УДК 636.5.082:635.083.002:546.4/.8:574
ВМ1СТ ВАЖКИХ МЕТАЛ1В У В1ДХОДАХ КРОЛЕФЕРМИ ТА IX ЕКОЛОГ1ЧНО БЕЗПЕЧНА УТИЛ13АЦ1Я
Р.В. Бездть1, Т.М. Пушкарьова-Бездть2, М.А. Щетина3
Наведено результати дослщжень в)шсту важких металiв (кадмiю, кобальту, хрому, мщ, залiза, марганцю, шкелю, свинцю та цинку) у вщходах кролеферми - гно! кролiв та еколопчну оцiнку його утилiзацil (шляхом вермикомпостування) за вмiстом цих еле-ментiв. За величинами концентращ! у гно! кролiв важкi метали розмшувалися у такш послiдовностi: марганець > залiзо > цинк > мщь > свинець > хром > шкель > кобальт > кадмш. При цьому встановлено досить висок рiвнi марганцю (перевищення ГДК у грунт в 1,9 раза) та цинку (перевищення ГДК у грущп у 3,9 раза). Концентрация шших важких металiв не перевищувала ГДК. Шд час використання гною iз кролеферми пот-рiбно враховувати наявшсть у ньому високих кондентрацiй цинку та марганцю.
Ключовг слова: важк метали, кролеферма, гнш, вермикультура, субстрат.
Ниш в УкраЫ виробляють небагато кролятини, у 15 областях кра'ни не зафiксовано виробництва жодно'' тонни. Однак стимулом до широкого розвитку кролiвництва, його швидкого розповсюдження е успiхи у м'ясному кролiвниц-твi кра'н Свропи i досягнення ще1' галузi в Украiнi у 70-80 роках ХХ ст., коли Укра'на виробляла 6-8 % свiтового обсягу продукцц i 60-80 % колишнього союзного. Середньорiчне виробництво кролятини становило 5-6 кг на 1 мешкан-ця. Прикладом вiдродження цiеi галузi можуть слугувати найбiльшi кролеферми Украши, зокрема ферма, що функцiонуе на територп Манкiвського р-ну Черкасько'' обл. На сьогоднi у ТОВ "Кролкофф" утримуеться до 50 тис. голiв, загалом по УкраЫ - до 1 млн голiв [8].
Проте ввдновлення великомасштабного тваринництва в Украiнi ставить перед науковцями та практиками серйознi проблеми у галузi збереження еколо-пчно! чистоти навколишнього середовища поблизу пiдприемств з виробництва тваринницько'' продукцц. Нагальною потребою у функцюнуванш тваринниць-ких комплекав е утилiзацiя i перероблення гною. По-перше, економiчно неви-гiдно складувати багато вiдходiв i зберiгати ц визначений час; по-друге, ця проблема зумовлена високими витратами на повне перероблення; по-трете, ввд-сутнiй ввдповвдний комплекс машин i обладнання, призначеного для перероблення великого обсягу вiдходiв. Внаслiдок цього вiдбуваеться нагромадження 1х на територп ферм, розмноження i поширення патогенних мiкроорганiзмiв, заб-руднення атмосферного повiтря сiрководнем, ашаком, молекулярним азотом та iншими токсикогенними неагресивними сполуками, а також важкими металами.
До важких металш ввдносять понад 40 елементш, що мають атомну масу бiльше 50 [1]. У перюдичнш систем^.! Менделеева вони починаються зi Бе. Найбiльш поширеними важкими металами е: РЬ, Сё, Ид, Си, Zn, Бп, V, Сг, Мо, Мп та N1. Нервдко дослiдники проводять спiльне вивчення важких металiв i ме-тало'дав у грунтах, об'еднуючи 1х в одну групу, яка охоплюе 58 хiмiчних еле-
1 ст. лаборант Р.В. Бездшь - Уманський НУ садгвництва;
2 доц Т.М. Пушкарьова-Бездшь, канд. с.-г. наук - Уманський НУ сад1вництва;
3 викл. М.А. Щетина, канд. екон. наук - Уманський НУ сад1вництва.
менпв з атомною масою понад 50. У перюдичнш систем! елеменлв група важ-ких метал1в 1 металодав розпочинаеться з ванадда 1 замнчуеться ураном. Варто зазначити, що метало!'дами називають елементи, що мають сшльш властивосп, характерш як для метал^в, так 1 для неметал!в. До метало!дав вщносять так елементи, як Аз, Г, БЬ, И, Ое, Ро та ш [3, 16].
