Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.06) на тему:Миграция меди, кадмия, свинца в системе: почва-растение-животное

£

^ На правах рукописи

Ларионов Геннадий Анатольевич

Миграция меди, кадмия, свинца в системе: почва - растение - животное

16.00.06 - ветеринарная санитария и экология

. АВТОРЕФЕРАТ диссерпщии на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1997

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском ннсмиуге ветеринарной санитарии, гигиены и экологии.

I 'аучпме руководители. доктор ветеринарных наук,

профессор, член-корреспондент РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Г К. Волков; кандидат ветеринарных наук М.Ю. Кроль

Официальные омппненгы: доктор ветеринарных наук,

профессор Т.Г. Аббасов (ВНИИВСГЭ);

кандидат биологических наук, доцент С.Н. Преображенский (МГЛВМнБ)

Ведущая организация г ^Чувашская государственная

I

сельскохозяйственная академия

'Зашита состоится 1998г. в час на заседании

диссертационного совета Д 020.50.01. при Всероссийском .научно-исследовательском институте ветеринарной санитарии, гигиены и .жожч ни (123022, Москва, Звенигородское шоссе, 5).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института ветсринарно} санитарии, гигиены и экологии.

А в I оргферат. разослан " !"7 г

Ученый секретарь

диссертамн->нногосо»<та -П.И. Лимсновэ.

Список условных сокращенна ЛАС - атомно-абсорбционная спектрофотометр»« ВИУА- Всероссийский научно-исследовательский ннеппр

удобрений и агропочвоведения ЕЭС - европейский экономический сою» МДУ - максимально допустимый уровень ОСВ - осадки сточных вод

ОДК - ориентировочно допустимые концентрации ПДК • предельно допустимые концентрации ТМ - тяжелые металлы -Ч Р - Чувашская Республика

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее время во всем мире остро встал вопрос экологического состояния окружающей среды. Интенсивное развитие промышленности н сельскохозяйственного производства, бурное развитие городов привело к тому, что в атмосферу, водные бассейны, почвы и другие обьекты внешней среды ежегодно поступают согни тысяч тона загрязняющих веществ.

В результате хозяйственной деятельности человека во внешнюю

»

среду со многими загрязнителями поступает все возрастающее, количество тяжелых металлов (ТМ), что приводит к их накоплению в почве, растениях, и при кормлении может отражаться на животных:

Изучение вопроса определения ГМ в почве, воде, их накопление в кормах , и взаимодействие с организмом сельскохозяйственных животных является актуальной проблемой и имеет научное н практическое значение.

Основными источниками поступления ТМ в почвы являются ме1а:сл\р11гчес(<ие предприятия, электростанции,- сжигающие уголь; iRTorpnii. по[1т. химические средства зашиты. - сельскохозяйственных ьуж n p or болезней и вредителей, сельскохозяйственные предприятия, осадки сточных вод (НС. Ллметов. 1996. Г.А Гармаш, 1989; ИВ. Ермаков, Г.П Грнбовскнй, J993; В.А. Касатиков, 1991; А В. Корнилов. ПН Бодовская, 1988; М.М. Овчаренко, 1996).

Одной из актуальных проблем для многих стран стала проблема угтлизацнн осадков городских и сельскохозяйственных сточных вод, обьединятощих. как правило, бытовые и промышленные воды. -Осадки сточных вод (ОСВ), прошедшие предварительную очистку и обезвреживание, могли бы стать ценным органическим удобрением, богатым элементами питания, особенно такими дефинитными, как азот, фосфор, калий Однако во многих случаях ОСВ содержат столь значительные количества ГМ, что делает их широкое использование в сельском хозяйстве проблематичным.

Высокое содержание ТМ в ОСВ отмечают в таких индустриально ратных странах, как Великобритания, США, Швеция,, Канада,.Австрия (Thoronton, 1986. K G. Tiller. 1986, B.F. Davis, Ju A. Cartwight, 1978; О. (iumtarsson, 1980. Pacynn, D К. Hanssetv 1984).

В России уровень загрязнения осадков , в разных населенных пунктах (-vuiecTReinw различается, что было показано Ю В Алексеевым (¡986> на примере городов Ленинградской области и В.Б Ильиным (1991) на примере г Новосибирска.

Н литературе также имеются данные о составе ОСИ Москвы у обяасчи ''ляако в . нелом но. стране.'этот вопрос 'исследован не-

достаточно, поэтому требуется дальнейшее шученне и мошпориш ы составом ОСВ в различны* регионах страны.

Исходя т всего вышеизложенною были определены цели и задачи нашей работы.

Цели и задачи исследовании. Цель работы - изучение миграции кадмия, свинца,, меди, цинка из осадков сточных вил ь почву, корма, организм животных с разработкой норм внесения осадков точных вод с учетом,концентрации кадмия, свинца, меди, цинка н качестве удобрения н изучением возможностей детоксикацпи тяжелых металлов в системе: осадки сточных вод - ночиа - растение животное

Исходя,из цели работы были:поставлены.следующие iaaaail'.

