Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биолого-ресурсный потенциал молодняка крупного рогатого скота и свиней в условиях разных экологических зон РСО-Алания

ВАК РФ 03.00.32, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Биолого-ресурсный потенциал молодняка крупного рогатого скота и свиней в условиях разных экологических зон РСО-Алания"

На правах рукописи

СИМЕОНИДИ Диана Дмитриевна

БИОЛОГО-РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МОЛОДНЯКА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И СВИНЕЙ В УСЛОВИЯХ РАЗНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗОН РСО-АЛАНИЯ

03.00.32 — биологические ресурсы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владикавказ — 2006

Работа выполнена в Северо-Кавказском горно-металлургическом институте (ГТУ)

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Василиади Георгий Кузьмич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Чопикашвили Лидия Васильевна

доктор биологических наук, доцент Гутиева Залина Алимбековна

Ведущая организация:

ФГОУ ВПО Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия

Защита диссертации состоится 30 июня 2006 года в 11 часов на заседании Диссертационного совета К 220.023.02 при ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362000, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, Горский ГАУ, факультет биотехнологии и стандартизации, компьютерный зал. Тел.: (8-867-2) 53-99-26; факс: (8-867-2) 5302-49; 53-22-14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан 27 мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, кандидат биологических наук,

доцент

З.Л. Дзиццоева

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. За последние годы в республике Северная Осетия — Алания заметно усиливается антропогенное и техногенное воздействие на окружающую природную среду, на среду обитания человека. Наблюдается все усиливающееся загрязнение природных объектов: атмосферы, гидросферы, почвы, растительности различными поллютантами, что чревато опасными последствиями для жизнедеятельности людей (A.A. Еадов, Х.Х. Макоев, 1998; С.Х. Дзанагов, 1999; К.Е. Сокаев, 2002).

Увеличение производства экологически безопасной продукции животноводства представляет собой наиболее важную и сложную проблему аграрной науки и политики. В её решении одним го основных направлений является производство мяса, особенно говядины и свинины, занимающие в мясном балансе страны, соответственно, более 50 и 40 % (В.Г. Прудников, 2003; А.Т. Мысик, 2002).

Особый интерес представляет изучение животных, являющихся чувствительным индикатором начальных стадий загрязнения тяжелыми металлами. Они аккумулируют элементы в доступных «биологически активных» формах, отражают фактический уровень загрязнения экосистем и, благодаря тесной связи с почвенными условиями и ограниченной территории обитания, могут быть хорошими индикаторами химического загрязнения биосферы. Изменчивость накопления тяжелых металлов в организме животных свидетельствует о существовании физиологических механизмов, противодействующих аккумуляции избытка токсикантов в организме. Располагая сведениями о содержании тяжелых металлов у млекопитающих, можно прогнозировать их трансформацию в организме человека.

Поступление токсикантов в организм человека происходит чаще всего по сложной системе: почва - растение - животное - человек и химические загрязнители, прежде всего тяжелые металлы, имеют прямое отношение к качеству продукции сельского хозяйства, произведенной и выращенной в экологически неблагополучных районах (Ж.С. Касымова, 1999).

1.2. Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось изучение влияния техногенеза республики на биолого-ресурсный потенциал молодняка крупного рогатого скота и свиней, как одного из звеньев цепи почва - растение - животное - человек.

Поставленная цель была достигнута путем последовательного решения следующих задач:

— определить содержание ионов тяжелых металлов в системе почва — растение;

— изучить живую массу и её прирост у подопытных животных;

— установить морфологические и биохимические показатели крови животных;

— провести оценку убойных и мясных качеств бычков и подсвинков в зависимости от экологических зон;

— определить химический состав мяса подопытных животных;

— изучить содержание химических элементов, в том числе ионов тяжелых металлов, в мясе молодняка крупного рогатого скота и свиней в зависимости от экологических зон;

— провести оценку фактического уровня безопасности как показателя качества мясной продукции;

— рассчитать эколого-экономические показатели откорма животных;

— провести экологический маркетинг по районам PCO-Алания.

1.3. Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях различных техногенных зон республики получены новые данные, свидетельствующие о значительном загрязнении мяса, как объекта биосферы, химическими элементами, в том числе и ненормируемыми санитарными правилами и нормами в России, но вызывающими «отдаленные последствия» в организме человека.

1.4. Практическая значимость работы

— полученные результаты свидетельствуют о том, что расширение масштабов техногенной сферы связано с интенсивным диспергированием веществ суши, запылением и загрязнением почв, возвратным выпадением аэрозолей, антропогенной пыли и химических соединений на сушу и поверхностные воды;

— выявлены особенности роста, а также формирования качественных характеристик мяса у подопытного молодняка крупного рогатого скота и свиней в зависимости от техногенных зон;

— обоснована изменчивость накопления тяжелых металлов в мясе животных, как одного из звеньев сложной цепи — почва — растение — животное

- человек;

— результаты исследований могут быть рекомендованы предприятиям, вырабатывающим сельхозпродукцию, и при изучении ряда предметов в ВУЗах, связанных с дисциплиной «Биология с основами экологии».

Основные положения, выносимые на защиту:

— зависимость содержания тяжелых металлов в системе почва — растение

— животное-человек от техногенных аномалий, образованных промышленными предприятиями города Владикавказа и региона в целом;

— показатели роста и продуктивности сельскохозяйственных животных в связи с различными экологическими зонами;

— морфологические и биохимические показатели крови животных;

— концентрация тяжелых металлов в мясе животных различных экологических зон Республики Северная Осетия — Алания;

— содержание ряда химических элементов в мясе, ненормируемых санитарными правилами и нормами в России, но вызывающих "отдаленные последствия" в организме человека;

— эколого-экономическое обоснование результатов исследований.

1.5. Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликованы 11 работ.

1.6. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материала и методики исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов и предложений производству, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 150 страницах компьютерного текста, содержит 35 рисунков, 19 таблиц и 14 приложений. Список литературы включает 191 наименование, из которого 37 -на иностранных языках.

1.7. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на:

— Международной научно-практической конференции Горского ГАУ "Современные проблемы формирования стратегии устойчивого развития регионального АПК" (Владикавказ, 2003);

—Научно-практической конференции Северо-Осетинского

государственного университета по итогам научно-исследовательской работы за 2003 год (Владикавказ, 2004);

— Третьей Северо-Кавказской региональной конференции СКГМИ (ГТУ) «Студенческая наука - экологии России» (Владикавказ, 2003);

— Пятой международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2004);

— Всероссийской научной конференции Северо-Осетинского государственного университета «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия» (Владикавказ, 2005);

— заседаниях кафедры технологии пищевых производств СКГМИ (ГТУ) (Владикавказ, 2003 - 2006).

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная часть исследований выполнялась в течение 2002 — 2005 гг. в хозяйствах разных экологических зон РСО-Алания. Общая схема исследований представлена на рисунке 1.

Научно-хозяйственный опыт по использованию оптимальной структуры при выращивании и откорме бычков черно-пестрой породы и молодняка свиней (Ю.С. Кушнарев и др., 1980; Г.Н. Чохатариди и др., 1980), проводился на следующих сельскохозяйственных предприятиях: в колхозе «Дружба» Пригородного района (1 экологическая зона); в колхозе им. Ленина Ардонского района (2 зона); в колхозе «Кавказ» Кировского района (3 зона); в племзаводе «Украина» Моздокского района (4 зона). Выбор хозяйств районов PCO — Алания был обусловлен различными агротехническими особенностями их расположения.

Рис. 1. Общая схема исследований

В каждом хозяйстве на опыте находилось по 13 голов бычков и кабанчиков. Все животные были клинически здоровыми и между собой являлись сибсами и полусибсами. Бычков отбирали с живой массой не менее 30 кг, кабанчиков — не менее 15 кг.

