Цель и методика исследованийЭкологическая обстановка в зоне Среднего Урала и в частности в Свердловской области остается сложной. В регионе функционирует большое количество предприятий химической промышленности, машиностроительного профиля, он перенасыщен автотранспортом. По уровню развития промышленности Свердловская область входит в число наиболее промышленно развитых регионов России и относится к зоне с высокой степенью экологической напряженности. В результате загрязнения земель часть продукции животноводства характеризуется повышенным содержанием солей тяжелых металлов [1, 4, 2, 8]. Цель исследования – разработать научно обоснованную систему повышения качества молочной продукции в сельскохозяйственных предприятиях, расположенных в зонах промышленного воздействия.Исследования проводились с 2014 по 2017 гг. на кафедре инфекционной и незаразной патологии, микробиологии и вирусологии Уральского ГАУ, агропромышленном предприятии Сысертского округа Свердловской области. Для научно-хозяйственных опытов формировали группы коров в количестве 50 голов черно-пестрой породы, подобранных по принципу пар-аналогов с учетом возраста, состояния здоровья, времени отела (окота) и осеменения, живой массы и продуктивности. Предметы исследования – крупный рогатый скот при промышленных технологиях содержания; сыворотка крови; кровь крупного рогатого скота; полиминеральная кормовая добавка, в состав которой входит 80 % содалитоподобных алюмосиликатов натрия, обладающих высокими сорбционными свойствами по отношению к тяжелым металлам. Отбор проб биоматериала и лабораторные исследования проводились в Свердловской областной ветеринарной лаборатории (согласно ГОСТ). Экономическая эффективность использования изучаемых кормовых добавок определялась по методике, предложенной ВАСХНИЛ (1983). Материалы исследований были обработаны методом вариационной статистики (Н. А. Плохинский, 1969) с использованием пакета программ Microsoft Office на ПК и определением критерия достоверности разности по Стьюденту, Фишеру. Определялись три порога достоверности (*Р > 0,95; **Р > 0,99; P > 0,999).Результаты исследованийСвердловская область выпускает в атмосферу около трети вредных выбросов Уральского региона, поэтому большинство городов области страдают от загрязнения. Больше всего вызывает опасение экологическая обстановка в Екатеринбурге, Кировограде, Первоуральске, Нижнем Тагиле [2, 5, 6, 7].В регионе насчитывается более 1500 промышленных предприятий, выбрасывающих вредные вещества (фенол, окиси азота и углерода, сероводород, соединения металлов и др.), среди них основная доля загрязнения приходится на металлургические предприятия (более 50 %), предприятия теплоэнергетики (свыше 30 %): это Качканарский ГОК, Свердловская ГРЭС, ОАО «Богословское рудоуправление». В общий объем атмосферных выбросов большой вклад вносит автотранспорт. Особо страдает население крупных городов Свердловской области, на Екатеринбург приходится более 70 % от всей массы выбросов вследствие загрязнений от автотранспорта. Неблагоприятным фактором является наличие неорганизованных загрязняющих выбросов, которые проникают в атмосферу в обход общей вентиляционной системы. Их возникновение происходит в результате неудовлетворительной работы промышленного оборудования, его устарелых, негерметичных конструкций и невыполнение правил и норм эксплуатации оборудования. На основании экологических сводок региона наиболее загрязненной рекой Свердловской области признана Исеть. Основная токсическая нагрузка приходится на реку в участки, приближенные к двум крупнейшим промышленным городам – Екатеринбург и Каменск-Уральский. Только в части Екатеринбурга ежегодно в реку сбрасывается более 2000 т органических веществ, около 150 т нефтепродуктов, примерно 100 т железа и более 700 т азота [3, 7, 9].Не лучше ситуация с состоянием питьевых водоемов, здесь отмечается загрязнение органическими соединениями, тяжелыми металлами и прочими вредными веществами. При обследовании проб воды Волчихинского водохранилища – главного источника снабжения водой города Екатеринбурга – обнаружено превышение концентрации меди, марганца, цинка, нитратов и прочих вредных веществ, а также загрязнение микроорганизмами. Водоочистные сооружения не в состоянии проводить очистку до нормативных показателей, поэтому в отдельные периоды содержание хлорорганических соединений в воде превышает допустимую норму в несколько раз. В связи с этим в Екатеринбурге водопроводную воду признали технической, поэтому перед употреблением в пищу она требует локальной доочистки. Изучаемый нами Сысертский район был частично захвачен в 1957 году Восточно-Уральским радиоактивным следом (его ось проходит примерно на середине пути от Екатеринбурга до Челябинска). Лабораторные исследования показали, что вблизи г. Сысерти на отдельных полях в пахотном слое почвы кормовых угодий цинка содержалось больше ПДК на 16,2; 20,4 и 14,2 %, кадмия – соответственно на 13,3; 10,0 и 30,3 %, свинца – н а 14,7; 8,7 и 12,7 %. В траве определенных пастбищ содержание цинка превышало ПДК на 12,6 %. Анализ полученных результатов по содержанию тяжелых металлов в окружающей среде Сысертского округа свидетельствует о том, что имеется опасность аккумуляции токсичных веществ в организме лактирующих животных.Во всех кормах хозяйства отмечен низкий уровень сырого протеина, присутствуют тяжелые металлы. Наибольшая концентрация кадмия отмечалась в сухом веществе сенажа (0,28 и 0,36 мг/кг). Наличие токсикоэлементов в кормах хозяйства может способствовать их аккумулированию в органах и тканях животных, возникновению у них самой разнообразной незаразной патологии. Кроме того, эти элементы могут выделяться в составе молока, снижая их качество.