Исследование динамики коэффициентов перехода тяжелых металлов из кормов рациона в молоко в хозяйствах пригородной зоны г. Красноярска борцова И. Ю icon

Исследование динамики коэффициентов перехода тяжелых металлов из кормов рациона в молоко в хозяйствах пригородной зоны г. Красноярска борцова И. Ю


Смотрите также:
Динамика содержания тяжелых металлов свинца, кадмия...
«Глубокое исследование проблемы»...
Исследовательская работа по теме: Реферат «Влияние тяжелых металлов на организм человека»...
Влияние содержания тяжелых металлов в кормах на плодовитость кобыл русской рысистой породы в...
Развитие сельского хозяйства пригородной зоны мегаполиса (на материалах Новосибирской области)...
«Введение в теорию полупроводников»...
«Введение в теорию полупроводников»...
Технология переработки шламов гальванических производств и утилизации соединений тяжелых...
Влияние техногенного загрязнения на характеристики фитоценозов естественных пастбищ красноярской...
Влияние экологических факторов на содержание тяжелых металлов и cs 137 в микобиоте лесных...
Молоко различных видов с/х животных...
Подвижные формы тяжелых металлов ( Cu, Zn, Pb...



Загрузка...
скачать
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕХОДА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ КОРМОВ РАЦИОНА В МОЛОКО В ХОЗЯЙСТВАХ ПРИГОРОДНОЙ ЗОНЫ Г. КРАСНОЯРСКА


Борцова И.Ю., Носкова Н.Е.

Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия


The coefficients of transfer heavy metals out of the feeds into the milk were calculated based on the data of the heavy metal dynamics in the fodders during the pasture and the stall periods in the farms of Krasnoyarsk suburban area with different level of technogenic pollution. To ensure environmental safety and to forecast fodder bases dairy farms, it was proposed to conduct monitor evaluation of milk quality and dairy products.


Естественные пастбища и угодья в пригородной зоне г. Красноярска, крупного промышленного центра края, расположенного в местности с высоким метеорологическим потенциалом загрязнения атмосферы, испытывают значительную антропогенную нагрузку и подвергаются воздействию техногенных выбросов загрязняющих веществ 1 и 2 классов опасности (Государственный доклад…, 2008). Для растительного покрова Красноярской лесостепи характерно сочетание лугово-степных массивов, в свою очередь растительность участков луговой степи представлена разнотравными формациями. Сенокосные и пастбищные угодья, хотя в какой-то мере трансформировались, но в своей основе – это естественная растительность (Бугаков, Чупрова, 1995).

Другим негативным фактором, влияющим на экологическое состояние пастбищ и угодий, является их расположение вдоль автомагистралей федерального значения. Техногенный ореол геохимического загрязнения Красноярской агломерации (по уровням загрязнения снега и почв тяжёлыми металлами) А.Е. Мирошников и В.Н. Горбачев (1999) подразделили на четыре зоны. Вместе с направлением господствующих ветров между восточным и юго-западным направлением происходит градиентное распространение токсичных соединений в окружающей среде и повышение их содержания в организме жвачных животных при выпасе крупного рогатого скота, а также при поедании животными кормов стойлового периода в разных зонах ареола загрязнения.

Токсичные соединения из поедаемых животными растений по трофическим цепям переходят в организм коров, затем в продукты животноводства (мясо, молоко), которые активно потребляются населением.

В предыдущих публикациях было исследовано влияние загрязнения тяжелыми металлами на видовой состав фитоценозов, а также, динамику содержания тяжелых металлов в травяном покрове естественных пастбищ пригородных хозяйств г. Красноярска (Борцова и др., 2010; Борцова, Носкова, 2010).

Для обеспечения экологической чистоты продуктов питания, в частности молока, необходимо рассчитать коэффициенты перехода тяжелых металлов из кормов рациона в молоко, что даст возможность рассчитать рацион, позволяющий получить молоко с безопасным уровнем исследуемых металлов. Изучению данной проблемы посвящена настоящая статья.