Рационы составляли с учетом химического анализа кормов и уточнением их питательности по кормовым нормам и табличным данным (Н.Д. Цогоев и др., 1999), при этом также учитывали содержание тяжелых металлов в кормах.

Все производственные процессы по уходу, кормлению и содержанию животных в разных экологических зонах выполнялись по установленному на фермах распорядку дня.

Учет живой массы животных проводился путем взвешивания бычков — при рождении, в 3, 6, 9, 12, 15 и 18 месяцев; а кабанчиков — в 2, 4, 6 и 7 месяцев.

На основании полученных данных, вычисляли абсолютный, среднесуточный и относительный прирост живой массы животных в различные возрастные периоды и за весь период выращивания и откорма, в связи с экологическими зонами.

Учитывая то, что в формировании продуктивных качеств животных важное значение имеет интерьер, в частности кровь, проводили гематологические исследования на бычках в возрасте 15 месяцев, кабанчиках -6 месяцев. Для этого из яремной вены, у 3 голов каждой группы, брали кровь и общепринятыми методиками определяли в крови содержание лейкоцитов и эритроцитов с помощью камеры Горяева; гемоглобин — методом Сали; щелочной резерв крови — по Неводову; в сыворотке — количество общего белка - по Къельдалю; кальция - по де Ваарду; фосфора - по Бригсу; белковые фракции — методом электрофореза на бумаге по В.М. Красову.

Для оценки убойных и мясных качеств проводили убой бычков в 18-месячном, и подсвинков - в 7-месячном возрасте, согласно методике П.Б. Житенко (1987).

Содержание сухого вещества, белка, жира и золы определяли по методике ВИЖ (1997).

Параллельно с научно-хозяйственным опытом, проводилось измерение концентраций ионов тяжелых металлов в образцах почв и кормах, взятых из экологических зон PCO — Алания. Загрязнение почв тяжелыми металлами устанавливали прямыми методами отбора почвенных проб на изучаемой территории и их химического анализа на содержание тяжелых металлов. В соответствии с рекомендациями И.Г. Важенина (1981), отбор образцов проводился на участках площадью не менее 1 га, с числом проб не менее 20.

Для объективной оценки процессов, происходящих в мясе, в качестве объектов исследования было выбрано по 3 головы молодняка крупного рогатого скота (в 6- и 18- месячном возрасте), свиней (в 4 и 7- месячном возрасте).

По окончании научно-хозяйственного опыта было исследовано мясо на содержание ряда химических элементов согласно методике ПНД.Ф. 16.1: 2.3:

3.11-98. "Методика выполнения содержания металлов в твердых объектах методом спектрометрии".

Биометрическая обработка цифрового материала проводилась по Е.К. Меркурьевой (1970). Использовались методы: ANOVA, факторный, корреляционный и регрессионный анализы.

Установлена экономическая эффективность выращивания и откорма животных в зависимости от экологических зон и оценка эколого-экономического ущерба биоресурсам.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Кормление животных

За время выращивания бычков и подсвинков кормили по нормам ВИЖ, по схеме, примерно одинаковой для каждой экологической зоны, а в дальнейшем - в соответствии с их рационами.

Анализ рационов показал, что животные в различные возрастные периоды были обеспечены разнообразными кормами и, по сравнению с нормами кормления, в основном были сбалансированы по всем важнейшим питательным веществам, за исключением тяжелых металлов, которых было в избытке в двух экологических зонах PCO — Алания.

3.2. Результаты исследования содержания ионов тяжелых металлов в системе почва — растение

В рамках исследований по эколого-геохимическому мониторингу геологической среды территории РСО-Алания, на участках с опасным уровнем техногенного загрязнения был выполнен комплекс исследований загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами (табл. 1).

Результаты эколого-геохимического опробования почв показали, что в различных техногенных зонах происходит значительное увеличение площади техногенного ареала загрязнения при существенном увеличении коэффициента концентраций большинства токсичных элементов (особенно в зоне чрезвычайно опасного уровня загрязнения).

За пределами Владикавказского техногенного ареала, в непосредственной близости от главных автодорог и металлургических предприятий города, отмечен рост концентраций химических элементов до уровня 5—20 ПДК (предельно-допустимой концентрации). Более высокое содержание свинца обнаружено в почвах Пригородного и Моздокского районов: превышение ПДК в 1,8 и 2,3 раза соответственно. На локальных участках загрязнения геологической среды повышенные концентрации кадмия (в 3,7; 3,4 раза) и цинка (в 2,5 раза) приурочены к почвенному горизонту Пригородного и Моздокского районов.

Таблица 1

Результаты исследования содержания ионов тяжелых металлов (ТМ) в почвах _экологических зон РСО-Алания, мг/кг_

ТМ Зона ПДК

1 2 3 4

Свинец (РЬ) 189,6 ±2,2 32,7 ± 0,2 38,5 ±0,1 234 ±2,1 100

Кадмий (Сс1) 3,74 ±0,1 0,37 ±0,1 0,22 ± 0 3,42 ± 0,2 1,0

Медь (Си) 128 ±0,9 103 ± 0,7 48 ±0,1 148 ±0,9 100

Цинк фп) 243,4 ± 1,9 44,3 ± 0,9 45,7 ± 0,8 237,2 ± 1,4 150

При подборе сельскохозяйственных культур, выращенных на загрязненных почвах, необходимо учитывать кумулятивную способность большинства растений. Учитывая широкое использование в кормлении сельскохозяйственных животных кормов собственного производства, нами было проведено определение уровня тяжелых металлов в рационах животных. Для этого химическому анализу были подвергнуты средние образцы сена, соломы, силоса, корнеплодов, мясокостной муки, зеленых кормов, концентратов, барды, взятые в указанных выше хозяйствах, так как они являются традиционными компонентами в рационах бычков и свиней.

Полученные результаты показали, что между концентрацией подвижных форм тяжелых металлов в почве и их содержанием в зерне кормовых культур, выращиваемых непосредственно в хозяйствах, существует прямая положительная связь. Так, если наивысший уровень кадмия был зафиксирован в почвах 1 техногенной зоны, то концентрация этого элемента в корнеплодах и концентратах также превышала предельно-допустимую концентрацию в 3 — 3,5 раза. Анализируя содержание цинка в кормах, выращенных в почвенных условиях 1 экологической зоны, отмечается превышение ПДК во всех образцах кормов. Также прямая корреляционная зависимость выявлена между концентрациями подвижных форм тяжелых металлов в почвах и кормах 4 зоны (Моздокский район). Содержание цинка и свинца в таких важных в рационе животных кормах, как - солома, корнеплоды, сено, барда, значительно превышает ДУ (допустимые уровни). Аналогичная картина наблюдается и по содержанию такого супертоксиканта, как кадмий в кормах растительного происхождения, выращенных в 4 зоне.

Следует отметить, что содержание ионов тяжелых металлов в кормах 2 и 3 экологических зон в среднем колеблется в пределах нормы. Превышение предельно допустимых концентраций в кормах Ардонского района (2 зона) отмечается: в соломе — по свинцу и цинку, в концентратах — по свинцу, цинку и меди. Корма, выращенные в 3 экологической зоне (Кировский район), по содержанию ионов тяжелых металлов можно отнести к «экологически чистой продукции».

3.3. Живая масса и её приросту животных

Главным показателем роста животных является их живая масса в различные возрастные периоды. В таблице 2 показано изменение этого показателя у бычков и кабанчиков, выращенных в различных экологических зонах PCO — Алания.

