Сельскохозяйственная деятельность человека и ее воздействие на окружающую природную среду

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Глава 1. Сельскохозяйственная деятельность человека и ее воздействие на окружающую природную среду

1.1 Влияние отходов промышленного птицеводства на окружающую природную среду

1.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от птицеводческих предприятий

1.3 Загрязнения окружающей природной среды стоками от птицеводческих предприятий и способов очистки сточных вод

1.4 Диагностика состояния почвы в зонах (антропогенного) загрязнения отходами сельскохозяйственного производства

1.5 Утилизация отходов птицеводческих предприятий

Глава 2. Объект исследования



Введение

Изменение биосферы происходит одновременно по многим направлениям. "Человек настоящего времени представляет из себя геологическую силу, и сила эта сильна именном тем, что она возрастает, и предела ее возрастания нам не видно." -отмечал в конце XIX- начале XX в. В.И. Вернадский. Взаимодействия общества с окружающей природной средой вызвало множество негативных последствий, которые диктуют необходимость последовательного формирования рационального природопользования. Только при этом условии может быть достигнут разумный баланс во взаимодействия человека и природы (Лемешев М.Я., 1989; Куценко А.М., Писаренко В.Н. 1991; Николайкин Н.И.,2005).

К началу третьего тыс.ячелетия изменения природной среды, вызванные антропогенными факторами, стали заметны уже не только экологам. С развитием технологий цивилизации различные антропогенные факторы (ионизирующие изучения, токсичные вещества и т.д.) оказывают влияние практически на все живые организмы, причем, чаще всего это влияние являются отрицательным (Донник И.М., Смирнов П.Н., 2001; Николайкин Н.И., 2005; Степановских А.С., 2005; Воробьев А.Е и др., 2006).В работах этих авторов отмечается, что необходимость получения объективной информации о состояний окружающей природной среды и характере антропогенного воздействия требует создания системы наблюдений и контроля за состоянием биосферы - осуществления многоступенчатого и комплексного мониторинга.

Однако сложившееся состояние дел на многих птицефабриках таково, что ни они как потенциальные поставщики ценного органического сырья, ни его потребители не получают и десятой доли возможного экономического эффекта. Анализ показывает, что в нашей стране ежегодного безвозвратно теряется 19 млн. т ценнейшего органического удобрения, а в растениеводстве недополучают продукции за счет повышения плодородия почв (Никитин Д.П., Новиков Ю.В., 1997; Лысенко В.П., Семенов А.Г., 2002). Большинство предприятий в различных регионах России по некоторым бы эффективно утилизировать куриный помет, органические отходы, используя с выгодой, так как куриный помет наиболее ценный всех видов органических удобрений по содержанию питательных элементов.

Однако из главных причин дестабилизации экологической обстановки вокруг птицеводческих хозяйств - это широкое использование ресурсозатратных и экологически нерациональных процессов производства продукции, и технологической подготовки, переработки и утилизации отходов птицеводства (помет, сточные воды и выбросы загрязняющих веществ в атмосферу). Несмотря на постоянное совершенствование технологических средств технологий подготовки помета, сточных вод и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу проблема надежной экологической защиты объектов природы (воды, воздух, почв) остается как никогда актуальной, требует своего разрешения. Поиск и разработка безотходных природоохранных технологических решений биоконверсии помета и сточных вод, обеспечивающих извлечение из них ценных питательных веществ, а также позволяющих сократить сброс сточных вод в окружающую среду - это актуальные направления развития современной науки, имеющие важнейшее хозяйственное и социальное значение.

Изучению влияния отходов животноводства на основание окружающей природной среды посвящены работы многих отечественных и зарубежных авторов (Волков Т. К, 1975, Судаков В. Г, 1999, Smolenski М, 2001, Коваленко Л А, 2004, Неверова О. П, 2005, Лопаева Н Л, 2006).

Однако сравнительно мало работ по экологическому мониторингу состояния окружающей природной среды в зонах влияния промышленного птицеводства и вопросам эффективности применения ЭМ- технологии в сельскохозяйственном производстве.

ЭМ-технологии- технологии эффективных микроорганизмов, позволяющие вести органическое сельскохозяйственное производство, решать проблемы экологии окружающей среды, животных и человека естественными природными методами. Сейчас во всем мире происходит переход от интенсивных технологических способов ведения сельскохозяйственное производства к органическим или, как их еще называют, биологическим способам (Голубов А.В., 2004). ЭМ- технологии используются для создания оптимальных условий в развитии полезной микрофлоры, которая повышает плодородие почвы и урожайность возделываемых культур; подавляет патогенную микрофлору и оздоравливает почву и растения (Шаблин П. А, 2004).

Таким образом, с одной стороны - промышленные птицеводческие комплексы, являясь предприятиями первого класса опасности, загрязняют почву, воздух и водные ресурсы, а с другой стороны, ЭМ-технологии, позволяющие решать проблемы экологии окружающей природной среды естественным биологическим способом, не используются в зонах деятельности птицеводческих предприятий

Одной из причин подобного противоречивого состояния является отсутствие научных исследований, описывающих влияние ЭМ-технологий на утилизацию отходов промышленного птицеводства, действие переработанных отходов на состояние окружающей природной среды Данная проблема определила тему нашего исследования. "Экологический мониторинг в зоне деятельности птицеводческих предприятий "Чебаркульская птицефабрика"

Цель и задачи исследования. Целью исследования является выявление показателей экологического мониторинга за состоянием окружающей природной среды в зоне деятельности ООО "Чебаркульская птицефабрика" при применения ускоренной утилизации отходов промышленного птицеводства.

Цель исследования обусловила необходимость решения ряда взаимосвязанных следующих задач:

1. Изучить влияние деятельности птицеводческих предприятий на состояние окружающей природной среды.

