Качество продукции растениеводства и животноводства является одной из составляющих национальной безопасности государства, показателем уровня жизни населения и экологической эффективности технологических процессов ее производства, транспортирования, хранения и переработки. Производство экологически безопасной продукции служит стратегией устойчивого развития производственных отношений, взаимодействия человека и природы. Качество продукции - комплексный показатель и определяется, с одной стороны, уровнем накопления важнейших веществ (белки, углеводы, витамины, жиры, минеральные соли), а с другой - транслокацией загрязняющих веществ (нитрозоамины, тяжелые металлы, пестициды, диоксины, микотоксины и др.). Качество продуктов питания зависит не только от качества сырья, но и от технологии хранения и переработки.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по сельскохозяйственным специальностям.
Учебное пособие можно рекомендовать широкому кругу специалистов в различных областях знаний. Оно будет полезным для садоводов и огородников, фермеров и предпринимателей, работников администраций и управленческих структур.

Липиды.
К липидам относят природные органические соединения, нерастворимые в воде, но растворимые в жирорастворителях (метанол, этанол, ацетон и др.), являющиеся производными высших жирных кислот (С> 16) и способные утилизироваться живыми организмами. Название одной из групп липидов - жиров взято для обозначения класса в целом.

В зависимости от состава, строения и роли в организме сложилась следующая классификация липидов:
простые липиды представлены двухкомпонентными веществами - сложными эфирами высших жирных кислот с глицерином (жиры) или высшими спиртами (воски).

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Экологически безопасная продукция, Соколов О.А., Черников В.А., 2009 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

• Методическое пособие к учебнику Г.С. Меркина, Б.Г. Меркина, С.А. Болотовой «Литературное чтение», 2 класс, Меркин Г.С., 2013

Биологическое качество зависит от содержания органических и минеральных веществ, а также энергетической ценности пищи. Загрязнение агроландшафтов полютантами привело к необходимости оценки нового критерия качества - это содержание загрязнителей и безопасности продукции для здоровья человека и животных. В зависимости от уровня требований к качеству продукции выделяют два понятия экологически чистой продукции, экологически безопасной продукции.

Экологически чистая продукция - это продукция, произведенная на основе биологического земледелия полноценна по содержанию веществ необходимых для жизнедеятельности человека и не содержащая полютантов выше предельно допустимой концентрации.

Экологически безопасная продукция - это продукция, выращенная на традиционных технологиях, обладающая высоким биологическим и технологическим качеством и безопасная для питания человека и животных. Требования к содержанию загрязнителей экологически чистой продукции более жесткие в сравнении с экологически безопасной продукцией

В настоящее время все большее распространение получает идея биологического земледелия (альтернативная органическая). Главными его особенностями в отличие от традиционных систем ведения хозяйства является ограниченное применение и полное отсутствие в комплексе агромероприятий химических средств. Использование естественного плодородия почвы, органических удобрений, природных средств борьбы с болезнями, вредителями.

Биологическое земледелие приводит к снижению урожая на 10-40% и экономически оправдано только при увеличении цены продукции в 1,5-2 раза.

Основная задача биологического земледелия - это производство экологически чистой продукции для детского и диетического питания. Продукция при этом получает специальный сертификат .

Основные цели биологического земледелия

· Экономия энергии.

· Активизация круговорота веществ.

· Защита окружающей среды.

· Улучшение качества продукции.

· Повышение плодородия почвы.

Ведение хозяйства по принципам биологического земледелия регламентируется специальными правилами, разработанными международной федерацией органических сельскохозяйственных движений. Переход хозяйства на принципы биологического земледелия осуществляется длительным периодом, обычно не менее двух лет и проходит под контролем специальной комиссии .

Принципы ведения биологического земледелия

· Достаточное количество органических удобрений, произведенных главным образом в хозяйстве. Навоз применяется после хранения или компостирования аэробным способом.

· Обеспечение культурных растений азотом в результате микробиологической азотфиксации. Отказ от применения синтетических азотных удобрений. Широкое использование бобовых культур в севообороте (до 50%). Ограниченное применение фосфорных, калийных и других удобрений.

· Поддерживание плодородия почвы за счет научно обоснованного севооборота. Монокультура не допускается.

· Поверхностная обработка почвы без оборота пласта, что приводит к повышению ее биологической активности.

· Получение продукции более высокого качества, пригодной для длительного хранения и переработки на детское и диетическое питание.

· Отказ от применения синтетических пестицидов. Использования для борьбы с болезнями и вредителями микробных препаратов отдельных соединений меди и серы. Внедрение устойчивых сортов севооборотов, широкое использование энтомофагов.

· Использование для борьбы с сорняками агротехнических приемов (механических).

· Оптимизация баланса питательных веществ путем внесения органических и природных удобрений.

· Экологический, санитарно-гигиенический, почвенно-агротехнический контроль за состоянием окружающей среды и качеством сельскохозяйственной продукции.

· Высокая квалификация специалистов сельского хозяйства, высокая технологическая дисциплина.

Биологическое земледелия не является основным путем решения экологических проблем в сельском хозяйстве в связи с ограниченной его распространенностью. Однако экологизация сельского хозяйства продолжает развиваться в условиях экологически устойчивого или адаптивного земледелия

Агроэкосистема - экологическая система, объединяющая участок территории (географический ландшафт), занятый хозяйством, производящим сельскохозяйственную продукцию. В состав А. входят: почвы с их населением (животные, водоросли, грибы, бактерии); поля-агроценозы; скот; фрагменты естественных и полуестественных экосистем (леса, естественные кормовые угодья, болота, водоемы); человек.

1. в России доля сертифицированных земель составляет всего лишь 0,003%. В стране проявляется интерес к производству и реализации экологически безопасной продукции. В отдельных регионах функционируют сельскохозяйственные организации, ведущие такое производство.

2. Для обеспечения производства экологически безопасной продукции растениеводства разработан организационно-экономический механизм. Он представляет собой комплекс организационных, нормативно-правовых и экономических мероприятий, направленных на эффективное производство такой продукции, предотвращение загрязнения окружающей среды и др. Важная роль в этом механизме отводится разработке на региональном уровне программ, обеспечивающих организацию производства экологически безопасной продукции.

