CC BY
153
УДК 540:631.4/633:636.028 Е.В. Гаевая, Е.В. Захарова, Л.Н. Скипин
ВОЗМОЖНОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ «КОРМА - МОЛОКО»
Исследованиями авторов статьи установлена возможность накопления тяжелых металлов в кормах и молочной продукции крупного рогатого скота на территории юга Тюменской области. Рассчитаны коэффициенты перехода тяжелых металлов из рациона в молоко.
Ключевые слова: тяжелые металлы, зеленая масса, концентрированные корма, молоко крупного рогатого скота.
E.V. Gaevaya, E.V. Zakharova, L.N. Skipin POSSIBILITIES OF HEAVY METAL ACCUMULATION IN THE SYSTEM «FORAGE - MILK»
Researches of authors of article establish Possibility of heavy metal accumulation in forages and dairy products of cattle on the south of Tyumen region territory is determined by the authors of the article. Factors of heavy metal transition from the diet into milk are calculated.
Key words: heavy metals, green material, concentrated forages, cattle milk.
Введение. Корма являются важным источником поступления тяжелых металлов в организм животных, а в последующем и человека. Тяжелые металлы поступают в почву и растения из окружающей среды, в которую они попадают в основном от промышленных предприятий, автотранспорта, при использовании пестицидов и удобрений в сельскохозяйственном производстве. Опасность попадания тяжелых металлов в пищевую продукцию возрастает по мере загрязнения окружающей среды химическими веществами [1-2].
Повышенный уровень токсичных металлов приводит к их накоплению в растительных кормах и отрицательно влияет на организм животных и качество получаемых от них продуктов [3-4].
Специфика юга Тюменской области, направленная на сельскохозяйственное производство, требует проведения постоянной санитарно-гигиенической оценки молока по содержанию свинца, ртути, кадмия и мышьяка. Это позволит обеспечить население экологически чистыми видами молочной продукции.
Цель исследований. Оценить содержание тяжелых металлов в кормах рациона коров в летний период и изучить возможность их накопления в молоке за период лактации.
Анализу подвергались корма, заготавливаемые непосредственно в сельскохозяйственных предприятиях и составляющие основу кормового рациона. Исследования молока проводились в летний период с 2000 по 2008 г., объем изучаемой выборки составил 940 проб растительной продукции и 300 проб молока. Зеленые корма представлены в виде многолетних и однолетних трав (клевер розовый, люцерна синегибридная, кострец безостый, донник желтый и белый, а также горохо-овсяные и вико-овсяные смеси). Силос состоит из таких компонентов, как кукуруза и подсолнечник. В состав концентрированных кормов входит измельченное зерно ячменя, пшеницы, овса и ржи.
Результаты исследований и их обсуждение. Исследования проводились в испытательной лаборатории ГУ «Тюменская областная ветеринарная лаборатория» на соответствие требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 по содержанию тяжелых металлов в растительной и молочной продукции. Определение осуществлялось на атомно-абсорбционных спектрах «МГА-915» согласно ГОСТ 30178-96 (свинец, мышьяк, кадмий), «РА-915» согласно МВИ М 04-46-2007 (ртуть).
Учитывая возможную вероятность накопления тяжелых металлов в кормах рациона крупного рогатого скота, исследования в данной области должны стать обязательным условием в плане оценки экологической безопасности получаемой продукции в административных районах юга Тюменской области. Результаты собственных исследований кормов в пастбищный период наглядно представлены в табл. 1.