2. Определить особенности и уровень воздействия выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в зоне деятельности ООО "Чебаркульская птицефабрика".

3. Выявить интенсивность процессов самоочищения природных поверхностных вод от дренажных сточных вод в районе расположения пометохранилища.

4. Определить меры по снижению негативного воздействия отходов птицеводства.

5. Выявить способы ускоренной утилизации свежего куриного помета с применением ЭМ- технологий, понижающих негативное влияние отходов птицеводства на окружающую природную среду.

6. Установить общие закономерности загрязнения воздушной среды, водной и почвенной экосистем в зоне деятельности птицефабрики.

Практическая значимость работы в практике экологического мониторинга окружающей природной среды в зоне деятельности

ООО "Чебаркульская птицефабрика" при применении микробиологического препарата "Байкал-ЭМ 1" использован комплекс методов исследования, позволяющих объективно характеризовать состояние основных сред компонентов биосферы. В процессе работы при оценке качества атмосферного воздуха, качества стоков дренажных вод качественного состояния почв мы применили следующие общепринятые методики исследования:

• Методы экологической оценки сточных вод - определение активной реакции воды(РН);

• Химические методы исследования воды, определение сероводорода в воде;

• Санитарно-гигиенические методы исследования почвы.

• Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы, предельно допустимые концентрации(ПДК) и ориентировочно допустимые количество(ОДК) химических веществ в почве;

• Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почв;

• Ориентировочно допустимые концентрации(ОДК) химических веществ в почве;

• Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве;

• Критерии отнесения отходов к классу опасности для окружающей природной среды. Предложенный комплекс методов экологического мониторинга состояния окружающей природной среды в зонах влияния птицеводческих объектов может быть использован для оценки экологической ситуации на территории других птицефабрик, применяющих биопрепарат "Байкал-ЭМ 1" для ускоренной утилизации свежего куриного помета.



Глава 1. Сельскохозяйственная деятельность человека и ее воздействие на окружающую природную среду

Человек, в сельскохозяйственной деятельности используя земельные, водные, растительные, животные и энергетические ресурсы обеспечивает себя в первую очередь пищей, оказывает на природу большое воздействие; чем в любой другой деятельности. Производство продовольствия в достаточном количестве для населения Земли в продуктах питания, является одной из сложных, взаимосвязанных проблем. До появления сельского хозяйства все наземные фотосинтезирующие растения и животные могли поддержать существование 10 млн. человек. С развитием сельского хозяйства 10 % земли было вспахано, удобрено и орошено человеком.

В XX в. ежедневно в мир приходит около 250 тыс. человек, которых нужно накормить, одеть и обеспечить жильем. Ожидается, что к 2020 г. население Земли достигнет 8 млрд. человек. Для того чтобы прокормить в течение ближайших 20-25 лет такое количество людей, потребуется столько же продовольствия, сколько его было произведено с момента зарождения земледелия около 10 тыс. лет назад и до настоящего времени. Производство достаточного количества продовольствия для обеспечения населения Земли в продуктах питания является одной из многих сложных, взаимосвязанных проблем. Другая важная проблема - качество пищи, наличие в ней необходимых организму белков, витаминов, микроэлементов и т. д. Важно и управление мировыми сельскохозяйственными системами, которое должно осуществляться таким образом, чтобы свести к минимуму вредное воздействие на окружающую среду производства и распределения продовольствия. Специфика осуществления воспроизводства в сельском хозяйстве обусловлена тем, что по сравнению с другими отраслями здесь решающее значение имеет воспроизводство природно-биологической системы - земли, растений и животных.

Развитие сельского хозяйства во многих случаях сопровождалось полным искоренением первоначального растительного покрова на обширных территориях, так как освобождалось место для незначительного количества видов растений, отобранных человеком и пригодных для питания. Распространение сельскохозяйственных культур оказало большое, нередко катастрофическое влияние на наземные экосистемы.

Рассмотрим влияние сельскохозяйственной деятельности человека на окружающую среду:

Земледелие - процесс весьма интенсивного воздействия человека на окружающую среду, причем имеющий множество аспектов, как в отношении среды, так и в отношении самого человека.

Влияние земледелия на окружающую среду проявляется в следующем:

1) Уничтожение природной растительности на больших площадях, замена ее полевыми культурными растениями немногих видов;

2) Превращение бесплодных почв и малопродуктивных природных экосистем в высокопродуктивные земледельческие угодья посредством мелиорации;

3) Превращение природных биогеоценозов в агроценозы;

4) Уничтожение природных местообитаний животных;

5) Деградация почвенного покрова в условиях его нерационального использования: ветровая и водная эрозия, засоление, заболоченность, загрязнение химикатами и пестицидами, истощение почв;

6) Изменение рационального природного и водного баланса обширных территорий, ведущее к климатическим изменениям;

7) Изменение гидрологического режима территорий, усиление поверхностного стока, истощение грунтовых вод;

8) Загрязнение поверхностных и грунтовых вод удобрениями, пестицидами и отходами производства;

9) Загрязнение атмосферы: при внесении удобрений и пестицидов с помощью авиации и др.;

Птицеводство- разведение сельскохозяйственной птицы; отрасль животноводства. Основная продукция птицеводства-пищевые яйца и мясо; побочная - пух, перо. Отходы от убоя и переработки птицы используют для производства кормовой муки; птичий помёт - ценное органическое удобрение. Пищевые яйца получают главным образом от кур яичных пород и кроссов, в меньшем количестве - от мясояичных и мясных кур. Для производства мяса разводят мясных кур, уток, индеек, гусей, цесарок, мясных голубей. Основной источник получения мяса птицы - выращивание бройлеров. Деликатесные яйца и мясо получают также от перепелов.

