| Oddziaływanie na środowisko intensywnej produkcji mleka |
 |
 |
 |
| Hodowca Bydła | |||
| Wpisany przez Ewa Januś Wydział Nauk Rolniczych w Zamościu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie | |||
|
Produkcja zwierzęca, obok przemysłu i gospodarki komunalnej jest jednym z głównych źródeł zanieczyszczeń środowiska naturalnego. Jednocześnie stanowi ona zdecydowanie większe zagrożenie niż produkcja roślinna, obciąża bowiem wszystkie jego podstawowe elementy. O wielkości zagrożeń dla środowiska wynikających z chowu zwierząt decydują: pogłowie inwentarza żywego, stopień koncentracji zwierząt w gospodarstwie, rodzaj stosowanych pasz, dodatków paszowych, premiksów oraz rodzaj i jakość zabudowań inwentarskich. Zagrożenia przede wszystkim powstają przy chowie wielkostadnym czy fermowym, który zainicjowano w Polsce w latach siedemdziesiątych.  Zanieczyszczenie gleby Obornik nie stwarza w zasadzie zagrożenia dla gleby, a na pewno jest ono dużo mniejsze niż wynikające ze stosowania gnojowicy. W większości gospodarstw nie ma problemu z nadmiarem obornika. Odpowiednie jego dawki i racjonalne stosowanie umożliwiają wykorzystanie azotu i innych związków przez glebę i rośliny.  Powszechnie uważa się, że pod względem epizootycznym obornik nie stwarza większego zagrożenia, choć niektóre badania wskazują, że nie jest to do końca prawda. W świeżym oborniku znajduje się ogromna ilość drobnoustrojów, w tym również chorobotwórczych. W czasie składowania obornika na pryzmie następuje biotermiczna dezynfekcja, w czasie której ginie większość znajdujących się w nim drobnoustrojów. Jednak dla bakterii termofilnych minimalna temperatura do rozwoju wynosi 25-45°C, a maksymalna nawet 60-90°C. Stąd w oborniku proces dezynfekcji nie zachodzi całkowicie. Istnieją jednak metody poprawy stopnia odkażenia obornika. Pamiętać należy jednak, że takie postępowanie znacznie obniża jego wartość nawozową.  Wyniki badań wskazują na korzystny lub ujemny wpływ gnojowicy na glebę w zależności od dawki i jakości gnojowicy. Duże jej dawki wpływają ujemnie na przewiewność oraz właściwości biologiczne gleby. Wysokie dawki gnojowicy mogą prowadzić do dezaktywacji życia biologicznego polegającej na  ubywaniu skąposzczetów, spełniających ważną rolę w tworzeniu się struktury, żyzności oraz fizykochemicznych właściwości gleb. Zawarte w gnojowicy znaczne ilości drobnych włókien w połączeniu z zawartym w nich tłuszczem oraz zawiesiną organiczną i mineralną tworzą na powierzchni gleby regularnie nawożonej warstwę pilśniową, nieprzepuszczalną dla wody. Warstwa ta zmniejsza przewiewność gleby, co w rezultacie utrudnia rozkład substancji organicznej zawartej w ściekach. Nawożenie pól uprawnych zbyt wysokimi dawkami gnojowicy może prowadzić do zachwiania procesów biologicznych mikroflory w glebie. Negatywny wpływ gnojowicy na środowisko glebowe wynika również z dużego ładunku zanieczyszczeń. BZT5 gnojowicy bydlęcej waha się od 10000 do 15000 mg O2 na litr. Stosowanie nawet średniej wielkości dawek gnojowicy może spowodować ostry niedobór tlenu w ryzosferze wywołany jednoczesnym wzrostem wilgotności. Przy niedotlenieniu gleby wzrasta ilość anaerobów i aerobów fakultatywnych, wykorzystujących tlen ze związków chemicznych. Ich metabolizm powoduje redukcję szeregu pierwiastków w glebie, w tym żelaza i manganu, które w postaci dwuwartościowej działają toksycznie na rośliny. Gleba nawożona gnojowicą jest silnie zanieczyszczona drobnoustrojami, ponieważ w czasie jej przechowywania nie zachodzą procesy biotermicznego odkażania typowe dla obornika. Wiele z tych mikroorganizmów to patogeny niebezpieczne dla zdrowia ludzi i zwierząt. Wśród nich mogą znajdować się patogeny wywołujące zoonozy. Zanieczyszczenie wody  Niewłaściwie składowane i wykorzystywane odchody zwierzęce są często przyczyną silnego zanieczyszczenia wód powierzchniowych i gruntowych. W zanieczyszczeniu wód szczególnie dużą rolę odgrywa azot i fosfor zawarty w gnojowicy. Zawartość w wodzie azotu w koncentracji 0,3 mg/l i fosforu 0,02 mg/l powoduje silny wzrost glonów toksycznych dla ludzi i zwierząt. Podczas deszczowania gnojowicą pól dawką 3-5-krotnie wyższą obserwowano wzrost zawartości azotanów w wodach gruntowych do 52,6 mg/l. Takie nawożenie przyczynia się do 10-krotnego wzrostu azotanów w porównaniu z wodami gruntowymi pól nawożonych niższymi dawkami. Zwłaszcza niebezpieczne są w tym przypadku azotany, które poprzez redukcję przekształcają się azotyny. Te ostatnie z kolei odznaczają się silną toksycznością, zwłaszcza dla młodych organizmów. Zanieczyszczenie powietrza Poważnym obszarem zagrożeń wynikających z chowu bydła mlecznego jest emisja różnego rodzaju gazów powodujących zanieczyszczenia powietrza z jednej strony, z drugiej natomiast będących dużą uciążliwością zapachową. Źródłem powstawania zanieczyszczeń gazowych w budynkach inwentarskich są zwierzęta, odchody i pasze oraz urządzenia technologiczne. Zwierzęta wydzielają przede wszystkim dwutlenek węgla oraz w mniejszej ilości metan i gazy śladowe, tzw. odory (związki siarkoorganiczne, węglowodory aromatyczne, kwasy organiczne, aldehydy, itd.). Z odchodów zwierzęcych w największej ilości wydzielany jest amoniak, siarkowodór i gazy śladowe oraz w mniejszej ilości dwutlenek węgla i metan.  Amoniak jest gazem bezbarwnym o silnym, drażniącym zapachu. Jego szkodliwe działanie na organizm uzależnione jest od zawartości w powietrzu i czasu ekspozycji. W budynkach inwentarskich stężenie amoniaku nie powinno przekraczać 26 ppm dla zwierząt dorosłych i 13 ppm dla zwierząt młodych. Dobra rozpuszczalność amoniaku w wodzie prowadzi do powstawania wodorotlenku amonu, który podrażnia oraz wywołuje stany zapalne spojówek i błon śluzowych układu oddechowego, obniżając ich odporność. Ilość wydzielanego amoniaku uzależniona jest przede wszystkim od gatunku zwierząt. Inne czynniki decydujące o emisji amoniaku to: warunki zoohigieniczne w budynkach inwentarskich, system utrzymania zwierząt (ściołowy, rusztowy), właściwości odchodów (temperatura, odczyn pH, zawartość wody), program żywienia zwierząt, a także sposób postępowania z odchodami: składowanie (technologia i czas przechowywania), transport (długość trwania załadunku i transportu oraz przykrycia glebą), nawożenie (sposoby aplikacji do gruntu, poziom nawożenia i właściwości gleby) oraz warunki klimatyczne.  Emisja amoniaku w produkcji zwierzęcej występuje w budynkach, podczas składowania odchodów i nawożenia użytków rolnych. Największe straty amoniaku powstają w budynkach inwentarskich przy ściołowym utrzymaniu zwierząt. Sięgają one do 46% całkowitej emisji tego gazu w produkcji zwierzęcej. Badania przeprowadzone w krajach Unii Europejskiej wskazują, że emisja amoniaku w pomieszczeniach dla świń i drobiu jest znacznie wyższa i wynosi około 60%. Natomiast w budynkach dla bydła i owiec straty amoniaku kształtują się na niższym poziomie, odpowiednio około 30 i 10% całkowitej emisji. Tak znaczący udział strat amoniaku w pomieszczeniach inwentarskich stanowi wyraźną wskazówkę do ograniczania emisji amoniaku na tym etapie. Spośród wielu zanieczyszczeń gazowych na uwagę zasługuje również metan. Jest to gaz cieplarniany powstający w naturalny sposób w wyniku fermentacji paszy w jelitach bydła lub w procesach fermentacji odchodów zwierzęcych. Biogaz zawierający 65-70% metanu jest jednym z nowych źródeł energii odnawialnej i bezodpadowej. Jest spalany przede wszystkim w paleniskach do ogrzewania kotłów wodnych. Może służyć także jako paliwo do silników średnioprężnych. W ramach eksperymentu wprowadzane są również instalacje wykorzystujące biogaz do ogrzewania wody przyspieszającej proces fermentacji biomasy. W naszym kraju największym dostarczycielem metanu jest rolnictwo. Wyliczono, że emisja metanu od 1 krowy wynosi 0,3 kg na dobę. Emisja metanu odpowiada za ok. 18% globalnego efektu cieplarnianego. Zanieczyszczenie powietrza wynikające z chowu bydła mlecznego jest też uciążliwe dla środowiska ze względu na powstające zapachy o przykrej, a często odrażającej woni. Zapach tych pomieszczeń wyczuwalny jest przeciętnie z odległości 800 m. U ludzi mieszkających w pobliżu błędnie zaprojektowanych zbiorników na gnojowicę zaobserwowano bóle głowy, napięcie mięśni, bóle kończyn, podrażnienie śluzówki oczu i dróg oddechowych. Do odorogennych zanieczyszczeń powietrza zalicza się m.in. siarkowodór (gaz o zapachu zgniłych jaj powstający w wyniku rozkładu białek zawierających aminokwasy siarkowe) i związki siarkoorganiczne (merkaptany, tiofenole i siarczki alkilowe o zapachu znacznie intensywniejszym niż siarkowodór). Ograniczeniu skażenia środowiska naturalnego odchodami zwierzęcymi służy przestrzeganie następujących zasad: ✓ roczna dawka nawozu naturalnego nie może zawierać więcej niż 170 kg azotu w czystym składniku na 1 ha UR. Oznacza to, że zalecana ze względów środowiskowych powinna wynosić nie więcej niż 2 DJP/ha UR - wówczas produkcja nawozu naturalnego nie przekroczy 40 ton obornika lub 45 m3 gnojowicy na 1 ha UR; ✓ jeżeli produkcja nawozów naturalnych przekracza dopuszczalną normę, wówczas rolnik powinien zmniejszyć obsadę inwentarza albo przekazać nadwyżkę innym producentom; ✓ nawozy naturalne mogą być stosowane na pola od 1 marca do 30 listopada (z wyj. nawozów stosowanych pod osłonami); ✓ zaleca się stosowanie gnojowicy i gnojówki na nieobsianą glebę w okresie wczesnej wiosny. Dopuszcza się stosowanie tych nawozów podczas wegetacji roślin (z wyjątkiem przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi lub zwierzęta); ✓ optymalnym terminem stosowania obornika jest wczesna wiosna. Należy unikać stosowania obornika w okresie późnego lata lub wczesnej jesieni z uwagi na możliwe straty azotu przez wymywanie do wód podziemnych. Obornik może być wywożony późną jesienią pod warunkiem, że będzie natychmiast przyorany; ✓ nawozy naturalne powinny być przykryte lub wymieszane z glebą nie później niż następnego dnia po ich zastosowaniu, co zapobiega stratom powodowanym przez wysuszenie lub wypłukanie przez deszcz. Wyjątek stanowią nawozy stosowane na użytki zielone; ✓ nawozy naturalne mogą być stosowane w odległości co najmniej 20 m od strefy ochronnej źródeł wody, ujęć wody, brzegów zbiorników i cieków wodnych oraz kąpielisk i obszarów pasa nadbrzeżnego; ✓ gnojowicę i gnojówkę można stosować, gdy poziom wód podziemnych jest poniżej 1,2 m i poza obszarem płytkiego występowania skał szczelinowych; ✓ zabrania się stosowania nawozów naturalnych w postaci płynnej na glebach bez okrywy roślinnej położonych na stokach o nachyleniu większym niż 10%; ✓ zabrania się stosowania nawozów naturalnych w postaci płynnej podczas wegetacji roślin przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi i zwierzęta; ✓ zabrania się stosowania nawozów naturalnych na glebach zalanych wodą, przykrytych śniegiem lub zamarzniętych do głębokości 30 cm. Zwierzęta i ich sierść oraz ściółka i pasze są poważnym źródłem zapylenia powietrza, szczególnie w budynkach inwentarskich. Wzrasta ono znacznie przy czyszczeniu zwierząt, zadawaniu paszy, ścieleniu i sprzątaniu pomieszczeń. Jak wynika z pomiarów grawimetrycznych, zapylenie powietrza w pomieszczeniach inwentarskich na ogół nie przekracza 6 mg/m3. Przebywanie zwierząt w środowisku silnie zapylonym wpływa niekorzystnie na ich zdrowie. Najbardziej niebezpieczne są cząsteczki o wielkości poniżej 10 mm. Przedostają się one bowiem do pęcherzyków płucnych. Zapylenie powietrza podrażnia błony śluzowe, jest przyczyną przekrwienia i nieżytu oskrzeli, co obniża odporność na infekcje. Pył w połączeniu z wydzieliną gruczołów potowych i łojowych może powodować swędzenie oraz stany zapalne skóry. W pomieszczeniach inwentarskich występują również bakterie saprofityczne i patogenne, które reprezentują organizmy uwalniane z odchodów zwierzęcych albo z zanieczyszczonych mikrobiologicznie paszy lub ściółki. Powietrze nie stanowi środowiska, w którym mogą rozwijać się bakterie. Jednak występują one w powietrzu jako przypadkowe zanieczyszczenia lub jako rozproszone zarodniki grzybów. Liczne gatunki chorobotwórcze są przenoszone przez powietrze na cząstkach kurzu lub drobnych kropelkach wody (aerozol), śluzu, śliny i innych płynów, na pyłach organicznych pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego, zwanych nośnikami. Na ogół przyjmuje się, że zarówno organizmy osadzone na cząstkach kurzu, jak i na aerozolu tracą w powietrzu swą żywotność. Jednak badania mikrobiologiczne powietrza prowadzone przez wiele miesięcy w różnych pomieszczeniach inwentarskich dowodzą, że jest to środowisko specyficzne, kinetyka przeżywania drobnoustrojów w powietrzu jest bowiem raczej stabilna, determinowana temperaturą i wilgotnością. Wśród mikroorganizmów w powietrzu budynków inwentarskich dominują szczepy saprofityczne, obecne stale w powietrzu: paciorkowce, gronkowce, ziarenkowce, pałeczki Gram-ujemne i inne, które stanowią około 80% całej mikroflory. Najczęściej występującymi są bakterie z rodzaju Escherichia, Acinetobacter, Citrobacter, Enterobacter, Proteus, Salmonella, Aerococcus, Lactococcus, Streptococcus i Staphylococcus. Produkcja kiszonek a środowisko przyrodnicze Podczas sporządzania i przechowywania kiszonek następują wycieki tzw. soków kiszonkowych. Wycieki te, powodowane dużą wilgotnością zakiszanego surowca, są z jednej strony poważnym źródłem strat składników pokarmowych (zawierają przeciętnie 10% sm, w tym najbardziej wartościowe składniki pokarmowe), z drugiej natomiast stanowią poważne zagrożenie dla środowiska przyrodniczego, znacznie większe niż inne odpady rolnicze. Trudno się utleniają, a ich biologiczne zapotrzebowanie tlenu (tj. ilość tlenu w mg/l, która jest potrzebna do utlenienia składników organicznych aż do całkowitego ich zmineralizowania) w porównaniu z innymi odpadami pochodzącymi z rolnictwa jest bardzo duże. Soki kiszonkowe są odpadem bardzo agresywnym o dużej toksyczności. Ich skład chemiczny jest zbliżony do składu gnojowicy. Ilość powstającego soku zależy od wielu czynników. Jednym z nich jest zawartość suchej masy w zakiszanym surowcu. Przy kiszeniu świeżej masy roślinnej z 1 tony zielonki wycieka przeciętnie 0,2 m3 soków kiszonkowych. Przy wilgotności surowca wynoszącej 80% (czyli 20% sm) wydziela się prawie dwa razy mniej soku niż przy wilgotności 90%. Przy dalszym obniżeniu wilgotności ilość wydzielanego soku maleje, a przy zawartości powyżej 30% sm spada niemal do zera. W celu zapobiegania zanieczyszczeniu gleby i wody soki kiszonkowe powinny być odprowadzane do studzienek zbiorczych stanowiących integralną część składową silosów. Soki zbierane w studzienkach należy rozlewać na pola lub łąki, z których pochodziła masa roślinna przeznaczona do zakiszania. Niezależnie od studzienek zaleca się również stosowanie na dno silosu płaskiego warstwy pociętej słomy, śrut i otrąb zbożowych lub suchych wysłodków buraczanych. Suche pasze wchłaniają soki kiszonkowe i zwiększają koncentrację suchej masy. Ekonomicznie uzasadnione jest stosowanie sorbentów w ilości 60-80 kg na tonę zakiszanej masy. Wyciekające soki kiszonkowe powodują powstawanie wolnych przestrzeni wewnątrz zakiszanej masy i wnikanie powietrza atmosferycznego do środka pryzmy lub silosu. W tych warunkach dochodzi do rozwoju w zakiszanej masie grzybów, głównie drożdży i pleśni. W efekcie tego podnosi się pH kiszonki, następuje rozkład białka, produkowane są szkodliwe mykotoksyny, pogarsza się jej jakość i smakowitość. Jednym z najprostszych sposobów zabezpieczających przed wyciekaniem soku jest zakiszanie zielonki wstępnie podsuszonej o podwyższonej zawartości sm, tj. powyżej 30 do 50%. Silniejsze podsuszenie zakiszanego surowca nie jest zalecane, gdyż nie daje gwarancji prawidłowego przebiegu procesu zakiszania i stwarza dogodne warunki do rozwoju pleśni, które charakteryzują się wyższą siłą ssącą w stosunku do pozostałych mikroorganizmów biorących udział w procesie zakiszania. Zasady przechowywania kiszonek w gospodarstwie Gospodarstwa, w których stosuje się kiszenie pasz powinny być wyposażone w odpowiednie do tego procesu urządzenia, tj. płytę betonową pod pryzmę, silosy i zbiorniki na ewentualne soki. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska wszystkie pasze soczyste, w tym i kiszonki produkowane w  gospodarstwie powinny być przechowywane w specjalnych zbiornikach lub na płytach. Powinny być one usytuowane w odpowiedniej odległości od zabudowań i granicy zagrody wiejskiej. Odległość ta wynika z wymagań prawa budowlanego i podana jest w pozwoleniu na budowę odpowiednich urządzeń. W przypadku braku takich urządzeń zakiszanie można przeprowadzić formując pryzmę na wybetonowanym podłożu, względnie na gruncie wyścielonym folią polietylenową. Należy dołożyć starań, aby zminimalizować wyciek soku kiszonkowego poprzez zakiszanie zielonek podwiędniętych bądź podsuszonych. Nie zaleca się sporządzania pryzm kiszonkowych bezpośrednio na gruncie, gdyż soki kiszonkowe przenikają do wód gruntowych, a ponadto następuje zanieczyszczenie gleby pod pryzmą i wyłączenie tego miejsca spod uprawy na dłuższy czas. Silos czy pryzma z kiszonką powinny być szczelnie okryte. Należy to zrobić natychmiast po zakończeniu formowania pryzmy. Do szczelnego okrycia kiszonki najczęściej stosuje się arkusze folii, która zapobiega między innymi przenikaniu do kiszonki wody z opadów atmosferycznych i powstawaniu wycieków z pryzmy. Folię dodatkowo przysypuje się warstwą ziemi lub piasku. Często zamiast ziemi używa się starych opon lub worków z piaskiem. Zagrożeniem dla środowiska mogą stać się również resztki pozostawionej, często spleśniałej kiszonki wokół pryzmy, szczególnie wokół miejsca, z którego wybierano kiszonkę do skarmiania. Rozrzucone, pozostawione resztki kiszonki są wypłukiwane przez deszcz, gniją i są źródłem zarówno wycieków, jak i przykrego zapachu w otoczeniu gospodarstwa. Wokół pryzmy, silosu oraz podczas skarmiania kiszonki w postaci bel należy dbać o czystość otoczenia i usuwać resztki kiszonek rozrzucone podczas załadunku. Wykaz literatury dostępny u autora
|
Pryzmy obornika zakładane nie na płycie gnojowej, lecz bezpośrednio na gruncie, podobnie jak nieszczelne zbiorniki na nawozy płynne, powodują silne punktowe zanieczyszczenie wód podziemnych i powierzchniowych wymywanymi związkami azotu (azotany) oraz powietrza atmosferycznego amoniakiem oraz innymi gazami, w tym również powodującymi dużą uciążliwość zapachową. Źle składowane odchody zwierzęce zawierają do 100 razy więcej biogenów niż ścieki komunalne. Niewłaściwe przechowywanie nawozów naturalnych – składowanie obornika na gruncie oraz brak szczelnych zbiorników na gnojówkę i gnojowicę są również przyczyną strat składników nawozowych. Są to straty rzędu 20-30% N i 10-20% P rocznie. 