3. Обеспечение развития экологического сельского хозяйства возможно на базе формирования агропромышленных кластеров.

4. Производство экологически безопасной продукции возможно организовать на достаточно высоком уровне при условии экономической заинтересованности как производителей, так потребителей.

5. Производство экологически безопасной продукции растениеводства должно быть основано на адаптивно-ландшафтной экологической системе земледелия

Адаптивный подход в сельском хозяйстве и задачи агроэкологии

Адаптивный Подход (в сельском хозяйстве) - система получения сельскохозяйственной продукции, обеспечивающая максимальную окупаемость биологической продукцией каждой единицы введенной в агроэкосистему антропогенной энергии. При А.п. подбираются сорта культурных растений и породы сельскохозяйственных животных, наиболее соответствующие почвенно-климатическим условиям района.

Нарушение требований А.п. ведет к резкому удорожанию сельскохозяйственной продукции или вообще к <нулевому эффекту>, когда интродуцированные в новые районы растения или животные не приживаются (примеры: попытки возделывания кукурузы далеко севернее ареала ее распространения или выращивания чайного куста в Закарпатье).

Сельскохозяйственная экология, или агроэкология - комплекс наук, исследующих возможности сельскохозяйственного использования земель для получения растениеводческой и животноводческой продукции при одновременном сохранении сельскохозяйственных ресурсов (почв, естественных кормовых угодий, гидрологических характеристик агроландшафтов), биологического разнообразия и защите экологической среды обитания человека и производимой продукции от сельскохозяйственного загрязнения.

Задачи агроэкологии.

Это анализ состояния с.-х. экосистем, изучение закономерностей их функционирования с целью повышения устойчивости. В основе агроэкологии лежат три положения:

1. Сестайнинг - самоподдержание агроэкосистем.

2. Адаптивный подход - повышение эффективности вложений антропогенной энергии путем максимальной окупаемости фотосинтезом каждой единицы вложенной энергии. Данный подход наиболее полно развит в работах А. А. Жученко (1988,1990).

3. Экологический императив - система запретов на все формы использования агроэкосистем, которые разрушают ресурсы и загрязняют окружающую среду (Миркин, Хазиахметов, 1995).

Оптимизация является итоговой задачей агроэкологии, т. к. она обеспечивает переход от ресурсоразрушающих интенсивных агроэкосистем к их адаптивным, устойчивым вариантам.

Тяжелые металлы как важнейшие загрязнители о.с.

Тяжелые металлы – химические элементы, имеющие высокую плотность

(> 8 г/см3), например, свинец, олово, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк и др., они широко используются в промышленности и очень токсичны. Их ионы и некоторые соединения легко растворимы в воде, могут попадать в организм и оказывать на него негативное воздействие. Основными источниками отходов, содержащих тяжелые металлы, являются предприятия по обогащению руд, плавке и обработке металлов, гальванические производства.

Синтетические органические соединения используются для производства пластмасс, синтетических волокон, растворителей, красок, пестицидов, моющих средств, могут усваиваться живыми организмами и нарушать их функционирование.

Тяжелые металлы и многие синтетические органические соединения способны к биоаккумуляции. Биоаккумуляция – это накопление загрязнителей в живых организмах при поступлении их из внешней среды в малых дозах, кажущихся безвредными.

Биоаккумуляция усугубляется в пищевой цепи, т.е. растительные организмы усваивают загрязнители из внешней среды и аккумулируют их в своих органах, травоядные животные, питаясь растительностью, получают большие дозы, хищные – еще большие дозы. В результате в живых организмах, стоящих в конце пищевой цепи, концентрация загрязнителей может быть в сотни тысяч раз больше, чем во внешней среде. Такое накопление вещества при прохождении через пищевую цепь называют биоконцентрированием.

Опасность биоаккумуляции и биоконцентрирования стала известна в 60-е годы, когда обнаружили сокращение популяций многих хищных птиц, животных, стоящих в конце пищевой цепи.

Меры борьбы

Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния была принята в 1979 году. Для минимизации риска использования химических продуктов в странах ЕС в 1982г. был введен в действие так называемый «Закон о химических продуктах». В процессе проверки его исполнения течение нескольких лет проводились мероприятия по оптимизации технологий биологических и физико–химических испытаний, а так же по уточнению терминологии, стандартных веществ и методов отбора проб. Химический закон устанавливает правила допуска на рынок всех новых химических продуктов. Технические мероприятия, используемые для предотвращения опасности промышленных выбросов. Для сокращения и уменьшения выбросов химических веществ на промышленных предприятиях необходимо проводить следующие меры:

Необходимо проектировать любое производство так, чтобы выбросы были заведомо минимальны.

Необходимо строго соблюдать технологические режимы производства.

Необходима обязательная герметизация оборудования на производствах, где присутствуют и получаются химические соединения (это касается не только химической промышленности).

Необходимо внедрение непрерывных технологических процессов и замкнутого круга производства, оборотного водопотребления.

Необходимо проводить меры по предотвращению аварий (например, планово-профилактический ремонт оборудования).

Загрязнение атмосферы - привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации.

Источники:

Естественными источниками загрязнения атмосферы служат вулканизм, лесные пожары, пыльные бури, выветривание и т. д. Эти факторы не угрожают отрицательными последствиями природным экосистемам, за исключением некоторых катастрофических природных явлений.

Однако в последние десятилетия антропогенные факторы загрязнения атмосферы стали превышать по масштабам естественные, приобретая глобальный характер. Они могут оказывать различные воздействия на атмосферу: непосредственное - на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.); воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава, увеличение концентрации углекислого газа, аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, системы «океан-атмосфера» и др.). К основным источникам загрязнения относятся: промышленные предприятия, транспорт, теплоэнергетика, сельское хозяйство и др. Среди отраслей промышленности особенно токсичные выбросы в атмосферу дают предприятия цветной металлургии, химической, нефтехимической, черной металлургии, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и т. д.

Основные загрязнители:

механическая пыль – образуется в результате измельчения продукта в ходе технологического процесса;

возгоны – образуются в результате объёмной конденсации паров веществ при охлаждении газа, пропускаемого через технологический аппарат, установку или агрегат;

летучая зола – содержащийся в дымовом газе во взвешенном состоянии несгораемый остаток топлива, образуется из его минеральных примесей при горении;

промышленная сажа – входящий в состав промышленного выброса твёрдый высокодисперсный углерод, образуется при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов.