Животноводство тесно связано с земледелием, хотя и является самостоятельным видом человеческой деятельности, особенно, если иметь в виду широко распространенное пастбищное скотоводство. Можно отметить следующие направления воздействия животноводства на окружающую среду:

1. Уничтожение природного растительного покрова на больших пространствах и опустошение вследствие перегрузки пастбищ;

2. Деградация природной растительности на пастбищах;

3. Выбивание растительности и эрозия растительного покрова вокруг колодцев и загонов, а также на прогонах;

4. Загрязнение поверхностных вод отходами животноводства;

5. Превращение лесных территорий в саванны в тропическом поясе.

Несмотря на выше перечисленные проблемы, сельскохозяйственная деятельность менее глобально воздействует на окружающую природную среду чем промышленность. Ее влияние заключается в следующем:

1. Создание новых физических тел и веществ, не существовавших ранее в природе,

2. Создание производственных шумов;

3. Загрязнение атмосферы прямыми выбросами;

4. Загрязнение гидросферы промышленными стоками;

5. Загрязнение почвы, особенно тяжелыми металлами и серной кислотой;

6. Исчерпание запасов пресной воды;

7. Загрязнение литосферы промышленными отходами;

8. Потребление не возобновляемых природных ресурсов (рудное сырье);

9. Изъятие земельных ресурсов под сооружения;

10. Создание специфической среды в производственных помещениях, которая зачастую является вредной для здоровья человека и опасной для его жизни.

Работая в сфере сельскохозяйственного производства человек постоянно подвергается воздействию биологических факторов, влияющих на его здоровье: общение с домашними животными, работа на орошаемых полях, работа с различной растительной продукцией, зараженной патогенными грибками. В качестве примеров профессиональных заболеваний, связанных с этими факторами, сибирская язва, получаемая при сортировке шерсти и обработке шкур инфицированных животных; столбняк у сельскохозяйственных рабочих; бруцеллез у животноводов и др.

Несмотря на то, что в жизни человека сельское хозяйство имеет очень большое значение, все формы его ведения вносят нежелательные изменения в окружающую природную среду и здоровье человека. В период интенсификации отходность сельского хозяйства и его истощающее действие на природную среду многократно возросло, что в свою очередь вызвало целый ряд нежелательных последствий. Главные из них это: деградация почв, загрязнение природной среды остаточным количеством минеральных удобрений и средств защиты растений, неблагоприятные изменения гидрологического режима, а также многое другое.

Несмотря на то, что сельское хозяйство ориентируется на использование культурных растений и домашних животных, управление этим видом деятельности (в частности применение удобрений, средств защиты растений, организация выпаса и откорма скота) и другие вопросы не так просты, как могут показаться. В борьбе с сельскохозяйственными вредителями применяют наряду со специальными приёмами агротехники самые различные средства: химические препараты, убивающие вредителей, биологические средства (паразитов и хищников для вредителей), биологические препараты направленного действия (блокирующие системы размножения вредителей). Рациональная стратегия борьбы с вредителями, как правило, построена на использовании всех трёх способов. Задача эколога состоит в выборе их оптимального соотношения, а также наилучшего времени и места применения каждого из способов. Критериями оптимального управления является не только достижение максимального урожая, но и предотвращение загрязнения внешней среды, поддержание нормального функционирования естественных сообществ. Хороший эффект в борьбе с сельскохозяйственными вредителями могут дать агротехнические приёмы. Например, густые посевы пшеницы неблагоприятны для расселения саранчи, которая в то же время почти полностью уничтожает редкие посевы. В густых посевах создаётся свой микроклимат: на поверхности почвы резко падают освещённость и температура, увеличивается влажность. Это препятствует размножению вредителя. Технология внесения удобрений для получения максимального урожая и длительного поддержания плодородия почвы также сложна и требует определённой экологической культуры. Оптимальное соотношение между органическими и минеральными удобрениями, их дозировка, сроки внесения, способ и место внесения, использование полива и рыхления почвы, учёт погодных условий - вот неполный перечень факторов, влияющих на эффективность применения удобрений. загрязнение отход утилизация птицеводство

Множество примеров нерационального обращения с удобрениями говорит о необходимости тщательного и серьёзного выполнения всех работ в этой отрасли сельского хозяйства. Общая стратегия аграрного производства связана с интенсивным ведением земледелия и животноводства, использованием оптимальных приёмов агротехники, поддержания плодородия почв, борьбы с вредителями. А также создание новой сельскохозяйственной технологии и процессов, происходящих в них.

На основе вышесказанного, становится понятно, что сельское хозяйство, как фактор, оказывает на окружающую среду, в том числе и на здоровье человека, огромное влияние, при этом может нести в себе как положительное, но в большей степени отрицательное влияние.

На основе вышесказанного, становится понятно, что сельское хозяйство, как фактор, оказывает огромное влияние на окружающую среду, при этом может нести в себе, как положительное, но в большей степени отрицательно влияние.

1.1 Влияние отходов промышленного птицеводства на окружающую природную среду

Птицеводческие комплексы- крупные многофункциональные агропромышленные предприятия, технологический, процесс которых охватывает полный цикл производства - от выращивания птицы до выпуска готовой продукции (продуктов питания). Птицеводческие комплексы по степени воздействия на окружающую среду биогенных элементов. Многие птицефабрике в настоящие время стали источниками загрязнения окружающей природной среды, тем самым наносят серьезные экономические, экологические и социальный ущерб. Газообразные, жидкие и твердые отходы птицеводческих комплексов - высококонцентрированные гетерогенные системы. Химически состав подобных отходов установить трудно, сложно выявить приоритетные экотоксиканты. Главный недостаток химических методов состоит в том, что результаты анализов и значения ПДК сами по себе не свидетельствуют о степени экотоксичности. Оценки техногенного воздействия птицеводческих комплексов на окружающую среду и системы организации экологического мониторинга является в настоящие время актуальной.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) навоз, помет и сточные воды животноводческих и птицеводческих предприятий, являющиеся основными сырьевыми компонентами для производства органических удобрений, могут быть фактором передачи более 100 возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, в том числе зоонозов. К тому же, сами органические отходы могут служить благоприятной средой для развития и длительной выживаемости патогенной микрофлоры, содержать повышенные количества тяжелых металлов, пестицидов, медикаментозных препаратов, радиоактивных веществ, семян сорных растений и других загрязнений.