Забруднення грунтов марганцем особливо ктотне поблизу цементних заводов. Марганець у грунтах знаходиться у вигляд! дво-, три- 1 чотиривалентного юна. Сполуки марганцю добре розчинш, особливо за кисло!' реакцп середови-ща. У грунт марганець може замщувати обмшш основи - Са2+1 М^2+, а у грунтовому розчиш утворюе комплекси з оргашчною речовиною (в основному з фульвокислотами). З пдроксидами зал1за марганець утворюе зал1зомарганцев1 конкрецц [3].
Токсична д1я марганцю на людину та теплокровних пов'язана з уражен-ням ЦНС, де вш спричиняе органчн змши екстрап!рашдального характеру, у тяжких випадках - паркшсошзм. В основ! екстрашрашдально! недостатносп в раз! хрошчного отруення марганцем лежить ураження дофамшерпчно!' системи мозку. Пригшчення бюсинтезу катехоламшш пов'язане з впливом марганцю на окислювальш ферменти, локал!зоваш на мггохондр!ях, де нагромаджуеться марганець. Збш у бюсинтез! катехоламшв мае вплив на поведшку 1 змши з боку психжи, в раз! хрошчного отруення марганцем. Але марганець е 1 пол1троп-ною отрутою, що вражае також легеш, серцево-судинну 1 гепатобшарну системи, впливае на еритропоез, ембрюгенез, спричиняе алерпчний 1 мутагенний ефекти [11].
Через широкомасштабне забруднення довкшля свинцем (РЬ), верхш го-ризонти бшьшосл грунлв збагачеш цим елементом. Кларк свинцю в грунтах свиу становить 10 мг/кг [4]. Ршень ГДК свинцю для грунлв дор1внюе 32 мг/кг [13]. До основних джерел забруднення грунлв свинцем ввдносять автотранспорт 1 кольорову металургда, при цьому 11 % ввд загальних викидш свинцю -це виробництво зал1за, стал!, феросплавш. У грунтах свинець менш рухливий, шж !нш1 важы метали. За нейтрально! 1 лужно!' реакцц середовища рухливкть свинцю значно знижуеться. Свинець добре закршлюеться оргашчною речовиною грунту. Кр1м цього, цей елемент у грунтах хемосорбуеться у форм! фосфа-ттв, пдроксидш 1 карбонапв. Дослщники !з США встановили високий позитив-ний зв'язок м1ж вмктом свинцю 1 зал1за в грунтах [3].
Свинець токсично дк на таю системи оргашзму: нервову, гемопоетичну, ендокринну, сечовидшьну, репродуктивну, ештел1альну, ккткову [17]. Основна частина свинцю, яка надходить в оргашзм тварин 1 людини (до 90 %), депо-нуеться у кктковш тканиш, де може акумулюватися у значних концентращях внаслвдок тривалого перюду нашввиведення (5-20 роюв). В шших тканинах 1 кров! обмш свинцю перебкае значно швидше, тривалкть його перебування у них шсля надходження в оргашзм не перевищуе кшькох дшв [10].
Ванадш, переважно, ркном1рно розподшений за профшем. Кларк ванадда у грунтах свггу доркнюе 100 мг/кг [4]. Ркень ГДК за ванадкм у грунтах становить 150 мг/кг [13]. Поведшку ванадда в грунтах вивчено мало. Вщомо,
що ванадш добре асоцiюeться органiчною речовиною. Цей елемент мае висо-кий прямий зв'язок i3 вмiстом залiза, що було встановлено на грунтах США. Ок-piM цього, iснуе прямий зв'язок i3 вмiстом калда i марганцю у грунтi [3].
Ванадш е нейротоксичною i гемоpагiчно-ендотелiотоксичною отрутою з нефротоксичним, гепатотоксичним, лейкоцитотоксичним i гематоксичним компонентами. У pазi iнтоксикацii ванадiем виникають захворювання оргашв ди-хання, порушення функцп печ^и, ураження клубочковоi i канальцевоi систем нирок. Ванадш негативно впливае також на серцево-судинну та центральну нервову системи. Безпосереднш механiзм дц ванадш полягае у гальмуванш пpоцесiв тканинного дихання [14].
Основнi джерела забруднення гpунтiв цинком, за даними Pacyna D.M. [22], - це цинкоплавильш заводи (60 %). Так, у верхньому горизонта грунту на вщсташ 500 м вiд цинкоплавильного заводу виявлено 14125 мг/кг цинку. Кларк цинку у грунтах свпу, за А.П. Виноградовим 50 мг/кг [4]. Цинк е найбшьш роз-чинним елементом у гpунтi. З гумусом цей елемент утворюе стшю сполуки. Адсорбция цинку грунтом залежить вiд рН. У лужному сеpедовищi цинк адсор-буеться за мехашзмом хемосорбцц, а у кислому сеpедовищi вiдбуваеться кать онно-обмiнне поглинання. Якнайповшше цинк адсорбуеться оксидами залiза. Не випадково у грунтах США було встановлено високий зв'язок цинку iз змк-том залiза [3].
У pазi парентерального надходження в оргашзм велико'' дози сполук цинку вщбуваеться розлад функцiй нирок, розвиваеться катар слизово'' оболон-ки шлунково-кишкового тракту та виразки шлунка. За тривалого надходження також спостеpiгають схуднення, розлад дiяльностi серця та ниркову недостат-нiсть [18]. Вмiст хрому у грунтах в основному визначаеться його вмктом у грунтоутворювальнш поpодi. Кларк хрому для грунпв свiту доpiвнюе 200 мг/кг. До основних техногенних джерел надходження хрому вiдносять металургшну i хiмiчну пpомисловiсть. У кислих грунтах хром практично нерухомий, а за рН 5,5 випадае в осад [3].
Надлишок хрому в оpганiзмi людини може спричиняти pаковi захворювання, астму, порушення вуглеводневого обмшу [6]. Особливiстю поширення мда у грунтах е акумулювання цього елемента поверхневими горизонтами, що спричинено техногенним впливом на довкiлля та бюакумуляцкю. Кларк мiдi в грунтах свггу становить 20 мг/кг. ГДК цього елемента для грунпв Укра'ни ста-новить 55 мг/кг [3, 9, 13].
У грунтах мщь переважно мктиться у валовiй фоpмi i е малорухомим елементом. Основна частина мвд у грунтах пов'язана з оксидами залiза i марганцю. При цьому мiдь ткшше асоцюеться з марганцем, нiж iз залiзом. Гумь новi кислоти утворюють з мщдю стiйкi полiмеpи. За лужно'' реакцц середовища спостеpiгають найменшу pозчиннiсть мiдi [1, 3]. Концентращя мiдi в довкшьно-му середовищ^ а саме у гpунтi, може бути лiмiтуючим фактором розвитку ба-гатьох оpганiзмiв. Як нестача, так i надлишок мiдi в оpганiзмi спричиняють захворювання у тварин i рослин. Наприклад, вiдомий факт захворювання домаш-
нiх тварин анемiею через нестачу у грунта пасовищ сполук мiдi; ця ж причина зумовлюе у рослин затримку утворення хлорофiлу.
У грунтi сполуки мiдi пригнiчують активнiсть нiтрофiкуючих бактерш, затримуючи мiнералiзацiю азоту, i цим самим знижують врожай сiльськогоспо-дарських культур; спричиняють хлороз у рослин, а також загибель дощових черв'яюв (у цьому випадку порушуеться структура грунту, порушуеться його водопроникнiсть, попршуеться водно-повiтряний режим) [6]. Мвдь вiдносять до групи високотоксичних металiв. Солi мiдi, в разi потрапляння до органiзму, руйнують еритроцити; спричиняють розлад нервово'' системи, нирок та печшки, зниження iмунобiологiчноi реактивностi [6].
Вмкт нiкелю у грунтах переважно залежить вiд насиченостi цим елемен-том грунтоутворювальних порiд. Проте у бшьшосп випадкiв р1вень шкелю у грунтах пов'язаний з масштабами техногенного забруднення. Кларк нiкелю у грунтах св^у становить 40 мг/кг. Ршень ГДК нiкелю у грунтах Украши вiдповi-дае значенню 85 мг/кг [9, 13].
Нiкель потрапляе у грунт внаслщок промислових викидiв та спалювання палива. Високий вмiст шкелю ввд 2000 до 10000 мг/кг мають мiськi осади спч-них вод та гальваношлами. Нiкель у грунтах утворюе сполуки з оргашчною ре-човиною у формах легкорозчинних хелатiв. Внутрiшньопрофiльна мiграцiя ш-келю ввдбуваеться у двовалентнiй формi. Варто зазначити, що до 30 % шкелю у грунтах пов'язано з оксидами залiза i марганцю [3]. Токсичний ефект нiкелю ре-алiзуеться на клiтинному i субклiтинному рiвнях (зниження активностi низки металоферменпв, порушення синтезу бiлка, РНК i ДНК).