Таблица 2

Динамика живой массы животных, кг_

Возраст, мес. Зона

1 2 3 4

бычки

При рождении 31,0 ± 1,0 30,5 ± 1,5 31,7 ±0,8 31,0± 1,2

3 87,5 ± 3,2 91,0 ±4,5 89,5 ± 4,2 81,2 ± 3,8

6 146,0 ±3,8 150,2 ±4,8 155,0 ±6,0 149,2 ±3,8

9 222,0 ± 4,4 229,5 ± 5,0 233,5 ± 5,8 218,3 ±4,3

12 281,5 ±5,0 296,7 ± 5,2 303,6 ±4,4 279,0 ± 3,4

15 336,6 ±4,8 350,0 ±5,5 362,0 ± 5,8 325,8 ± 5,0

18 378,1 ±5,0 395,0 ± 6,0 408,5 ± 7,9 363,8 ± 6,4

кабанчики

2 16,6 ± 0,47 16,7 ±0,49 16,8 ±0,58 16,5 ±0,44

3 30,0 ±0,86 31,5 ±0,68 32,0 ± 0,72 29,8 ± 0,80

4 44,2 ±0,81 46,8 ± 1,03 50,0 ± 0,82 42,8 ± 0,95

5 59,3 ± 1,20 65,0 ± 1,05 68,5 ±1,00 57,0 ± 1,25

6 76,4 ± 2,05 81,5 ± 1,95 85,8 ± 1,50 74,8 ± 1,83

7 93,7 ± 2,42 99,8 ±2,85 103,0 ±2,22 92,0 ± 2,6

Согласно полученным данным, лучшим ростом отличались бычки, выращенные в 3 экологической зоне, которые в 18 — месячном возрасте имели большую, по сравнению со сверстниками других зон, живую массу.

Имея приблизительно одинаковую массу при рождении, они в 3 месяца превосходили аналогов 4 зоны на 8,3 кг или на 10,22 % (Чс1 = 1,46); в 6 месяцев -на 14,8 кг или на 10,55 % (Р > 0,95); в 9 месяцев - на 15,2 кг или на 6,96 % (Р > 0,95); в 12 месяцев - на 24,6 кг или на 8,82 % (Р > 0,999); в 15 месяцев - на 37,0 кг или на 11,11 % (Р > 0,999); в 18 месяцев - на 44,70 кг или на 12,29 % (Р > 0,999).

Между бычками 1 и 4 зон существенных различий, как в отдельные возрастные периоды, так и в конце откорма, не выявлено. Бычки 2 зоны, по сравнению с аналогами 4 зоны, имели большую живую массу в 3 месяца на 9,8 кг или на 12,07 % 0с1 = 1,91); в 6 - на 10,0 кг или на 7,13 % ^с! = 1,63); в 9 - на 11,2 кг или на 5,13 % (М = 1,70): в 12 - на 15,7 кг или на 6,34 % (Р > 0,95); в 15 -на 24,2 кг или на 7,42 % (Р > 0,95); в 18 месяцев - на 31,2 или на 8,58 % (Р > 0,99). При сравнении их с аналогами 1 зоны достоверная разница выявлена только, начиная с годовалого возраста, и соответственно составила 15,2 кг (Р > 0,95); 13,4 кг(1с1= 1,83) и 16,9 кг (Р > 0,95).

При примерно одинаковой живой массе в 2-месячном возрасте, выращенный в разных зонах молодняк свиней, также отличался между собой по этому показателю. Уже в 4- месячном возрасте наблюдалась достоверная разница при сравнении кабанчиков 3 зоны с аналогами 1 и 4 зон. Она составила соответственно 7,2 — 5,8 кг или 16,82 - 13,12 % (Р > 0,999). По сравнению с кабанчиками, выращенными во 2 зоне, превосходство составило 3,2 кг или 6,83 % (Р > 0,95). Между подсвинками 1 и 4 зон разница по этому показателю была недостоверной.

Аналогичная картина наблюдалась и в другие возрастные периоды. В конце откорма подсвинки 3 зоны достигли живой массы 103 кг, что больше, чем у аналогов 1 зоны на 9,3 кг; 2 - на 3,3 кг; 4 - на 11 кг (Р > 0,95 - 0,999).

Из полученных данных видно, что между живой массой и интоксикацией существует положительная связь. При этом влияние тяжелых металлов сказывается в последние месяцы откорма, благодаря большему накоплению этих металлов в организме.

По абсолютному приросту живой массы большим показателем, как в отдельные возрастные периоды, так и в целом за весь период откорма, отличались бычки 3 наиболее «экологически чистой» зоны. В целом за весь период откорма преимущество их над аналогами 4 и 1 зон было значительным

— 13,22 % и 8,55 %, и несущественным — по сравнению со сверстниками 2 зоны

— 3,37 %.

Что касается кабанчиков, то установлена такая же закономерность, как и у бычков. Лучшим абсолютным приростом отличались кабанчики 3 и 2 экологических зон, которые имели больший показатель во все возрастные периоды, а в целом за весь период откорма превосходили сверстников 4 зоны на 10,7 - 7,6 кг или на 14,17 - 10,06 %, а 1 зоны, соответственно, на 9,1 - 6,0 кг или на 11,18- 7,78%.

Энергию роста животных характеризует среднесуточный прирост живой массы, по которому бычки 3 зоны превосходили сверстников 4 зоны на 82 г или на 13,31 %, 1 зоны - на 55 г или на 8, 55 % и 2 зоны —на 23 г или на 3,41 %.

Большей энергией роста, по сравнению с аналогами других зон, отличались и кабанчики 3 зоны. Так, среднесуточный прирост живой массы у них за весь период откорма был на 72 г больше, чем у аналогов 4 зоны и на 61 г

— по сравнению с животными 1 зоны. Между ними и кабанчиками 2 зоны разница была несущественной и составила 21г.

Следовательно, выращивание животных в различных зонах экологического загрязнения сказывается на их живой массе и ее приросте, как важнейших показателей роста.

3.4. Гематологические показатели животных

Как показали морфологические и биохимические исследования (табл. 3), постепенная кумуляция тяжелых металлов не вызывает морфологически заметной реакции организма подопытных животных на замедленную интоксикацию в виде увеличения лейкоцитов в крови.

Таблица 3

Морфологические и биохимические показатели подопытных животных

Показатель Зона

1 | 2 | 3 | 4

бычки

Гемоглобин, г/л 100,2 ±2,1 105,5 ±2,0 107,7 ±2,2 95,2 ± 2,4

Эритроциты, 1012/л 6,52 ± 0,22 7,02 ±0,16 7,42 ± 0,30 6,00 ±0,18

Лейкоциты, 109/л 10,52 ±0,44 10,42 ±0,36 10,22 ±0,51 10,75±0,48

Резервная щелочность, об. % СО, 496 ± 2,5 500 ±3,8 510 ±4,0 492 ± 3,3

Кальций, ммоль/л 3,27 ±0,14 3,51 ±0,10 3,62 ±0,13 3,20 ±0,11

Фосфор, ммоль/л 2,32 ± 0,03 2,58 ± 0,04 2,61 ±0,05 2,25 ± 0,03

Общий белок, г/л 72,5 ± 3,6 76,8 ±3,5 80,5 ± 3,0 74,8 ± 2,8

кабанчики

Гемоглобин, г/л 96,6 ± 2,2 101,5 ±2,0 106,5 ±2,1 93,2 ± 2,6

Эритроциты, 10,2/л 6,28 ± 0,24 7,13 ±0,18 7,32 ± 0,2 0 6,22 ±0,21

Лейкоциты, 109/л 10,22 ±0,24 9,72 ± 0,36 9,63 ±0,31 10,82±0,54

Резервная щелочность, об. % С02 487 ± 2,7 498 ± 4,2 512 ±4,9 482 ± 4,5

Кальций, ммоль/л 3,17 ± 0,19 3,49 ±0,12 3,66 ±0,12 3,14 ± 0,13

Фосфор, ммоль/л 2,36 ± 0,04 2,59 ± 0,05 2,63 ± 0,04 2,24 ± 0,02

Общий белок, г/л 72,4 ±5,1 77,9 ± 3,6 81,2 ±2,8 71,8 ±2,2

В то же время у животных, выращенных в относительно экологически благополучных зонах, отмечалось увеличение уровня гемоглобина и эритроцитов в крови. Установлено более положительное воздействие на гемо -и эритропоэз у подопытных животных 3 и 2 зон, в рационах которых отмечено меньшее содержание токсикантов. Так, у бычков этих зон содержание в крови гемоглобина было на 12,5 — 10,3 г/л больше, чем у аналогов 4 зоны (Р > 0,95), и на 7,5 — 5,3 г/л - по сравнению с животными 1 зоны.

