чем нейтрализовать аммиак в почве

Как уменьшить азот в почве

Азот является одним из составляющих элементов, от которых зависит нормальное развитие всех растений. Он отвечает за качество окраски культур в зелёный цвет, так как главным элементом имеет хлорофилл. Однако следует учитывать, что данный компонент очень быстро способен вымываться из грунта, приводя к дефициту и нарушениям в развитии культур. Опасен также и переизбыток азота в грунте. Из нашей статьи вы узнаете о том, каким бывает азот, и что делать, если в грунте его слишком много.

Каким бывает азот

На рынке можно встретить большое количество удобрений, содержащих азот в разной форме.

Форма аммиака

Удобрение в таком виде способно полностью усваиваться организмом и культурами при любой температуре. Оно способствует развитию корневой системы растения, формированию плотных кустов и хорошему усвоению сопутствующих элементов. Такое удобрение рекомендуется вносить ранней весной перед посевом озимых культур. Азот в такой форме можно встретить в селитре, нитроаммофоски, аммофоске, сульфат аммония и аммиачной воде.

Азотные удобрения

Такое удобрение используют при плюсовой температуре, в связи с тем, что оно способно смываться в глубокие слои грунта, не застаиваясь на её поверхности. Было установлено, что 3 мм осадков вымывают подкормку на глубину более 1 см. Однако в такой форме удобрение очень важно для способствования усвоению калия, кальция и магния. Применяется во время активного вегетативного развития культур. Встречается в практически всех разновидностях селитры.

Нитратноаммиачный вид

Данный вид азота считается одним из самых универсальных и используется чаще всего перед посевами.

Амидный вид

При внесении данного удобрения в грунт он способен разлагаться, принимая форму аммиачной, а после неё азотной. В такой форме фосфор усваивается культурами хуже и работает исключительно при плюсовой температуре. В связи с этим её относят к слабоактивным удобрениям. Однако его плюсом считается способность аккумулировать нитраты в клетках растений. К таким удобрением можно отнести мочевину, которая сложно вымывается из грунта.

Источники азота и способы его поглощения культурами

Азот проявляет себя по-разному, в зависимости от формы, климата и типа грунта. Его можно обнаружить в земле или в воздухе. Азот, находящийся в воздухе является одним из ключевых источников насыщения живых организмов, однако он сложно доступный для растений. Растения, которые способны поглощать азот из воздуха имеют на своих поверхностях бактерии, работа которых провоцирует биологические процессы, приводящие к такому поглощению. В то время как азот, находящийся в грунте имеет вид органических элементов, которые также могут быть сложно доступными для культур. В связи с этим нужно знать, что растения способны усваивать азот в неорганической форме и лишь 3% всего азота, который имеется в органических соединениях, способен формироваться в доступный для культур азот путём минерализации. Минерализация происходит благодаря бактериям, которые реорганизуют органический азот в минеральный. В связи с этим имеет значение температура атмосферы и грунта, так как не все бактерии способны переносить минусовую температуру и низкую влажность. При недостаточном количестве влаги в грунте процесс минерализации приостанавливается, в результате чего доступ азота сокращается.

Потеря азота

Естественным путем азот может исчезать из грунта по нескольким причинам:

Контроль количества азота

Контроль внесенного азота даст вам высокий урожай, здоровые растения и минимальное загрязнение внешней среды. Чтобы количество компонента было оптимальным, следует знать, когда его вносить, а также в какой дозировке. Опытные агрономы советуют применять азотосодержащие удобрения в зависимости от выращиваемых культур. Так, например, при культивации зерновых растений следует проводить процедуру подкормок лишь два-три раза за сезон до начала активных дождей в середине весны. Таким образом, самая большая концентрация азота опуститься на нижние слои грунта, оставляя в верхних и средних допустимую для усваивания корнями дозу, которая полностью поглотиться растением. При внесении удобрения поздно вы можете перенасытить грунт этим элементом, что также повредит вашим растениям. Следует знать, что азот является переменчивым веществам, способным изменять свою форму и передвигаться в грунте. При совершении анализа на количество компонента в грунте следует отталкиваться от того времени, в которое производился этот анализ.

Симптомы переизбытка азота в грунте

При переизбытке азота в грунте нарушаются вегетативные процессы, которые в результате приводят к отмиранию клеток и формированию нитратов. Вносить минеральные удобрения следует с большой осторожностью, придерживаясь инструкций или советов более опытных агрономов. Нельзя вносить подкормку «на глаз» или, не понимая, в каком количестве она должна употребляться. При перенасыщении грунта этим элементом вы получите сниженную урожайность и погибшие растения. Частой ошибкой садоводов является при обнаружении проблем с ростом саженцев внесение дополнительных удобрений, считая что их там недостаточно. В результате накапливается большое количество нитратов, растения приобретают толстые побеги и тёмно-зелёные листья, вегетативный период продолжается, а период цветения происходит намного позже, в результате чего плодозавязь формируется слабая и мало обильная, плоды не успевают вызреть полностью, растения подвергаются грибковым заболеваниям, теряя к ним иммунитет. На переизбыток азота так же может указывать выгибание черенков, скручивание листьев, появление на листьях прозрачных пятен, которые становятся жёлтыми и темно-серыми и мелких плодов, которые содержат в себе большое количество нитратов.

Что делать при переизбытке азота в грунте

Снизить количество азота в грунте намного сложнее, чем не допускать его избытка. Для недопускания накопления большого количества этого элемента в грунте, следует вносить вместе с ним удобрения, в состав которых входит молибден, медь, магний и другие компоненты, которые берут участие в переработке и трансформации азота.

Вносить удобрение следует в середине весны или начале лета. В случае внесения подкормок осенью, культуры сложнее перенесут зимовку, не успев как надо подготовиться к ней. При температуре воздуха менее 7 градусов тепла следует отдавать предпочтение сухим удобрением, которые будут дольше разлагаться, и усваиваться корнями более продолжительное время. В то время как жидкие подкормки не усваиваются растениями вообще, а лишь заглубляются в грунт.

Нельзя подкармливать больные культуры, так как на усвоение элементов растения буду тратить последние силы. Если ваши культуры и заболели, а вы хотите им помочь, в таком случае лучше всего внести под корень стимулятор роста или корнеобразования. Если вы все же заметили, что на ваших растениях присутствуют признаки перенасыщения их азотом, рекомендуется чаще проводить поливы и внести в грунт элементы, которые поспособствуют быстрейшему распаду азота или перехода его в легко усваиваемую для растений форму. Последующие подкормки нужно максимально ограничить. Можно внести в грунт часть песка, который поспособствует опусканию компонента в нижние слои грунта или мочевины, которая трансформирует азот в газоподобную форму и выведет его в атмосферу.

Источник

Аммиачная вода — надежный источник азота для зерновых культур

Рост засушливости климата в последние годы снижает эффективность минеральных удобрений. Общеизвестна важность достаточного содержания азота в почве во время вегетации, кущение и трубкования зерновых культур. Поэтому недостаток влаги в почве побуждает производителей зерна к поиску альтернативных схем питания растений.

Применение гранулированных форм азотных удобрений требует достаточной влажности почвы, при отсутствии осадков доступность азота для растений пшеницы из твердых туков резко снижается. Учитывая цены на удобрения, сегодня производители зерна несут колоссальные убытки от нерациональных систем питания в годы с неблагоприятными погодными условиями. Учитывая низкую эффективность гранулированных форм удобрений в производстве и значительные затраты на их транспортировку, перегрузку и внесения в почву гораздо удобнее в использовании являются жидкие азотные удобрения, а именно аммиачная вода.

В мире больше всего жидких азотных удобрений применяют в США. Среди всех азотсодержащих удобрений в этой стране на их долю приходится около 62%. В Украине доля жидких азотных удобрений в питании полевых культур значительно меньше, что связано прежде всего с отсутствием техники для внесения и специально оборудованных мест для хранения. Основной причиной, которая способствовала росту использования жидких азотных удобрений в США, были меньшие суммарные затраты на хранение, транспортировку и внесение сравнению с аналогичными затратами для твердых азотных удобрений. Также известно, что развитие и применение жидких удобрений в сельском хозяйстве приводит к уменьшению доли ручного труда и ведет к полной механизации сельскохозяйственного производства, повышению валового сбора зерна. В конечном итоге растет экономическая эффективность производства.

Аммиачная вода — (NH3) H2O — высокоэффективное жидкое азотное удобрение. Оно представляет собой жидкость, бесцветную или желтоватого цвета, с резким запахом и плотностью около 907 кг/м3. В промышленных масштабах аммиачную воду добывают путем насыщения воды газообразным аммиаком в закрытых сосудах под давлением около 2 атм. Для сельского хозяйства производят аммиачную воду двух марок — А, Б. Удобрение марки А содержит 20% азота и 25% аммиака, марки Б — 16,5% азота и 20,5% аммиака. В аммиачной воде азот содержится в форме ионов аммония NH4 + и свободного аммиака в соотношении 1: 250. Такое большое количество свободного аммиака в аммиачной воде означает, что могут быть значительные потери азота, поэтому это удобрение нужно вносить на глубину 15-18 см на почвах легкого состава и на 8-12 см — тяжелого механического состава. Азот аммиачной воды хорошо закрепляется в почве и является доступным для растений.

Если поле расположено вблизи места производства аммиачной воды, наименее затратным будут непосредственные транспортировки жидкого удобрения от завода в поле. Но в случае, когда зона использования на расстоянии более 35 км от места производства, необходимо организовывать пункты хранения, оборудованные стальными цистернами. Следует отметить, что емкости для хранения, а также оборудование для транспортировки, перекачки и непосредственного внесения в почву должны быть изготовлены из стали или чугуна. Черные металлы почти не поддаются коррозии под воздействием аммиачной воды, тогда как оборудование, изготовленное из цветных металлов (цинк, олово, медь), не стоит применять из-за сильной коррозии. Алюминий и резиновые шланги тоже не повреждаются аммиачной водой.

Транспортировка аммиачной воды осуществляется железнодорожными и автоцистернами. Для заправки полевых культиваторов используют тракторные цистерны емкостью 5-10 м3. Для большего удобства и повышения скорости заправки агрегатов для внесения целесообразно применять полевые емкости для хранения аммиачной воды объемом до 50 м3.

Как и все жидкие азотные удобрения, аммиачную воду вносят в почву на определенную глубину. В каждом конкретном случае глубина внесения разная и зависит от гранулометрического состава почвы и ее влажности. Выше было отмечено, что на легких почвах глубину внесения следует увеличивать на тяжелых — уменьшать. При недостаточной влажности почвы также следует увеличивать глубину внесения, иначе возрастают потери азота из-за испарения. Некоторая потеря азота возможна при использовании аммиачной воды на сильно карбонатных почвах со щелочной реакцией. Вносить аммиачную воду на поверхность почвы или на незначительную глубину пересушенного почвенного профиля недопустимо через неизбежные потери азота. Переувлажненные почвы также непригодны для внесения аммиачной воды, так как при этом забиваются каналы, по которым поступает удобрение. Аммиачную воду можно применять путем фертигации (с поливной водой на орошаемых полях), однако недостаток этого способа кроется в возможных значительных потерях азота через испарение в жаркую и сухую погоду. Для непосредственного внесения в почву используют различные агрегаты: аппликатор ПЖУ-5000, агрегатированный с тракторами 3-го тягового класса, или культиваторы. Это позволяет вносить аммиачную воду на максимальную глубину — до 22-25 см. К каждой лапе культиватора подведена трубка, которой подается жидкое удобрение; при попадании удобрения в почву оно сразу присыпается землей. Такой механизм внесения обеспечивает достаточную равномерность распределения азота площади и снижает его потери до минимума.