Канцерогенну дда нiкелю (за депонування його в тканинах) можна уза-гальнити так: iнгiбування активностi бенз (а) шренлдроксилази i ферментiв де-токсикацii канцерогенiв; пригнiчення активностi природних кiллерiв; форму-вання комплексу бшок-шкель-ДНК; розрив молекул ДНК з порушенням транскрипцii, зокрема шдукцп синтезу РНК; шдукщя хромосомних пошко-джень; поява хромосомних мутацiй, активация онкогенiв; розвиток метаплас-тичних, диспластичних i неопластичних процесiв (рак рiзноi локалiзацii) [19].
Сполуки миш'яку - арсенати легко фшсуються органчними та мшераль-ними компонентами грунпв. Кларк миш'яку у грунтах свпу, за А. П. Виноградо-вим [4] становить 5 мг/кг. Мшмальну концентрацiю миш'яку встановлено для пщаних грунтiв. Його максимальнi юлькосп виявлено в алювiальних грунтах та у грунтах, багатих на органчну речовину. Основним джерелом техногенного миш'яку е миш'яковмкш вiдвали руди. Варто зазначити, що одна тонна викид1в шдприемств кольорово! металургii мiстить до 3 кг Аз. У грунтах миш'як може знаходитись у трьох- i п'ятивалентнiй формi. При цьому п'ятивалентний миш'як адсорбуеться мiцнiше, шж тривалентний миш'як. У кислих умовах (до рН 4,7) iз збшьшенням рН розчиннiсть миш'яку зменшуеться, а з подальшим збiльшенням показника рН середовища вона зростае [3].
У разi контакту з клiтинами життево важливих орган1в миш'як, блокуючи сульфпдрильш групи ферментiв, гальмуе окислювально-вiдновнi процеси, що виявляеться рiзким порушенням !хньо! функцii i мiкроструктури. Внаслiдок де-
фiциту енерги АТФ piзко знижуеться тонус станок судин i капiляpiв, що призво-дить до падiння кров'яного тиску й ослабления серцево-судинно! дiяльностi [6].
Кадмш негативно впливае на бiохiмiчнi процеси та фiзiологiчнi функцп в оpганiзмi тварин i людини. Особливiстю шкiдливоi дц кадмiю е швидке його засвоення оpганiзмом i повiльне виведення, що призводить до кумуляцп цього металу в тканинах. Кадмш нагромаджуеться переважно у печiнцi i нирках [20] i мае тривалий пеpiод напiввиведения (до 30 рокк), тобто, у прикладному аспекта можна вважати, що для тварин депонування кадмш в оpганiзмi е по-життевим. Токсичний ефект кадмш найбшьш виражений для нирок [17] i кк-тково' тканини. У нирках кадмiй спричиняе дисфункцш нефpонiв, що призводить до пригшчення зворотного всмоктування амiнокислот, глюкози, фосфору i олiгопептидiв. У кктковш тканинi пiд впливом кадмiю порушуються процеси кальцифiкацii. Кадмiй спричиняе онколопчш захворювання, може бути причиною виникнення мутацш, руйнування ланцюга ДНК, хромосомних абеpацiй. Кадмiй впливае на трансмембранну передачу гормональних сигналiв у клггинах [21], репродуктивну функцш i процеси пероксидного окиснення в оргашзм^ Вiн змiнюе активнiсть пpотеiнкiнази С i мггоген-протешкшази, порушуе мета-болiзм циклiчноi АМР [23]. Низькi дози кадмш в оpганiзмi тварин стимулюють апоптоз кттин, у pазi збшьшення дози кадмiю у клiтинах починаються некро-тичнi змiни [10].
Отже, з утворенням надлишкового вмiсту важких металiв у природному сеpедовищi, проблема забруднення ними гpунтiв набула актуальноста, адже сполуки цих елементiв характеризуются великою токсичнiстю за низьких кон-центpацiй, акумулюються в окремих ланках тpофiчного ланцюга i створюють реальну небезпеку iснуванию живих оpганiзмiв [7].