- освоить методы анализа по определению кадмия, ■ свинца, меди, цинка в осадках сточных вод, почвах, кормах, ирганах и исанях животных;

- изучить наличие солей тяжелых металлов в комбикормах, моче, кале, помете, сточных водах на свиноводческом и птицеводческом предприятиях;

- изучить показатели агрохимической характеристики и уровень ' затразиения тяжелыми металлами Осадков промышленных и

хозяйственно-бытовых сточных вод;

- провести .лабораторные опыты по выращиванию кормов на почвах с. внесением различных доз осадков сточных вод в качестве удобрения;

• изучить уровень миграции кадмия, свинца, меди, цинка нз осадков сгочных вод в почву, корма и органы животных при различных дозах внесения осадков сшчньи' вод в производственных условиях;

- провести мониторинг кадмия, свинца, мед^, цинка а почвах с ненормированным внесением осадков сточных вод в качестве удобрения в крестьянских хозяйства*; .. • ' . '

- изучить возможности снижения содержания кадмия, свинца, меди, цинка в почвах с применением цеолитов.

Научная новизна. Установлено, что в комбикормах, каде, моче, навозных стоках свиней и помете птицы содержание кадмия, свинца, меди не превышает предельно допустимых концентраций.;

Впервые изучен агрохимический состав осадков промышленных и хозяйственно-бытовые срочных вод очистного сооружения' г. Новочебоксарска Чувашской Республики.

Установлен высокий уровень подвижности кадмия из осадков ст очных вод (ОСВ) в растения, что вызывает необходимость жесткого контроля при их иотользовании в качестве удобрения. .

При внесении Осадков стачных вод в почвы содержание солей тяжелых металлов возрастает о зависимости от дозы, однако их концентрация, особенно ¡кадмия, ниже ПДК при внесении до 30 т/га, Что дает возмож.юсть их ралового использования. При этрм.в органах и тканях лабораторных животных при и* кормлении с введением в рацион от ЗО до 50% корма содержание токсичных элементов не превышало ПДК. ., .

Почвы частных и фермерских хозяйств с ненормированным внесением ОСВ в качестве удобрейяя сильно загрязнены ТМ. Особенно сильное загрязнение цочв установлено по кадмию • 2,1 -8,2 мг/кг при орйенгировочно допустимой концентрации (ОДК) 0,5-2,0 мг/кг, а в овощах превышение ПДК свинца, меди и цинка не отмечено. Содержание же кадмия достигало 0,16-0,72 мг/кг при Г1ДК 0.3 мг/кг.

\

Не установлено положительного влияния цеолита ьаи детоксиканта на мш^ацию тяжелых металлов из почвы в растения

Практическая значимость, Проведенная работа раскрываем экологическое состояние кормов по отношению к кадмию, свинцу и меди, используемых для кормления свиней и птиц. Имени региональное значение полученные данные об уровне загряшешы тяжелыми металлами осадков сточных вод очистного сооружения i Новочебоксарска. Предложены нормы внесения осадков сточных вод в качестве удобрения с учетом концентрации кадмия, свинца, меди, цинка.

Основные материалы, выносимые.на^щцгу.

1. Мониторинг солей ТМ на свиноводческом и птицеводческом предприятиях, в.кормах, моче,,кале, помете.и сточных водах.

2. Мониторинг солейГГМ в ОСВ, почвах, растениях, животных, употребляемых в качестве удобрения при нормированном и ненормированном их использовании.

3. Нормы внесейия ОСВ с учетом концентрации кадмия, свинца меди, цинка в качестве разового удобрения.

' Апробация, работы; Основные материалы диссертации доложены на ученых советах ВНИИВСГЭ, межлабораторном совещании сотрудников ВНИИВСГЭ, на научно-производственной конференции; посвященной вопросам зоогигиены (г. Орел. 1995 j ,j.( на Чувашской республиканской конференции по экологическому образованию (г. Чебоксары. 1995 г.), на 111 Всероссийской научно-практической конференции "Антропогенные воздействия и здоровье человека" (г Калуга, 1996 г.)

Публикаций, По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ,

С'ТРАЫтг и обьем работы. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, предложений для практики, списка использованной литературы и приложения Материалы диссертации включают 16 таблиц, 5 рисунков, 3 фотографии. Список, использованной чтературы содержит 173 наименований отечественных и зарубежных авторов.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Матерйапы и методы исследований. :

Работа выполнена в течение 1944 - 1997 гг. на базе лаборатории гигиены содержания , сельскохозяйственных животных и токсикологии ВНИИВСГЭ; лаборатории Чувашской государственной

сельскохозяйственной академии; лаборатории анализа почвы Министерства -'природных' ресурсов и охраны окружающей среды Чувашской Республики; СГ1К "Сафоновский" Московской области; "Кугесинской" и "Лапсарскон" птицефабрик ЧР.

