Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Экологические последствия применения подстилочного и бесподстилочного навоза и навозных стоков в качестве удобрений. Эвтрофикация водоёмов. Система водоохранных мероприятий.

Одним из наиболее действенных способов повышения почвенного плодородия и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур является применение органических удобрений. Именно они позволяют поднять содержание гумуса в почве, улучшить почвенную структуру, избежать многих негативных последствий применения искусственных средств химизации.
Повышение содержания гумуса в почве за счет органических удобрений способствует увеличению отдачи минеральных туков, поскольку нередко именно низкая гумусированность служит основной причиной отсутствия эффекта даже при высоких дозах использования средств химизации.

Важнейшим органическим удобрением является навоз. Его выгодно отличают от других видов органики содержание многих питательных веществ, микроэлементов и положительное влияние на водный и воздушный режимы почвы, уменьшающее вредное воздействие почвенной кислотности на рост растений и жизнедеятельность микроорганизмов.

Навоз при неправильном использовании может быть источником распространения сорняков, опасных заболеваний. Для предотвращения засорения полей следует применять перепревший и полуперепревший навоз, а также при необходимости проводить его дезинфекцию. Это позволит избежать многих экологически неблагоприятных ситуаций.

Загрязнение грунтовых и поверхностных вод соединениями азота в основном происходит при нарушении технологий применения (хранения) навоза, навозной жижи и птичьего помета. Результатом такого загрязнения (в зависимости от его уровня) может быть как эвтрофикация водоема, так и гибель в нем рыбы и некоторых других организмов. В этих же случаях возможно и загрязнение вод патогенными микроорганизмами.

Значительный ущерб окружающей среды наносит бессистемное использование бесподстилочного навоза, навозных стоков и других отходов животноводства в нарушение научно обоснованных рекомендаций. При использовании навозной жижи необходимо исключить ее снос с удобряемых полей и попадание в водоемы путем устройства на краях участков оградительных валиков. Их также целесообразно создавать при внесении навоза на полях, имеющих значительный уклон, чтобы избежать его смыва талыми и дождевыми водами.

ЭВТРОФИКАЦИЯ - чрезмерное увеличение содержания биогенных элементов в водоемах, сопровождающееся повышением их продуктивности. Может быть результатом естественного старения водоема, поступления удобрений или загрязнения сточными (в том числе с полей) водами. Для эвтрофных водоемов характерно наличие богатой растительности, обильного планктона. Эвтрофикация может приводить к бурному развитию водорослей ("цветению" вод), дефициту кислорода и гибели (замору) рыб и других животных.

Выделяют следующие виды водоохранных мероприятий:

1. Мероприятия, направленные на совершенствование самой технологии использования воды. Это сокращение потребления воды на единицу произведенной продукции, применение оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, борьба с потерями воды на производстве и т.д.

2. Мероприятия по очистке сточных вод. Очистка сточных вод осуществляется механическими, химическими, физико-химическими, биологическими методами.

3. Мероприятия, осуществляемые непосредственно на водоемах. К ним относится очистка водной поверхности от нефтяной пленки и плавающих предметов, удаление загрязненного грунта, периодическая уборка макрофитов.

4. Мероприятия, проводимые на водосборе. Это создание водоохранных зон и лесозащитных полос, проведение противоэрозионных мероприятий, строительство прудов, организация безопасной технологии складирования, использования минеральных удобрений, ядохимикатов и др.

В водоохранную зону включается пойма реки, склоны надпойменной террасы, прибрежная овражно-балочная сеть. Минимальная ее ширина устанавливается в зависимости от длины реки. Внутри водоохранной зоны выделяют прибрежную водоохранную полосу – это территория строгого ограничения хозяйственной деятельности. Она используется под сенокосы и для лесных полос.

18. Экологические проблемы промышленного животноводства. Современные способы очистки и утилизации отходов. Микробиологическая технология переработки отходов.

Животноводческие комплексы - мощный фактор негативного воздействия на окружающую среду. При переводе животноводства на промышленную основу возникла проблема утилизации навозных стоков и бесподстилочного навоза. Вблизи животноводческих комплексов и ферм промышленного типа особую угрозу окружающей среде представляют скопления навоза, нитратное и микробное загрязнение почв, фитоценозов, поверхностных и грунтовых вод.

