Оценка применения минеральных и органических удобрений на сельскохозяйственных угодьях Гомельской области
Введение
Удобрения - вещества, применяемые для улучшения питания растений, свойств
почвы, повышения урожаев. Их эффект обусловлен тем, что данные вещества
предоставляют растениям один или несколько дефицитных химических компонентов,
необходимых для их нормального роста и развития. Вместе с пользой минеральные,
органические удобрения, средства химической мелиорации почв и защиты растений
усиливают техногенную нагрузку на окружающую среду, так как с удобрениями и
пестицидами в неё поступают многочисленные примеси тяжелых металлов.
Целью моей работы является оценка применения минеральных и органических
удобрений на сельскохозяйственных угодьях Гомельской области.
Задачи работы заключаются в оценке структуры сельскохозяйственных
предприятий и угодий Гомельской области; в оценке загрязнений
сельскохозяйственных угодий и предприятий минеральными удобрениями,
пестицидами, тяжёлыми металлами; в исследовании экологических проблем,
связанных с деятельностью этих предприятий и угодий, а также их влияния на
здоровье человека и качество выпускаемой продукции.
Актуальность цели и задач состоит в том, что сельское хозяйство это одна
из главных отраслей материального производства, предполагающая возделывание
сельскохозяйственных культур и разведение животных. Сельское хозяйство создает
продукты питания для населения, сырье для многих отраслей промышленности. Но
наряду с этим оно создаёт множество проблем касающихся интенсивного загрязнения
окружающей среды.
Научная новизна выражается в том, что впервые дана комплексная геоэкологическая
оценка состояния сельскохозяйственных угодий, загрязнённых минеральными и
органическими удобрениями. Практическая значимость курсовой работы заключается
в том, что полученные данные могут быть применены специалистами геоэкологами в
вопросах исследования экологических проблем сельского хозяйства.
Так, крупные животноводческие комплексы чрезвычайно сильно загрязняют
атмосферный воздух, почву и воду. Собственно как и интенсивное растениеводство,
которое характеризуется широкомасштабным использованием минеральных удобрений и
пестицидов, что также приводит к уничтожению диких видов растений, животных и
микроорганизмов, которые населяют сельскохозяйственные сообщества либо
находятся на рядом расположенных территориях.
Все это показывает, что изучение закономерностей возникновения
экологических проблем и путей их решения, а также экологических закономерностей
взаимодействия человека, других живых организмов и среды их обитания является
одной из наиболее важных задач современного мира.
1. Общая
характеристика почвенных условий Гомельской области
Почва - природное образование, состоящее из генетически связанных
горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев
литосферы под воздействием воды, воздуха, живых организмов. Почва состоит из
твердой, жидкой, газообразной и живой фракций.
Располагая земельной площадью 4036,2 тыс. га, Гомельская область по
размерам своей территории занимает первое место среди других областей.
Сельскохозяйственные угодья составляют 36,3 % общей площади земельного фонда.
Под пашню используется 19,7 % земель, наибольшую площадь занимают леса - 43 %.
Согласно почвенно-географическому районированию, небольшая северная часть
территории (15,6 %) Гомельской области входит в Центральную, а основная - в
Южную провинции. На стальных 83,9 % площади Гомельской области размещается в
юго-восточном округе, который является наиболее засушливым среди других
почвенных округов республики.
Почвенный покров Гомельской области очень сложен и характеризуется с
одной стороны, пестротой строения почвообразующих пород, с другой, - крайней
изменчивостью условий увлажнения (рисунок 1).
Рисунок 1.Почвенная карта Гомельской области
Зачастую на небольшом расстоянии увлажнение резко различно как по характеру
питающей влаги, так и по степени ее влияния на почву. Поэтому в Гомельской
области формируются дерново-карбонатные, дерново-подзолистые и дерновые почвы
автоморфного режима водного питания, а также гидроморфные торфяные и
пойменно-аллювиальные почвы.
Здесь формируются дерново-карбонатные, дерново-подзолистые и дерновые
почвы автоморфного (42 %) режима водного питания, а также гидроморфные (16 %)
торфяные и пойменно-аллювиальные почвы [2].
Дерново-карбонатные почвы. Они занимают 0,16 % площади области. Распространены
обычно небольшими участками в различных районах Гомельской области.
Используются в основном под пашни (до 46,8 %). Развиваются на карбонатных
породах в автоморфных условиях увлажнения под действием травянистой
растительности. Генетический профиль их следующий: Ап - А 1 - В - С. Горизонт А
1 - гумусовый горизонт комковато-зернистой структуры, темно-серого цвета.
Горизонт В - переходный горизонт бурого или темно − бурого цвета, который
сменяется материнской породой С. Реакция среды гумусового горизонта нейтральная
или щелочная, имеет высокую емкость обмена, насыщенность поглощенных оснований.
Дерново-карбонатные почвы делятся на 3 подтипа, из которых наиболее
распространен дерново-карбонатный оподзоленный. Наиболее крупные участки этих
почв расположены в Житковичском районе, где главным образом приурочены к
омергелеванным лессовидным суглинкам. Почвы данного типа обладают высоким
естественным плодородием (рисунок 2).
Рисунок 2.Профиль дерново-карбонатной почвы
Дерново-подзолистые почвы. На территории области они имеют наибольшее
распространение (41,3 %) и довольно большими массивами встречаются во всех ее
районах. Примерно 43 % этих почв используется под пашни. Они формируются на
бескарбонатных почвообразующих породах. Плодородие дерново-подзолистых почв во
многом зависит от механического состава почвообразующих и подстилающих пород и
характера их строения. Наиболее плодородными из них являются суглинистые,
подстилаемые мореной, которые характеризуются сравнительно большими запасами
питательных веществ. Однако таких почв немного. Наибольшее распространение
получили супесчаные и песчаные, подстилаемые песками почвы. Они характеризуются
очень малой влагоемкостью и небольшими запасами питательных веществ. Уровень плодородия
оценивается в 18 баллов (рисунок 3).
Рисунок 3.Профиль дерново-подзолистой почвы
Дерново-подзолистые заболоченные почвы. Формируются в местах с
затрудненным поверхностным стоком, способствующим застою вод атмосферных
осадков на поверхности почв. Эти почвы распространены довольно широко по
районам: занимают 625,7 тыс. га и составляют 51,4 % от всех переувлажненных
минеральных почв. 54,8 % этих почв используется под пашню (рисунок 4).
Рисунок 4.Профиль дерново-подзолистой глееватой почвы
В Гомельской области они формируются на легких породах под влиянием
грунтово-атмосферного увлажнения, когда верхние горизонты почвенного профиля
увлажняются атмосферной влагой, а ниже - за счет мягких грунтовых вод. В таких
условиях верхняя граница капиллярной каймы является водоупором для атмосферной
влаги. Содержащиеся в верхних горизонтах закисные формы железа в период
обсыхания окисляются, образуя ржаво-охристые пятна, конкреции и зерна. Профиль
этих почв состоит из следующих горизонтов: А 0 - А 1 - Аg 2 - Вg - Сg. Для
повышения продуктивности дерново-подзолистых заболоченных почв необходимо
прежде всего регулировать водно-воздушный режим.
Дерново-карбонатные и дерново-заболоченные почвы. Эти почвы развиваются в
пониженных местах, где неглубоко от поверхности залегают жесткие грунтовые
воды, а также в долинах рек под влиянием паводковых вод. Генетический профиль
этих почв формируется под влиянием дернового и болотного процессов почвообразования.
Имеет следующее строение: А 0 - Аg - Вg - Сg, а при усилении гидроморфизма
горизонт Вg может отсутствовать. По степени увлажнения почвы делятся на:
глеевые, глееватые и слабоглееватые.
Дерново-карбонатные и дерново-заболоченные почвы. Характеризуются высоким
потенциальным плодородием и занимают 625,7 тыс. га, или 10,84 % от всей площади
на территории Гомельской области.
Торфяно-болотные почвы. Образуются под влиянием болотного процесса
почвообразования и занимают 13,6 % общей площади. В зависимости от характера
увлажнения выделяются низинные (эвтрофные), верховые (олиготрофные) и
переходные (мезотрофные) торфяники (рисунок 5).
Рисунок 5.Профиль торфяно-болотной почвы
Среди них на территории области наибольшее распространение имеют
низинные, занимающие 76,4 % площади органогенных почв. Болотные, низинные почвы
формируются в пониженных местах водоразделов с неглубоким залеганием жестких
грунтовых вод. Генетический профиль низинных торфяников состоит из горизонтов:
А 0 - Т - G.
Торф низинных болот имеет нейтральную или слабокислую реакцию, богат
минеральными элементами (кроме калия). Мелиорированные торфяно-болотные почвы
являются наиболее плодородными почвами (после дерново-карбонатных) Гомельской
области. Основной причиной эволюции торфяных почв является понижение уровня
грунтовых вод (УГВ), установление в осушенной почве промывного водного режима,
распашка, внесение удобрений и возделывание сельскохозяйственных культур.
Антропогенно-преобразованные почвы. Территории антропогенных почв,
образовавшихся после добычи торфа, возрастают и составляют 0,74 % от общей
площади. Большой процент этих почв сложного гранулометрического состава. Они
различны по свойствам, степени увлажнения и плодородию, являются экологически неустойчивыми.
Добыча торфа на осушенных торфяных почвах в Беларуси колеблется в
пределах 1-4 см в год. Изменение мощности торфа в результате осушения болот и
сельскохозяйственного использования идет неравномерно: чем моложе объект по
освоению, тем интенсивнее скорость уменьшения слоя торфа. Добыча торфа по мере
длительности сельскохозяйственного использования уменьшается, но не
прекращается. При неглубоком УГВ (40-80 см) эволюция торфяных почв на первом
этапе завершается формированием антропогенных почв, близких по свойствам к
дерново-глеееватым. При более глубоком УГВ (80-120 см) конечной стадией их
развития являются минеральные почвы, близкие к дерново-подзолистым
заболоченным. Дальнейшее понижение УГВ до 1,2-1,5 м и более ведет к уменьшению
органического вещества до 2 %, тогда как в начале содержание его составляло
40-50 %. Изменение торфяных почв идет в направлении к дерново-подзолистым
незаболоченным почвам. Уменьшение мощности торфа на осушенных территориях ведет
к изменению микрорельефа и мезорельефа, увеличению относительных высот, что
увеличивает контрастность почв по степени увлажнения и усложняет регулирование
водного режима почв.