После внесения аммиачной воды в почву она абсорбируется грунтовыми коллоидами, поэтому подвижность этого удобрения незначительна.

В дальнейшем аммонийный азот подвергается нитрификации, становится более подвижным и способен перемещаться вместе с почвенным раствором. Внесение аммиачной воды влияет на почвенную микрофлору, количество которой непосредственно после внесения удобрения снижается, однако после превращения аммонийной формы азота в нитраты, увеличивается. Так же аммиачная вода влияет и на дождевых червей. Высокая концентрация паров аммиака в пахотном слое почвы губительно действует на ряд вредителей, в частности на хлебную жужелицу. На полях, где вносят аммиачную воду и безводный аммиак, количество этих вредителей значительно меньше. Однако длительное применение аммиачной воды подкисляют почву, что отрицательно влияет на рост зерновых культур, поэтому со временем нужно использовать удобрения, которые содержат кальций, или проводить известкование. На нейтрализацию 1 ц аммиачной воды нужно использовать 3-4 ц СаСО3.

Применение аммиачной воды под зерновые культуры возможно на всех типах почв. Высокая эффективность наблюдается на тяжелых, хорошо обработанных почвах с высоким содержанием гумуса, где аммиак поглощается и удерживается лучше, чем на легких, бедных гумусом почвах. Наибольший эффект на урожайность зерновых культур производит внесение аммиачной воды вместе с органическими удобрениями. Не рекомендуется вносить аммиачную воду на одном поле несколько лет подряд, поскольку она усиливает минерализацию органического вещества почвы, а это приводит к снижению содержания в нем органики. На почвах с достаточной буферность под озимую пшеницу аммиачную воду рекомендуется вносить осенью в качестве основного удобрения при температуре + 10 °С или весной под яровые зерновые при аналогичных погодных условиях. На почвах легкого гранулометрического состава аммиачную воду желательно вносить весной для уменьшения возможной потери азота.

Аммонийная форма азота, которая имеется в аммиачной воде, малоподвижная в почве, не вымывается в более глубокие ее слои при чрезмерных осадках, поэтому это удобрение удобно применять перед посевом озимых или яровых зерновых. Внесение аммиачной воды на глубину 15-18 см и более положительно влияет на вегетацию озимых в осенний период.

Известно, что на начальных этапах развития осенью основная масса корневой системы озимой пшеницы локализуется в верхней части пахотного слоя. Итак, растения не могут усваивать избыточное количество азота и перерастать, поэтому такие посевы хорошо выдерживают неблагоприятные условия перезимовки. Также установлено, что глубокое внесение аммиачной воды осенью под озимую пшеницу положительно влияет на весеннее возобновление вегетации. При таких условиях пшеница лучше кустится и быстрее накапливает вегетативную массу. Случается, что посев озимой пшеницы по разным причинам задерживается, снижение температуры воздуха и почвы тормозит прорастание и развитие растений. Кроме этого, низкие температуры значительно замедляют поглощение нитратов из почвы. В таком случае эффективным будет применение аммиачной воды, поскольку ионы аммония не так чувствительны к понижению температуры.

Под озимые и яровые зерновые аммиачную воду рекомендуется вносить в зависимости от результатов почвенной диагностики в количестве от 30 до 90 кг в действующем веществе (азот). Осенью аммиачную воду, по возможности, лучше применять в более поздние сроки, иначе теплая погода сентября способствовать интенсивной нитрификации аммонийного азота, который, перейдя в нитратной форме, с интенсивными дождями вымываться в нижние слои почвы. Предпосевное внесение аммиачной воды обеспечивает азотом растения зерновых культур на начальных этапах вегетации, для получения урожая зерна высокого качества, в частности повышение содержания белка, необходимо дополнительно проводить подкормки другими азотными удобрениями — аммиачной селитрой, карбамидом.

Аммиачная вода имеет ряд преимуществ перед традиционными гранулированными азотными удобрениями, ее применение позволяет экономить значительные средства на каждом гектаре пашни. Процессы транспортировки, перегрузки и внесения в почву могут быть максимально автоматизированы. В отличие от безводного аммиака, для хранения и транспортировки аммиачной воды не нужны емкости, работающие под высоким давлением, а по сравнению с селитрой, азот аммиачной воды не вымывается чрезмерными осадками, хорошо усваивается растениями пшеницы и других зерновых культур.

Однако, как и у каждого удобрения, у аммиачной воды есть ряд недостатков: относительно небольшое содержание азота, которое обусловливает использование большего количества удобрений в физическом весе; необходимость в специальной технике для транспортировки, перегрузки и внесения, что значительно тормозит ее более широкое внедрение на полях Украины. Аммиачная вода обеспечивает почти такую ​​же прибавку урожая зерновых культур на единицу внесенного удобрения, как и безводный аммиак, однако через высшие транспортные расходы уступает последнему по экономической эффективности. Высокая токсичность аммиачной воды требует усиленных мер безопасности при работе с этим удобрением.

Обязательные условия: наличие опыта; применение индивидуальных средств защиты; техника, используется для внесения, должна быть в безупречном состоянии.

Источник

Памятка населению по действиям при аварии с выбросом аммиака

В Республики Карелия функционирует более 300 объектов экономики, располагающих значительными запасами опасных химических веществ. По токсичным свойствам и широкому распространению сжиженный аммиак являются одним из наиболее опасных АХОВ.

Аммиак, это бесцветный газ с резким запахом нашатырного спирта, в 1,7 раза легче воздуха, хорошо растворяется в воде. Температура кипения сжиженного аммиака – 33,35°С, так что даже зимой аммиак находится в газообразном состоянии. При температуре минус 77,7°С аммиак затвердевает. При выходе в атмосферу из сжиженного состояния аммиак дымит. Облако аммиака распространяется в верхние слои приземного слоя атмосферы. Поражающее действие в атмосфере и на поверхности объектов сохраняется в течение одного часа.

Аммиак является пожаро и взрывоопасным. Это горючий газ, который горит при наличии постоянного источника огня (при пожаре). При горении выделяет азот и водяной пар. Газообразная смесь аммиака с воздухом (при концентрациях в пределах от 15 до 28 % по объему) взрывоопасна. Температура самовоспламенения 650°С

По физиологическому действию на организм, аммиак относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Аммиак обладает как местным, так и резорбтивным действием. Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Вызывают при этом обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. При соприкосновении сжиженного аммиака и его растворов с кожей возникает жжение, возможен химический ожог с пузырями, изъязвлениями. Кроме того, сжиженный аммиак при испарении охлаждается, и при соприкосновении с кожей возникает обморожение различной степени.

Запах аммиака ощущается при концентрации 37 мг/м3. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственного помещения составляет 20 мг/м3. Следовательно, если чувствуется запах аммиака, то работать без средств защиты уже опасно. Признаки поражения аммиаком: обильное слезотечение, боль в глазах, потеря зрения, приступообразный кашель; при поражении кожи химический ожог 1 й или 2 й степени.

Аммиак используется при производстве азотной и синильной кислот, мочевины, соды, азотсодержащих солей, удобрений, а также при крашении тканей и серебрении зеркал; как хладоагент в холодильниках; 10 % й водный раствор аммиака известен под названием «нашатырный спирт», 18–20 % й раствор аммиака называется аммиачной водой и используется в качестве удобрения. Аммиак перевозится и часто хранится в сжиженном состоянии под давлением собственных паров (6–18 кгс/см2), а также может храниться в изотермических резервуарах при давлении, близком к атмосферному давлению. При выходе в атмосферу дымит, быстро поглощается влагой.

Поведение в атмосфере. При выбросе паров в воздух очень быстро формируется первичное облако с высокой концентрацией аммиака. Образуется оно очень быстро (в течение 1–3 мин). За это время в атмосферу переходит 18–20 % вещества.

Вторичное облако возникает при испарении аммиака с площади разлива. Характеризуется оно тем, что концентрация его паров на 2–3 порядка ниже, чем в первичном облаке. Однако их продолжительность действия и глубина распространения значительно больше. В таких случаях за внешнюю границу зоны заражения принимают линию, обозначающую среднюю пороговую токсодозу – 15 (мг мин)/л. Продолжительность действия вторичного облака определяется временем испарения разлившегося вещества, которое, в свою очередь, зависит от температуры кипения и летучести вещества, температуры окружающей среды, скорости ветра и характера разлива (свободно или в поддон).

Аммиак почти в 2 раза легче воздуха, а это существенно влияет на глубину его распространения. Так, по сравнению с хлором глубина распространения первичного и вторичного облака, а также площадь зоны заражения будут примерно в 25 раз меньше.Заражает водоёмы при попадании в них.

Правила поведения людей в зоне химического заражения:

Если сигнал о заражении застал на улице, то не следует поддаваться панике. Необходимо сориентироваться, где находится источник возникновения опасности. После этого начать ускоренное движение в сторону, перпендикулярную направлению ветра. Когда на пути движения встретятся препятствия (высокий забор, река, озеро и т.п.), не позволяющие быстро выйти из опасной зоны, а поблизости находится жилое или общественного назначения здание, необходимо временно укрыться в нем. Если это аммиак, укройтесь на первом этаже. Более надежным укрытием в этом случае будут помещения жилых зданий.

Примите меры по герметизации жилых помещений от проникновения в них опасных химических веществ. Для этого заклейте или заделайте подручными средствами щели в оконных рамах, дверях, навесьте на дверные коробки плотную ткань (одеяло), предварительно смочив водой, вентиляционные отверстия прикройте бумагой, полиэтиленовой пленкой, клеенкой.

Первая медицинская помощь при отравлении аммиаком

В зоне заражения: промыть глаза и пораженные участки кожи водой, надеть противогаз и срочно выйти из зоны заражения.

Источник

Способ очистки воздуха от паров аммиака

Владельцы патента RU 2444396:

Изобретение относится к области очистки воздуха от токсичных летучих веществ и может быть использовано в медицине, ветеринарии, в животноводческих помещениях по обеспечению благоприятного микроклимата, на химических и деревообрабатывающих предприятиях, преимущественно в условиях техногенных аварий. Способ очистки воздуха от паров аммиака заключается в нейтрализации паров аммиака водным раствором 20%-ной лимонной кислоты под давлением 2 атм в течение 2 мин 6-8 раз подряд через каждые 15 минут. Изобретение позволяет очистить воздух от паров аммиака, сохраняя экологию окружающей среды. 5 ил., 16 табл.

Изобретение относится к области очистки воздуха от токсичных летучих веществ и может быть использовано в медицине, ветеринарии, в животноводческих помещениях по обеспечению благоприятного микроклимата, на химических и деревообрабатывающих предприятиях, преимущественно в условиях техногенных аварий.

Одним из наиболее аварийно-опасных химических веществ признан аммиак. В масштабах Российской Федерации доля аммиака составляет до 50% химической опасности всего промышленного потенциала.

Высокие концентрации аммиака вызывают обильное слезотечение, ожог конъюнктивы и роговицы, возможна потеря зрения. Возникает ожог слизистой оболочки верхних дыхательных путей с некрозом, отек гортани, ларингоспазм, бронхит, бронхоспазм. В тяжелых случаях развивается геморрагический отек легких. Скрытый период может составлять несколько часов.

Однако предлагаемый способ дает неполную очистку воздуха от паров аммиака, кроме того, при смешивании аммиака с водой образуется щелочь, которая вызывает химический ожог слизистых оболочек и кожи и, как следствие, смывные воды могут попасть в водоем и вызвать его заражение.

Отсутствие эффективных мер по защите населения, животных и окружающей среды стало предпосылкой для создания способа повышенной очистки воздуха от паров аммиака с сохранением экологии окружающей среды.

Лимонная кислота применяется в медицине, в том числе в составе средств, улучшающих энергетический обмен (в цикле Кребса). Он очищает организм от вредных отравляющих веществ, выводит соли, шлаки, улучшает деятельность органов пищеварения, стимулирует деятельность поджелудочной железы, возбуждает аппетит, способствует усвоению пищи, повышает остроту зрения, улучшает сжигание углеводов в анаэробных условиях, обладает противоопухолевым свойством. Лимонная кислота снижает повышенную кислотность желудочного сока, увеличивает выведение токсинов через кожу, повышает иммунитет, способствует увеличению содержания кальция в организме, нормализует деятельность психо-, нейро-, эндокринной и иммунной систем.

В организме лимонная кислота является главным промежуточным продуктом метаболического цикла трикарбоновых кислот, играет важную роль в системе биохимических реакций клеточного дыхания.

Лимонная кислота и ее соли легко поддаются микробиологической деградации при очистке канализационных вод, что имеет важное экологическое значение.

Способ осуществляли следующим образом.

Исследования по изучению эффективности 20%-ного раствора лимонной кислоты проводили на 32 белых крысах живой массой 180-200 г; 33 кроликах живой массой 2,5-3,0 кг; 20 овцах породы «Прекос» живой массой 20-30 кг, предварительно разделив их поровну на группы: контрольные, опытные и биологического контроля. Животные всех групп на протяжении всего периода исследования находились в одинаковых зоотехнических условиях.

Для получения паров аммиака действующее вещество в виде 25%-ного водного раствора вносили в испаритель и подогревали до 60°С. Условия, создаваемые в камере, были максимально приближены к таковым в животноводческих помещениях.

Отбор проб воздуха из камеры проводили через каждые 10 минут в течение 2-х часов. Определение концентрации паров аммиака проводили в различные периоды времени от начала его испарения при помощи универсального газоанализатора УГ-2 и газожидкостного хроматографа «Кристалл 5000.2».

Способ иллюстрируется графиком и гистопрепаратами, представленными на фиг.1-5.

Экспериментами в контрольном опыте было установлено, что максимальное количество паров аммиака накапливалось на 100 мин испарения и составляло 20 мг/л. В дальнейшем происходило постепенное снижение концентрации паров аммиака.

Для нейтрализации, аэрозоль 20% раствора лимонной кислоты начали генерировать одновременно с испарением аммиака, а затем по 2 мин каждые 15 мин 8 раз.

Как видно из фиг.1, в первые 20 мин концентрация аммиака не высокая и он связывается почти полностью. Затем отмечены колебания его концентраций в пределах 4 мг/л.

Таким образом, в результате проведенных исследований показано, что разработанный способ позволяет почти полностью нейтрализовать пары аммиака.

Исследования по изучению эффективности растворов лимонной кислоты проводили на кроликах породы «Серый великан» массой 2,5-3,0 кг, которые были разделены по принципу аналогов на 5 групп.

Согласно полученным данным в качестве нейтрализатора паров аммиака в воздухе наиболее эффективными оказались 20-50% водные растворы лимонной кислоты, которые защищали всех опытных животных от смертельной концентрации паров аммиака, превышающих в 800 раз ПДК аммиака в воздухе производственных помещений.

При дегазации паров аммиака 15% раствором лимонной кислоты на 7-е сутки отмечался падеж 2-х кроликов на фоне развития отека легких, истощения, животные неохотно потребляли корм.

Пример 1. Изучение дегазирующей эффективности лимонной кислоты в опытах на крысах. Опыты проводили на белых крысах массой 180-200 г, которые были разделены по принципу аналогов, с учетом живой массы, возраста и пола на 4 группы по 8 голов в каждой. Первая группа служила контролем отравления аммиаком. Животных второй группы отравляли абсолютно смертельной дозой аммиака и для нейтрализации использовали в качестве дегазатора водопроводную воду, которую применяли в виде аэрозоля при помощи струйного аэрозольного генератора (САГ-1). Дегазация проводилась одновременно с началом испарения аммиака в течение 2 мин и через каждые 15 мин 8 раз. При отравлении животных третьей группы в качестве дегазатора использовали 20% раствор лимонной кислоты по аналогичной схеме. Четвертая группа являлась биологическим контролем. Наблюдение за животными вели в течение 20 суток. Результаты опытов представлены в таблице 2.

У крыс контрольной группы признаки интоксикации проявлялись через 2-4 мин в виде беспокойства, чихания. В дальнейшем, через 7-10 мин, животные начинали усиленно «протирать» глаза, нос, хаотично передвигались по камере. Далее признаки интоксикации усиливались, животные забивались в угол, у них проявлялись бронхоспазм, саливация, хрипы, атаксия, тремор, клонико-тонические судороги. Гибель всех животных наступала в течение 1,5-8 часов.

У крыс при отравлении парами аммиака с применением воды первые признаки интоксикации проявлялись через 5-8 мин в виде беспокойства, чихания. В дальнейшем, через 10-15 мин, животные начинали усиленно «протирать» глаза, нос. В дальнейшем признаки интоксикации усиливались, животные забивались в угол, у них проявлялось затрудненное дыхание, саливация, хрипы, атаксия, тремор, клонико-тонические судороги. Гибель всех животных наступала в течение 2-12 часов.

У крыс третьей группы с использованием лимонной кислоты клиническая картина отравления проявлялась через 30-40 мин в виде беспокойства, чихания. Через 50-70 мин животные начинали беспорядочно передвигаться по камере, у них учащалось дыхание. Дальнейшее проявление клинических признаков интоксикации в течение опыта не наблюдалось. Животные через 4-6 час после окончания эксперимента начинали принимать корм и воду. Они адекватно реагировали на внешние раздражители. Случаев гибели не отмечалось.

Общее состояние крыс группы биологического контроля в течение всего срока исследований было удовлетворительным. Они адекватно реагировали на внешние раздражители, активно передвигались по клетке, хорошо поедали корм. Случаев гибели не наблюдалось.

Пример 2. Изучение дегазирующей эффективности лимонной кислоты при затравке кроликов парами аммиака. Животные были разделены по принципу аналогов с учетом возраста, живой массы и пола на 3 группы по 4 головы в каждой. Животные первой группы служили контролем затравки. Кроликов второй группы ингаляционно отравляли парами аммиака, раствор лимонной кислоты использовали одновременно с испарением паров и через каждые 15 мин по 2 мин 8 раз. Третья группа являлась биологическим контролем. Результаты опытов представлены в таблице 3.

Из таблицы 3 видно, что все опытные животные выжили, а контрольные кролики пали.

У контрольных животных через 5-7 мин учащалось дыхание, в дальнейшем, наоборот, происходило снижение ритмов дыхания. Отмечалось раздражение верхних дыхательных путей и роговицы глаз; изо рта и носа выделялась пенистая жидкость, иногда с примесью крови. В дальнейшем, через 25-35 мин, клинические признаки интоксикации усиливались, проявлялись атаксия, тремор, саливация. Гибель всех кроликов на фоне судорог и паралича дыхательного центра наступала в течение 2 часов.

При использовании лимонной кислоты клиническая картина отравления животных проявлялась через 20-30 мин в виде беспокойства, чихания. Через 40-60 мин кролики начинали беспорядочно передвигаться по камере, у них учащалось дыхание, появлялись легкие хрипы. Дальнейшее проявление клинических признаков интоксикации в течение опыта не наблюдалось. Животные через 6-7 ч после окончания эксперимента начинали принимать корм и воду. Они адекватно реагировали на внешние раздражители. Случаев гибели не наблюдалось.

Общее состояние кроликов группы биологического контроля в течение всего срока исследования было удовлетворительным.

Для изучения влияния лимонной кислоты на организм отравленных кроликов исследовали лейкоформулу, количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, скорость оседания эритроцитов, содержание глюкозы, общего белка и его фракций, активность ацетилхолинэстеразы, щелочной фосфатазы, аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы, температуру тела. Результаты исследований представлены в таблицах 4-6.

Из данных, представленных в таблице 4, видно, что у кроликов, отравленных парами аммиака с применением для дегазации лимонной кислоты, количество эритроцитов, лейкоцитов, содержание гемоглобина, скорость оседания эритроцитов оставались в пределах физиологических колебаний.

Показания лейкограммы достоверно не изменялись на всем протяжении опыта.

Содержание общего белка, альбуминов, β-глобулинов, γ-глобулинов на всем протяжении опыта оставались на уровне фона и достоверно не изменялись (таблица №5).

Активность ацетилхолинэстеразы, щелочной фосфатазы оставались в пределах физиологической нормы на протяжении всего периода исследования.

Активность фермента аланинаминотрансферазы на 1-е сут повысилась на 18,5%. Восстановление данного показателя наблюдалось на 3-и сут эксперимента.

Увеличение активности аспартатаминотрансферазы регистрировали на 1-е сут на 25,9% с последующим снижением с 3-х сут эксперимента.

В контрольной группе два кролика пали на фоне клонических и клонико-тонических судорог через 12 часов.

У выживших животных опытной и контрольной групп до (исходные значения) и на 1, 7, 10, 15 и 20-е сут опыта определяли количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, скорость оседания эритроцитов, лейкоформулу, активность ферментов аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, ацетилхолинэстеразы, щелочной фосфатазы, содержание глюкозы, общего белка, белковых фракций. Данные исследований представлены в таблицах 7-9.

При анализе данных таблицы 7 видно, что в течение опыта количество эритроцитов, лейкоцитов, содержание гемоглобина в крови контрольных животных оставались в пределах физиологической нормы.

Количество палочкоядерных нейтрофилов увеличивалось на 3-й сут на 15,4% относительно фонового значения. Восстановление до исходного уровня происходило на 15-е сут эксперимента.

Отмечалось увеличение количества сегментоядерных нейтрофилов на 3-и сут исследования на 25,5% по сравнению с фоновым показателем с последующим незначительным снижением их количества к 7 суткам.

На 15-е сут отмечалась моноцитопения на 22,2% относительно фоновых значений с восстановлением на 20-е сут эксперимента.

Содержание лимфоцитов уменьшалось на 1 и 3-и сут на 17,3% и 28,1% соответственно. На 10-е сут эксперимента их содержание соответствовало уровню фона.

Концентрация общего белка в сыворотке крови была с небольшими колебаниями в пределах физиологической нормы (таблица №8).

При исследовании белковых фракций наблюдалось незначительное снижение альбуминов, вследствие чего отмечалось увеличение α-глобулинов на 7, 10 и 15-е сут эксперимента на 22,3%, 20,3% и 16% соответственно.

Восстановление этого показателя до физиологической нормы происходило на 20-е сутки.

Количество γ-глобулинов на протяжении всего эксперимента оставалось в пределах физиологических норм.

При изучении биохимических показателей крови кроликов, отравленных среднесмертельной дозой аммиака (таблица 9), отмечалось небольшое понижение активности ацетилхолинэстеразы до 10-х сут исследования, однако эти изменения были в пределах физиологических колебаний. Наблюдалось увеличение активности щелочной фосфатазы на 3-и сут на 20% относительно фона. Восстановление этого показателя до исходного уровня происходило на 20-е сут исследования.

Содержание глюкозы на 1-е сут исследования незначительно понижалось, на 3 и 7-е сут отмечалось повышение этого показателя, на 10, 15 и 20-е сут вновь снижение, но в пределах физиологической нормы.

В опытной группе кроликов достоверных изменений в исследованных параметрах обнаружено не было.

При гистологическом исследовании органов кроликов, отравленных абсолютно смертельной дозой паров аммиака, наблюдались венозное полнокровие внутренних органов, сепарация плазмы. Нарушение проницаемости сосудов сопровождалось периваскулярными и мелкоочаговыми кровоизлияниями в головном мозге, легких, печени, надпочечниках, почках, тимусе. В легких бронхи содержали эозинофильные массы, участки ателектаза чередовались с дистелектазами, очаговой эмфиземой, межальвеолярные перегородки были инфильтрированы единичными лейкоцитами, лимфоцитами, в просветах части альвеол определялись эозинофильные массы, единичные лимфоидные клетки и альвеолоциты. В просветах сосудов имелись единичные лимфоциты, пристеночно определялись оптические пустоты, целостность стенок некоторых сосудов была нарушена, оптические пустоты примыкали к участкам дефекта, периваскулярно определялись лимфоидные клетки (фиг.2).

В коре больших полушарий головного мозга определялся периваскулярный, перицеллюлярный отек, нейроны преимущественно имели эозинофильную окраску, нечеткие контуры, угловатую форму, некоторые были безъядерные, в подкорковой области признаки отека были более выраженными в сравнении с корой, в стволовых отделах отек достигал максимальной выраженности, имелось разрежение глии с образованием губчатых структур бледной окраски, дистрофия нейронов по типу тяжелых изменений в виде резкого набухания нервных клеток с нарушением контуров, отростки были сглажены, тигроидное вещество растворено, в цитоплазме появлялась патологическая зернистость, а также вакуоли, окраска цитоплазмы бледно эозинофильная. Контуры некоторых нейронов были искажены, нечеткие, определялись участки с неразличимой клеточной оболочкой. Ядро деформировалось, окрашивалось неравномерно бледно, ядрышко смещалось, деформировалось, в некоторых клетках цитоплазма становилась сотовой. Нейроны наряду со стиранием контуров, бледной эозинофилией, могли иметь резко увеличенные, смещенные, светлые, вакуолизированные ядра и гиперхромные ядрышки. Определялись налипания клеток микроглии, лизис некоторых нейронов. Некоторые подобные гистологические изменения внутренних органов были отмечены другими авторами.

У опытных кроликов (с дегазацией) были обнаружены незначительные отклонения от нормы. В легких определялись небольшие пристеночные скопления эозинофильных масс и единичных лимфоцитов, не заполняющие просвет. Перибронхиально определялись единичные лимфоидные клетки. В просветах некоторых сосудов легких определялись пристеночно расположенные мелкие округлые оптические пустоты (фиг.3).

В головном мозге определялся слабо выраженный отек в стволовых отделах, строение коры не отличалось от нормы. Нейроны имели сохранную структуру с небольшим набуханием единичных клеток. Строение почек не отличалось от нормы. В печени проявления дистрофии и кровоизлияний отсутствовали.

Пример 3. Изучение дегазирующей эффективности лимонной кислоты при затравке овец парами аммиака.

Овцы живой массой 20-30 кг были разделены на 3 группы по принципу аналогов с учетом живой массы, возраста и пола по 3 головы в каждой. Овцы первой группы служили контролем для определения абсолютно смертельной дозы аммиака. Животных второй группы отравляли аммиаком с применением лимонный кислоты. Третья группа являлась биологическим контролем.

Результаты опытов представлены в таблице 10.

Признаки интоксикации у овец контрольной группы, в виде облизывания, беспокойства проявлялись через 6-8 мин от начала испарения яда. В дальнейшем, через 30-40 мин отмечались атаксия, бронхоспазм. Через 50-55 мин животные принимали боковое положение, проявлялись саливация, хрипы. Гибель на фоне судорог наступала через 1-1,5 часа.

Клиническая картина отравления животных в опытной группе проявлялась через 15-25 мин в виде беспокойства, учащенного дыхания. Через 40-60 мин животные начинали беспорядочно передвигаться по камере, у них отмечалось нарушение координации движения, проявлялись легкие хрипы. Дальнейшего развития клинических признаков интоксикации не отмечалось. Через 6-7 ч по окончании эксперимента животные начинали принимать корм и воду, они адекватно реагировали на внешние раздражители.

Общее состояние овец группы биологического контроля в течение всего срока исследования было удовлетворительным.

Таким образом, проведенными экспериментами было установлено, что все животные опытных групп, с использованием лимонной кислоты, выжили, при 100% гибели контрольных (без использования дегазатора) овец.

Для изучения влияния совместного применения аммиака и дегазатора у животных до опыта (исходные значения) и на 1, 3, 7, 10, 15 и 20-е сут исследовали гематологические и биохимические показатели крови.

Результаты исследований представлены в таблицах 11-13.

Как видно из данных таблицы 11, у овец, отравленных парами аммиака в абсолютно смертельной дозе, с применением для дегазации лимонной кислоты, количество эритроцитов и лейкоцитов, содержание гемоглобина, скорость оседания эритроцитов достоверно не изменялись в течение всего эксперимента.

При исследовании лейкограммы количество сегментоядерных нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов и лимфоцитов на протяжении всего опыта оставалось на уровне фоновых показателей.

Наблюдалось уменьшение количества палочкоядерных нейтрофилов на 3-и сут на 25,7% относительно показателя фона. Восстановление происходило на 7-е сут эксперимента.

Содержание общего белка, альбуминов, α-глобулинов, β-глобулинов и γ-глобулинов оставались в пределах физиологических колебаний.

Активность щелочной фосфатазы увеличилась на 3-и сут на 17,9% с восстановлением на 7-е сут эксперимента.

Отмечалось увеличение содержания глюкозы на 3-и сут на 47,8% относительно фоновых значений. На 7 и 10-е сут наблюдалось снижение уровня глюкозы на 11,7% и 7,4% соответственно с восстановлением показателя на 15-е сут опыта.

Активность фермента аланинаминотрансферазы на 1-е сут увеличилась на 25,7% с последующим снижением на 15-е сут эксперимента.

Активность аспартатаминотрансферазы также повышалась на 1-е сут на 30,6% с восстановлением до фоновых значений на 7-е сут опыта.

Эксперименты проводились по следующей схеме: лимонную кислоту заливали в САГ-1 в объеме 250-300 мл и распыляли одновременно с началом испарения аммиака. Последующие генерирования аэрозоля дегазатора проводили через каждые 15 мин по 2 мин 8 раз (2 ч). За животными вели клиническое наблюдение в течение 20 дней.

У контрольных овец первые клинические признаки в виде кашля и беспокойства отмечались через 8-10 мин от начала испарения паров аммиака. В дальнейшем, через 30-45 мин, у животных развивалась атаксия, затруднялось дыхание, появлялось маятникообразное движение головой, они начинали дышать через открытый рот. У двух из пяти животных через 55 мин проявлялись тремор, саливация, бронхоспазм. Гибель на фоне клонических и клонико-тонических судорог наступила через 12 часов.

Клиническая картина отравления животных в опытной группе проявлялась через 25-30 мин в виде беспокойства, учащенного дыхания. Через 55-70 мин животные начинали беспорядочно передвигаться по камере. У овец проявлялись легкие хрипы. Через 4-5 ч по окончании эксперимента животные начинали принимать корм и воду, они адекватно реагировали на внешние раздражители. Случаев гибели не наблюдалось.

Общее состояние овец группы биологического контроля в течение всего опыта было удовлетворительное.

До (исходные значения) и на 1, 3, 7, 10, 15 и 20-е сут опыта в крови овец определяли количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, скорость оседания эритроцитов, содержание глюкозы, общего белка, белковых фракций, активность ферментов аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, ацетилхолинэстеразы, щелочной фосфатазы. Результаты экспериментов представлены в таблицах 14-16.

Количество лейкоцитов также понизилось, но незначительно. Восстановление до исходного значения происходило на 15-е сут эксперимента.

При исследовании лейкоформулы отмечали увеличение количества палочкоядерных нейтрофилов на 1-е сут на 28%, на 3-и сут исследования увеличение составило 36% относительно показателей фона. Восстановление процентного содержания палочкоядерных нейтрофилов происходило на 15-е сутки.

Увеличилось количество сегментоядерных нейтрофилов на 3-и сут на 20%, восстановление их количества происходило через 7 сут исследования. На 10-е сут эксперимента произошло незначительное снижение их количества в пределах физиологической нормы.

Незначительно снизилось в пределах физиологической нормы количество моноцитов на 7-е и последующие сутки.

Также незначительно понизилось содержание альбуминов в сыворотке крови, но оставалось в пределах физиологической нормы.

Уровень α-глобулинов незначительно повысился, и на 20-е сут эксперимента вернулся к исходному значению. Содержание β-глобулинов увеличилось, но также оставалось в пределах физиологической нормы.

Концентрация γ-глобулинов на протяжении всего опыта была пониженной относительно показателей фона, но также оставалась в пределах физиологической нормы (таблица №15).

При исследовании биохимических показателей крови овец (таблица №16), отравленных среднесмертельной дозой аммиака, активность ацетилхолинэстеразы на протяжении опыта достоверно не изменялась, но была заниженной по сравнению с фоновыми показателями.

Как видно из данных таблицы 14, у овец, отравленных парами аммиака в среднесмертельной дозе, с использованием для дегазации лимонной кислоты, достоверных изменений количества эритроцитов и лейкоцитов, содержания гемоглобина, скорости оседания эритроцитов, в показаниях лейкограммы не наблюдалось. Количество общего белка и белковых фракций в течение опыта достоверно не изменялось (таблица №15).

Содержание глюкозы, активность щелочной фосфатазы, ацетилхолинэстеразы, аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы оставались на протяжении всего эксперимента в пределах физиологической нормы (таблица №16).

При гистологическом исследовании органов овец, отравленных парами аммиака в абсолютно смертельной дозе, были обнаружены морфологические признаки нарушения микрогемоциркуляции, микрогемодинамики в виде венозного полнокровия внутренних органов, сепарации плазмы. В головном мозге наблюдался отек, наиболее выраженный в стволовых отделах. В коре больших полушарий отмечались дистрофические изменения нейронов в виде треугольной деформации, лизиса ядер, неравномерного окрашивание клеток. Стенки единичных сосудов фрагментарно имели нечеткую структуру с набуханием и гомогенизацией. В стволовой области отмечался отек с разрежением, дистрофия нейронов, при которой клетки были увеличены, имели нечеткие контуры, не содержали ядер. В легких определялся очаговый серозно-геморрагический отек, участки эмфиземы, дистелектаза. Обнаружены фрагментарные нарушения структуры стенок бронхов в виде набухания, десквамации эпителия, утолщение и гомогенизация стенок сосудов (фиг.4). В почках кровенаполнение коры было снижено, в мозговом слое отмечалось относительное полнокровие, в коре обнаружены фокусы дистрофии эпителия извитых канальцев с десквамацией.

При исследовании гистологических препаратов, полученных из органов овец, отравленных парами аммиака в абсолютно смертельной дозе с одновременным применением для дегазации лимонной кислоты, какие-либо патоморфологические изменения не обнаружены (фиг.5).

Проведенными исследованиями установлено, что лимонная кислота защищает от гибели всех животных и оказывает положительное влияние на исследованные параметры крови, гистологическую структуру внутренних органов. Защитный эффект объясняется тем, что лимонная кислота, вступая в реакцию с парами аммиака, образует нетоксичное соединение, снижая воздействие яда на организм животных.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет очистить воздух от паров аммиака до допустимой дозы 15-20 мг/м 3 как в рабочей зоне, так и в животноводческих помещениях, кроме того, способ является недорогим и сохраняет экологию окружающей среды.

Были проведены испытания предлагаемого способа на животноводческих фермах РТ, которые позволили очистить воздух в животноводческих помещениях от паров аммиака, обеспечивая в них благоприятный микроклимат. В настоящее время намечено внедрение предлагаемого способа на животноводческие фермы, птицефабрики, мясо- и молокоперерабатывающие предприятия и другие производственные объекты.

Способ очистки воздуха от паров аммиака, характеризующийся тем, что пары аммиака нейтрализуют водным раствором 20%-ной лимонной кислоты под давлением 2 атм. в течение 2 мин, 6-8 раз подряд через каждые 15 мин.

Источник