Проблема утилизации и обеззараживание навоза и сточных вод в промышленном животноводстве имеет медико-ветеринарное, хозяйственное и экологическое значения. В зоне животноводческих комплексов основными проблемами, которые имеют экологическое значение, присутствует эвтрофикация водоемов, возможное накопление патогенных микроорганизмов, загрязнение атмосферного воздуха сероводородом, аммиаком, молекулярным азотом и другими соединениями.

. При стойловом содержании скота существуют различные технологические схемы утилизации навоза:

- многоступенчатая очистка (с применением гидросмыва) с разделением навоза на
твердую и жидкую фракции;

- на небольших фермах стоки используют для производства торфокомпостных смесей, которые вывозят на поля биотермического обеззараживания;

- очистка стоков с помощью прудов-накопителей и навозохранилищ (отходы при гидросмыве направляют в приемники и хранилища, где жидкость расслаивается на фракции, обеззараживается и идет на поля фильтрации и в водоем; твердая фаза направляется на сельскохозяйственные угодья);

- самоочищение и утилизация отходов в естественных водоемах, когда осветленная
жидкость из очистных сооружений стекает в пруд-накопитель и далее в водоемы, а осадок идет на изготовление удобрений.

- анаэробная переработка (метаногенез) или сбраживание жидкого навоза, благодаря которому в нем гибнут патогенные микроорганизмы и навоз теряет неприятный запах, ликвидируется всхожесть сорных растений (одновременно получают топливо - метан).

- путем аэрации, когда продувают воздух через емкости с навозом (шведская система "Ликом");

- в результате пастеризации (нагрев до 70-80°С) или стерилизации острым паром
(по методу ВНИИВиВМ) при нагреве навоза до 120-130°С;

- при термическом контактно-газовом обеззараживании (по методу ВИЭСХ), когда
струя газа горит внутри жидкого навоза.

- обеззараживание навоза проводят аммиаком, электрическим током и
другими методами.

На атмосферу существенно влияет неправильное хранение и использования бесподстилочного навоза. При хранении его в открытых емкостях испаряется и попадается в атмосферу аммиак, молекулярный азот и другие его соединения. Образованные газообразные продукты распада предопределяют неприятный запах.

Жидкий навоз содержит значительное количество патогенных организмов, при анаэробном его разложении образовываются вредные газы (сероводород, аммиак и т.п.), а также жирные кислоты, амины и другие соединения с неприятным запахом. Поэтому при отсутствии надлежащего контроля за его хранением и использованием создается реальная угроза распространения инфекционных болезней в зоне животноводческих комплексов.

Внесение бесподстилочного навоза и животноводческих стоков от крупного рогатого скота и свиней в грунт приводит к бактериальному его заражению. Патогенные бактерии сохраняются в почве полей орошения на протяжении 4-6 месяцев. Сельскохозяйственные культуры, которые выращивают на таких полях, заражаются патогенными бактериями. При внесении стоков в почву методом дождевания на расстоянии до 400 м распространяются яйца гельминтов.

Животноводческие комплексы загрязняют поверхностные водоемы, подземные воды и грунт. Вследствие этого большое количество биогенных элементов поступает в эти источники. При этом в естественных водоемах навозная жидкость вызывает массовое отравление водных организмов. В воде резко возрастает количество аммиака и уменьшается содержимое кислорода.

Отходы промышленного животноводства и особенно птицеводства сильно загрязняют окружающую среду. Кроме традиционных методов вывоза навоза на поля и его компостирования разработан целый ряд технологий утилизации отходов животноводства: производство биогаза, кормовых добавок, удобрений и пр.

Как правило, твердые отходы используют не всегда эффективно. Их вносят в почву на сельскохозяйственные угодья, подвергают высокотемпературной сушке, компостируют при естественных условиях, вермикультивируют, перерабатывают в биогаз, личинками синантропных мух в биоперегной и т. д. Однако микробиологическая переработка навоза или помета, а также любых органических отходов имеет несравненные преимущества перед другими и обусловлена получением продуктов целевого назначения с заданными характеристиками и удовлетворяющих экологические требования: биоремедиация почв, получение биогаза, создание новых удобрений, кормовых и пищевых добавок и т. д.

Утилизация навоза, птичьего помета и других отходов животноводства должна быть способом получения целевого продукта с дальнейшим использованием его в сельском хозяйстве. Это могут быть органические удобрения (компосты), кормовые добавки, бактериальные препараты стимулирующего и защитного действия, биоблокаторы вредителей заболеваний, оздоровительные грунты для теплиц, микробные удобрения и т. д.

