Оценка миграции тяжелых металлов в пищевой цепи «Вода - почва - корма - молоко»

ЗООТЕХНИЯ И ВЕТЕРИНАРИЯ

УДК 577.4:636.034

ОЦЕНКА МИГРАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПИЩЕВОЙ ЦЕПИ «ВОДА - ПОЧВА - КОРМА - МОЛОКО»

И.Ф. Горлов, профессор, академик РАСХН

Н.И. Мосолова,кандидат биологических наук Е.Ю. Злобина,кандидат биологических наук

Поволжский НИИ производства и переработки мясомолочной продукции

В статье приведены результаты мониторинга миграций тяжелых металлов (2п, Cd, РЬ, Си) в пищевой цепи «вода - почва - корма - молоко». Исследования проводились в Калачевском районе Волгоградской области. Данные позволяют сделать вывод о степени загрязненности объектов окружающей среды (водоемов, почвы, сельскохозяйственных кормов), и, как следствие, экологической безопасности молока; провести корреляцию между содержанием тяжелых металлов в природных объектах и содержанием тяжелых металлов в молоке, полученном от коров черно-пестрой породы, выращиваемых в указанном регионе.

Ключевые слова: экотоксиканты, тяжелые металлы, сельскохозяйственные корма, продукция животноводства, мониторинг, водоемы, молоко, окружающая среда.

В настоящее время к качеству продовольственного сырья и пищевых продуктов предъявляют строгие требования. Наибольшую опасность для здоровья человека представляют тяжелые металлы. В условиях интенсивного развития промышленности в результате деятельности предприятий металлургической, химической, топливно-энергетической, перерабатывающей промышленности концентрация тяжелых металлов в почве, воде, воздухе, в десятки раз превышает допустимые уровни. Начальным звеном этой цепи являются вода и почва, которые аккумулируют в себе загрязнители, затем растения (продовольственные и кормовые культуры), далее животные и конечным звеном является продукция растениеводства и животноводства. Одна часть солей тяжелых металлов, пройдя этот сложный путь, на различных технологических этапах производства и переработки претерпевает существенные изменения, другая часть (самая опасная) попадает в организм животного и человека, вызывает необратимые явления в различных органах и тканях и способствует появлению различных болезней [1].

Экологическая ситуация в сельском хозяйстве, в частности, в животноводстве, отражается на минеральном обмене веществ у животных, что, в свою очередь, определяет качество и экологическую безопасность производимой ими продукции [2,

3].

Наиболее высокий уровень загрязнения атмосферы отмечен в летние месяцы. Близость расположения кормовых угодий к промышленным предприятиям и автомагистралям приводит к накоплению в кормах в пастбищный период тяжелых металлов. Ежедневное поступление тяжелых металлов с кормами и водой ведет к их аккумуляции в организме животных. При этом часть их локализуется в органах и тканях, а часть — выводится из организма, в т.ч. с молоком, и в этом случае молоко становится опасным для употребления в пищу. В связи с этим, остро стоит вопрос обеспечения экологической безопасности молочного сырья в зоне техногенного загрязнения, особенно в летний период.

Экологическая обстановка в Нижнем Поволжье и, в частности, в Волгоградской области, несмотря на усилия, предпринимаемые Администрацией,

остается сложной. В регионе существует большое количество предприятий химической промышленности, машиностроительного профиля, он перенасыщен автотранспортом. Основным источником загрязнения окружающей среды, прежде всего, промышленные предприятия г. Волгограда, зоны влияния которых распространяются на десятки километров.

Изучению способов и методов улучшения качества молока в условиях техногенного загрязнения пригородных зон промышленных центров Нижнего Поволжья посвящены работы Мосоловой Н.И., Сложенкиной М.И., Храмовой В.Н., Шишкунова В.М., Горлова И.Ф. [1-5].

Существующая проблема загрязнения ксенобиотиками почвы, кормов и животноводческой продукции является для хозяйств Нижнего Поволжья весьма актуальной. В связи с этим, проведение мероприятий, позволяющих осуществлять как общую детоксикацию организма животных, так и предотвращающих переход и кумуляцию тяжелых металлов в продукцию животноводства, является актуальным.

Целью наших исследований являлось изучение динамики миграций экотоксикантов в пищевой цепи «вода - почва - корма - молоко», планирование научно обоснованных мероприятий улучшения качества и экологической безопасности молока коров черно-пёстрой породы в зоне влияния крупного промышленного центра.

