Автореферат (Теоретическое обоснование и разработка системы получения качественной продукции молочного животноводства в регионе с комбинированным техногенным загрязнением)

На правах рукописиКРИВОНОГОВА АННА СЕРГЕЕВНАТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫПОЛУЧЕНИЯ КАЧЕСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ МОЛОЧНОГОЖИВОТНОВОДСТВА В РЕГИОНЕ С КОМБИНИРОВАННЫМ ТЕХНОГЕННЫМЗАГРЯЗНЕНИЕМ06.02.05 – ветеринарная санитария, экология, зоогигиенаи ветеринарно-санитарная экспертизаАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степенидоктора биологических наукМосква – 2017Работа выполнена в отделе мониторинга и прогнозирования инфекционных болезнейФГБНУ «Уральский научно-исследовательский ветеринарный институт» и на кафедреинфекционной и незаразной патологии ФГБОУ ВО «Уральский государственныйаграрный университет».Научный консультант:доктор ветеринарных наук, профессорШкуратова Ирина АлексеевнаОфициальные оппоненты:Ведущая организация:Защита диссертации состоится « ____»_________ 2017 г.

в …___ часов на заседаниидиссертационного совета Д 220.042.05 при ФГБОУ ВПО «Московская государственнаяакадемия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» поадресу:109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, д.23;сайт http://www.mgavm.ru/С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московскаягосударственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии» имени К.И.Скрябина.Автореферат размещен на сайте ВАК referat_vak@obrnadzor.gov.ru«___ » ______________ 2017 г.Автореферат разослан «__» ______________ 2017 г.Ученый секретарь диссертационного совета: Волчкова Л.А.21. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования.

В промышленных регионах, а также натерриториях, пострадавших от крупных техногенных, в т.ч. радиационных аварийодним из главных негативных факторов является комбинированное загрязнениеназемных и пресноводных экосистем ксенобиотиками различного происхождения.В Уральском регионе находятся источники различных видов природного итехногенного загрязнения: металлургическая промышленность и машиностроение (Fe,Cd, Pb, Hg, Cu, Zn, Mn, Ni, Co, Mo, F, Al, Sr, аэрозоли и пыли), химическаяпромышленность (углеводороды, сера, бенз(а)пирены, моноксид углерода, сероводород,аммиак, фтороводород, оксиды азота и серы, БАВ и др.), зона радиационногозагрязнения – ВУРС (90Sr, 137Cs, 210Pb и др.), предприятия аграрно-промышленногокомплекса (пестициды, удобрения, лекарственные препараты, органические отходы),крупные населенные пункты и мегаполисы (пластик, бытовой мусор, лекарственныепрепараты, антибиотики, органические отходы, металлы), а также месторожденияполезных ископаемых (загрязнение грунтовых вод и почв естественное и при добыче).Постоянная циркуляция опасных контаминантов в экосистемах обусловленанепрерывным их переносом из абиотической среды в живые организмы, миграцией потрофическим цепям, возвращением в неживую среду и возобновлением вышеописанныхциклов.

Так формируется стойкое длительное загрязнение среды отдельнымивеществами, такими как тяжелые металлы и радионуклиды. В Уральском регионесущественное влияние на экологию оказывают радиационные факторы. Северная частьрегиона находится в зоне влияния Новоземельского полигона ядерных испытаний, акрупные территории средней и южной частей (Челябинская, Курганская и Свердловскаяобласти) загрязнены радионуклидами в результате трех крупных радиационныхкатастроф на НПО «Маяк» в 1949-1951, 1957 и 1967 гг.

(А.В. Трапезников, И.В.Молчанова, Е.Н. Караваева, В.Н. Трапезникова, 2007). В результате штатной иаварийной деятельности радиохимического комбината «Маяк» в 1949 - 1958 годысформировалась обширная зона радиационного загрязнения, включающая в себяВосточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС) (1957-1958 г.), Карачаевский след(1967 г.), загрязненный бассейн реки Теча (1949-1956 гг.).Возрастающаяагрессивностьокружающейсреды,сопровождающаясязагрязнениями микроэлементной природы, ведет к насыщению опаснымиконтаминантами всех звеньев биоты.

Накапливаясь в растениях, техногенныеполлютанты и радионуклиды затем по пищевой цепи попадают в организм животных ичеловека, нарушают функции отдельных органов и систем и снижают общуюрезистентность организма, в том числе устойчивость к инфекционным болезням (И.МДонник, П.Н. Смирнов, 2001, А.М. Смирнов., В.И. Дорожкин., Г.П. Кононеко 2015,М.И. Гулюкин, 2015).Учитывая экологическую специфику территорий, для производства продуктовпитания и сырья, отвечающих требованиям современных стандартов качества итехнических регламентов необходимо корректирующее воздействие на всех этапахпроизводства продукта: мониторинг состояния отдельных компонентов агробиоценоза;профилактика накопления опасных контаминантов в организме, восстановление иподдержание состояния здоровья сельскохозяйственных животных; предотвращениевторичного разноса ксенобиотиков с отходами животноводства; контроль качества3продуктов животноводства и применение современных высокотехнологичных способовпереработки сельхозпродукции.В связи с этим представляется актуальной разработка системы комплексных мерпо повышению качества животноводческой продукции в регионе с комбинированнымтехногенным загрязнением, основанная на мониторинге состояния агробиоценозов,эффективных методах профилактики токсического воздействия на животных и насовременных технологиях переработки животноводческой продукции.Степень разработанности темы исследования.