Как показывают данные таблицы 1, у животных хозяйств имеет место нарушение кальций-фосфорного соотношения в сторону дефицита общего кальция и избытка неорганического фосфора. Уровень каротина у коров находится в пределах нормативных данных.Таблица 1Биохимические показатели крови подопытных коров (М ± m)Table 1Biochemical blood parameters of experimental cows (M ± m)ПоказательIndicatorСредние нормативные данныеAverage regulatory dataФактическое содержаниеActual content% к норме% to normalОбщий кальций, ммоль/лTotal calcium, mmol/l2,812,36 ± 0,20–16,1Неорганический фосфор, ммоль/лInorganic phosphorus, mmol/l1,692,52 ± 0,25+49,1Щелочной резерв, об.% СО2Alkaline reserve, vol.% CO256,039,17 ± 2,40–30,1Каротин, мг%Carotene, mg%0,720,88 ± 0,06+22,2При анализе морфологического состава крови (таблица 2) видно, что они имеют серьезные отклонения от нормативных данных – снижение общего количества эритроцитов и гемоглобина на 34,3 и 6,1 % соответственно, что может характеризовать развитие анемии, а значит, и снижение продуктивности.Таблица 2Морфологические показатели крови коров (М ± m)Table 2Morphological parameters of blood of cows (m ± m)ПоказательIndicatorСредние нормативные данныеAverage regulatory dataФактическое содержаниеActual content% к норме% to normalЭритроциты ×1012/лRed blood cells ×1012/l6,254,11 ± 0,20–34,3Лейкоциты ×109/лLeukocytes ×109/l8,257,76 ± 0,30–6,0Гемоглобин, г/лHemoglobin, g/l115,0108,0 ± 9,5–6,1Глюкоза, ммоль/лGlucose, mmol/l2,751,25 ± 0,10–54,6Данные таблицы 3 показывают, что у коров имеет место выраженный дисбаланс минерального состава крови в сторону дефицита эссенциальных минеральных элементов. Погрешности в кормлении, достаточно высокая молочная продуктивность способствует выносу минеральных веществ из организма коров, что требует тщательной коррекции.Таблица 3Содержание химических элементов в крови, мг/л (М ± m)Table 3Content of chemical elements in blood, mg/l (M ± m)Химический элементChemical elementСредние нормативные данныеAverage regulatory dataФактическое содержаниеActual content% к норме% to normalЖелезо, мкмоль/лIron, µmol/l23,214,3 ± 1,9–38,4МедьСopper1,00,53 ± 0,02–47,0ЦинкZinc5,02,33 ± 0,15–53,4КобальтCobalt0,040,020 ± 0,001–50,0СвинецLead0,250,17 ± 0,04–32МарганецManganese0,150,070 ± 0,003–53,4КадмийCadmium0,050,040 ± 0,005–20,0НикельNickel0,120,090 ± 0,007–25Для снижения содержания токсичных элементов в организме лактирующих коров и получаемой от них продукции нами изучалась эффективность использования полиминеральной кормовой добавки, в состав которой входит 80 % содалитоподобных алюмосиликатов натрия, обладающих высокими сорбционными свойствами по отношению к тяжелым металлам. Лабораторные исследования, проведенные производителем минеральной кормовой добавки, показали высокое содержание в нем биологически активных веществ: каротиноидов, токоферолов, фосфолипидов, – которые выполняют важную роль в организме животных – предотвращают накопление перекисных соединений, способствуют оптимальному функционированию клеточных мембран в различных органах и тканях. Это явилось теоретической предпосылкой для изучения возможности применения минеральной кормовой добавки в качестве сорбента с целью нормализации обменных процессов у лактирующих коров, повышения их продуктивности, качества и экологической безопасности молока в сельхозпредприятиях с большой техногенной нагрузкой.Скармливание в составе рационов лактирующим коровам минеральной кормовой добавки положительно отразилось на показателях содержания в крови тяжелых металлов (таблица 4).Таблица 4Уровень содержания тяжелых металлов в крови коров, мг/кгTable 4The level of heavy metals in the blood of cows, mg/kgПоказательIndicatorПДКMPCКонтрольная группаControl groupОпытная группаExperimental groupЦинкZinc2,13,1 ± 0,111,3 ± 0,02*КадмийCadmium0,030,012 ± 0,0010,007 ± 0,006*СвинецLead0,60,71 ± 0,020,41 ± 0,02*Анализ полученных данных показал, что в крови коров контрольной группы установлено превышение ПДК по цинку в 1,45 раза, кадмию – в 1,40 раза, свинцу – в 1,06 раза. При этом в крови коров опытной группы содержание цинка уменьшилось в 2,0 раза, кадмия – в 2,33 раза, свинца – в 1,42 раза по сравнению с контролем. Таким образом, скармливание лактирующим коровам минеральной кормовой добавки способствует достоверному снижению уровня содержания тяжелых металлов в крови.Выводы. Рекомендации1. Мониторинг объектов сельскохозяйственного производства Сысертского округа Свердловской области показал, что наиболее экологически неблагоприятными являются сельскохозяйственные предприятия, расположенные в пригородной зоне г. Сысерти в непосредственной близости к промышленным объектам, транспортным магистралям, свалкам промышленных и бытовых отходов. Повышенный техногенез приводит к накоплению солей тяжелых металлов. К веществам, вызывающим техногенное загрязнение внешней среды в изучаемых регионах, относятся цинк, кадмий и свинец.2. У животных хозяйства имеет место нарушение кальций-фосфорного соотношения в сторону дефицита общего кальция и избытка неорганического фосфора.3. Использование в рационе коров минеральной кормовой добавки способствует снижению в их организме и продукции уровня содержания тяжелых металлов, повышению продуктивности на 3,1 % и улучшению качества молока, что позволяет повысить рентабельность его производства на 2,4 %.