ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЇ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

УДК 619 : 614.4

ТРОЇЦЬКА ОЛЕНА ОЛЕКСАНДРІВНА

ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ БІОУТИЛІЗАЦІЇ ТРУПНОЇ СИРОВИНИ ТВАРИННОГО ПОХОДЖЕННЯ

03.00.16 – екологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук

Київ – 2008

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Інституті агроекології і Інституті механізації

тваринництва Української академії аграрних наук.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор, академік УААН

Патика Володимир Пилипович

Інститут мікробіології і вірусології

ім. Д.К. Заболотного,

завідувач відділом фітопатогенних бактерій

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук,

старший науковий співробітник

Надкернична Олена Володимирівна,

Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН,

заступник директора Інституту з наукової роботи

кандидат біологічних наук, доцент,

Симочко Людмила Юріївна,

Ужгородський національний університет,

доцент кафедри ентомології та збереження

біорізноманіття

Захист відбудеться “11” березня 2008 року о 11 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 26.371.01 Інституту агроекології УААН за адресою: 03143, м. Київ-143, вул. Метрологічна, 12

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту агроекології за адресою: м. Київ-143, вул. Метрологічна, 12

Автореферат розіслано “11 ” лютого 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

кандидат сільськогосподарських наук Я.В.Чабанюк

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Одним з пріоритетних напрямків державної стратегії України – є охорона навколишнього середовища, яка тісно пов’язана з проблемою утилізації відходів. Якість довкілля представляє собою національне надбання.

Кожний вид діяльності людства необхідно оцінювати з урахуванням загальних наслідків на екологічний стан природних систем (Ізраель Ю.О., 1984;Одум Ю., 1986; Небел Б., 1993).

В останні роки в Україні на державному рівні розробляються та впроваджуються у сільськогосподарське виробництво великомасштабні заходи по відродженню та інтенсифікації галузі тваринництва, значний розвиток отримали спеціалізація і концентрація виробництва продукції цієї галузі на новій основі. Кожна держава, яка опікується питаннями власної екологічної безпеки і яка має інтенсивне, частково поставлене на промислову основу тваринництво, стикається із проблемою економічно виправданої та екологічно безпечної утилізації трупної сировини. Як показує практика, відходи виробництва, можуть наносити збитки навколишньому середовищу та помітно впливати на зростання екологічної напруги, призводячи до забруднення ґрунтів, водоймищ, повітряного басейну. Виробники сільськогосподарської продукції вимушені вирішувати насущні проблеми, що пов’язані із видаленням, знешкодженням і утилізацією відходів, які виникають практично на всіх етапах, пов’язаних із виробництвом кінцевої продукції. Ці проблеми з кожним роком набувають все більшого значення. Вирішуючи їх, на основі науково - обґрунтованих рішень, можливо не тільки зменшити дефіцит сировини та енергії, а й сприяти оздоровленню довкілля.

Спеціалізовані підприємства, що у виробничих умовах утилізують трупну сировину тваринного походження - це державні установи, які відносяться до Міністерства аграрної політики України. На теперішній час на території нашої держави функціонує 25 ветеринарно-санітарних утилізаційних заводи. Технологічні процеси на сучасних ветсанзаводах ускладнювалися від початкового знезараження трупної сировини від патогенних мікроорганізмів та факультативно-потенціальних збудників хвороб до її повної утилізації. Однак, і для утилізаційних підприємств, які являють собою основу для підтримання екологічної безпеки і санітарно-гігієнічного режиму, залишається відкритим питання удосконалення організації виробничого процесу по відношенню ступеня його безпеки для довкілля. Тому, доцільність проведення досліджень по визначенню впливу на навколишнє середовище процесу утилізації трупної сировини у виробничих умовах, визначається тим, що відсутність знань, як цей процес впливає на екологічний стан довкілля, може призвести до негативного впливу на природні екосистеми.

Визначення впливу на довкілля такого антропогенного фактору, як процес утилізації трупної сировини тваринного походження, який здійснюється на спеціалізованому підприємстві, дозволяє глибше зрозуміти, як саме цей процес відбивається на екологічному стані навколишнього середовища, визначити та оцінити його вплив на ґрунти, повітря, поверхневі та ґрунтові води та інші об’єкти довкілля, що дозволяє надати науково - обґрунтовані рекомендації спрямовані на зниження екодеструктивного впливу виробничої діяльності сучасних ветеринарно-санітарних утилізаційних заводів на природні екосистеми.

Як свідчать літературні джерела, застосування основних ідей та досягнень сучасної екології до проблем практичної діяльності людини, в наші дні, набувають особливого значення (Тишлер В., 1991; Ситник К.М., За польський А.К., Салюк А.І., 2001). Коло теоретичних та практичних питань впливу роботи спеціалізованих підприємств з біоутилізації трупної сировини на довкілля вивчено ще не достатньо. Комплексна наукова робота з санітарно-епідеміологічного вивчення ветсанутильзаводів, під керівництвом А.С. Коротича, була проведена ще наприкінці 70-х років минулого століття (Савченко І.Л., 1981). Дослідження ж екологічних аспектів даної проблеми, на теперішній час, практично повністю відсутні, що й визначає актуальність дисертаційної роботи. Ці дослідження мають і наукову цінність, оскільки розширюють наші знання щодо впливу процесу утилізації трупної сировини у виробничих масштабах на довкілля.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась у відповідності із республіканською науково-технічною програмою „ Продовольство - 95” (підпрограма 16.02) на 1992 – 1995 рр. за темою „Розробити енергозберігаючу технологію та обладнання для механізації ферм з використанням нетрадиційних кормових засобів ” (державний реєстраційний номер 0193U034724), планом держбюджетних науково-дослідних робіт Інституту механізації тваринництва УААН „ Розробити технології і засоби механізації для переробки кормових компонентів і приготування збалансованих кормосумішей, забезпечуючих завдані рівні ефективного використання кормів і продуктивного потенціалу тварин ” (державний реєстраційний номер 0106U004749), зокрема його етапу „Удосконалити технологічний процес приготування високобілкових кормових добавок тваринного походження, з урахуванням впливу на екологічний стан навколишнього середовища ” (державний реєстраційний номер 0307U001312).