Основными источниками антропогенных аэрозольных загрязнений воздуха являются теплоэлектростанции (ТЭС), потребляющие уголь. Сжигание каменного угля, производство цемента и выплавка чугуна дают суммарный выброс пыли в атмосферу, равный 170 млн. тонн в год .

Меры борьбы:

Защита атмосферы включает комплекс технических и административннх мер,

прямо или косвенно направленных на прекращение или по крайней мере

уменьшение возрастающего загрязнения атмосферы, являющегося следствнем

промышленного развития.

Территориально-технологические проблемы включают как вопросы

местоположения источников загрязнения атмосферы, так и ограничения или

устранения ряда отрицательных зффектов. Поиск оптимальных решений по

ограничению загрязнения атмосфери данным источником интенсифицировался

параллельно с ростом уровня технических знаний и промышленным развитием, -

разработан ряд специальных мер по защите атмосферы. Кроме того, начинается

интегрирование процесса поиска оптимальных решений по ограничению эффектов

загрязнения атмосферы с комплексным подходом к защите атмосферы, которое и

ссматривает взаимосвязи между отдельными составляющими окружающей среды.

Таким образом, исследование эффектов загрязнения атмосферы становится все

более зависимой, но не менее важной частью в области защиты атмосфери.

Придание исследованиям по защите атмосферы целенаправленного характера

должно включать борьбу против ее загрязнения, особенно промышленного, а

также от транспортных средств и других источников. Они не могут

проводиться, например, только ради постановки задач, но должны указывать

пути улучшения существующего положения. Таким образом, эта область

исследований не может пассивно комментировать сложившуюся ситуацию и делать

прогнозы, основывающиеся на данных самих “поставщиков загрязнений”, она

должна разрабатывать концепции, промежуточные и долговременные планы, а

также конкретные программы, направленные на активное ограничение

неблагоприятного хода событий, используя при этом локальную кратковременную

тактику и долговременную общенациональную стратегию.

Защита атмосферы не может быть успешной при односторонних и половинчатых

мерах, направленных против конкретных источников загрязнения. Наилучшие

результаты могут быть получены лишь при объективном, многостороннем подходе

к определению причин загрязнения атмосферы, вкладу отдельных источников и

выявленню реальных возможностей ограничения этих выбросов.

Экологически чистые вещи и (эко-товары) набирают популярность в западных странах благодаря экономии и пользе для здоровья.

Все мы хотим дать семье самое лучшее.

Будь то лучшая пища или медицинское обслуживание самого высокого качества, каждый родитель стремится обеспечить своих детей всем лучшим и безопасным.

Покупая в супермаркете продукты или заказывая очередную игрушку в Интернете, нужно оценить всю ее эффективность и безопасность для здоровья.

Правда состоит в том, что большая часть ширпотреба, которым мы окружили себя в последние годы – хитрые и невидимые враги здоровья. Они делают свою черную работу, день за днем высвобождая маленькую дозу разрушительных химикатов в атмосферу жилищ, питьевую воду и пищу. Они ставят под удар наше здоровье и гены.

Многие товары содержат токсичные химикаты , которые не регулируются ни производителями, ни нашими органами здравоохранения. В борьбе за рынок компании делают все, чтобы производить вещи самым дешевым способом, полностью игнорируя безопасность и здоровье людей. Ведь никто не узнает, правда?

Главная беда современного потребителя: мы не знаем состава продукции, которая наполняет наш дом. Практика показывает, что даже самые дорогие, качественные брендовые вещи могут содержать неизученные ядовитые компоненты.

Некоторые покупатели провели собственные исследования и отказались от опасных продуктов в пользу эко-товаров – органических продуктов питания, игрушек, мебели, зеленой косметики. Они приносят пользу и Земле, и их семьям.

Что такое эко-товары?

Несмотря на кажущуюся простоту, понятие «вред окружающей среде» требует многогранного осмысления и охватывает целый ряд факторов. Ведь так много различных вещей может негативно повлиять на экологию, если неправильно использовать, утилизировать или просто хранить продукты!

Как определить эко-товары на полках магазинов?

Покупая экологически безопасные продукты, ищите:

Energy Star – знак энергосберегающих приборов и электроники
Органическая печать USDA – знак органической косметики и пищевых продуктов, используемый в Соединенных Штатах
Зеленая печать – чистящие средства, безопасные для природы
Логотип FSC – знак для бумаги и изделий из дерева

В разных странах мира существуют свои системы сертификации и печати, отличающие эко-товары от обычной промышленной продукции. Если вы видите эти знаки и логотипы на своей коробке, велика вероятность совершить хорошую покупку для здоровья.

Преимущества экологически чистых товаров и натуральных продуктов

Семейная экономия

Польза для здоровья

У детей такое воздействие может привести к преждевременному половому созреванию, диабету, замедлению роста, аллергическим и аутоиммунным нарушениям.

Экологически чистые натуральные продукты в принципе не содержат этих токсичных субстанций. Исследования показывают, что массовое использование таких продуктов в быту повышает качество жизни, сокращает риск полутора десятков хронических заболеваний и преждевременную смертность от всех причин.

Они гарантируют безопасность всей планеты и каждой семьи.

Какие бывают виды эко-товаров?

Одежда

Производители эко-одежды совершенствуют свои технологии, стараясь обходиться без искусственных красителей и других химикатов. Они упорно трудятся, чтобы сократить использование воды, газа и электрической энергии.

Стаканчики для чая и кофе

Эко-сумки из вторсырья

Домашний декор и интерьер

Вот лишь несколько практичных и 100% натуральных идей:

Занавески
Коврики
Полотенца
Жалюзи
Часы
Посуда
Подставки
Кухонные приборы
Постельные принадлежности

Уже сейчас вы можете построить вокруг себя дом XXI века, свободный от синтетики.

Чистящие средства

Современные отбеливатели, стиральные порошки и антибактериальное мыло представляют угрозу природе и нашему здоровью. Поверхностно-активные вещества отравляют питьевую воду , липофильные токсины накапливаются в организме человека и вызывают хронические заболевания, агрессивные антисептики вызывают рост резистентных супербактерий. После них нашим детям и внукам придется веками очищать и обеззараживать нашу планету. Будущее за безопасной химией – пробиотическими чистящими средствами, органическими мылами и порошками без хлора и фосфатов.

