CC BY
21
УДК 636.085:574
А. В. Ильиных, Е. А. Кобякова, С. Н. Кошелев
ЗАГРЯЗНЕННОСТЬ КОРМОВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ОБЪЕКТА УНИЧТОЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ
ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т. С. Мальцева» A. V. Ilinyh, E. A. Kobjakova, S. N. Koshelev IMPURITY OF FORAGES HEAVY METALS IN THE ZONE OF INFLUENCE OF OBJECT OF
DESTRUCTION OF THE CHEMICAL WEAPON Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «Kurgan State Agricultural Academy by T S. Maltsev»
Изучено содержание токсических веществ в различных кормах (грубых, сочных, концентратах) на территории Щучанского района Курганской области. Проанализировано влияние удаленности территории от объекта уничтожения химического оружия на уровень загрязненности кормов тяжелыми металлами. Показано, что в большинстве случаев уровень загрязненности не превышает предельно допустимой концентрации.
Ключевые слова: техногенное загрязнение, токсиканты, арсенал хранения.
The content of toxic substances in various stems (rough, juicy, concentrates) in the territory of the Shchuchansky region of the Kurgan region is studied. Influence of remoteness of the territory from object of destruction of the chemical weapon on level of impurity of forages by heavy metals is analysed. It is shown that in most cases level of impurity doesn't exceed maximum permissible concentration.
Keywords: technogenic pollution, toksikant, storage
arsenal.
Алёна Владимировна Ильиных
Alena Vladimirovna Ilinyh аспирант
Россия, 641300, Курганская область, Кетовский район, с. Лесниково, КГСХА E-mail: [email protected]
Сергей Николаевич Кошелев
Sergey Nikolaevich Koshelev
доктор биологических наук, профессор
E-mail: [email protected]
Елена Анатольевна Кобякова
Elena Anatoljevna Kobjakova соискатель
E-mail: [email protected]
Введение. Токсичные элементы попадают в живой организм животного непосредственно из окружающей среды: воздуха, почвы, природных вод и т. д. И все же основным фактором надо считать кормовой, когда токсиканты поступают в организм с кормами растительного и животного происхождения, добавками микробного и химического синтеза, а также в составе питьевой воды [1,2].
Высокое содержание в кормах токсичных элементов негативно влияет на качество корма и является одной из причин нарушения обмена веществ, возникновения заболеваний у животных.
Поэтому все основные корма, поедаемые коровами, были исследованы на содержание токсичных элементов таких как медь, цинк, кадмий, марганец, железо, свинец.
Методика. В Щучанском районе Курганской области по результатам предварительного анализа обстановки выделили шесть зон, различающихся по степени экологической нагрузки:
1 - территории, испытывающие влияние загрязнения арсенала хранения химического оружия (ХО) (д. Зайково, с. Фролиха);
2 - территории, испытывающие нагрузку от близко расположенной мощной южно-уральской промышленной агломерации, подверженные трансграничным техногенным загрязнениям, распространяющимся как водным, так и аэрогенным путем (с. Белоярское);
3 - территории расположенные в зоне воздействия арсенала хранения ФОВ и объекта уничтожения ХО (с. Петровское);
4 - территории относительного благополучия в экологическом отношении, свободные от промышленных предприятий (с. Сухоборское);
5 - территории, подверженные трансграничному техногенному загрязнению и воздействию объек-
58 Научный журнал Вестник Курганской ГСХА
та уничтожения ХО и арсенала хранения ХО (п. Чум-ляк);
6 - территории, находящиеся под воздействием объекта уничтожения ХО (с. Пуктыш).