Мета і завдання дослідження - дослідити вплив на об’єкти довкілля (ґрунти, повітря, воду) такого антропогенного фактору, як утилізація трупної сировини тваринного походження, який здійснюється на спеціалізованому підприємстві (Токмацькому ветеринарно – санітарному утилізаційному заводі) та розробити рекомендації щодо зменшення антропогенного навантаження на довкілля від процесу біоутилізації трупної сировини у промислових умовах.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

- дослідити вплив процесу утилізації трупної сировини на різних етапах технологічного процесу на стічні води, які утворюються на ветсанутильзаводі та визначити вплив виробничої діяльності на поверхневі, ґрунтові води, повітряне середовище виробничих приміщень, устаткування та спеціальний одяг, ґрунти з території ветсанутильзаводу, очисних споруджень та прилягаючої території;

- провести дослідження з визначення можливого забруднення умовно-патогенною та патогенною мікрофлорою напівфабрикатів та кінцевого продукту процесу утилізації трупної сировини – м’ясо-кісткового борошна;

- дослідити вплив стічних вод ветсанутильзаводу на об’єкти навколишнього середовища (ґрунти полів, які зрошують стічними водами; кормові рослини, які вирощують на полях зрошуваних стічними водами; річкову воду у яку частково випускають стічні води після очищення, тощо);

- узагальнити експериментальні дані та надати оцінку екологічної складової процесу утилізації трупної сировини тваринного походження на ветсанутильзаводі;

- на основі отриманих результатів розробити та представити на розгляд Державного управління охорони навколишнього природного середовища в Запорізькій області, рекомендації щодо організації заходів, які б дозволили зменшити антропогенне навантаження на довкілля від процесу утилізації трупної сировини на ветсанутильзаводах.

Об’єкт дослідження – процес біоутилізації трупної сировини тваринного походження та його вплив на екологічний стан довкілля.

Предмет дослідження – поверхневі та ґрунтові води, стічні води на різних етапах очищення, ґрунти території заводу, очисних споруджень та прилягаючої території, повітря основних виробничих приміщень, спеціальний одяг працівників заводу, напівфабрикати та кінцевий продукт процесу утилізації трупної сировини (м’ясо-кісткове борошно), ґрунти полів, які зрошують стічними водами; кормові рослини, які вирощують на полях зрошуваних стічними водами; річкова вода у яку частково випускають стічні води після очищення та ін.

Методи дослідження. При проведенні лабораторних і польових досліджень використовували загальноприйняті методики фізико-хімічних та мікробіологічних досліджень. Фізико-хімічними методами досліджували стічні води та повітря.

Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому, що в роботі вперше проведено комплексне дослідження впливу такого антропогенного чинника, як процес утилізації трупної сировини тваринного походження на об’єкти довкілля, що спрямоване на розв’язання проблеми – зменшення негативної дії на довкілля виробничої діяльності спеціалізованих підприємств по утилізації трупної сировини, враховуючи сучасне становище на цих виробництвах.

За результатами одержаних аналітичних і експериментальних досліджень в роботі:

- набуло подальшого розвитку вивчення впливу антропогенної діяльності людини по утилізації трупної сировини тваринного походження на спеціалізованому підприємстві (Токмацькому ветеринарно-санітарному утилізаційному заводі), на штучну екосистему (об’єкти екосистеми виробничої зони ветсанзаводу: поверхні виробничих і побутових приміщень, технологічне обладнання, спеціальний одяг працівників, ґрунти з виробничої території, повітря виробничої зони, вода для побутових і виробничих потреб, стічна вода на різних етапах технологічного процесу) та на об’єкти природної екосистеми (близькорозташовані ґрунти, води артезіанських свердловин, шахтних колодязів, повітряне середовище), що дає змогу на основі встановлених закономірностей розробити конкретні заходи, необхідні для збереження екологічної безпеки на дослідних територіях та раціонального використання ресурсів;

- набуло подальшого розвитку вивчення забруднення об’єктів довкілля (ґрунтів полів, які зрошують стічними водами; сільськогосподарських рослин, які вирощують на цих полях; річкової води у яку частково випускають очищені стоки), що опосередковано підпадають під дію такого антропогенного фактору, як утилізація трупної сировини у промислових умовах;

- вперше надана екологічна оцінка процесу утилізації трупної сировини, який здійснюється на окремому спеціалізованому підприємстві (Токмацькому ветсанзаводі) та галузі в цілому, а також проведена якісна і кількісна диференціація екодеструктивних процесів, обумовлених виробничою діяльністю цього виробництва, які прямо або опосередковано впливають на об’єкти довкілля;

- вперше, за результатами проведених досліджень по впливу виробничої діяльності ветсанутильзаводу на довкілля, надані удосконалені та науково - обґрунтовані рекомендації по екологічно-безпечному здійсненню процесу утилізації трупної сировини тваринного походження на спеціалізованих підприємствах, які дозволяють без зміни базової структури виробництва зменшити негативний вплив на екологічний стан навколишнього середовища.