Экологичные технологии

Эко-игрушки из вторсырья

Настолько, что ученые до сих пор не могут оценить и просчитать все риски: гормональные нарушения, сахарный диабет, ожирение, репродуктивные проблемы и даже рак.

Эко-игрушки из переработанного материала намного безопаснее. Это замечательно, ведь почти все пластиковые штучки рано или поздно оказываются в чьем-то ротике.

Натуральные аксессуары и бижутерия

Необходимо только одно – желание изменить мир к лучшему.

Константин Моканов

Лекция 11. Производство экологически безопасной продукции

Вопросы:

1. Эколого-токсикологические нормативы.

Понятие «экологическая безопасная продукция»

Оценка состояния агроэкосистем

Оценка сельскохозяйственной продукции

2. Вещества загрязняющие продукты питания и корма

Перечень загрязняющих веществ

Пестициды и их остаточные количества

Регуляторы роста растений.

продукты жизнедеятельности вредителей

3. Приемы снижения негативного действия токсикантов

Эколого-токсикологические нормативы

Понятие «экологическая безопасная продукция». Производство экологически безопасной продукции – ключевая задача экологизации сельскохозяйственной деятельности. Понятие «экологически безопасная сельскохозяйственная продукция» основана на праве людей на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой. Под экологически безопасной сельскохозяй­ственной продукцией понимают такую продукцию, которая в течение принято­го для различных ее видов «жизненного цикла» (производство - переработка - потребление) соответствует установлен­ным органолептическим, обще гигиени­ческим, технологическим и токсиколо­гическим нормативам и не оказывает негативного влияния на здоровье чело­века, животных и состояние окружаю­щей среды.

Острые проблемы современности - проблемы недоедания и голода - усу­губляются болезнями и смертностью в результате употребления некачествен­ных продуктов, а ведь на Земле доста­точно ресурсов, разработаны решения и технологии, которые дают возможность навсегда покончить с этими явлениями. Не хватает, к сожалению, лишь обяза­тельств и ответственности.

Неблагоприятное действие ксеноби­отиков связано с миграцией химичес­ких веществ по одной или нескольким экологическим цепям:

Воздух - человек;

Вода - человек;

Пищевые продукты - человек;

Почва - вода - человек;

Почва - растение - человек;

Почва - растение - жи­вотное - человек и т. д.

Чем длиннее миграционный путь при подземных путях миграции, тем меньшую опасность для здоровья чело­века представляет ксенобиотик, так как при продвижении химических веществ по экологическим цепям они подверга­ются деструкции и превращениям.

Считается, что из ядов, регулярно попадающих в организм человека, око­ло 70 % поступает с пищей, 20 % - из воздуха и 10 % - с водой. В России примерно 30...40 % продук­ции загрязнено нежелательными ингре­диентами. Загрязнено также до 70 % пи­тьевой воды (т. е. примерно семь человек из десяти пьют загрязненную воду). На­ряду с такими источниками загрязнения, как энергетика (особенно ТЭС), про­мышленность, транспорт, есть «критические точки», вызывающие загрязнение продукции и окружающей среды, и в агросфере. Проблему получения каче­ственного продовольствия в условиях негативного антропогенного воздей­ствия на окружающую природную среду, в том числе и в процессе сельскохозяй­ственного производства, можно решить на основе экологизации сложившихся или вновь создаваемых систем ведения сельского хозяйства .

Загрязнение продукции растение­водства и животноводства различными вредными веществами обусловлено множеством взаимосвязанных, идущих с различной интенсивностью процессов в сопряженных средах и компонентах экосистем. При этом во многих регио­нах не только возрастает прямое дей­ствие химических веществ, но и услож­няется проявление этих воздействий.

Оценка состояния агроэкосистем. Для получения экологически безопасной продукции необходимо иметь достовер­ные исходные данные об эколого-токсикологической обстановке в агроэкосистемах, особенно испытывающих пресс многолетнего интенсивного ис­пользования агрохимикатов (удобре­ния, пестициды, мелиоранты и др.). Ра­боту следует начинать с оценки экологотоксикологического состояния агро­экосистем, прежде всего - почвенного покрова. Стремление повысить продук­тивность возделываемых культур и вы­ращиваемых животных без надлежаще­го учета природоохранных требований привело к необоснованному увеличе­нию объемов применения минеральных удобрений (преимущественно азотных), пестицидов и мелиорантов. Выбросы промышленных производств и транс­порта, коммунальные отходы поставля­ют в естественные и искусственные эко­системы соединения полихлорированных бифенилов, серы, тяжелых метал­лов и т. д. Среди природных за­грязнителей выделяют афло - и другие микотоксины.

Оценка сельскохозяйственной продук­ции. Для оценки и предотвращения не­гативного воздействия продуктов пита­ния на здоровье человека и кормов на сельскохозяйственных животных опе­рируют такими понятиями, как пре­дельно допустимая концентрация (ПДК), допустимое остаточное количе­ство (ДОК) или максимально допусти­мые уровни (МДУ) вещества в них. Эколого-токсикологический норматив, предельно допустимая концентрация - концентрация вещества в продукции (продуктах питания, кормах), которая в течение неограниченно продолжитель­ного времени (при ежедневном воздей­ствии) не вызывает отклонений в состо­янии здоровья человека и животных. ПДК химических веществ в пищевых продуктах устанавливают при этом с учетом допустимой суточной дозы (ДСД) или допустимого суточного по­ступления (ДСП), поскольку разнооб­разие рациона и его химического соста­ва не позволяют нормировать допусти­мое содержание химического вещества в каждом пищевом продукте. Пределы содержания загрязняющих веществ в пищевых продуктах и кормах устанавливают на основании результа­тов изучения токсичности препаратов для различных организмов. При содер­жании в продукции загрязняющих ве­ществ в количествах, превышающих ПДК, ДОК или МДУ, такую продукцию в пищу или на корм использовать не разрешается. При оценке степени токсичности злемента (агрохимиката) для растений учитывают концентрацию элемента. При этом не должно быть снижения продуктивности растений, накопления агрохммиката в растениях, кормах и пи­щевых продуктах выше ПДК. Летальная концентрация вызывает гибель растений.

Вещества загрязняющие продукты питания и корма

Перечень загрязняющих веществ:

1.Тяжелые металлы.

2. Нитраты.

3. Нитриты.

4. Пестициды.

5. Диоксины.

6. Бензапирены.

7. Полихлорбифенилы.

8. Регуляторы роста растений.

9. Лекарственные средства.

10. Продукты жизнедеятельности вредителей.

11. Афлотоксины и другие микотоксины.

Пестициды и их остаточные количе­ства. В агроэкосистемы наряду с удоб­рениями поступают различные хими­ческие соединения, используемые в ка­честве средств защиты растений от сор­няков, болезней и вредителей и именуемые в целом пестицидами. Осо­бое беспокойство вызывает возмож­ность загрязнения почв, воды, расте­ний, в том числе урожая и продуктов его переработки, остаточными количества­ми пестицидов.

Пестициды могут приводить к образованию злокачественных опухолей у человека. Примерно 70 % применяемых соединений попадает в организм чело­века с мясом, молоком и яйцами, а 30 % - с растительной пищей.

Основная причина накопления оста­точных количеств пестицидов в продук­тах - нарушение правил и регламентов применения препаратов (завышение ре­комендуемых доз, нарушение сроков обработки сельскохозяйственных куль­тур, неправильный выбор препаратив­ной формы и способа применения и т. п.).

При оценке возможности допуска но­вого препарата проводят экотоксикологическую проверку. При этом следует делать упор не только на выявление ха­рактерных особенностей поведения пес­тицида в окружающей среде, но и на его действие, на растения и животных в про­цессе их биологического развития , т. е. контроль должен распространяться и на качество конечной продукции, исполь­зуемой для питания. Необходимо знать все процессы прохождения загрязняю­щих веществ через организм растений и животных, питающихся этими растения­ми (рис. 1.).

Рис. 1. Возможные пути поступления пестици­дов в организм человека (в); миграция и биоконцентрация хлорорганических соединений (ХОС) в пи­щевых цепях (б)

Критерием оценки содержания пес­тицидов является ПДК или ДОК. В раз­ных странах эти нормативы неодинако­вы, что затрудняет обмен продоволь­ствием. Основная причина таких разли­чий -использование разных методов определения остаточных количеств пре­паратов и продуктов их распада.

Наиболее часто в пищевых продук­тах содержатся остатки дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) и изомеров гексахлорциклогексана (ГХЦГ). В то же время фосфорорганические пестициды не­стабильны, практически не накаплива­ются в продуктах питания.

Пестициды могут влиять на обмен­ные процессы в растениях, что сказыва­ется на химическом составе и пищевой ценности продукции. При соблюдении всех правил применения средств хими­зации негативных изменений в составе и содержании питательных элементов в растениях не происходит, а накопление пестицидов в продукции не превышает ПДК.

Для того чтобы избежать возможнос­ти аккумуляции остаточных количеств пестицидов в Окружающей среде, сни­зить риск возникновения резистентных видов вредных организмов, необходимо чередовать препараты с разным меха­низмом действия. Использование от­дельных эффективных приемов защиты растений не обеспечивает долговремен­ного подавления вредных организмов, необходима интегрированная защита растений, когда химические методы со­четаются с биологическими и агротех­ническими мероприятиями.

Растения по степени накопления ос­таточных количеств хлорорганических пестицидов (ХОП) в продуктивных органах располагаются в следующем по­рядке: морковь > петрушка > картофель > свекла > многолетние травы >томат > кукуруза > капуста белокочанная. В корнеплодах ХОП накапливаются в ос­новном в кожуре и в меньших количе­ствах - в мякоти. Накопление пестици­дов и продуктов их распада в пищевой продукции связано с процессами мета­болизма, с биохимическим составом ра­стений. Длительному сохранению хи­мических средств защиты растений в зерне, плодах и ягодах способствует на­личие в продукции моносахаридов и по­лисахаридов, которые являются стаби­лизаторами токсикантов (в фармаколо­гии это свойство сахаров используют для приготовления таблеток).

Сорта картофеля с большим количе­ством крахмала лучше накапливали и сохраняли фунгицид ридомил МЦ. После 8 мес. хранения клубней содержа­ние этого вещества в 270 раз превышало максимально допустимый уровень.

Основную роль в устойчивом функ­ционировании агроэкосистем играют почвы с их уникальными свойствами и способностью к самоочищению от заг­рязняющих веществ, в том числе и от остаточных количеств пестицидов. Важ­ными факторами в процессах трансфор­мации загрязняющих веществ являются гранулометрический состав, содержа­ние гумуса в почве и его состав. Гумус инактивирует продукты распада пести­цидов и препятствует тем самым загряз­нению экосистем. Вместе с тем сорби­рованные гумусовыми соединениями ксенобиотики могут сохраняться в по­чве длительное время, представляя по­стоянную угрозу токсикации отдельных компонентов экосистем.

Хлорорганические пестициды в тече­ние нескольких десятилетий занимали одно из первых мест по масштабам ис­пользования в сельском хозяйстве Рос­сии. ХОП устойчивы к высокой темпе­ратуре, солнечной радиации, действию сильных кислот и щелочей. Они характеризуются прочностью образуемых хи­мических связей, слабой растворимос­тью в воде. Эти свойства предопределя­ют длительное сохранение препаратов в окружающей среде (период полураспада в почве 10лет), способность цирку­лировать в природе и распространяться на большие расстояния, загрязняя при­родные компоненты. Существует два пути поступления ХОП в экосистемы:

1) выпадение с осадками в результате глобального переноса воздушных масс в направлении с запада на восток в Се­верном полушарии;

2) многолетнее применение на полях ДДТ и ГХЦГ (второй путь - основной).

