Міністерство агропромислової політики україни українська академія аграрних наук інститут сільського господарства полісся шляхи зниження 137 c s І важких металів у молоці І м’ясі при їх виробництві в зоні радіоактивного забруднення (Методичні рекомендації)
| Вид материала | Методичні рекомендації |
Содержание1. Рівень забруднення сільськогосподарської продукції Cs і важкими металами та способи їх зниження в кормових культурах у зоні а |
- Рекомендації по веденню сільськогосподарського виробництва в умовах радіоактивного, 764.06kb.
- Державний комітет україни по земельних ресурсах міністерство сільського господарства, 589.46kb.
- С. Г. Корсун Інститут землеробства Української академії аграрних наук, Київська обл.,, 201.79kb.
- Українська академія аграрних наук, 516.21kb.
- Міністерство аграрної політики України Дніпропетровський державний аграрний університет, 535.07kb.
- Меморандум погодження між Міністерством сільського господарства, лісів та сільського, 69.71kb.
- Національний науковий центр „інститут аграрної економіки” національної академії аграрних, 319.01kb.
- Методичні рекомендації київ – 2009 міністерство охорони здоров’я україни академія медичних, 735.15kb.
- Українська академія аграрних наук Інститут птахівництва Шаповалов Сергій Олегович, 510.49kb.
- National scientific centre, 309.29kb.
1. Рівень забруднення сільськогосподарської продукції 137Cs і важкими металами та способи їх зниження в кормових культурах у зоні аварії на ЧАЕС
1.1. Вміст 137Cs і важких металів у кормах і тваринницькій продукції зони гарантованого добровільного відселення
Чисельними багаторічними дослідженнями доведено, що корми є основним джерелом надходження токсичних речовин в організм тварин, які потім з продуктами тваринництва потрапляють до організму людини. До 90% загальної кількості випадків отруєння сільськогосподарських тварин виникають «через травний канал», з них близько 80% - внаслідок поїдання корму. Вміст в кормах у великих кількостях шкідливих речовин може бути причиною токсикозів та інших захворювань тварин і людей.
Визначення питомої активності 137Cs у зразках врожаю сільськогосподарських культур, вирощених у польових дослідах Інституту сільського господарства Полісся УААН при забрудненні ґрунту 3-5 Кі/км2, показало, що найбільше радіоцезію нагромаджується в зерні люпину, ярого ріпаку, пелюшки та вівса, відповідно, до 842 Бк/кг, 374, 370 та 95 Бк/кг, сіні конюшини лучної і сухій масі люпину – до 137-298 Бк/кг. Накопичення 137Cs в зерні озимої пшениці та жита було незначним.
Дослідження, проведені в господарствах поліської зони, свідчать про те, що вміст цезію-137 коливається залежно як від виду кормів, так і щільності радіоактивного забруднення території (табл. 1).
Так, найвищу концентрацію 137Cs виявлено у грубих кормах (сіні злаковому та соломі озимих зернових – 53,1-161,2 Бк/кг) та зеленій масі багаторічних трав (71,3-140,1 Бк/кг), а найменшою його активністю відзначався кормовий буряк (22,9-40,9 Бк/кг).
Встановлено чітку закономірність між питомою активністю кормів по радіоцезію та рівнем радіоактивного забруднення території – зі збільшенням щільності забруднення ґрунту вміст 137Cs підвищується в грубих кормах у 3,0 рази (Р > 0,999), силосі та сінажі – 2,5 (Р > 0,999), кормовому буряку - 1,6, зернофуражі 2,8 (Р > 0,999) та зеленій масі в 2,0 рази (Р > 0,95).
