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 тАФ 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 тАФ 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 тАФ 55, крупного рогатого скота тАФ около 60, морских свинок и кроликов тАФ 72, рыб тАФ 80 % массы тела; в наземных растениях тАФ50..75 % и водорослях тАФ 95..99 %. В организме молодого животного, особенно новорожденного, содержание воды значительно выше, чем взрослого. В теле новорожденного теленка она составляет 72 %, полуторагодовалого тАФ 61 и взрослого быка тАФ 52 % массы тела. Организм истощенной овцы содержит 60 % воды, а жирной тАФ 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 тАФ основная биологическая жидкость. Она содержится в виде внутриклеточной жидкости, находящейся в клетках, и внеклеточной тАФ 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 тАФ 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 тАФ соответственно сероводорода; углекислые тАФ карбонатов и свободного СО₂; горькие тАФ 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 тАФ важный элемент профилактической работы зооветспециалистов. Основа такого надзора тАФ 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 тАФ 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 тАФ 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 тАФ 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:

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

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

В· плавающие вещества на поверхности воды и отложения на дне;

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

В· 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 тАФ разбавление и смешивание попавших загрязнений с основной массой воды; механические тАФ осаждение взвешенных частиц; физические тАФ влияние солнечной радиации и температуры; биологические тАФ сложные процессы взаимодействия водных растительных и микроорганизмов с составными частями поступающих стоков; химические тАФ 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 тАФ 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 тАФ химических и еще меньше тАФ биологических (наличие микроорганизмов) свойств. Очистка воды включает ее осветление и обесцвечивание с помощью коагуляции, отстаивания и фильтрации.

Коагулирование тАФ 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 тАФ флокулянты. Так, процесс коагуляции ускоряется после введения полиакриламида (ПАА) в дозе 0,5-1 мг на 1 л воды.

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

Радиальные отстойники тАФ 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 тАФ 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 тАФ 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 тАФ из мелкого песка. Толщина подстилающего слоя (булыжник и гравий) тАФ 0,6-0,9 м, а фильтрующего (песок) тАФ 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 тАФ 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 тАФ 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