Современными исследованиямиустановлено, что в результате увеличивающегося антропогенного воздействия наокружающую среду сформировались новые биогеохимические территории, на которыхактивно ведется сельскохозяйственное производство. Изменения, происходящие вантропогенных биогеоценозах, оказывают значительное влияние на состояниесельскохозяйственных животных и качество получаемой от них продукции (И.М.Донник, И.А. Шкуратова, Г.М.

Топурия, А.М. Гертман, В.Т. Самохин, А.А. Пермяков,Л.Н. Лежнина, M.M. Roozbahani, S. Sobhanardakani, H. Karimi, R. Sorooshnia, 2006-2015).Примером территорий с комбинированным загрязнением может являться Уральскийрегион. По данным А.В. Трапезникова, И.В. Молчановой, Е.Н. Караваевой, В.Н.Трапезниковой, (2007-2015) уникальность Уральского региона определяется тем, что ониспытывает не имеющую мировых аналогов техногенную и радиационную нагрузку навсе экосистемы. Комбинированное загрязнение окружающей среды тяжелымиметаллами и радионуклидами обусловливает существенные изменения здоровьяживотных и влияет на качество животноводческой продукции.

Таким образом, в зонахкомбинированного техногенного загрязнения целесообразно осуществлять постоянныймониторинг загрязнения сельскохозяйственных угодий металлическими поллютантамии радионуклидами, состояния питьевой воды, растительных кормов, накопленияксенобиотиков в организме продуктивных животных. На основании получаемыхданных целесообразно выполнять картирование сельскохозяйственных угодий,планировать и проводить соответствующие профилактические мероприятия.Цель исследований.

Дать теоретическое обоснование и разработать системуполучения качественной продукции молочного животноводства в регионе скомбинированным техногенным загрязнением.Задачи исследований:1.Провести анализ загрязнения компонентов агробиоценоза радионуклидамии тяжелыми металлами в регионе с комбинированным техногенным загрязнением.2.Изучить влияние комбинированного действия антропогенных загрязнителейна состояние здоровья животных и качество продукции молочногоживотноводства.3.Дать характеристику органических отходов животноводства в зонекомбинированного техногенного загрязнения и их значения во вторичном разносеопасных контаминантов.4.Изучить возможности применения электрофизического метода обработкимолочных продуктов с целью обеззараживания и повышения их качества.5.Разработать научно-обоснованную систему получения качественнойпродукции молочного животноводства в регионе с комбинированнымтехногенным загрязнением.4Научная новизна.

Получены новые данные о современном состоянии икомбинированном загрязнении радионуклидами и тяжелыми металлами агробиоценозовв регионе Восточно-Уральского радиоактивного следа и приграничных территорий.Дана современная характеристика продукции молочного животноводства, получаемойна территории с остаточным радиационным загрязнением, выявлены связи междусодержанием радионуклидов и металлических техногенных контаминантов в кормовыхрастениях, содержанием их в организме животных, состоянием здоровья животных икачеством получаемой продукции в радиационно-загрязненных территориях и зонах,расположенных вблизи них.Впервые изучено содержание опасных контаминантов в органических отходахкрупного рогатого скота; охарактеризован трансграничный перенос радионуклидов,90Sr, 137Cs, 210Pb и токсичных элементов Cd, Fe, Zn, Cu на границе ВУРСа,опосредованный через биотические компоненты аграрных экосистем.Предложен электрофизический метод наносекундного электронного пучка (НЭП)для обеззараживания и повышения качества молочной продукции.

Впервыеустановлено, что воздействие НЭП в дозах, обеспечивающих элиминацию микрофлоры,улучшает отдельные качественные показатели молока (увеличивается содержаниесвободных аминокислот, снижается количество соматических клеток, улучшается класссыропригодности по сычужно-бродильной пробе).По результатам исследований получено 2 патента.Теоретическая и практическая значимость работы.Результаты проведенных исследований положены в основу разработаннойсистемы повышения качества продукции молочного животноводства в зоне скомбинированным загрязнением окружающей среды.

Применение комплекса методоввоздействия на каждое звено трофической цепи позволило повысить качествопродукции, что подтверждает его эффективность и востребованность. Разработаннаясистема позволяет оказывать более точное и эффективное воздействие на процесснакопления и переноса опасных контаминантов на различных участкахтехнологической и пищевой цепи, что значительно облегчает производствобиологически безопасной и полноценной продукции молочного животноводства,сохраняя при этом экономическую эффективность молочно-товарного производства.Результаты исследований автора могут быть использованы для повышениякачества продукции молочного животноводства на территориях, подвергнутыхкомбинированному антропогенному загрязнению (в том числе радиационному) исоседствующих с ними. По результатам исследований издано 5 научно-практическихрекомендаций. Также могут применяться в научно-исследовательской работе и вучебно-педагогическом процессе при подготовке специалистов ветеринарной,ветеринарно-экспертной, зоотехнической, технологической, биологической иэкологической направленности.Методология и методы исследования.Исследование взаимосвязей состояния агробиоценозов и качества продукциимолочного животноводства, получаемой от животных в регионе с комбинированнымтехногенным загрязнением, проводили путѐм комплексного последовательногоисследования накопления опасных контаминантов в кормовых растениях, готовыхрастительных кормах, органах и тканях животных, в молоке, мясе, субпродуктах, атакже в продуктах жизнедеятельности животных.