Таблица 1
Содержание тяжелых металлов в кормах лактирующих коров за 2000-2008 гг. в районах юга Тюменской области
№ Вид корма Элемент, мг/кг
п/п Свинец Мышьяк Кадмий Ртуть
Тюменский район
Зеленая масса 0,6800 0,0535 0,2870 0,0067
1 Силос 0,2438 0,1658 0,0230 0,0044
Концентраты 0,4439 0,0121 0,0315 0,0012
Исетский район
Зеленая масса 0,9769 0,0549 0,0208 0,0073
2 Силос 0,4844 0,1662 0,1115 0,0070
Концентраты 0,2550 0,0070 0,0280 0,0070
Голышмановский район
Зеленая масса 0,5526 0,0975 0,0344 0,0066
3 Силос 0,3378 0,0874 0,0756 0,0044
Концентраты 0,2320 0,0030 0,0180 0,0040
Тобольский район
Зеленая масса 0,2870 0,0467 0,2580 0,0080
4 Силос 0,5780 0,0456 0,0731 0,0060
Концентраты 0,2562 0,1713 0,0890 0,0060
Н-Тавдинский район
Зеленая масса 0,3373 0,0805 0,0204 0,0079
5 Силос 0,2983 0,1134 0,0345 0,0050
Концентраты 0,2530 0,0080 0,0040 0,0040
Викуловский район
Зеленая масса 1,0229 0,0696 0,0221 0,0080
6 Силос 0,4692 0,1398 0,0674 0,0068
Концентраты 0,2110 0,0020 0,0020 0,0030
Омутинский район
Зеленая масса 0,1810 0,0367 0,2750 0,0080
7 Силос 0,3486 0,0931 0,0852 0,0072
Концентраты 0,3100 0,0050 0,0280 0,0090
Анализируя рацион коров по районам юга Тюменской области, следует отметить, что наибольшее содержание тяжелых металлов было отмечено в зеленой массе по свинцу. Концентрация данного элемента в Викулов-ском и Исетском районах имела максимальные значения и составила 1,02 и 0,98 мг/кг при ПДК 5,0 мг/кг соответственно. Содержание мышьяка варьировало в пределах от 0,04 до 0,09 мг/кг при ПДК 0,5 мг/кг; кадмия от
0,02 до 0,29 мг/кг при ПДК 0,3 мг/кг; ртути от 0,006 до 0,008 мг/кг при ПДК 0,05 мг/кг, что соответствует санитарно-гигиеническим нормам.
Результаты анализов проб силоса в районах Тюменской области свидетельствуют о том, что наибольшая концентрация свинца зафиксирована в Тобольском районе и составила 0,58 мг/кг, а минимальное значение было отмечено в Тюменском районе - 0,24 мг/кг при ПДК 5,0 мг/кг. Содержание мышьяка и кадмия имели незначительные концентрации в сравнении с ПДК, наиболее высокая концентрация ртути наблюдалась в Омутинском районе и составила 0,0072 мг/кг, что ниже ПДК в 14 раз. Существенное влияние на подвижность металлов оказывает рН почвы. В почвах с кислой реакцией среды подвижность тяжелых металлов повышена, наличие таких почв характерно для Тобольского района.
Исследования образцов концентрированных кормов показали, что содержание свинца в них колеблется по югу области в пределах от 0,21 до 0,44 мг/кг и соответствует установленным нормам. Максимальное значение накопления мышьяка в концентратах фиксировалось на уровне ПДК и составило 0,17 мг/кг в Тобольском районе. Концентрация кадмия находилась в интервале от 0,002 до 0,089 мг/кг при ПДК 0,1 мг/кг во всех административных районах области. Наличие ртути в концентратах имело невысокие значения (от 2
до 10 раз меньше ПДК) и не вызывает серьезных опасений. В целом загрязнение кормов в рационе лакти-рующих коров в пастбищный период не превышало принятых нормативов.
Постоянное поступление с кормами повышенных концентраций тяжелых металлов может привести к накоплению их в органах и тканях животных, а также молоке. В связи с этим нами было изучено содержание данных элементов в молоке по ряду районов юга Тюменской области в пастбищный период, значения которых приведены в табл. 2.
Таблица 2
Среднее содержание тяжелых металлов в молоке коров в административных районах юга
Тюменской области
Район Элемент, мг/кг
Свинец Мышьяк Кадмий Ртуть
Тюменский 0,0808 0,0273 0,0131 0,0020
Исетский 0,0472 0,0273 0,0134 0,0038
Голышмановский 0,0568 0,0206 0,0089 0,0019
Тобольский 0,0521 0,0143 0,0110 0,0028
Н-Тавдинский 0,0678 0,0213 0,0100 0,0021
Викуловский 0,0560 0,0231 0,0116 0,0020
Омутинский 0,0329 0,0203 0,0068 0,0043
ПДК, мг/кг 0,1 0,1 0,03 0,05
Исследования показали, что среднее содержание свинца в молоке соответствует нормативным требованиям. Значение данного элемента находилось в пределах от 0,03 до 0,08 мг/кг при ПДК 0,1 мг/кг. Концентрация мышьяка во всех исследуемых пробах была незначительной, а наличие кадмия в анализируемых образцах не превышало предельно допустимых значений. Количественное содержание ртути находилось в нормируемом диапазоне и варьировало от 0,002 до 0,004 мг/кг при ПДК 0,05 мг/кг, самый высокий показатель этого элемента был зафиксирован в Омутинском районе.