У практиц годiвлi кролк деякi важкi метали (метали-мiкpоелементи) широко використовують як незамiннi елементи живлення. У бiогенний колообiг при цьому залучаються також метали, якi здшснюють чiтко виражений вплив на оргашзм цих тварин (мiдь, свинець, цинк). Дослщження показникiв мiгpацil важких металiв у дiяльностi бiотехнологiчних систем з виробництва продукцп кpолiвництва, якими е потужш кролеферми, дають змогу з'ясувати деяю питан-ня щодо штенсивноста колообiгу важких металiв та еколопчно! ситуацп у зонi дiяльностi кролеферм.
Мета роботи - визначення вмкту важких металiв (кадмгю, кобальту, хрому, мда, залiза, марганцю, нiкелю, свинцю та цинку) у вiдходах кролеферми - гно! кpолiв та еколопчна оцiнка його утилiзацii (шляхом вермикомпосту-вання) за вмiстом цих елементав.
Об'ект досл1дження - гнш кpолiв, piзнi види субстpатiв шсля верми-компостування.
Предмет досл1дження - визначення вмкту важких металк (кадмiю, кобальту, хрому, мда, залiза, марганцю, шкелю, свинцю та цинку) у гно' кролк та piзних видк субстpатiв пiсля вермикомпостування.
Методика дослщжень. Дослiдження проведено у ТОВ "Кролкофф" (Манкiвський р-н, Черкаська обл.) у 2012 р. Це господарство е спецiалiзованим
шдприемством i3 виробництва м'яса кролiв. ТОВ "Кролшофф" забезпечене су-часним обладнанням, зокрема електронним клiмат-контролем у примiщеннi. Кожна тварина (кролi породи "Hylpus") мае окрему кттку, у Bcix примщеннях сучаснi системи вентиляцп.
Пiсля народження i вибракування кроленята утримуються з самкою (шд-сисний перiод) 35 дшв. Протягом року отримують 6-7 окролш вiд однiеi кроле-матки i вирощуеться в середньому 55-58 голiв молодняку. Щiльнiсть посадки молодняку до досягнення ним 77-85 дшв - по 6-7 особин у клтгщ. Годiвлю кро-лш здшснюють повноцiнними комбшормами, отриманими на власному заводi ТОВ "Кролiкофф" [5].
Проведено вiдбiр зразкгв послiду i3 гноесховища, яке розташоване за межами виробничоi зони кролеферми. Вiдбiр зразюв гною i3 гноесховища здiйснювали один раз на квартал протягом року. Також для порiвняння (на вмкт важких металш пiсля перероблення субстратш червоним гнойовим черв'яком) проводили дослщження iз вермикомпостами: № 1 - кролячий гнш (100 %); № 2 - вичавки iз плодiв яблук (50 %) + кролячий гнш (40 %) + солома (10 %); № 3 - вичавки iз плодiв яблук (50 %) + кролячий гнiй (25 %) + солома (25 %). Вiдiбраний матерiал висушували до абсолютно сухо! речовини за тем-ператури 105 °С, потгм спалювали у муфельнш печi за температури не вище 450 °С. Золу зразюв розчиняли пiдiгрiванням у 6 н розчиш соляно! кислоти, розбавляли бвдистильованою водою, фiльтрували й отриманий фшьтрат вико-ристовували для визначення вмкту кадмда, кобальту, хрому, мiдi, залiза, мар-ганцю, нiкелю, свинцю та цинку. Концентрацда важких металiв у шдготовле-них кислотних витяжках визначали методом полуменево! атомно-абсорбцшно! спектрофотометр^' на приладi AAS-3 [15]. Отриманi показники концентрацп металiв статистично обробляли.
Результата дослщжень та ix обговорення. Гнш на кролефермi фор-муеться завдяки екскрементам кролiв, решткам кормiв та шшим домiшкам.
З господарського погляду, практичний iнтерес становлять показники концентрацп важких металш у гно! iз гноесховища, який можуть безпосередньо вносити у Грунти сiльськогосподарських угiдь як органчне добриво. Пiд час функцюнування кролеферми протягом року може нагромадитись близько 2200 т гною [2]. Виходячи з цього, у складi гною будуть мiститися таю концентрацп важких металiв (кг): кадмда - 0,022; кобальту - 0,44; хрому - 6,93; мвд -61,5; залiза - 4177; марганцю - 6530; нiкелю - 3,9; свинцю - 10,1 та цинку -871,9. Отримаш величини вмкту важких металш вимагають рационального ви-користання гною як добрива для забезпечення екологiчного благополуччя у зо-нi функцiонування кролеферми.
