И. Ю. Свинарев1 , д-р с.-х. наук, О. Л. Третьякова2, д-р с.-х. наук, доцентТ. Н. Кузьмина3, ст. науч. сотр.,
В. Н. Кузьмин3, д-р эк. наук, гл. науч. сотр.,
1ФГБОУ ВО РГАУ – МСХА имени К. А. Тимирязева
2ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет»
3ФГБНУ «Росинформагротех»
Реферат. В статье рассмотрены результаты актуализации информационно-технологического справочника ИТС НДТ 41-2017 «Интенсивное разведение свиней». В проекте обновленного справочника были учтены условия, изложенные в нормативно-правовых документах в отношении области применения справочников, перечня и значений маркерных веществ, представлены результаты обработки 294 анкет от свиноводческих предприятий различных типов.
Ключевые слова. Наилучшая доступная технология, свиньи, навоз, маркерное вещество, аммиак, сероводород.
Введение
Внедрение механизма экологического нормирования при производстве продукции свиноводства связано с получением достоверной информации о наилучших доступных технологиях, в основе которой лежит массив статистических данных о технологиях, влияющих на состояние окружающей среды в зоне размещения свиноводческих предприятий [1,2]. В 2017 году был утвержден справочник ИТС 41-2017 «Интенсивное разведение свиней», который стал источником таких данных и основным отечественным документом по стандартизации наилучших доступных технологий. Данный справочник является аналогом зарубежного Best Available Techniques (BAT). Reference Document for the Intensive Rearing of Poultry or Pigs, который был издан в 2003-м и актуализирован в 2017 году. В соответствии с Постановлением от 9 марта 2019 г. № 250 «О внесении изменений в Правила определения технологии в качестве наилучшей доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям» [3] актуализация отечественного справочника ИТС 41-2017 «Интенсивное разведение свиней» запланирована на 2023 год.
Цель исследований – анализ изменений, внесенных в проект справочника ИТС НДТ 41-2017 «Интенсивное разведение свиней» на основании данных отраслевых анкет.
Методы исследований основаны на анализе информации, размещенной в проекте ИТС НДТ 41-2023 «Интенсивное разведение свиней», мониторинге анкет и открытых источников информации, анализе и синтезе, моделировании и прогнозировании, экспертизе.
Результаты исследований и их обсуждение
Разработанный в 2017 году отечественный справочник «Интенсивное разведение свиней» потребовал доработки, так как к настоящему времени были приняты новые нормативно-правовые документы (Постановление Правительства РФ от 31 декабря 2020 № 2398, Приказ Минсельхоза России от 13.12.2016 № 552; Постановление главного санитарного врача РФ № 2 от 28.01.2021), изменяющие условия отнесения предприятий к объектам I категории, на которые распространяется действие информационно-технических справочников [4,5]. Все это определило основные направления его актуализации.
В соответствии с планом актуализации было проведено анкетирование предприятий, занимающихся разведением свиней. В 2023 году в бюро НДТ поступило 294 анкеты (в 2017 году – 114). Все анкеты были проанализированы и распределены по типу предприятий: предприятия по содержанию хряков-производителей и карантинного содержания животных, репродукторные фермы, предприятия по доращиванию поросят с помещениями для откорма, предприятия по откорму свиней, предприятия полного цикла.
В результате актуализации ИТС 41-2023 «Интенсивное разведение свиней» в проект справочника были внесены изменения, позволившие получить сопоставимые данные за счет определения удельных показателей по текущим уровням эмиссий в окружающую среду загрязняющих веществ и потребления энергетических и материальных ресурсов.
Согласно Распоряжению от 8 июля 2015 года № 1316-р «Об утверждении перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей среды» был установлен перечень маркерных (загрязняющих) веществ (табл. 1).
Таблица 1. Перечень маркерных веществ
| Выбросы (для атмосферного воздуха) | Сбросы (для водных объектов) |
| Аммиак | Аммоний-ион |
| Сероводород | Нитрат-анион |
| Оксиды азота NOx (NO2 и NO в пересчете на диоксид азота NO2) | Нитрит-анион |
| Серы диоксид | Фосфаты (по фосфору) |
| Сульфат-анион (сульфаты) | |
| БПК полн. | |
| ХПК | |
| Нефтепродукты |
В 241 анкете указаны выбросы загрязняющих веществ, а 53 анкетах данных о выбросах не приведено. Анкеты, имеющие информацию, были распределены по специализации свиноводческих предприятий на: предприятия законченного цикла – 71 анкета, доращивание и откорм – 66, репродукторные фермы – 41, репродукторная ферма с доращиванием – 16, предприятия по доращиванию – 5, откорм – 30, предприятия по содержанию хряков-производителей – 8, карантин – 4. Проведенный анализ отраслевых анкет свиноводческих предприятий позволил определить годовой уровень выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (т/год): аммиак – 492,222, сероводород – 227,073, оксиды азота NOx (NO2 и NO в пересчете на диоксид азота NO2) – 54,024, серы диоксид – 126,586.
Установлено, что загрязнение атмосферного воздуха свиноводческими предприятиями происходит в основном через выбросы загрязняющих газообразных и взвешенных веществ вентиляционными установками, обеспечивающими нормальные условия жизнедеятельности животных и человека, из производственных помещений. Дополнительные загрязнения – от котельных в результате переработки и поступления в атмосферу продуктов сгорания топлива, от выхлопных газов автотракторной техники, от испарений из емкостей для хранения навоза, пыли, образующейся при погрузке, разгрузке сыпучих кормов.
В отраслевых анкетах перечень загрязняющих веществ состоял из 104 наименований. Анализ показал, что 93 вещества выделяются в очень малом количестве, не характеризуют применяемые в свиноводстве технологии, отражающие особенности процесса производства, не оказывают влияния на оценку экологической результативности и ресурсоэффективности предприятий. Так, в результате анализа отраслевых анкет максимальные объемы выделений загрязняющих веществ, имеющих наибольшее негативное влияние с точки зрения экологического воздействия свиноводческих предприятий на окружающую среду, связанное с технологическим процессом производства, образовывали такие вещества, как аммиак и сероводород (табл. 2). Расчет показателей проводился по репродукторным фермам и откормочным комплексам с поголовьем свиней массой тела более 30 кг.
Таблица 2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу по типу предприятий в расчете на 1000 голов ж. м. более 30 кг (т/тыс. гол./год)
| Тип предприятия | Показатели выбросов | |
| Аммиак | Сероводород | |
| Репродукторы | 5,41321 | 0,17557 |
| Откормочные площадки, предприятия полного цикла | 4,94435 | 0,19110 |
Примечание: ж. м. – живая масса свиней.
Для сопоставимости показателей по объемам выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, потреблению энерго- и материальных ресурсов, указанных в анкетах, расчеты были проведены на фактическое поголовье свиней. Отмечена значительная вариабельность показателей, что объясняется совокупностью различных факторов, влияющих на выбросы загрязняющих веществ по различным категориям свиноводческих предприятий. Максимальные объемы выбросов маркерных загрязняющих веществ в атмосферу по свиноводческим предприятиям приведены в табл. 3.
Таблица 3. Максимальные выбросы загрязняющих маркерных веществ при содержании свиней, т/тыс. гол./год
| Загрязняющие вещества | Показатели выбросов |
| Аммиак | 5,41321 |
| Сероводород | 0,18315 |
| Оксиды азота NOx (NO2 и NO в пересчете на диоксид азота NO2) | 1,4175 |
| Серы диоксид | 0,2768 |
Анализ выбросов аммиака и сероводорода в зависимости от типа предприятий выявил значительную вариативность значений (табл. 4).
Таблица 4. Выбросы аммиака и сероводорода на свиноводческих предприятиях, т/тыс. гол./год
| Тип предприятия | Максимальные объемы выбросов/количество предприятий | Объемы выбросов большей части предприятий |
| Аммиак | ||
| Доращивание | 2,55/1 | 0,06…1,05 |
| Доращивание+откорм | 5,11; 8,0; 11,13/3 | |
| Репродукторные | 5,41; 54,0/2 | 0,25…2,07 |
| По содержанию хряков-производителей | 5,83; 5,78/2 | |
| Откорм | 4,94…5,5 | 0,15…1,9 |
| Законченный цикл | ||
| Сероводород | ||
| Доращивание | 0,21/1 | 0,018…0,040 |
| Доращивание+откорм | 4,22/1 | 0,0049…0,0355 |
| Репродукторные | 5,66/1 | 0,02…1,7 |
| По содержанию хряков-производителей | 2,54/1 | 0,012…0,15 |
| Откорм | 0,12; 0,08; 0,07; 0,05/4 | 0,00361…0,0288 |
| Законченный цикл | 0,26; 0,18; 0,15; 0,7/4 | 0,00007…0,03462 |
Результаты анализа выбросов по различным типам предприятий позволили включить сероводород, как и аммиак, в перечень маркерных веществ, характеризующих качество воздуха и чистоту помещений для животных. В таблице 5 приведены показатели выбросов маркерных загрязняющих веществ на свиноводческих предприятиях РФ и опубликованные в справочнике ЕС.
Таблица 5. Сравнение выбросов загрязняющих маркерных веществ на предприятиях РФ и по справочнику ЕС, т/тыс. гол./год
| Тип предприятия | Максимальные выбросы загрязняющих веществ | Выбросы загрязняющих веществ по справочнику ЕС* | ||
| Аммиак | Сероводород | Аммиак | Сероводород | |
| Репродукторы | 5,41321 | 0,15881 | 7,29 | 0,16 |
| Откормочные площадки, площадки полного цикла | 4,94435 | 0,18315 | 8,3 | 0,18 |
Сравниваемые показатели выбросов загрязняющих маркерных веществ, указанных в анкетах, в расчете на фактическое поголовье свиней, содержащихся на предприятиях Российской Федерации, находятся в допустимых пределах и не противоречат данным, установленным в справочниках европейских стран.
Изучение источников загрязнения по данным анкет показало, что на объемы выбросов загрязняющих веществ оказывают влияние системы содержания животных в помещении; системы сбора и транспортирования навоза (конструкция и режим эксплуатации); системы вентиляции и интенсивность их работы; системы отопления помещений и температурные колебания; возраст животных, их активность в течение дня; физиологическое состояние, уровень продуктивности; количество и качество навоза (программы кормления, состав корма, уровень белка), использование подстилки, системы водообеспечения и выпаивания, плотность поголовья, состояние здоровья животных, влажность навоза, технологии перемещения его из помещений к местам переработки и хранения, конструктивные особенности и объемы хранилищ.
В таблице 6 приведены удельные значения уровней потребления ресурсов в расчете на 1 единицу фактического поголовья свиней.
Таблица 6. Уровень потребления ресурсов на свиноводческих предприятиях
| Наименование | Уровень потребления | |
| минимальный | максимальный | |
| Затраты кормов, всего по предприятию, т/гол./год | 0,76 | 5,6 |
| Потребление воды, всего по предприятию, м3/гол./год | 3,14 | 98,37 |
| Расход энергетических ресурсов (по производству в целом), кВт*ч/гол./год | 96,36 | 369,0 |
| Затраты природного газа, всего по комплексу, м3/гол./год | 18,3 | 74,92 |
| Затраты ГСМ, всего по производственным площадкам, м3/гол./год | 1,13 | 59,42 |
Установлено, что уровень расхода полнорационных комбикормов на свиноводческих предприятиях Российской Федерации зависит от их мощности и производственного назначения. Свиноводческие комплексы с объемом потребления полнорационных комбикормов от 22,8 до 200 тонн имеют от 60 до 260 голов единовременного поголовья – это предприятия по содержанию хряков-производителей и карантинного содержания животных. Расход полнорационных комбикормов от 200 до 20 000 тонн – на репродукторных фермах, предприятиях по доращиванию поросят и откорму с единовременным поголовьем от 2660 до 37 070 животных. Высокий расход полнорационных комбикормов, от 20 000 до 40 940 100 тонн, отмечается на предприятиях с единовременным поголовьем от 6100 до 115 895 голов откормочного молодняка.
При анализе анкет по уровню потребления воды на свиноводческих предприятиях было установлено, что на поение свиней расходуется 40% воды, для технологических нужд – около 60%. Таким образом, общий уровень потребления воды различен. Это связано, прежде всего, с применяемыми технологиями поения, а также регионами расположения свиноводческих предприятий на территории Российской Федерации.
Оценка потребления энергетических ресурсов на свинокомплексах является сложной задачей для всех производственных систем, так как их организация и сами системы не являются однородными. Кроме того, технологии, применяемые в производстве, от которых в значительной степени зависит количество потребляемой энергии, существенно различаются в зависимости от структурных и производственных характеристик предприятий. Еще одним важным фактором, влияющим на потребление энергетических ресурсов, являются климатические условия, в которых расположены свиноводческие предприятия.
Свинокомплексы с минимальным уровнем расхода энергетических ресурсов относятся к специализированным предприятиям по содержанию хряков-производителей и животных на карантине. Высокоэнергозатратными являются предприятия по воспроизводству, репродукции свиней, доращиванию поросят и откорму, на которых единовременно содержатся от 17 до 47 тысяч свиней. Однако в расчете на голову потребление энергетических ресурсов и оплата затрат продукцией в виде полученного и откормочного молодняка на таких предприятиях ниже.
Рассматривая потребление энергетических и материальных ресурсов в разрезе технологических процессов, указанных в отраслевых анкетах, удалось установить, что на работу системы кормления расходуется в среднем 22% электроэнергии, на освещение помещений – 17%, вентиляцию – 19%, систему отопления – 22%, уборку станков и секций – 20%.
Доли потребляемой энергии для каждого технологического процесса (отопления, вентиляции, освещения, кормления, уборки помещений) на свиноводческом предприятии также зависят от назначения помещения для содержания различных половозрастных групп свиней (табл. 7).
Таблица 7. Потребление энергии для каждого технологического процесса в помещениях для содержания свиней, кВт*ч/гол./год
| Показатели | Помещение | |||
| для проведения опороса | для поросят-отъемышей | для откорма свиней | для супоросных маток | |
| Энергозатраты, всего по помещению для содержания свиней, в том числе: | 74,93 | 57,48 | 52,77 | 78,52 |
| на кормление | 11,78 | 13,62 | 13,86 | 37,62* |
| на уборку | 4,1 | 3,04 | 5,87 | 7,53 |
| на освещение | 21,3 | 12,65 | 13,95* | 11,81 |
| на отопление | 14,25 | 7,04 | 8,65 | 10,62 |
| на вентиляцию | 23,5* | 21,13* | 10,44 | 10,94 |
Примечание: *наибольшие значения.
Важным аспектом актуализации справочника была корректировка значений области применения, уточнение перечня маркерных веществ и технологических показателей НДТ, обновление данных по выбросам загрязняющих веществ (табл. 8 и 9).
Таблица 8. Критерии отнесения объектов по разведению свиней, оказывающих значительное негативное воздействие на окружающую среду и относящихся к областям применения наилучших доступных технологий (НДТ), к объектам I категории
| Объекты: | Критерии отнесения к НДТ и I категории согласно Постановлению Правительства РФ от 28 сентября 2015 г. № 1029 | Критерии отнесения к НДТ и I категории согласно Постановлению Правительства РФ от 31 декабря 2020 № 2398 |
| Свиноводческие предприятия | по выращиванию и разведению свиней (с проектной мощностью 2000 мест и более) и свиноматок (с проектной мощностью 750 мест и более) | по выращиванию и разведению свиней:с проектной мощностью 20 тысяч мест и более для свиней массой тела более 30 кг (для объектов, введенных в эксплуатацию до 1 января 2005 г.);с проектной мощностью 42 тысячи мест и более для свиней массой тела более 30 кг (для объектов, введенных в эксплуатацию после 1 января 2005 г.) |
Таблица 9. Максимальные показатели выбросов загрязняющих маркерных веществ при содержании фактического поголовья свиней в расчете на 1000 голов, т/год
| Загрязняющие вещества | Показатели выбросов |
| Аммиак | 5,41321 |
| Сероводород | 0,18315 |
| Оксиды азота NOx (NO2 и NO в пересчете на диоксид азота NO2) | 1,4175 |
| Серы диоксид | 0,2768 |
В разделе «Перспективные наилучшие доступные технологии» существенных изменений не проведено, так как перечисленные технологии на данный момент остаются перспективными, позволяющими снизить негативное воздействие различных факторов на здоровье животных, людей и окружающую среду. Указанные технологии помогают рационально использовать энергетические и материальные ресурсы. Однако следует отметить один существенный недостаток, связанный с ограниченностью проведения фундаментальных и прикладных исследований по экологической оценке негативного воздействия объектов интенсивного свиноводства в нашей стране.
Заключение
Подготовленный проект справочника ИТС НДТ 41-2023 «Интенсивное разведение свиней» содержит обновленные данные в соответствии с новыми нормативно-правовыми документами в отношении значений области применения справочников, перечня и значений маркерных веществ. Представлены результаты обработки информации от свиноводческих предприятий различных типов, размещенной в 294 анкетах. В результате актуализации ИТС 41-2017 «Интенсивное разведение свиней» в проект справочника были внесены изменения, позволившие получить сопоставимые данные за счет определения удельных показателей по текущим уровням эмиссий в окружающую среду загрязняющих веществ и потребления ресурсов.
Следует отметить, что полученные в результате анкетирования свиноводческих предприятий данные сравнивались с данными из зарубежного справочника ЕС [6]. Такая ситуация свидетельствует о необходимости проведения прикладных научных исследований по выбросам и сбросам загрязняющих веществ на всех стадиях производства по следующим направлениям:
— потери азота (уборка, хранение и использование навоза);
— коэффициенты выбросов аммиака (содержание свиней в различных типах хозяйств, уборка, хранение и использование навоза);
— анализ выбросов запахов для различных половозрастных групп свиней и систем содержания;
— оценка влияния рациона кормления на уровень выделения свиньями азота, фосфора и калия. Стандартные уровни выделения свиньями азота и фосфора;
— оценка влияния различных программ кормления свиней и поросят на уровни выделяемого азота и фосфора;
— анализ систем жизнеобеспечения в помещениях для свиней, потребления энергии и их влияния на выбросы загрязняющих веществ, уровень физического воздействия и запах.
Использованные источники:
1. Международный опыт разработки принципов наилучших доступных технологий в сельском хозяйстве: науч. аналит. обзор / Федоренко В. Ф., Мишуров Н. П., Кузьмина Т. Н. и др. – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2015. – 160 с.
2. Третьякова О. Л., Свинарев И. Ю., Святогоров Н. А., Романцова С. С. Проблемы негативного влияния на окружающую среду при производстве свинины. // Селекция и технология производства продукции животноводства: материалы международной научно-практической конференции. Пос. Персиановский: ДонГАУ, 2021. – С. 45–50.
3. Постановление от 9 марта 2019 г. № 250 «О внесении изменений в Правила определения технологии в качестве наилучшей доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям». URL: http: //www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_319873/92d969e26a4326c5d02fa79b8f9cf4994ee5633b/ (дата обращения – 25.09.2023).
4 Свинарев И. Ю., Третьякова О. Л., Кузьмина Т. Н. Особенности актуализации ИТС 41-2017 «Интенсивное разведение свиней». // Техника и оборудование для села. – 2022, № 10 (304). – С. 21–25. doi: 10.33267/2072-9642-2022-10-21-25.
5. Свинарев И. Ю., Третьякова О. Л., Кузьмина Т. Н. К вопросу актуализации информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям (НДТ) «Интенсивное разведение свиней» // Зоотехния. – 2022, № 12. – С. 10–13. doi: 10.25708/ZT.2022.43.60.003.
6. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Intensive Rearing of Poultry or Pigs. Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control). 2017. 898 рр.