Уровень плодородия минеральных почв, особенно дерново-подзолистых, в
значительной степени определяется гранулометрическим составом и характером
строения почвообразующих пород. Как известно, наиболее плодородными являются
легкосуглинистые и среднесуглинистые почвы, характеризующиеся сравнительно
устойчивым водным режимом и большими запасами питательных веществ. Однако
суглинки занимают всего 5,8 % территории области.
Супесчаные почвы характеризуются большей по сравнению с суглинистыми
динамичностью водного режима, урожаи заметно снижаются. Они составляют 25,6 %.
Самые низкие урожаи получены на песчаных почвах, для которых характерны высокая
водопроницаемость, очень малая влагоемкость и емкость поглощения и занимают
такие почвы 53,1 % от всех почв. Плодородие легких по механическому составу
дерново-подзолистых почв сильно возрастает при подстилании супесей и песков на
небольшой глубине моренным суглинком. Однако в Гомельской области 60 % пахотных
угодий расположено на легких почвах, из которых почти третья часть подстилается
песком: в таких районах, как Наровлянский, Житковичский, Лоевский, Лельчицкий,
где почти вся площадь минеральной пашни сложена песчаными и супесчаными
почвами. Степень увлажнения является одним из важнейших факторов, определяющих
качественное состояние сельскохозяйственных земель и, особенно, пахотных
земель.
Выводы. Земельная площадь Гомельской области по размерам своей территории
занимает первое место среди других областей и составляет 4036,2 тыс. га.
Сельскохозяйственные угодья занимают 36,3 % общей площади земельного фонда. Под
пашню используется 19,7 % земель.
На территории Гомельской области встречаются дерново-карбонатные,
дерново-подзолистые, дерново-заболоченные почвы, торфяно-болотные,
антропогенно-преобразованные и другие виды почв. Дерново-карбонатные почвы в
значительной степени распаханы, так как характеризуются высоким плодородием.
Однако они распространены в виде небольших пятен на территории отдельных
населенных пунктов. Среди дерновых почв дерновые заболоченные почвы содержат
много минеральных веществ и гумуса и имеют довольно высокий потенциал
плодородия.
.
Структура и характеристика сельскохозяйственных предприятий и угодий Гомельской
области
Ресурсный потенциал сельскохозяйственных предприятий области довольно
высок. Агропромышленный комплекс способен удовлетворить потребности населения в
основных продуктах питания, обеспечить сырьем перерабатывающую отрасль и
осуществлять экспорт сырья и продовольствия. В области функционируют 330
организаций по производству сельскохозяйственной продукции (коммунальной и
республиканской собственности, открытых акционерных обществ, частных унитарных
предприятий, сельхоз филиалов организаций-инвесторов), более 200 фермерских
хозяйств и многочисленные личные подсобные хозяйства граждан.
Основные сельскохозяйственные отрасли: мясо-молочное животноводство,
овощеводство и картофелеводство, а также льноводство (в восточной части
области), возделывание технических культур (таблица 1).
Таблица 1.Площади сельскохозяйственных земель Гомельской области на 2014
г. в тыс. га
|
Область
|
Общая площадь земель
|
В том числе
|
|
|
пахотные
|
луговые
|
под пост. культур.
|
улучшенные
|
|
Гомельская
|
1420,1
|
820,4
|
579,0
|
20,7
|
446,4
|
Хозяйства, расположенные возле крупных городов, специализируются в
молочно-овощекартофельном направлении, а также в производстве мяса, свинины,
птицы и яиц. В области повсеместно возделываются зерновые культуры (51 % всех
посевных площадей). Под картофелем во всех категориях хозяйств занято около 8 %
посевных площадей, под овощами и техническими культурами - 6 %, кормовыми
культурами - 35 %. Производством молока занимаются 660 молочнотоварных ферм и
комплексов.
В 11 свиноводческих комплексах содержится 85 % всего поголовья свиней.
Удельный вес производимой на комплексах свинины в общем балансе ее производства
составляет 92 %. Разведением птицы и производством куриных яиц занимаются 6
птицефабрик. В области имеются три мясокомбината, 12 молокоперерабатывающих
предприятий, молочноконсервный комбинат, маслосырбаза.
Пищевкусовая промышленность представлена спиртовой, ликеро-водочной,
винодельческой, пивобезалкогольной, консервной, картофелеперерабатывающей и
овощеперерабатывающей отраслями. Также 12 предприятий производят алкогольную
продукцию. Пиво изготавливает СП «Речицапиво» ОАО.
Минеральную воду выпускают Мозырский пивзавод, Гомельское коммунальное
оптово-розничное унитарное предприятие «Облторгсоюз», предприятия Речицы и Светлогорска.
Консервная, картофелеперерабатывающая и овощеперерабатывающая отрасли
представлены 8 предприятиями.
Мощности перерабатывающих предприятий при увеличении производства и
заготовок сырья позволяют увеличивать экспорт молочных консервов, мясомолочной
продукции, технического казеина, сухого обезжиренного молока, плодоовощных
консервов, майонеза, картофельного крахмала, свежего картофеля, замороженных и
свежих овощей, грибов в свежем и переработанном виде.
Для нужд промышленной переработки и реализации населению есть
необходимость в импорте растительного масла, рисовой и гречневой круп, морской
рыбы, концентрированных соков, соевой муки для комбикормовой промышленности,
подсолнечных шротов, виноградных виноматериалов.
При этом основными производителями сельскохозяйственной продукции
по-прежнему остаются организации общественного сектора, что позволяет сохранить
крупнотоварное производство в рациональном сочетании со средними и мелкими
личными хозяйствами [5].
На территории города Гомеля насчитывается 10 сельскохозяйственных
предприятий, среди которых можно выделить следующие.
КСУП «Комбинат «Восток». КСУП «Комбинат «Восток» сегодня -
многопрофильное, динамично развивающееся предприятие, которое специализируется
на выращивании овощей в открытом и защищённом грунте, картофеля, яблок, грибов,
рыбы прудовой, производстве молока и мяса, выпуске овощных и грибных консервов.
Хозяйство располагает 4648 га сельхозугодий, в том числе 2372 га пашни.
Предприятие имеет тепличный комплекс, современный консервный завод с цехом
выращивания грибов в Калинковичском районе, крупный комплекс хранения и
предреализационной подготовки овощей, яблоневый сад, озеро, виноградник, 2
машинно-тракторных парка и 4 животноводческих фермы. В структуре производства
растениеводческой продукции 30 % занимает картофель. На полях хозяйства
выращивается в общей сложности около 40 видов овощных культур, а также зерновые
колосовые, кукуруза. В последние годы хозяйство заявило о себе как крупнейший в
регионе производитель картофеля. Под эту культуру ежегодно отводится до тысячи
гектаров, выращиваются ранние, среднеспелые и поздние сорта белорусской и
голландской селекции (рисунок 6).
Рисунок 6.КСУП «Комбинат «Восток»
Кроме традиционных овощных культур - репчатого лука, моркови, свеклы,
капусты, грунтовых томатов, чеснока, также культивируются и нетрадиционные -
брокколи, цветная, брюссельская и пекинская капуста, лук-порей и салатный лук
«эксибишен», баклажаны, кабачки, арбузы, сладкий и острый перцы, редька, дайкон,
всевозможная зелень (укроп, петрушка, сельдерей, базилик) и другие. На 10 га в
хозяйстве заложен виноградник, урожай которого будет поставляться на
промышленную переработку.
На животноводческих фермах «Востока» содержится 2661 голова крупного
рогатого скота, в том числе 730 коров. В среднем за год животноводы получают от
коровы свыше 7 т молока. Также имеется 142 головы крупного рогатого скота (КРС)
мясных пород. Кроме того, здесь разводят овец мясных пород.
КСУП «Брилёво». Коммунальное сельскохозяйственное унитарное предприятие
«Брилёво» - одно из старейших агропромышленных предприятий республики. Оно было
создано в декабре 1921 г. в пригороде Гомеля на базе мелких частных
садоводческих хозяйств. Здесь стали заниматься выращиванием фруктов и овощей, разведением
крупного рогатого скота.
Хозяйство располагает 662 га сельхозугодий, в том числе 372 га пашни. В
тепличном комплексе выращиваются огурцы и томаты. В хозяйстве имеется яблоневый
сад на карликовых подвоях. Растениеводы культивируют на полях репчатый лук,
картофель, морковь, свеклу, капусту, грунтовые томаты, зелёный горошек,
спаржевую фасоль.
На консервном заводе предприятия выпускается около 100 наименований
овощных и плодово-ягодных консервов, натуральных и купажированных соков. На
территории консервного завода имеется цех по переработке спаржевой фасоли и
зелёного горошка (рисунок 7).
Рисунок 7.Теплицы на КСУП «Брилёво»
На животноводческой ферме КСУП «Брилёво» содержится 858 голов крупного
рогатого скота, в том числе 300 коров. В год они получают от коровы свыше 8,5 т
молока, которое принимается на переработку классом «экстра». Овощная и
консервированная продукция КСУП «Брилёво» пользуется среди покупателей региона
большой популярностью.
ОАО « Гомельская птицефабрика». На сегодня − это крупное, динамично
развивающееся птицеводческое предприятие, находящееся в Гомельской области.
Лидер региона по производству куриных яиц. Хозяйство располагает 7645 га
сельскохозяйственных угодий, в том числе 4093 га пашни (рисунок 8).
Рисунок 8.ОАО « Гомельская птицефабрика»
В настоящее время фабрика укомплектована самым современным инкубационным
оборудованием, оборудованием для выращивания цыплят и клеточного содержания
кур-несушек. Действуют цеха убоя, переработки мяса птицы. Фирменная торговая
сеть включает в себя Торговый дом, ряд павильонов в Гомеле и районных центрах.
Урожай выращиваемых на полях предприятия зерновых культур используется
для приготовления комбинированных кормов и кормления поголовья птицы. Посевы
кукурузы, однолетних и многолетних трав позволяют обеспечивать кормами
поголовье КРС.
Колхоз (СПК) «Урицкое». Колхоз (сельскохозяйственный производственный
кооператив) «Урицкое» - динамично развивающееся агропромышленное предприятие,
находящееся в Гомельском районе, одно из лучших в Гомельской области. Поголовье
крупного рогатого скота - 9930 голов, в том числе 1619 коров. Основными
производственными специализациями являются выращивание зерновых и зернобобовых,
кормовых, овощных (репчатый лук, морковь, свекла столовая) и технических
культур, картофеля; производство молока, говядины, свинины. Производят спирт,
мясные, колбасные изделия и полуфабрикаты (рисунок 9).
Рисунок 9.Колхоз (СПК) «Урицкое»
На территории хозяйства работает спиртзавод, где вырабатывают
спирт-ректификат для поставки на предприятия пищевой промышленности. В
собственном мясоперерабатывающем цеху изготавливается широкий ассортимент
мясных и колбасных изделий, которые реализуются в фирменных магазинах. Имеется
стационарное хранилище для овощей и картофеля.
Также в каждом районе Гомельской области есть целый ряд
сельскохозяйственных предприятий:
а) Брагинский район насчитывает 7 предприятий;
б) Добрушский район насчитывает 13 предприятий;
в) Жлобинский район насчитывает 20 предприятий;
г) Рогачевский район насчитывает 18 предприятий и т. д. [6].
Стоит отметить и тот факт, что по результатам крупномасштабного
агрохимического обследования угодий за 2013 г. отмечено подкисление почв сельскохозяйственных
земель (приложение А).
Следует отметить, что, например на 2013 г., содержание гумуса в
Буда-Кошелёвском, Кормянском, Лоевском, Мозырьском, Октябрьском, Чечерском
районах и в самой Гомельской области практически находится в равном отношении
(рисунок 10).
Рисунок 10.Содержание гумуса (%) в пахотных почвах по районам Гомельской
области на 2013 г.
По представленным районам содержание оксида калия в пахотных почвах
несколько отличается. Наибольшие показатели выражены в Буда-Кошелёвском,
Кормянском, Чечерском районах, а также в Гомельской области. Наименьшие же
показатели наблюдаются в Лоевском, Мозырьском и Октябрьском районах (рисунок
11).
Рисунок 11.Содержание оксида калия (мг/кг) в пахотных почвах по районам
Гомельской области в мг/кг на 2013 г.
По содержанию оксида фосфора наибольшие показатели сосредоточены в
Буда-Кошелёвском, Кормянском, Чечерском районах. Наименьшие значения
представлены в Лоевском и Октябрьском районах. Следует также отметить, что
насыщение почвенно-поглощающего комплекса фосфором способствует образованию
труднорастворимых фосфатов стронция и снижает его доступность для растений
(рисунок 12).
Рисунок 11.Содержание оксида фосфора (мг/кг) в пахотных почвах по районам
Гомельской области в мг/кг на 2013 г.
Что касается уровня рН в пахотных почвах по Гомельской области, то в
каждом из представленных районов он незначительно колеблется, и все из
представленных почв будут являться слабокислыми. Но в Кормянском районе он
скорее будет иметь нейтральный показатель рН (рисунок 13).
Рисунок 13.Уровень рН в пахотных почвах по районам Гомельской области на
2013 г.
Выводы. Ресурсный потенциал сельскохозяйственных предприятий области
довольно высок. Агропромышленный комплекс способен удовлетворить потребности
населения в основных продуктах питания и обеспечить сырьём перерабатывающую
отрасль. В области имеется 245 колхозов, 166 совхозов, 2 межхоза по
производству сельскохозяйственной продукции, сотни фермерских хозяйств и
многочисленные личные подсобные хозяйства граждан.
Основные сельскохозяйственные отрасли: мясо-молочное животноводство,
овощеводство и картофелеводство, а также льноводство (в восточной части). В
области повсеместно возделываются зерновые культуры − 49 % всех посевных
площадей. Под картофелем во всех категориях хозяйств занято около 12 % посевных
площадей, под овощами и техническими культурами - 4,2 %, кормовыми культурами -
34 %. Около 50 % произведенного в области продовольствия экспортируется в
различные страны мира.
.
Количественная оценка и структура загрязнения сельскохозяйственных угодий
нитратами, пестицидами
Особую опасность в сельском хозяйстве представляют ядохимикаты, которые
бывают биологического и химического происхождения. К биологическим веществам
(природного происхождения) относятся различного рода токсины. К химическим
веществам относятся различного рода металлы, нитриты и нитраты, пестициды и
продукты их метаболизма, изотопы. Самую большую популярность для улучшения
урожайности овощей и фруктов приобрели такие химические вещества как нитраты и
нитриты, а также пестициды.
Нитраты и нитриты. Они используются в сельском хозяйстве в качестве
минеральных удобрений, благодаря которым растения получают необходимый им
калий. Регулярная обработка сельскохозяйственных угодий приводит к тому, что
вредные вещества накапливаются в почве и в тканях растений.
Однако, наличие нитратов в растениях - нормальное явление. Ведь азот
наряду с фосфором и калием составляет основу питания растений. Другое дело,
когда поступление нитратов превышает потребности органического синтеза, и они
начинают накапливаться в корнях, листьях и, самое главное, но далеко не
приятное - в плодах различных сельскохозяйственных культур, как непосредственно
употребляемых в пищу человеком, так и кормовых культурах, идущих на корм скоту.
Содержание нитратов в продукции, получаемой в теплицах в десятки раз
выше, чем при выращивании в открытом грунте, и может достигать колоссальных
величин - до 10 г на 1 кг продукции. Это происходит потому, что в теплицах
вредные вещества не могут беспрепятственно испаряться и уноситься потоками
воздуха. После испарения они снова оседают на растения.
Нитраты, содержащиеся в сельскохозяйственной продукции в незначительной
концентрации или в среде, в состав которой не входят окислители, практически
безопасны для организма взрослого здорового человека, поэтому нельзя говорить
об их непосредственной токсичности. Из сельскохозяйственных продуктов основными
источниками нитратов являются овощи [8].
Способность к накоплению нитратов у разных растений неодинакова. Наиболее
выражена она у листовых овощей - салатов, капусты, зеленых культур, а также у
корнеплодов; в меньшей степени - у томата, баклажана, перца. В Республике
Беларусь на применение нитратов установлен гигиенический норматив, который
называется «Показатели безопасности и безвредности для человека
продовольственного сырья и пищевых продуктов». Постановление Министерства здравоохранения
Республики Беларусь 21июня 2013 № 52 (таблица 2).
Таблица 2.Значения предельно допустимых концентраций нитратов для овощей
и фруктов в мг/кг
|
Нитраты
|
Допустимые уровни
|
Примечание (в зависимости от грунта)
|
|
Картофель и продукты из него
|
250
|
Открытый
|
|
Кап. белок. Ран. (до 1 сентября) и продукты из нее
|
900
|
Открытый
|
|
Капуста белокочанная поздняя и продукты из нее
|
500
|
Открытый
|
|
Морковь ранняя (до 1 сентября) и продукты из нее
|
400
|
Открытый
|
|
Морковь поздняя и продукты из нее
|
250
|
Открытый
|
|
Томаты и продукты из них
|
150
|
Открытый
|
|
300
|
Защищенный
|
|
Огурцы и продукты из них
|
150
|
Открытый
|
|
400
|
Защищенный
|
|
Свекла столовая и продукты из нее
|
1400
|
Открытый
|
|
Лук репчатый и продукты из него
|
80
|
Открытый
|
|
Лук перо и продукты из него
|
600
|
Открытый
|
|
800
|
Защищенный
|
|
Лист. овощи (салаты, шпинат, щавель, капуста сал. сортов,
пет., кинза, укроп и другие) и продукты из них
|
2000
|
Открытый
|
|
Перец сладкий и продукты из него
|
200
|
Открытый
|
|
400
|
Защищенный
|
|
Кабачки и продукты из них
|
400
|
Открытый
|
|
Арбузы и продукты из них
|
60
|
Открытый
|
|
Дыни и продукты из них
|
90
|
Открытый
|
Санитарная норма содержания нитратов в питьевой воде (предельно
допустимая концентрация) - не более 45 мг/дм³.
Главенствующее положение при определении нитратов занимают
физико-химические методы: спектрофотометрия, хроматография и
потенциометрический.
Спектрофотометрические методы определения нитратов можно разделить на 4
группы, основанные на:
а) нитровании ароматических органических соединений (особенно фенолов);
б) окислении органических соединений;
в) восстановлении нитрат-ионов до нитрит-ионов;
г) поглощении нитратов в УФ-области спектра.
Давно известен метод газожидкостной хроматографии, который заключается в
нитровании органических соединений ароматического ряда - бензола и его
производных в присутствии серной кислоты, разделение их с помощью колонки,
заполненной специальными сорбентами, испарении и количественном определении
нитропроизводных пламенно-ионизационным детектором или детекторами электронного
захвата. Газохроматографический метод определения нитратов обладает высокой
чувствительностью и достаточной точностью. Недостатком этого метода является
влияние на результаты анализа сопутствующих веществ. Наличие галогенидов
приводит к занижению результатов анализа, а загрязненность серной кислотой
нитратами - к их завышению, причем оба влияния значимы и не поддаются оценке.
Наиболее распространенным для анализа воды и водных экстрактов пищевых
продуктов является потенциометрический (ионометрический) метод определения
нитратов, основанный на измерении потенциала, возникающего на мембране
ионоселективного электрода при погружении последнего в раствор, содержащий
нитрат-ионы. Метод привлекает простотой, быстротой выполнения, возможностью
вести определение в мутных и окрашенных средах. Он достаточно хорошо изучен, экспериментально
отработан и обеспечен аппаратурой. Чувствительность и избирательность метода
зависят от свойств нитратселективного электрода, точнее обусловлены свойствами
его мембраны. Нитратселективный электрод относится к ионоселективным электродам
с жидкой мембраной, обладающей свойствами полупроницаемости и повышенной
избирательности по отношению к определенному типу ионов. Это свойство позволяет
определять активность анализируемого иона по результатам одного измерения
(прямой потенциометрический метод). Достаточно высоко и разнообразие приборов,
с помощью которых можно измерять содержание нитратов в пищевых продуктах и
воде. Среди них особенно выделяются две группы приборов - бытовые
нитрат-тестеры и профессиональные нитратомеры.
В бытовых нитрат - тестерах используется кондуктометрический метод
анализа, в процессе которого проводится измерение электропроводности в образце
с последующим пересчетом в удельное содержание нитратов. Это менее точный, но
более простой метод. Бытовые нитрат - тестеры позволяют измерять только свежие
овощи или фрукты. Погрешность измерения их составляет около 20-30 %, а в
некоторых случаях может достигать 50 % и более. Бытовые нитрат - тестеры имеют
простое, интуитивно понятное меню, пробоподготовка в данном случае не требуется.
Диапазон измерения содержания нитратов - от 8 до 5000 мг/кг (рисунок 14).
Рисунок 14. Пример бытовых нитрат - тестеров
В профессиональных нитратомерах применяется потенциометрический метод
анализа с использованием ионоселективного электрода. Это более точный, но
трудоемкий метод. Они позволяют определять нитраты практически в любых
продуктах, в том числе, жидкостях, при условии проведения пробоподготовки
(рисунок 15).
Рисунок 15.Примеры профессиональных нитратомеров
Погрешность этих приборов составляет до 15 % при соблюдении методики
измерения и наличии нового измерительного электрода. Требуется периодическая
калибровка, в том числе, после долгого простоя и при изменении окружающей
температуры. Диапазон измерения содержания нитратов профессиональных
нитратомеров от 8 до 65000 мг/кг. Профессиональные нитратомеры имеют рабочий
электрод и электрод сравнения, поэтому они должны храниться в специально
созданных условиях, исключающих их пересыхание или намокание [9].
Одним из наиболее распространенных удобрений является нитрат аммония. Его
вносят в почву при посеве разнообразных культур, а также в период, когда
требуется их подкормка. Наиболее видимый эффект получается при совмещении
нитрата аммония с фосфором и калием. За счет того, что данное вещество является
очень гигроскопичным, его обычно смешивают с молотым известняком, мелом или
фосфоритной мукой.
Нитрат аммония благотворно влияет на разные культуры. Его используют при
выращивании картофеля и свеклы, а также разнообразных озимых и пропашных
культур. Нитрат аммония обычно вносят в почву весной вплоть до начала июля.
Позже его использовать не рекомендуется, потому что деревья и кустарники
потеряют в этом случае свою морозоустойчивость, а собранный урожай будет плохо
сохраняться. При помощи аммиачной селитры на известковых почвах поводят их
подкисление.
Чтобы внести нитрат аммония в почву, нужно просто рассыпать ее по земле,
а потом обильно полить водой. В некоторых случаях аммиачную селитру растворяют
заранее в воде и поливают почву полученным раствором. Но в любом случае полив
сверху обычной водой является обязательным. Это нужно для того, чтобы
действующее вещество прошло сквозь почвенные слои. Стоит знать, что аммиачную
селитру ни в коем случае нельзя смешивать с разнообразными органичными
веществами, например, с торфом, соломой. Такие действия могут привести к
самопроизвольному возгоранию. Категорически запрещается нитрат аммония смешивать
с навозом, опилками, известью и другими удобрениями. Она применяется
исключительно в одиночку и только в этом случае дает положительный результат.
В зависимости от того, почвы к подсаке каких культур удобряются, будет
зависеть и объемы используемого нитрата аммония. Если нужно произвести
подкормку при помощи этого вещества деревьев или кустарников, то нужно брать
одну третью дозу или половину от той, которая рекомендована для применения на
почвах, которые будут засеваться в дальнейшем. Такая особенность вызвана
применением для деревьев и кустарников органических удобрений, поэтому в
аммиачной селитре необходимость уменьшается. Также нужно учитывать возраст
кустарников и деревьев. Если вы хотите при помощи этого вещества удобрить
молодые еще неплодоносящие растения, то тоже нужно уменьшить дозу нитрата
аммония вдвое [10].
Пестициды. Жёсткая регламентация по содержанию химических загрязнений в
сельскохозяйственной продукции касается прежде всего пестицидов. Пестициды
являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в
окружающую среду.
Пестициды (сельскохозяйственные ядохимикаты) − химические средства,
используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, а также с
различными паразитами, сорняками, вредителями зерна и древесины, изделий из
хлопка, шерсти, кожи, с эктопаразитами домашних животных, а также с
переносчиками опасных заболеваний человека и животных.
Пестициды распространяются на большие пространства, весьма удалённые от
мест их применения. Многие из них могут сохраняться в почвах достаточно долго.
Кроме того они из почвы перекачиваются в растения и таким образом оказываются в
овощах, картофеле, фруктах, попадают через корма и воду в фауну (рисунок 16).
Рисунок 16.Циркуляция пестицидов в окружающей среде
При определении допустимых концентраций пестицидов в продуктах исходят из
того, что 80 % их суточного поступления в организм человека происходит именно с
продуктами питания. Выборочные пробы продуктов на содержание пестицидов показывают
их наличие почти в 50 % случаев. Поэтому контроль над содержанием пестицидов в
сельскохозяйственной продукции является важным барьером по исключению
негативного их влияния на здоровье человека.
Установлено, что влияние пестицидов происходит в виде общего токсического
действия, а также приводит и к более отдалённым проявлениям - канцерогенным,
тератогенным и другим. Наиболее эффективными и одновременно наиболее опасными
для здоровья человека являются хлорорганические пестициды. Эти пестициды плохо разлагаются
в грунте и воде, вызывают острые и хронические отравления с поражением печени,
центральной и переферийной нервной систем, других органов. Одна из характерных
особенностей хлорорганических пестицидов - способность накапливаться в пищевых
цепочках до уровней, которые вызывают необратимые изменения в организмах
животных и людей. С учётом этого применение этой группы пестицидов весьма
ограничено, а наиболее токсичных запрещено.
Но не применять совсем пестициды нельзя - это практически единственный
способ борьбы с вредителями сельского хозяйства. Широкое применение
биологических методов защиты растений позволит уменьшить степень их загрязнения
пестицидами. Для устранения тяжёлых последствий применения пестицидов важно
прежде всего повышать культуру сельскохозяйственного производства, устранить
элементарную безграмотность и невежество при применении химических веществ
[12].
Работы с ядохимикатами в жаркое время года проводятся в утренние часы,
когда температура воздуха ниже, меньше инсоляция и менее подвижны воздушные
потоки. Опыливание и опрыскивание растений при помощи наземной аппаратуры,
внесение гранулированных препаратов в почву, протравливание семян на открытом
воздухе недопустимо при скорости ветра более 4 м/сек.
При опрыскивании растений необходимо следить за тем, чтобы распыляемые
препараты не направлялись потоком воздуха на работающих. При обработке растений
с помощью ранцевых опрыскивателей работающие должны находиться друг от друга на
расстоянии не менее 5-6 м по диагонали участка, идти с подветренной стороны, по
не обработанной ядохимикатами площади.
Выполнение любых работ на участках, обработанных ядохимикатами,
разрешается только по истечении сроков, установленных для каждого ядохимиката.
Проведение работ, связанных с рыхлением почвы на площадях, обработанных
стойкими ядохимикатами (например, ДДТ и гексахлораном), разрешается через 2
недели, а после применения других препаратов - через 1 неделю.
Тяжёлые металлы. Загрязнение тяжёлыми металлами атмосферы, почвы, воды
является серьёзной проблемой, потому что всё больше культурных ландшафтов
попадают под их воздействие, что в свою очередь сказывается как на
продуктивности сельскохозяйственных культур, так и на качестве продуктов.
Источниками поступления тяжёлых металлов в почву могут быть атмосферные
осадки. В осадках могут содержаться свинец, кадмий, мышьяк, ртуть, хром,
никель, цинк и другие элементы.
Самым большим источником тяжёлых металлов является, безусловно,
промышленность. Тяжёлые металлы поступают в атмосферу в виде аэрозолей, пыли,
растворы в сточных водах и с мусором. Значительное загрязнение происходит из-за
транспорта и прежде всего автомобильного.
Тяжёлые металлы в минеральных удобрениях являются естественными
примесями, содержащимися в агрорудах. Отдельные пестициды также содержат в своём
составе тяжёлые металлы.
При выращивании сельскохозяйственной продукции на участках загрязнённых
тяжёлыми металлами необходимо решать две задачи: во-первых, подобрать наиболее
устойчивые к загрязнению культуры, способные произрастать в экстремальных условиях
загрязнения; во-вторых, важно, чтобы в товарной части растения не
концентрировались токсичные количества тяжёлых металлов.
Исследования показывают, что тяжёлых металлов больше всего содержится в
корнях, затем идут стебли и листья, и, наконец, семена, клубни, корнеплоды.
Иногда содержание тяжёлых металлов в корнеплодах сопоставимо с их содержанием в
листьях и стеблях. Это объясняется тем, что на корнеплоде имеются корни с
проводящей системой, пронизывающей его толщу. Наиболее чистыми от тяжёлых металлов
будут клубни, так как они не имеют проводящих пучков. Загрязнение клубня
свинцом происходит в результате диффузии за счёт контакта с загрязнённой
почвой. Поэтому практически весь свинец задерживается в кожуре клубня.
На загрязнённых почвах картофель и томаты дают более чистую продукцию,
чем корнеплоды - морковь и редис. Поэтому при выращивании продовольственных
культур на почвах, содержащих заметные количества тяжёлых металлов, следует
избегать размещения на них растений, у которых в пищу используются листья
(салат, шпинат, лук, щавель), стебли и корнеплоды.
Для выращивания сельскохозяйственных культур на загрязнённых почвах
осуществляют ряд профилактических мероприятий. В первую очередь проводится
комплексное агрохимическое окультуривание, заключающееся в повышении содержания
гумуса, нейтрализации почвенной кислотности. В дальнейшем на этих полях
размещают культуры, у которых в пищу идут части растений, слабо накапливающие
тяжёлые металлы (томаты, бахчевые культуры, картофель). Если по каким-либо
причинам нецелесообразно комплексное окультуривание отдельных загрязненных
полей, на них следует размещать технические культуры: лён, коноплю, клещевину,
картофель для переработки на крахмал или спирт, сахарную свеклу для получения
сахара, а также эфирные и масличные растения для получения растительных масел
или сырья для парфюмерной промышленности. В отдельных случаях эти участки можно
отводить под семенники овощных или кормовых культур.
Нельзя использовать загрязнённые почвы для выращивания кормовых культур,
так как на корм скоту идут чаще всего те части растений и в ту фазу развития,
когда в них происходит заметное накопление металлов, а соответственно и
накопление вредных веществ в мясе и молоке животных.
Разумеется, на загрязнённых почвах нельзя размещать овощи,
перерабатываемые на продукты детского питания (шпинат, морковь и др.).
С 1986 г. под воздействием последствий аварии на Чернобыльской АЭС
произошло загрязнение сельскохозяйственных угодий, лесов смесью продуктов
ядерного распада и нейтронной активации. Основными радионуклидами,
определяющими радиационный фон являются цезий - 137 и стронций - 90. Это
наиболее актуально для районов, прилегающих к 30-ти километровой зоне
отчуждения и районам, попавшим под радиационный след [14].
Выводы. Основным потребителем химических веществ в сельском хозяйстве
служит растениеводство. Ежегодно в мире для повышения плодородия почвы в
составе минеральных удобрений вносится около 60000000 т азота, фосфора и калия
и до 5000000 т пестицидов. Современное сельскохозяйственное производство,
основанное на интенсивной системе земледелия, на широкомасштабной химизации
сельскохозяйственного производства и на интенсификации животноводства получает
не только большие объёмы продукции, но и наносит колоссальный вред окружающей
среда. Поэтому для разрешения проблем загрязнения почвы нитратами, пестицидами,
тяжелыми металлами необходимо тщательно очищать удобрения на предприятиях, где
их производят, и постоянно контролировать содержание в партиях удобрений и в
почвах. Также на современном этапе развития сельскохозяйственного производства
главная задача химизации земледелия состоит в повышении ее эффективности путём
более рационального применения удобрений, в переходе от разрозненных приемов
удобрения отдельных культур к научно обоснованной системе, а также в
организованной системе контроля за качественным и количественным составом
выпускаемой продукции.
.
Экологические проблемы, связанные со стоками животноводческих ферм
Животноводство - одна из ведущих отраслей сельского хозяйства. Значение
этой отрасли определяется не только высокой долей в валовой продукции, но и
большим влиянием на экономику сельского хозяйства. Население получает от
животноводства такие ценные продукты, как молоко, мясо, яйца, жиры. Эта отрасль
снабжает легкую и пищевую промышленность сырьем, из которого готовят пищевые
продукты, консервы, многие товары широкого потребления (рисунок 17).
Рисунок 17.Животноводческая ферма
Экскременты животных и птицы благодаря высокому содержанию органического
вещества, а также питательных элементов (фосфор, калий, микроэлементы) издавна
считаются ценным удобрением. Однако внесение их в избыточных количествах, то
есть в дозах, которые превышают потребности растений, ведет к нарушению
механизма преобразования и может ухудшить свойства грунта (водопроницаемость,
влагоемкость, содержимое кислорода, и др.), а, следовательно, и плодородие
почвы.
Одновременно с основными питательными элементами (азотом, фосфором и
калием), которые содержатся в экскрементах животных, в почву попадают и могут
накапливаться в токсичных концентрациях и другие соединения, которые негативно
влияют на грунт и растения.
Исследования показывают, что внесение в почву экскрементов животных в
дозах, которые превышают оптимальную (45 т/га на год), негативно отражается на
плодородии почв и жизнедеятельности микроорганизмов и растений. Например, в
грунте появляется избыток растворимых солей, которые могут задерживать рост,
или вымываются в грунтовые воды. Вместе с экскрементами в почву попадают медь и
мышьяк, которые добавляют в корм для птицы против некоторых заболеваний или для
стимуляции роста. Нитраты, присутствующие в почве в избыточном количестве,
могут мигрировать через грунтовой профиль к грунтовым водам, а также смываться
поверхностными водами в процессе эрозии.
В Беларуси существует большое количество животноводческих комплексов:115
по выращиванию крупного рогатого скота и 114 свиноферм. Большинство из них не
оборудовано очистными сооружениями. На крупных комплексах накапливаются отходы,
которые сбрасываются в реки и водоемы и загрязняют поверхностные и подземные
воды (приложение Б).
Так, например, на 2013 г. были подсчитаны объёмы отходов животноводства
по областям и Беларуси в целом.
В Брестской области наибольшее количество отходов приходится от крупного
рогатого скота, а значительно меньше отходов от свиноводства и птицеводства.
Также следует отметить, что эта область занимает второе место по отходам после
Минской области (рисунок 18).
Рисунок 18.Объёмы поступления отходов животноводства в Брестской области
Объёмы поступления отходов животноводства по Витебской области
распределены также как и в Брестской области: отходы крупного рогатого скота
больше, чем отходы свиноводства и птицеводства (рисунок 19).
Рисунок 19. Объёмы поступления отходов животноводства в Витебской области
В Гомельской области отходов животноводства меньше, чем в Брестской и
Витебской области. Но также как и в этих областях, большее количество отходов
от общей суммы приходится на крупного рогатого скота, а наименьшее на
свиноводство и птицеводство. Стоит отметить, что в Гомельской области
насчитывается самое меньшее количество отходов сравнению с другими областями
(рисунок 20).
Рисунок 20. Объёмы поступления отходов животноводства в Гомельской
области
В Могилёвской области по сравнению с Гомельской областью количество
отходов от крупного рогатого скота меньше, а по свиноводству больше, как и по
птицеводству (рисунок 21).
Рисунок 21. Объёмы поступления отходов животноводства в Могилёвской
области
Гродненская область занимает третье место по отходам после Минской и
Брестской области. Также следует отметить, что в этой области насчитывается
наименьше количество отходов по птицеводству по сравнению с другими областями
(рисунок 22).
Рисунок 22. Объёмы поступления отходов животноводства в Гродненской
области
В Минской области насчитывается самое высокое количество отходов от
животноводства, причём, как и по отходам от крупного рогатого скота, так и по
свиноводству и птицеводству (рисунок 23).
Рисунок 23. Объёмы поступления отходов животноводства в Минской области
Объёмы поступления отходов животноводства по Беларуси распределены
следующим образом: на крупного рогатого скота приходится 66 %, на свиноводство
приходится 22 %, на птицеводство приходится 12 % (рисунок 24).
Рисунок 24. Объёмы поступления отходов животноводства по Беларуси
Нередко комплексы находятся в пониженной (по рельефу) местности, с
высоким уровнем залегания грунтовых вод, на почвах, легко проводящих стоки к
водоносным слоям или водоисточникам, что при недостаточной гидроизоляции
приводит к заражению воды. Кроме того, для хранения больших объемов стоков
используется открытые хранилища, что создает воздушный слой, заполненный
испарениями, способный при соответствующей температуре и направлении ветра
перемещаться на значительные расстояния и оказывать неблагоприятное воздействие
на природу и человека.
В сельском хозяйстве наибольшую экологическую опасность представляют
мелкие фермы и крупные животноводческие комплексы. Для мелких ферм характерен
низкий уровень механизации рабочих процессов, они не имеют навозохранилищ,
капитальных силосохранилищ. Пункты утилизации скота, размещены, как правило, с
нарушением санитарных норм (таблица 3 и 4).
Таблица 3. Концентрация загрязняющих веществ в сточных водах животноводческих
ферм и комплексов в мг/л
|
Концентрация загрязняющих веществ
|
Взвешенные вещества
|
БПК
|
Нефтепродукты
|
|
Выгульные площадки крупного рогатого скота и свиней
|
2000-3000
|
1000−1500
|
−
|
|
Внут. дороги с твердым покрытием
|
250−4000
|
50−80
|
−
|
|
Открытые стоянки автомашин и сельскохозяйственной техники
|
800−1200
|
160−200
|
50−100
|
|
Крыши зданий
|
75−120
|
25−40
|
−
|
Таблица 4. Концентрация биогенных веществ в поверхностном стоке
животноводческих комплексов в мг/л
|
Биогенные вещества
|
Концентрации биогенных веществ
|
|
на свинокомплексах
|
на комплексах крупногорогатого скота
|
|
Азот общий
|
1500−2500
|
600−800
|
|
Азот аммонийный
|
600−800
|
500−650
|
|
Фосфор
|
500−900
|
350−650
|
|
Калий
|
400−500
|
700−850
|
Методы очистки и обеззараживание навоза и навозных стоков. Хранение и
обеззараживание твердого навоза проводят в навозохранилищах двумя способами:
анаэробным и аэробно-анаэробным. Благодаря процессам брожения происходит
увеличение температуры за счет термофильных микробов и гибель большинства
микроорганизмов, находящихся в экскрементах животных. После обеззараживания
навоз используется как удобрение.
Большего внимания необходимо уделять обеззараживанию жидкой фракции
навоза. Наиболее эффективным является биологический метод обеззараживания
сточных вод. В этом процессе могут участвовать бактерии двух видов: аэробы,
развивающиеся в присутствии кислорода, и анаэробы, способные к
жизнедеятельности без доступа кислорода. Биологический метод существенно
снижает бактериальное загрязнение и содержание биогенных элементов (азота,
фосфора, калия) в навозных стоках.
В свою очередь, биологический метод разделяется на естественный и
искусственный способы. К системам, использующим естественный метод очистки
сточных вод, относятся:
а) сооружения по разделению сточных вод на фракции для использования
жидкой части стоков на земледельческих полях орошения, а также на полях
удобрительного полива;
б) сооружения по разделению сточных вод на фракции по использованию их
жидкой части на рыбоводно-биологических прудах;
в) вывозка стоков на поля без предварительного разделения на фракции.
К сооружениям искусственной биохимической очистки навозных стоков
относятся аэротенки и биофильтры различных типов, а естественной биохимической
очистки - поля орошения, поля удобрительного полива, поля фильтрации, установки
для торфокомпостирования.
В смешанные системы очистки и использования животноводческих сточных вод
входят одно-, двухступенчатые биологические очистные сооружения и
земледельческие поля орошения для использования биологически очищенных сточных
вод.
Наряду с вышеназванными системами очистки и использования
животноводческих сточных вод на некоторых свиноводческих комплексах и фермах
используются сооружения и установки по переработке сточных вод на кормовые
дрожжи, выращиванию на твердой фракции сточных вод личинок мух, обработке их в
окислительных траншеях и метатенках, а также сушке и сжиганию [17].
На крупных комплексах основным способом удаления навоза является
гидросмыв, при котором навозные стоки по системе трубопроводов поступают на
станции распределения по фракциям. Затем твердую фракцию вывозят на поле, а
жидкую собирают в отстойниках, разбавляют чистой водой и используют для
орошения. Учитывая это, основными мероприятиями охраны почв от загрязнения
экскрементами животных является нормируемое кормление животных и использование
органических удобрений в оптимальных количествах.
Но в свою очередь экологи бьют тревогу, так как и традиционный гидросмыв
навоза приводит не только к засорению воды, но и к выработке, опустыниванию
близлежащих к животноводческим комплексам земель. Выход специалисты видят во
внедрении биогазовых установок.
Наибольшая доля биогаза поступает от животноводческих ферм. Биогаз
получают из биологического материала живых организмов, и он формируется в
процессе биологического распада этого органического вещества при отсутствии
кислорода (рисунок 25).
Рисунок 25.Биогазовая установка
Биогазовая установка является сложным устройством, состоящим из множества
элементов. Схема такой установки зависит в большой степени от типа и количества
поставляемого сырья [19].
Выводы. Крупномасштабное животноводство и современные средства удаления
большого количества твердых отходов этой отрасли создают опасность загрязнения
почвы и воды разнообразными ядохимикатами, нитратами, вредными веществами и
микроорганизмами. Поэтому главной задачей на сегодняшний день является защита
окружающей среды от попадания навозных стоков, ядохимикатов, нитратов,
микроорганизмов и других веществ в подземные и пресные воды, почву и атмосферу.
Для выполнения этой задачи необходима правильная утилизация отходов с помощью
новых технологий, таких как очистка навозных стоков при помощи навозохранилищ;
переработка или сбраживание навозной массы, применение биогазовых установок.
В среднем по Беларуси объём отходов животноводства на 2014 г. составил
41605,8 тыс. т, из которых 27377,6 тыс. т приходится на крупно рогатого скота,
9400,1 тыс. т на отходы свиноводства и 4828,1 тыс. т на отходы птицеводства.
Среди всех областных центров Гомельская область характеризуется наименьшим
поступлением отходов животноводства, а наибольшими характеризуются Минская и
Брестская область.
5.
Загрязнение водных систем сельскохозяйственными предприятиями
Вблизи животноводческих комплексов особую угрозу окружающей среде
представляет скопление навоза, а также нитратное и микробное загрязнение земли,
поверхностных и грунтовых вод. Загрязнение почв, снежного покрова и вод
местного стока влечет за собой соответствующие изменения показателей качества
кормовых культур на сельскохозяйственных угодьях, примыкающих к
животноводческим фермам. Угрозу окружающей среде представляют также стоки
силосных ям.
Поступление загрязняющих веществ в водостоки с животноводческих ферм и
комплексов зависит от способа удаления навоза. Оно происходит при прямом смыве
сточных вод после очистки, а также в результате потерь, возникающих в процессе
утилизации отходов животноводства. При стойловом содержании скота накапливаются
большие массы навоза. Из-за его несовершенной утилизации в водные системы
выносятся немалые количества грубодисперсной малоразложившейся органики и
биогенных веществ. При выпасе скота на пастбищах также происходит вынос
биогенных веществ в водостоки, поскольку пастбищные угодья чаще всего размещаю
в речных долинах.
Влияние животноводства на загрязнение вод обусловлено и тем, что фермы и
комплексы располагаются преимущественно в непосредственной близости от рек и
озер. Поскольку продолжительность миграционного пути биогенов от их источников
до водных объектов невелика, они не успевают закрепиться в почве и их концентрация
остается высокой. В качестве основного направления, которое в наибольшей
степени предотвратило загрязнение окружающей среды при стойловом содержании
скота на животноводческих фермах и комплексах является очистка и утилизация
навозных стоков [20].
Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и
минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и
талой воды. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе,
рыбе, и по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно
как на отдельные органы, так и на организм в целом.
Из других загрязнителей необходимо назвать металлы (например, ртуть,
свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы,
ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей и из тока
животноводческих ферм. Расширенное производство (без очистных сооружений) и
применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов
вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого
внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями;
поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных
сельскохозяйственных угодий ь, при сбросе в водоемы отходов
предприятий-производителей, а также в результате потерь при их транспортировке,
хранении и частично с атмосферными осадками. Наряду с ядохимикатами стоки
содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия),
вносимых на поля. Кроме того, большое количество органических соединений азота
и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с
канализационными стоками.
Повышение концентрации питательных веществ в воде приводит к нарушению
биологического равновесия в водоеме. Сначала в таких водоемах резко
увеличивается количество микроскопичных водорослей. С увеличением кормовой базы
возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем
происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходу
всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода.
Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится зазорным для
существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает» [21].
Вредные вещества в зависимости от их состава и характера действия
нормируются по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ). В водоёмах
рыбохозяйственного назначения выделяют следующие показатели: токсикологический,
рыбохозяйственный, санитарно-токсикологический, органолептический и
общесанитарный. Токсикологический показатель влияет на организм человека и
обитающих в воде животных. Органолептический показатель указывает на изменения
цвета, вкуса, запаха. Обще-санитарный показатель влияет на общее санитарное
состояние водоёма, на скорость протекания процессов самоочищения.
Санитарно-токсикологический показатель оказывает вредное воздействие на
организм человека. Рыбохозяйственный показатель показывает влияние на рыбное
население (порча качества промысловых рыб).
Для каждого из нормируемых веществ устанавливают своё значение ПДК. Также
каждому веществу присваивается ЛПВ в зависимости от характера действия
вещества. Рассмотрим некоторые из них.
Азот аммонийный. ПДК - 0,39 мг/дм³. По лимитирующему показателю вредности
относится к токсикологическому показателю. Относится к 4 классу опасности. Повышение
обычно указывает на свежее загрязнение. Хотя аммонийный азот и относится к
числу биогенных элементов, необходимых для жизнедеятельности флоры и фауны, но
превышение его концентрации в сточной воде может привести к гибели живых
организмов, особенно он опасен для рыб.
Азот нитритный. ПДК - 0,024 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
токсикологический. Относится ко 2 классу опасности. Повышение его концентрации
обычно указывает на свежее загрязнение. Нитриты представляет собой
промежуточную ступень в цепи бактериальных процессов окисления аммония до
нитратов и, напротив, восстановления нитратов до азота и аммиака.
Высокотоксичный, канцерогенный метаболит. Вызывает гипоксию (кислородное
голодание, одышку), слабость, сонливость, ощущение усталости, тошноту,
ухудшение работы почек, сердца, печени, нервной системы, щитовидной железы,
авитаминоз, снижение кровяного давления.
Азот нитратный. ПДК - 9,03 мг/дм³. Лимитирующий показать вредности −
санитарно-токсикологический. Относится к 3 классу опасности. Повышение его
концентрации обычно указывает на загрязнение в предшествующем времени.
Канцерогенный метаболит. Способствуют развитию вредной микрофлоры кишечника и
вторичной интоксикации организма, заболеваний крови, сердечно-сосудистой
системы.
Алюминий. ПДК - 0,04 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
токсикологический. Относится к 3 классу опасности. К источникам поступления
алюминия в природные воды можно отнести: частичное растворение глин и
алюмосиликатов, атмосферные осадки, сточные воды различных производств. Ионы
алюминия обладают токсичностью по отношению ко многим видам живых организмов и
человеку.
Железо общее. ПДК - 0,1 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
токсикологический. Относится к 3 классу опасности. Соединения железа поступают
в поверхностные воды за счёт химического выветривания горных пород.
Значительное его количество поступает в водоёмы с подземными стоками, с
производственными и сельскохозяйственными сточными водами. Являясь биологически
активным элементом, железо в определённой степени влияет на интенсивность
развития фитопланктона и качественный состав микрофлоры в водоёме.
Ксилол. ПДК - 0,05 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
органолептический. Относится к 3 классу опасности. Ксилол − прозрачная,
бесцветная, душистая жидкость, которая очень огнеопасна. Обычно
совершенствуется от сырой нефти. Исследования указывают, что высокие
концентрации ксилола могут вызвать увеличенные числа смертельных случаев, и
отсроченный рост и развитие организмов.
Кадмий. ПДК - 0,005 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
токсикологический. Относится ко 2 классу опасности. Это вещество токсично в
повышенных концентрациях. Как и многие другие тяжелые металлы, кадмий имеет
отчетливую тенденцию к накоплению в организме. Период его полувыведения
составляет 10−35 лет.
Марганец. ПДК - 0,01 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
токсикологический. Относится к 3 классу опасности. Он поступает в поверхностные
воды в результате выщелачивания минералов, содержащих марганец. Значительные количества
марганца поступают в процессе разложения водных животных и растительных
организмов. Избыточное содержание марганца снижает органолептические свойства
воды. Марганец крайне токсичный элемент, оказывающий губительное воздействие на
нервную и кровеносную системы.
Медь. ПДК - 0,001 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
токсикологический. Относится к 3 классу опасности. Основным источником
поступления меди в природные воды являются сточные воды предприятий химической
промышленности. Медь может появляться в результате коррозии медных
трубопроводов и других сооружений, используемых в системах водоснабжения. В
растворенном виде считается ядовитой. Повышение количества меди в питьевой воде
характеризуется неприятным вяжущим привкусом.
Мышьяк. ПДК - 0,05 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
токсикологический. Относится ко 2 классу опасности. Большинство соединений
мышьяка, обнаруженных в природных водах, попали туда вследствие размытия пород,
в которых они находились миллионы лет в виде сульфидных минералов. Мышьяк
является ядом и вызывает острые отравления.
Нефтепродукты. ПДК - 0,05 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
рыбохозяйственный. Имеют 3 класс опасности. Они относятся к числу наиболее
распространённых и опасных веществ, загрязняющих поверхностные воды. Основная
опасность нефтепродуктов заключается в их токсичности и пожароопасности.
Неблагоприятное воздействие нефтепродуктов сказывается различными способами на
организме человека, животном мире, водной растительности и биологическом состоянии
водоёма.
Ртуть. ПДК - 0,00001 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
токсикологический. Относится к 1 классу опасности. Основные пути попадания её в
воду: химические производства; сжигания каменного угля; из семян
сельскохозяйственных растений. Ртуть может оказывать токсическое воздействие на
нервную, пищеварительную и иммунную системы, а также на легкие, почки, кожу и
глаза.
Сульфаты. ПДК - 100 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности −
санитарно-токсикологический. Относятся к 4 классу опасности. Главным источником
сульфатов в поверхностных водах являются процессы химического выветривания и
растворения серосодержащих минералов. Значительное количество сульфатов
поступает в водоёмы в процессе отмирания наземных и водных существ
растительного и животного происхождения и с подземным стоком. Повышенное
содержание сульфатов ухудшает органолептические свойства воды. Вызывают
раздражение слизистой оболочки, дыхательной системы, кожи, нарушают процесс
переваривания пищи.
Фенолы. ПДК - 0,001 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности -
рыбохозяйственный. Относится ко 2 классу опасности. В воде в естественных
условиях образуются в процессах метаболизма водных организмов водных
организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих
как в водной толще, так и в донных отложениях. Сброс фенольных вод в водоёмы и
водотоки резко ухудшает их санитарное состояние, оказывая влияние на живые
организмы. Токсичен.
Формальдегид. ПДК - 0,01 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности −
обще-санитарный. Относится ко 2 классу опасности. Поступает в водную среду с
промышленными и коммунальными сточными водами. Формальдегид оказывает
общетоксическое действие, вызывает поражение ЦНС, лёгких, печени, почек,
органов зрения. Формальдегид обладает раздражающим, аллергенным, мутагенным,
канцерогенным действием [22].
Вода является безвредной, если её загрязненность не превышает одной дозы.
Когда мы имеем в виду комплекс веществ одной группы ЛПВ, безвредной вода будет
в том случае, когда общее содержание всех веществ одной группы ЛПВ будет не
превышать одной дозы. Данное положение математически может быть представлено
так следующей формулой:
Чтобы не загрязнять водоемы стоками животноводческих ферм, строят
хранилища с бетонными стенами; фермы, расположенные рядом с реками и ручьями,
перемещают, чтобы снизить вероятность попадания загрязняющих веществ в воду.
Также непосредственно осуществляется контроль загрязняющих веществ с помощью
расчётных методов. Поскольку каждое загрязняющее вещество имеет своё значение
ПДК и лимитирующий показатель вредности. Но стоит отметить, что вещества могут
иметь один показатель ЛПВ, но совершенно разные ПДК - это будет обусловлено
тем, что каждое вещество имеет своё пороговое значение вредности. Поэтому,
например, у алюминия ПДК - 0,04 мг/дм³, а у марганца ПДК - 0,01 мг/дм³
при условии, что ещё эти
2 вещества имеют одинаковый 3 класс опасности. Также есть и более вредные
вещества, например, такие как ртуть, у которой ПДК - 0,00001 мг/дм³
и она имеет один ЛПВ с
марганцем и алюминием, но при этом это очень опасный элемент имеющий 1 класс
опасности.
6. Оценка влияния загрязнения сельскохозяйственных угодий на
качество сельскохозяйственной продукции и здоровье человека
Проблема урожайности всегда была актуальной во все времена. Сегодня для
повышения урожайности и качества выращиваемого продукта стали прибегать к
использованию веществ химического происхождения. Несмотря на то, что эти
вещества дают ощутимый результат и эффект в выращивании растений, они остаются
в продуктах и могут навредить нашему здоровью.
Так минеральные удобрения способны оказывать отрицательное воздействие
как на растения, так и на качество растительной продукции, а также на
организмы, ее потребляющие (таблица 5).
Таблица 5 - Воздействие минеральных удобрений на растения и качество
растительной продукции
|
Виды удобрений
|
Влияние
|
|
положительное
|
отрицательное
|
|
Азотные
|
Повышают содержание белка в зерне, улучшают хлебопекарные
качества зерна
|
При высоких дозах или несвоевременных способах внесения -
накопление в виде нитратов, буйный рост в ущерб устойчивости, повышенная
заболеваемость. Основные накопители - овощи, кукуруза, овес, табак
|
|
Фосфорные
|
Снижают отриц. воздействия азота, ул. качество прод.,
способствуют пов. устойчивости растений к болезням
|
При высоких дозах возможны токсикозы растений. Действуют в
основном через содержащиеся в них тяжелые металлы (кадмий, мышьяк),
радиоактивные элементы и фтор. Основные накопители - петрушка, лук, щавель
|
|
Калийные
|
Аналогично фосфорным
|
В осн. через нак. хлора при внесении хлор. калия. При
избытке калия - токсикозы. Основные нак. калия - картофель, виноград,
гречиха, овощи закрытого грунта
|
Таблица 6 - Воздействие минеральных удобрений на животных и человека
|
Виды удобрений
|
Основные воздействия
|
|
Азотные (нитратные формы)
|
Нитраты (ПДК для воды 10 мг/л) восстанавливаются в
организме до нитритов, вызывающих нарушение обмена веществ, отравления,
ухудшение иммунитета, метгемоглобинию (кислородное голодание тканей). При
взаимодействии с аминами (в желудке) образуют нитрозамины - опаснейшие
канцерогены. У детей могут вызывать тахикардию, цианоз, потерю ресниц, разрыв
альвеол. В животноводстве: авитаминозы уменьшение продуктивности, накопления
мочевины в молоке, повышение заболеваемости, снижение плодовитости
|
|
Фосфорные (суперфосфат и содержащийся в нем фтор, кадмий и
др. тяжелые металлы)
|
В основном через фтор. Избыток его в питьевой воде (более 2
мг/л) вызывает повреждение эмали зубов у человека, потерю эластичности
кровеносных сосудов, остеохондрозные явления (более 8 мг/л)
|
|
Хлорсодержащие удобрения (хлористый калий, хлористый
аммоний)
|
Потребление воды с содержанием хлора (более 50 мг/л)
вызывает отравления человека и животных
|
Чтобы избежать печальных последствий от употребления нитратов и нитритов
тщательно мойте свежие овощи и фрукты, старайтесь не употреблять магазинные
консервации, делайте термическую обработку продуктов. Следует отдельно отметить
продукты, которые в большей степени накапливают в себе нитраты: шпинат, укроп,
петрушка, салат, редис, морковь, свекла и сельдерей. У таких продуктов как
морковь, свекла и редис, нитраты скапливаются в нижней части корня. Старайтесь
избавлять от этих частей продуктов.
Вымачивайте и тщательно промывайте в холодной проточной воде. Старайтесь
покупать продукты в проверенных местах. Хорошо осматривайте продукты - внешний
вид, место сбора, срок хранения, все это играет важную роль при выборе [24].
Из всех химических веществ, которые поступают в организм человека с
воздухом, водой, пищей, наиболее опасными считаются пестициды. Стойкие
пестициды способны накапливаться в жировой ткани людей и животных, отрицательно
воздействуя на нервную и сердечно-сосудистую системы. Нерациональное применение
пестицидов в сельском хозяйстве приводит к их накоплению в почве, пищевых
продуктах. Однако не вызывает сомнения, что повышение культуры земледелия,
улучшение технологии внесения пестицидов, ограничение их применения в районах,
близко прилегающих к водоемам, строгая дозировка при внесении в почву могут в
значительной степени снизить их негативное воздействие [25].
Таблица 7.Классы опасности пестицидов и агрохимикатов в мг/кг
|
Критерии оценки
|
Классы опасности
|
|
1 (чрезвычайно опасные)
|
2 (высоко опасные)
|
3 (умеренно опасные)
|
4 (мало опасные)
|
|
Средняя смертельная доза при введении в желудок
|
Менее 50
|
51-200
|
201-1000
|
Более 1000
|
|
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу
|
Менее 100
|
101-500
|
501-2000
|
Более 2000
|
|
Стойкость (почва) Т90
|
Время разложения на нетокс. компоненты - более 1 года
|
Время разложения на нетоксичные компоненты от 6 до 12
месяцев
|
Время разложения на нетоксич. компоненты от 2 до 6 месяцев
|
Время разложения на нетоксичные компоненты - в течение 2
месяцев
|
Частыми симптомами отравления пестицидами являются головокружение,
утомляемость, головная боль, плохой сон и аппетит. Чтобы избежать попадания
пестицидов в организм старайтесь избегать так называемых «стихийных рынков» и
покупать продукты в проверенных местах. Снизить уровень пестицидов в продуктах
помогает очистка продукта под холодной проточной водой, очистка от кожуры, а
также термическая обработка [26].
Для предотвращения нежелательных экологических последствий от применения
минеральных удобрений необходимыми являются следующие требования:
а) четкий контроль над правильным их использованием;
б) применение сбалансированного удобрения;
в) дробное внесение больших доз азотных удобрений;
г) совместное внесение органических и минеральных удобрений;
д) недопущение внесения удобрений на замерзшую почву;
е) транспортирование твердых и жидких удобрений в специально
оборудованных транспортных средствах;
ж) прекращение подкормок за 3-4 недели до уборки урожая и др.
Для устранения нежелательных экологических последствий от применения
пестицидов необходимо соблюдение следующих требований:
а) определять минимально эффективные дозы;
б) избегать многократной обработки больших площадей;
в) выполнять не сплошную, а ленточную, краевую, очаговую обработку и
оставлять необработанные полосы для укрытия животных;
г) не проводить химическую борьбу с вредителями и сорняками в период
размножения птиц и зверей;
д) хранить пестициды только на специальных складах;
е) осуществлять контроль за содержимым их остатков в объектах окружающей
среды;
ж) совершенствовать способы применения пестицидов;
з) применять в борьбе с сорняками, вредителями и болезнями биологические
методы борьбы;
и) использовать пестициды с коротким периодом жизни и регулярно
чередовать препараты одного и того же назначения.
Наибольшую опасность для здоровья человека, как источник поступления
радионуклидов, представляют продукты животного происхождения, произведённые на
загрязнённых территориях. Наиболее неблагоприятными в этом отношении является
скотоводство и овцеводство, а свиноводство и птицеводство, когда животные
обычно содержатся в закрытых помещениях и питаются концентрированными кормами,
находятся в сравнительно лучших условиях. Критическим продуктом в случае
загрязнения пастбищ является молоко. С молоком в организм человека в
значительных количествах могут поступать такие опасные радионуклиды как йод -
131, стронций - 90 и другие. Особую опасность в начальный период представляет
собой йод - 131, что обусловлено большим выходом его в реакциях деления урана и
плутония и его высокой миграционной способностью [28].
Выводы. При нерациональном использовании минеральных и органических
удобрений возникает реальная опасность загрязнения сельскохозяйственной
продукции и воздействия на здоровье человека. Поэтому, дозы удобрений должны
быть оптимальными. Необходим четкий контроль над правильным их использованием,
применением, внесением и др. Так для азотных удобрений ПДК для воды 10 мг/л;
для фосфорных - не более 2 мг/л; для хлорсодержащих удобрений значение ПДК не
должно превышать 50 мг/л.
Для устранения нежелательных экологических последствий от применения
пестицидов необходимо: определять минимально эффективные дозы, использовать
пестициды с коротким периодом жизни, осуществлять контроль над их содержанием.
Заключение
минеральный удобрение сельскохозяйственный
Земельная площадь Гомельской области по размерам своей территории
занимает первое место среди других областей и составляет 4036,2 тыс. га.
Сельскохозяйственные угодья занимают 36,3 % общей площади земельного фонда. Под
пашню используется 19,7 % земель. На территории Гомельской области встречаются
дерново-карбонатные, дерново-подзолистые, дерново-заболоченные почвы,
торфяно-болотные, антропогенно-преобразованные и другие виды почв.
Дерново-карбонатные почвы в значительной степени распаханы, так как
характеризуются высоким плодородием. Однако они распространены в виде небольших
пятен на территории отдельных населенных пунктов. Среди дерновых почв дерновые
заболоченные почвы содержат много минеральных веществ и гумуса и имеют довольно
высокий потенциал плодородия.
Ресурсный потенциал сельскохозяйственных предприятий области довольно
высок. Агропромышленный комплекс способен удовлетворить потребности населения в
основных продуктах питания и обеспечить сырьём перерабатывающую отрасль. В
области имеется 245 колхозов, 166 совхозов, 2 межхоза по производству
сельскохозяйственной продукции, сотни фермерских хозяйств и многочисленные
личные подсобные хозяйства граждан. Основные сельскохозяйственные отрасли:
мясо-молочное животноводство, овощеводство и картофелеводство, а также
льноводство (в восточной части). В области повсеместно возделываются зерновые
культуры − 49 % всех посевных площадей. Под картофелем во всех категориях
хозяйств занято около 12 % посевных площадей, под овощами и техническими
культурами - 4,2 %, кормовыми культурами - 34 %. Около 50 % произведенного в
области продовольствия экспортируется в различные страны мира.
Основным потребителем химических веществ в сельском хозяйстве служит
растениеводство. Ежегодно в мире для повышения плодородия почвы в составе
минеральных удобрений вносится около 60000000 т азота, фосфора и калия и до
5000000 т пестицидов. Современное сельскохозяйственное производство, основанное
на интенсивной системе земледелия, на широкомасштабной химизации
сельскохозяйственного производства и на интенсификации животноводства получает
не только большие объёмы продукции, но и наносит колоссальный вред окружающей
среда. Поэтому для разрешения проблем загрязнения почвы нитратами, пестицидами,
тяжелыми металлами необходимо тщательно очищать удобрения на предприятиях, где
их производят, и постоянно контролировать содержание в партиях удобрений и в
почвах. Также на современном этапе развития сельскохозяйственного производства
главная задача химизации земледелия состоит в повышении ее эффективности путём
более рационального применения удобрений, в переходе от разрозненных приемов
удобрения отдельных культур к научно обоснованной системе, а также в
организованной системе контроля за качественным и количественным составом
выпускаемой продукции.
Крупномасштабное животноводство и современные средства удаления большого
количества твердых отходов этой отрасли также создают опасность загрязнения
почвы и воды разнообразными ядохимикатами, нитратами, вредными веществами и
микроорганизмами. Поэтому главной задачей на сегодняшний день является защита
окружающей среды от попадания навозных стоков, ядохимикатов, нитратов и других
веществ в подземные и пресные воды, почву и атмосферу. Для выполнения этой
задачи необходима правильная утилизация отходов с помощью новых технологий,
таких как очистка навозных стоков при помощи навозохранилищ; переработка или
сбраживание навозной массы, применение биогазовых установок.
В среднем по Беларуси объём отходов животноводства на 2014 г. составил
41605,8 тыс. т, из которых 27377,6 тыс. т приходится на крупно рогатого скота,
9400,1 тыс. т на отходы свиноводства и 4828,1 тыс. т на отходы птицеводства.
Среди всех областных центров Гомельская область характеризуется наименьшим
поступлением отходов животноводства, а наибольшими характеризуются Минская и
Брестская область.
Чтобы не загрязнять водоемы стоками животноводческих ферм, строят
хранилища с бетонными стенами; фермы, расположенные рядом с реками и ручьями,
перемещают, чтобы снизить вероятность попадания загрязняющих веществ в воду.
Также непосредственно осуществляется контроль загрязняющих веществ с помощью
расчётных методов. Поскольку каждое загрязняющее вещество имеет своё значение
ПДК и лимитирующий показатель вредности. Но стоит отметить, что вещества могут
иметь один показатель ЛПВ, но совершенно разные ПДК - это будет обусловлено
тем, что каждое вещество имеет своё пороговое значение вредности. Поэтому,
например, у алюминия ПДК - 0,04 мг/дм³, а у марганца ПДК - 0,01 мг/дм³
при условии, что ещё эти
2 вещества имеют одинаковый 3 класс опасности. Также есть и более вредные
вещества, например, такие как ртуть, у которой ПДК - 0,00001 мг/дм³
и она имеет один ЛПВ с
марганцем и алюминием, но при этом это очень опасный элемент, имеющий 1 класс
опасности.
При нерациональном использовании минеральных и органических удобрений
возникает реальная опасность загрязнения сельскохозяйственной продукции и
воздействия на здоровье человека. Поэтому, дозы удобрений должны быть
оптимальными. Необходим четкий контроль над правильным их использованием,
применением, внесением и др. Так для азотных удобрений ПДК для воды 10 мг/л;
для фосфорных - не более 2 мг/л; для хлорсодержащих удобрений значение ПДК не
должно превышать 50 мг/л. Для устранения нежелательных экологических
последствий от применения пестицидов необходимо: определять минимально
эффективные дозы, использовать пестициды с коротким периодом жизни,
осуществлять контроль над их содержанием.
Список
использованных источников
1. Черников,
В.А. Агроэкология / В. А. Черников, Р. М. Алексахин, А. В. Голубев. - М.:
Колос, 2000. - 536 с.
. Клебанович,
Н. В. География почв Беларуси / Н. В. Клебанович, В. С. Аношко, Н. К. Чертко,
Н. В. Ковальчик, А. Ф. Черныш. - Минск: БГУ, 2009. - 198 с.
. Горбылева,
А. И. Почвы Беларуси: учебное пособие для вузов / А. И. Горбылева. - М.: ИВЦ
Минфина, 2007. - 184 с.
. Земельные
ресурсы и почвы [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://minpriroda.gov.by/uploads/files/000585_135934_5.pdf. - Дата доступа: 25.
02. 2016.
. ALL.BIZ:
Беларусь [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.by.all.biz/selskoe-hozyajstvo-gomelskaya-oblast-srd6005. - Дата
доступа: 25. 02. 2016.
. Комитет по
сельскому хозяйству и продовольствию Гомельского областного исполнительного
комитета Республики Беларусь [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.agro.gomel.by/index.php. - Дата доступа: 25. 02. 2016.
. Мониторинг
земель [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.nsmos.by/monitoring.pdf. - Дата доступа: 03. 03. 2016.
. АгроСборник
[Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://agrosbornik.ru/raznoe/306-aprel-2015/2417-primjenjenije-nitrata-ammonija-v-sjelskom-khozjajstvje.html.
- Дата доступа: 07. 03. 2016.
.
Мельниченко, Д. А. Оценка загрязнения продуктов питания нитратами: методическое
пособие / Д. А. Мельниченко, П. В. Камлач, В. И. Камлач, А. П. Клюев. - Минск:
БГУИР, 2015. - 18 с.
. Максаков,
В. Я. Нитраты и кормление животных / В. Я. Максаков, Г.Н. Шевцова. - К.:
Урожай, 1999. - 72 с.
. Кузьмин, С.
И. Пестициды в Республике Беларусь: инвентаризация, мониторинг, оценка
воздействия на окружающую среду / С. И. Кузьмин, А. А. Савастенко. - Минск: Бел
НИЦ «Экология», 2011. - 84 с.
. Мельников,
Н. Н. Справочник по пестицидам / Н. Н. Мельников, К. В. Новожилов, С. Р. Белан,
Т. Н. Пылова. - М.: Химия, 1985. - 352 с.
. Популярная
медицинская энциклопедия (пестициды) [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://www.bibliotekar.ru/624-7/96.htm. - Дата доступа: 09. 03. 2016.
Приложение
А
Агрохимическая
характеристика пахотных почв Гомельской области на 2013 г.
Таблица А.1. Агрохимическая характеристика пахотных почв Гомельской
области на 2013 г.
|
Район
|
рН
|
Оксид фосфора (V)
|
Оксид калия
|
Гумус
|
|
Средневзвеш., рН
|
Средневзвеш., мг/кг
|
Средневзвеш., мг/кг
|
Средневзвеш., %
|
|
Буда-Кошелевский
|
5,96
|
253
|
279
|
2,11
|
|
Кормянский
|
6,09
|
257
|
309
|
2,18
|
|
Лоевский
|
5,85
|
188
|
179
|
2,26
|
|
Мозырский
|
5,66
|
238
|
180
|
2,11
|
|
Октябрьский
|
5,48
|
200
|
170
|
2,84
|
|
Чечерский
|
5,98
|
252
|
291
|
2,22
|
|
Гомельская область
|
5,87
|
236
|
246
|
2,23
|
Приложение
Б
Объёмы
поступления отходов животноводства на 2014 г.
Таблица Б.1 − Объёмы поступления отходов животноводства на 2014 г.
|
Область
|
Общий объём экскрементов, тыс/т
|
В том числе
|
|
|
Выращивание КРС
|
Свиней
|
Птиц
|
|
Брестская
|
7256,4
|
5208,4
|
1239,9
|
808,1
|
|
Витебская
|
6256,7
|
4149,5
|
1336,1
|
771,1
|
|
Гомельская
|
5823,7
|
4214,9
|
1044,9
|
563,9
|
|
Могилевская
|
6226,8
|
3644,1
|
1940,8
|
641,9
|
|
Гродненская
|
6386,4
|
4133,6
|
1827,3
|
425,5
|
|
Минская
|
9655,8
|
6027,1
|
2011,1
|
1617,6
|
|
Беларусь
|
41605,8
|
27377,6
|
9400,1
|
4828,1
|