Объектами исследований' были комбикорма и продукты обмена веществ (моча, кал,иомег) свиней и птиц, сточные воды на веек этапах очистки очистного сооружения свинокомплекса "Сафоновский"; промышленные и хозяйственно'бытовые ОСВ очистного сооружения г. Новочебонеарска ЧР: почвы, загрязненные ТМ в результате ненормированного внесения ОСВ владельцами земельных участков и фермеров; растения, выращиваемые на msx почтах: почвы, не загрязненные ТМ. для проведения •медюзе.ччночных опытов- с внесением, разаичаы.х. до:* ОСИ, .мчмеш . гик >-<"Цмн..1ч смесь

и кормовая свекла; кролики породы белый великан одного всмраст.; орснны (печень и почки) и мышечная ткань опытных кроликов.

Всего.исследовали 225 проб, из них 15 проб комбикормов, 1« проб продуктов обмена веществ животных, 24 щюо животноводческих сточных вод на все* этапах, очистки очишют сооружения свинокомплекса "Сафоновский" Московской облает. í<> проб ÓCB иловых площадок очистного сооружении i Новочебоксарска ЧР, 32 пробы почв, 89 проб'растений 15 проб органов м гканен животных.

Все пробы были проверены на предмет содержания к ал мин свинца, меди, цинка. Исследование-осуществлялось методом аюмно-абсорбцГюнной спектрофогометрии (AACj который почволист < большой точностью определять степень загрязнення ТМ обьекти окружающей среды, кормов й продукюв питания. Методы на основе А АС установлены в качестве официальных-во многих странах мира в юл числе в Международной организации по стандарт мннн паи о и ре а-ления,.большинства маашшв в самых различных средах.

ОСИ щучали.на содержание NPK. гумуса, влажности и рМ.

Oióoj) храпение и фанспортпровку проб проводили н cooiboui вии с общепринятыми требованиями.

Комбикорма оюираян по. ГОСТу 134960-71), внко-овенную смссь ошмралн но ГОСТу 4808-75, кормовую свеклу • по Г(К"1> 1722-67. Определение жиратов в ОСИ проводилось иономсфичесьим методом (ГОСТ 26951-86), подвижных форм фосфора и калия -методом Кирсанова в. модификации ' ЦНМАО, гумуса в ОСП • истодом Гюрнна в модификации ПИIIАО, рН - злектромстрнчечким методом, гигроскопической воды - п соответствии с общепринятой методикой;

Подготовку калиоровочных растворов, настройку приборов и погфоеине калибровочных графиков приПроведении рИ-метрии н ЛАС осуществляли в соответствии с прилагаемыми паспортами и инструкциями.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

И з "'тение наличия солей тяжелых металлов в комбикормах, моче, кале, помете, сточныхводах на свиноводческом комплексе "Сафоновский" Московской области и1 птицефабриках "Кугесинская" и "Лапсарская" Чувашской Республики: Установлено, что в комбикормах для свиней и птиц, моче и кале свиней, помете птиц. Завозных сточных водах свинокомплекса содержание кадмия, свинца, меди не превышает ПДК, Отмечено максимальное содержание в комбикормах: кадмия - 0..15 при ПДК 0.4: свинца - 1,55приПДЮ5,0; меди - 10,5 мг/кгпри.ПДК:80,'О.мг/кг. В моче, капе, помете содержалось: кадмия до 0.18: свинца - 0,01; меди -184 м г/кг. Изучение навозных сточных вод свинокомплекса показало, чго содержание кадмия достигает до 0;092; свинца -0,093; меди - 3.424 мг/кг.

Таким образом, установлено, что изученные объекты свинокомплекса "Сафоновский" Московской области и птицефабрик "Куга мнская" и "Лапсарская" Чувашской Республики не являются загрязши спямн окружающей среды калмнрм. свинцоч;'^лью.

Изучение показателей агрохимической характеристики осизкон промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод ОЧИСТНО! и сооружения г. Новочебоксарска Чувашской Республики. ОСВ очистного сооружения г. Новочебоксарска с влажной ы^ 50-60% и нейтральной кислотностью (рН-7,1) содержат: гумуса • 1« азота до 1,0; фосфора и калия до 0 3%. Валовое содержание ГМ и среднем составило: кадКшя -18,7; свинца - 100,8; меди - 664,0; цинка 1333,8; хрома - 260,5; кббальта - 87,5; никеля - 229,1; марганца - 945 и железа - 140,0 мг/кг воздушно сухого веса.

Характеризуя ОСВ н целом, следует отметить, что ш-содержанию питательных веществ и ТМ они близки к <Ч.'В друпи промышленных городов. Содержание ТМ а изученных ОСВ не превышает их ПДК для сельскохозяйственного использован»« рекомендуемые ВИУА для почв Московской области, а • такж<; укладывается в директивы ЕЭС-

Использование на удобрение ОСВ г. Новочебоксарска Экологически безопасно лишь при постоянном контроле ¡а содержанием ТМ в почве и продукции растениеводе! ва.

Изучение внесения различных доз осадков сточных вод на содержание тяжелых металлов в растениях. Для установления уровня миграции .кадмия, свинца, меди цинка из ОСВ в растения мы провели лабораторные опыты по внесению 10, 25, 50 и 100% ОС В в почвы/Результаты определения ТМ в растениях, выращенных на этих почвах показали высокий уровень миграции кадмия в зеленую массу ячменя. При этом содержание

каимня было в 24-45 раз выше, чем ПДК, что вызвало'необходимость проведения дальнейших исследований по разработке;норм внесения ОС В в почвы.

Мштация тяжелых металлов из осадков сточных вод в почву. корма и органнзм животных.

Одним из важных для решения вопроса о возможности использования осадков сточных ?од;в качестве удобрений, является уровень накопления тяжелых металлов в почвах. В связи.с этим мы провели мелкоделяночныеопыты по внесению,'в почву ,5, 1.0, 20. 24, 30 т/гп ОС В в качествеудобрения.

Содержание кадмия, свинца, меди, цинка в, почвах определяли после внесения ОСВ '(начало -опыта), после уборки урожая (коней опыта) и через год.после внесения?ОСВ?(см, таб. 1).

Результаты исследований показали, что в почвах опытных участков содержание ТМ возрастает с увеличением дозы внесения ОСВ Но превышение ¡относительно допустимой концентрации (ОДК) :>тих, элементов в почвах опытных участков не отмечено. В варианте с внесением ОСВ 30 т/га .содержание кадмия .наиболее близко к ОДК;(1.0 мг/кг при ОДК 0;5-2;0 мг/кг).,

Содержание кадмия в варианте с внесением ОСВ 20 т/га снизилось в 2 раза .к концу опытов и составило 0.36-0.41 мг/кг при ОД К 0.5-2.0 мг/кг, В пятом варианте (ОСВ 24 т/га) содержание кадмия к коицу опытов.снизилось,.в 1,5.раза. В шестом варианте с внесен к ем ОСВ 30 т/га снижение содержания кадмия не отмечено.

Мссл'>Д|,канкя, .проведенные через год после внесения ОСВ показаш. .411 в вариантах с яместисм' ОСВ 24. 30 т/га судсрл'лнн?! Ь-ШМИ'Л снизилось в 2-3 раза.

Таииипа I

Валовое содержание Сё, 1?Ь, Си, Zn в пробах почт.; опытных участков, мг/кг сухой массы (начало опыт)

Ъ, 44,Ш\.П 5Ь,0±0,1Н 5730,25 58,4±{1.211 59,6±0,!9 бОДЖЗ,^ 55-220

Таким образом, установлено, что кадмий является ограничивающим фактором в многоразовом использовании ОСВ в качестве удобрении^ Результаты нашнх исследовании, направленные на изучение мшрацин I М из ОСВ в почвы, показали, чго, при внесении ОСВ в почвы до И) 11а, содержание кадмия снижается через год после внесения в 2,5-3 раза иле превышает ОДК (0,33-0,41 мг/кг при ОДК 0,5-2,0 мг/кг). Эга доза может быть иснользова^т в качестве разового удобрения.

На опытных участках мы посеяли внко-овейную смесь и кор-

I. Контроль ¿.Почва + ОСВ 5 т/и

3.Поч£3 +ОСВ Ю т/га

4.Пич£3 + ОСВ 20 т/га

5.Почва + ОСВ 24 т/га

6.Почва+ ОСВЗО г/га

а

0,(Ы),00

одш.оо

0.7±0,04 0,8±0,01 0,«±0,08

1,(Ш),08

РЬ 1,3610,01 136*0,02 1,36±0,02 1,ЗШ,01 1,56±0,13 2ДШ),22

Си 19,Ы=0,14 25,6^,11 32,^-0,17 34;4±0,Н 48,0±0,2| 59,4*0,17

ОДК ТМ в почвах

0,5-2,0

12-130

33-132

моцую с, делу. Содержание кадмия, свинца, меди, цинка р этих культурах определяли в 30-дневных проростках и созревших кормах. • сгановлено, что с увеличением срока вегетации происяод1гт м'счичснне содержание кадмия, свинца и меда в растениях (см. габ I) Гак, в варианте с максимальным внесением ОСВ (30 т/га) •удержание кадмия в проростках вико-овсяной смеси было 0,12 и кормовой свекле - 0,13 мг/кг. В конце вегетационного сезона содержание кадмия в вико-овсяной-смеси увеличилось почти в двое (0,2 ш/кг), а в кормовой свекле увеличение кадмия в кормах по сравнению с проростками не отмечено.

Наибольшее увеличение меди мы установили в вихо-с сяной смеси в конце естация, которое состав! то 8,6 мг/кг (в контроле ■ 0 68), т е. Гфоизошло увеличение в 12 раз. В кормовой свекле отмечено двухкратное увеличение,меди.

