Скачать

Гигиеническое значение воды в животноводстве

Классификация природных вод

Паспортизация водоисточников

Виды систем водоснабжения

Загрязнение природной воды

Самоочищение природной воды

Очистка и обеззараживание воды

Санитарная охрана водоисточников

Государственный контроль и охрана природных вод от загрязнения

Роль воды в организме животных

Гигиенические требования к воде

Устройства для поения животных

Режимы поения животных

Заключение

Список литературы

Введение

Здоровье животных, или естественная резистентность их организма, обеспечивается физиологическими процессами в результате постоянного адаптирования и реактивности органов и тканей (по отдельности и в целом организма) к условиям внешней среды.

Внешняя среда — это все то, что окружает животное (воздушная среда, вода, почва, корма, здания и т. д.), источник получения пластического (строительного), энергетического и информационного материала для своего организма.

По своему составу факторы внешней среды подразделяют на химические (вещественные), физические (энергетические) и биологические (биотические). Одни оказывают прямое (непосредственное) влияние, а другие — опосредованное, или косвенное. По своей природе основные факторы внешней среды могут быть биотическими (живыми), абиотическими (неживыми) и трофическими (питательными). Внешняя среда воздействует на организм животных в различных формах: в виде веществ, энергии, биоты, биогеоценозов и т. д.

Я в своей курсовой работе описал основное значение такого фактора внешней среды как вода.

Большая часть поверхности нашей планеты (около 71 %) покрыта Мировым океаном).

Все живое на нашей планете состоит на 2/3 из воды. Без нее невозможно существование живых организмов. Вода содержится в кормах, воздухе, строительных материалах, почве и т. д. Под ее воздействием изменяются их свойства, качество, что оказывает положительное или отрицательное влияние на организм животных. Например, корова выпивает в сутки до 100...110л воды, следовательно, в год ей необходимо до 36 500 л воды. Это превышает массу ее тела в 50...60 раз. Содержание воды в организме зависит от вида, возраста, пола и типа тканей животных. Так, в организме собак вода составляет 65 %, лошадей — 55, крупного рогатого скота — около 60, морских свинок и кроликов — 72, рыб — 80 % массы тела; в наземных растениях —50...75 % и водорослях — 95...99 %. В организме молодого животного, особенно новорожденного, содержание воды значительно выше, чем взрослого. В теле новорожденного теленка она составляет 72 %, полуторагодовалого — 61 и взрослого быка — 52 % массы тела. Организм истощенной овцы содержит 60 % воды, а жирной — 46 %. Содержание воды в эмбрионах животных может достигать 97 % их массы. Доля воды в отдельных тканях организма неодинакова. Несмотря на ее высокое содержание, ткани представляют собой плотную массу. Это объясняется способностью воды вызывать набухание коллоидов в отличие от крови, которая сама является жидкой тканью. Содержание воды в крови (80%) лишь незначительно больше, чем, например, в сердечной мышце (78 %). Таким образом, вода — основная биологическая жидкость. Она содержится в виде внутриклеточной жидкости, находящейся в клетках, и внеклеточной — внутри сосудистого русла (плазмы) и в тканях (тканевой жидкости).

Классификация природных вод

В зависимости от происхождения различают атмосферные, поверхностные и подземные воды. Первые выпадают на поверхность в виде дождя, града, снега, росы и тумана. Они отличаются высоким содержанием газов (азота, кислорода и диоксида углерода). Из-за содержания в них углекислоты атмосферные воды имеют кислую реакцию, что придает им неприятный вкус; для питья они непригодны.

Поверхностные воды — это атмосферные и отчасти грунтовые воды, которые переместились к пониженным частям рельефа местности (лужи, пруды, озера, реки, моря). Такую воду используют для питья только после предварительной обработки.

Подземные воды образуются главным образом из атмосферных вод, которые проникают в нижележащие слои почвы и накапливаются в виде подземных водотоков или водохранилищ. Эти воды концентрируются над водонепроницаемым слоем в порах грунта, образуя водоносный горизонт. С санитарной точки зрения, подземные воды Делятся на верховодку, грунтовые и артезианские. Первые находятся обычно в верхнем (2-3 м) слое земли, накапливаясь над первым водонепроницаемым слоем. Часть этих вод образует так называемый почвенный раствор, который заполняет капиллярные пространства между частицами почвы, создавая гидратационный слой. Из-за легкости загрязнения верховодка в большинстве случаев непригодна для питья.

Грунтовые воды находятся под первым водонепроницаемым слоем, залегают на глубине не менее 7 м и до 2-3 км, иногда даже до 6,5 км. В них содержится не менее 1000 мг/л растворенных солей или углекислого газа, или одного из редко встречающихся в пресной воде элементов, например брома, йода, фтора, железа, радия. Такая вода называется минеральной.

В зависимости от преобладания того или иного химического соединения различают следующие виды минеральных вод: хлоридные, содержат большое количество хлоридов; сульфидные — соответственно сероводорода; углекислые — карбонатов и свободного СО₂; горькие — главным образом сернокислого магния; воды, называемые по одному из главных компонентов (йодные, радоновые или радиоактивные и др.)>

Артезианские воды особенно ценятся в гигиеническом отношении. Они почти свободны от микроорганизмов, и поэтому пригодны для питья без очистки и обеззараживания.

Паспортизация водоисточников

Санитарный надзор за водоснабжением животноводческих ферм — важный элемент профилактической работы зооветспециалистов. Основа такого надзора — учет и паспортизация всех источников воды. Для характеристики ее количества и качества в водоисточнике составляют санитарный паспорт. В нем отражают санитарное состояние водоисточника, результат повторных исследований, химический состав и бактериологические показатели, сведения о всех случаях возникновения у животных заболеваний, связанных с водой.

Паспорт составляют на основе санитарного обследования на месте источника воды; при этом выясняют эпизоотологические, эпидемиологические, топографические и технические условия.

Санитарно-топографическое обследование водоисточника позволяет установить происхождение или тип источника, размеры и глубину, характер почвы и подпочвенных слоев грунта, топографию местности и территории вокруг источника. Выявляют объекты, которые могут загрязнить воду и источник. Осматривают водозаборные устройства и оборудование.

Ветеринарно-санитарный надзор водоисточников включает: наблюдение за его состоянием и организацию охраны с целью предупреждения возможных загрязнений воды органическими и прочими отбросами и нечистотами; организацию лабораторного исследования воды и учет постоянства ее качества в зависимости от сезонов года и почвенных условий; установление взаимосвязи между доброкачественностью питьевой воды и возникновением (наличием) болезней у животных.

К веществам антропогенного происхождения относят окисляемость воды, азот аммонийных солей и альбуминовидный азот, а также азот нитритов и нитратов, полифосфаты, пестициды и некоторые другие.

В соответствии с существующими положениями для установления качества воды источника необходимо выполнить анализ определенного количества проб воды. Для грунтовых, межпластовых, безнапорных подземных источников (скважин, колодцев, ключей и каптажей) проводят анализы не менее 9 проб, взятых по три в весенний, летний и в зимний периоды. При неустойчивых органолептических, химических или бактериологических показателях первых анализов проб необходимо исследовать воды ежемесячно с апреля по декабрь.

Для источников и каптажей в карстовых районах пробу воды берут после сильного дождя через промежуток времени, достаточный для прохождения воды через закарстованную горную породу. Из напорных артезианских скважин проверяют не менее 2 проб, взятых не ранее 24 ч одна после другой.

Из открытых водоемов анализы проб воды берут по сезонам года: весной в половодье, летом в зимой, в каждый сезон исследуют не менее 3 раз.

К каждой пробе, направляемой для анализа, отмечают следующие показатели:

название источника;

дату, место, глубину взятия пробы и кем она отобрана;

метеорологические условия — температуру воздуха и осадки в день получения пробы и в каждые 10 дней до ее взятия (для открытых водоемов,

кроме того, указывают силу и направление ветра и особые условия, могущие оказать влияние на качество воды в водоисточнике);

дату исследования;

название и адрес лаборатории, производившей анализ.