Для проведения исследования были выбраны пригородные хозяйства, расположенные в разных зонах геохимического загрязнения:

- СПК «Берёзовское» (Берёзовского района) – зона очень высокого, чрезвычайно опасного уровня загрязнения территория;

- агрофирма «Маяк» (Сухобузимского района)– зона высокого, опасного уровня загрязнения территория;

- ОАО «Емельяновское» (Емельяновского района) – зона среднего, умеренно опасного уровня загрязнения территория.

Были проведены исследования по тяжелым металлам, охватывающие полную цепь «почва - растения (корма) – молоко». На основании полученных данных были рассчитаны коэффициенты перехода тяжелых металлов из кормов рациона в молоко.

Исследования проводились с 2002 г. только в стойловый период, а с 2004 г. охватили и пастбищный, и стойловый периоды.

По данным 2002 года наиболее высокие показатели выявлены по кадмию, меди и цинку (табл. 1). Самые высокие коэффициенты перехода свинца из кормов в молоко обнаружены в СПК «Березовское» (7,10%), а далее они незначительно снижались для хозяйств Сухобузимского и Емельяновского районов, при этом различия были недостоверны. Выше проведенный анализ показал, что по сравнению с другими хозяйствами в этом отмечены высокие концентрации свинца в кормах и молоке. По данным М.В. Бойченко (1999) уровень соединения свинца в органах и тканях крупного рогатого скота, выращенного в Березовском районе выше, чем у животных Сухобузимского и Емельяновского районов.


Зоны техногенного загрязнения

Коэффициенты перехода, %

Pb

Cd

Cu

Zn

Среднего умеренно опасного уровня

6,68

17,59

12,41

14,21

Высокого, опасного уровня

7,02

11,58

5,43

21,61

Очень высокого, чрезвычайно опасного уровня

7,10

19,44

12,03

20,42


Таблица 1- Коэффициенты перехода тяжелых металлов из рациона в молоко (%) в хозяйствах Емельяновского, Березовское и Сухобузимского районов в 2002 г.


Коэффициенты перехода меди в молоко были выше, чем свинца и для Емельяновского и Березовского района изменялись от 12,41% до 12,03%. Исключение составил Сухобузимский район, где коэффициент перехода равен 5,43%, что в 2,2 раза меньше чем в остальных районах. В 2002 г. отмечены низкие концентрации меди в молоке для данных хозяйств.

Коэффициенты перехода кадмия в молоко изменялись от 11,58% в хозяйствах Сухобузимского района до 19,44% в СПК «Березовское». М. Бойченко (1999) установлено, что уровень соединений кадмия в организме животных хозяйств Сухобузимского района выше, чем у животных из других хозяйств, это связано с загрязненностью токсикоэлементами объектов окружающей среды. Такие высокие значения данного коэффициента можно объяснить тем, что в организме животных кадмий менее прочно связан с белковым комплексом, чем свинец и медь и поэтому легко переходит в молоко.

Высокие значения коэффициента перехода цинка в молоко отмечены в Сухобузимском районе (21,61%) и СПК «Березовское» (20,42%). Анализ содержания тяжелых металлов в кормах и молоке, о чем было рассмотрено выше, показал высокое содержание цинка в этих районах. В целом, по данным 2002 года выявлены достаточно высокие коэффициенты перехода металлов в молоко. Поэтому в последующие годы более подробно были изучены коэффициенты перехода тяжелых металлов в разные периоды содержания животных (табл.2-4).

В течение вегетационного периода в ОАО «Емельяновское» коэффициент перехода свинца из кормов рациона в молоко был невысоким по сравнению с 2002 г. и изменялся от 0,20% до 0,44% с тенденцией увеличения к сентябрю. Корреляционный анализ установил связь между содержанием свинца в почве и растениях (трава пастбищная) (r=0,63, p=0,05), и сильную связь между содержанием свинца в растениях и молоке (r=0,98. p<0,01).


