Экологические проблемы интенсивного животноводства

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.

 

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: