Динамика содержания тяжелых металлов Pb, Cd, Zn, Cu в травяном покрове естественных пастбищ хозяйств Шушенского и Минусинского районов Красноярского края

Введение. Качество пищевых продуктов определяется совокупностью свойств, отражающих пищевую ценность, органолептические и физико-химические показатели, безопасность для потребителя. В составе пищевых продуктов должны отсутствовать (или содержаться в пределах ПДК) несвойственные им химические вещества, такие как соединения тяжелых металлов, пестициды, микотоксины и т.п. Например, молоко загрязняется токсикантами задолго до поступления на перерабатывающие предприятия. Степень его загрязнения определяется средой обитания животного и технологическими факторами производства. Наиболее распространенные токсиканты поступают в молоко в основном из почвы, воды, атмосферы, кормов.

В связи с этим необходимо изучение закономерностей поведения токсикантов в системе «почва-растение-продукция животноводства» [1]. Наиболее актуальными такие исследования являются в зонах, из которых массово поставляется сельскохозяйственная продукция.

Естественные пастбища и сенокосные угодья, являющиеся основной сырьевой базой молочных хозяйств Шушенского и Минусинского районов Красноярского края, несут достаточно высокую антропогенную нагрузку [3]. Вследствие этого нарушается естественное содержание минеральных и органических веществ в звеньях пищевой цепи наземных экосистем. При этом соединения тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, медь, цинк, могут включаться в биохимические круговороты веществ и в конечном итоге попадать в организм животных и человека.

Известно, что в пастбищный период пастбищная трава занимает примерно 92,6 % в структуре рациона коров. Тяжелые металлы, в случае их накопления в продуктах молочного и мясного животноводства, могут являться причиной пищевых токсикозов, оказывать канцерогенный и мутагенный эффекты [1, 2]. Следовательно, исследование трав пастбищных и сенокосных угодий как начального звена естественной цепи загрязнения сырого молока токсичными соединениями на предмет содержания тяжелых металлов необходимо в целях обеспечения продовольственной безопасности жителей Красноярского края.

Цель работы . Исследование динамики содержания тяжелых металлов (свинец, кадмий, цинк, медь) в кормах пастбищного периода в угодьях хозяйств Шушенского и Минусинского районов Красноярского края.

Объекты и методы исследований. Объектом исследований послужили пастбищные травы из естественных угодий сельскохозяйственных предприятий:

• -    ЗАО « Искра Ленина» (Минусинский район);

• -    ЗАО «Тагарское» (Минусинский район);

• -    ЗАО «Ильичевское» (Шушенский район);

• -    ЗАО «Сибирь-1» (Шушенский район).

Отбор проб зелёной массы проводили по ГОСТ 27262-87. Травы с пастбищ отбирали ежемесячно, с мая по сентябрь, с 10 учётных площадок размером 1кв. м, расположенных по диагонали участка. Травостой скашивали на высоте 3–5 см. Пробы подвергали сухой минерализации (озолению) согласно ГОСТ 26929-94.

Содержание тяжёлых металлов определяли атомно-абсорбционным методом в соответствии с ГОСТами: медь – ГОСТ 26931-86, свинец – ГОСТ 26932-86, кадмий – ГОСТ 26933-86, цинк – ГОСТ 26934-86.

Исследования по определению агрохимических характеристик почвы были проведены на базе государственной станции агрохимической службы «Минусинская», Красноярского научно-консультационного центра и кафедры агроэкологии и природопользования КрасГАУ.

Результаты исследований. Как показали исследования, содержание тяжелых металлов в травах пастбищного периода различалось в разных хозяйствах и варьировало на протяжении пастбищного периода (табл. 1).

Таблица 1

Содержание тяжелых металлов в травах в пастбищный период в угодьях хозяйств Шушенского и Минусинского районов Красноярского края

Средние показатели содержания свинца в исследованных хозяйствах варьировали в пределах 1,05– 1,31 мг/кг. В образцах травы с естественных пастбищ ЗАО «Искра Ленина» июньского сбора содержание свинца наименьшее (1,05 мг/кг) по сравнению с ЗАО «Тагарское», ЗАО «Ильичевское» и ЗАО «Сибирь-1». Однако содержание металла постепенно увеличивалось к концу пастбищного периода в большей степени в ЗАО «Тагарское», ЗАО «Ильичевское».

Было отмечено повышенное содержание кадмия в пастбищных травах ЗАО «Ильичевское» по сравнению с двумя другими хозяйствами более чем в 1,5 раза. Также выявлено повышение его содержания на протяжении пастбищного периода с июня по сентябрь в ЗАО «Тагарское» на 17 % и особенно в ЗАО «Ильи- чевское» – на 67%. Содержание кадмия в траве пастбищных угодий ЗАО «Искра Ленина» оставалось низким на протяжении всего исследуемого периода.

Резкое увеличение содержания меди наблюдалось в образцах пастбищной травы во всех трех исследуемых хозяйствах в июле и августе, особенно в ЗАО «Тагарское» и ЗАО «Ильичевское». К концу пастбищного периода процесс накопления металла замедлился и содержание меди в траве составило близкие величины: 16,2 мг/кг в ЗАО « Искра Ленина» и 16,8 мг/кг в ЗАО «Ильичевское».

Содержание цинка в начале пастбищного периода в ЗАО «Ильичевское» (16,54 мг/кг) на 10 % превышало таковое в остальных двух хозяйствах. Однако накопление металла с июня по сентябрь шло стремительнее в ЗАО «Тагарское» и ЗАО «Ильичевское», и к окончанию пастбищного периода содержание цинка в образцах из этих хозяйств составляло 18,5 и 18,4 мг/кг соответственно.

Средние показатели содержания тяжелых металлов в пастбищных травах представлены в таблице 2. Следует обратить внимание на тот факт, что содержание металлов в пастбищных травах во всех исследованных хозяйствах не превышало ПДК (см. табл. 1).

Таблица 2

Среднее содержание тяжёлых металлов в пастбищной траве в хозяйствах Шушенского и Минусинского районов Красноярского края, мг/кг

Выводы. Таким образом, проведенные исследования показали, что в фитоценозах естественных пастбищ хозяйств Шушенского и Минусинского районов Красноярского края превышения уровня ПДК по тяжелым металлам, таким как свинец, кадмий, медь и цинк, не установлено. Однако выявлена тенденция накопления металлов в пастбищных травах к концу вегетации растений. Кроме того, установлено, что в ЗАО «Тагарское» и ЗАО «Ильичевское» содержание свинца в пастбищных травах к концу вегетационного периода составило 1,28 и 1,31 мг/кг соответственно при ПДК 2 мг/кг. Следовательно, необходимо проведение мероприятий, обеспечивающих контроль за содержанием свинца в пастбищных травах данных хозяйств. Также считаем необходимым проведение исследований для выявления видов-концентраторов тяжелых металлов (и в первую очередь свинца) и дальнейшей их замены другими хозяйственно-ценными видами, не накапливающими металлы в опасных концентрациях.