Превращение отходов в высококачественное удобрение это наиболее эффективный и экономически оправданный метод утилизации. В 1 т бактериально переработанных навоза и помета содержится 30-40 кг азота, 20-30 кг фосфора, 20-30 кг калия, в больших количествах имеется кальций, микроэлементы, ростовые и антибиотические вещества; отношение углерода к азоту равно 1:17-25, рН 6-7.

Усовершенствование методов микробной переработки даст возможность более полно использовать отходы животноводства и растениеводства в пищевых целях.

Производство экологически безопасной продукции. Оценка качества сельскохозяйственной продукции. Основные загрязнители продуктов питания человека, кормов сельскохозяйственных животных (тяжёлые металлы, нитраты, нитриты и др.).

Понятие «экологически безопасная продукция». Производство экологичес­ки безопасной продукции — ключевая задача при экологизации сельскохозяй­ственной деятельности. Под экологически безопасной сельскохозяй­ственной продукцией понимают такую продукцию, которая в течение принято­го для различных ее видов «жизненного цикла» (производство — переработка — потребление) соответствует установлен­ным органолептическим, общегигиени­ческим, технологическим и токсиколо­гическим нормативам и не оказывает негативного влияния на здоровье чело­века, животных и состояние окружаю­щей среды.

Для получения экологически безопасной продукции необходимо иметь достовер­ные исходные данные об экологотоксикологической обстановке в агроэкосистемах. Стремление повысить продук­тивность возделываемых культур и вы­ращиваемых животных без надлежаще­го учета природоохранных требований привело к необоснованному увеличе­нию объемов применения минеральных удобрений (преимущественно азотных), пестицидов и мелиорантов. С ухудшением экологической обстановки связано загрязнение пищевых продуктов радионуклидами, токсическими элементами, нитросоединениями, пестицидами, антибиотиками, гормонами.

Оценка сельскохозяйственной продукции. Для оценки и предотвращения не­гативного воздействия продуктов пита­ния на здоровье человека и кормов на сельскохозяйственных животных опе­рируют такими понятиями, как пре­дельно допустимая концентрация (ПДК), допустимое остаточное количе­ство (ДОК) или максимально допусти­мые уровни (МДУ) вещества в них. ПДК— концентрация вещества в продукции (продуктах питания, кормах), которая в течение неограниченно продолжитель­ного времени (при ежедневном воздей­ствии) не вызывает отклонений в состо­янии здоровья человека и животных. При содер­жании в продукции загрязняющих ве­ществ в количествах, превышающих ПДК, ДОК или МДУ, такую продукцию в пищу или на корм использовать не разрешается.

Санитарно-гигиенические нормативы - э то устанавливаемые в законодательном порядке допустимые уровни содержания в окружающей среде химических и биологических загрязняющих веществ или допустимые уровни воздействия физических факторов, гарантирующие безопасные ус­ловия существования человека.

Наиболее опасными загрязняющими веществами признаны тяжелые металлы: свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, цинк, никель и др. Примерно 90 % тяжелых металлов, по­ступающих в окружающую среду, акку­мулируются почвами. Затем они мигри­руют в природные воды, поглощаются растениями и поступают в пищевые цепи.

Нитраты. Сельскохозяйственной продукции без нитратов не бывает, по­скольку они являются основным источ­ником азота в питании растений. Неграмотное применение азот­ных минеральных и органических удоб­рений в высоких и сверхвысоких дозах (в погоне за «валом») ведет к тому, что избыток азота в почве вызывает поступ­ление нитратов в растения в больших количествах. Кроме того, азотные удоб­рения способствуют увеличению по­ступления из самой почвы нитратов, образующихся при минерализации орга­нического вещества. Нитраты присутствуют во всех средах: почве, воде, воздухе. Сами нитраты не отличаются высокой токсичностью, однако под действием мик­роорганизмов или в процессе химичес­ких реакций восстанавливаются до нит­ритов, опасных для человека и живот­ных, обла­дают канцерогенными свойствами.

Для снижения содержания нитратов в продуктах питания важно правильно выбрать способ выращивания культур, способы хранения и переработки и ме­тоды контроля. Широкое распространение сортов с низкой способностью к накоплению нитратов должно стать основой для улучшения биологического качества ра­стениеводческой продукции. Рациональная система применения удобрений, позволяющая уменьшить вероятность накопления нитратов в ра­стениеводческой продукции, предпола­гает правильное определение форм, доз, сроков и способов внесения. Лучшие формы азотных минераль­ных удобрений — сульфат аммония и мочевина. Не рекомендуется применять под овощные культуры аммиачную и натриевую селитру.

1. Влияние качества продуктов питания на здоровье человека. Санитарно-гигиенические нормативы качества продуктов питания.

Питание — незаменимый фактор жизни. Пищевые вещества обеспечивают физическую и умственную работоспособность, определяют здоровье и продолжительность жизни человека. Незначительные отклонения в питании ведут к снижению иммунитета. С ухудшением экологической обстановки связано загрязнение пищевых продуктов радионуклидами, токсическими элементами, нитросоединениями, пестицидами, антибиотиками, гормонами. Увеличение в рационе питания гидробионтов (ракообразные, моллюски, рыба и т. д.) повысило заражения возбудителями паразитарных болезней. Экзогенные биологически активные вещества поступают в составе продук­тов питания; это витамины, минеральные соли, пептиды, гликозиды и др. Развитие пищевой индустрии и технологии оказало отрицательное влия­ние на питание, заменив натуральные доброкачественные продукты искусственными, обильно сдобренными консервантами и биодобавками.

Качество пищевых продуктов - это совокупность свойств, определяющих степень пригодности продуктов для питания. Для количественной оценки полезных для организма свойств пищевых продуктов в настоящее время используют такие критерии, как энергетическая, биологическая и пищевая ценность.

Пищевая ценность. Необходимо различать пищевую ценность отдельного продукта и рациона питания в целом. Пищевая ценность отдельного продукта будет определяться наличием и соотношениями в его композиционном составе отдельных нутриентов – белки, жиры, углеводы, пищевые волокна, витамины, минеральные вещества; благоприятные органолептические свойства – внешний вид, цвет, консистенцию, запах, вкус.

Для оценки и предотвращения не­гативного воздействия продуктов пита­ния на здоровье человека и кормов на сельскохозяйственных животных опе­рируют такими понятиями, как пре­дельно допустимая концентрация (ПДК), допустимое остаточное количе­ство (ДОК) или максимально допусти­мые уровни (МДУ) вещества в них. ПДК— концентрация вещества в продукции (продуктах питания, кормах), которая в течение неограниченно продолжитель­ного времени (при ежедневном воздей­ствии) не вызывает отклонений в состо­янии здоровья человека и животных. При содер­жании в продукции загрязняющих ве­ществ в количествах, превышающих ПДК, ДОК или МДУ, такую продукцию в пищу или на корм использовать не разрешается. Санитарно-гигиеническое нормирование загрязненности пищевых продуктов касается главным образом пестицидов, а также тяжелых металлов и некоторых анионов (например, нитратов).

ДОК (ПДК, МДУ) токсикантов химической и биологической природы в продуктах пита­ния представлены в СанПиН 2.3.2.560—96 «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов». При нормировании загрязняющих ве­ществ в продуктах питания обязательным является:

· изучение органолептических свойств продуктов растительного и животного происхождения, подвергающихся воз­действию того или иного вещества при соблюдении условий его применения в сельском хозяйстве;

· определение остаточных количеств ве­щества в тканях растений и животных при рекомендованных условиях его примене­ния в сельском хозяйстве;

· определение химической природы и концентрации метаболитов в тканях растений и животных (при их наличии);

· изучение влияния на химический состав и биологическую ценность продуктов питания;

· проведение биологических испытаний пищевых продуктов, полученных из растений и животных, подвергшихся воздействию вещества;

· определение стойкости остатков вещества и его метаболитов при хранении продуктов питания, а также при различных видах технологической и кулинарной обработки.

При установлении норматива содержания вредных веществ в продуктах питания руководствуются следующими принципами:

- содержание вещества в суточном рационе человека не должно превышать допустимую(безвредную) суточную дозу для че­ка (ДСД) в мг, при этом должно учи­ться еще и возможное поступление вещества в организм человека из других сред (вода, воздух);

- ДОК вещества устанавливают для каждого пищевого продукта отдельно с учетом того, чтобы суммарное содержание этого вещества во всех продуктах не превышало ДСД.

Высокотоксичные вещества, обладающие выраженными кумулятивными свойствами (коэффициент кумуляции 1...2), стойкие к воздействию факторов внешней среды и высокой температуре, не должны содержаться в продуктах питания. Не допускается содержание токсичных веществ и в продуктах, широко используемыхв детском и диетическом питании, таких, как молоко, морковь, ягоды. Вещества с коэффициентом кумуляции 2...3, относящиеся по стойкости ко II группе гигиенической классификации, не должны содержаться в основных продуктах питания — хлебе, рисе, картофеле, мясе.