С увеличением србЛя вегетации содержание цинка в вико-овсяной смеси возрастает в 5 раз, в кормовой сверле 1,5 раза

Содержание евц). иа с увеличением срока вегетации не менялост н составило в вико-овсяной смеси 1,7 мг/кг, кормовой свекле - 1,1 мг/кг.

В наших опытах содер жание 'ГМ в кормах, с увеличением дозь внесения ОСВ, менялось неодинаково. Так, содержат* лимитирующего наиболее токсичного элемента кадми.' увеличивалось с увеличением дозы внесения ОСВ. При внесении ОС1 в почву 5-10 т/га содержание кадмия в вико-овсяной смеси было 0.00 0.0.? мг/кг. кормовой свекле - 0.00-0.04 мг/кг. В варианте максимчльнмм »несением' осадков сточных вод (30 т/га) содержани качмня н веко-овсяной смссн (нми'игннI, в 10 раз и составил 0.2'п мг/м . В кормшюй свскпе содержание калмня увспичитчь в 7 рл

Таблица 2 •

Содержание С<1,£РЬ, Си. 2я в вико-овезной смеси и нормовой ссекяе (иг/кг)

1 1 ! ' С<! РЬ Си гп

) Вирншт | !

I а • \ И . 1 а и

| '.Контроль 1 О.ЛОйШЮ 0,00*0,00 0.(ХШ),00 0,00x0,00 0.72±0Д 0,96±03 ' 1,15*3,5 0,6610,4 0,94±03 0,72±0Д 7,5й±25 . -234±1,0 4.47±1,1 4,88±1.4 18.9Ш.5 §.40*1,0

] ОСВ 5т/га 1 0,00*0,00 одьохо 0,00±Ш 0,00±0.00 100±05 1,00*0,5 1,16±0,4 0,68±0,5 0.ШД4 .0.86*0,5 ■ 8^20±1,8 1,74414 537±1.9 327±2.0 27.50*5.5 8.4Ы4

; >.ОСИ Юг/и ( О.ОПьсО.ОО О.иЫЫ 0,02±0,01 -0,04*0.1)1 !.10±0,4 0,72*0.3 0,84+03 0,64±0,4" 630±2Л 2,12±0,8 9,13±3,5 3,59*1.0 10.80*23 8.66£12

| 1. ОСЙ 20 т/га 0,01т0,1)1 0.<И>±0.01 0.07±0,01 0.09*0,0! 1.!5±0.4 1,32±03 1,60*0.5 1,00±0,3 0,82±0,5 0,60±03 7.60±1,9 230±1,0 6,13±2_< 5,15^2,0 13.5й£3.5 "6.34±1,3

| 5.0СВ24т га { о,1е±о,о2 0,15*0,0! 0.10x0,01 !,32±0,4 1.35^0.4 !,60±Д4 1,01142 0,70±0,4 ДШ53Г 8,05±33 1ЯЛТ 6.(и±23 43±1Л 18.6П±5.4 иигд

! 6 ОСЭЗОт гз ОЛ2±О.С2 [ 020±0,03 1 0.14^.02 1.37±03 1.49x0,4 1,70*03 1,0*±03 0,68±0.4 } 1,48-0,7 8,60±23 1.7510.7 435±!.7 4.53±14 6,88=1.5

, м-!1-' 030 5.0 ■ ) 30 !О0

Примечание. Нал чертой - содерзкалие 'злементоэ а емко-овсяной с меси, под чертой - в мумовей с&гк

! - .олержанне мементоа в 30-дневных проростках; II - а ваниг ьсгстзции

ü «иаавило и,14 мг/ьг при ПДК 0.30 ш/кг. Содержание свинца и кормил ни сравнению с.контролем почти пеленалось. Максимальное ...vispжанне »тот злеыета установлено в варианте.с внесением ОС'В И) i/ra 1.7 иг/кг при Г1ДК.5;0гыг/к1

Увеличение содеръаниа ыедн « цшша с увеличением дозы ьнссення осадков .сточных ьод нами не отмечени. Максимальное (Одержанне меди в кормах составили 8,6.мг/кгирн Г1ДК,.ЗОмг/кг, а цинка • IÍ.5 ш/кг при ПДЮЮОмг/кг

Полученные-результаты свидетельствуют о том, что есть но змо&ность использовании ОС В в, качестве удобрения в количестве до 30 г/га ¡.и. не отмечено нретшншше ПДК кадмия, свинца, меди, цинкиВ; кормах.

В дальнейшей дан выяснении уровня миграции,кадмиа, свинца, меди. цинка ш корыа с оргашпм животных • провели .лабораторные оньггы по кормлению животных кормами выращенными на участках с внесением ОС В 24 » 30 г/га Эти корма AaB¿uiii в.дозе 30 и 50% от рациона. После завершения опытов,провели убоя и вскрытие животных. Дла исследовании взяли мышечную ткань, печень и ночки.