Показники концентрацп важких металiв у гно! кролш наведено у табл., де даш щодо вмiсту важких металiв у гно! подано в розрахунку на абсолютно суху речовину. За величинами концентрацп у гно! (див. табл.), метали розмщу-валися у такш послщовностг марганець > залiзо > цинк > мiдь > свинець > хром > шкель > кобальт > кадмiй.
У нашому дослiдi у субстратi № 1 (кролячий гнш) пкля вермикомпосту-вання виявлено зниження вмiсту важких металш, наприклад, свинцю - на 8,7 %,
залiза - на 6 %, мiдi - на 5,4 %, хрому - на 5,1 %, марганцю - на 3,8 %, нiкелю -на 3,4 % та цинку - на 3,3 %. Найбшьше достовiрне значения зафiксовано щодо зниження вмiсту кобальту - на 25 % (Р<0,001). Не знизився вмкт кадмiю, од-нак, треба зазначити, що вмiст цього важкого металу у вихiдному субстратi (гно1 iз гноесховища) було найнижчим. Щодо перевищення значень ГДК важ-ких металк у грунтах [9], було зафксовано перевищення тiльки за двома еле-ментами - за марганцем (у 1,9 раза) та за цинком (у 3,9 раза).
Табл. Вмкт важких металiв у гно1 кролiв кролеферми та вермикомпостах, Мт, мг/кг - абсолютно сухог речовини
Важкий метал Кролячий гнш iз гноесховища, и=10 Кролячий гнiй (вер-микомпост 1), и=10 Вермикомпост 2 (ви-чавки в плодш яблук (50 %) + кролячий гнш (40 %) + солома (10 %)), и=10 Вермикомпост 3 (ви-чавки iз плодш яблук (50 %) + кролячий гнш (25 %) + солома (25 %)), и=10 ГДК важких мета- лiв у грунтi
еа 0,01±0'°°6 0,01±°,°°6 0,01±°,°°6 0,01±°,°°6 3
Со 0,20±0'007 0 15±и,ии6 0 17±и,ии5 0 15±и,иио 50
ег 3 15*0,006 2 99±°.°5 2,63±и'ии3 2 76±°,ии4 100
Си 27,96±0'00' 26,45±°'ии6 24 81±и'ии4 26,17±°,ии5 55
Ее 1898,7±0'0/ 1784,5±°'и6 1687,7±"'и5 1754,5±и,ио -
Мп 2968,2±0,0' 2856,7±°'и6 2749,5±"'и5 2819,2±",ио 1500
N1 1 //±0,00/ 1 71±и,иио 1,56±и'ии4 1,68±°,ии5 85
РЬ 4,6±0'09 4 2±0,08 3,4±°'°7 4 1±и,и8 32
гп 396,3±0'09 383,2±°'и9 352,21±и'и6 375,3±и,°8 100
Щодо шших вермикомпостк (№ 2 та 3), iз домшками вичавок iз плодк яблук та соломи у якост наповнювача, то там вмкт важких металк теж знизився незначно. Щодо цього у лггературних джерелах думки про вплив черв'якк щодо вмiсту важких металiв у отриманому бiогумусi не збiгаються. 1снуе двi думки. Одна iз них - черв'яки не зменшують вмкт металк у маа вiдходiв. Щодо друго! - пiд час внесення вермикомпосту вiдбуваеться включення важких металк до каркасу грунтових педк, i вони стають недоступними для рослин або ж самi черв'яки акумулюють важю метали [12].
Отже, виробнича дiяльнiсть кролеферми супроводжуеться нагромаджен-ням значного обсягу вiдходiв - гною, до складу якого входять значш концентра-цil важких металк. Використання гною як органiчного добрива чи як сировини для перероблення бiотехнологiчними методами (вермикультивування) потребуе врахування надходження важких металiв у наступш ланки бiогенноí мiграцií цих елементк для запобiгания 1'х нагромадженню у високих концентрацкх. Висновки:
1. 1нтенсифжащя кролiвництва, особливо в умовах великих ферм, що працю-ють за промисловою технологieю, породжуе низку завдань, серед яких важ-ливе мкце належить рацiональнiй утиизацп вiдходiв - гною кролiв.
2. Гнш кролiв унаслiдок дiяльностi велико'! кролеферми нагромаджуеться у значних концентрацiях, виступае кшцевою ланкою нагромадження деяких хiмiчних сполук i елементiв, зокрема важких металiв (кадмiю, кобальту, хрому, мвд, залiза, марганцю, нiкелю, свинцю та цинку), яы iз комбiкормiв, води шсля метаболiзму в органiзмi кролiв переходять у гнiй.