В условиях постоянной интоксикации организма тяжелыми металлами, поступившими с кормом, большей резервной щелочностью крови отличались животные 3 и 2 экологических зон, меньшей - 1 и 4 зон, что говорит о самом высоком уровне щелочных ионов в крови последних.

В сыворотке крови бычков и кабанчиков 3 и 2 зон содержалось также больше кальция и фосфора, что характеризует лучший уровень обмена минеральных веществ в теле животных выращенных в этих зонах. Более благоприятные экологические условия содержания позволили у бычков увеличить содержание кальция по сравнению с аналогами 4 зоны на 0,42 — 0,31 ммоль/л (Р > 0,95), 1 зоны - 0,35 - 0,24 ммоль/л (Р < 0,95), фосфора соответственно на 0,36 - 0,33 ммоль/л (Р > 0,95) и 0,29 - 0,26 ммоль/л (Р < 0,95). Аналогичная картина установлена и по содержанию белка в сыворотке крови, что свидетельствует о лучшей оптимизации белкового обмена.

Следовательно, животные, выращенные в условиях экологически чистых зон, отличались лучшим физиологическим состоянием, чем сверстники менее благоприятных экологических зон.

3.5. Убойные и мясные качества подопытных животных

В решении проблемы увеличения продуктов животноводства одним из основных направлений является производство мяса, особенно говядины и свинины.

Для установления убойных и мясных качеств подопытных бычков и кабанчиков в конце откорма проведен убой 3 голов с каждой зоны (табл. 4).

Таблица 4

Убойные и мясные качества животных

Зона

Показатель 1 2 3 4

бычки

Предубойная масса, кг 380,0 ±4,6 398,5 ± 5,9 408,8 ± 5,0 365,0 ± 5,2

Масса парной туши, кг 198,4 ±3,6 212,8 ±3,2 227,0 ± 3,6 188,0 ±3,8

Выход туши, % 52,2 53,4 54,8 51,5

Масса внутр. жира, кг 5,2 ± 0,27 6,0 ± 0,29 6,8 ± 0,70 4,4 ± 0,32

Убойная масса, кг 203,6 ± 3,2 218,8 ±2,4 230,8 ± 3,0 192,4 ±3,5

Убойный выход, % 53,57 ±0,23 54,90 ±0,12 56,45 ± 0,48 52,71±0,22

кабанчики

Предубойная масса, кг 94,2 ± 1,1 100,5 ± 1,5 103,2 ± 1,4 93,0 ± 1,4

Масса охлажденной туши с головой, ногами, внутр. жиром, кг 64,8 ± 0,8 69,5 ± 0,7 71,5 ±0,7 63,0 ± 0,8

Убойный выход, % 68,79 ± 0,76 69,15 ±1,67 69,28 ± 1,49 67,74

Длина туши, см 92,2 ± 1,2 94,5 ± 1,5 95,2 ± 1,4 91,0 ± 1,6

Толщина шпика над 67 груд, позвонками, мм 41,3 ± 1,12 40,8 ± 0,3 40,0 ± 0,3 42,0 ± 0,4

Площадь «мышечного глазка», см2 24,8 ± 0,4 26,7 ± 0,3 27,5 ± 0,4 25,0 ± 0,2

Согласно полученным данным, выращенные в экологически более благоприятных зонах животные характеризовались более высокими убойными и мясными качествами, по сравнению с аналогами из других экологических зон.

Так, у бычков 3 и 2 зон превосходство по сравнению с аналогами 4 зоны составило: по массе парной туши — 19,15 — 13,19 %, массе внутреннего жира — 2,0 - 1,6 кг, убойному выходу — 3,74 — 2,19 %, выходу туши — 3,3 — 1,9 %. Несколько меньшей разница была при сравнении их с животными 1 зоны.

При большей живой массе и массе охлажденной туши (Р > 0,95), кабанчики 3 и 2 зон, по сравнению с аналогами других зон, отличались и большим убойным выходом. Что касается толщины шпика над 6 — 7 грудными позвонками, то они отставали от своих сверстников соответственно на 1,3—2 мм и на 0,5 — 1,2 мм. Площадь «мышечного глазка» у кабанчиков, выращенных в более благоприятных в экологическом отношении зонах, была большей, чем 4 зоны на 2,5 — 1,7 см" (Р > 0,99 — 0,95), а по сравнению с животными 1 зоны - на 2,7 — 1,9 см2 (Р > 0,99 - 0,95). По длине туши разница составила 4,2 - 3,5 см (Р > 0,95) и 3,0 - 2,3 см (Р > 0,95), соответственно.

Следовательно, выращенные в экологически благоприятных зонах животные характеризовались более высокими убойными и мясными качествами по сравнению с аналогами других экологических зон.

3.6. Химический состав мяса подопытных животных

В связи с условиями техногенного загрязнения в различных экологических зонах PCO — Алания, выявлено, что мясо отличается и по

химическому составу (табл. 5).

Таблица 5

_Химический состав длиннейшей мышцы спины, %_

Показатель Зона

1 | 2 | 3 | 4

бычки

Сухое вещество 22,48 ±0,19 23,18 ±0,17 24,87 ±0,21 22,41±0,16

Протеин 19,05 ±0,05 21,98 ±0,06 21,72 ±0,07 18,81±0,06

Жир 2,20 ± 0,05 2,00 ± 0,02 1,95 ±0,03 2,40 ± 0,04

Зола 1,23 ±0,01 1,20 ±0,01 1,18 ±0,02 1,20 ±0,01

Жиро - протеиновое отношение 1:8,7 1:10 1:11,1 1:78

кабанчики

Сухое вещество 24,8 ± 0,20 26,0 ±0,18 27,2 ± 0,24 24,3 ± 0,20

Протеин 19,2 ±0,06 20,5 ± 0,07 21,7 ±0,06 19,0 ±0,05

Жир 4,6 ± 0,04 4,3 ± 0,06 4,3 ± 0,06 4,6 ± 0,04

Зола 1,0 ±0,02 1,2 ±0,01 1,2 ±0,01 0,9 ± 0,02

Жиро - протеиновое отношение 1:4,17 1:4,76 1:5,04 1:4,13

Лучшие показатели отмечены в мясе бычков 3 зоны, худшие — 1 и 4 зон. Между животными 3 и 4 зоны разница в пользу первых, составила по сухому веществу - 2,46 %, протеину — 2,91 %, при примерно одинаковом содержании золы и меньшем (на 0,45 %) - жира.

Аналогичная картина установлена и при сравнении животных 2 и 4 зон между собой. Лучшим жиро - протеиновым соотношением отличалось мясо 3

зоны, худшим — 4 зоны, то есть в данном случае также выявлена прямая связь с интоксикацией животного.