1. Концентрація 137Cs в кормах залежно від забруднення території, Бк/кг
| Корми | Щільність радіоактивного забруднення території, Кі/км2 | |||||
| до 1 | 1-5 | більше 5 | ||||
| n | M m | n | M m | n | M m | |
| Сіно злакове, солома озимих | 15 | 53,1 8,5 | 45 | 88,9 7,2** | 32 | 161,2 17,4*** |
| Силос кукурудзяний, сінаж злаково-бобо-вий і різнотравний | 10 | 27,6 7,1 | 27 | 52,5 6,6* | 11 | 69,8 8,6*** |
| Буряк кормовий | 6 | 24,9 7,2 | 17 | 22,9 3,2 | 11 | 40,9 5,2 |
| Зернофураж | 10 | 18,7 4,4 | 32 | 31,8 3,4* | 12 | 52,7 7,9*** |
| Зелена маса багаторічних трав | - | - | 13 | 71,3 9,8 | 16 | 140,1 23,6* |
Примітки:
1.* - Р > 0,95
2.** - Р > 0,99
3.*** - Р > 0,999
Слід зазначити, що згідно з чинним законодавством сільськогосподарське виробництво дозволено вести на землях із щільністю забруднення: цезієм-137 – до 15 Кі/км2, стронцієм-90 – 0,15 і плутонієм-239 – 0,1 Кі/км2, в більшості випадків контроль ведеться за найпоширенішим радіонуклідом - 137Cs.
Важкі метали – один з найнебезпечніших забруднювачів навколишнього природного середовища, а отже, і кормів. Вони накопичуються в рослинах, організмі тварин і з продуктами харчування потрапляють в організм людини.
За ступенем шкідливості токсичні метали поділяються на 3 класи: І – сполуки високої шкідливості, до яких входять миш’як, кадмій, ртуть, селен, свинець, цинк, фтор; ІІ – сполуки помірної шкідливості: бор, кобальт, нікель, молібден, мідь, хром; ІІІ – сполуки мало шкідливі: барій, ванадій, вольфрам, марганець. Згідно ГОСТу 17.4.1.02-83, для здоров’я тварин і людей найбільш небезпечними є сполуки, що відносяться до І класу.
Встановлено, що обстежені корми поліської зони забруднені не тільки радіонуклідами, а й важкими металами (табл. 2).
2.Концентрація важких металів у кормах поліської зони, мг на 1 кг корму
| Корми | Важкі метали | |||||||||
| Cd | Pb | Hg | Cu | Zn | ||||||
| n | M m | n | M m | n | M m | n | M m | n | M m | |
| Сіно злакових, солома озимих | 32 | 0,283 0,063 | 38 | 2,954 0,658 | 25 | 0,282 0,079 | 41 | 3,4 0,3 | 40 | 18,3 1,5 |
| Силос кукурудзяний, сінаж злаково-бобовий різнотравний | 18 | 0,086 0,030 | 21 | 2,559 0,978 | 16 | 0,124 0,037 | 20 | 2,0 0,3 | 20 | 8,5 1,0 |
| Зернофураж | 23 | 0,214 0,056 | 24 | 2,106 0,358 | 18 | 0,101 0,022* | 24 | 6,0 0,7 | 25 | 24,1 1,3 |
| Буряк кормовий | 10 | 0,088 0,036 | 14 | 0,483 0,095 | 9 | 0,031 0,011 | 14 | 1,2 0,2 | 13 | 4,2 0,4** |
| Зелена маса багаторічних трав | 7 | 0,082 0,028 | 9 | 1,338 0,319 | 7 | 0,048 0,017 | 9 | 2,1 0,3 | 9 | 9,4 2,0 |
| Гранично допустима концентрація | 0,3 | 5,0 | 0,05 | 30,0 | 50,0 |
Примітки:
1.* - ГДК ртуті для зернофуражу становить 0,1 мг/кг
2.** - ГДК цинку становить для коренебульбоплодів 100 мг/кг
Кадмій має високу рухомість, швидко засвоюється рослинами і нагромаджується в їх вегетативній масі. Середнє значення (на натуральну речовину) для грубих кормів становило 0,283 мг/кг, зернофуражу – 0,214, кормового буряку – 0,088, сінажу та силосу – 0,086 і зеленої маси – 0,082 мг/кг. В поліській зоні найбільше нагромаджують кадмій сіно та солома, а найменше – зелена маса. Проте, всі проаналізовані види кормів не перевищують ГДК по цьому металу.
Найвища концентрація свинцю виявлена також у грубих кормах (2,954 мг/кг) і сінажу та силосі (2,559 мг/кг), а найменше його містилось у кормовому буряку (0,483 мг/кг). Варіабельність цього токсиканта дуже велика – від 0,002 мг/кг у зернофуражі (СТОВ «Порицьке») до 16,732 мг/кг у сіні злаковому (ДГ «Рихальське»).
Встановлено підвищену концентрацію у кормах ртуті – від 0,031 до 0,282 мг/кг. Якщо цей показник у кормовому буряку був нижче, а у зернофуражі та зеленій масі на рівні нормативних вимог, то вміст ртуті у грубих кормах, силосі та сінажі значно перевищував допустиму концентрацію – відповідно, в 5,64 та 2,48 рази.
Різні корми нагромаджують неоднакову кількість міді. Зокрема, різняться зернофураж і грубі корми, зелена маса та кормовий буряк. Аналогічні закономірності спостерігаються і по цинку. Але необхідно відмітити, що вміст міді та цинку в кормах поліської зони дуже низький – відповідно 1,2-6,0 мг/кг та 4,2-24,1 мг/кг, що значно нижче допустимих вимог.
Отже, корми зони Полісся України бідні за вмістом мікроелементів міді та цинку, а рівень забруднення важкими металами, особливо ртуттю, високий.
При виробництві тваринницької продукції в зоні радіоактивного забруднення дуже важливо, щоб вона відповідала вимогам допустимих рівнів по вмісту радіонуклідів.
При вивченні динаміки накопичення 137Cs у молоці корів сільськогосподарських підприємств і особистих господарств населення встановлено, за даними максимального забруднення, що концентрація радіонукліду, як у 1994 році, так і в 2001-2004 роках була вище вимог ДР-97 (100 Бк/л). При цьому протягом аналізуємого періоду найбільше проб молока з підвищеним рівнем забруднення 137Cs виявлено у Народицькому, Лугинському та Ємільчинському районах (4,6-19,4%).
Відсоток проб молока з найвищими показниками забруднення по радіоцезію був у 2001 році майже у всіх північних районах Житомирщини, за винятком Коростенського та Новоград-Волинського. Лише в останньому районі з 2002 року виробляється молоко з вмістом 137Cs нижче вимог ДР-97. Рівень забруднення молока цезієм-137 в динаміці по роках у розрізі районів наведений на рисунку 1.
Рис. 1. Динаміка радіоцезію в молоці по роках за даними максимального забруднення, Бк/л
До 1997 року для м’яса та м’ясопродуктів по вмісту радіоцезію діяли тимчасово допустимі рівні (ТДР-91), згідно яких ця продукція тваринництва допускалась до використання в межах 740 Бк/кг. У 1997 році на сільськогосподарську продукцію були затверджені нові нормативно-допустимі рівні (ДР-97), а у 2006 році – ДР-2006, у відповідності з якими м’ясо можна було використовувати при концентрації 137Cs – 200 Бк/кг.
Максимальне забруднення м’яса в 1994 році в північних районах області (за винятком Народицького та Новоград-Волинського) перевищувало ТДР-91 (табл. 3). Проте, і в більш віддалений період після аварії на ЧАЕС (2001-2004 роки), цей показник у більшості районів залишався вище вимог ДР-97.
3. Динаміка 137Cs у м’ясі по районах Житомирської області
(за даними максимального забруднення)
| Райони | Максимальне забруднення та % проб понад ДР-97 | |||||||||
| 1994 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | ||||||
| Бк/кг | % проб понад ДР-97 | Бк/кг | % проб понад ДР-97 | Бк/кг | % проб понад ДР-97 | Бк/кг | % проб понад ДР-97 | Бк/кг | % проб понад ДР-97 | |
| Народицький | 314 | Х | 634 | 2,0 | 849 | 2,5 | 892 | 4,1 | 823 | 5,5 |
| Овруцький | 840 | Х | 296 | 1,7 | 217 | 1,1 | 221 | 0,4 | 217 | 0,2 |
| Лугинський | 1073 | Х | 380 | 7,2 | 330 | 4,3 | 300 | 1,5 | 832 | 0,4 |
| Олевський | 1300 | Х | 335 | 1,0 | 286 | 0,7 | 500 | 1,1 | 417 | 1,2 |
| Коростенський | 890 | Х | 162 | - | 141 | - | 112 | 6,5 | 58 | - |
| Ємільчинський | 620 | Х | 192 | - | 149 | - | 128 | - | 97 | - |
| Новоград-Волинський | 184 | Х | 68 | - | 64 | - | 89 | - | 49 | - |
М’ясопродукція Коростенського, Ємільчинського та Новоград-Волинського районів в останні роки (2002-2004) відповідала вимогам ДР-97. Найбільш «умовно» чисте м’ясо, як і молоко, виробляється у господарствах Новоград-Волинського району. Це пояснюється найменшою щільністю радіоактивного забруднення сільськогосподарських угідь у цьому районі. Серед районів найвищий і стабільніший рівень концентрації радіоцезію спостерігається у м’ясопродукції, що виробляється сільськогосподарськими підприємствами та господарствами населення Народицького району.
В зоні підвищеної екологічної небезпеки продукція тваринництва в значній мірі забруднена також важкими металами (табл. 4).
4. Рівень забруднення молока і м’яса важкими металами, мг/кг
| Важкі метали | Концентрація важких металів у продукції: | |||||||
| молоці | яловичині | |||||||
| n | M m | ГДК | % проб вище ГДК | n | M m | ГДК | % проб вище ГДК | |
| Свинець | 52 | 0,412 0,072 | 0,10 | 100,0 | 60 | 0,625 0,049 | 0,50 | 56,7 |
| Кадмій | 19 | 0,036 0,008 | 0,03 | 42,1 | 60 | 0,078 0,010 | 0,05 | 50,0 |
| Ртуть | 16 | 0,015 0,002 | 0,005 | 100,0 | 54 | 0,049 0,004 | 0,03 | 79,9 |
| Мідь | 55 | 0,15 0,03 | 1,00 | 3,6 | 60 | 0,90 0,08 | 5,00 | - |
| Цинк | 55 | 3,57 0,10 | 5,00 | 1,8 | 60 | 28,80 1,70 | 70,00 | 1,7 |
Так, при обстеженні продуктів харчування в ІІІ зоні радіоактивного забруднення встановлено перевищення гранично допустимих концентрацій в молоці та м’ясі, відповідно, по свинцю в 4,1 та 1,2 рази, кадмію – 1,2 та 1,6, ртуті – 3,0 та 1,6 рази. 100% проаналізованих проб молока перевищували нормативні вимоги по свинцю та ртуті, а 42,1% - по кадмію. Яловичина порівняно з молоком дещо менш забруднена важкими металами: 79,9% обстежених проб перевищували ГДК по ртуті, 56,7 – свинцю та 50,0% по кадмію.
Вміст міді та цинку в продукції тваринництва (за середніми показниками) був значно нижче допустимих вимог і становив, відповідно, у молоці 0,15 та 3,57 мг/кг, яловичині – 0,90 та 28,80 мг/кг. Але при цьому також зустрічаються випадки, коли продукція тваринництва, що виробляється в зоні аварії на ЧАЕС, перевищує ГДК за даними металами.
Таким чином, аналіз екологічної якості сільськогосподарської продукції зони гарантованого добровільного відселення свідчить про те, що вона в значній мірі забруднена не тільки 137Cs, а й важкими металами. Тому одним із першочергових заходів поліпшення харчової цінності тваринницької продукції є зниження надходження токсичних речовин у ланцюгу ґрунт-корми.