Результаты анализа проб воды должны содержать следующие данные: показатели температуры воды; запах — качественно и в баллах; прозрачность по шрифту Снеллена № 1; цвет в градусах (по платино-кобальтовой шкале); муть и осадок описательно с указанием их особенностей; взвешенные вещества (мг/л) определяют при прозрачности менее 10 см; активную реакцию (рН); щелочность (мг/экв. л), жесткость общую, жесткость устранимую (мг/экв. л); сухой остаток (мг/л), кальций, магний, железо общее, железо окислое, хлориды, сульфаты, аммонийные соли, нитриты, нитраты (мг/л); окисляемость (мг О₂/л); сероводород определяют при ощущении запаха (мг/л); общее количество бактерий в 1 мл; количество кишечных палочек в 1 л воды.

Пробы воды, взятые из открытых водоемов, дополнительно исследуют на содержание растворенного кислорода (мг/л) и определяют БПК-5 (биохимическое потребление кислорода).

Виды систем водоснабжения

По характеру использования водных ресурсов различают следующие системы водоснабжения: получают воду из поверхностных (реки, озера, пруды и т. д.) и подземных источников (артезианские, родниковые и т. п.), используют и атмосферную (дождевая, талая).

По способу подачи воды системы водоснабжения могут быть самотечные (источник находится выше потребителей воды), с механической подачей (с помощью насосов) и зонные — вода в некоторые районы подается отдельными насосами.

Одну систему водоснабжения, обслуживающую ряд (группу) объектов, называют централизованной. Последняя характеризуется большой протяженностью водопроводной сети, наличием насосных станций, запасных резервуаров и водонапорных башен. Если каждый пункт в хозяйстве имеет отдельную схему водоснабжения, то ее называют децентрализованной или местной, локальной. Существуют системы водоснабжения, предназначенные для населенных пунктов (городов, поселков, сел), производственных и сельскохозяйственных нужд.

Загрязнение природной воды

Все загрязняющие вещества, поступающие в природные воды, вызывают в них различные качественные изменения, которые могут представлять собой следующее:

· изменение физических свойств воды (нарушение первоначальной прозрачности и цвета, появление неприятных запахов и привкусов и т. п.);

· изменение химического состава воды, в частности появление в ней вредных веществ;

· плавающие вещества на поверхности воды и отложения на дне;

· сокращение в воде количества растворенного кислорода вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических веществ;

· появление микроорганизмов, в том числе патогенных.

Вредное воздействие на поверхностные и подземные воды оказывают нефть и ее производные. Они не только образуют пленки на поверхности водоемов, но и отложения на дне. Даже незначительное содержание нефти (0,2-0,4 мг/л) сопровождается появлением специфического запаха, не исчезающего после хлорирования и фильтрования воды. Присутствие нефтепродуктов особенно негативно влияет на рыб, вызывая их массовое заболевание и гибель. Содержание нефти в воде свыше 0,1 мг/л придает мясу рыб не устранимые ни при каких технологических обработках привкус и специфический запах.

Большую опасность представляют фенольные соединения, содержащиеся в сточных водах различных предприятий. Обладая сильными антисептическими свойствами, они нарушают биологические процессы в воде, придавая ей резкий, неприятный залах.

В последнее время отмечается загрязнение природных вод синтетическими поверхностно-активными веществами (СПАВ), содержащимися в сточных водах некоторых производств. Влияние СПАВ проявляется в увеличении в воде привкусов и запахов, образовании скоплений пены и ухудшении биохимической способности воды. Уже при небольших концентрациях СПАВ в воде прекращается рост водорослей и другой растительности.

Теплые воды, поступающие в водоисточники от различных энергетических установок, усиливают испарение и увеличивают ее минерализацию. Одновременно в воде накапливаются органические вещества с последующим их разложением. В результате уменьшается количество растворенного кислорода в воде, что отрицательно сказывается на растительности и живых организмах.