Практичне значення одержаних результатів. За результатами проведених досліджень, розроблені науково-обґрунтовані рекомендації щодо організації заходів з метою зменшення антропогенного навантаження на довкілля від процесу утилізації трупної сировини, що здійснюється на ветсанутильзаводах, які узгоджені в Державному управлінні охорони навколишнього природного середовища в Запорізькій області. Розроблені рекомендації впроваджуються на Токмацькому ветсанутильзаводі, який утилізує трупну сировину з чотирьох областей України.

Результати дисертаційної роботи використовуються у навчальному процесі Таврійського державного агротехнологічного університету при вивченні дисципліни „Утилізація та рекуперація відходів”, студентами, які навчаються за спеціальністю „Екологія та охорона навколишнього середовища”.

Особистий внесок здобувача. Автором дисертації самостійно виконано літературний пошук та аналіз літературних джерел за темою дисертації, підбір та модифікація методів дослідження, планування та розробка схем експериментів, проведення дослідів, відбір проб на аналізи та узагальненні результатів досліджень, їх статистичне опрацювання і оформлення роботи.

Постановка завдань, обґрунтування науково-практичних висновків, а також підготовка публікацій отриманих результатів проводилось разом з науковим керівником – д. б. н., професором, академіком УААН В.П. Патикою.

Дисертант висловлює щиру подяку науковому керівнику д. б. н., професору, академіку УААН В.П. Патикі, голові обласного управління ветеринарної медицини Запорізької області В.В. Стуловій, директору Токмацького державного ветеринарно-санітарного заводу Г.В. Дяченко та головному технологу Г.П. Химченко, провідному епізоотологу обласної державної лабораторії ветеринарної медицини В.П. Товстизі за співпрацю та корисні поради.

Апробація результатів дисертації. Матеріали основних положень дисертаційної роботи доповідались і одержали схвалення на: міжнародному науково-технічному семінарі „ Сучасні технології і технічне забезпечення виробництва свинини ”, який проходив 20 грудня 2002 р. у м. Запоріжжя; науково-технічній конференції „ Нові технології і технічні засоби механізації та електрифікації сільськогосподарського виробництва ”, яка відбулася 24 вересня 2002 р.; науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу, аспірантів та магістрів Таврійської державної агротехнічної академії, яка відбулася 28 січня 2004 р. у м. Мелітополь; Міжнародній науково-технічній ювілейній конференції "Наукове забезпечення сучасних технологій виробництва продукції тваринництва", яка проходила 6-7 вересня 2005 р. у м. Запоріжжя; Всеукраїнському науково-технічному семінарі "Екологічні проблеми у тваринництві", який відбувся 2005 р. у м. Запоріжжя; науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу, аспірантів та магістрів Таврійської державної аграрної академії, яка проходила 1 лютого 2006 р. у м. Мелітополь; Міжнародному науково-технічному семінарі "Екологічні проблеми у тваринництві", який відбувся 20-21 червня 2006 р. у м. Запоріжжя; Міжнародному науково-практичному семінарі „ Проблеми загальної ветеринарної профілактики (гігієна та санітарія, екологія, добробут тварин, етологія)”, який відбувся 24-25 травня 2007 р. у м. Львові на базі Львівської національної академії ветеринарної медицини імені С.З. Гжицького; Міжнародній науково-практичній конференції присвяченій 85-річчю Дніпропетровського державного аграрного університету, яка відбулася 4-5 жовтня 2007 р. у м. Дніпропетровську; Міжнародній науково-практичній конференції “Проблемы сбора, переработки и утилизации отходов, яка відбулася 25-26 жовтня 2007 р. у м. Одеса на базі Одеського державного екологічного університету.

Публікації. Результати дисертації опубліковано у 5 публікаціях, з них 3 статті у наукових фахових виданнях, 2 патенти України.

Обсяг і структура роботи. Дисертацію викладено на 193 сторінках комп’ютерного тексту, куди увійшли огляд літератури, матеріали та методи досліджень, результати власних досліджень (розділи 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), висновки, додатки і список використаних джерел. Вона містить 26 таблиць і 29 ілюстрацій (малюнки і схеми, графіки, фотографії). Усього використано 236 найменувань джерел, з них 205 вітчизняних, 31 - латиною.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета й задачі досліджень, окреслено наукову новизну і практичне значення одержаних результатів наукових досліджень.

СУЧАСНИЙ СТАН ПРОБЛЕМИ УТИЛІЗАЦІЇ ТРУПНОЇ СИРОВИНИ ТВАРИННОГО ПОХОДЖЕННЯ (Огляд літератури)

Наведено характеристику таких розповсюджених способів утилізації трупної сировини, як закопування у скотомогильниках, спалювання та утилізація у біотермічних ямах. Визначені основні екологічні аспекти проблеми утилізації трупної сировини тваринного походження, в цілому, а також на спеціалізованих ветеринарно-санітарних утилізаційних заводах, зокрема.

Об’єкти і методи досліджень

Враховуючи те, що метою досліджень було визначення впливу процесу утилізації, який здійснюється на ветсанутильзаводі, такої специфічної сировини, як трупна, на об’єкти довкілля, то при проведенні експериментальних та аналітичних досліджень безпосередньо на території виробничої зони - особливу увагу приділяли ґрунтам з території ветсанутильзаводу, повітряному середовищу виробничої зони, стічним водам, які утворюються на різних етапах технологічного процесу, поверхням виробничих і побутових приміщень та спеціальному одягу працівників, технологічному обладнанню, тому, що саме ці об’єкти виробничої зони, найбільше підлягають під забруднюючий вплив переробляємої сировини.

