Контроль за содержанием нитратов, радионуклидов и тяжелых металлов в с/х продукции
Тема: Проблемы получения экологически чистой сельскохозяйственной продукции.
Загрязнение с/х продукции радионуклидами
Загрязнение с/х нитратами
Мероприятия по охране окружающей среды в с/х производстве
Контроль за содержанием нитратов, радионуклидов и тяжелых металлов в с/х продукции
В настоящее время основные дозовые нагрузки на население, связанные с аварийными выбросами радионуклидов на ЧАЭС, обусловлены потреблением с/х продуктов, производимых на загрязнённых территориях. В целях сокращения поступления радионуклидов в организм человека в первую очередь необходимо снижать интенсивность их поступления в растения, являющиеся основным фактором вовлечения радионуклидов в биологический круговорот.
Для снижения концентрации радионуклидов в с/х растениях могут быть использованы такие приёмы:
1) Мероприятия, направленные на увеличение плодородия почвы и рост урожайности - это внесение органических удобрений (навоза, компоста, перегноя, золы), внесение минеральных удобрений; известкование почвы; приёмы агротехники.
Снижение концентрации радионуклидов в растениях при внесении удобрений обусловлено рядом причин: улучшение условий питания растений и связанное с этим увеличение, биомассы, что приводит к "разбавлению" радионуклидов, т.е. к уменьшению их содержания в единице массы растениеводческой продукции.
Эффективность уменьшения содержания радионуклидов в урожае в результате внесения удобрений и известкования на бедных питательными веществами почвах существенно выше, чем на почвах плодородных. Использование агрохимических приёмов в зависимости от типа почвы и биологических особенностей растений снижает содержание радионуклидов в урожае в 2 -20 раз.
Основным агротехническим приёмом для ограничения перехода радионуклидов в растения является пахота почвы, что приводит к перераспределению радиоактивных веществ в корнеобитаемом слое почвы. Например, содержание изотопа стронция-90, выпавшего на пахотные земли в результате аварии на ЧАЭС, в слое почвы глубиной 0 - 5 см составляло 79%, а в ниже лежащих слоях 5-15 см и 15-30 см соответственно 13% и 8% от общего содержания в почве. При регулярной перепашке распределение стронция-90 в пахотном слое тало следующим: в слое 0-5 см — 31-57%, а в слоях 5-15 и 15-30-24-42 и 14-27% соответственно. В результате перераспределения радионуклидов в похотном слое их переход в растения уменьшается. Особенно значительный эффект наблюдается для растений, имеющих мелкую корневую систему.
Ко второй группе относятся следующие основные приёмы:
1) механическое удаление верхнего загрязнённого слоя почвы
2) глубокая вспашка с захоронением загрязнённого верхнего слоя почвы
3) фитомелиорация загрязнённых почв
4) внесение в почву специальных мелиорантов, связывающих радионуклиды в труднодоступные для растений формы
5) специальный подбор сельскохозяйственных растений для
выращивания на загрязнённых территориях. Мероприятия по уменьшению концентрации радионуклидов в продуктах животноводства можно разделить на четыре группы:
1. Приёмы, используемые при содержании животных на лугах и пастбищах, подвергшихся радиоактивному загрязнению.
2. Мероприятия по изменению рациона кормления сельскохозяйственных животных.
3. Перепрофилированные (перемена специализации) отраслей животноводства.
Проведение этих приёмов уменьшает поступление стронция-90 и цезия-137 в рацион продуктивных животных, а следовательно, в молоко и мясо соответственно в 10 и 20 раз.
Для полноценной жизни человека, реализации его физических и умственных способностей необходимы прежде всего высококачественная пища, чистый воздух и вода, т. е. благоприятная экологическая обстановка.
Проблемы экологической безопасности затрагивают всех, невзирая на богатство и бедность. Борьба за чистоту окружающей среды стоит по значимости в одном ряду с борьбой за безъядерный мир на планете. Американские ученые подсчитали., что только снижение уровня загрязнения воздуха на 50% в промышленных городах США удлинит среднюю продолжительность жизни людей на 3-5 лет, а смертность населения снизится на 4-5%.
Особенно актуальны вопросы обеспечения экологически чистой окружающей среды и экологически чистого питания для жителей Беларуси, где проблема эта усугубляется последствиями Чернобыльской катастрофы. В условиях радиоактивного загрязнения воды; воздуха, почвы очень остро стоит проблема получения чистых продуктов питания отрасли растениеводства и животноводства.
Получение высококачественной продукции растениеводства -это центральная проблема человечества в условиях нынешнего и будущего земледелия с возрастающими темпами химизации. При применении удобрений и других средств агрохимии создаются оптимальные условия питания с/х культур. Но на качество продукции растениеводства могут оказывать существенное влияние техногенные загрязнения природной среды токсическими веществами и нарушение научных принципов применения удобрений. С применением азота связано накопление нитратов в растениях. Нитраты - обязательный участок круговорота азота в природе, источник азотного питания растений. Они были, есть и будут, даже если полностью оказаться от применения удобрений. В действительности сами нитраты не представляют собой опасности для человека. Избыточное количество нитратов, поступивших в организм человека, сначала превращаются в нитриты. Образовавшиеся нитриты легко проникают из кишечника в кровь и анактивируют основное вещество крови - гемоглобин, превращая его в метгемоглобин Это приводит к нарушению процесса усвоения кислорода в легких и тканях, в результате чего возникает голодание организма, подобнее тому, как это случается под действием угарного газа. При поступлении в желудок нитритов содержание активного гемоглобина в крови может снизится на 12%. При избыточном поступлении нитратов человек заболевает метгемоглоби-немией (т. е. синюшность) , образующийся под воздействием нитратов метгемоглобин и нитрогемоглобин не могут доставлять кислород к тканям организма. У здорового человека содержание метгемоглобина в крови не превышает 2%. Первые признаки заболевания проявляются при содержании в крови 7% метгемоглобина. При 80% -ном замещении гемоглобина наступает смерть от удушья. Нитраты при взаимодействии с аминокислотами превращаются в канцерогенные вещества – нитроза мины. Основной их вред - это то, что они вызывают раковые заболевания. Нитрозамины легко образуются при взаимодействии нитритов с продуктами питания, богатыми белками (мясо, молоко, яйца, рыба). Основные источники нитратов для человека - это питьевая вода, овощи, молоко, мясо, соки. В среднем на овощи приходится 70-80 % нитратов, питьевую воду - 10-15% и 5-20% - на мясо, молоко, фрукты, соки.
Всемирная организация установила допустимый предел поступления нитратов в организм человека в сутки - 3,5 мг на 1 кг веса. Однако, для человека лучше, если дневной «паек» не будет превышать 120-140мг. Главным санитарным врачом Республики Беларусь установлены ПДК нитратов:
ПДК нитратов для овощей и фруктов открытого грунта: (мг в 1 кг сырого продукта): картофель - 150; капуста поздняя, кабачки, лук-перо -400; лук-репа - 80; томаты - 100; огурцы - 150; петрушка - 1500; свекла - 1400; яблоки, груши, арбузы - 60: дыни - 90.
В воде нитраты поступают в организм человека от 20 до 800 мг.
Все причины накопления нитратов в растениях условно можно разделить на 2 группы: биологические и хозяйственные. Нитраты накапливаются в растениях в большем количестве в пасмурную погоду, при чередовании жарких и холодных периодов во время вегетации, при засухе и застойном переувлажнении, при уплотнении почвы, при поражаемое™ растений вредителями и болезнями, при недостатке фосфора, калия и микроэлементов.
Необходимость охраны и рационального использования почвы, воды и других природных ресурсов в процессе сельскохозяйственного производства.
Исходя из общегосударственных интересов специалистам села необходимо строить свою производственную деятельность с учетом охраны природы и рационального использования как уже вовлеченных в хозяйственный оборот, так и неэксплуатируемых природных ресурсов. Планируя и проводя в жизнь технологические процессы, необходимо предусматривать природоохранные мероприятия, максимально снижая отрицательное воздействие на природу.
Агрономам - полеводам, плодоовощеводам, агрохимикам, агрономам по защите растений, как основным технологам полей, для правильного, оперативного природопользования с точки зрения охраны окружающей среды необходимо:
1) вести строгий учет земельного фонда и использовать его по прямому назначению; пресекать попытки излишнего выделения высокопродуктивных сельхозугодий, особенно пашни, для нужд промышленности, транспорта, строительства, внутрихозяйственных надобностей колхозов и совхозов, под свалки;
2) строить свою деятельность в соответствии со спецификой хозяйственных частей и ротацией севооборотов;
3) принимать участке в разработке технологических карт полей и следит за их выполнением, обеспечивая сохранность и увеличение почвенного плодородия;
4) учитывая степень плодородия и подверженность полей эрозионным процессам, в полевых и почвозащитных севооборотах применять зональные агротехнические способы и приемы основной и предпосевной обработки почв Следить за выполнением агротехнических противоэрозионных мероприятий (направление обработки полей, способы сева, щелевание, бороздование, снегозадержание, поделка водозадерживающего микрорельефа, залужение эрозионно-опасных участков и т.д.);
5) разрабатывать и внедрять прогрессивные индустриальные технологии возделывания основных сельскохозяйственных культур;
6) надлежащим образом осуществлять систему агролесомелиоративных мероприятий, обращая особое внимание на полезащитные противоэрозионные и водоохранные лесонасаждения в границах землепользования хозяйства (создавать новые и выполнять систему ухода за существующими лесонасаждениями). Добиваться полного облесения оврагов, балок, песков и других неудобных земель, озеленения населенных пунктов, животноводческих комплексов. Проводить мероприятия на охране лесов к защиты насаждений от потрав скотом, лесных пожаров и губительного воздействия химических средств защиты растений;
7) нести ответственность за рекультивацию и "облагораживание" заброшенных мест и земельных неудобий;
8) искоренять устаревшие агроприемы, наносящие ущерб природным комплексам;
9) следить за утилизацией отходов продуктов переработки подсобных предприятий и промыслов;
10) не допускать загрязнения почв и воды отходами животноводства, размещения вблизи рек и других водоемов стоянок скота, нефтескладов, запрещать мойку сельскохозяйственной техники;
11) следить за состоянием водоохранных зон, не допускать их распашек
12) внедрять как наиболее эффективный способ очистка сточных вод населенных пунктов, животноводческих комплексов использование земледельческих полей орошений;
13) контролировать правильность хранения, транспортировки и использования пестицидов и удобрений, не допускать их смыва в водоисточники и чрезмерного накопления в растительной продукции;
14) осуществлять повседневный контроль за выполнением агротехнических рекомендаций по применению пестицидов, не допускать использования в любых целях запрещенных химических средств защиты растений. Использовать такой ассортимент их, который практически безопасен для животных и гидробионтов;
15) внедрять прогрессивные биологические и интегрированные методы борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур;
16) принимать меры по сохранению и увеличению природных запасов полезных диких животных и растений, увязывая интересы сельского, охотничьего и рыбного хозяйства.
Инженерам-механикам, инженерам-технологам, инженерам по механизации трудоемких процессов и другим необходимо:
- содержать в исправном состоянии машины и орудия, контролировать правильность использования сельскохозяйственной техники, обращая особое внимание на орудия и дополнительные приспособления для противоэрозионной обработки почвы;
- постоянно работать над конструктивным улучшением системы орудий приспособлений в соответствии с естественно-географическими условиями хозяйства, чтобы добиться снижения нежелательных биологических и физических изменений в почве;
- контролировать использование нефтепродуктов, не допускать загрязнения ими почвы, воды, растений. Сбор и хранение, утилизацию использованных нефтепродуктов держать под особым контролем;
- осуществлять корректировку работы ремонтных баз, мастерских и полевых станов тракторных бригад с целью недопущения загрязнения почвы I воды отходами производства;
- следить за исправностью сельскохозяйственной техники и особенно двигателей с целью уменьшения токсичных выбросов в атмосферу и снижение уровня шума;
- инженерам-гидротехникам и мелиораторам необходимо: разрабатывает и контролировать режим орошения и осушения сельскохозяйственных культу]: Не допускать избытка увлажнения, вторичного засоления и заболачивания почвы, следить за исправностью гидросооружений.
Широкое использование средств химизации должно сопровождаться постоянным учетом экологических последствий, контролем за состоянием окружающей природной среды. Неумеренная химизация, неправильная обработка почвы, использование тяжелой техники, техногенные выбросы приводят к развитию ветровой и водной эрозии, загрязнению почв нитратами, пестицидами, тяжелыми металлами, потерей гумуса, нарушению биологических циклов. Развитие этих процессов приводит к разрушению почв, снижению их плодородия, к загрязнению с/х-ной продукции, водных ресурсов, атмосферы токсическими веществами, вредными для здоровья.
В то же время грамотное использование удобрений повышает урожай с/х-ных культур и улучшает качество растениеводческой продукции, он оптимизирует баланс питательных элементов земледелии, способствует расширенному воспроизводству почвы, замедляет эрозию почв. Удобрения - это основа повышения урожайности. В то же время удобрения весьма активно влияют на природную среду. Наличие примесей тяжелых металлов, фтора, хлора в минеральных удобрениях, их неудовлетворительное количество могут привести к негативным последствиям.
Основными источниками загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами являются выбросы промышленных предприятий и транспорта. Основными мероприятиями по снижению поступления тяжелых металлов в растения являются: известкование кислых почв, внесение органических удобрений, применение фосфорных удобрений. Важнейшие условия предотвращения загрязнения окружающей среды -это выполнение агрономических правил и санитарно-гигиенических норм.
Безопасность пищевых продуктов и с/х-но продовольственного сырья относится к основным факторам, определяющим здоровье населения и сохранение его генофонда. Свыше 70% всех загрязнителей поступает в организм человека с продуктами питания. В последние годы контроль за производством и реализацией продуктов питания ухудшился и это вызывает тревогу.
Результаты контроля качества продуктов питания свидетельствует о высоких уровнях загрязненности продуктов токсичными химическими соединениями, биологическими агентами и микроорганизмами. В среднем от 12-15% молочной продукции, рыбы и рыбной кулинарии, от 7-12% мясопродуктов не соответствуют требованиям стандартов по бактериологическим показателям. От 1,5-10% проб пищевых продуктов содержат тяжёлые металлы, в том числе ртуть, свинец, кадмий, медь, цинк, а из них от 2,5-5% в концентратах, превышающих ПДК. При этом от 20-60% образцов мясных консервов в сборной жестебанке имеют превышение ПДК по свинцу в несколько раз.
В настоящее время в связи с погодно-климатическими условиями, несвоевременной уборкой урожая обострилась проблема загрязнения продовольствия токсинами, которые способны вызвать злокачественные образования.
Использование медицинских антибиотиков в качестве кормовых добавок, их применение в ветеринарии приводит к тому, что они обнаруживаются в 15-25% продукции животноводства и птицеводства. Нерациональное использование в с/х-ве удобрений ведет к избыточному накоплению нитратов и тяжелых металлов в растениеводческой продукции. В отдельных видах продовольствия и в том числе, в детском питании, имеют факты обнаружения пестицидов. Таким образом, основными причинами неудовлетворительного качества реализуемой населению пищевой продукции являются:
♦ слабая МТБ и недостаточная оснащенность многих предприятий промышленности и торговли;
♦ крайне низкий уровень санитарной и производственной культуры;
♦ использование некачественного сырья и компонентов;
♦ резкое ослабление производственного и отраслевого контроля лабораторных служб;
♦ стремление производителей сократить расходы на контроль качества продукции;
♦ применение устаревшего и изношенного оборудования;
♦ ввоз продуктов питания, опасных по своим качествам, являющихся причиной тяжелых интексификаций и заболеваний людей.