Санитарно-гигиеническая проблема загрязнения окружающей среды отходами животноводческих и птицеводческих комплексов

Концентрация большого поголовья скота в животноводческих хозяйствах и перевод животноводства на промышленную основу носят глобальный характер, функционируют комплексы по откорму свиней и крупного рогатого скота мощностью от 20–30 тыс. до 250 тыс. голов. Около 70 % поступающего на рынок мяса произведено на крупных промышленных животноводческих комплексах с содержанием более 1000 голов скота [1–4].

В программе развития аграрного сектора

Свердловской области на 2017–2019 годы запланировано 78 новых объектов на 38 820 скотомест и реконструирование 17 объектов. В Свердловской области количество крупного рогатого скота составляет более 84 839 тысяч голов [12, 16].

Промышленные методы ведения животноводства экономически эффективны и позволяют в короткие сроки решить проблему снабжения населения мясо-молочными продуктами. Однако эксплуатация существую- щих животноводческих комплексов поставила ряд серьезных вопросов, связанных с охраной окружающей среды. Эта проблема носит комплексный характер и требует совместного ее решения специалистами гигиенического, технологического, сельскохозяйственного и строительного профиля.

Основными источниками загрязнения окружающей среды (воздуха, почвы, воды) являются воздушные выбросы и жидкие стоки от животноводческих комплексов и ферм. От условий удаления навоза из животноводческих помещений и устройства местной вентиляции загрязненного воздуха из навозосборных каналов зависит состояние микроклимата животноводческих помещений, которое оказывает существенное влияние на здоровье и продуктивность животных [18].

Анализ заболеваний сельскохозяйственных животных показывает, что такие болезни, как кокцидиозы, колибактериозы, сальмонеллезы и другие, во многом зависят от системы удаления навоза и состояния микроклимата помещений. Загрязнение воздуха аммиаком и микроорганизмами является причиной болезней органов дыхания молодняка. Бронхоп-невмонийные и инфекционные ринотрахеиты молодняка возникают, в основном, из-за несовершенной работы вентиляционных систем. Способ уборки навоза и вентиляции помещений оказывает влияние на состояние воздушной среды в помещениях. Жидкий навоз загрязняет окружающую среду значительно больше, чем твердый, из-за его физических особенностей: большая текучесть, выживаемость в нем болезнетворных микроорганизмов. Получение твердого навоза в самих животноводческих помещениях значительно уменьшает его негативное влияние на окружающую среду. Показано, что при естественной вентиляции и гидравлических методах уборки навоза концентрация аммиака в свинарниках-откормочниках достигала 52 мг/куб. м, а при принудительном удалении загрязненного воздуха в аналогичных помещениях содержание аммиака составляло только 14 мг/куб. м. В современных системах вентиляции увеличение воздухообмена неизбежно связано с увеличением загрязнения окружающей среды. Так, в пробах воздуха на расстоянии 100 м от свинарника обнаружен аммиак в концентрации до 3 - 4 мг/куб. м, сероводород - 0,112 мг/куб. м, меркаптан - 16,7

мг/куб. м, количество микроорганизмов в кубическом метре воздуха до 8263 [5, 7].

При плотной застройке территорий животноводческими помещениями степень загрязнения окружающей атмосферы значительно возрастает по сравнению с зоной действия мелких животноводческих ферм. Степень влияния отходов животноводства зависит от многих факторов: концентрации загрязняющих веществ в воздушных выбросах, силы и направления ветра, растительности, окружающей комплекс, и т. д. Загрязняющие вещества обнаружены в открытых водоемах и почве в радиусе до 15 км от животноводческого объекта. При павильонном расположении свиноводческих зданий на комплексах с поголовьем от 10 до 40 тыс. свиней с вытяжной системой вентиляции в течение часа выделяется до 6,05 кг пыли и до 83,4 млрд микробных тел [10].

Из откормочного комплекса на 2 тыс. голов крупного рогатого скота (КРС) в зимний период за один час в атмосферу поступает 8,7 млрд микробных тел и 0,75 кг пыли, на 10 тыс. голов – 103,9 млрд микробных тел и 6,2 кг пыли [11, 13].

В воздухе птицефабрик выявлено от 1,5 х 10⁴ до 8 х 10⁷ микробных тел в м³, на расстоянии 100 м от корпусов - до 8,3 х 10³ микробных тел в м³ [13], на расстоянии 400 м этот показатель меньше только в два раза [14, 15]. По данным других исследователей на расстоянии 250 м от производственных корпусов животноводческих комплексов в одном кубическом метре атмосферного воздуха насчитывается до 1000 и более микроорганизмов (в том числе и патогенных) [12].

Почва сельскохозяйственных угодий в районах размещения животноводческих и птицеводческих комплексов загрязнена патогенными микроорганизмами и гельминтами.

При исследовании сточных вод животноводческих комплексов сальмонеллы обнаружены в 3,3–90 % проб. В пробах стоков обнаружены бруцеллы, лептоспиры, иерсинии, микобактерии, клостридии, актиномицеты, мицелиальные грибы и дрожжи, различные вирусы (вирус ящура, вирус болезни Ауэски) [17].

В слое до 20 см летом обнаружено до 20– 25 яиц трихоцефалов на 1 кг почвы. Бактериальная обсемененность почвы составила 2х106 микробных тел/г, а коли-титр –0,001. До 9,2 % исследуемых проб почвы с этих полей содержали сальмонеллы. При норме полива 300 м3/га животноводческими стоками сальмонеллы обнаружены жизнеспособными на глубине 50 см почвенного горизонта в течение двух лет [6].

Отмечено, что необеззараженные стоки содержали в 1 л от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч жизнеспособных яиц гельминтов (аскарид, стронгилятов, эзо-фагостом, трихоцефалов, трихинелл, тениид, власоглавов) и цист патогенных простейших.

Показано, что сроки сохранения жизнеспособности патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов достаточно велики. Возбудитель листериоза в осенне-летние месяцы сохраняет жизнеспособность и вирулентность в течение трех месяцев, в осенне-зимний период – до семи месяцев. Возбудитель паратифа крупного рогатого скота летом выживает в жидком навозе до 85 суток, зимой и весной – до 158 суток.

Бруцеллы погибали в жидком навозе крупного рогатого скота и свиней летом и весной через 3-4 месяца, осенью и зимой – через 6-8 месяцев. Микобактерии туберкулеза в этом же навозе оставались жизнеспособными более 1,5 лет. Вирус ящура сохраняет способность вызывать заболевание подопытных животных летом в течение 42 суток, в замерзшем навозе - до 192 суток. Лептоспиры, попадая со стоками животноводческих комплексов в водоемы, сохраняют жизнеспособность в течение 20-30 суток, а во влажной почве остаются вирулентными более 6 месяцев [1, 2]. Наиболее устойчивые вирусы могут длительно сохраняться в сточных водах, а также в воде загрязненных ими водоемов. Энтеровирусы сохраняют инфекционные свойства при +9 …+15 °С до 200 дней. Более длительное время способны сохранять жизнеспособность яйца гельминтов. В необеззаражен-ном свином навозе яйца аскарид гибнут лишь через 12–15 месяцев от начала его хранения, а яйца гельминтов крупного рогатого скота (фасциол, стронгилят, мониезий) гибнут в жидком навозе только через 6 – 8 месяцев [17]. При хранении жидкого навоза в навозо-накопителях яйца гельминтов сохраняют жизнеспособность более года [8, 9]. Экспериментальные данные Всесоюзного института гельминтологии показывают, что поступающая на поля орошения жидкая фракция навоза содержит около 30 % яиц гельминтов, сохраняющих инвазионность более двух лет на глубине пахотного слоя почвы [3].

Следовательно, существует реальная опасность накопления патогенных возбудителей в почве, в кормовых сельскохозяйственных культурах, подпочвенных водах, атмосферном воздухе и открытых водоемов, что может обусловливать заболевания животных и людей. Для исключения эпидемиологической опасности и отрицательного воздействия на окружающую среду навоз должен быть подвергнут предварительной обработке, которая обеспечивала бы, помимо дезодорации и минерализации органических соединений, его обеззараживание. Длительное выдерживание животноводческих стоков в навозохранилищах не дает желаемого эффекта. Известно, что коли-титр и титр энтерококка в стоячей жидкости через 6 месяцев превышает на 2 - 4 порядка, количество яиц гельминтов уменьшается в 2,8 раза только через 10 месяцев.

Загрязнение поверхностных и грунтовых вод отходами крупных животноводческих комплексов и ферм промышленного типа - одна из наиболее важных проблем загрязнения окружающей среды. Массовые выбросы отходов современных животноводческих производств ухудшают общее санитарное состояние водоемов, лишают население традиционных источников водоснабжения. Потребление воды из таких водоемов вызывает у людей и животных желудочно-кишечные и другие заболевания. Гибнет рыба в реках и прудах, куда сбрасываются животноводческие стоки.

Представленная информация о загрязнении среды обитания сельскохозяйственных животных и человека патогенами из отходов животноводческих предприятий предопределяет разработку методов прерывания цикла патогена «животное – отходы – окружающая среда – корма – животное»

Современные методы лечения инфекционных заболеваний с использованием таких химических препаратов, как антибиотики, сульфаниламиды, нитрофураны и другие не всегда обладают специфичностью воздействия на патогенов и длительностью пролонгирования способствуют адаптации и появлению более вирулентных штаммов патогенов.

Профилактические методы недостаточно эффективно обеспечивают защиту сельскохозяйственных животных от патогенов, что обу- словлено несовершенной технологией содержания (микроклимат, кормление, утилизация отходов животноводческого производства) и адаптивностью патогенов.

Изыскание инновационных методов лечения, профилактики, содержания сельскохозяйственных животных и утилизация отходов их жизнедеятельности - основные проблемы животноводства, решение которых будет способствовать как продуктивности разводимых сельскохозяйственных животных, так и улучшению качества получаемой от них продукции.

Для оптимизации микроклимата животноводческих помещений следует интенсивнее внедрять более эффективные и экологические методы: ионизация, озонирование, использование микроорганизмов, утилизирующих продукты жизнедеятельности сельскохозяйственных животных и микроорганизмов с широким спектром антагонистического действия на патогены

Использование природных средств растительного происхождения с антимикробными, антивирусными и иммуномодулирующими свойствами позволит минимизировать степень заболеваемости и носительства патогенов сельскохозяйственных животных, главных источников поддерживания популяций патогенов в окружающей среде.

Рациональное использования отходов сельскохозяйственного производства как вторичного ресурса для оптимизации почвенного плодородия обеспечит экологическую и производственную безопасность аграрного производства России.