Длительное применение ХОП при­водит к значительному накоплению как самих препаратов, так и их метаболитов. Так, в пойме Оки содержание ХОП в пахотном слое достигло 0,08...0,15 мг/кг почвы. Кроме того, остатки стойких пестицидов по­ступали в геохимический подчиненный пойменный ландшафт с поверхностным стоком. Твердый сток вместе с сорбиро­ванными остатками этих препаратов при замедлении скорости потока на пойме оседал в притеррасных и при­озерных понижениях, на дне озер в виде ила. Несмотря на низкую концентрацию ХОП в воде озер, эти вещества и их метаболиты в значительных количе­ствах накапливаются в иле, планктоне, рыбе, питающейся планктоном. При использовании в пищу такой рыбы ядо­витые вещества попадают в организм человека. Круг замыкается.

Наибольшее количество загрязняю­щих веществ накапливается в органах выделения рыб (печень, почки). Значи­тельное количество загрязняющих ве­ществ обнаружено в мозге, икре, а наи­меньшее - в мышцах (рис. 23.10).

Накопление остаточных количеств пестицидов в организме рыб, обитаю­щих в Оке, существенно ниже, чем у обитающих в озерах-старицах. Причи­ны - достаточно сильное течение в реке и стоячая вода в старицах. На при­мере рыб наглядно прослеживается процесс концентрации различных инг­редиентов, в том числе нежелательных, по мере продвижения по трофической цепи.

После многолетней обработки тайги против клещей 10%-ньш раствором ду­ста (доза 5 кг/га) в речной воде остатков ХОП не обнаруживалось. В донных же отложениях содержание их составляло 0,01...0,37 мг/кг, а в речной рыбе -0,09...4,24 мг/кг.

В процессе биоаккумуляции многократно (до сотен тысяч раз) повышается концентрация пестицидов от основания к вершине экологической пирамиды. Например, при концентрации препара­та ДДТ в воде 0,000003 единицы в план­ктоне она достигает 0,04; в мелкой рыбе, питающейся планктоном, - 0,5; в крупной рыбе, поглощающей мел­кую, - до 2 и у птиц, кормящихся круп­ной рыбой, - до 25 единиц.

Сравнение отдельных видов рыбы показывает, что больше всего загрязне­ны печень, мышцы и органы воспроиз­водства чехони, окуня и белоглазки. Гу­стера, голавль и лещ отличаются срав­нительно низким содержанием хлорорганических соединений.

Использование озер-стариц для рыбно хозяйственных нужд (как это издавна было на Руси) далеко не всегда целесо­образно при сложившихся технологиях использования пестицидов в процессе выращивания овощных культур. Реаби­литация озер-стариц и всей гидрогра­фической сети, пойменных агроландшафтов, направленная на очищение воды от остатков ХОП, должна рассмат­риваться как важный элемент конструи­рования оптимальных агроэкосистем, как одно из условий полноценного ис­пользования ресурсного потенциала.

«Дозволено лишь то, что подобает», - писал. Применительно к экологическим проблемам этот тезис означает необходимость учета природ­ных закономерностей в деятельности человека. В противном случае человек сам становится игрушкой природы. Любопытно вспомнить высказывание Ф. Энгельса: «Не будем, однако, слиш­ком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те послед­ствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем дру­гие, непредвиденные последствия, ко­торые очень часто уничтожают значе­ние первых». История применения пе­стицидов, особенно ДДТ, наглядно ил­люстрирует сказанное.

ДДТ появился в середине 40-х гг. XX в. Препарат сразу же затмил другие химикаты как самый эффективный. Швейцарский исследователь П. Мюл­лер в 1948 г. за синтез ДДТ получил Но­белевскую премию. В первые годы пос­ле второй мировой войны ДДТ реко­мендовали применять при выращива­нии всех культур, он считался совершенно безопасным. А примерно через 10 лет было установлено, что кормовые культуры, обработанные ДДТ, опасны не только для самих коров, но и для телят. Поступая с молоком, ДДТ вызывал у телят серьезные нарушения здоровья (расстройство нервной систе­мы). В 70-х гг. XX в. выяснилось, что ДДТ и его производные обладают мута­генным действием, нарушающим на­следственность. При этом негативное воздействие пестицида существенно усиливается его метаболитами.

В конце 60-х - начале 70-х гг. XX в. препарат и его производные были обна­ружены в жировых тканях и материнс­ком молоке, причем количество их в ма­теринском молоке оказалось гораздо выше, чем в коровьем.

Использование высокочувствитель­ных методов анализа позволило выяс­нить, что органохлориды, к которым от­носятся ДДТ и его метаболиты, - стой­кие вещества, способные продолжи­тельное время загрязнять окружающую среду, находясь в почве, воде или возду­хе и тем самым, участвуя в образовании опасных пищевых цепей.

Среди пестицидов обнаружено нема­ло веществ, обладающих канцероген­ным действием. Попадая в организм, они могут вступать в реакции нитрозирования, образуя канцерогенные соеди­нения. Кроме того, канцерогенность препаратов во многом объясняется на­личием канцерогенных примесей. Так, в препарате 2,4-Д содержится до 14мг/кг НДМА, а в трефлане - до 500 мг/кг.

При распаде пестицидов в растениях могут образовываться различные соеди­нения (метаболиты), вступающие в ре­акции нитрозирования. Об этом свиде­тельствует обнаружение в растительных тканях N-нитрозосимазина и М-нитрозоатразина, представляющих канцеро­генную опасность. Хлорорганические соединения и препараты диоксинового синтеза, которые сохраняются длитель­ное время в почве, могут попадать в цепи питания человека и животных. В связи с этим необходимо нормирование содержания стойких пестицидов не только в пищевых продуктах, но и в по­чвах. Если содержание пестицидов в по­чве выше ПДК, то некоторые культуры (морковь, петрушка, картофель) не ре­комендуется выращивать на данном поле, поскольку часть препаратов может накапливаться в товарной части урожая.

Остаточные количества 2,4-Д обна­ружены в кормах и рыбе. Достаточно высокое содержание данного гербицида выявлено в молоке и незначительное - в зерне злаков (мг/кг):

Зерновые 0,02 Рыба 0,30

Картофель 0,04 Молоко 0,09

Овощные 0,05 Корма 0,34

Отдельное направление биологичес­кой защиты - использование препара­тов на природной (чаще всего расти­тельной) основе. Следует помнить и о некоторых общедоступных приемах. Так, высушенные и измельченные лис­тья картофеля, помещенные с клубнями в хранилище, снижают на 40 % потери продукта при хранении. Настой зелено­го перца с чесноком или табаком весьма эффективен против колорадского жука.

Важно также учитывать потенциаль­ные возможности самоочищения и са­мовосстановления экосистем и их ком­понентов. Огромное количество пести­цидов, циркулирующих в биосфере , в конечном итоге осаждается в почве, влияя на качество сельскохозяйствен­ных продуктов. Дальнейшая судьба ксе­нобиотиков, самоочищение агрофитоценозов от них зависят от свойств по­чвы, главным образом от ее биологи­ческой активности. Микроорганизмы, выделяющие ферменты, играют основ­ную роль в процессах разложения пес­тицидов в почве. Так, разложение пре­парата 2,4-Д в нестерильной почве про­исходит в несколько раз быстрее, чем в стерильной.

При отсутствии воздействия светово­го фактора (фоторазложение) на долю микробного разложения 2,4-Д прихо­дится около 70 %. Следовательно, под­держание условий, необходимых для нормальной жизнедеятельности микро­организмов, способствует ограничению поступления пестицидов в выращивае­мую продукцию.

Регуляторы роста растений. Синтетические регуляторы роста производят химическим или микробио­логическим путем. В основном они яв­ляются малостойкими веществами с пе­риодом полураспада около 1 мес.

Степень опасности большинства ис­кусственных регуляторов роста для рас­тительных и животных организмов практически не изучена. Отсутствует систематизированная информация о механизме действия этих препаратов на растения и животных. Между тем уста­новлена способность накопления неко­торых регуляторов в организме. Низкие концентрации регуляторов роста обычно не обнаруживаются с по­мощью применяемых методов хими­ческого анализа (газовая хроматогра­фия, хроматография в тонком слое). В то же время более чувствительный иммуноферментный анализ позволяет ус­тановить наличие регуляторов роста. Иммуноферментный анализ свиде­тельствует об изменении процессов синтеза белка, приводящем к появле­нию дефектных белков. Предполагает­ся также возможность негативного влияния регуляторов, связанная с на­рушением внутриклеточного обмена и образованием токсичных соединений. Кроме того, остаточные количества ре­гуляторов роста растений в продоволь­ственном сырье и пищевых продуктах могут сами проявлять токсичные свой­ства.

Регуляторы роста растений представ­ляют опасность для человека, поэтому необходимо создание таких технологий, которые исключали бы попадание этих веществ в продукты питания.

Продукты жизнедеятельности вреди­телей. Вредители не только снижают продуктивность сельскохозяйственных культур, но и существенно ухудшают качество урожая. При этом изменяются химический состав и вкусовые свойства продуктов питания.

Вредители причиняют прямой и кос­венный ущерб. К прямому ущербу отно­сятся потери массы продукции, ухудше­ние ее качества, снижение посевных ка­честв семенного материала, загрязнение продуктами жизнедеятельности, в том числе экскрементами. Косвенные по­вреждения связаны с тем, что вредители могут вызывать самосогревание зерна и перемещение влаги в зерновой массе. Вредители способствуют распростране­нию микрофлоры, иногда переносят возбудителей болезней человека или сами вызывают болезни человека и жи­вотных.

Гусеницы плодожорки, поражая плоды яблони, выделяют экскременты, в составе которых содержатся вещества, обладающие канцерогенным действи­ем. Эти вещества называют инсектотоксинами. Инсектотоксины - продукты жизнедеятельности вредителей, выде­ляемые ими при поражении растений и обладающие токсическим (канцероген­ным) действием на человека и живот­ных.

Амбарный долгоносик поражает зер­но ржи, пшеницы, ячменя, кукурузы и продукты его переработки. Поврежден­ное зерно непригодно для употребления в пищу, так как может вызывать рас­стройство органов пищеварения, воспа­ление кишечника. При поражении зер­на малым мучным хрущаком мука ста­новится комковатой, приобретает не­приятные вкус и запах. Такая мука вредна для человека и животных и под­лежит уничтожению. Личинки зерново­го точильщика проникают внутрь зер­новки, развиваются там, выделяют экс­кременты. При сильном заражении в зерновой массе накапливается много фекальной пыли, которая имеет медо­во-плесенный запах, характерный для заражения зерна точильщиком. Зерно­вой точильщик повреждает зерно пше­ницы, риса, овса, ржи, сорго, кукурузы и гречихи. В зерне с повышенной влаж­ностью развивается мучной клещ. Зер­но, поврежденное клещом, имеет не­приятный медовый запах и вредно для человека. Широко распространенный вреди­тель гороха - гороховая зерновка. Ли­чинка жука внедряется в горошину и там развивается до жука. Поврежденное зерно, заполненное экскрементами, нельзя использовать в пищу и на корм животным, так как в нем содержится вредный алкалоид - кантаридин.

Для уменьшения повреждения про­дукции ученые выводят устойчивые к вредителям сорта. Важно тщательно контролировать зараженность различ­ных объектов, предупреждать зараже­ние продукции, создавать условия, ис­ключающие или ограничивающие раз­витие вредных организмов.

Система профилактических мероп­риятий, направленных на сокращение потерь продукции от вредителей, долж­на предусматривать:

♦ хранение зерна и продуктов его переработки только в специальных хранилищах;

♦ полное соот­ветствие таких хранилищ требованиям оптимального хранения продукции;

♦ по­стоянную очистку и предварительную подготовку хранилищ для хранения продукции;

♦ удаление из хранилищ от­ходов, сжигание или захоронение их в специально отведенных местах;

♦ макси­мальную очистку от вредителей и соот­ветствующую обработку продукции пе­ред ее закладкой на хранение.

Рекомендуемые меры по предупреж­дению заражения продукции вредителя­ми заметно сдерживают расселение вредных организмов и существенно сни­жают вероятность загрязнения и порчи зерна продуктами жизнедеятельности вредителей.