3. За величинами концентраци у гно\' кролiв важк1 метали розмiшувалися у та-к1й послiдовностi: марганець > залiзо > цинк > мiдь > свинець > хром > ш-кель > кобальт > кадмш. При цьому встановлено досить висок piBrn мар-ганцю (перевищення ГДК у грунт в 1,9 раза) та цинку (перевищення ГДК у грунта у 3,9 раза). Концентращя шших важких металiв не перевищувала ГДК. Найнижчими були концентраци кадмто та кобальту.
4. Пiсля вермикомпостування встановлено зниження вмiсту важких металiв, наприклад, свинцю - на 8,7 %, залiза - на 6 %, мiдi - на 5,4 %, хрому - на 5,1 %, марганцю - на 3,8 %, нiкелю - на 3,4 % та цинку - на 3,3 %. Найбшь-ше достс^рне значення зафiксовано щодо зниження вмкту кобальту - на 25 %.
5. Пiд час використання гною iз кролеферми потрiбно враховувати наявшсть у ньому високих концентрацiй цинку та марганцю. Внесення гною як орга-шчного добрива потребуе систематичного мониторингу за динамiкою мш-рацп важких металiв у грунтах сшьськогосподарських угiдь у зонi дiяль-ност кролеферми.
Лiтература
1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев. - Л. : Изд-во "Агропромиздат", 1987. - 142 с.
2. Бездшь Р.В. Еколопчш проблеми та оцшка складу атмосферного повпря у зош тварин-ницьких комплекс - кролеферм / Р.В. Бездшь // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львш : РВВ НЛТУ Украши. - 2015. - Вип. 25.9. - С. 124-131.
3. Васильев А.А. Тяжелые металлы в почвах города Чусового: оценка и диагностика загрязнения / А. Васильев, А. Чащин. - Пермь : ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, 2011. - 197 с.
4. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах / А.П. Виноградов. - М. : Изд-во АН СССР, 1957. - 237 с.
5. Коваленко А.М. Вирощування крол1в вигщна справа / А.М. Коваленко // Маньювсью но-вини : зб. наук. праць, 2011. - С. 4-5.
6. Ковирягша Н.1. Екологш та людина (метали в навколишньому середовищ1) / Н.1. Ковирягша. - Харкв : Вид-во Харкв. лщею мюького господарства Харкв. обл. Ради, 2006. - 9 с.
7. Куркша С.В. Вм1ст важких метал1в у вщходах птахокомбшату та еколопчш особливост 1х ути^1зацй' / С.В. Куркша, О.1. Розпутнш // Технологiя виробництва i перероблення продукцй' тваринництва : зб. наук. праць. - 2012. - Вип. 7. - С. 117-120.
8. Леошдов А. Галузi тваринництва - постшну увагу / А. Леошдов // Манькiвськi новини : зб. наук. праць. - 2011. - № 04.02. - С. 4.
9. Некос В.Ю. Нормування антропогенного навантаження на навколишне середовище : шдручник [для студ. еколог. спец. ВНЗ] / В.Ю. Некос, Н.В. Максименко, О.Г. Владимирова, А.Ю. Шевченко. - Вид. 2-ге, [перероб. та доп.]. - Харкв : Вид-во ХНУ iм. В.Н. Каразша, 2007. -288 с.
10. ПаранякР.П. Шляхи надходження важких метал1в в довкшля та 1х вплив на жиш орга-нiзми / Р.П. Параняк, Л.П. Васильцева, Х.1. Макух // Бюлогш тварин : зб. наук. праць. - 2007. - Т. 9, № 1-2. - С. 83-89.
11. Педан Л.Р. Профшактика впливу чинникв навколишнього середовища на здоров'я за допомогою мiкроелементу марганцю / Л.Р. Педан // Ппена населених мiсдь : зб. наук. праць. -2013. - № 62. - С. 325-345.
12. Романова Е.М. Сравнительный анализ эффективности утилизации отходов животноводства с использованием красного калифорнийского гибрида (E.F. Andrei) / Е.М. Романова, М.Э. Мухитова, Е.В. Титова // Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета. - 2008. - № 17-1. - С. 159-162.
13. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве. СанПиН 42-128-1433-87. - М. : Изд-во "Минздрав", 1988. - 27 с.