Крім того, проводилось бактеріологічне обстеження напівфабрикату і м’ясо-кісткового борошна, які є кінцевими продуктами процесу утилізації й які у випадку бактеріального обсіменіння патогенною мікрофлорою, можуть стати потенційним джерелом інфікування майбутніх його споживачів, а тому можуть спровокувати віддалену у часі та просторі небезпечну в епідеміологічному та екологічному плані ситуацію.

У навколишньому середовищі досліджували наступні об’єкти – ґрунти з території очисних споруд, ґрунти з ділянки, яка найближче розташована до виробничої зони ветсанутильзаводу, воду з артезіанських свердловин, які розташовані найближче до ветсанутильзаводу, річкову воду у яку викидають очищені стічні води, воду з шахтних колодязів, розташованих найближче від заводу, ґрунти з полів, які зрошують стічними водами та сільськогосподарські рослини, які вирощують на цих полях, тобто ті об’єкти довкілля, що безпосередньо або опосередковано підлягають впливу такого емісійного джерела забруднення, як Токмацький ветсанутильзавод

Методи, які використовувалися при дослідженнях, застосовувалися комплексно, із таким розрахунком, щоб один з відібраних методів доповнював інший. Основним методом досліджень по визначенню впливу на довкілля процесу утилізації трупної сировини на ветсанутильзаводі є проведення бактеріологічних досліджень, які проводили за загальноприйнятими методиками (ГОСТ 17.1.303-77; ГОСТ 2874-82, ГОСТ 18963-73; Калина Г.П., 1973; Правила охраны поверхностных вод, 1975, Методы почвенной микробиологии, 1991; ).

Для оцінки екологічної складової процесу утилізації трупної сировини на ветсанутильзаводі, використовували методи викладені у монографії д. е. н. Мельника Л.Г. і Карінцевої О.І. (2004)„ Методи оцінки екологічних втрат ”.

У роботі прийнята триразова повторність дослідів, що забезпечує з імовірністю 95% помилку менш трьох стандартів. Оцінка похибок експериментальних даних виконувалася за загально прийнятими рекомендаціями (Веденятин Г.В., 1973; Ашмарин І.П., Васильев Н.Н., Амбросов В.А., 1974; Горбунов Л.В., 2003). При кількаразовому вимірі величини отримані результати перевірялися за методом гіпотез про грубі помилки і про випадковість вибірки. Гіпотеза виключення грубих помилок використовує критерій Стьюдента і метод різниць.

ЕКОЛОГО - БАКТЕРІОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ, ПРИМІЩЕНЬ ВЕТСАНУТИЛЬЗАВОДУ ТА

СПЕЦІАЛЬНОГО ОДЯГУ ПРАЦІВНИКІВ

Викладені результати виявлення патогенної та умовно-патогенної мікрофлори з досліджуваних об’єктів виробничої зони представлено на рис 1-4.

Загальне бактеріальне обсіменіння поверхні технологічного обладнання сировинно-роздільного відділення складає 957,1±41,3 тис.; апаратного - 158,3±8,5 тис.; пакувально-складського – 123,1±1,5 тис. мікроорганізмів на 100 см2. Бактеріальне обсіменіння поверхні виробничих приміщень відділень заводу наступне: у сировинно-роздільному – 533,0±35,5 тис; апаратному – 398,7±53,1 тис.; пакувально-складському – 105,5±5,5 тис. мікроорганізмів на 100 см2.

Рис.1. Кількість мікроорганізмів на об’єктах виробничої зони, тис. на 100 см2

Рис. 2. Частка позитивних бактеріологічних проб на об’єктах сировинно-роздільного відділення, %

Рис. 3. Частка позитивних бактеріологічних проб на об’єктах апаратного відділення, %

Рис. 4. Частка позитивних бактеріологічних проб на об’єктах пакувально-складського відділення, %Ступінь забрудненості мікрофлорою спеціального одягу робітників вища у сировинно-роздільному відділенні виробничої зони ветсанутильзаводу, а нижча у пакувально-складському, й залежить від технологічної операції, яку виконує працівник. Так, обсіменіння спеціального одягу робітників, які працюють у сировинно-роздільному відділенні в середньому складає - 84,913,8 тис.; у апаратному - 72,56,4 тис.; у пакувально-складському –51,31,7 тис. мікроорганізмів на 100 см2. Треба відзначити, що отримані результати ступеню забрудненості мікрофлорою спеціального одягу працівників опосередковано підтверджують відсутність на заводі чіткого дотримання розподілу виробничої зони на “брудну” та “чисту”. Досить значне обсіменіння та наявність протея і сальмонели на спецодягу робітників пакувально-складського відділення, пояснюється тим, що працівники в процесі виробничої діяльності не знаходяться постійно тільки на якій-небудь конкретній технологічній операції процесу утилізації трупної сировини, а пересуваються по всій виробничій зоні та при необхідності долучаються до виконання різних технологічних процесів, що й призводе до небажаного обсіменіння спеціального одягу. Особливо це небезпечно у пакувально-складському відділенні, у якому, наслідком бактеріальної забрудненості одягу працівників - може стати вторинне обсіменіння готової продукції.