Проводилась оценка уровня загрязненности ток-
сичными элементами грубых, сочных и концентрированных кормов. Основным критерием оценки загрязненности являлась предельно допустимая концентрация (ПДК). Содержание тяжелых металлов в кормовых растениях представлено в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 - Содержание тяжелых металлов в грубых и сочных кормах сельскохозяйственных
предприятий Щучанского района в среднем за период 2009 - 2011 гг. (X±SX)
Место отбора Вид корма Содержание элементов, мг/кг
Си Zn Cd Мп Fe РЬ
1 Трава пастбищная 1,75±0,25 10,8±0,32 0,12±0,030 15,8±0,30 100,8±5,72 2,82±0,10
Сено естественных угодий 4,05±0,20 17,5±0,38 0,15±0,020 21,9±0,26 91,6±0,32 4,59±0,23
Солома пшеничная 1,69±0,06 6,7±0,27 0,05±0,003 20,6±0,61 61,8±1,84 0,45±0,025
Силос кукурузный 2,35±0,15 4,9±0,26 0,10±0,010 12,3±0,24 100,7±4,30 3,43±0,20
2 Трава пастбищная 2,3±0,18 8,7±0,40 0,16±0,030 6,8±0,26 117,9±0,47 1,17±0,12
Сено кострецовое 2,8±0,18 17,0±0,38 0,09±0,003 12,6±0,23 82,3±2,03 2,13±0,07
Солома пшеничная 2,3±0,12 10,5±0,30 0,02±0,006 10,9±0,29 67,5±0,22 0,26±0,03
Силос кукурузный 1,3±0,12 9,2±0,029 0,10±0,020 8,7±0,26 65,3±0,56 2,73±0,22
3 Трава пастбищная 1,7±0,15 11,8±0,32 0,14±0,030 16,3±0,30 105,8±5,72 2,70±0,10
Сено кострецовое 3,1±0,23 15,8±0,62 0,07±0,010 14,4±0,29 50,1±1,27 3,65±0,18
Солома пшеничная 1,5±0,04 15,9±0,27 0,02±0,003 27,7±0,45 55,7±0,30 0,36±0,02
Сенаж вико-овсяный 1,7±0,17 6,4±0,20 0,09±0,009 17,2±0,40 87,6±0,47 3,60±0,27
Силос кукурузный 1,5±0,20 6,5±0,40 0,11±0,010 17,0±0,43 40,0±0,87 3,07±0,12
4 Трава пастбищная 2,7±0,23 8,1±0,29 0,12±0,030 14,7±0,27 103,0±1,76 2,57±0,30
Сено кострецовое 3,4±0,18 14,2±0,4 0,09±0,003 18,3±0,58 82,0±2,28 5,10±0,12
Солома пшеничная 1,6±0,03 9,9±0,23 0,03±0,005 17,6±0,22 70,8±0,35 0,39±0,02
Сенаж вико-овсяный 2,6±0,27 8,4±0,23 0,08±0,010 16,1±0,18 88,7±0,64 3,70±0,21
Силос кукурузный 2,4±0,15 5,7±0,26 0,10±0,010 12,3±0,24 100,7±4,30 3,43±0,20
5 Трава пастбищная 3,6±0,15 6,2±0,35 0,09±0,010 22,8±0,20 104,8±0,29 2,07±0,18
Сено естественных угодий 5,0±0,20 17,3±0,38 0,11±0,020 24,2±0,26 92,6±0,32 4,60±0,23
Солома пшеничная 1,6±0,06 7,6±0,32 0,03±0,003 20,6±0,64 60,7±1,85 0,47±0,03
Силос кукурузный 2,2±0,17 9,8±0,26 0,10±0,035 20,0±0,38 61,3±0,80 4,77±0,41
6 Трава пастбищная 4,3±0,18 7,4±0,30 0,16±0,030 13,7±0,38 109,3±0,34 2,53±0,32
Сено естественных угодий 8,4±0,02 17,7±0,20 0,11±0,100 39,9±1,07 106,6±2,10 5,05±0,23
Солома пшеничная 3,4±0,20 17,6±0,35 0,03±0,003 32,1±0,35 81,8±0,26 0,49±0,02
Силос кукурузный 3,9±0,21 8,0±0,42 0,22±0,020 19,6±0,43 104,7±1,82 5,17±0,23
ПДК 30,0 50,0 0,3 - 100,0 5,0
Результаты. Содержание тяжелых металлов и радионуклидов в кормовых средствах зависит, прежде всего, от их концентрации в почве.
Концентрация меди в траве пастбищной из 6-й зоны была самой высокой: 0,14 ПДК. Содержание меди в траве других зон было ниже: в 4-й зоне -0,05 ПДК, в 3-й - 0,09 ПДК, во 2-й - 0,07 ПДК, в 5-й
- 0,02 ПДК.
Сено из 6-й зоны также наиболее насыщено медью: 0,28 ПДК. В других зонах содержание меди в сене - в пределах от 0,09 до 0,17 ПДК.
Максимальная концентрация исследуемого элемента в силосе кукурузном также установлена в 6-й зоне - 3,9 мг/кг. Колебания этого показателя для 6-ти зон: (0,04 - 0,13) ПДК. Содержание меди в соломе в
процентах от ПДК в 1-ой зоне составляет 5,6 %, во 2-й - 7,7 %, в 3-й - 5,0 %, в 4-й и 5-й зонах - 5,3 %, в 6-й - 11,3 %. Наибольшее количество меди в сенаже выявлено в 4-ой зоне - 2,6 мг/кг (0,087 ПДК). Надо отметить, что в 6-й зоне сенаж не заготавливали.
Максимальная концентрация меди в зерне пшеницы и ячменя установлена в 6-й зоне и составляет соответственно 0,29 ПДК и 0,27 ПДК. Наибольшее содержание данного элемента в зерне овса отмечено во 2-й зоне - 0,26 ПДК.
Анализ кормов на содержание цинка не установил превышение допустимых концентраций. Полученные результаты свидетельствуют о снижении его доступности растениям. Возможно, это связано с рН почвы, так как по химическим свойствам гидроксиды
Таблица 2 - Содержание тяжелых металлов в концентрированных кормах сельскохозяйственных предприятий Щучанского района в среднем за период 2009-2011 гг. (X±SX)
Место отбора Вид корма (зерно) Содержание элементов, мг/кг
Си Zn Cd Мп Fe РЬ
1 Ячмень 4,51±0,16 33,5±0,21 0,09±0,006 32,3±0,32 55,9±0,38 0,30±0,025
Овес 4,2±0,15 23,3±0,25 0,04±0,003 23,8±0,31 36,5±0,42 0,35±0,017
2 Овес 5,2±0,06 31,6±0,29 0,04±0,006 19,9±0,60 35,7±0,21 0,31±0,02
Ячмень 4,9±0,15 33,4±0,46 0,07±0,007 27,5±0,38 52,7±0,44 0,22±0,02
3 Пшеница 3,0±0,09 45,9±0,37 0,06±0,100 31,7±0,26 51,9±0,30 0,40±0,01
Ячмень 4,3±0,10 28,7±0,23 0,05±0,003 44,9±0,35 38,6±0,29 0,27±0,04
4 Овес 4,4±0,19 31,1±0,44 0,04±0,003 24,9±0,18 38,8±0,39 0,35±0,02
Ячмень 4,5±0,15 34,1±0,20 0,07±0,006 33,2±0,32 57,0±0,38 0,30±0,03
5 Овес 4,3±0,15 25,3±0,27 0,03±0,003 25,9±0,30 35,9±0,42 0,37±0,02
Ячмень 4,4±0,19 28,1±0,32 0,06±0,003 33,7±0,46 49,3±0,44 0,39±0,03
6 Пшеница 5,9±0,12 49,5±0,55 0,09±0,007 33,6±0,27 72,7±0,24 0,37±0,02
Ячмень 5,3±0,09 37,5±1,27 0,08±0,003 49,0±0,64 64,5±0,64 0,42±0,01
ПДК 20,0 50,0 0,1 - - 0,5
X - средняя арифметическая
SX - ошибка средней арифметической
цинка амфотерны, и при рН=6,0 и выше образуются цинкаты, а растворимость цинка при этом не увеличивается, что препятствует поступлению элемента в растения.
Наибольшее содержание цинка в кормах зарегистрировано в 6-й зоне и составляет в сене и соломе -0,35 ПДК, зерне пшеницы - 0,99 ПДК, ячменя - 0,75 ПДК. Максимальная концентрация цинка в сенаже установлена в 4-й зоне и составляет 0,17 ПДК. Наибольшее количество данного элемента в силосе выявлено в 5-й зоне - 0,2 ПДК. Максимальное содержание цинка в траве пастбищной установлено в 3-й зоне - 0,24 ПДК. Наибольшее количество исследуемого элемента в зерне овса наблюдается во 2-й зоне
- 0,63 ПДК.
Кадмий является одним из самых вредных для организма тяжелых металлов, поэтому любое заметное увеличение его содержания в кормах опасно для здоровья животных. Кадмий более токсичен для растений, чем, например, цинк [3].
Анализ кормов на содержание кадмия выявил наибольшую концентрацию данного элемента в траве пастбищной - 0,53 ПДК в 6-й и 2-й зонах, в сене
- 0,37 ПДК в 6-й и 5-й зонах района. Максимальное содержание этого элемента в силосе - 0,73 ПДК, соломе - 0, 1 ПДК, зерне пшеницы - 0,9 ПДК, ячменя
- 0,8 ПДК наблюдается в 6-й зоне. Наибольшее количество кадмия в сенаже - 0,3 ПДК выявлено в 3-й зоне, в зерне овса - 0,3 ПДК в 5-й зоне.
Наибольшая концентрация марганца наблюдается в 6-й и 5-й зонах. Так, максимальное содержание данного элемента в сене (39,9 мг/кг), соломе (32,1 мг/
кг), зерне пшеницы (33,6 мг/кг), ячменя (49,0 мг/кг) выявлено в 6-й зоне. Наибольшее содержание марганца в траве пастбищной и силосе установлено в 5-й зоне и составило 22,8 и 20,0 мг/кг соответственно. Корма 2-й зоны меньше подвержены загрязнению марганцем, содержание которого в траве пастбищной составило 6,8 мг/кг, сене - 12,6, силосе - 8,7, соломе - 10,9, зерне овса - 19,9, зерне ячменя - 27,5 мг/кг.
Выводы. В процессе исследований установлено, что накопление токсичных элементов в растениях происходит избирательно. Установлено, что в Щу-чанском районе Курганской области наиболее высокие концентрации тяжелых металлов выявлены в грубых кормах: сене естественных угодий, соломе. Среди зерновых культур большей способностью накапливать тяжелые металлы отличалась пшеница, меньшей - зерно ячменя и овса.
Отмечена пониженная концентрация меди, кадмия, железа и повышенная концентрация цинка, марганца, свинца во 2-й зоне по сравнению с 3-й зоной.
Список литературы
1 Рейли К. Металлические загрязнения пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1985. - С. 215.
2 Тойкка М. А. Тяжелые металлы и качество сельскохозяйственной продукции. - М., 1985. -С. 167.
3 Ягодин Б. А., Виноградова С. В., Говорина В. В. Кадмий в системе почва - удобрение - растение
- животные организмы и человек // Агрохимия. -1989 - № 5 - С. 118-130.