Приемы снижения негативного действия токсикантов

В результате воздей­ствия техногенных факторов, наруше­ния технологической и экологической дисциплины на энергетических, промышленных, сельскохозяйственных и других предприятиях более 10 млн. га сельскохозяйственных земель в России в той или иной степени подвержены загрязнению тяжелыми металлами, ра­дионуклидами и другими токсиканта­ми. Значительные площади наиболее загрязненных почв на многие годы без­возвратно выпали из сельскохозяй­ственного оборота. Однако многолет­ние исследования, отечественный и за­рубежный опыт позволяют рекомендо­вать производству достаточно выверен­ные приемы, обеспечивающие полную или частичную рекультивацию загряз­ненных почв. Это химическая, физико-химическая и биологическая мелиора­ция, а также специальные агротехни­ческие мероприятия. Использование в качестве мелиоран­тов известковых материалов, калийных удобрений и других химических средств дает возможность:

довести реакцию среды (рН почвы) до уровня, когда подвижные соедине­ния тяжелых металлов, радиоактивных элементов и других токсикантов пере­ходят в недоступную или менее доступ­ную для сельскохозяйственных расте­ний форму;

создать в почвенном растворе повы­шенную концентрацию элементов-ан­тагонистов (например, калия, фосфора, кальция и др.) и таким образом сокра­тить поступление токсичных элементов в выращиваемые растения;

в результате химической реакции в почвенном растворе перевести токсич­ные соединения в менее опасные фор­мы.

Физико-химическая мелиорация ос­нована на способности различных ме­лиорантов адсорбировать токсичные элементы и удерживать их на поверхно­сти или в структуре кристаллической решетки, что в значительной степени блокирует поступление токсикантов в сельскохозяйственные растения. К та­ким мелиорантам относятся активиро­ванный уголь, цеолиты, монтморилло­ниты, вермикулит и т. д. Примером фи­зико-химической мелиорации может служить использование ионитов, дей­ствие которых заключается в обмене ионов нетоксичных элементов (ве­ществ) на токсичные.

Сложилось несколько направлений биологической рекультивации. Среди них выращивание растений - концент­раторов токсичных веществ (ежа сбор­ная, волосенец песчаный, гречиха саха­линская и т. д.). С помощью этих расте­ний можно извлекать токсиканты из почвы. Повышение биологической ак­тивности почвы в результате внесения органических удобрений, известкова­ния, разуплотнения почвы способствует переводу более токсичных соединений в менее токсичные.

Специальные агротехнические ме­роприятия включают удаление или глу­бокую заделку загрязненного слоя, землевание и др.

Рассматривая способы получения экологически безопасной сельскохо­зяйственной продукции, следует обра­тить внимание на грамотное использо­вание средств химизации.

Как уже отмечалось, минеральные и органические удобрения, химические мелиоранты, препараты для защиты ра­стений, ретарданты и другие средства химизации влияют на состояние агроэкосистем, а, в конечном счете - на ка­чество сельскохозяйственной продук­ции. Применять их следует на строго научной основе. Как писал классик оте­чественной агрохимии ­ников, избытком химических удобре­ний нельзя восполнить недостаток аг­рономических знаний. Необходимо строго соблюдать дозы, способы, сроки, формы внесения удобрений в зависимо­сти от потребности культуры, содержа­ния питательных элементов в почве, также от планируемой урожайности. Во избежание усиления минерализационных процессов, вызывающих сни­жение содержания гумуса в почве под влиянием минеральных удобрений, це­лесообразно использовать больше орга­нических удобрений. Оптимальное со­отношение органических и минераль­ных удобрений - 4: 1. При внесении минеральных удобрений, особенно фосфорных, необходимо знать их хими­ческий состав (содержание тяжелых ме­таллов фтора, наличие или отсутствие радиоактивных элементов). Для сниже­ния почвенной кислотности, усиливаю­щейся при внесении физиологически кислых удобрений, требуется известко­вание почв. Особую осторожность следует прояв­лять при использовании химических средств защиты растений. Здесь необхо­дима осведомленность обслуживающего персонала об экологической опасности пестицидов, а также строгое соблюде­ние соответствующих технологических регламентов. Должное внимание следует уделять грамотной организации экологически безопасной утилизации отходов живот­новодческих комплексов. Осуществляв­шимся без учета экологических требова­нии перевод животноводства на про­мышленную основу негативно повлиял на окружающую природную среду. В ре­зультате строительства крупных комп­лексов по производству молока и от­корму скота возникла реальная угроза загрязнения экосистем отходами жи­вотноводства и их деградации. И такого рода примерам нет числа. (Например, в Ленинградской области на свинокомп­лексе «Новый свет» с поголовьем 156 тыс. свиней скопилось порядка 15 млн. м3 навозной жижи.) Традиционное использование отхо­дов в виде удобрений не всегда эконо­мически оправдано, если их приходится возить на расстояние более 20км от комплекса. Внесение же навоза только на близлежащие поля приводит к заг­рязнению территории, создавая, в свою очередь, опасность избыточного накоп­ления нежелательных ингредиентов в выращиваемых сельскохозяйственных культурах. Необходимо разбирать «груз» нако­пившихся проблем утилизации отходов. Крупные животноводческие комплексы необходимо обеспечить навозохранили­щами, пунктами по обеззараживанию навозной массы, цехами по приготовле­нию органических удобрений. Следует выдерживать нагрузки поголовья скота на 1 га; объем навозной жижи, вноси­мой на 1 га, не должен превышать 50 м3 в год. Внедрение системы гидросмыва на­воза неизбежно приводит к повышению себестоимости продукции. Сказывают­ся в первую очередь затраты на строи­тельство дорогостоящих прудов-нако­пителей для стоков. (К середине 80-х гг. XX в. обеспеченность такими емкостя­ми в целом по стране составляла менее 20 % потребной.) С точки зрения эколо­гической чистоты продукции более пер­спективным представляется возврат к подстилочному навозу. Определенное значение для выращи­вания экологически безопасной про­дукции имеет использование сточных вод в качестве удобрений и для ороше­ния. Сточные воды содержат много пи­тательных веществ. Вместе с тем в их составе могут находиться различные компоненты, представляющие в ре­зультате аккумуляции в растительных объектах опасность для человека. Перед использованием для орошения стоки должны пройти механическую и биоло­гическую очистку, для того чтобы пре­дупредить загрязнение почвы и сельс­кохозяйственных культур токсичными веществами. Агрохимические и гигие­нические требования предусматривают разбавление сточных вод пресной во­дой, чтобы довести общую минерализа­цию до 1,5...2 г/л, содержание общего азота - до 150...300 мг/л.