Бактеріальне обсіменіння поверхні побутових приміщень сировинно-роздільного відділення – 39,7±11,2 тис., апаратного – 36,5±9,8 тис. мікроорганізмів на 100 см2. Одержані результати бактеріологічних досліджень свідчать про те (рис. 2-4), що існує залежність між бактеріальним обсіменінням технологічного обладнання і поверхонь виробничих приміщень та призначенням відділень ветсанутильзаводу, так, встановлено, що відсоткове співвідношення визначення ентеропатогенних типів кишкової палички у сировинно-роздільному відділенні складає 28,93,7% і 18,11,9%, а в апаратному відділенні 8,10,9% і 11,93,1%; визначення протея дорівнює 75,08,5% і 47,56,5% у сировинно-роздільному відділенні, а в апаратному відділенні 19,75,1% і 40,01,1%; кількісні показники сальмонели відповідно розподіляються – 29,07,0% і 25,12,0% у сировинно-роздільному відділенні, 9,73,3% та 18,92,0% у апаратному відділенні. Відношення обсіменіння споровою мікрофлорою складає 51,04,7% та 21,12,0% у сировинно-роздільному відділенні, 8,12,1% і 14,30,1% у апаратному; кокової мікрофлори відповідно – 41,03,5% - 19,86,7% та 7,41,5% - 13,31,3%.

У пакувально-складському відділенні обсіменіння обладнання і виробничих поверхонь ентеропатогенними типами кишкової палички складало 5,10,6% та 5,60,1% відповідно; обсіменіння протеєм - 17,83,1% і 21,50,7%; сальмонелу на обладнанні не було виявлено, але на виробничих поверхнях зафіксовано 3,10,7% сальмонел та 2,81,3% на спеціальному одязі працівників цього відділення. Виявлено на обладнанні: спорової мікрофлори 7,8 3,1%, кокової мікрофлори 7,20,9%, на поверхнях виробничого приміщення 11,00,8% та 9,61,8% відповідно. За результатами досліджень видно, що хоча бактеріальне обсіменіння пакувально-складського відділення помітно менше ніж сировинно-роздільного, однак існує реальна можливість вторинного забруднення м’ясо-кісткового борошна.

БАКТЕРІОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ НАПІВФАБРИКАТІВ ТА М’ЯСО-КІСТКОВОГО БОРОШНА

Бактеріологічні дослідження м’ясо-кісткового борошна проводили з метою з’ясування питання можливості розповсюдження небажаної мікрофлори (за умови її наявності) із продукцією ветсанутильзаводу у довкілля. На рис. 5 графічно представлені результати бактеріологічного дослідження зразків продукції, відібраної на основних етапах технологічного процесу утилізації трупної сировини.

Результати проведених бактеріологічних досліджень показали, що в жодній з досліджуваних проб, ентеропатогені типи кишкової палички, сальмонели, протеї, сибірська виразка та бруцельоз не було виявлено. Виявлена тенденція збільшення загального бактеріального обсіменіння кінцевої продукції за етапами технологічного процесу утилізації трупної сировини, пояснюється ефектом вторинного обсіменіння напівфабрикату, який отримають відразу після процесу стерилізації та сушіння.

Рис.5. Загальне мікробне обсіменіння зразків продукції, відібраної на основних етапах технологічного процесу, тис. в г | Так, загальне бактеріальне обсіменіння напівфабрикату, відібраного відразу після вивантаження з котлу складало 2,6±0,9 тис. мікроорганізмів у 1г. Проби м’ясо-кісткового борошна мали загальне бактеріальне обсіменіння: після подрібнення напівфабрикату та просіювання - 53,511,7 тис. у 1г; після тарування у мішки наприкінці технологічного процесу 357,5±55,0 тис. мікроорганізмів на 1г. Спорова мікрофлора: у напівфабрикаті не виявлена; у м’ясо-кістковому борошні після подрібнення виявлено – 1,9±1,1%; тарованому в паперові мішки виявлено - 3,5±1,5%. | Всі наступні технологічні операції, пов’язані із неминучим контактом м’ясо-кісткового борошна із технологічним обладнанням, повітряним середовищем виробничої зони, спеціальним одягом працівників та т. ін., що й призводить до зростання бактеріального обсіменіння. Таким чином, можна зробити висновок, що хоча кінцевий продукт процесу утилізації трупної сировини на Токмацькому ветсанзаводі, відповідає вимогам, які пред’являють до кормів тваринного походження і при використанні його на господарчі потреби не відбувається потрапляння патогенної мікрофлори у довкілля, необхідно постійно проводити його бактеріологічний контроль, зважаючи на те, що на виробничих поверхнях та спеціальному одязі працівників було виявлено сальмонелу, протеї та ентеропатогенні типи кишкової палички.

Дослідження ґрунтів, води і стічних вод

На рис. 6 і 7 надані гістограми, які відображають отримані результати бактеріологічних досліджень ґрунтів. За результатами проведених досліджень показано, що мікробне обсіменіння 1 г ґрунту з території заводу, а також колі-титр характерні для забрудненого ґрунту й відрізняються від контрольних об’єктів. Відсоток виявлення спорової мікрофлори, у пробах ґрунту, відібраних з території ветсанутильзаводу, складав 86,9±1,7% (сибірської виразки не виявлено), що у 2,5 рази більше ніж у контрольних пробах (34,8±10,1%). У цих пробах були також виявлені сальмонели (8,7±0,2%) та ентеропатогені типи кишкової палички, (18,9±10,2%), що пояснюється фактом зберігання трупної сировини на майданчику на території утильзаводу, з якого мікрофлора потрапляє до близько розташованих ґрунтів і забруднює їх патогенною мікрофлорою.

Рис. 6. Загальне мікробне обсіменіння ґрунтів

Рис. 7. Результати бактеріологічного дослідження ґрунтівТому, необхідно ліквідувати або значно удосконалити майданчик для зберігання трупної сировини на території утильзаводу, який є осередком та джерелом потрапляння у довкілля (ґрунт) небажаної мікрофлори. Дослідження показали, що в пробах ґрунту з території очисних споруд сальмонели та ентеропатогені типи кишкової палички не виявлені.

