Сельское хозяйство экология - Экология - Скачать бесплатно
Российский Университет Дружбы Народов
Экологический факультет
Реферат по отраслевой экологии
на тему
Сельское хозяйство как источник химического загрязнения биосферы
Руководитель:
Смольянинов Н.Г.
Выполнила
студентка гр.
ОСМ-202
Кукольщикова С.Б.
Москва
2000
Содержание
Минеральные и органические удобрения. 3
Пестициды. 7
Использование земельных ресурсов, их деградация 8
Экологизация сельского хозяйства 9
Экологизация АПК и развитие производственно-сбытовой сферы 10
Сокращение использования природных ресурсов в АПК 11
Литература 14
Минеральные и органические удобрения.
Продуктивность современного сельского хозяйства в значительной степени
зависит от использования минеральных и органических удобрений. По оценке
американских ученых, удельный вес минеральных удобрений в системе мер
повышения урожаев достигает 41%, по данным немецких специалистов — 50, а по
мнению французских исследователей—даже 50—70%. Мировое производство туков
составляет в наши дни 120 млн. т в год.
В нашей стране производство минеральных удобрений в середине XX в.
стало значительно расширяться. О росте применения удобрений и их роли в
повышении урожайности сельскохозяйственных культур свидетельствует и
зарубежный опыт. Необходимость применения минеральных удобрений
одновременно с повышением урожайности вызывает загрязнение почв и
поверхностных вод биогенными элементами и балластными веществами. Например,
при внесении в почву калийного удобрения хлорида калия КС1 вместе с
необходимым для растений калием вносится не только бесполезный, но и
вредный хлор; при мелиорации солонцовых почв фосфогипсом в почву попадает
некоторое количество стронция.
Если балластные соединения хорошо растворимы, они вымываются из почвы и
поступают в поверхностные и подземные воды, загрязняя их. Если они
малорастворимы, то аккумулируются в почве и при достижении определенной
концентрации поступают в растения и далее по трофическим цепям в организмы
животных и человека. Иногда содержание балластных веществ может достигать
токсичных уровней и стать причиной нарушений здоровья человека. Токсичного
уровня может достичь и содержание в почве биогенных элементов, чаще всего
азота в форме нитратов, что уже неоднократно служило причиной отравления
сельскохозяйственными продуктами.
Таблица 1. Поставка минеральных удобрений сельскому хозяйству и внесение ex
под основные сельскохозяйственные культуры (по Панникову и Минееву)
|Показатели |В среднем за годы |
| |1970-1975 |1976— 1980 |
| Поставка минеральных удобрений: | | |
| всего, тыс. т |14034 |18064 |
| питательных веществ на 1 га пашни, |62,1 |80,90 |
|кг | | |
|Внесено под сельскохозяйственные | | |
|культуры, кг/га: | | |
| зерновые |38 |61 |
| в том числе под пшеницу |34 |39 |
| сахарную свеклу |305 |460 |
| хлопчатник |365 |409 |
| картофель |221 |272 |
| Урожайность сельскохозяйственных | | |
|куль- тур, кг/га: | | |
| зерновых |14,7 |16,0 |
| пшеницы |14,5 |16,4 |
| озимой пшеницы |22,5 |24,7 |
| хлопчатника |27,3 |29,3 |
|сахарной свеклы |217 |237 |
| картофеля |113 |117 |
Таблица 2. Применение минеральных удобрений, кг-га-1 пашни и многолетних
насаждений, и урожайность важнейших сельскохозяйственных культур, ц/га-1, в
некоторых индустриально развитых странах (по Панникову и Минееву)
|Страна |Показатели |Годы |
| | |1961— |1966— |1971— |1976— |1981— |
| | |1965 |1970 |1975 |1980 |1962 |
|США |Внесено |53 |76 |94 |106 |107 |
| |удобрений | | | | | |
| |Урожай |28,1 |33,0 |35,6 |39,7 |43,5 |
| |зерновых |423 |394 |425 |447 |446 |
| |сахарной | | | | | |
| |свеклы - | | | | | |
|Канада |Внесено |12 |19 |25 |38 |45 |
| |удобрений | | | | | |
| |Урожай |10 |20,6 |20,5 |22,0 |24,3 |
| |зерновых |314 |314 |293 |360 |418 |
| |сахарной | | | | | |
| |свеклы | | | | | |
|Великобрита|Внесено |200 |240 |254 |290 |324 |
|ния |удобрений | | | | | |
| | | | | | | |
| |Урожай |34,4 |37,7 |38,3 |44,7 |51,7 |
| |зерновых | | | | | |
| |сахарной |360 |368 |336 |351 |386 |
| |свеклы | | | | | |
|ФРГ |Внесено |315 |345 |393 |430 |433 |
| |удобрений | | | | | |
| |Урожай: |30,5 |36,8 |37,2 |42,9 |46,5 |
| |зерновых |384 |443 |447 |468 |514 |
| |сахарной | | | | | |
| |свеклы | | | | | |
|Франция |Внесено |142 |195 |205 |290 |360 |
| |удобрений | | | | | |
| |Урожай: |26,1 |35,3 |28,1 |43,9 |47,7 |
| |зерновых |382 |427 |431 |461 |487 |
| |сахарной | | | | | |
| |свеклы | | | | | |
|Болгария |Внесено |53 |140 |148 |173 |221 |
| |удобрений | | | | | |
| |Урожай: |19,2 |25,0 |32.7 |35,5 |40,6 |
| |зерновых | | | | | |
| |сахарной |182 |210 |236 |249 |257 |
| |свеклы | | | | | |
|Венгрия |Внесено |56 |97 |198 |278 |267 |
| |удобрений | | | | | |
| |Урожай: |20,5 |26,0 |35.1 |42.8 |47,0 |
| |зерновых | | | | | |
| |сахарной |246 |280 |330 |336 |446 |
| |свеклы | | | | | |
Основной причиной загрязнения биосферы являются грубые нарушения научно
обоснованной технологии их транспортировки, хранения и внесения в почву.
Чаще всего биогенные элементы, содержащиеся в удобрениях, поступают в
окружающую среду:
1) при транспортировке от завода до поля;
2) за счет смыва удобрений с поверхности полей в реки, озера, моря и
вымывания по профилю почвы до грунтовых вод;
3) в процессе водной и ветровой эрозии почвы;
4) за счет аккумуляции избыточного количества удобрений в почвенном
профиле при передозировке или неравномерном внесении и бесконтрольном
использовании в качестве минеральных удобрений отходов различных
отраслей промышленности.
В практике земледелия бесполезно теряется до 30 — 50% всех вносимых
минеральных удобрений. Из 23 млн. т азота удобрений, вносимых в пахотные
земли в нашей стране, только 12 млн. т выносится с урожаем; остальное
утрачивается, уходя в атмосферу за счет процессов денитрификации (7—8 млн.
т), или смывается и поступает в поверхностные и подземные природные воды
(до 2 млн. т). Выделение оксидов азота в атмосферу влечет за собой не
только экономические потери, но и грозит нарушением озонового экрана
планеты. В наши дни возникла угроза локального и регионального повышения
содержания соединений азота до уровня, токсичного для человека. Данные по
балансу азота, полученные с помощью изотопа N, свидетельствуют о том, что
в полевых условиях растениями усваивается лишь около 40%, в отдельных
случаях — 60 — 70% действующего вещества азотных удобрений; 18 — 33% азота
иммобилизуется в почве, а 10 — 30% его улетучивается в виде различных
газообразных соединений. Потери азота зависят от дозы вносимых удобрений и
соотношения содержания N с другими питательными элементами, сроков и
способов внесения, формы азотных удобрений и особенностей технологии их
применения, а также от почвенно-климатических условий местности. Сельское
хозяйство является основным источником поступления в биосферу соединений
фосфора.
Структура и ассортимент фосфатов постоянно изменяются в зависимости от
требований сельского хозяйства. В общем объеме выпуска фосфорных удобрений
постоянно возрастает доля концентрированных и комплексных форм.
От других биогенных элементов фосфор отличается практическим
отсутствием газообразных соединений и тем, что большинство фосфатов плохо
растворимы. Тем не менее большое количество соединений фосфора ежегодно
поступает в природные воды вследствие смыва фосфорных удобрений с полей под
воздействием орошения и эрозионных процессов; за счет возрастания
производства различных фосфорсодержащих препаратов (ядохимикатов,
детергентов и т. п.), используемых в сельском хозяйстве, быту,
промышленности; вследствие вовлечения в биогеохимический круговорот
фосфора, входящего в состав горных пород — фосфоритов и апатитов.
По мнению Ковды (1985), 14—17 млн. т фосфора ежегодно поступает с
континентов планеты в Мировой океан с тенденцией к возрастанию. Постоянная
миграция вызывает эвтрофикацию водоемов суши. Подсчитано, что только за
счет поверхностного смыва с каждого гектара пашни ежегодно уносится до 10
кг фосфора. Наряду с удобрениями источником фосфорного загрязнения почв и
вод являются фосфорсодержащие пестициды.
Кроме азотных и фосфорных в современном земледелии используется широкий
ассортимент калийных удобрений, поставки которых достигают 12 млн. т в год.
Калий играет важную и многообразную роль в жизнедеятельности растений,
однако большинство калийных удобрений содержит балластные вещества, не
только загрязняющие почву, но и в определенных количествах вредные для
растений. Так, сильвинит (nКС1+nNaCl), каинит (КС1*MgS04*ЗН20), карналлит
(KCI*MgCb*6Н20) содержат хлор и натрий в больших количествах, токсичны для
растений, причем доля натрия и хлора составляет 75—80 и 50% соответственно.
С фосфорными удобрениями в почву поступает также фтор.
Наряду с минеральными удобрениями в сельском хозяйстве широко
используются органические, способствующие не только формированию высоких
урожаев возделываемых культур, но и сохранению и повышению почвенного
плодородия. Анализ структуры органических удобрений в нашей стране
показывает, что основное место в ней принадлежит отходам животноводства.
Для содержания животных нередко строятся крупные комплексы по откорму
свиней, крупного рогатого скота, птицы. Скопление большого числа животных и
птицы на сравнительно малых площадях, в свою очередь, приводит к
производству больших масс навоза и птичьего помета, смешанных с
подстилочными материалами или разбавленных водой, использующейся для смыва
и удаления экскрементов.
Количество экскрементов, их химический состав, уровень разбавления
зависят от вида, породы, числа животных, режима их кормления, технического
состояния оборудования и качества их обслуживания. В среднем из комплекса
по выращиваню коров (3 тыс. голов) ежедневно удаляется 210 — 215 м смеси
экскрементов и сточной воды, из комплекса по откорму крупного рогатого
скота (10 тыс. голов) — 450 — 675 м, а суточный выход экскрементов и
сточных вод из комплекса по откорму свиней производительностью 150 тыс.
голов достигает 2000 — 4000 м3. С учетом потерь сточных вод в трубах и
накопителях эти величины можно считать на 20 — 25% выше.
Благодаря высокому содержанию сравнительно легкоразлагаемого
органического вещества, сбалансированному содержанию важнейших биогенных
элементов (NPK) и необходимых растениям микроэлементов навоз и птичий помет
издавна считаются ценными удобрениями. Во
|