Практика работы многих птицеводческих хозяйств свидетельствует, что поступающий из птичников помет в значительных количествах контаминирован возбудителями инфекционных болезней, в том числе опасных для человека. В 1,0 мл помета содержится до 103 микробных клеток, возбудителей коли-паратифозных инфекций и других патогенных бактерий, вирусов и грибов.

Характер эпизоотического процесса в условиях интенсивного ведения птицеводства отличается тем, что даже слабовирулентная и условно-патогенная микрофлора в результате рециркуляции и частых пассажей способна повышать вирулентные свойства и создавать серьезную эпизоотическую и эпидемиологическую угрозу. Другой, не менее важной особенностью является то, что патогенная микрофлора длительное время способна сохранять жизнеспособность, особенно в органических отходах птицефабрик. Так, например, возбудители сальмонеллеза и колибактериоза сохраняют жизнеспособность в помете в течение 12 месяцев, возбудителей туберкулеза - 18 месяцев. Поэтому при разработках высокоэффективных технологий по утилизации отходов птицефабрик особое значение придается выполнению таких требований как: - создание условий по выполнению ветеринарно-санитарных требований.

Получение высококачественной и экологически безопасной побочной продукции, обеспечение надежной защиты окружающей природной среды от загрязнения побочными продуктами переработки отходов. Масштабное загрязнение окружающей среды практически во всех регионах России вполне естественно вызвала серьезную тревогу природоохранных органов за санитарное благополучие территорий, где функционируют птицеводческие предприятия. Многочисленные жалобы населения об ухудшении природной среды, - все это не могло остаться без внимания надзорных органов, которые стали предъявлять к птицефабрикам не только предписания, но и ощутимые штрафные санкции за накапливание больших объемов птичьего помета. Условно, в разряд отходов птицеводческих хозяйств можно отнести птичий помет, сточные воды, непищевые продукты убойных цехов, павшую птицу, пух и перо. Но прежде чем приступить к анализу состояния дел, имеющих прямое отношение к отходам, вначале следует определиться с базовыми понятиями: основная продукция; побочные продукты; отходы производства - используемые и неиспользуемые, возвратные и безвозвратные; качество, свойства и степень опасности отходов. В современном промышленном птицеводстве сопровождается увеличением антропогенной нагрузки на окружающую среду. Это влечёт по­вышение затрат на предотвращение негативных последствий от загрязнений, поступающих от птицефабрик.

За последние десятилетия в окружающей природной среде произошло много изменений, в том числе негативных. Главными причинами деградации природных экосистем явились развитие промышленности и перенаселение. Однако, наряду с нарастающими негативными переменами в окружающей среде, трансформировался и подход к ее охране.

Антропогенное воздействие на окружающую природную среду в настоящее время сопряжено с большими нагрузками, возникающими, с одной стороны, вследствие загрязнения биосферы токсичными веществами, с другой - вследствие переэксплуатации природных ресурсов. В некоторых регионах возникли серьезные экологические проблемы, связанные с отрицательными результатами человеческой деятельности, влияющими на естественные циклы природных процессов и окружающую среду. Естественно, что индустриализация будет развиваться и в будущем, поэтому очень важно не допустить возможности возникновения таких ситуаций, которые привели бы к нарушению экологической устойчивости. Основное негативное влияние на природную среду принято связывать с промышленностью, однако современное сельскохозяйственное производство с его массовым содержанием скота, интенсивным применением удобрений и использованием средств защиты растений может являться не менее мощным источником воздействия. Так, воздействие на окружающую среду крупных животноводческих комплексов и птицефабрик вполне соизмеримо с промышленными объектами (Гольденберг В.М. и др., 1994). Перевод птицеводства на промышленную основу позволил создать мощные предприятия со стабильно высоким производством продукции. Однако находящиеся в зоне влияния таких предприятий экосистемы подвергаются интенсивному воздействию, связанному с загрязнением природных сред.

1.2 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от птицеводческих предприятий

Загрязнения воздуха производственных отходов во время утилизаций. Пищевая промышленность не относится к основным загрязнителям атмосферы. Однако почти все предприятия пищевой промышленности выбрасывают в атмосферу газы и пыль, ухудшающие состояние атмосферного воздуха и приводящие к увеличению парникового эффекта. Дымовые газы, выбрасываемые котельными, имеющимися на многих предприятиях пищевой промышленности, содержат продукты неполного сгорания топлива, в дымовых газах находятся также частицы золы. Технологические выбросы содержат пыль, пары растворителей, щелочи, уксуса, водород, а также избыточную теплоту. Вентиляционные выбросы в атмосферу включают пыль, не задержанную пылеулавливающими устройствами, а также пары и газы. На многие предприятия сырье доставляется, а готовая продукция и отходы вывозятся автомобильным транспортом. Интенсивность его движения в ряде отраслей носит сезонный характер - резко усиливается в период сбора урожая(мясожировые предприятия, сахарные заводы, перерабатывающие фабрики и др.); на других пищевых производствах движение автотранспорта более равномерно в течение года(хлебозаводы, табачные фабрики и др.) Кроме того, многие технологические установки предприятий пищевой промышленности являются источниками неприятных запахов, которые раздражающе действуют на людей, даже в том случае если концентрация в воздухе соответствующего вещества не превышает ПДК(предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере). Наиболее вредные вещества, поступающие в атмосферу от предприятий пищевой промышленности, - органическая пыль, двуокись углерода (СО 2), бензин и другие углеводороды, выбросы от сжигания топлива. Концентрация СО, превышающая ПДК, приводит к физиологическим изменениям в организме человека, а очень высокая - даже к гибели. Объясняется это тем, что СО - исключительно агрессивный газ, легко соединяется с гемоглобином, в результате чего образуется карбоксигемоглобин, повышенное содержание которого в крови сопровождается ухудшением остроты зрения и способность оценивать длительность интервалов времени, изменением деятельности сердца и легких, нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга, головным болям, сонливостью, нарушением дыхания и смертностью, образование карбоксигемоглобина (это обратимый процесс: после прекращения вдыхания СО начинается его постепенный вывод из крови). У здорового человека содержание СО каждые 3-4 часа уменьшается в два раза. СО - стабильное вещество, время жизни его в атмосфере составляет 2-4 месяца. Высокая концентрация СО2 вызывает ухудшение самочувствия, слабость, головокружение. Главным же образом этот газ оказывает влияние на состояние окружающей среды, т.к. является парниковым газом. Многие технологические процессы сопровождаются образованием и выделением пыли в окружающую среду (хлебозаводы, сахарные заводы, масложировые, крахмалопаточные предприятия, табачные, чайные фабрики и др.).

Существующий уровень загрязнения атмосферного воздуха оценивается с учетом фоновых, концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе территории, где планируется реконструкция цеха. Ориентировочные значения фоновых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Средние ориентировочные значения фоновых концентраций по основным контролируемым веществам в атмосферном воздухе не превышают установленные максимальные разовые ПДК (максимальные концентрации примесей в атмосфере, отнесенные к определенному времени осреднения, которые при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом прямого или косвенного воздействия, включая отдаленные последствия) и составляют:

a) 0,62 д. ПДК для твердых частиц суммарно,

b) 0,018 д. ПДК для серы диоксида,

c) 0,4 д. ПДК для углерода оксида,

d) 0,2 д. ПДК для азота диоксида,

e) 0,5 д. ПДК для сероводорода.

Основными источниками воздействия на атмосферный воздух на территории птицефабрики являются:

a) Птичники,

b) Инкубатор,

c) Котельная,

d) Цех приготовления кормов,

e) Склад комбикормов,

f) Цех переработки мяса,

g) Цех убоя и переработки мяса,

h) Станция очистки жировых сток.

Согласно Ветеринарно-санитарным правилам сбора, утилизации и уничтожения биологических отходов сжигание отходов должно проводиться в земляных траншеях (ямах) до образования негорючего неорганического остатка. Нарушением указанного законодательства, является сжигание на открытом грунте вне земляных траншей и не до образования негорючего неорганического остатка. В связи с распространением болезнетворных вирусов, таких, как птичий грипп, ограничение степени заболевания животных в районах, прилегающих к очагу заболевания, предполагает полное уничтожение заболевших животных, возможных переносчиков заболевания.

Использование крематора для животных - это один из самых простых и эффективных способов обеспечения санитарной чистоты - падеж утилизируется по мере накопления, а риск распространения заболеваний сведен к нулю, так как после сжигания не остается отходов, которые могут привлечь разносчиков заболеваний (грызунов и насекомых).

Птицефабрика на 400 тыс. кур-несушек или на 6 млн. цыплят-бройлеров вырабатывает ежегодно до 40 тыс. т последа, 500 тыс. м 3 сточных вод и 600 т продуктов технической переработки птиц. Для хранения отходов занято большое количество пахотных земель. При этом послед хранилища является сильным источником неприятных запахов. Отходы сильно загрязняют поверхностные и подземные воды. Самая большая проблема здесь в том, что оборудование для очищения питьевой воды не приспособлено для удаления азотосодержащих соединений, которые в большом количестве присутствующие в жидком последе. Вот почему поиск путей эффективной утилизации последа составляет одну из основных проблем развития промышленного птицеводства.

Инвентаризация выбросов (ГОСТ 17.2.1.04-77) представляет собой систематизацию сведений о распределении источников по территории, количестве и составе выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Основной целью инвентаризации выбросов загрязняющих веществ является получение исходных данных для:

• оценки степени влияния выбросов загрязняющих веществ предприятия на окружающую среду (атмосферный воздух);

• установления предельно допустимых норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу как в целом по предприятию, так и по отдельным источникам загрязнения атмосферы;

• организация контроля соблюдения установленных норм выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

• оценки состояния пылегазоочистного оборудования предприятия;

• оценки экологических характеристик, используемых на предприятии технологий;

• оценки эффективности использования сырьевых ресурсов и утилизации отходов на предприятии;

• планирования воздухоохранных работ на предприятии.

Все птицефабрике относятся к предприятиям, выделяющим в окружающую природную среду пыль, вредные газы и специфические запахи. Вещества, загрязняющие атмосферный воздух, многочисленны, разнообразны неодинаковые в отношении вредности. Они могут быть воздухе в различном агрегатном состоянии: в виде твердых частиц, пара, газов. Санитарное значение этих загрязнений определяется тем, что они имеют повсеместное распределение, дают объемное загрязнение воздуха, причиняют явный вред жителям насаленных пунктов и городов, да и самим птицефабрикам, так как оказывают влияние на ухудшение здоровья птицы, а значит и ее на продуктивность. При решении вопросов размещения животноводческих комплексов, выбора систем обработки и использования отходов животноводства специалисты исходили из того, что ведущие компоненты окружающей среды - атмосферный воздух, почва, водоемы - практически неисчерпаемы с экологической точки зрения. Однако опыт эксплуатации первых построенных животноводческих комплексов свидетельствовал об интенсивном загрязнении объектов окружающей среды и неблагоприятном их воздействии на условия проживания населения. Охрана окружающей среды от загрязнения, профилактика инфекционных, инвазионных и других заболеваний людей и животных связаны с реализацией мероприятий по созданию эффективных систем сбора, удаления, хранения, обеззараживания и использования навоза и навозных стоков, усовершенствованием и эффективной работой воздухоочистных систем, правильным размещением животноводческих комплексов и сооружений обработки навоза по отношению к населенным пунктам, источникам хозяйственно-питьевого водоснабжения и другим объектам, т.е. с комплексом мероприятий гигиенического, технологического, сельскохозяйственного и архитектурно-строительного профилей. Интенсивное и разностороннее воздействие сельского хозяйства на окружающую среду объясняется не только растущим потреблением природных ресурсов, необходимых для непрерывного роста аграрного производства, но и образованием значительных отходов и сточных вод от животноводческих ферм, комплексов, птицефабрик и других сельскохозяйственных объектов. Таким образом, в зоне функционирования крупных птицефабрик возможно загрязнение атмосферного воздуха микроорганизмами, пылью, дурнопахнушими органическими соединениями, являющимися продуктами разложения органических отходов, а также окислами азота, серы, углерода, выделяющимися при сжигании природного энергоносителя.

В связи с существующей проблемой необходима разработка мероприятий, позволяющих снизить уровень загрязнения воздуха в зоне влияния птицефабрик. В целом мероприятия по охране воздушного бассейна территории птице хозяйства можно подразделить на общие и частные. К общим мероприятиям борьбы с загрязнением воздуха относятся высокая санитарная культура ведения отрасли, бесперебойная работа систем обеспечения микроклимата (в первую очередь вентиляции), удаление помета, тщательная очистка и дезинфекция помещений, организация санитарно-защитной зоны и др. При этом выделение санитарно-защитных зон имеет особое значение при охране окружающей среды и здоровья человека от неблагоприятного воздействия со стороны комплексов (птицефабрик). Согласно нормам СН 245-72 санитарно-защитные зоны отделяют от жилой застройки объекты, являющиеся источником вредных и неприятно пахнущих веществ. Санитарно-защитной зоной служит территория между местами выделения в окружающую среду вредных веществ и жилыми, общественными зданиями. Рациональное размещение объектов птицефабрик, санитарно-защитное зонирование и другие мероприятия позволяют осуществлять охрану атмосферного воздуха селитебной зоны.

Однако количество микроорганизмов и пыли остается на довольно высоком уровне, поэтому планировку размещения птицеводческих комплексов нельзя рассматривать как единственное средство по защите окружающей среды с целью создания благоприятных условий для мест проживания населения. Наряду с этим необходимы и частные мероприятия (технологические, санитарно-технические мероприятия), направленные на очистку, обеззараживание и дезодорацию воздуха и способствующие уменьшению поступления загрязнителей в окружающую среду.

К мероприятиям, позволяющим снизить загрязненность воздуха дурнопахнущими веществами на крупных птицефабриках можно отнести строительство сооружений для утилизации отходов птицеводства и термической обработки помета. Когда помет хранится в анаэробных условиях (без доступа воздуха) в одном помещении с птицей, в воздухе могут содержаться аммиак, сероводород и такие летучие соединения. Таким образом, в зоне функционирования крупных птицефабрик возможно загрязнение атмосферного воздуха микроорганизмами, пылью, дурнопахнушими органическими соединениями, являющимися продуктами разложения органических отходов, а также окислами азота, серы, углерода, выделяющимися при сжигании природных энергоносителей. По величине выброса загрязняющих веществ и их специфике предприятия индустриального птицеводства можно отнести к источникам, оказывающим существенное воздействие на атмосферный воздух. В связи с существующей проблемой необходима разработка мероприятий, позволяющих снизить уровень загрязнения воздуха в зоне влияния птицефабрик. Однако следует подчеркнуть, что очистка и обеззараживание воздуха экономически дороги и использовать их надо там, где это целесообразно и вызвано необходимостью. Часто для охраны воздушного бассейна птицефабрик и окружающей территории бывает достаточно общих средств борьбы с загрязнением воздуха. В связи с этим создание эффективных программ, направленных на регулирование качества атмосферного воздуха в зоне функционирования предприятий, требует адекватной оценки его наблюдаемого состояния и прогноза изменений этого состояния.

1.3 Загрязнения окружающей природной среды стоками от птицеводческих предприятий и способов очистки сточных вод

Важным фактор деятельности птицеводческих предприятий, способствующим загрязнению почв и воды, являются птицеводческие стоки, которые представляют собой полидисперсную массу, состоящую из воды и твердых включений (пыли, пуха, остатки корма и пр.) Система экологического мониторинга предполагает наблюдения за изменениями различных природных сред, среди которых выделяют мониторинг грунтовых и поверхностных вод, контроль очистки стоков, загрязнения воздушного бассейна и сельскохозяйственных земель. На сегодняшний день на птицефабрике действует контроль наблюдений за изменениями всех природных сред.

Под мониторингом качества воды понимается долговременная стандартизованная процедура периодического контроля с целью установления качества воды, прогнозирования, проведения и разработки мероприятий по улучшению водопользования, которая предполагает наблюдение, а также систему информационной поддержки для принятия природоохранных решений.