В результаи проведенных исследований (см. таб. 3) установлено, что кгдыий и свинец в мышечной ткани кроликов не накапливаются. Максимальное содержание кадмии в печени отмечено животных второй группы, получавших .30% корма, выращенного на почвах свнесснием осадков сточных вод 24 н 30 т/га и составило 0 ;06 иг/кг. В почках содержание кадмйа возрастало с увеличением дозы кормов н составило, соответственно, ü¡06; 0,07; 0.11 мг/кг при ПДК в субпродуктах 0,3; а в почках - 1,0 ыг/кг, т.е. содержание кадмия в почках и печени значительно ниже ПДК.

Т'яГинп.

£

Содержание Cd. Pt>, Си, 7пвмытсчиоИгкптт. печени я почках опитых кроликов (мг/кг)

Группы/органы С<1 РЬ Си 7х\

1 Контроль

мышечная ткань 0,00*0,00 » 0,00*0;00 1,41*0.12 9.29* 1 61

печевь 0,04*0,01 0,04 »0,01 4,4Я*0.17 31,283 1,50

почки о:об±о,о1 ■ о;о8±о|о1 3,90*0,14 20,22*1,12

2. 30 "'<> корма

мьппечная ткань 0,00*0,00 0,00*0.00 1,61*0,18 9,72*1.62

печень 0,06*0.01 о;об±о,о! 4,23*0,1 Я 23.25*0 !Ч

почки 0,07*0,01 0,11±0;01 4,48*0,70 18,57*1,76

3. 50 % корма

мышечная ткань 0,00*0;00 о,оо*о,оо 2,03*0.09 10,16*1,62

печень 0,04*0,01 , 0;08±0,02 4,32*0.30 18.02*1,20

почки 0;11±0,02 , 0,1<5±0,03 4.56*0,40 14,54*1,22

мясопродуктах 0,05 0,5 5,0 70,0

ПДКв субпродуктах 0,3 0,6 20:0 100,0

почках 1,0 1,0 20,0 100,0

Содержанне свинца в почках и печени составило 0,04-0,15 мг/кг при ПДК в субпродуктах - 0,06 мг/кг, почках - 1,0 мг/кг, следоватеиыш, по свинцу превышение ПДК также не наблюдалось.

Содержание меди в мышечной ткани и органах кроликов составило 1,41-4 % при ИД. : 5,0 20,0 мг/кг, цинка - 9,29-31,8 прй ПДК 70100 иг/Kl.

Иык, кормление крог.ииов о дозе 30 и 50% корца, выращенных на почвах с внесением осадков сточных вод 24 и 30 т/ia, не вызвало накопления кадмия и сшита в мышечной ткани животных. Накопление кадмия, свинца, меда, цинка в почках, печени н мышечной ткани, не привечо к превышению ПДК этих элементов в ы«со-и сублродук1 ах животных.

Анализируя результаты исследовании миграции кадмия, свинца, ыеди, цинка из ОСВ в почвы, корма и органы, животных мы получила следующее:

Внесение ОСВ в почву до 30 т/га не привело к превышению ОДК кадмия, сшшца, меди, цинка в почвах.

В кормах, выращенных на почвах с внесением ОСВ 24 н 30 т/га установлено содержание кадмия на уровне 0,14-0,20 мг/кг, что ниже ПДК этого элемента в кормах. Содержание свинца, меди, цинка а кормах значительно ниже ПДК.

Кормление кроликов кормами, выращенными на почвах с максимальным внесением осадков сточных вод 24 и 30 т/га в до!ах 30 и 50%, не привело к превышению ПДК кадмия, свинца, меди, цинка в мксо- и субпродуктах, т.е. в мышечной ткани, печени и почках.

В связи с этим считаем возможным рекомендовать разовое внесение ОСВ очистного сооружения г. Новочебоксарска 4P в ка-

честве удобрения на черноземе с нейтральной ^нслотностмо пол кормовые культуры в количестве до 30 т/га.

выращенных'на почвах сненормнрованным внесением ОС В в качестве удобренняв крестьянских хозяйствах.

ОСВ очистного сооружения т. Новочебоксарска вывозятся из иловых площадок для удобрения по1в крестьянских хозяйств, расположенных в'окрестиостягх'очистного сооружения. В связи с чем перед нами встала задача мониторинга кадмия, свиипа, мели, цинка в »тих почвах. Результаты исследований показали, что в изученных почвах.превышение ОДК по кадмию составило 4-(6, мели - 1.5-6, цинка - 2-8 раз.

Превышение ОДК по свинцу в этих Иочвах не,установлено. Мы считаем, что это связано с невысокой'концентрацией'свинца.в ОСВ очистного сооружения г. Новочебоксарска.

Высокий .уровень содержания кадмия, меди, цинка в почвах с ненормированным внесением ОСВ в качестве удобрения привело к необходимости исследования растений, выращенных на почвах. Содержание кадмия, свинца, меди; цинка определяли в зеленом луке, листьях чеснока, щавеле, салате,. петрушке, корнеплоде и листьях редиски, пикторни и крыжовника, образовывающихся плодах крыжовника-красного. В целом превышение ПДК.кадмием.составило 1,6-24 раза. Содержание свйниа отмечена в петрушке - 2,8, зеленом луке - 1.28, листьях чеснока - 1,8;раз'а выше ПДК. Содержание мели и цинка в изученных растениях не превышало ПДК этих элементов.

Изучение почв с:'ненормированным внесением ОСВ и растений,

пыращиваеммх на >tих почвах eme раз показало, чю лимшируюшим мементоы в использованииОСВ является кадмий. Высокое .о ржание лого злемеша в почвах и ранениях .щученных- учас ти» привело к поиску дстоксиканюв ТМ'вОГВ и кочнах.

ltЛ'чуние в-щиния внесения разяШШых ло> осадков сточных вол я

цдуппа на нздичнсш . чя. мь'Цк'шш&адМасшал

В наших опьмах а качестве инактиваюра ТМ мы нсполыоиали >tco;uiT грепел Алашрсын о месторождения ЧР и дозах I, Л, 5, 31"»' oí ышсы внесенных в почву осадкой сгочныч вод. Одновременно мы начали влияние ОС"13~накоила1ис ТМ в зеленой массе ячменя

Анализ 30-дневных проростков ячменя показал, чю наиболее lywtMTBciiHoe превышение максимально допустимою уровни и нормах было установлено но кадмию. Положи|елыюе влияние на содержание ьадмг.а дало нормирование содержания ОГВ и почве •по прослеживаем а в пайка paooie с первых опызоч.

Внесение в почвы и ОС В Г 3. 5% цеолита не привело к устойчивому снижению поступления ТМ в зеленую массу ячменя Внесение VV „ hcojuiui в ОС В иришю даже к повышению уровня IM Однако, следует онлетгь, чго в варкам i с с lü1;.. ОСИ внесение 5". цеолит oi< массы ОС В привело к снижению содержания кадмия на 25",..

1аким о ракш, в целом не о i мечено влияние тиит на тиранию ГМ из почвы в растении Перепектвныи предстаьлнекя дальнейшее изучеиие сочетания научного нормирования и дстокенкаиин ТМ вОСВ.

ВЫВОДЫ . ■

I. Установлено, что в комбикормах, кале, моче, помете навозных стоках .свинокомплекса "Сафоновский" Московской C-í-тааи и птицефабрик "Кугссинская" и "Ляпсарская" Чувашской Республики содержание кадмия, свинца, меди, цинка не превышал ПДК.

2 В осадках хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод очистного сооружения г. .. Новочебоксарска Чувашской Республики содержание азота составило в среднем 1%, фосфора и калия • 0.3%, в том числе кадмия-18,7; свинца - 100.8; меди -664.0; цинка -1333,8; хрома - 260.5; кобальта - 87,5; никеля - 229,1; марганца - 945 fi: железа - 140,0 мг/кг сухого вещества, что указывает на сильное загрязнение окружающей среды при неправильном использовании осадков сточных вод в качестве удобрения.

3. В лабораторных опытах по выращиванию ячменя на осадках сточных вод в дозах с внесением в почву от 10 ло 100% установлено, что содержание меди, цинка, свинца в зеленой массе ячменя в 2-4 ра-'-а./а кадмия в 24-45 раз выше ПДК. что указывает на высокий уровень миграций'мели, цинка, свинца1, особенно кадмия, из осадков сточных вод в растения.

4. В полевых опытах при внесении осадков сточных вод в почвы 5 10, 20, 24. 30 т/га содержание кадмия, свинца, меди, цинка увеличивается по мере вофасыния дозы осадков сточных вол. Содержание сшита значительно ниже ориентировочно допустимых конненграгши, что объясняется небольшим содержанием этого элемент1 и данных ' осадках a очных йод. Содержание кадмия, евнгп.' ¡и пинка не прет.ипато'ОДК этих элементов. Наиболее

«■инко к ОДК содержание кадмия в почвах

5 У[к>вень кадмия, свинца, меди, цинка в кормах при увеличении дозы внесена* осадков сточных вод также возрастает Содержание etmiiiw, <4сди, цинка в кормах значительно ниже ПДК этих элементов Концентрация кадмия при внесении ОСВ 30 т/га в вико-овсяной смеси с<клшшла,0,2, »кормовой свекле - 0,14 мг/кг при^ПДК -0,3 мг/кг.

О Кормление кроликов кормами, выращенными на почвах с внесением осадков ci очных вод 24 н 30 т/ra в .количествах ЗОги 50% trr рациона не вызвало накопления токсичных элементов в органах и ,тканях жившных, превышающих ПДК

7 Установлено, что внесение а почвы осадков сточных вод в каче<ттве удобрения до 30 т/га не приводит к превышению допустимых уровней кадмия, свинца, меди, цинка в почве, кормах и организме кроликов (мышечной ткани, почках и печени) В связи с чем возможно разовое внесение осадков сточных вод очистного сооружения г. Новочебоксарска Чувашской Республики в качестве удобрения в количестве до 30 т/га

В Почвы частных и фермерских хозяйств с ненормированным внесением осадков сточных вод в, качестве удобрения загрязнены медью до 200,0 ur/кт при ОДК 33-132 ur/кг, цинком до 448,0 при ОДК 55-220 мг/кг Особенно сильное загрязнение почв установлено по кадмию 2,1-8,2 мг 'к! при ОДК 0,5-2,0, т е в 4-16 раз

9. В овощах, выращиваемых на этих почвах, превышение ПДК свинца, меди и цинка не отмечено. Однако а этих овощах установлено существенное накопление кадмия; превышающее ИДК в зеленом луке и чесноке содержание этого элемента достигало 0,16 mi/ki, в салате - 0,29 мг/ы, в листьях петрушки - 0,72 мг/кг

при ПДК 0,03 мг/кг, что вызывает необходимость жесткого контроля и нормирования при к ¿пользовании данных осадков сточных под в качестве удобрения.

10. Внесение в почву и в осадки сточных год в качество детоксиканта цеолита в дозах 1, 3. 5, ,33% от массы осадков сточных вод не привело х снижению концентрации солен тяжелы; металлов, особенно кадмия, в растениях.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ.ПРАКТИКИ.

Наши материалы по мониторингу солей тяжелых металлов н нормы внесения осадков сточных вод с учетом концентрации кадмия, свинца, f^ejxn, цинка вошли в "Ветерннарно-санитарные меропргттия на крестьянских (фермерских) хозяйствах", одобренные сотшей ветеринарной санитарии, гигиены и экологии при отделении ветеринарной медицины РАСХН в 1996 г.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Г. Волков Г,К., Баранников В.Д., Гущин В.Н., Камалов P.A.. Потемкина H.H., Сосшш НО., Ларионов Г.А. Возможность ein'.¿жен и я энергозатрат при строительстве и эксплуатации животноводческих ферм с учетом охраны окружающей среды // Энергосберегающие технологии содержания сельскохозяйственных зхйвотннх: Материалы научно-прокз. конф. по зоогигиене. - Орел, 1995.

2. Волков Г.К., Кроль М.Ю., Ларионов Г.А. Изучение влияния различных доз ОС В н цеолита на миграцию ТМ в системе почва -растение II Сборник научных трудов ВНИИВСГЭ "Проблемы ветеринарной санитарии и экологии". - М. 1996. - Т.102. -С.62-65.

3 Ларь,шив Г А Содержание тяжелых ыегаллов ч осадках сточных ь;и и зеленой массе растений // Сборник научных трудов ВШШШ 1 ) 11()о6лсмы ветеринарной санитарии и зкологии", - М., 19% I 102 -С 66-70 I

4 Ларионов Г А , Кириллов Н А Содержание тяжелых металлов в ночие u оса, шах сточных вод // Экологический вестник Чувашии ЧеГхжсарц, IWb Выи 16 -С.24-26

5 Ларионов I А , Кириллов НА, Ершов М.А. Игнатьев Н Г, Ьараншшш В.Д < ^¡¡«деленнс концентрации тяжелых металнов в пробах неычорых материалов // Чувашская республиканская конференция по »ышогмчесьоыу обраюваишо Чебоксары, 1996.-С 55-57

о Кириллов НА, Васильев Г А., Ларионов-Г.А., Лысякова.О А Hestuiopue ьонросы физиолошческого действия цеолитов на (шетщельиые и животные,органшмы // Эшлогическии вестник Чувашии Чебоксары, 1W6 Выи 17 -С 39-43

7 Киршшов НА, Ларионов Г А, Кириллова А,А., Гадеееэ Г М Некошрыс аспекты проведения ш(я гий но основам экологии в высших учебных заведениях // Чувашская республиканская коифе|»енцня по зкоиогнческому обетованию Чебоксары, 1996.-С52-54

8 КирнлловН А , Ларионов Г.А , Кузнецов А И , Васильев Г А. Влияние цешштов на миграцию тяжелых металлов в системе почла • iweieime /' Экологический вестник Чувашии Чебоксары, 1996 Вып. 17. -С 44-45

9 Кириллов НА, Игнатьев Н:Г, Ларионов Г.А., Павлов АП Модуляция иммунного ответа жшшгичеекм чистыми препаратами// 111 Всероссийская научно-практическая конференция.

Антропогенны; воздействия и здоровье человека Тсзпсы локлалпп Калуга. 1991 -С. 124-125.

ВНПИВСГЭ, 1997 г:, Москва, Звенигородское ш., 5., зак. 2623,а тира*: £0 -*кз