Тяжелые металлы

Коэффициенты перехода, %

июнь

июль

август

сентябрь

Свинец

0,20

0,23

0,32

0,44

Кадмий

9,27

12,35

15,18

13,89

Медь

1,87

0,99

1,90

2,38

Цинк

5,65

5,74

6,01

7,43


^ Таблица 2 - Коэффициенты перехода тяжёлых металлов из кормов рациона в молоко (%) (пастбищный период) хозяйство ОАО «Емельяновское»


Коэффициенты перехода кадмия из кормов рациона в молоко немного снизились по сравнению с 2002 г, но остались того же порядка и изменялись от 9,27% до 15,18%. Имеется сильная связь между содержанием кадмия в почве и содержанием его в растениях (r=0,89 p<0,01). А между содержанием его в растениях и в молоке связь меньше, коэффициент корреляции составил 0,59, но результат недостоверен.

Если для хозяйства Емельяновского района коэффициент перехода меди из кормов в молоко в 2002 г. составил 12,41%, то в последующие годы значения данного показателя варьировали в пределах 0,99% – 2,38%. Корреляционный анализ установил тесную связь между содержанием меди в почве и ее содержанием в растениях (r=0,91 p<0,01), а также содержанием меди в растениях (трава пастбищная) и в молоке (r=0,94 p<0,01).

Коэффициенты перехода цинка в молоко из кормов также значительно снизились по сравнению с 2002 г., почти в 2 раза. Но в целом его значения по месяцам вегетации отличались незначительно. При этом наблюдалась тенденция к увеличению данного показателя к осени. Корреляционная связь между содержанием цинка в почве и в растениях, а также в растениях и молоке была сильная и соответственно равнялась (r=0,99 и r=0,91 p<0,01).

Коэффициенты перехода из рациона кормов в молоко в стойловый период для данного хозяйства представлены в таблице 3. Коэффициент перехода свинца из кормов рациона в молоко повысился в 3,8 раза. В стойловый период в молоке солей кадмия не обнаружено, поэтому возможности рассчитать коэффициент не было. Коэффициенты перехода меди и цинка в молоко из кормов рациона наоборот уменьшились и составили: для меди – 0,59% и цинка- 3,71%.


Тяжёлые металлы

Коэффициенты перехода, %

Свинец

1,69

Кадмий

-

Медь

0,59

Цинк

3,71


^ Таблица 3. - Коэффициенты перехода тяжёлых металлов (%) из кормов рациона стойлового периода в молоко хозяйство ОАО «Емельяновское»


На основании полученных результатов по содержанию тяжелых металлов в молоке и в кормах в агрофирме «Маяк» рассчитаны коэффициенты перехода солей тяжелых металлов (табл. 4).



Тяжелые металлы

Коэффициенты перехода, %

июнь

июль

август

сентябрь

Свинец

Кадмий

Медь

Цинк

0,23

15,90

0,97

5,22

0,21

8,10

1,63

5,62

0,40

6,90

1,48

5,56

0,46

7,50

1,57

5,65


^ Таблица 4 - Коэффициенты перехода солей тяжёлых металлов из кормов рациона в молоко, % агрофирма «Маяк»


Из представленных в таблице 4 данных видно, что наибольшее значение коэффициента перехода солей тяжёлых металлов за исследуемый период (с июня по сентябрь) отмечено для кадмия, этот показатель составил от 6,9% в июне до 15,9% в сентябре месяце. Отмечена высокая корреляционная связь между содержанием кадмия в почве и содержанием в рационе пастбищного периода (r=0,97 p<0,01), а между содержанием кадмия в рационе и молоке коэффициент корреляции был ниже, но достоверный (r=0,87 p<0,01).