Более полноценным было и мясо кабанчиков 3 и 2 зон, так как в нем содержалось сухого вещества больше, чем у животных 4 зоны на 2,9 — 1,7 % (Р > 0,99), 1 зоны — на 2,4 — 1,2 % (Р > 0,999). Такая же картина наблюдается и по количеству протеина в мясе при несколько меньшем содержании жира (на 0,2 -0,3 %) и лучшим жиро — протеиновым отношением.

3.7. Результаты исследования содержания ионов тяжелых металлов

в мясе

Для объективной оценки процессов, происходящих в мясе, вырабатываемом в различных техногенных зонах РСО-Алания, были проведены исследования на содержание тяжелых металлов (табл. 6).

Таблица б

тм Зона ПДК

1 | 2 | 3 | 4

в возрасте 6 месяцев

Свинец 0,21 ±0,01 0,07 ± 0,0 0,02 ± 0,0 0,29 ± 0,0 0,5

Кадмий 0,025 ± 0 0,011 ±0,0 0,006 ± 0,0 0,02 ± 0,0 0,05

Медь 2,7 ±0,1 0,14 ±0,01 0,069 ± 0,0 2,9 ± 0,0 5,0

Цинк 46,8 ± 0,2 20,68 ±0,1 18,47 ± 0,1 42,84 ± 0,2 70,0

в возрасте 18 месяцев

Свинец 0,52 ± 0,02 0,47 ± 0,0 0,36 ± 0,0 0,63 ±0,1 0,5

Кадмий 0,04 ±0,01 0,029 ± 0,0 0,02 ± 0,0 0,36 ±0,2 0,05

Медь 6,8 ±0,1 5,2 ± 0,1 4,7 ±0,1 6,7 ±0,9 5,0

Цинк 110,7 ±3,4 90,7 ±1,2 42,2 ± 0,3 181 ±4,2 70,0

Анализируя полученные данные, можно сформулировать следующее: показатели безопасности в мясе (содержание ионов тяжелых металлов) молодняка крупного рогатого скота в 6-месячном возрасте не превышают допустимые уровни. Тем не менее, во всех образцах присутствуют соли тяжелых металлов, причем в продукции, взятой из 1 и 4 техногенных зон, их содержание было выше, чем во 2 и 3 зонах: по меди — в 19 и 39 раз соответственно (Р > 0,95); по свинцу - в 3 и 10 раз (Р > 0,95), разница в концентрации таких тяжелых металлов, как цинк и кадмий, была недостоверной.

Следует отметить высокую кумулятивную способность ионов тяжелых металлов в мясе крупного рогатого скота, учитывая возрастные особенности объектов исследования. Уровень свинца в мясе 1 зоны увеличился в 2,5 раза, кадмия - в 2, меди - в 3,5, цинка - в 2,5 (Р > 0,95). Аналогичная картина наблюдается и в мясе, произведенном в других экологических зонах. При этом

в образцах 1 и 4 зон исследования отмечено значительное превышение ДУ по содержанию ионов тяжелых металлов.

В таблице 7 представлены данные о содержании ТМ в мясе кабанчиков в возрасте 4 и 7 месяцев, согласно которым выявлено, что концентрация исследуемых показателей безопасности выше, чем в мясе крупного рогатого скота. Разница, по наиболее загрязненной 4 зоне, составила по свинцу 0,04 мг/кг, кадмию - 0,11 мг/кг, цинку - 5,4 мг/кг (Р > 0,95). Как показывают исследования, в мясе кабанчиков содержится большое количество свинца, кадмия, меди, цинка, при этом концентрация их в 4-месячном возрасте не превышает ПДК. В возрасте же 7 месяцев превышение допустимого уровня отмечено в мясе 1 и 4 зон по концентрации всех ТМ.

Содержание ТМ в мясе кабанчиков, мг/кг

Таблица 7

ТМ Зона ПДК

1 2 3 4

в возрасте 4 месяцев

Свинец 0,27 ±0,01 0,09 ± 0,02 - 0,32 ±0,1 0,5

Кадмий 0,029 ± 0,0 0,02 ± 0,0 - 0,028 ± 0,0 0,05

Медь 2,1 ± 0,9 1,2 ±0,1 0,07 ± 0,00 2,47 ± 0,08 5,0

Цинк 42,3 ± 1,3 16,6 ± 0,5 19,85 ± 1,0 46,8 ±2,1 70,0

в возрасте 7 месяцев

Свинец 0,6 ± 0,02 0,5 ± 0,0 0,38 ±0,01 0,67 ± 0,2 0,5

Кадмий 0,053 ±0,01 0,044 ± 0,0 0,02 ± 0,0 0,47 ±0,1 0,05

Медь 7,7 ± 1,2 5,4 ± 1,2 3,6 ± 0,9 6,2 ± 1,3 5,0

Цинк 101,5 ±3,2 98,4 ± 2,4 38,9± 1,1 186,4 ±4,2 70,0

При этом в мясе животных экологически благоприятных зон по сравнению с 1 зоной содержалось меньше свинца на 0,22 — 0,1 мг/кг, меди — на 4,1 — 2,3 мг/кг, цинка — на 62,6 - 3,1 мг/кг, а по сравнению с 4 зоной, соответственно, на 0,29 - 0,17 мг/кг; 2,6 - 0,8; 147,5 - 88 мг/кг.

Результаты исследований содержания ионов тяжелых металлов в мясе, вырабатываемом в разных зонах экологического загрязнения республики, показывают, что концентрация ионов тяжелых металлов в свинине выше, чем в говядине, что позволяет говорить о большей кумулятивной способности свиней. При этом к наиболее загрязненной продукции относится мясо, полученное от животных 1 и 4 техногенных зон.

Результаты диаграммы, представленной на рисунке 2, подтверждают данные таблиц 6 и 7 и, в соответствии с коэффициентом корреляции, позволяют говорить о закономерностях распределения вредных веществ в цепи почва — растение - животное.

Анализируя полученные результаты, можно отметить следующее: пределы варьирования данных по содержанию тяжелых металлов в образцах

мяса различных экологических зон достаточно велики. При этом содержание ионов тяжелых металлов в мясе, проанализированном в 2004 году, значительно выше по сравнению с предыдущим годом, что связано с прогрессирующим техногенезом в республике.

При рассмотрении техногенных зон РСО - Алания отмечено: тяжелые металлы располагаются по мере уменьшения концентрации в следующей последовательности: Сс1, РЬ, Си, Хп (4 зона) —► Сс1, РЬ, Си, Ъъ (1 зона) —* Сс1, РЬ, Си, 2.п (2 зона) —► Сс1, РЬ, Си, Ъ\ (3 зона). Показатели безопасности мяса, взятого из 1 и 4 зон, значительно превышают ПДК.

Рис. 2. Средние концентрации тяжелых металлов в мясе по годам

3.8. Результаты исследования содержания химических элементов в мясе в зависимости от экологических зон

В России санитарными правилами и нормами определены критерии безопасности для следующих токсичных веществ: ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, медь, цинк, железо, алюминий, никель, олово, сурьма, хром.

Проведенные нами исследования в мясе, вырабатываемом в различных зонах экологического загрязнения Республики Северная Осетия — Алания, показали содержание еще пяти химических элементов, ненормируемых санитарными правилами и нормами в России (титан, ванадий, кобальт, молибден, вольфрам), в то время как в ряде зарубежных стран официально установлены предельно допустимые концентрации на данные металлы (К. Рейли, 1985).

Титан. Науке известны случаи острых и хронических заболеваний, вызванных воздействием титана и его соединений.

Ванадий в высоких концентрациях подавляет синтез холестерина и приводит к снижению уровня фосфолипидов и холестерина в крови. При попадании в организм происходит дезактивация фермента холинэстеразы, что приводит к дефициту холина, и может стать причиной заболевания печени и почек.