Сточные воды птицефабрики можно разделить на четыре основных вида:

1. Излишки воды от систем поения птицы (установлено, что сброс воды при использовании желобковых поилок достигает 70 % от всего количества, поступающего на поение. Эти стоки содержат остатки корма, помет кур, пух и перо, слизь и т.п.);

2. Технологическая вода, скапливающаяся после мойки птичников, клеточных батарей и другого технологического оборудования, в составе которого имеются частицы помета и различные механические загрязнения и включения;

3. Хозяйственные, бытовые, фекальные сточные воды, поступающие от бытовых зданий;

4. Сточные воды убойных цехов, которые содержат в основном пух, перо и отдельные продукты переработки птицы. При этом однообразие источников загрязнения, связанных с выполнением технологических операций производственных подразделений птицефабрики, обуславливает более или менее постоянное количество загрязнений на одну голову птицы, поступающее в сточные воды в течение суток. Возраст птицы и тип оборудования практически не влияют на биохимический состав сточных вод.

На птицефабриках направления имеют место "залповые" сбросы сточных вод от убойных цехов. Общий расход сточных вод на птицефабриках определяется из расчета 0,2-0,6 л в сутки на 1 голову птицы и зависит от мощности птицефабрик и направления птицеводства. В отличие от хозяйственно-фекальных, сточные воды птицефабрик имеют специфический состав загрязнений. Независимо от системы содержания птиц в цехах (клеточное или напольное) они содержат большое количество остатков комбикормов, перьев, пуха, травяной подстилки, секреторных выделений птиц, крови, частиц тушек забитой птицы в убойных цехах. Сточные воды птицефабрик яичного и мясного направлений являются опасными в санитарном и эпидемическом отношениях.

Стоки птицефабрик яичного направления имеют следующие показатели загрязнений:

БПК - в среднем 230 мг/л, количество взвешенных веществ - 420 мг/л, окисляемость - 75 мг/л, азот аммиака - 15 мг/л, микробное число - 2,1 * 10, коли-титр - 10. Сточные воды птицефабрик мясного направления еще более загрязнены: БПК - 1300 мг/л, количество взвешенных веществ - 2570 мг/л, азот аммиака - 170 мг/л, окисляемость - 1700 мг/л, микробное число 1,5*10, коли-титр - 10.

Сточные воды птицефабрик в санитарно-эпидемическом отношении могут быть опасны, поскольку, как показали лабораторные исследования, содержат патогенные микроорганизмы (сальмонеллы и др.) и условно-патогенные микробы кишечной группы (протей, стафилококк, синегнойная палочка, патогенные серотипы кишечной палочки). При канализовании птицефабрик различной мощности (с количеством сточных вод от 10 до 1000 куб. метров в сутки и более) и различным направлением птицеводства (яичное, мясное) лучше всего рекомендовать естественные методы биологической очистки. Если естественные методы очистки по климатическим, почвенным и гидрогеологическим условиям не могут быть применены, рекомендуется устройство искусственных сооружений биологической очистки. Вместе с развитием производства агрохолдинг "Чебаркульская птица" не забывает и об экологии. В поселке Тимирязевский, неподалеку от убойно-перерабатывающего комплекса действует система очистки промышленных стоков, в основе которой лежит не химический способ, а биологический. Специальные пруды биологической очистки формируют биоплато. Эти очистные сооружения, по оценкам специалистов, эффективно работают, они выписались в экосистему. Орнитологи только в этом году насчитали здесь более десятка видов птиц.

Один из серьёзных проблем для многих птицефабрик является очистка и обеззараживание сточных вод. Запущенность очистных сооружений, эксплуатации морально устаревшего и технически изношенного оборудования приводят тому, что сточные воды не проходят должной обработки и представляют потенциальную экологическую опасность биосферы.

Технологический процесс очистки на биологических очистных сооружениях состоит из нескольких этапов.

Первым этапом является механическая очистка стоков. Смесь производственных вод птицефабрики, хозяйственно-бытовых стоков жилого района и неканализованной части п. Тимерязево, принимаемых через сливную станцию, поступает в приемную камеру, проходит механическую очистку на решетках, где сточные воды освобождаются от крупных плавающих загрязнений. Затем поступают на песколовки с круговым движением воды, назначением которых является освобождение сточных вод от тяжелых примесей минерального происхождения с размером частиц 0,25-1,0 мм (главным образом песка), которые выпадают на дно. Песок из песколовок удаляют с помощью гидроэлеваторов каждые 2 часа. Осадок из песколовок анализируется на влажность (норма от 50 до 70 %) и зольность (норма от 70 до 95 %). Косвенным показателем работы песколовок является содержание песка в сыром осадке из первичных отстойников (не более 6 %) и зольность сырого осадка, которая не должна превышать 30 % Далее сточные воды направляются в первичные горизонтальные отстойники, где происходит удаление из сточной воды грубодисперсных нерастворимых примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на поверхность (масла, нефтепродукты). Осадок периодически откачивается. Хорошо работающие горизонтальные отстойники задерживают до 60 % взвешенных веществ (на биологических очистных сооружениях рассматриваемого предприятия - 63-73 %). Периодичность удаления осадка на биологических очистных сооружениях варьирует от 40 мин до 2 часов.

Вторым этапом рассматриваемого технологического процесса является собственно биологическая очистка. Осветленная вода после первичных отстойников поступает в аэротанки-вытеснители. В общем случае биологическая очистка представляет собой непосредственный контакт загрязнителей (в растворенном, коллоидном и нерастворенном состоянии) с оптимальным количеством организмов активного ила в присутствии соответствующего количества растворенного кислорода в течение необходимого периода времени с последующим эффективным отделением активного ила от очищенной воды.

Таким образом, происходит окисление органических загрязнителей за счет жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, образующих хлопьевидные скопления-активный ил. На биологических очистных сооружениях птицефабрики аэротенки спроектированы на полную биологическую очистку (БПК 5-6-8 мг/дм3). Наиболее важными факторами, определяющими качество биологической очистки, являются температура, наличие питательных веществ, содержание растворенного кислорода в иловой смеси, значение рН, присутствие токсинов. После прохождения аэротенков активный ил отделяется от очищенной воды путём отстаивания во вторичных отстойниках, после чего с помощью эрлифтов он вновь направляется в аэротенки. Работа вторичных отстойников оценивается по выносу взвешенных веществ, концентрации возвратного ила и влажности осадка. При хорошей работе вторичных отстойников вынос взвешенных веществ составляет менее 10 мг/дм3. Система удаления ила из вторичных отстойников является круглосуточной, что предотвращает загнивание возвратного ила, наличие которого расстраивает систему очистки и её эффект может существенно снижаться. Затем очищенная вода направляется в контактные резервуары для обогащения кислородом. Далее она проходит барабанные сетки для задержания взвешенных веществ и направляется на песчаные фильтры, где осуществляется третий этап технологического процесса - доочистка Четвертый заключительный этап процесса - обеззараживание сточной воды - осуществляется в контактном резервуаре гипохлоритом натрия, поступающим из хлораторной. После контактных резервуаров обеззараженная очищенная сточная вода сбрасывается в реку. В дренажный канал сточные воды поступают по двум перепускным трубам. Следует отметить, однако, что в настоящее время процессы фильтрации на картах полей фильтрации нарушены, что обусловлено длительной эксплуатацией очистных сооружений. Осадок сточных вод из двухъярусных отстойников очистных сооружений поступает на иловые площадки для подсушки, а подсушенный ил используется для приготовления органического удобрения.

1.4 Диагностика состояния почвы в зонах (антропогенного) загрязнения отходами сельскохозяйственного производства

Почва - особое природное образование, обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе, сформировавшееся в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов.

Воздействие человека на почву - составная часть общего влияния человеческого общества на земную кору и ее верхний слой, на природу в целом, особенно возросшее в век научно-технической революции. При этом не только усиливается взаимодействие человека с землей, но и меняются основные черты взаимодействия. Проблема "почва - человек" осложняется урбанизацией, все большим использованием земель, их ресурсов для индустриального и жилищного строительства, ростом потребностей в продуктах питания. По воле человека изменяется характер почвы, меняются факторы почвообразования - рельеф, микроклимат, появляются новые реки и т.д. Под влиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений изменяются свойства почвы и почвообразовательные процессы, потенциальное плодородие, снижается технологическая и питательная ценность сельскохозяйственной продукции и т.д. Почвы загрязняются различными химическими веществами, пестицидами, отходами сельского хозяйства, промышленного производства и коммунальное бытовых предприятий.

Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают ее плодородие. Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ происходит в результате не дозированного применения минеральных удобрений и пестицидов. В ряде отраслей сельского хозяйства пестициды применяют в больших количествах для защиты растений и борьбы с сорняками. Ежегодное их применение, часто по несколько раз в сезон, приводит к их накоплению в почве и ее отравлению. Вместе с навозом и фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека.

Никакая другая отрасль общественного производства не связана так с использованием природных ресурсов, как сельское хозяйство. Ведь труд земледельца и животновода - эго по существу использование природы, окружающей нас естественной среды для удовлетворения потребностей человека.

Сельское хозяйство необходимо рассматривать как огромный, постоянно действующий механизм охраны, культивирования живых природных богатств, и подходить к нему следует еще под одним углом зрения - охраны окружающей среды. Поэтому в условиях аграрного производства использование природных ресурсов и, прежде всего, земли должно сочетаться с мерами по охране окружающей среды. Плоды труда человека на земле - это самая необходимая предпосылка жизни каждого общества, на какой бы ступени развития оно не находилось. В сельском хозяйстве земля выступает не только местом деятельности и территориальной операционной базой, но и, прежде всего, служит в качестве орудия и главного средства производства.

Актуальность проблемы охраны окружающей среды в сельском хозяйстве усиливается в современных условиях в связи с процессами загрязнения природных ресурсов, используемых в аграрном производстве, промышленными, строительными и другими несельскохозяйственными предприятиями. Эти загрязнения ведут к снижению плодородия почв и их продуктивности, ухудшению качества вод, атмосферы, наносят ущерб растениеводству и животноводству, что влечет недополучение сельскохозяйственной продукции и ухудшение ее качества. Экологические проблемы сегодня являются одними из наиболее важных и глобальных. Поэтому тема работы важна и актуальна. Максимальную концентрацию загрязняющего почву вещества, не вызывающую негативного прямого или косвенного влияния на природную среду и здоровье человека, называют предельно (ПДК) или ориентировочно допустимой концентрацией (ОДК). Значения ПДК и ОДК пестицидов, тяжелых металлов для почв приведены в ряде нормативных документов. Для большого числа поступающих в почву веществ ОДК и ПДК не разработаны. В связи с этим для них очень важно правильное определение локального и регионального фонового уровня и метрологический обоснованное решение вопроса о наличии или отсутствии загрязнений почв. Эти, а также другие вопросы слежения за состоянием почвенного покрова решаются в системе мониторинга почв, который осуществляют в России аналитические службы Минсельхоза, Минздрава, Госкомзема, Росгидромета Российской Федерации.

Меры борьбы с загрязнениями почв зависят от степени загрязнения почвенного покрова. Обычно принято выделять вокруг промышленных комплексов, мест аварии санитарно-защитные зоны, зоны ограниченного и нормального землепользования. В санитарно-защитных зонах возделывание сельскохозяйственных культур, размещение жилых помещений законодательно запрещено.

...