По свинцу коэффициент перехода был минимальным и составил от 0,21% до 0,46%. Корреляционная связь между содержанием свинца в почве и в рационе была высокой, но недостоверной (r=0,60 p>0,01), однако между содержанием свинца в рационе и его содержание в молоке отмечена сильная связь (r=0,99 p<0,01).

Коэффициент перехода меди варьировал от 0,97% до 1,63%,. Корреляционная связь по этому элементу была слабее, чем у других металлов, и составила для почвы и растений 0,45 и была недостоверна, а для растений и молока 0,85 (p<0,01).

Коэффициент перехода цинка был наиболее стабилен весь период и составил от 5,22% до 5,65%. Отмечена высокая достоверная корреляционная связь как между содержанием цинка в почве и растениях, так и между концентрациями цинка в растениях и молоке, она была выше 0,90 (p<0,01).

Коэффициенты перехода тяжёлых металлов из кормов рациона в молоко в пастбищный период для СПК «Березовское» представлены в таблице 5, а стойлового - в таблице 6.

Наибольшей стабильностью отличались коэффициенты перехода свинца (0,25% - 0,35%), меди (0,84% - 0,96%) и цинка (4,41% - 5,31%). Наибольшие абсолютные величины коэффициента перехода из кормов в молоко отмечены для кадмия, он варьировал от 4,46% до 7,10%. В СПК «Березовское» по сравнению с другими хозяйствами коэффициенты перехода кадмия в молоко значительно ниже в по сравнению с 2002 г. Следует отметить, что в данном хозяйстве этот коэффициент был самым высоким. Корреляционный анализ выявил достаточно сильную связь между содержания кадмия в растениях и его содержанием в молоке (r=0,80 p<0,01).


Тяжелые металлы

Коэффициенты перехода, %

июнь

июль

август

сентябрь

Свинец

0,25

0,30

0,33

0,35

Кадмий

5,25

4,46

7,1

6,53

Медь

0,87

0,84

0,86

0,96

Цинк

5,31

4,74

4,41

4,50


^ Таблица 5 - Коэффициенты перехода тяжелых металлов из кормов рациона в молоко, % (пастбищный период) хозяйство СПК «Березовское»


По сравнению с 2002 г. коэффициент перехода меди из кормов рациона в молоко в СПК «Березовском» значительно снизился и был самым низким по сравнению с другими хозяйствами. Коэффициенты перехода цинка из кормов рациона в молоко для СПК «Березовское» были чуть ниже значений данного коэффициента для других хозяйств и, они значительно снизились по сравнению с 2002 г. Надо отметить, что коэффициенты перехода цинка из рациона кормов в молоко с 2004 г. почти для всех хозяйств были стабильны и изменялись в пределах 4,41% и 7,43%. Выявлена корреляция между содержанием меди в почвах и растениях (r=0,71 p<0,01) и, эта связь была выше между содержанием меди в растениях и молоке (r=0.86 p<0.01).

Кроме этого по данному хозяйству выявлена высокая корреляционная связь между содержанием свинца в почве и растениях (r=0,83 p<0,01) и растениями и молоком (r=0,97 p<0,01). Слабая достоверная корреляционная связь по содержанию цинка в почвах и растениях (r=0,65 p<0,05) и недостоверная связь между растениями и молоком (r=0,40 p>0,05).

В стойловый период для СПК «Берёзовское» коэффициенты перехода металлов в молоко также были невысокими (табл. 3.34).


Тяжелые металлы

Коэффициенты перехода, %

Свинец

0,23

Кадмий

2,02

Медь

1,15

Цинк

4,78


^ Таблица 6 - Коэффициенты перехода тяжелых металлов из кормов рациона стойлового периода в молоко (%) СПК «Березовское»


Коэффициенты перехода свинца и кадмия в молоко из кормов рациона снизились по сравнению с пастбищным периодом соответственно в 1,3 раза и в 2,3 раза, меди увеличилось почти в 2 раза, а цинка осталось на уровне пастбищного периода.