Значительный ущерб водоисточникам причиняют молевой сплав леса и древесные отходы в виде опилок, коры. Помимо непосредственного повреждения рыб и их нерестилищ бревнами, сучьями и ветками, вредное влияние на них оказывают выделяющиеся смолы и другие вещества. Медленно разлагаясь в воде, они поглощают кислород и вызывают гибель рыб и их икринок.

Наибольшую опасность для природных вод, здоровья людей, животных и рыб представляют различные радиоактивные отходы. Мелкие организмы, содержащие эти вещества в небольших дозах, поглощаются более крупными, в которых возникают уже опасные концентрации. Поэтому отдельные пресноводные рыбы в несколько тысяч раз радиоактивнее водной среды, в которой они обитают.

В настоящее время все сточные воды с радиоактивностью выше 100 кюри/л сливают в специальные подземные резервуары или закачивают в глубокие подземные бессточные бассейны. Кроме того, имеются и другие, более совершенные методы захоронения радиоактивных отходов, предупреждающие загрязнение природных вод.

Самоочищение воды

Открытые водоемы почти непрерывно подвергаются различным загряз нениям. Однако в крупных водоемах не наблюдается резкого ухудшения качества воды. Это объясняется тем, что вода рек, озер под влиянием различных физико-химических и биологических процессов обладает способностью самоочищаться.

Процесс самоочищения открытых водоемов протекает под влиянием разнообразных факторов, действующих одновременно в различных сочетаниях. К числу таких факторов следует отнести: гидрологические — разбавление и смешивание попавших загрязнений с основной массой воды; механические — осаждение взвешенных частиц; физические — влияние солнечной радиации и температуры; биологические — сложные процессы взаимодействия водных растительных и микроорганизмов с составными частями поступающих стоков; химические — превращение органических веществ в минеральные (минерализация).

В процессе самоочищения в воде отмирают сапрофиты и патогенные микроорганизмы в результате обеднения воды питательными веществами, бактерицидного действия ультрафиолетовых лучей, проникающих в толщу воды более чем на 1 м, влияния бактериофагов и антибиотических веществ, выделяемых сапрофитами, неблагоприятных температурных условий, антагонистического воздействия водных организмов и других факторов. Более интенсивно эти процессы протекают в теплое время года, а также в проточных водоемах, реках.

Существенное влияние на процессы самоочищения воды оказывает сапрофитная микрофлора и водные организмы. Некоторые представители микрофлоры обладают антагонистическими свойствами к патогенным микроорганизмам, вызывая их гибель.

Простейшие водные организмы, а также зоопланктон (рачки, коловратки и др.), пропуская воду через свой кишечник, уничтожают огромное количество бактерий. Бактериофаги, попавшие в водоем, также оказывают отрицательное воздействие на болезнетворные организмы.

Один из важных процессов самоочищения воды — минерализация органических веществ, т. е. их разложение, окисление. Хорошая аэрация воды (обогащение ее кислородом) обеспечивает активизацию окислительных, биологических и других процессов, способствует самоочищению. Скорость последней зависит от многих условий: количества загрязнений, поступивших в водоем, его глубины и скорости течения воды; температуры, содержания растворенного кислорода, состава микрофауны и флоры воды и т. д. Однако следует иметь в виду, что водоем обладает определенной способностью к самоочищению от загрязнений, но она не безгранична.

Самоочищение подземных вод происходит благодаря фильтрации через почву и за счет процессов минерализации, в результате вода полностью освобождается от органических загрязнений и микроорганизмов.

Очистка и обеззараживание воды

Очистка воды проводится на соответствующих сооружениях и направлена на улучшение ее органолёптических, физических, несколько меньше — химических и еще меньше — биологических (наличие микроорганизмов) свойств. Очистка воды включает ее осветление и обесцвечивание с помощью коагуляции, отстаивания и фильтрации.

Коагулирование — процесс укрупнения мельчайших коллоидных и взвешенных частиц, образования хлопьев. Различают два типа коагуляции: в свободном объеме (в камерах) толщи зернистого материала или в массе взвешенного осадка (контактно). При осветлении и обесцвечивании воды коагулирование осуществляют для интенсификации процессов осаждения и фильтрования. При этом из воды выделяются не только диспергированные примеси, но и вещества, находящиеся в коллоидном состоянии.

Из коагулянтов обычно применяют сернокислый алюминий. Доза его может быть различной в зависимости от рН воды, содержания бикарбонатов, гуминовых веществ, характера взвеси, мутности, цветности и колеблется от 30 до 200-300 мг на 1 л воды. Коагулянт добавляют в воду в виде порошка или 2-5% -го водного раствора.

Для ускорения процесса коагуляции мягкую воду, которая содержит мало бикарбонатов кальция, следует подщелачивать гашеной известью Са(ОН)₂ или содой. Для этого также применяют высокомолекулярные вещества — флокулянты. Так, процесс коагуляции ускоряется после введения полиакриламида (ПАА) в дозе 0,5-1 мг на 1 л воды.

Отстаивание — осветление воды путем осаждения взвешенных примесей. Для этого воду пропускают с малой скоростью через специальные отстойники. Они могут быть естественными (озера) и искусственными (горизонтальными, вертикальными и радиальными).

Горизонтальные отстойники — прямоугольные железобетонные резервуары, в которых вода движется от одного торца к другому. Вертикальные отстойники — круглые или квадратные железобетонные резервуары, вода в них движется снизу вверх, взвеси осаждаются при восходящем потоке воды.

Радиальные отстойники — круглые железобетонные неглубокие резервуары, скорость движения воды в них изменяется от максимального значения в центре до минимального у периферии. При этом вода проходит через специальные распределительные устройства, движется в радиальном направлении к периферийному сборному желобу и отводится по трубам. Осадок удаляется при помощи вращающейся фермы со скребками, которые сгребают осадок к приямку в центре отстойника, откуда он удаляется по трубе.

Осветляют воду в специальных сооружениях — осветлителях различного типа. После коагуляции, отстаивания и осветления в воде могут оставаться мелкие хлопья, не осевшие в отстойниках, и мелкие взвешенные частицы. Для дальнейшей очистки воду фильтруют в специальных установках — фильтрах.

При местном водоснабжении для обеспечения ферм чистой водой чаще применяют медленные фильтры. Это открытые или подземные резервуары из водонепроницаемого материала. На дно резервуара последовательно укладывают булыжник или щебень, крупный гравий в слой крупного песка. Самый верхний слой — из мелкого песка. Толщина подстилающего слоя (булыжник и гравий) — 0,6-0,9 м, а фильтрующего (песок) — 0,8-1,2 м. Для стока профильтрованной воды на две резервуара прокладывают каналы из кирпича или гончарных труб.

В процессе фильтрации на поверхности фильтра образуется так называемая биологическая пленка, состоящая из мелких взвешенных частиц (планктона и бактерий).

С течением времени биологическая пленка уплотняется и увеличивается сопротивление фильтра. Поэтому его периодически очищают. Для этого один раз в 1,5-2 месяца вручную (скребками) снимают 2-3 см верхнего слоя песка и на некоторое время выключают фильтр из работы, затем, после образования новой плевки, фильтрат направляют в сборники для чистой воды.

После отстаивания, коагуляции и фильтрования вода становится прозрачной, бесцветной и освобождается от яиц гельминтов и на 20-25% от содержащихся в ней микробов. Поэтому питьевую воду, которая представляет опасность как источник инфекции, необходимо обеззаразить.

Обеззараживают воду одним из четырех методов: термическим; при помощи сильных окислителей; олигодинамией (воздействием микробов благородных металлов); физическим (ультразвук, радиоактивное облучение, ультрафиолетовые лучи). Наиболее широко в качестве обеззараживающих веществ применяют окислители: хлор, озон, гипохлорит натрия.

На крупных водопроводных станциях воду хлорируют жидким (газообразным) хлором, а на малых — хлорной известью. Под действием хлора большинство микроорганизмов, находящихся в воде, погибает. Газообразный хлор на станции поступает в специальных стальных баллонах под давлением до 0,8 МПа. Из баллонов хлор подается в хлораторы, в которых он смешивается с некоторым количеством питьевой воды. При этом необходимо учитывать содержание в ней активного хлора (оно должно быть не менее 25%). Раствор хлорной извести применяют в 1-2%-й концентрации, время контакта воды в растворе — не менее 45-60 мин. Для надежного обеззараживания воды достаточно 1-3 мг хлора на 1 л.

В воде, используемой для поения животных, остаточного свободного хлора должно быть не менее 0,3 мг на 1 л. и не более 0,5 мг на 1 л. Если хлорирование воды проведено большими дозами извести, то для устранения ее излишков (о чем свидетельствует запах хлора) необходимо дехлорировать 0,5%-м раствором тиосульфата натрия (гипосульфит) или сернокислым натрием.

В колодцах воду хлорируют с помощью дозирующих патронов, изготовленных из пористой керамики. Емкость патрона 0,25, 0,5 и 1 л, в него помещают соответственно 150, 300 и 600 г хлорной извести и добавляют 100-300 мл воды. Содержимое патрона перемешивают до образования однородной массы, закрывают пробкой и погружают на 20-30 суток в воду на расстоянии 20-50 см от дна.

Для обеззараживания воды ультрафиолетовыми бактерицидными лучами используют следующие лампы: ДРТ-10000, ДБ-60, РКС-2,5 и установками ОВ-ЗН, ОВ-Ш-РКС, ОВ-АКХ-1, ОВ-ЗП-РКС, ОВ-РК-РКС. Для сельскохозяйственного водоснабжения сконструированы установки ОВУ-6П и УОВ-5Н.

Санитарная охрана водоисточников

Проблема защиты природных вод в большинстве случаев связана с предупреждением их загрязнения сточными водами коммунальных и промышленных предприятий. Согласно существующим положениям, независимо от результатов анализа воды к использованию допускаются только такие водные источники, которые имеют зону санитарной охраны (ЗСО). Состоит она из трех поясов: строгого режима, ограничений и наблюдений. Первый пояс охватывает территорию, в которой находится источник водоснабжения и расположены водозаборные и водопроводные сооружения* Здесь запрещено проживание и временное нахождение лиц, не работающих на водопроводных сооружениях, не разрешено и строительство, за исключением объектов, связанных с техническими нуждами водопровода. Площадь пояса строгого режима при подземных источниках составляет до 1 га с радиусом не менее 50 м. При использовании межпластовых вод территория пояса может быть ограничена до 0,25 га.

Размеры ЗСО поверхностных водоисточников и головных сооружений водопровода устанавливают в каждом отдельном случае в зависимости от местных условий по согласованию с органами санитарной службы и с учетом требований строительных норм и правил.

В законе об основах водного законодательства определены принципиальные положения о порядке использования и охраны рек, озер, водохранилищ и других поверхностных и подземных водных объектов, находящихся на территории страны.

Государственный контроль и охрана природных вод от загрязнения

Важное значение для рационального, комплексного использования водных ресурсов, охраны вод от загрязнений, засорений и истощения, предупреждения и ликвидации вредного воздействия вод имеет государственный контроль. В его задачу входят: обеспечение соблюдения всеми министерствами, ведомствами, государственными, кооперативными, общественными предприятиями, организациями, учреждениями и гражданами установленного порядка пользования водами; выполнение обязанностей по охране вод, предупреждению и ликвидации их вредного воздействия, правил ведения учета вод, а также иных правил, установленных законодательством.

Предприятия, организации и граждане, пользующиеся водными объектами для нужд сельского хозяйства, обязаны соблюдать установленные планы, правила, нормы и режим водопользования. Орошение сельскохозяйственных земель сточными водами разрешается органами по регулированию использования и охране вод по согласованию с органами, осуществляющими государственный санитарный и ветеринарный надзор.

Состав и свойства воды водного объекта в пунктах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования должны соответствовать установленвым нормативам (табл. 1, 2).

Состав и свойства воды рыбохозяйственных водоемов должны удовлетворять рыбохозяйственным требованиям и не должны превышать установленные нормативы к водоемам этого назначения (табл. 3, 4).

Таблица 1

Общие требования к составу и свойствам воды

Таблица 2

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде