Вивчення впливу різних факторів на сорбційні властивості клетча

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Міністерство освіти Республіки Білорусь

Установа освіти
"Гомельський державний університет імені Франциска Скорини"
Біологічний факультет

КАФЕДРА

фізіології людини і тварин

ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ РІЗНИХ ФАКТОРІВ НА Сорбційні властивості Клітковина ЩОДО цезію-137
Курсова робота
Виконавець: студентка гр. Б-42 ________________Печура Л.В.
Науковий керівник: асистент _________________Тороп Є.І.
Гомель 2003

РЕФЕРАТ
Курсова робота 34 сторінки, 1 рисунок, 5 таблиць, 29 джерел.
Ключові слова: цезій-137, целюлоза, лігнін, цезієвий сорбенти, ферроціонід, солома, радіонукліди.
Об'єкт дослідження: цезій зв'язують препарати.
Метою даної роботи є вивчення впливу t і pH середовища на сорбційні властивості клітковини соломи різних видів відносно Cs-137.
Метод, який був використаний в даній роботі, запропонований Бересфордов і синглетонами і заснований на екстрагуванні радіонуклідів з кормів. У ході спектрометрії проб був використаний прилад МКС-1315 з кордоном похибки 0,95 Бк / кг.
Новизна роботи полягає в тому, що у зв'язку зі сформованою ситуацією вчені змушені вести активний пошук речовин (сорбентів), які можна успішно використовувати для зв'язування радіонуклідів у шлунково-кишковому тракті тварин, що як наслідок знижує рівень їх вмісту в продуктах тваринництва, які споживається в їжу людини.
У результаті проведеної роботи було з'ясовано, що найбільшими сорбційними властивостями з усіх досліджуваних видів грубих кормів є пшенична солома. Експериментальні дані підтверджуються тим, що в пшеничній соломі міститься 34,2% клітковини.
Практична значимість роботи. Ці результати можуть бути застосовані в сільському господарстві для зниження надходження радіонуклідів в продукти тваринництва. Застосування природних сорбентів економічно більш вигідно, ніж застосування штучно створених сорбентів.

ЗМІСТ

Введення

1 Огляд літератури

1.1 Історія відкриття Cs-137
1.2 Загальна характеристика Cs -137
1.3 Будова, властивості і значення клітковини
1.4 Цезієвий сорбенти
1.5 Застосування рідині
2 Об'єкт, програма і методика дослідження
2.1 Характеристика соломи, як носія клітковини
2.1.1 Способи обробки соломи
2.2 Солома, як об'єкт дослідження
2.3 Програма досліджень
3 Методика дослідження
3.1 Результати дослідження та їх обговорення
3.2 Вивчення сорбційних властивостей клітковини різних видів соломи щодо Cs-137
3.3 Вплив t і pH середовища на сорбційні властивості клітковини щодо Cs-137
3.4 Розрахунок економічних витрат на використання різних сорбентів щодо Cs-137
Висновки
Список використаних джерел

ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ І УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

ШКТ - шлунково-кишковий тракт

КСР - велика рогата худоба

НДІ - науковий дослідний інститут
Cs -137 - ізотоп цезій-137
ЧАЕС - Чорнобильська Атомна Електростанція

ВСТУП
Оцінка сучасного стану досліджуваної проблеми. Після аварії на Чорнобильській АЕС величезні території забруднених радіонуклідами сільгоспугідь, лісів, річок і водосховищ стали фактично природною лабораторією для нових досліджень у галузі радіаційної екології. / 1 /
Вивчення стану проблеми забруднення не стоїть на місці. У результаті постійних спостережень і багаторічних досліджень виявлено, що за час, що минув після аварії на ЧАЕС, загальна радіологічна ситуація на території Гомельської області дещо покращилася. Отримані нові наукові дані про міграцію радіонуклідів у трофічному ланцюгу «грунт - корм - тварини-продукти тваринництва», а також про зміст мінеральних елементів в нормах, що заготовлюються і використовуваних на забруднених радіонуклідами територіях. / 2 /
Актуальність даної теми полягає в тому, що забруднення сільськогосподарських угідь радіоактивними речовинами може бути чинником, що ускладнює ведення сільськогосподарського виробництва, особливо у зв'язку з великою різноманітністю грунтово-кліматичних і господарсько-економічних умов нашої країни.
Ступінь небезпеки забруднення сільськогосподарських угідь визначається, перш за все, тим, які радіонукліди знаходяться в грунтовому покриві. Фізіохіміческіе властивості радіонуклідів - один з основних факторів, що визначають їхню поведінку в грунтах, біологічну рухливість в системі грунт - рослина і здатність до мігрірованію по кормових і харчових ланцюжках. З точки зору джерел походження радіонуклідів і можливості появи в навколишньому середовищі Сs-137 належить до продуктів поділу важких ядер урану і плутонію.
Метою даної роботи є вивчення впливу t і pH середовища на сорбційні властивості клітковини соломи різних видів відносно Сs-137.
Новизна отриманих результатів полягає в активному пошуку речовин (сорбентів), які можна успішно використовувати для зв'язування радіонуклідів у шлунково-кишковому тракті тварин, що у свою чергу знижує рівень їх вмісту в продуктах тваринництва, використовуються в їжу людини.
У даному випадку ведеться пошук природних сорбентів. До таких належать грубі корми з високим вмістом клітковини.
Практична значимість полягає в ефективності використання грубих кормів, в регіоні забрудненому радіонуклідами, в раціоні ВРХ в силу їх сорбуючою здібності, а також економічно вигідне становище з метою зниження надходження Сs-137 в продукцію тваринництва.

1. Огляд літератури
1.1 Історія відкриття Cs -137
Цезій має цікаву історію відкриття. У 1860р. в лабораторію німецького вченого Бунзепа лікарі прислали воду зі шварцвальскіх джерел. Випарувати воду, вчений зробив розчин в полум'я газового пальника і став розглядати в спектроскоп. Виявив, що в полум'ї з'явилося нове речовина кольору небесної блакиті. Воно було названо цезієм, що в перекладі з латини означає «небесно блакитний» цезій - один з дуже рідкісних елементів, який знаходиться в гірських породах, морській воді, невелика частина його перебуває в цукровому буряку, зернах какао, чайних аркушах. Знайомий з ним і курець: про це свідчить 2 блакитні лінії в спектрі тютюнового диму. / 2 /
Цезій давно вивчається вченими. Вчені з індійського інституту геофізичних досліджень прийшли до висновку, що висока концентрація у воді може бути прикметою магматичної активності надр.
Підвищена концентрація радіоактивного ізотопу Cs-137 виявлено в деревах, які збереглися в районах Тунгунского вибуху, причому зміни характерні для тих верств стовбура, які відносяться до 1908р., Коли це сталося. / 3 /
1.2 Загальна характеристика Cs -137
Ізотоп Cs-137 є фактично єдиним джерелом гамма-випромінювання, що застосовуються в агрономічних дослідженнях для визначення щільності і вологості грунтів, незважаючи на те, що є й інші джерела гамма-випромінювання. Зручність цього джерела посилюється ще й тим, що він має 30-річний період напіврозпаду, внаслідок чого відпадає необхідність у щоденній коригуванні радіоактивного розпаду. Відносно низька також вартість цього ізотопу. / 4 /
Радіоактивні ізотопи цезію, що є хімічними аналогами калію, відрізняються високою біологічною рухливістю. При наявності в грунтах вони інтенсивно надходять у рослину. Розміри переходу радіонуклідів з грунту в рослини часто визначають величиною коефіцієнта накопичення (КН) рослинами.
Коефіцієнт накопичення являє собою відношення вмісту радіонукліда в одиниці рослинної маси (Ср) до змісту радіонукліда в одиниці маси грунту (Сп):
(1)
У таблицю 1 занесені коефіцієнти про накопичення радіонуклідів у соломі на різних видах грунту.
Таблиця 1 - Коефіцієнт накопичення радіонуклідів в соломі
Радіонуклід
Дерново-підзолисті грунти
Сіра піщаний грунт
Вилужений
чорнозем
супісок
суглинок
Цезій-137
2,3
0,6
0,18
0,13
Так, при надходженні з грунту в рослини коефіцієнт накопичення
Cs-137 може досягати 2. / 2 /
Виходячи з п'яти основних раціонів ВРХ, отриманих з кормів, вирощених на основних чотирьох типах грунтів (дерново-підзолисті піщані, супіщані, суглинисті, і торф'яно-болотні) проведені розрахунки гранично-допустимого рівня (ПДУ) забруднення сільськогосподарських угідь радіонуклідами Cs-137 в залежності від змісту обмінного калію в грунті (80-500 мг / кг).
ПДУ Cs-137, де в грунті містилося 80 і менше мг / кг калію для дерново-підзолистих піщаних і супіщаних грунтів склали 0,37-1,09 МБк / м 2, суглинних 0,51-1,53 МБк / м 2, торф'яно-болотистих (калій 250 мг / кг і менше) 0,09-0,14 МБк / м 2. / 6 /
Цезій - хімічний елемент 1 групи періодичної системи Д. І. Менделєєва. Лужний метал. Атомна маса 132,91. У природі існує один стабільний ізотоп Cs-133. Зустрічається головним чином у розсіяному стані в мінералах лепірліте і карполліте. Утворює і самостійні мінерали поллуціт і родіціт.
Цезій сріблясто-білий метал, м'який, тягучий. У всіх з'єднаннях одновалентен. Щільність 1,903 г / см 3 (при 20 º С), температура плавлення
28,5 º С, температура кипіння 670 º С. Володіє селективним фотоелектричним ефектом. На повітрі моментально запалюється з утворенням перекису Сs 2 Оз. Запалюється при взаємодії з галогенами. З сіркою і фосфором взаємодіє з вибухом, так само протікає взаємодія його з кислотою і водою. При 300 º С руйнує скло і кварц, витісняючи кремній. Прості солі цезію (хлориди, сульфати та ін), добре розчиняються у воді, подвійні і комплексні - погано. Цезій витягується з природних мінералів разом з рубідій. У різних грунтах дію цезію-різному: в глинистих, вилужених, збіднених калієм він закріплюється міцно, погано надходить з них в коріння рослин, у грунтах, багатих органікою, добре засвоюється кореневою системою рослин (частково цьому сприяє велика обмінна катіонна ємність органічних грунтів). Цезій легко пересувається в самих рослинах. Накопичується в лишайниках (іноді в 10 разів більше, ніж у рослинах півдня), осоці, хвощах. / 7 /
Середній вміст його в рослинах приблизно 0,022% сухої речовини. У значних кількостях він накопичується в організмі безхребетних тварин - 0,0138% (на суху речовину), в організмі хребетних його в 4 рази менше. Цезій надходить в організм тварин переважно з рослинною їжею, легко всмоктується в шлунково-кишковому тракті (50-80%) і вільно циркулює по всьому тілу. Основна частина його депонується у м'язах (80%) і кістках (близько 8%). Причому більш активні м'язи поглинають цезій у великих кількостях. У лактуючих тварин значна частка цезію переходить в молоко, у курей - в яйця. Виводиться з організму з сечею і фекаліями. Жуйні виводять цезій у великих кількостях, ніж інші тварини. / 8 /
З харчових продуктів цезієм багаті на хліб, картоплю, різна зелень. При парентеральному введенні в організм виведення його з сечею і калом значно збільшується при збагаченні раціону калієм, і навпаки, зниження вмісту калію в раціоні призводить до зниження виведення цезію. Про токсичну дію цезію в умовах його безперервного надходження в організм з раціоном даних немає. У різних видів тварин рівні накопичення різні. Наприклад, в тканинах корови цезію значно більше, ніж у тканинах вівці, оскільки маса м'яких тканин у корови приблизно в 7 разів більше. / 9 /
Радіоактивний ізотоп Cs-137бета - випромінювач. Розпадається з випусканням двокомпонентного бета-спектра. Єв = 511,7 кеВ (94,8%), Єв = 1173,4 кеВ (5,2%). Максимальна енергія 0,52 МеВ, середня 179 кеВ. Цьому вивчення супроводжує гамма-випромінювання, що випускається дочірнім радіоактивним барієм, з енергією 661,662 кеВ і рентгенівські промені з енергією 32-36,5 кеВ. Оскільки цезій при попаданні в організм циркулює по всьому тілу, дози опромінення всіх органів приблизно однакові, і тому можливі генетичні та соматичні ушкодження. Вплив Cs-137 на тривалість життя та інші ефекти однаково при різних шляхах надходження в організм. При попаданні на шкіру Cs-137 всмоктується по кровоносних судинах і лімфатичних капілярах, період напіввиведення його з шкіри дорівнює одним добі. Період напіввиведення Cs-137 з організму різний у різних видів тварин, наприклад, у собак він дорівнює 42 діб, а у щурів 6. При інкорпорації Cs-137 в організм можливе розвиток лейкемії, раку молочної залози та печінки, придушення лімфоїдного кровотворення, пригнічення функції кісткового мозку, пухлини шкіри.
Допустимі рівні активності Cs-137 у відкритих водоймах 1,5 10-8 Кі / л (555 Бк / л), повітря робочої зони - 1,4 10 -11 Кі / л (0,52 Бк / л), в атмосферному повітрі - 4,9 10-13 Кі / л (0,02 Бк / л). / 10 /
1.3 Будова, властивості і значення клітковини
Клітковина - основний структурний полісахарид рослин. З клітковини (целюлози) складаються в основному стінки рослинних клітин. У деревині міститься до 60% целюлози, у ваті і фільтрувальному папері до 90%.
Чистий целюлоза - біле тверда речовина, нерозчинна у воді і звичайних органічних розчинниках, але добре розчинне в аміачному розчині гідроксиду міді II (ректо Швейцара). З цього розчину кислоти беруть в облогу целюлозу у вигляді волокон (гідрат целюлоза). / 11 /
Склад целюлози виражається формулою (С 6 Н 10 О 5) n . Значення n у деяких видах целюлози досягає 40000, а молекулярна маса доходить до декількох мільйонів. Молекули її мають лінійне (нерозгалужене) будова, внаслідок чого целюлоза утворює волокна. Макромолекули целюлози складаються із залишків молекул бета - глюкози.
Клітковина є - поліглікозідом, так як залишки глюкози з'єднані один з одним -1,4 - глікозидними зв'язками. / 12 /
Целюлоза - структурний компонент рослин їх лінійний полісахарид, що складається із залишків глюкози. Значення її для організму полягає в тому, що вона активує моторику шлунку і кишечника, стимулює виділення травних соків і створює відчуття ситості./13 /
Целюлоза міцно пов'язана з особливою речовиною - лігніном, що належить до з'єднань ароматичного ряду; багатшими вуглецем і бідніше киснем, ніж клітковина, має у своїй структурі бензолову основу. / 14 /
Лігнін - це складне органічне з'єднання, промивають оболонки клітин рослин при їх одеревіння. Сировина для хімічної промисловості. / 15 /
Формула лігніну С 57 Н 60 О 10. Він проявляється в оболонці як інкрустат, що заповнює межміцеллярние проміжки, що надає тканинам більшу міцність, захист від мікроорганізмів. Підвищення міцності клітинних стінок особливо необхідно деревам, стовбури яких витримують вантаж з гілок, листя і плодів, тому внутрішність таких стволів майже суцільно складається з деревини. Лігнін відсутній у низьких рослин (крім бурих ламінарій).
Лігнінлатинської - деревина) є поширений не вуглеводним компонентом матриксу. Це змішаний аморфний полімер фенольного ряду (похідний ароматичних спиртів), нерозчинний у воді.
Лігніфікації оберігає клітини, що втратили тургор, від зняття суміжними живими клітинами відкладення лігніну починається зазвичай тільки з початком другого потовщення і відбувається, перш за все, у первинній оболонці. Потім лігніфікації поширюється назовні (у серединну платівку) і всередину (в зростаючу вторинну оболонку). Зрештою, концентрація лігніну виявляється найвищою в серединній платівці, поступово знижуючись у напрямку до порожнини клітини. Наприклад, в трахеїдів деревини ялини 30-60% лігніну зосереджено в первинній оболонці і серединної платівка, обсяг яких порівняно з вторинною оболонкою невисокий. Через лігніфікації первинна оболонка може стати неотличимой від серединної пластинки, в цьому випадку їх разом називають серединним шаром або складної серединної платівкою. / 16 /
Одеревіння оболонки легко встановлюється розчином флороглюцину (з соляною кислотою), крапля якого забарвлює деревину в червоний колір. Або фенолу, який забарвлює її в синій колір. Перші ознаки лігніфікації з'являються в серединній пластині, де відбувається інтенсивне одеревіння пектинових сполук. Найбільша кількість припадає саме на серединну платівку. При слабкій лігніфікації клітини можуть залишатися живими і навіть здатні ділитися. / 17 /
Лігнін може бути переведений в розчинний стан обробкою деревини гідросульфітом та сірчистої кислотою. На цьому заснований спосіб видалення лігніну з деревини, що йде на приготування целюлози та паперової маси, причому в якості покидька виходять так звані сульфітні щелока.
Величезні кількості технічного лігніну утворюються в якості відходу на гідролізних заводах при гідролізі деревини кислотами. Такий лігнін використовується для виготовлення різноманітних пресованих виробів. Мабуть, він з успіхом може бути застосований для отримання активованого вугілля, синтетичних смол і пластичних мас. / 18 /
1.4 Цезієвий сорбенти
Після аварії на Чорнобильській атомній електростанції на території найбільш забруднених районів Гомельської області проводилися випробування різних препаратів на сільськогосподарських тварин і птиці з метою зниження надходження радіоцезію з раціону в продукти тваринництва (молоко, м'ясо). Аналіз результатів цих досліджень і літературних даних показує, що з усіх випробуваних сорбентів, в тому числі й природних, найбільш ефективними виявилися сорбенти групи ферроціонідов (рідині, солі Гізі і Нігровіча), які найбільшою мірою знижують надходження Сs-137 з раціону в організм сільськогосподарських тварин і отримані від них продукти. У цих експериментах було встановлено, що тривале згодовування ферроціона лактуючим коровам і козам, а також тваринам на відгодівлі не робить негативного впливу на їх фізіологічний стан та продуктивні показники. Фізико-хімічні, бактеріологічні та органолептичні показники молока і м'яса
після застосування рідині великому і малому рогатій худобі відповідають вимогам нормативно-технічної документації.
Проведені експерименти дозволили розробити і випробувати різні форми застосування ферроціонідних препаратів - у вигляді болюсів, солебрікетов і в складі комбікорму. Використання солебрікетов не дозволяє рівномірно дозувати, а застосування болюсів вимагає залучення великої кількості фахівців для їх введення. Для розробки технічних умов на виробництво комбікормів з ферроціонідамі були проведені науково-виробничі випробування дослідної партії комбікорму з додаванням 0,6% відсотків солі Нігровіча. Цей ферроціонід був обраний для використання в Республіці Білорусь з-за його більш низька вартість в порівнянні з рідині російського виробництва, незважаючи на більш низьку ефективність сорбції Сs-137. / 19 /
Рідині - темно-синій дрібнодисперсний порошок. Він пов'язує радіоактивні ізотопи цезію, попереджаючи їх всмоктування з кишечнику в інші органи і тканини організму тварини. Оптимальною дозою рідині для дорослого великої рогатої худоби є 3-4 р. речовини на одну голову на добу. Дану дозу можна застосовувати одноразово або дріб протягом дня. Розроблені та затверджені настанови щодо застосування рідині у складі комбікорму, солі-лізунца, болюсів. / 20 /
Сіль-лізунец з рідині представляє собою пресовані брикети масою 4,5-5 кг. Зміст рідині в ній 3 відсотки і 10 відсотків. В даний час ці брикети випускаються Тереховський комбінатом будівельних матеріалів (Добрушського район).
Болюси з рідині призначені для введення за допомогою болюсодавателя в рубець великій рогатій худобі в кількості 2-3 штук на голову. Болюси містять: рідині - 15 відсотків і бджолиного воску - 10 відсотків. Маса болюса 200 грам.
У рубці тварин болюси повільно, протягом 2-3 місяців, розчиняються, при цьому з них вивільняється рідині, який пов'язує ізотопи цезію. Технологія отримання болюсів розроблена в Норвегії. У нашій республіці їх виробляють в Білоруському НДІ експериментальної ветеринарії. / 21 /
Ефективність сорбції радіоцезію за допомогою рідині при всіх формах у введення в організм тварин може знижувати вміст радіонуклідів у продукції від 3 до 17 разів. Максимальна ефективність досягається при використанні колоїдної (рідкої) форми рідині, коли їм роблять зрошення забруднених кормів перед згодовуванням тваринам.
На основі проведених досліджень у 1999 р. були розроблені технічні умови «Комбікорми-концентрати з ферроціонідамі для великої та дрібної рогатої худоби» ТУ РБ 00495326.001-99, погоджені з відповідними відомствами та зареєстровані в Белстандарте. Відповідно до цих технічними умовами комбікорми можуть проводитися з додаванням як рідині, так і солі Нігровіча. Розроблені та затверджені настанови щодо застосування комбікормів-концентратів з ферроціонідамі для великої та дрібної рогатої худоби.
У 2000 р. розпочато постійне виробництво комбікормів з додаванням ферроціоніда (сіль Нігровіча) для розподілу в приватному секторі найбільш радіоактивно забруднених районів. Планований обсяг випуску комбікормів з ферроціонідамі склав 1300 т. по Гомельській області, 1460 т. по Брестській і 180 т. по Могильовської областей.
Слід зазначити, що на Птічском комбікормовому заводі не завжди вдається рівномірно дозувати зміст ферроціоніда в комбікормі. Між різними пробами, відібраними з однієї партії, часто спостерігаються істотні відмінності за змістом ферроціоніда (від 0,45 до 0,8 відсотків). Це викликано використанням застарілого обладнання при дозуванні компонентів комбікорму. / 22 /
В даний час населення відразу отримує комбікорм, який повинен рівномірно використовуватися протягом усього року (лактаційного періоду). Тут виникає дві проблеми. По-перше, гарантійний термін зберігання комбікормів з ферроціонідамі становить два місяці, тоді як навіть в умовах оптимального зберігання (що практично неможливо в умовах особистих підсобних господарств) комбікорм небажано зберігати більше 6 місяців. По-друге, якщо використовувати річну норму комбікорму протягом кількох перших місяців, то надалі зміст Сs-137 в молоці про п'ять підвищиться і не буде спостерігатися з ферроціонідамі. Крім того, можуть спостерігатися труднощі з розподілом комбікорми по подвір'ях, оскільки мішок комбікорму важить 30 кг. Найбільш зручно було б відвантажувати комбікорм населенню в окремих мішках, а не розвішувати його при роздачі. Оскільки лактаційний періоди корів в особистих підсобних господарствах не синхронізовані, найбільш доцільно в радіологічному плані постачання населення комбікормами з ферроціонідом проводити щоквартально з розрахунку мішок комбікорму (30 кг.) На одну корову. У такому разі населення буде використовувати комбікорм з ферроціонідом (120 кг. На корову, по 0,5 кг. Щоденно) протягом всього лактаційного періоду. / 23 /
1.5 Застосування рідині
Рідині застосовують для зниження рівня вмісту цезію-137 в молоці і м'язової тканини ВРХ при утриманні їх на території радіоактивного забруднення. Рідині призначають:
- У формі болюса, приготовленого із суміші сірчанокислого барію (75%), рідині (15%) і бджолиного воску (10%). Маса одного болюса 200 р. Щільність одержуваного на основі воску болюса 2,55-0,03 г / смз. Доза для відгодівельних бичків і дійних корів 3 болюса на голову одноразово, з терміном на 2 місяці. Болюс вводиться в рубець з допомогою болюсодавателя;
- Разом з комбікормом в 0,6% концентрації, в обсязі 2 кг. одноразово, щодня протягом лактаційного періоду корів і на заключному етапі відгодівлі бичків;
- У формі солі-лізунца. Сіль-лізунец з рідині готується за звичайною технологією. Рідині змішується в 10% концентрації з сіллю (NаС 1) і пресується в 4,5-5 кг. брикети на гідравлічному пресі. Брикети солі-лізунца з рідині застосовують окремо або в комплексі з введенням ферроціонідних болюсів для зниження рівня вмісту Cs-137. Ефективність використання солі-лізунца залежить від того, наскільки часто користується ним тварину.
Препарат не може одночасно застосовуватися з сполуками, що підсилюють перистальтику шлунково-кишкового тракту, і з проносним. Рідині в рекомендованих дозах і формах застосування не викликає ускладнень і тварин. Обмежень для забою худоби та використання продуктів тваринництва немає.
Умови зберігання: комбікорм з рідині повинен зберігатися в світлонепроникних мішках по 20-30 кг. при кімнатній температурі в захищеному від світла місці. Термін зберігання комбікорму з рідині - 1 місяць. Болюси і сіль-лізунец фасують у пакети з поліетиленової плівки. Зберігають у сухому, захищеному від світла місці при температурі від 0 до 30 градусів за Цельсієм. / 5 /
Виходячи з умов виробництва та можливостей господарства на планований рік прийнято наступне співвідношення кормів на зимовий період: сіно - 15, сінаж - 19, коренеплоди - 7, силос кукурудзяний - 30, комбікорму - 29. / 24 /

2 Об'єкт, програма і методика дослідження
2.1 Характеристика соломи, як носія клітковини
Солома відноситься до змінених кормів, виходить після збору зерна злакових і бобових культур, а також насінників багаторічних трав. При збиранні зернових культур вагу соломи складає до 70 відсотків до ваги зерна.
Особливістю хімічного складу всіх видів соломи є те, що її органічну речовину на 80-90 відсотків складається з клітковини і безазотистих екстрактивних речовин, з'єднаних в міцний лігніноцеллюлозний комплекс, який мало піддається впливу мікроорганізмів і ферментів шлунково-кишкового тракту тварин, внаслідок чого перетравність поживних речовин соломи низька.
Клітковина - структурний основний полісахарид рослин. З клітковини (целюлози) складаються в основному стінки рослинних клітин.
До складу різних видів соломи входить різне процентний вміст клітковини. Так ячмінна солома на 33,6 відсотка складається з клітковини, вівсяна і пшенична - на 34,3 і 34,2 відповідно.
Найбільшу питому вагу серед гуменний кормів має солома хлібних злаків і дещо менший - бобових зернових культур. Підвищену поживність має солома проса, ячменю, вівса і кукурудзи, менш живильна солома озимої та ярої пшениці, а також житнє. Це відображено в табл. 2.

Таблиця 2 - Склад та поживна цінність досліджуваної соломи різних видів
Вид соломи
Протеїн,%
Жир,%
Клітковина,%
МЕВ,%
Зола,%
Ячмінна
Вівсяна
Пшенична ярова
Житня ярова
4,6
4,0
4,4
3,6
1,8
1,9
1,6
1,5
33,6
34,3
34,2
37,3
39,2
39,0
36,9
39,6
5,8
5,8
6,0
3,0
Безазотисті екстрактивні речовини всіх видів соломи складаються в основному з геміцелюлози, в невеликій кількості містять лігнін, азотисті і зольні речовини, а також сліди цукрів і крохмалю.
Якість соломи багато в чому залежить від способів її заготівлі та зберігання. У залежності від грунтово-кліматичних умов та призначення. Солому можна прибирати цільної, подрібненої або пресованої.
Доброякісна солома повинна бути без стороннього запаху, гнилі, цвілі, домішок землі, шкідливих і отруйних трав. Солома, яка містить більше 1 відсотка вищевказаних дефектів, є непридатною до згодовування тваринам без відповідної обробки.
Згодовування соломи у непридатному вигляді малоефективно, хоча вона може займати значну питому вагу в раціонах худоби.
Для підвищення поедаемости і поживності соломи її необхідно попередньо обробити.
2.1.1 Способи обробки соломи
В даний час розрізняю наступні способи обробки соломи: фізичні, хімічні, фізико-хімічні, електротермічні і біологічні.
Фізичні способи обробки сприяють поліпшенню смакових якостей соломи і стимулюють апетит тварин. До них відносяться подрібнення, самозігрівання, гранулювання і брикетування повнораціонних кормосумішей.
З фізичних прийомів обробки соломи особливе значення має подрібнення. Величина часток подрібненої соломи для використання в її складі розсипних кормосумішей становить 2 - 5 сантиметрів, для приготування брикетів 0,8 -3 сантиметри, гранул - до 0,5 сантиметрів. У корм великій рогатій худобі солому подрібнюють до частинок розміром 3 - 5 сантиметрів, для овець 2 - 3 сантиметри. Більш дрібну різання робити недоцільно.
Примастки збагачення та запарювання подрібненої соломи найкраще здійснювати в кормоприготувальних цехах з використанням змішувачів періодичної дії. Пропарювання у змішувачах типу С - 12 триває 30 - 40 хвилин. Спочатку виділення пари з ємності до досягнення температури в готовому кормі не менше 80 градусів. Через 6 - 8 годин солому в теплому вигляді згодовують худобі.
Гранулювання і брикетування соломи в суміші з іншими кормами також підвищує ефективність її використання. Споживання соломи в ущільнених кормосмесях збільшується в 1,5 - 2 рази в порівнянні з розсипних кормосумішей.
Технологічна схема виробництва гранульованих і брикетованих кормів з використанням соломи включає подрібнення всіх компонентів, їх змішування і ущільнення.
Поживність гранул і брикетів з високим вмістом соломи та ефективність їх використання в годівлі худоби залежить від кількості і якості внесених до їх складу кормів і балансують добавок. Як добавки використовуються зернові концентрати, трав'яне борошно, що містять підвищену кількість Сахаров, сухий жом або меляса, сушена буряк. Для збагачення гранул і брикетів азотом, макро - та мікроелементами вносять карбамід та мінеральні добавки. / 27 /
Вплив на солому хімічних реагентів дозволяє не тільки збільшити поедаемост' соломи, а й підвищити перетравність, при цьому її поживність підвищується в 1,5-2 рази. Найбільший ефект досягається при обробці соломи хімічними речовинами лужного характеру, які за силою впливу на вуглеводно-лігніни комплекс соломи розподіляються наступним чином: їдкий натрії або їдкий калій, аміачна вода, гідроокис амонію, карбамід.
Обробка соломи аміаком проводиться скрапленим аміаком або аміачною водою. Аміачна вода для обробки соломи використовується 17-25 відсоткової концентрації. Якість амонізованого соломи вважається гарним, якщо після провітрювання вміст азоту в ній збільшилася на 0,7-1,0 відсотка.
Обробка соломи їдким натрієм проводиться «вологим» і «сухим» методами. Відмінності між ними полягають у використанні для обробки лужного розчину різної концентрації, хоча в обох випадках витрата сухої лугу становить 3-4 кілограми на 1 центнер сухий солом'яному різання.
Енергетична поживність соломи після обробки її каустичною содою подвоюється.
Обробка соломи кальцинованої содою (Na 2 CO 3) відбувається більш ефективно при підвищеній температурі (не менше 40-50 градусів). Така температура досягається при самозігрівання або її запарюванні. Тривалість процесу самозігрівання 4 - 5 днів, після чого можна згодовувати. / 28 /
Біологічні методи обробки соломи включають в себе силосування соломи в суміші із зеленою масою або з внесенням бактеріальних заквасок, вуглеводних і мінеральних добавок і обробку соломи ферментними препаратами.
Силосування соломи в суміші із зеленою масою є одним з найбільш ефективних способів консервування соломи. При цьому одночасно раціонально вирішуються завдання збирання, і використання соломи на корм, особливо в умовах її підвищеної вологості, а також значного підвищення якості силосу з різних кормових культур, що мають високу (до 82-87 відсотків) вологість.
Для спільного силосування з соломою використовується зелена маса кукурудзи, соняшник, бурякова гичка, однорічні та багаторічні трави ранньої фази вегетації, рапс і ін
Силосування соломи з вуглеводних добавками. Солома містить мало вологи і недостатньо вільних вуглеводів, які потрібні для накопичення молочної кислоти, консервирующей корм. Тому щоб засіловать солому і отримати доброякісний корм, необхідно змочувати її полуторним або подвійним кількістю рідини, що містить різні вуглеводні і мінеральні добавки. Як вуглеводних добавок застосовуються розім'яту варену картоплю або подрібнена до стану мезги цукрова (напівцукрові) буряк.
Ферментно-дріжджовий метод обробки соломи дозволяє не тільки підвищити енергетичну поживність, а й збагатити корм білком. / 29 /
2.1.2 Солома, як об'єкт дослідження
Об'єктом дослідження є солома. Для експерименту бралася доброякісна солома, без стороннього запаху гнилі, цвілі, домішок землі, шкідливих і отруйних трав. Колір яскраво жовтий, жовто - коричневий. Солома нарізана до 1 - 1,5 сантиметра. У дослідженнях використовувалися три види соломи: пшенична, вівсяна і ячмінна, які були взяті на території Гомельської області, Гомельського району, села Лопатіно.
2.2 Програма досліджень
1. Освоїти екстракційній методику Бересфорда і Сінглетана.
2. Вивчити сорбційні властивості клітковини різних видів соломи щодо Cs-137.
3. Вивчити впливу різних факторів (pH і t-ри середовища) на сорбційні властивості соломи щодо Cs-137.
4. Економічно розрахунок вартості сорбентів.
Методика дослідження.
1. Дрібно нарізане сіно, зважуємо і поміщаємо в ємність.
2. Заливаємо дистильованою водою певного обсягу.
3. Ставимо на 24 години відстоюватися, при цьому, помішуючи приблизно через 10 -15 хвилин у перші п'ять годин.
4. Через 24 години фільтрують і вимірюємо активність отриманого настою.
5. Зберігаючи співвідношення 1: 20 (соломи: настою) поміщаємо в три посудини три види соломи, заливаємо певним обсягом настою і залишаємо на 2 години, помішуючи кожні 10 - 15 хвилин.
6. Через 2 години фільтрують. Вимірюємо обсяг настою і масу соломи. Потім поміщаємо настій соломи у посудину Марінеллі, а солому - в дент, при цьому необхідно точно знати наважку.
7. Вимірюємо активність проб на приладі МКС - АТ 1315. Заносимо дані в таблицю.
8. Починаючи з пункту «5» проробляємо всі аналогічним чином, за винятком того, що готові проби поміщаємо в термостат на 2 години, задаємо певну температуру.
9. Теж саме робимо, коли досліджуємо вплив pH на сорбційні властивості клітковини щодо Cs-137. Задаємо настою певне pH.
10. Всі результати заносимо в таблиці і аналізуємо.

3 Результати дослідження та їх обговорення
3.1 Вивчення сорбційних властивостей клітковини різних видів соломи щодо Cs-137
Для вивчення впливу різних видів соломи на сорбційні властивості клітковини були взяті три види соломи: пшенична, вівсяна, ячмінна. Для експерименту були обрані ці виду соломи, так як вони містять найбільшу кількість клітковини серед інших видів, а також частіше використовується в годівлі ВРХ. Так клітковина пшеничної соломи складає 34,2%, вівсяній і ячмінної 34,3% і 33,6% відповідно.
Дані види, крім клітковини, містять і інші живильні речовини, при розщепленні яких вивільняється потрібну кількість енергії необхідної для нормальної життєдіяльності. Це протеїн, жир і безазотистих екстрактивні речовини.
Таким чином, вибір пшеничного, вівсяній і ячмінної соломи обгрунтований. Результати проведеної роботи відображені в табл. 3.
Таблиця 3 - сорбційні властивості клітковини різних видів соломи щодо Cs-137.
Вид соломи
Активність
цезієвого
настою, Бк / л.
Активність
до екстракції,
Бк / кг
Активність після екстракції, Бк / кг
% Сорбції
Пшенична
Вівсяна
Ячмінна
3601
3601
3601
0
0
11
2002
1788
1788
55,6
49,6
49,6
Нехай 3601 Бк / л. - 100%, тоді 2002 Бк / кг - %
Звідси:
(Відсоток сорбції пшеничної соломи) (2)
3601 Бк / л. - 100%
1788 Бк / кг - %
(Відсоток сорбції вівсяної соломи) (3)
3601 Бк / л. - 100%
1788 Бк / кг - %
(Відсоток сорбції ячмінної соломи) (4)
Проаналізувавши результати таблиці можна сказати, що активність соломи до екстракції практично дорівнює нулю. Після екстракції було з'ясовано, що найбільшою активністю, при кімнатній температурі, має пшенична солома. Її відсоток сорбції дорівнює 55,6%. Це, мабуть, можна пояснити тим, що з досліджуваних видів соломи найбільший відсоток клітковини стримається саме в цьому виді соломи (34,2%).
У вівсяної і ячмінної соломі вміст клітковини нижче, отже, і відсоток сорбції нижче, ніж у пшениці.
3.2 Вплив температури і pH середовища на сорбційні властивості клітковини щодо Cs-137
Вплив температури на сорбцію.
Найбільший інтерес для вивчення сорбційних властивостей клітковини представляє температура 39 º С, тому що саме така температура відповідно ШКТ ВРХ. Для підтримки температури в ході проведення даної частини експерименту використовувався термостат. Результати роботи занесені до табл. 4.

Таблиця 4 - Вплив температури на сорбційні властивості клітковини щодо Cs-137 (t = 39 º С).
Вид соломи
Активність
цезієвого
настою, Бк / л.
Активність
до екстракції,
Бк / кг
Активність після екстракції, Бк / кг
% Сорбції
Пшенична
Вівсяна
Ячмінна
3601
3601
3601
0
0
11
2356
2180
2227
65,4
60,5
61,8
Нехай 3601 Бк / л. - 100%, тоді 2356 Бк / кг - %
Звідси:
(Відсоток сорбції пшеничної соломи) (5)
3601 Бк / л. - 100%
2180 Бк / кг - %
(Відсоток сорбції вівсяної соломи) (6)
3601 Бк / л. - 100%
2227 Бк / кг - %
(Відсоток сорбції ячмінної соломи) (7)
Проаналізувавши результати таблиці ясно, що при температурі 39 º З найбільшими сорбційними властивостями володіє пшеничний вид соломи. Порівнюючи з таблицею 3 легко помітити різницю. При кімнатній температурі відсоток сорбції був значно нижче, ніж при температурі 39 º С.
Таким чином з підвищенням температури від 19 до 39 º С відбулося підвищення сорбційних властивостей всіх видів соломи, але особливо це помітно у пшеничної. Збільшення сорбції відбулося на 9,4%.
Вплив pH середовища на сорбцію.
Настій, яким заливалася солома, додали кислий характер за допомогою соляної кислоти. pH розчину становило 1,5. Дане pH середовища було взято виходячи з фізіології травлення ВРХ.
Велика рогата худоба належить до жуйним тваринам зі складним багатокамерним шлунком, що складається з рубця, сітки, книжки і сичуга. Перші три складові ШКТ складають преджелудках, а останній відділ (сичуг) - власне шлунок. Слина створює в преджелудках слаболужну середу, що сприяє розмноженню тут мікрофлори. Коли як в сичуг pH від 1,5 до 3. Все це дозволяє жуйним добре перетравлювати клітковину, яка знаходиться в значних кількостях в рослинах.
Таким чином, для дослідження було взяти pH 1.5. Результати занесені до табл. 5.
Таблиця 5 - Вплив pH на сорбційні властивості клітковини щодо Cs-137.
Вид соломи
Активність
цезієвого
настою, Бк / л.
Активність
до екстракції,
Бк / кг
Активність після екстракції, Бк / кг
% Сорбції
Пшенична
Вівсяна
Ячмінна
3601
3601
3601
0
0
11
2307
2219
2104
64
61,6
58,4
Нехай 3601 Бк / л. - 100%, тоді 2307 Бк / кг - %
Звідси:
(Відсоток сорбції пшеничної соломи) (8)
3601 Бк / л. - 100%
2219 Бк / кг - %
(Відсоток сорбції вівсяної соломи) (9)
3601 Бк / л. - 100%
2104 Бк / кг - %
(Відсоток сорбції ячмінної соломи) (10)
З результатів, поданих у таблиці, видно що в кислому середовищі найбільшим відсотком сорбції має пшеничний вид соломи. Це можна пояснити тим, що солома перебуваючи в кислому середовищі частково осахаревается і продукти її розпаду (прості цукру і целлодекстрін) переходить в розчин, тим самим звільняє целюлозні волокна. У результаті цих процесів відбувається підвищення сорбційних властивостей різних видів соломи, але найбільшою мірою це досягається за пшеничного соломою, завдяки наявності в ній високого відсотка клітковини (34,2%).
3.3 Розрахунок економічних витрат на використання різних сорбентів щодо Cs-137
За даними ОБЛСЕЛЬХОЗПРОД середня вартість однієї тонни соломи 20000 - 30000 рублів. Відомо, що лактаційний період корів становить 305 днів. Якщо врахувати що корова в день споживає три кілограми соломи, то
25000 рублів - 1000 кілограм
рублів - 3 кілограми
рублів на одну голову за 3 кілограми соломи на день. (11)
750305 = 22875 рублів за весь лактаційний період.
Корові на добу необхідно 3 - 5 кілограма комбікорму. Середня ціна комбікорму 150000 - 200000 за тонну.
150000 рублів - 1000 кілограм
рублів - 3 кілограми
рублів на одну голову за 3 кілограми комбікорму на день. (12)
4500305 = 137250 за весь лактаційний період.
У Білорусії рідині не проводиться. Остання його партія була закуплена 7 років тому в Німеччині. За вартістю 10490 марок за 1 тонну. На 1 тонну комбікорму використовується 6 кілограм рідині.
1000 кілограм - 6 кілограм
3 кілограми - кілограм
кілограм рідині на 3 кілограми комбікорму. (13)
1000 кілограм - 10490 марок
0,018 кілограм - марок
марок вартість рідині на голову в день у поєднанні з 3 кілограмів комбікорму. (14)
0,180305 = 54,9 марок
Таким чином, 3 кілограми комбікорму + 0,18 кілограм рідині = = 450 рублів + 0,18 марок (у день на одну голову), а за лактаційний період 137250 рублів + 55 марок.

Висновки
З проведених експериментальних досліджень можна зробити наступні висновки:
1. З усіх досліджуваних видів соломи наібольш9імі сорбційними властивостями володіє пшенична солома.
2. Такі фактори середовища, як t і pH сприяють підвищенню сорбційних властивостей клітковини соломи.
3. Використання соломи з метою зниження питомої активності молока економічно більш вигідно, ніж рідині.

Список використаних джерел
1 Карпенко А.Ф. Радіоекологічні основи нормування радіонуклідів у продукції та правильного використання сінокосів і пасовищ. - Гомель 1995. - 35 с.
2 Юдінцева Є.В. Зниження вмісту радіоактивних речовин у продукції рослинництва. - М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 37 с.
3 Федзюковіч М.І., Гордейко Ул.А., Ціво П.П. та інш. Радияция, нітрати і чалавек. - Мн.: Ураджай, 1994. - 360 с.
4 Хол Е.Дж. Радіація і життя. / / За редакцією ак. Л. А. Ільїна. - М.: Медицина, 1989. - 290 с.
5 Інструкції з ведення агропромислового виробництва в умовах радіоактивного забруднення земель РБ на 1997-2000рр. / / За редакцією ак. ААІ РБ І.М. Богдовіча. - Мн.: Академія аграрних наук, 1997 .- 211 с.
6 Екологія і молодь: Дослідження екосистем в умовах радіоактивного та техногенного забруднення навколишнього середовища: Матеріали I Міжнародної науково - практичної конференції. Том I. Частина 1 .- Гомель: 1998. - 154 с.
7 Ізотопи і радіація в сільському господарстві: Пер. з англ. / / Том 2 .- М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 207 с.
8 Комар С. Радіоактивні речовини в організмі с / г тварин - надходження і метаболізм. - М.: Атоміздат, 1971. - 126 с.
9 Ізотопи і радіація в сільському господарстві: Пер. з англ. / / Том 1. - М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 261 с.
10 Бударки В.А., Кіршина В.А., Антоненко А.Є.. Радіобіологічний довідник. - Мн.: 1992. - 118 с.
11 Пилипович Ю.Б. Основи біохімії. - М.: Вища школа, 1969. - 432 с.
12 Єрмолаєв М.В. Біологічна хімія. - М.: Медицина, 1978.-397 с.
13 Кузін А.М. Загальна біохімія. - М.: Вища школа, 1969. - 349 с.
14 Жуковський П.М. Ботаніка. - М.: Колос, 1982. - 287 с.
15 Дорофєєв О.М., Іванов Г.А. Біологічний словник. - Мн.: Народна асвета, 1993. - 359 с.
16 Васильєв А.Є., Воронін І.С., Шоріна Н.І. та ін Ботаніка. Морфологія та анатомія рослин. - М.: Просвещение, 1988. - 346 с.
17 Кретович В.Л. Біохімія рослин. - М.: Вища школа, 1986. - 328 с.
18 Лебедєв С.І. Фізіологія рослин. - М.: Колос, 1982. - 341 с.
19 Проблема радіології забруднених територій. - К.: 2001. - 180 с.
20 Екологія та молодь: Дослідження екосистем в умовах радіоактивного та техногенного забруднення навколишнього середовища: Матеріали I Міжнародної науково - практичної конференції. Том I. Частина 2 .- Гомель: 1998. - 203 с.
21 Корнєєв Н.А., Сироткін О.М., Корнєєва І.В. Зниження радіоактивності в рослинах і продуктах тваринництва. - М.: Атоміздат, 1977. - 198 с.
22 Францевич Л. і ін Тварини в радіоактивній зоні. - Київ: Наукова думка, 1991. - 225 с.
23 Шевченко І.М., Даниленка А.І. Природна β - радіоактивність рослин, тварин, людини. - Київ: Наукова думка, 1989. -207 С.
24 Апальков І.Є., Нікітенко А.А., Пушкарьов І.В. та ін Практикум з організації тваринництва в сільськогосподарських підприємствах. / / За редакцією О. А. Нікітенко. - М.: Колос, 1982. - 272 с.
25 Шоргін П.П. Хімія целюлоза. - М.: Госхіміздат, 1939. - 319 с.
26 Авраменко П.С., Борисенко Є.Ф., Бурмістров О.М. та ін Довідник з приготування, зберігання і використання кормів. - Мн.: Ураджай, 1986. - 230 с.
27 Гулякін І.В., Юдінцева Є.В., Горіна Л.І. Накопичення Cs-137 в урожаї в залежності від видових особливостей рослин. / / Агрохімія. - 1975. - № 7. - С. 121 - 126.
28 Плященко С.І. Корова, теля, порося, лоша на подвір'я. - Мн.: Ураджай, 1996. - 250С.
29 Довідник агронома із сільськогосподарської матеорологіі. / / За редакцією І. Г. Грінгоф. - Ленінград.: 1986. - 275 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Курсова
111кб. | скачати


Схожі роботи:
Вивчення впливу різних факторів на сорбційні властивості клітковини щодо цезію-137
Класифікація та оцінка впливу факторів зовнішнього середовища на споживчі властивості і якість медичних
Вивчення ефективності грунтових гербіцидів при різних термінах внесення та впливу їх на забур`яненість
Наслідки впливу на людей вражаючих факторів
Дослідження впливу факторів макросередовища на конюнктуру ринку
Аналіз впливу факторів на прибуток від продажів
Способи вимірювання впливу факторів у детермінованому аналізі
Вимірювання впливу факторів у детермінованому факторному аналізі
Аналіз і визначення впливу факторів зовнішнього середовища підприємства
© Усі права захищені
написати до нас