Основываясь на результатах проведенных исследований по содержанию тяжелых металлов в кормовом рационе и молоке, были рассчитаны коэффициенты перехода данных элементов из растительных кормов в молоко лактирующих коров в пастбищный период (табл. 3).
Таблица 3
Коэффициенты перехода тяжелых металлов из рациона в молоко в административных районах юга
Тюменской области
Район Pb As Cd
Тюменский 0,32 0,55 0,14 0,69
Исетский 0,12 0,55 0,47 1,06
Голышмановский 0,24 0,44 0,35 0,66
Тобольский 0,26 0,62 0,12 0,78
Н-Тавдинский 0,42 0,46 0,77 0,62
Викуловский 0,14 0,92 0,58 0,53
Омутинский 0,27 0,69 0,07 1,13
Рассматривая полученные данные, мы выявили, что в исследуемых административных районах юга Тюменской области наибольший переход тяжелых металлов из кормов рациона в молоко был установлен для ртути и мышьяка, а меньшая миграция наблюдалась для кадмия и свинца.
Заключение. Содержание тяжелых металлов в рационе крупного рогатого скота не превышало предельно допустимых концентраций. Отмечено, что наиболее высокие значения экотоксикантов наблюдались в зеленой травяной массе, которая составляет основу рациона в пастбищный период. Исследования молока на наличие тяжелых металлов показали, что данный вид продукции отвечает санитарно-гигиеническим тре-
бованиям СанПиНа. Рассчитанные коэффициенты перехода в системе «корма-молоко» указывают, что наибольшая миграция была характерна для ртути и мышьяка, менее выраженной она была по свинцу и кадмию.
Литература
1. Барышников И.И., Барышников В.И. Тяжелые металлы в окружающей среде - проблема экологической токсикологии // Экологическая химия. - 1997. - № 2. - С. 102-106.
2. Топурия Г.М., Вожжова К.А. Иммунологические показатели организма коров в условиях техногенного загрязнения агроэкосистем // Вестн. ветеринарии. - 2006. - № 1. - С. 64-67.
3. Фокина В.Д., Покровская С.Ф. Влияние загрязнения окружающей среды на сельскохозяйственных и диких животных. - М.: ВНИИТЭИСХ, 1981. - 46 с.
4. Ильязов Р.Г., Шакиров Ф.Х., Пристер Б.С. Адаптация агроэкосферы к условиям техногенеза / под ред. Р.Г. Ильязова. - Казань: Фэн, 2006. - 664 с.
УДК 502:504.4:628.166 М.В. Ларионов, Н.В. Ларионов
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ ВОДЫ В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО И СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
В статье отражены результаты экспериментальных исследований инновационных методик очистки питьевой воды в городах Поволжья. Глауконит и кремень являются эффективными природными сорбентами поллютантов. Они рекомендуются к использованию в процессе водоочистки в городах Нижнего и Среднего Поволжья.
Ключевые слова: питьевая вода, тяжелые металлы, фенолы, глауконит, кремень, очистка питьевой воды.
M.V. Larionov, N.V. Larionov
RESEARCH OF THE POSSIBILITY TO APPLY THE INNOVATIVE TECHNIQUES FOR WATER PURIFICATION IN THE CONDITIONS OF LOWER AND MIDDLE POVOLZHYE
The experimental research results of the innovative techniques for drinking water purification in the cities of Povolzhye are described in the article. Glauconite and flint are the effective natural sorbents of pollutants. They are recommended to be used in the process of water purification in the cities of Lower and Middle Privolzhye.
Key words: drinking water, heavy metals, phenols, glauconite, flint, drinking water purification.
В последние десятилетия на территории Поволжья проявилась острая экологическая проблема резкого ухудшения качества питьевой воды, определяемая загрязнением природной воды, неудовлетворительной очисткой ее на водопроводных станциях, вторичным загрязнением в разводящих сетях. В сложившейся на сегодняшний день ситуации наиболее перспективным подходом к обеспечению населения питьевой водой является применение средств и методов дополнительной очистки воды [2, 4].
Актуальность этого вопроса определяется поиском способов удешевления очистки питьевой, технической и сточных вод. В этой связи весьма перспективным представляется применение природных сорбентов. В литературе появляются сообщения об эффективности применения природных сорбентов для удаления из воды антропогенных поллютантов [3].
Одними из наиболее распространенных и крупномасштабных загрязнителей природных водных объектов и воды питьевых водоисточников во многих городах Поволжья являются тяжелые металлы и соединения фенольной природы [2, 4].
Цель исследований. Экспериментальная оценка эффективности использования природных минеральных сорбентов для очистки и кондиционирования воды.