14. Смоляр В.1. Ванадш в харчових продуктах i ращонах, його бюлопчна роль та токсич-н1сть / В.1. Смоляр, Г.1. Петрашенко // Проблеми харчування : зб. наук. праць. - 2010. - Вип. 3-4. - С. 56-60.
15. Хавезов И. Атомно-абсорбционный анализ : пер. с бол. Г.А. Шейниной / И. Хавезов, Д. Цалев; под ред. С.З. Яковлевой. - Л. : Изд-во "Химия", 1983. - 144 с.
16. Шарманов Т.М. Токсикология фосфора, фтора и их неорганических соединений / Т. Шарманов, А. Мамырбаев. - Алма-Ата : Изд-во "Голым", 1992. - 140 с.
17. Antonio G.T. Biochemical changes in the kidneys after perinatal intoxication with lead and or cadmium and their antagonistic effects when coadministered Ecotoxicol Environ Saf / G. Antonio, L. Corredor. - 2004. - Vol. 57 (2). - Pp. 184-189.
18. Assessing zinc thresholds for phytotoxicity and potential dietary toxicity in selected vegetable crops / X.X. Long, X.E. Yang, W.Z. Ni. [et all.] // Commun. Soil Sci. Plant Analy. - 2003. - Vol. 34. -Pp. 1421-1434.
19. Cavani A. Breaking tolerance to nickel / А. Cavani // Toxicology. - 2005. - Vol. 209 (2). -Pp. 119-121.
20. Barbier O. Effect of heavy metals on, and handling by, the kidney / O. Barbier, G. Jacquil-let, M. Tauc, M. Cougnon, P. Poujeol // Nephron Physiol. - 2005. - Vol. 99 (4). - Pp. 105-110.
21. Nam D.H. Monitoring for Pb and Cd pollution using feral pigeons in rural, urban, and industrial environments of Korea / D.H. Nam, D.P. Lee // Sci. Total Environ. - 2006. - Vol. 15. - 357 (1-3). - Pp. 288-295.
22. Pacyna D.M. Emission and long-range transport of trance-elements in Europe / D.M. Pacyna, D.E. Hanssen // Tellus. - 1984. - Vol. 36. - No. 3. - Pp. 163-178.
23. Phillips C.J. The effects of cadmium in feed, and its amelioration with zinc, on element balances in sheep / C.J. Phillips, P.C. Chiy, H.M. Omed // J. Anim. Sci. - 2004. - Vol. 82 (8). - Pp. 2489-2502.
Надклано до редакцд!' 10.02.2016 р.
Бездиль Р.В., Пушкарёва-Бездиль Т.Н., Щетина М.А. Содержимое тяжелых металлов в отходах кролефермы и их экологически безопасная утилизация
Приведены результаты исследований содержания тяжелых металлов (кадмия, кобальта, хрома, меди, железа, марганца, никеля, свинца и цинка) в отходах кролефер-мы - навозе кроликов и экологическая оценка его утилизации (путем вермикомпости-рования) по содержанию этих элементов. По величинам концентрации в навозе кроликов тяжелые металлы размещались в следующей последовательности: марганец > железо > цинк > медь > свинец > хром > никель > кобальт > кадмий. При этом установлены достаточно высокие уровни марганца (превышение ПДК в почве в 1,9 раз) и цинка (превышение ПДК в почве в 3,9 раз). Концентрация других тяжелых металлов не превышала ПДК. При использовании навоза из кролефермы необходимо учитывать наличие в нем высоких концентраций цинка и марганца.
Ключевые слова: тяжелые металлы, кролеферма, навоз, вермикультура, субстрат.
Bezdil R. V., Pushkariova-Bezdil T.M., Shchetyna M.A. The Content of Heavy Metals in Rabbit Farm Waste and their Environmentally Safe Utilization
The results of studies of the content of heavy metals such as cadmium, cobalt, chromium, copper, iron, manganese, nickel, lead and zinc in the rabbit farm waste - manure of rabbits and environmental assessment of its utilization (by vermicompost) by the content of these elements are given. By the magnitude of concentrations in rabbit manure heavy metals were placed in the following order: manganese> iron> zinc> copper> lead> chrome> nickel> cobalt> cadmium. Thus relatively high levels of manganese (maximum permissible concentration in soil is in 1.9 times) and zinc (maximum permissible concentration in soil is 3.9 times) are determined. The concentration of other heavy metals did not exceed MPC. When using manure from a rabbit farm the presence of a high concentration of zinc and manganese must be taken into account.
Keywords: heavy metals, rabbit farm, manure, vermiculture, substrate.