В результате проведенного анализа выявилась тенденция снижения коэффициентов перехода тяжелых металлов из кормов рациона в молоко с 2002 г. для всех хозяйств. Более детальный анализ конкретных хозяйств выявил снижение данного показателя. Возможно, это может быть связано с тем, что пастбища, где паслись коровы в 2002 г., были разные по составу растительности, по типам почв и по степени загрязненности. Но, тем не менее, содержание в молоке солей свинца, кадмия, меди и цинка весь исследуемый период было в пределах ПДК. Увеличение концентрации тяжёлых металлов в молоке зависело от увеличения их содержания в кормах.

Если сравнить наши результаты с результатами других исследователей, например, с работой Р.Я. Новицкой из Белоруссии (г. Жодино). Ею установлены коэффициенты перехода кадмия в молоко в пределах 2,5 – 2,8%, свинца 4,6- 5,4%, цинка – 8,2-12,6%, меди 0,8-2,9%. В нашей работе коэффициенты перехода кадмия из кормов в молоко значительно выше, а свинца намного ниже. Коэффициенты перехода меди из кормов рациона в молоко в работах Р.Я. Навицкой (1995) и наших исследованиях сопоставимы. А коэффициенты перехода цинка из кормов в молоко одного порядка, но у нас несколько ниже.

Таким образом, несмотря на то, что по сравнению с 2002 годом в последующие годы исследования коэффициенты перехода металлов из кормов рациона в молоко несколько снизились в целом для всех хозяйств, необходим жесткий контроль над состоянием кормовой базы и качеством молока по тяжелым металлам. С точки зрения экологической безопасности для объективной оценки качества молока и молочных продуктов, а также для составления прогнозов о состоянии кормовых баз для молочных хозяйств, необходим постоянный мониторинг.


Литература


  1. Бойченко, М.В. Экологические аспекты загрязнения тяжёлыми металлами биологических объектов пригородной зоны г. Красноярска./ Автореферат. дис. канд. биолог. наук. – Красноярск, 1999.- 22с.

  2. Борцова И.Ю. Характеристика фитоценозов естественных пастбищ Красноярской лесостепи, испытывающих техногенную нагрузку / И.Ю. Борцова, Е.А. Иванова, Н.Е. Носкова // Вестник КрасГАУ, 2010. Выпуск 1.- С. 66-69.

  3. Борцова И.Ю., Носкова Н.Е. Динамика содержания тяжелых металлов свинца, кадмия, меди и цинка в травяном покрове естественных пастбищ пригородных хозяйств г. Красноярска // Материалы международной заочной научной конференции «Проблемы современной аграрной науки» (15 октября 2010 г.) / http://www.kgau.ru/index.php?code=1_4_9_3

  4. Бугаков, П.С., Чупрова В.В. Агрономическая харакреристика почв земледельческой зоны Красноярского края. - Красноярск: Красноярский государственный аграрный университет, 1995.-175с.

  5. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Красноярского края в 2007 году». – М.: НИА-Природа, РЭФИА, 2008.-224с.

  6. Мирошников А.Е., Горбачев В.Н. Эколого-биохимические исследования загрязнения воздуха Красноярской промышленно-городской агломерации тяжелыми металлами-токсикантами / А.Е. Мирошников, В.Н. Горбачев // Вестн. КрасГАУ. – 1999. - № 4. – С.123-125.

  7. Навицкая Р.Я. Уровень концентрации солей тяжелых металлов и нитратов в молоке в зависимости от содержания их в рационе коров / Р.Я. Навицкая // Автореф. на соиск. уч.степ. к.б.н.- Жодино, 1995.-18 с.




Скачать 124.01 Kb.
оставить комментарий
Дата05.11.2011
Размер124.01 Kb.
ТипИсследование, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх