Экологические проблемы интенсивного животноводства
⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4 Влияние животноводческих комплексов и ферм на экологическую обстановку. Производство животноводческой продукции на промышленной основе обусловливает интенсификацию отрасли и ввод в эксплуатацию крупных комплексов и ферм. Значительная концентрация животных на относительно ограниченном пространстве способствует активному загрязнению окружающей среды. Основными источниками загрязнения являются навоз, моча, техническая вода и дезинфицирующие средства, используемые во время ветеринарно-санитарных мероприятий, а также скотомогильники. Навоз по влажности подразделяется на несколько видов: твердый, или подстилочный (влажность 75—80%), полужидкий (влажность до 90%), жидкий (влажность 90—93%) и навозные стоки (влажность свыше 93%). С экологической точки зрения особую опасность создают жидкие навозные стоки, которые представляют собой смесь экскрементов и остатков корма, сильно разбавленную водой. Вследствие значительного содержания воды, наличия аммиака и хлоридов развитие термофильных микроорганизмов в стоках подавляется, соответственно тормозятся биотермические процессы, что препятствует естественному обеззараживанию. Навоз может содержать свыше 100 видов возбудителей болезней животных, в том числе опасных для человека. Многие их них могут сохранять свою жизнеспособность, особенно в жидком навозе, достаточно длительное время, например, возбудители бруцеллеза 110—170 суток, а споры сибирской язвы несколько десятилетий. Содержащиеся в навозных стоках микроорганизмы являются основной причиной вспышек инфекционных заболеваний как среди населения, так и среди сельскохозяйственных животных. По данным ФАО, экономический ущерб, причиняемый болезнями скота и птицы, в среднем составляет: в США — 15%, Англии — 15, Италии — 19, Германии — 12% от годовой стоимости продукции животноводства.
Наряду с патогенными микроорганизмами в навозе может образовываться ряд химических загрязнителей, представляющих опасность для окружающей среды. В первую очередь это производные азота (нитраты и нитриты, аммиак, метан, вторичные амины и др.). Некоторые из этих соединений обладают канцерогенным и мутагенным эффектом, способствуют заболеванию внутренних органов, разрушению гемоглобина и т.д. Содержащиеся в органических удобрениях биогенные элементы, в первую очередь фосфор и азот, попадая в водоемы, обусловливают их интенсивную эвтрофикацию. В раде случаев имеет место попадание животноводческих стоков в подземные воды. Загрязненная химическими соединениями и микроорганизмами вода становится небезопасной для питьевого снабжения населения. Органические удобрения содержат в своем составе также ряд тяжелых металлов, в том числе Mn, Zn, Си, Ni, Со, Pb, Cd, Hg и др. Попадая в организм человека и животных, тяжелые металлы отрицательно сказываются на их жизнедеятельности. Наряду с загрязнением вод и почв животноводческие стоки оказывают отрицательное воздействие на качество атмосферного воздуха. Они являются источниками вредных газов и запахов, обусловливают попадание в воздушную среду микроорганизмов, отрицательно влияют на микроклимат животноводческих помещений и окружающих территорий. Средний по размерам комплекс крупного рогатого скота загрязняет атмосферу в радиусе до 3 км, свиноводческий комплекс с содержанием 100 тыс. голов свиней — свыше 5 км. В воздухе животноводческих помещений содержание аммиака и микроорганизмов может в десятки раз превышать ПДК. К физическим факторам загрязнения атмосферы относится шум, уровень которого на современных комплексах интенсивного типа может составлять от 75 до 95 дБ, что превышает предельно допустимый. Как показывают эксперименты, уже при 65 дБ резко снижаются надои молока, уменьшаются привесы свиней, птиц, КРС.
В Республике Беларусь интенсификация животноводства является одним из основных факторов загрязнения окружающей среды. В 1979—1980-е гг. было построено 185 крупных животноводческих комплексов, из них 6 гигантов на 108 тыс. голов свиней. Ежегодный объем навозных стоков составляет около 20 млн-м3. В результате в окружающую среду ежегодно выбрасывается 33 тыс. т азота, 17 тыс. т фосфора, 23 тыс. т калия. Для утилизации отходов одного комплекса-гиганта необходимо 1500—2000 га земли, для хранения — бетонный резервуар объемом 1 млн м3. В ряде мест, прилегающих к крупным животноводческим комплексам, имеет место загрязнение почв тяжелыми металлами и патогенными микроорганизмами. В результате ухудшается качество растениеводческой продукции, она становится непригодной для кормления животных и потребления человеком. Наряду с проблемами животноводческих стоков существует проблема утилизации трупов животных, а также нейтрализации моющих и дезинфицирующих средств. Скотомогильники обусловливают биологическое загрязнение окружающей среды, а дезинфицирующие средства относятся к категории биоцидов, т. е. соединений, способных убивать полезные почвенные микроорганизмы. Методы обеззараживания животноводческих стоков. Существующие методы обеззараживания стоков можно разделить на три группы: биологические, химические, физические. К биологическим методам обеззараживания животноводческих стоков относятся почвенный метод, аэро- и анаэробное сбраживание, биологическое обеззараживание. Почвенный метод основан на внесении стоков на земледельческие поля орошения (ЗПО), где они подвергаются воздействию разнообразной почвенной микрофлоры, которая утилизирует биогенные элементы и органические вещества. Однако при этом в почву могут попадать микроорганизмы. Аэро- и анаэробное сбраживание происходит при длительной экспозиции стоков в отстойниках-накопителях, навозохранилищах, аэротенках. Наиболее распространены открытые пруды-отстойники, аэрируемые путем принудительного нагнетания воздуха.
Биологическое обеззараживание основано на использовании живых организмов, например личинок мух. Химические методы обеззараживания животноводческих стоков включают обеззараживание фумигантами, озонирование и гидролиз. Они являются более быстродействующими и эффективными и основаны на реакции химикатов с загрязнителями стоков, их связывании и разложении. Наиболее часто для обеззараживания используются фумиганты: формальдегид, негашеная известь и др. Обеззараживание проходит в течение нескольких суток. Стоки теряют запах, снижается количество микроорганизмов и гельминтов. Озонирование является одним из эффективных методов обеззараживания, при котором количество бактерий в стоках уменьшается более чем на 90%. Гидролиз основан на использовании специальной установки, где навоз подвергается термической обработке при температуре 125—130°С в течение 2—3 ч. При этом инфекционные микроорганизмы погибают, а клетчатка расщепляется на простые сахара, пригодные для дальнейшего использования, например выращивания дрожжей. К физическим методам обеззараживания животноводческих стоков относятся термический, электрический методы, воздействие токами высокой частоты и высокого напряжения, облучение. Термический метод можно подразделить на следующие виды: · сжигание зараженного навоза в печах, специальных установках и т.д.; · высокотемпературная сушка (от 200 до 500°С). Навоз высушивается до 10-процентной влажности, что приводит к частичной потере азота и других питательных элементов; · стерилизация паром при температуре до 130°С и давлении 200—300 атмосфер в течение 15—20 мин; · выпаривание, которое основано на предварительном разделении навоза на фракции и его обезвоживании. Электрический метод подразделяется на электрогидравлический и электрофлотацию. Электрогидравлический метод основан на использовании высоковольтных разрядов, а электрофлотация — на разделении фракций с помощью ионитовой мембраны.
Воздействие токами высокой частоты (ТВЧ) и высокого напряжения (ТВН) также позволяет значительно снизить концентрацию патогенных микроорганизмов в навозных стоках. Для обеззараживания стоков также используются различные виды облучения: электромагнитное, гамма-излучение и т.д. Конкретный выбор одного из представленных методов или их комплекса зависит от состава стоков, технологических возможностей, условий обеззараживания, экономической целесообразности и их дальнейшего использования. Комплекс природоохранных мероприятий на животноводческих объектах. Природоохранные мероприятия, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды объектами животноводства, можно условно подразделить на несколько видов. Профилактические мероприятия направлены на снижение объема стоков, поступающих в окружающую среду. В свою очередь они включают: · ограничение строительства крупных комплексов, оказывающих наиболее негативное воздействие на окружающую среду; · совершенствование методов удаления навоза, в частности замена гидравлической системы, обусловливающей образование значительного объема жидких навозных стоков вследствие их многократного разбавления, на механическую. Это позволяет в десятки раз сократить общее количество навоза, поступающего в окружающую среду, и более экономно расходовать воду; · проведение санитарно-ветеринарных мероприятий в животноводческих помещениях, способствующих снижению количества патогенных микроорганизмов; · создание санитарно-защитных зон вокруг комплексов, размер которых должен соответствовать мощности комплекса; · использование многоступенчатой системы очистки жидких навозных стоков, позволяющей эффективно обеззараживать их от биологических и химических загрязнителей. Агротехнические и санитарно-гигиенические мероприятия направлены на снижение возможных негативных последствий от попадания стоков в окружающую среду. Они предполагают: ¨ оптимальный выбор и оборудование земледельческих полей орошения. Участки, на которых планируется внесение стоков, должны быть расположены на расстоянии не менее 300 м от населенного пункта и с учетом преобладающих в данной местности ветров. Уровень залегания грунтовых вод на участке должен быть не менее 1,5—2 м. Участки, прилегающие к открытым водоемам, должны быть выравнены и иметь специальную обваловку, препятствующую попаданию поверхностных стоков в воду. Внешние границы ЗПО следует обсаживать специальными лесными полосами, способными утилизировать часть загрязнителей;
¨ поддержание оптимальной системы структуры посевных площадей на ЗПО. Животноводческие стоки в период вегетации нельзя вносить под все овощные культуры, под картофель после фазы цветения и свеклу за 3 недели до уборки. Не рекомендуется ежегодное внесение высоких доз навоза на одни и те же участки. Дозы внесения корректируются по азоту в зависимости от типа и гранулометрического состава почвы. Например, для дерново-подзолистых суглинистых почв максимальная доза по органическому азоту составляет 250 кг/га, для супесчаных и песчаных — 200 кг/га и т.д.; ¨ животноводческие стоки лучше вносить под однолетние культуры с немедленной заделкой и многолетние травы во вневегетационный период; ¨ запрет на внесение стоков в мерзлую почву, обязательный мониторинг состояния загрязненности почв, грунтовых и поверхностных вод, растительной продукции вблизи животноводческого комплекса. Таким образом, основными источниками загрязнения окружающей среды в сфере животноводства являются навоз, моча, техническая вода и дезинфицирующие средства. Особо опасные — жидкие стоки, в которых из-за высокой влажности тормозятся процессы естественного обеззараживания. Такие стоки нельзя вносить на поля и сливать в водоемы, поскольку большое количество в них вредных микроорганизмов становится причиной вспышки многих инфекционных заболеваний. Кроме микроорганизмов опасны для окружающей среды различные химические соединения, например нитраты и другие производные азота, а также накопление тяжелых металлов. Они оказывают отравляющее действие на здоровье человека и животных, негативно влияют на состояние почв. Попадая в воду, животноводческие стоки вызывают эвтрофикацию, которая способствует появлению избыточного количества фосфатов и соединений азота. Крупные животноводческие комплексы оказывают сильное загрязняющее воздействие и на атмосферу. Это связано с попаданием в воздух большого количества разнообразных газов и микроорганизмов. Имеют место и физические факторы загрязнения животноводческими комплексами атмосферы. К физическим факторам загрязнения относится шум. Методы обеззараживания загрязняющих веществ на животноводческих комплексах можно разделить на три группы — биологические (использование естественных очищающих способностей микроорганизмов почвы, биологических прудов, а также сбраживание стоков), химические (гидролиз, озонирование, использование дезинфекторов) и физические (термические, различные виды облучений). Комплекс природоохранных мероприятий включает профилактические и агротехнические методы.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|