Кобалып. Токсическое действие кобальта классически отождествляется со многими случаями тяжелой сердечной недостаточности.

Молибден. Данных о содержании в пище человека очень мало, но имеются подробные изучения содержания металла в рационе животных, (высокое содержание вызывает токсикоз, слабость и даже смерть). У человека предполагается, что молибден является фактором при подагре и рассеянном склерозе.

Вольфрам. Не доказано, что металл необходим для жизнедеятельности человека. Одной из причин опасности вольфрама является его способность вступать в антагонизм с молибденом.

На наш взгляд, воздействие токсичных элементов на организм человека, обуславливая такое понятие известное науке как "отдаленные последствия", характеризует канцерогенный, мутагенный и эмбриотоксический эффект. Патология сохраняется в отдельные сроки жизни, даже после прекращения поступления токсических элементов в организм с пищей.

Результаты содержания вышеуказанных химических элементов представлены в таблице 8, согласно которым самое высокое превышение фоновых концентраций выявлено в мясе 1 и 4 зон. Такие химические элементы, как ванадий, кобальт, молибден, сурьма в мясе содержаться не должны, тем не менее, они обнаружены во всех исследуемых образцах, причем в мясе 4 зоны содержание ванадия и молибдена сильно завышено.

Следует отметить, что содержание химических элементов в мясе 2 и 3 экологических зон в среднем колеблется в пределах нормы, тем не менее, отмечено содержание ванадия и хрома в образцах, взятых из 3 зоны.

В 1 зоне выявлена зависимость цинка от свинца, кадмия и меди. Увеличение любого из этих металлов ведет к повышению содержания цинка. В этой зоне сопутствуют такие химические элементы, как никель, мышьяк, олово, при этом разница в содержании тяжелых металлов для говядины и свинины значительна. В говядине отмечена большая концентрация таких металлов, как алюминий, титан, железо, свинец, ванадий, кобальт, молибден, сурьма; 2 зоны -мышьяк, марганец, железо, ванадий, кобальт, сурьма. При этом в свинине 1 зоны установлена большая концентрация хрома, марганца, никеля, меди, цинка, мышьяка, кадмия вольфрама; 2 зоны - алюминия, молибдена, свинца, титана, хрома, никеля, меди, цинка, кадмия, вольфрама.

Таблица 8

Содержание химических элементов в говядине и свинине, мг/кг

Элемент Зона пдк

1 2 3 4

гов. св. гов. св. гов. св. гов. св.

Алюминий 9,42 10,3 8,8 8,53 1,7 1,9 10,2 11,5 10

Титан 5,2 4,7 3,2 4,56 2,2 2,53 7,3 12,1 1,8-2,4

Ванадий 0,044 0,023 0,042 0,01 0,02 0,022 0,09 0,13 .

Хром 5,5 4,8 9,9 8,56 0,55 0,75 4,6 5,1 0,2

Марганец 0,64 0,72 0,58 0,56 0,35 0,23 2,45 4,1 0,35-1,1

Железо 130,3 101 97,2 76,4 64,5 70,3 120 470 50,0

Кобальт 0,009 0,005 0,006 0,004 - 0,002 0,01 0,026 -

Никель 0,74 0,78 0,37 0,43 0,12 0,14 0,22 0,32 0,5

Медь 6,8 7,7 5,2 5,4 4,7 3,6 6,7 6,2 5,0

Цинк 110,7 101,5 90,7 98,4 42,2 38,9 181 186,4 70,0

Мышьяк 0,22 0,27 0,165 0,11 0,028 0,017 0,14 0,26 0,1

Молибден 0,14 0,12 0,087 0,095 0,001 - 0,34 0,46 Сл.

Кадмий 0,04 0,053 0,029 0,044 0,02 0,02 0,36 0,47 0,05

Сурьма 0,064 0,032 0,009 0,009 - 0,0001 0,03 0,032 -

Вольфрам 0,074 0,079 0,065 0,092 0,0002 - 0,11 0,17 Сл.

Свинец 0,52 0,6 0,47 0,5 0,36 0,38 0,63 0,67 0,5

По данным факторного анализа, целью которого является группирование признаков в факторы, объединяющие сходные признаки, нами были составлены диаграммы (рис. 3-4) для наиболее и наименее загрязненных зон (4 и 3 соответственно).

А1 П Мп Ие N1 Си Хп Лб Сё РЬ

Рис. 3. Химические элементы в мясе животных 3 зоны

Свинина Говядина

Мо

БЬ

Рис. 3.1. Химические элементы в мясе животных 3 зоны Следует отметить, что в мясе, взятом в 3 экологической зоне концентрации кадмия, меди, цинка, свинца значительно меньше, чем во всех других зонах (рис. 3 - З.1.). При этом отмечено значительное содержание таких металлов, как железо, ванадий, тем не менее, по содержанию других металлов, и при сопоставлении с показателями других техногенных зон, 3 зону можно выделить как «экологически чистую».

ьй сг

Свинина Говядина

А1 "П Мп Ре N1 Си 2п Аэ Сс! РЬ

Рис. 4. Химические элементы в мясе животных 4 зоны

В мясе, взятом от животных 4 зоны концентрации кадмия, цинка, свинца и меди значительно больше, чем во всех других зонах (рис. 4 — 4.1.). Выявлено что в мясе данной зоны концентрация кадмия является наибольшей. Количество меди было меньше, чем цинка и им не сопутствовал ни один тяжелый металл.

Рис. 4.1. Химические элементы в мясе животных 4 зоны

Согласно результатам исследований установлено:

— содержание животных с целью получения качественной продукции по мере увеличения «экологического» благополучия распределено в следующий ряд: 4 зона —» 1 зона —» 2 зона —> 3 зона;

— пределы варьирования данных по содержанию тяжелых металлов в мясе крупного рогатого скота и свиней разных техногенных зон достаточно велики;

— показатели безопасности мяса, взятого из 1 и 4 экологических зон, значительно превышают ПДК.

4. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ

В диссертационной работе произведен расчет экономической эффективности откорма животных в разных экологических зонах, согласно которому, экономически выгодным является откорм сельскохозяйственных животных в экологически более безопасных 3 и 2 зонах. На 1 кг прироста живой массы они имели наименьшую себестоимость прироста, что способствовало получению большего уровня рентабельности, по сравнению с 4 зоной на 18,60 — 14,31 %, а по сравнению с 1 зоной, соответственно, на 13,93 -9,59 %.

Также была проведена оценка эколого-экономического ущерба биоресурсам, представляющая собой оценку в денежной форме возможных отрицательных последствий растительному и животному миру, связанных с антропогенными и техногенными нагрузками на окружающую природную среду. Результаты расчета показали, что наибольший ущерб наносится от производства мяса в 1 и 4 экологических зонах, наименьший — в 3 зоне.

По результатам экологического маркетинга, установлено что в большинстве своем население остается плохо информированным об экологической обстановке в PCO - Алания и показателях безопасности пищевых продуктов.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что между концентрацией подвижных форм тяжелых металлов в почве и их содержанием в кормах растительного происхождения, выращиваемых непосредственно в хозяйствах, существует прямая связь, при этом значительное превышение ПДК отмечено в 1 и 4 экологических зонах.

2. Согласно данным содержания тяжелых металлов в кормах разных экологических зон, значительное превышение ПДК отмечено во всех образцах 1 и 4 зон (Пригородный и Моздокский районы), незначительное — 2 зоны (Ардонский район), а корма, выращенные в 3 зоне (Кировский район), были отнесены к «экологически чистым».

3. Выращивание животных в разных зонах экологического загрязнения сказывается на их живой массе, абсолютном, среднесуточном и относительном приросте, как важнейших показателях роста животных.

3.1. Имея примерно одинаковую живую массу при рождении, с животными других зон, бычки 3 экологической зоны уже с 6- месячного возраста достоверно превосходили сверстников наиболее неблагоприятной 4 зоны, и в конце откорма разница составила 44,7 кг или 12,3 %. Достоверная разница установлена и при сравнении животных, выращенных в условиях 2 зоны, по сравнению с аналогами 4 зоны, начиная с 12- месячного возраста.

3.2. Кабанчики 3 экологически чистой зоны с 4- месячного возраста имели большие показатели живой массы, абсолютного, среднесуточного и относительного прироста и за период откорма достоверно превосходили аналогов 1 и 4 зон соответственно на 9,3 — 11 кг, 11,80 — 14,30 %, 61 — 74 г, 4,10 -4,73 %.

4. Выращенные в экологически благоприятных зонах животные характеризовались более высокими убойными и мясными качествами по сравнению с аналогами других экологических зон.

4.1. Бычки 3 и 2 зон по сравнению с аналогами 4 зоны имели больший показатель массы парной туши на 19,15 — 13,19 %, убойного выхода — на 3,74 — 2,19 %, выхода туши к предубойной массе - на 3,3 — 1,9 %.

4.2. При примерно одинаковом убойном выходе (67,74 — 69,28 %), кабанчики экологически чистых зон, по сравнению со сверстниками худшей в экологическом отношении 4 зоны, отличались большим показателем площади «мышечного глазка» на 2,5 — 1,7 см2, длины туши — на 4,2 - 3,5 см, уступая по толщине шпика над 6 — 7 грудными позвонками на 2,0 — 1,2 мм. Примерно такая же разница выявлена и при сравнении с аналогами 1 зоны.

5. Более полноценным является мясо животных, выращенных во 2 и 3 экологических зонах, так как оно отличалось большим количеством сухого вещества и лучшим жиро - протеиновым отношением.

6. Данные морфологического и биохимического состава крови указывают на лучшее физиологическое состояние животных экологически чистых зон, по сравнению с менее благоприятными зонами.

7. При исследовании мяса животных разных эколого-геохимических зон установлено:

7.1. Все исследуемые образцы содержат ионы тяжелых металлов, но при этом мясо бычков в 6- и кабанчиков в 4- месячном возрасте не превышало ПДК, в то время как при оценке в конце откорма отмечено превышение ПДК ионов тяжелых металлов.

7.2. В мясе свиней отмечена большая кумулятивная способность по тяжелым металлам.

7.3. Пределы варьирования данных по содержанию тяжелых металлов в мясе, проанализированном в 2004 году, были значительно выше, по сравнению с предыдущим годом, что связано с прогрессирующим техногенезом в республике.

7.4. Тяжелые металлы располагаются по мере уменьшения концентрации в следующей последовательности: Сс1, РЬ, Си, 7м. (4 зона) —» С<1, РЬ, Си, 2л\ (1 зона) -* С(1, РЬ, Си, Хп (2 зона) — Сс!, РЬ, Си, Ъп (3 зона);

7.5. Пределы варьирования данных по содержанию тяжелых металлов в мясе разных техногенных зон достаточно велики. К наиболее загрязненной продукции относится мясо, полученное от животных 1 и 4 техногенных зон (Пригородный и Моздокский районы), которое не соответствует медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества продовольственного сырья и пищевой продукции.

8. Выявлено содержание в мясе пяти химических элементов, не нормируемых санитарными правилами и нормами в России (титан, ванадий, кобальт, молибден, вольфрам). Отмечено значительное содержание в мясе всех техногенных зон титана, ванадия, хрома, кобальта, сурьмы, а в 1 и 4 зонах имело место и значительное содержание никеля, молибдена, вольфрама.

9. Экономически выгодным является откорм сельскохозяйственных животных в экологически более безопасных зонах.

10. Результаты маркетинговых исследований показали, что потребитель остается малоинформированным в вопросах безопасности продуктов питания, что влияет на изменение условий жизни и труда людей.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для реализации биолого-ресурсного потенциала молодняка крупного рогатого скота и свиней, а также генетически обусловленной продуктивности, рекомендуем проводить выращивание и откорм животных в экологически чистых зонах.

2. Исследования диссертационной работы в области продовольственной безопасности, связанной с антропогенной нагрузкой в эколого-геохимических зонах РСО-Алания, являются основанием для введения в реестр предельно-допустимых концентраций для ряда химических элементов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Цогоев В.Б., Василиади Г.К., Симеониди Д.Д. Показатели безопасности мяса, производимого в различных техногенных зонах РСО-Алания // Вестник МАНЭБ. - 2002. - Том 7 - № 9 (57). - С. 109.

2. Симеониди Д.Д., Василиади Г.К. Определение солей тяжелых металлов в мясе в зависимости от техногенных зон РСО-Алания// Современные проблемы формирования стратегии устойчивого развития регионального АПК: Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию ГТАУ. - Владикавказ, 2003. - С. 63 - 64.

3. Симеониди Д.Д., Василиади Г.К., Бутаев Т.М., Лалиева Н.В. Результаты экологического контроля токсичных элементов в продуктах животного происхождения // Студенческая наука экологии России: Материалы Северо-Кавказской региональной конференции. — Владикавказ, 2003. - С. 53.

4. Симеониди Д.Д. Изучение влияния внешних факторов на показатели безопасности мяса // Труды молодых ученых/ Владикавказский научный центр РАН. - 2003.-№3,-С. 141.

5. Симеониди Д.Д., Василиади Г.К. Влияние техногенеза в Северной Осетии на безопасность пищевой продукции // Сборник научных трудов/ Академия наук высшей школы. Северо-Осетинское Отделение, 2003. - № 1 (II). -С. 198.

6. Симеониди Д.Д. Загрязнения пищевых продуктов химическими элементами // Труды молодых ученых/ Владикавказский научный центр РАН. -2004.-№3,-С. 102.

7. Симеониди Д.Д., Василиади Г.К. Исследование содержания химических элементов в говядине и свинине // Актуальные проблемы современной науки: Материалы 5 Международной конференции молодых ученых и студентов. - Самара, 2004. — С. 77.

8. Симеониди Д.Д., Василиади Г.К. Экологическая оценка загрязнения мяса ионами тяжелых металлов // Хранение и переработка сельхозсырья: Теоретический журнал, 2005. - № 6. — С. 53.

9. Симеониди Д.Д. Окружающая среда и безопасность продуктов питания: Материалы Всероссийской научной конференции Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия. — Владикавказ, 2005. — С. 210.

10. Симеониди Д.Д., Василиади Г.К. Накопление ионов тяжелых металлов в продуктах питания И Труды молодых ученых/ Владикавказский научный центр РАН. - 2006. -№ 1. - С. 192- 195.

11. Симеониди Д.Д. Исследование показателей безопасности в мясе // Информационный листок, № 68 — 016 - 06. — Владикавказ, 2006.

Подписано в печать 28.04.2006. Заказ №114. Усл.печ.л. 1,4. Тираж 100 экз.

