Роль аммонификаторов в эмиссии аммиака из свиных навозных стоков

Экологическая безопасность функционирования животноводческих и птицеводческих промышленных комплексов является приоритетным направлением успешного развития сельского хозяйства. При хранении органических отходов (навоз, навозные стоки, помет) в лагунах в течение 6–12 мес. происходит эмиссия N-содержащих соединений, в том числе аммиака. К негативным экологическим последствиям образования данных соединений относятся изменение биоразнообразия флоры и фауны водных водоемов, химическая и микробная деградация пахотных земель сельскохозяйственных угодий и загрязнение атмосферного воздуха, в том числе запаховое. Существенная роль в микробиологическом разложении органических компонентов навозных стоков принадлежит микроорганизмам-аммонификаторам родов Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, Proteus. Изучение их функции в эмиссии аммиака, а также влияния различных условий хранения на видовое разнообразие и численность аммонификаторов является перспективным направлением, позволяющим контролировать эмиссию N-содержащих соединений. В ходе наших исследований обнаружено, что в свежих навозных стоках доминируют аммонификаторы Peptostreptococcus anaerobius. Количественный и качественный состав микроорганизмов изменяется в зависимости от сроков и условий хранения (подкисление навозных стоков). При хранении наибольшей численности аммонификаторы достигают на 14-й день. На 7-й день отмечено превалирование Clostridium spp., а на 14-й – E. Сoli. Подкисление навозных стоков 10%-ным раствором серной кислоты до рН 5,3±0,2 значительно снижает численность микроорганизмов-аммонификаторов на 98,89 % на 7-й и 89,05 % – на 14-й дни, соответственно, в сравнении с исходными значениями. Активность Proteus spр. подавляется полностью, что приводит к абсолютному исчезновению микроорганизма из навозных стоков. Наиболее устойчивыми к подкислению оказались Clostridium sрр. Применение технологии подкисления навозных стоков позволит уменьшить негативное воздействие свиноводческих предприятий на экосистемы благодаря значительному снижению NH3, попадающего в окружающую среду.

1. Тарасов С. Скандинавский опыт снижения экологических рисков при интенсивном применении органических удобрений // Международный сельскохозяйственный журнал. 2017. № 3. С. 32–37.

2. Брюханов А. Ю., Васильев Э. В., Шалавина Е. В. Проблемы обеспечения экологической безопасности животноводства и наилучшие доступные методы их решения // Региональная экология. 2017. № 1 (47). С. 37–43.

3. Гриднев П. И., Гриднева Т. Т., Шведов А. А. Эмиссия аммиака и ее последствия для окружающей среды // Вестник ВНИИМЖ. 2018. №1 (29). С. 42–49.

4. Влияние подкисления на численность и состав продуцентов аммиака в навозных стоках свиноферм / Н. В. Сырчина, Л. В. Пилип, В. А. Козвонин, Е. П. Колеватых // Биодиагностика состояния природных и природнотехногенных систем: материалы ХVIII Всероссийской научно-практической конференции c международным участием. Киров, 2020. С. 54–57.

5. Какарека С. В., Мальчихина А. В. Аммиак в атмосферном воздухе: источники поступления, уровни содержания, регулирование: монография. Минск: Беларуская навука, 2016. 253 с. URL: https://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=467627 (дата обращения: 16.05.2022).

6. Reducing Ammonia Emissions from Agriculture. URL: https://www.yara.com/globalassets/pure-nutrient-ammonia/reducing-ammonia-emissions-fromagriculture.pdf (дата обращения: 16.05.2022).

7. РД–АПК 1.10.15.02–17. Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета. URL: http://docs.cntd.ru/document/495876346 (дата обращения: 16.05.2022).

8. Zhu J. A review of microbiology in swine manure odor control // Agriculture, Ecosystems and Environment. 2000. V. 78. Р. 93–106.

9. Мушина М. В., Телятникова Н. В. Микрофлора навоза // Молодежь и наука. 2016. №. 8. С. 8–18.

10. Криволапов И. П. Анализ биохимических процессов при компостировании // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2010. №1. С. 65–68.

11. Хакимова Н. Х., Исломова У. Биологическая активность старых орошаемых луговых почв хозяйства "Мирзоджамшид" Шафирканского района Бухарской области // Современные научные исследования. Актуальные вопросы, достижения и инновации: сборник статей XXII Международной научнопрактической конференции. В 2 ч. Ч. 1. Пенза: МЦНС "Наука и Просвещение", 2021. С. 26–28.

12. Losses and transformation of nitrogen during composting of poultry manure with different amendments: An incubation experiment / S. Mahimairaja, N. S. Bolan, M. J. Hedley, A. N. Macgregor // Bioresource Technology. 1994. V. 47. N 3. P. 265– 273. https://doi.org/10.1016/0960-8524(94)90190-2.

13. Пилип Л. В., Сырчина Н. В. Новые подходы к дезодорации свиного навоза // Иппология и ветеринария. 2018. №. 4 (30). С. 99–106.

14. Влияние подкисления навозных стоков на их микробиологические характеристики / Л. В. Пилип, В. А. Козвонин, Н. В. Сырчина, Е. П. Колеватых, Т. Я. Ашихмина // Теоретическая и прикладная экология. 2020. № 3. С. 161–167.