Проведені дослідження по визначенню бактеріологічних показників води з близькорозташованої артезіанської свердловини, з якої постачається вода на господарчі потреби ветсанутильзаводу та з кранів сировинно-роздільного і апаратного відділень показали, що проби води, які було відібрано з артезіанської свердловин мали показники за загальним мікробним числом майже у 2 рази нижчі, ніж проби тієї самої води, але витікаючої з кранів. За такими показниками, як колі-титр та колі-індекс всі проби аналогічні та відповідають нормі (табл. 1).

Таблиця 1.

Результати бактеріологічних досліджень води, відібраної із різних

джерел користування

Зразки води | Загальна кількість мікроорганізмів, тис. в 1 мл | Колі-титр | Колі-індекс | Патогенна мікрофлора

З артезіанської свердловини | 27±12 | 333±0 | 3±0 | 0

З крану сировинно-роздільного відділення | 46±14 | 333±0 | 3±0 | 0

З крану апаратного відділення | 40±25 | 333±0 | 3±0 | 0

Патогенної мікрофлори в жодній з досліджуваних проб виявлено не було. Визначене підвищення загальної кількості мікроорганізмів у пробах води з кранів сировинно-роздільного та апаратного відділень пояснюється тим, що артезіанська вода, проходячи крізь водопровідну мережу, забруднюється мікрофлорою, що присутня на внутрішніх поверхнях труб. Таким чином, можна зробити висновок, що вода з водоносного горизонту, який знаходиться найближче від виробничої зони і з якого саме й здійснюється водопостачання заводу, не підлягає бактеріальному забрудненню від такого потенційного джерела алохтоної мікрофлори, як ветеринарно-санітарний утилізаційний завод.

За результатами проведених досліджень встановлено, що загальне мікробне число у стічній воді з брудної зони складало 842·108±822·106 тис. мікробних тіл у 1 мл. З проб були виділені: ентеропатогені типи кишкової палички – 75,0±13,6%; протеї – 61,7±11,3%; сальмонели - 39,8±12,1%; спорова мікрофлора – 65,0±7,1%; кокова мікрофлора - 66,7±12,3%; інша умовно-патогенна мікрофлора – 50,0±7,1%.

Встановлено, що для проб стоків, які відбирали після змішування їх з двох зон („брудної” та „чистої”), загальне мікробне число складало 592·104 тис. в 1мл. Були виявлені: ентеропатогені типи кишкової палички – 66,7±11,0%; протеї – 75,0,7±4,3%; сальмонели - 41,5±9,5%; спорова мікрофлора – 70,0±4,2%; кокова мікрофлора - 37,0±4,1%; інша умовно-патогенна мікрофлора – 29,2±7,5%. Отримані дані свідчать про те, що стоки які поступають з „брудної ” зони в процесі з’єднання із іншими стічними водами ветсанутильзаводу, забруднюють їх, що призводить до значного обсіменіння різною мікрофлорою. Тому, для загальної маси стічних вод, які поступають на очисні споруди від ветсанутильзаводу, характерна велика бактеріальна забрудненість. На рис. 8 і 9 графічно представлені результати бактеріологічних досліджень стічних вод на різних етапах їх очищення.

Рис. 8. Загальне мікробне число в пробах стічної води на різних етапах знезараження та очищення, тис. в 1 мл |

Рис. 9. Результати бактеріологічного дослідження проб стічної води на різних етапах знезараження та очищення | Після проходження системи очисних споруджень загальне мікробне число коливалося від 5,5 до 552 тис. мікробних тіл у 1 мл. Виявлені ентеропатогені типи кишкової палички – 15,0±16,0%; протеї – 7,0±14,5%. Сальмонели, спорова мікрофлора, кокова мікрофлора та інша патогенна мікрофлора (збудники сибірської виразки, бруцельозу) не виявлена. Таким чином, існуюча система очищення стічних вод Токмацького ветсанутильзаводу, забезпечує достатню ступінь очищення стоків, що дозволяє використовувати очищені стічні води для зрошування полів.

При зрошенні стоками не виключена можливість бактеріального забруднення ґрунтів та рослин, які там вирощують. Бактеріологічна характеристика ґрунту, який зрошують стічними водами представлена в табл. 2.

Таблиця 2.

Результати бактеріологічних досліджень ґрунту з ділянок, які зрошують стічними водами

Зразки

ґрунту

Глибина відбору проб ґрунту, см

Середнє мікробне число, млн. / г

Колі-титр

Титр ентерокока

Патогенна мікрофлора

Контрольні:

0-10

0,30

>0,1

0,1

0

10-20

0,30

>0,1

0,1

0

20-40

0,30

>0,1

0,1

0

Дослідні:

0-10

0,35

0,1

0,1

0

10-20

0,50

0,001

0,001

0

20-40

0,52

0,0001

0,01

0 |

Визначено, що бактеріологічна характеристика ґрунту, який зрошували очищеними стічними водами практично не відрізнялася від контролю. | Бактеріологічним дослідженням піддавали зразки рослин, які вирощують на полях зрошених стічними водами. Отримані результати бактеріологічних досліджень зразків рослин з ділянок, які зрошували стічними водами надано у табл. 3.

Таблиця 3.

Результати бактеріологічних досліджень кормових рослин,

які вирощують на полях зрошених стічними водами

Об’єкт дослідження | Показники | Середнє мікробне число, млн/г | Колі-титр | Титр ентерокока | Патогенна мікрофлора | Контрольний зразок багаторічних трав | 0,25 | 0,1 | 0,1 | 0 | Зразок багаторічних трав з полів, які зрошують стічними водами | 0,36 | 0,1 | 0,1 | 0 | Контрольний зразок кукурудзи | 0,30 | 0,1 | 0,1 | 0 | Дослідний зразок кукурудзи | 0,33 | 0,01 | 0,01 | 0 | Визначено, що за основними бактеріологічними показниками рослини з контрольних ділянок та з дослідних ділянок мали аналогічні показники, які практично не відрізнялися на контролі та зрошенні. Дослідження показали, що при зрошуванні полів шляхом дощування стічними водами ветсанутильзаводу, які пройшли всі стадії очищення на очисних спорудах, не виявлена бактеріальна забрудненість ґрунту та інфікування вирощуваних рослин.

З метою визначення можливого впливу на річкову воду очищених стоків ветсанутильзаводу, були відібрані проби вище випуску стоків та нижче спуску стічних вод у різні періоди року. Результати бактеріологічних досліджень річкової води надані у табл. 4.

Таблиця 4.

Результати бактеріологічних досліджень

води з р. Мала Токмачка

Об’єкт дослідження

Показники

мікробне число середнє, тис. в 1 мл

колі-індекс

виділені ентерококі у 1 мл води

патогенна мікрофлора та гельмінти

Річкова вода до випуску стоків

0,12-1,1

125-240

0,1

0

Річкова вода у місці випуску стічних вод

1,5-13,0

855-1300

0,1

0 |

Визначено, що існують розбіжності у бактеріологічних показниках річкової води, яка була відібрана до випуску стічних вод та річкової води, яку відбирали в місці викиду стоків після очисних споруджень. Так, середнє мікробне число річкової води до надходження у річку стоків коливалося від 0,12 до 1,1 тис. мікробних тіл у 1 мл, а після спуску стічних вод коливається від 1,5 до 13 тис. мікроорганізмів у 1 мл.

Представників патогенної мікрофлори та гельмінтів не було виявлено. Визначене підвищення середнього мікробного числа та колі-індексу у пробах річкової води, відібраної у місті випуску стоків після проходження очищення, вказує на необхідність обов’язкового проведення термічної обробки стічних вод з „брудної” зони заводу перед потраплянням їх до очисних споруд, що не виконується. Можна констатувати, що тільки за умов повноцінного функціонування всіх етапів системи очищення стоків, можливо запобігти негативного впливу на екологічний стан водоймища до якого їх випускають.

З метою встановлення впливу стоків заводу на природні води (ґрунтові з колодязів та поверхневі з р. Мала Токмачка), проводилося вивчення хімічного складу води шахтних колодязів, розташованих нижче потоку руху ґрунтових вод, в 600-800 м від очисних споруд та води з р. М. Токмачка, яку відбирали в місці, де здійснюються викиди води після проходження системи очищення та у місці розташованому на 300-500 м вище за течією. Результати хімічного дослідження надані у табл. 5.

Таблиця 5

Хімічні дослідження води шахтних колодязів та р. Мала Токмачка

Місце відбору проб | Показники | нітрити, мг/л | нітрати, мг/л | сульфати, мг/л | окиснюваність, мг/дм3 | Шахтний колодязь №1 /до 800 м від очисних споруд/ | 0,06±0,02 | 5,1±0,6 | 8,23±0,15 | 4,0±0,2 | Шахтний колодязь №2 /до 600 м від очисних споруд/ | 0,09±0,01 | 7,3±0,3 | 9,25±1,1 | 7,1±0,7 | р. Мала Токмачка | - в місці найменшої відстані від очисних споруд | 0,15±0,05 | 9,0±0,6 | 10,5±1,6 | 8,0±1,0 | - 300-500 м вище очисних споруд | 0,02±0,01 | 2,5±0,4 | 8,0±0,7 | 6,0±0,4 | Показано, що вода, яку відбирали в місці викидів з очисних споруд - містила більшу кількість нітритів, нітратів та сульфатів ніж проби річкової води, яку відбирали вище викидів з очисних споруд, що обумовлено наявністю у стічних водах цих речовин навіть після проходження системи очищення, але всі досліджувані проби води за хімічним складом були у межах норми. Ґрунтові води з шахтних колодязів за хімічним складом, також відповідали нормі.

Результати хімічного дослідження води з артезіанської свердловини ветсанутильзаводу та контрольних свердловин, розташованих на різній відстані від виробничої території, надані у табл. 6.

Таблиця 6.

Результати хімічних досліджень води з артезіанських свердловин

Показники | Свердловина заводу | Контрольні свердловини | № 1 | № 2 | № 3 | № 4 | Запах у балах | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | рН | 6,5 ± 0,5 | 6,1 ± 0,3 | 6,3 ± 0,1 | 6,0 ± 0,4 | 6,4 ± 0,2 | Присмак у балах | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Прозорість, мг/л | 0,9 ± 0,3 | 1,0 ± 0,2 | 1,1 ± 0,1 | 0,9 ± 0,1 | 1,2 ± 0,05 | Азот аміаку, мг/л | 0,05 ± 0,01 | 0,03 ± 0,01 | 0,04 ± 0,01 | 0,02 ± 0,01 | 0,01 ± 0,01 | Нітратів, мг/л | 0,04 ± 0,01 | 0,02 ± 0,02 | 0,01 ± 0,01 | 0,01 ± 0,01 | 0,03 ± 0,01 | Нітритів, мг/л | 0,03 ± 0,01 | 0,03 ± 0,01 | 0,02 ± 0,01 | 0,03 ± 0,01 | 0,01 ± 0,01 | Хлориди, мг/л | 13 ± 0,7 | 15 ± 0,5 | 17 ± 0,2 | 16 ± 0,3 | 14 ± 0,6 | Сульфати, мг/л | 9,8 ± 0,7 | 10 ± 0,3 | 9,9 ± 0,6 | 10 ± 0,4 | 9,5 ± 0,8 | Сухий залишок,мг/л | 470 ± 30 | 490 ± 10 | 500 ± 20 | 480 ± 20 | 390 ± 50 | Загальна жорсткість, мг. екв/л | 5,1 ± 0,5 | 5,2 ± 0,3 | 5,0 ± 0,6 | 5,1 ± 0,4 | 5,3 ± 0,2 |

Дослідження хімічного складу води з артезіанських свердловин, яку відбирали з різних точок водоносного горизонту у теплий (липень-серпень), перехідний (квітень, жовтень) та холодний (січень-лютий) періоди року, показали, що за хімічними показниками всі проби характеризуються відносною сталістю, також не було виявлено негативного впливу роботи ветсанутильзаводу на хімічні показники води артезіанської свердловини, яка розташована найближче від ветсанутильзаводу.

Для визначення ефективності процесу очищення стоків ветсанутильзаводу, проби стічних вод для хімічного аналізу відбирали до проходження очисних споруд та після очищення стічних вод (табл. 7).

Як видно з табл. 7 система очищення стічних вод, яка застосовується на Токмацькому ветсанутильзаводі, забезпечує необхідну за нормами ступінь хімічного очищення стоків.

Таблиця 7.

Результати хімічних досліджень стічних вод

Показники | Місце відбору проб

До очищення | Після очищення | До очищення | Після очищення | До очищення | Після очищення

Запах у балах | 5 | 2 | 5 | 1 | 5 | 2

рН | 6,9±0,7 | 7,1±0,3 | 6,3±0,7 | 7,1±0,2 | 7,0±0,5 | 7,1±0,4

Прозорість,мг/л | 4,91,5 | 27,31,8 | 4,50,4 | 300,1 | 5,00,9 | 28,62,1

Хлориди, мг/л | 221,99,9 | 137,630,1 | 229,46,7 | 205,69,1 | 217,98,2 | 189,518,1

Сульфати,мг/л | 3130,5 | 2450,3 | 3190,5 | 2690,3 | 3160,5 | 2530,3

Амоній, мг/л | 257,4 | 5,92,3 | 28,92,3 | 4,31,8 | 31,7,1,3 | 7,73,3

Нітратів, мг/л | 0,370,05 | 0,260,1 | 3,50,4 | 2,80,7 | 3,61,5 | 3,21,0

Нітритів, мг/л | 0,130,05 | 0,060,02 | 0,290,1 | 0,050,02 | 0,160,02 | 0,030,01

Окиснюваність, мг/дм3 | 233,55,1 | 32,34,4 | 229,14,5 | 31,55,5 | 2473,3 | 33,35,7

Біохімічна потреба у кисні(БПК5) | 343,2±25 | 4,7±1 | 303,6±27 | 5,7±0,6 | 313,1±19 | 5,5±1,3

Зважені сполуки, мг/л | 315,5±20 | 7,5±2 | 311,8±23 | 8,3±1 | 320±18,7 | 13,1±0,5

Залізо, мг/л | 0,06±0,03 | 0,02±0,01 | 0,07±0,02 | 0,03±0,01 | 0,08±0,01 | 0,04±0,02

Дослідження повітряного середовища виробничої зони ветсанутильзаводу

Результати досліджень температурного режиму повітряного середовища виробничих приміщень Токмацького ветсанутильзаводу показали, що у теплий період року (tн ? 100С) середня температура повітря сировинно-роздільного та пакувально-складського відділень знаходилася у межах, яка допускається за нормою, передбаченою ГОСТ 12.1005-88, однак перебільшувала оптимальні за ГОСТ параметри (20,0 - 23,00С) в середньому на 2,950С. В апаратному відділенні, згідно нормативу, температура повітря всередині приміщення у теплий період року повинна бути не більш ніж на 50С вищою за зовнішню, а оптимальні параметри температури повинні знаходитися у межах 20,0 – 23,00С, однак, на протязі досліджуваного (теплого періоду за 2004, 2005 та 2006 роки) температура повітря у апаратному відділенні перебільшувала оптимальну в середньому на 6,60С. Апаратне відділення відноситься до приміщень, яким властиво значне додаткове тепловиділення, що й підтверджено дослідженнями температурного режиму виробничої зони ветсанутильзаводу.

Встановлено – середня температура повітря робочої зони у сировинно-роздільному відділенні, у перехідний та холодний періоди року (tн ? 100С), була нижча за допустиму за нормою на 3,70С та 5,50С відповідно, що не відповідає оптимальним показникам (17,0-19,00С), при яких здійснюється найбільш сприятливий режим роботи людини. У апаратному відділенні ветсанутильзаводу середня температура повітря була у перехідний період року у межах допустимої норми, а у холодний період року – нижчою на 0,70С й не відповідала оптимальним для роботи температурним параметрам (17,0-19,00С). У пакувально-складському відділенні, у перехідний та холодний періоди року, температура повітря, була нижча за допустиму за нормою на 0,60С та 4,70С відповідно, що також не відповідає оптимальним показникам.

Показано, що у теплий період року відносна вологість у сировинно-роздільному відділенні варіювала у межах 39,4 - 80%, в апаратному відділенні у межах – 56,3 – 83,3%, в пакувально-складському відділенні – 43,8 – 78,8%. У перехідний період року показники відносної вологості виробничої зони ветсанутильзаводу, у всіх досліджуваних відділеннях, перевищували рекомендовані межи. Так, у сировинно-роздільному відділенні вологість коливалась у межах 48,2 – 76,4%, в апаратному відділенні у межах – 68,3 – 85,3%, в пакувально-складському відділенні – 70,9 – 78,5%. Такі показники відносної вологості вказують на те, що у перехідний період року, коли температура