Полиграфический центр Северо-Осетинекого государственного университета им. K.JI. Хетагурова, 362025, г. Владикавказ, ул. Ватутина, 46

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Симеониди, Диана Дмитриевна

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Анализ проблемы загрязнений тяжелыми металлами в системе почва — растение - животные - человек

1.2. Токсиколого-гигиеническая характеристика тяжелых металлов

1.3. Анализ состояния экологической обстановки в экологических зонах PCO-Алания

1.4. Анализ теории и практики исследований техногенеза в PCO - Алания

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Кормление животных

3.2. Результаты исследования содержания ионов тяжелых металлов в системе почва - растение

3.3. Живая масса и ее прирост у животных

3.4. Гематологические показатели животных

3.5. Убойные и мясные качества подопытных животных

3.6. Химический состав мяса подопытных животных

3.7. Результаты исследования содержания ионов тяжелых металлов в мясе молодняка крупного рогатого скота и свиней

3.8. Результаты исследования содержания химических элементов в мясе в зависимости от экологических зон

4. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАБОТЫ

4.1. Экономическая эффективность откорма животных в разных экологических зонах

4.2. Результаты расчета предотвращенного экологического ущерба

4.3. Результаты исследований спроса на продукты животного происхождения

ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биолого-ресурсный потенциал молодняка крупного рогатого скота и свиней в условиях разных экологических зон РСО-Алания"

Увеличение производства экологически безопасной продукции животноводства представляет собой наиболее важную и сложную проблему аграрной науки и политики. В её решении одним из основных направлений является производство мяса, особенно говядины и свинины, занимающие в мясном балансе страны соответственно более 50 и 40 % (В.Г. Прудников, 2003; А.Т. Мысик, 2002).

В последние годы заметно усиливается антропогенное и техногенное воздействие на окружающую природную среду, на среду обитания человека. Наблюдается все усиливающееся загрязнение природных объектов: атмосферы, гидросферы, почвы, растительности различными поллютантами, что чревато опасными последствиями для жизнедеятельности людей (К.Е. Сокаев, 2002).

Степень влияния загрязняющих веществ на окружающую среду определяется составом и природой веществ, их концентрацией, продолжительностью воздействия, физиологическими и морфологическими особенностями подвергающегося воздействию объекта и другими факторами. С влиянием загрязняющих экосистемы веществ связаны неприятные различные ощущения, недомогания, болезни и даже смерть человека. По оценке Всемирной организации здравоохранения, из более чем 6 млн. известных химических соединений практически используется до 500 тысяч соединений; из них около 40 тысяч обладают вредными для человека свойствами, а 12 тысяч являются токсичными.

По Д.С. Орлову и Л.К. Садовниковой (2002), средняя техногенная нагрузка отдельных химических элементов на поверхность земной суши значительно возросла и находится в пределах 500-1000 кг/(км год) - для Ыа, А

С1, Са, Ре; 500-200 кг/(км год) для Б, Ы, К, А1, Р, а для токсичных элементов Си, 7л\, РЬ, N1, Аб, Сё достигает 10-0,1 кг/(км2 год).

Добыча и использование полезных ископаемых и другая ^ промышленная деятельность людей вызвала совокупность процессов, которые А.Е. Ферсман (1934) определил термином «техногенез».

А.И. Перельман (1975) ввел понятие «технофильность элементов» -отношение ежегодной добычи химического элемента в тоннах к его кларку. Он отмечает, что технофильность очень динамична и при общей тенденции для ряда металлов отличается неравномерностью. Различия в технофильности приводят к преимущественному накоплению на ' поверхности земли и концентрации в почвах ряда элементов.

Поступление токсикантов в организм человека происходит чаще всего по сложной системе: почва - растение - животные — человек. Ссылаясь на мнение Ж.С. Касымовой (1999), о закономерностях распределения тяжелых металлов в системе "почва-растение" при различных уровнях загрязнения, можно говорить о значительном загрязнении почв тяжелыми металлами. ^ Работами отечественных и зарубежных исследователей неопровержимо доказано, что загрязнение почв ТМ вызывает интоксикацию у большинства животных (Т.К. Тезиев, Р.В. Осикина), (C.B. Бердников, 1987), (М.И. Бокова, А.Н. Ратников, 1995), (M. Speich, С. Metayer, 1983). В работах D. Wirsmet (1985), установлено, что основным источником поступления соединений Cd и Pb в организм животных являются корма растительного происхождения.

Химические загрязнители, прежде всего тяжелые металлы, имеют прямое отношение к качеству продукции сельского хозяйства, s произведенной и выращенной в экологически неблагополучных районах.

Особый интерес представляет изучение животных, являющихся чувствительным индикатором начальных стадий загрязнения тяжелыми металлами. Они аккумулируют элементы в доступных «биологически активных» формах и отражают фактический уровень загрязнения экосистем и, благодаря тесной связи с почвенными условиями и ограниченной территории обитания, могут быть хорошими индикаторами химического загрязнения биосферы.

Изменчивость накопления тяжелых металлов в организме животных свидетельствует о существовании физиологических механизмов, противодействующих аккумуляции избытка токсикантов в организме.

Располагая сведениями о содержании тяжелых металлов у млекопитающих, можно прогнозировать их трансформацию в организме человека.

Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось изучение влияния техногенеза республики на биолого-ресурсный потенциал молодняка крупного рогатого скота и свиней, как одного из звеньев цепи почва - растение - животное - человек.

Поставленная цель была достигнута путем последовательного решения следующих задач:

- определить содержание ионов тяжелых металлов в системе почва — растение;

- изучить живую массу и её прирост у подопытных животных;

- установить морфологические и биохимические показатели крови животных;

- провести оценку убойных и мясных качеств бычков и подсвинков в зависимости от экологических зон;

- определить химический состав мяса подопытных животных;

- изучить содержание химических элементов, в том числе ионов тяжелых металлов в мясе молодняка крупного рогатого скота и свиней в зависимости от экологических зон;

- провести оценку фактического уровня безопасности, как показателя качества мясной продукции;

- рассчитать эколого-экономические показатели откорма животных;

- провести экологический маркетинг по районам PCO-Алания.

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях различных техногенных зон республики получены новые данные, свидетельствующие о значительном загрязнении мяса, как объекта биосферы, химическими элементами, в том числе и ненормируемыми санитарными правилами и нормами в России, но вызывающими «отдаленные последствия» в организме человека.

Практическая значимость работы:

- полученные результаты свидетельствуют о том, что расширение ^ масштабов техногенной сферы связано с интенсивным диспергированием веществ суши, запылением и загрязнением почв, возвратным выпадением аэрозолей, антропогенной пыли и химических соединений на сушу и поверхностные воды;

- выявлены особенности роста, а также формирования качественных характеристик мяса у подопытного молодняка крупного рогатого скота и свиней в зависимости от техногенных зон;

- обоснована изменчивость накопления тяжелых металлов в мясе животных, как одного из звеньев сложной цепи - почва — растение — животное — человек; результаты исследований могут быть рекомендованы предприятиям, вырабатывающим сельхозпродукцию, и при изучении ряда дисциплин в ВУЗах, связанных с наукой «Биология с основами экологии».

Научные положения, выносимые на защиту: I - зависимость содержания тяжелых металлов в системе почва растение - животное - человек от техногенных аномалий, образованных промышленными предприятиями города Владикавказа и региона в целом;

- показатели роста и продуктивности сельскохозяйственных животных в связи с различными экологическими зонами;

- морфологические и биохимические показатели крови животных;

- концентрация тяжелых металлов в мясе животных различных экологических зон Республики Северная Осетия - Алания;

- содержание ряда химических элементов в мясе, ненормируемых санитарными правилами и нормами в России, но вызывающих "отдаленные последствия" в организме человека;

- эколого-экономическое обоснование результатов исследований.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Биологические ресурсы", Симеониди, Диана Дмитриевна

3.7. Результаты исследования содержания ионов тяжелых металлов в мясе молодняка крупного рогатого скота и свиней

Для объективной оценки процессов, происходящих в мясе, вырабатываемом в различных экологических зонах РСО-Алания, были проведены исследования на содержание химических элементов.

Результаты исследований представлены в таблицах 14, 15 и на рисунках 5-8.