Исследования проводились на базе ООО СП «Донское» Калачевского района Волгоградской области, а также в лабораторных условиях Поволжского НИИ производства и переработки мясомолочной продукции. Количество тяжелых металлов находили в объектах окружающей среды (вода, почва, корма) и продукции животноводства, в данном случае молоке. Количественное определение тяжелых металлов (цинка, кадмия, свинца, меди) проводили на атомно-абсорбционном спектрометре Квант-2АТ.

Полученные результаты исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. В зонах техногенного загрязнения необходимо систематически проводить экологический мониторинг пищевой цепи лактирующих коров: воздух -почва - вода - корма - организм коров - продукция с целью определения степени загрязнения тяжелыми металлами (таблица 1).

Таблица 1 - Уровень содержания тяжелых металлов в пищевой цепи «вода-почва-корма-молоко»ООО СП «Донское» Калачевского района, Волгоградской области

Тяжелые металлы Уровень содержания металлов

в воде водоемов, мг/дм3 в почве пастбищ, мг/кг в кормах, мг/кг в молоке, мг/л

фактическ ое * ПДК фактич еское ПДК фактич еское ПДК фактич еское ** ПДК

2п 3,18 5,0 38,4 60,0 25,0 50,0 2,50 5,0

Сё 0,0008 0,001 0,063 1,0 0,034 0,2 0,0007 0,03

РЬ 0,0079 0,03 15,4 60,0 0,6 2,0 0,0030 0,1

Си 0,044 1,0 13,7 50,0 9,0 30,0 0,023 1,0

* - МУ 2.1.7.730-99

** - требования к молоку, вырабатываемому для детского питания

35

30

25

20

15

10

5

Л 1 _

/

/

у Л

У

/

X / 1^V ЦI

цинк

кадмий

свинец

медь

вода, мг/дмЗ почва, мг/кг корма, мг/кг молоко, мг/л

Диаграмма 1 - Динамика миграций тяжелых металлов

30

20

10

50

| 38,4 С— 1

1 5 1

у

5 3.18 п_с. 5 2'5

вода, мг/дмЗ почва, мг/кг корма, мг/кг молоко, мг/л

пдк содержание

Диаграмма 2 - Динамика миграций цинка

1

1

0,9 -

0,8 -

0,7 -

0,6 -

0,5 -

0А  ✓

0,3 - 0,2

0,2 -

ОД -0 - 0,0008  и,и^4 л 03 Р-» /Зкг,

вода, мг/дмЗ

почва, мг/кг

корма, мг/кг молоко, мг/л

пдк  содержание

Диаграмма 3 - Динамика миграций кадмия

вода, мг/дмЗ почва, мг/кг корма, мг/кг молоко, мг/л

пдк Псодержание

пдк Псодержание

Диаграмма 4 - Динамика Диаграмма 5 - Динамика миграций меди

миграций свинца

2. В молоке, полученном на территории ООО СП «Донское», не обнаружены факты содержания ТМ, превышающие гигиенические нормы. Однако, учитывая способность ТМ накапливаться в организме, необходимы исследования закономерностей их аккумуляции и совместного влияния на здоровье человека. Так, зная экологическое состояние воды, почвы и кормов, учитывая антагонистические свойства пар токсикантов, можно балансировать рационы для выведения более токсичного антагониста (диаграммы 1-5).

Библиографический список

1. Горлов, И.Ф. Оценка респираторного пути поступления экотоксикантов в организм сельскохозяйственных животных [Текст] / И.Ф. Горлов, В.М. Шишкунов // Молочное и мясное скотоводство - 2010. - № 7. - С. 25-27.

2. Мосолова, Н.И. Способы повышения экологической безопасности молочного сырья [Текст] / Н.И. Мосолова, Е.Ю. Злобина // Молочное и мясное скотоводство - 2012. -№ 3. - С. 24-26.

3. Пенькова, И.Н. Инновационные технологии производства экологически безопасных продуктов скотоводства [Текст] : монография / И. Н. Пенькова, О. Ю. Мишина; М-во сельского хоз-ва Российской Федерации, Департамент науч.-технологической политики и образования, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования "Волгоградский гос. аграрный ун-т". - Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2012. - 179 с.

4. Сложенкина, М.И. Экологическое состояние мясного сырья в условиях повышенной техногенной нагрузки [Текст] / М.И. Сложенкина, В.М. Шишкунов, А.Н. Сивко и др. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2007. - № 6. - С. 51-53.

5. Стребкова, З.В. Влияние экологических условий на качество продуктов животноводства [Текст] / З.В. Стребкова, Н.В. Онистратенко, И.Н. Пенькова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование - 2011 - №3(23). - С. 146-151.

E-mail:volniti.uсoz.ru