Главная / Рефераты / Рефераты по экологии
Реферат: Сельское хозяйство экология
Notice: Undefined variable: ref_img in /home/area7ru/area7.ru/docs/referat.php on line 323
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
ВеликобритаВнесено 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 многих странах с высококультурным земледелием рациональное использование отходов животноводства позволяет существенно снизить производство и применение минеральных удобрений. Так, например в Англии отходы животноводства обеспечивают всю пахотную площадь страны азотом из расчета 75 кг*га-1 , фосфором (Р205) — 25 кг*га-1, калием
(К20) — 75 кг*га-1, что позволяет выпускать меньше минеральных удобрений; одновременно решается проблема утилизации отходов животноводства и защиты окружающей среды от загрязнения экскрементами животных и птиц.
Однако при неграмотном использовании в качестве удобрений отходов животноводства и птицеводства происходит загрязнение почвы и сельскохозяйственных растений патогенными микроорганизмами и семенами сорных трав, перенасыщение питательными веществами пахотного слоя удобряемых угодий. С поверхностными стоками биогенные элементы и патогены поступают в водоемы, стимулируя развитие сине-зеленых водорослей, снижая содержание кислорода в воде, вызывая заморы рыбы.
Избыточное внесение экскрементов животных в почву ведет к увеличению содержания в ней подвижного цинка и железа, иногда меди и магния, к повышению содержания нитратов. В Румынии после девяти лет орошения сточными водами свиноводческого комплекса в пахотном горизонте содержание нитратов достигало 250 мг*кг-1 почвы и 100 мг*кг-1 на глубине 1 м, что существенно превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК).
Применение больших количеств навоза на пастбищах также приводит к появлению избыточного NO-3 в почвах и кормовых культурах, вызывая нарушения обмена веществ у животных. Аналогичное действие вызывает силос с повышенным содержанием нитратов. Продукция животноводства также может содержать нитраты выше допустимых норм, если животных кормили подобными кормами.
Загрязнение биосферы при использовании отходов животноводства в земледелии происходит из-за недостатков технологии их переработки и внесения в почву.
К таким недостаткам можно отнести :
1) недостаток оборудования для использования в орошении животноводческих стоков и жидкой фракции бесподстилочного навоза, отсутствие трубопроводного транспорта, полевых навозохранилищ;
2) недостаточное использование подстилочных материалов (соломы и торфа), несовершенство систем навозоудаления, что в 1,5— 2,0 раза снижает выход органических удобрений и вызывает ежегодные потери десятков миллионов тонн жидких органических компонентов навоза;
3) недостаточная оснащенность большинства хозяйств техникой для компостирования, навозохранилищами и площадками для компостирования, что снижает количество и качество компостов на базе навоза;
4) широкое использование свежего, неперепревшего навоза, повышающего засоренность посевов и опасность загрязнения почв патогенами и гельминтами;
5) отсутствие совершенной техники для внесения органических удобрений, недостаточное использование навозоразбрасывателей и, как следствие, неравномерное внесение навоза и компостов;
6) при проектировании животноводческих комплексов нарушение соотношения численности животных и удобряемой площади (2—3 условных головы крупного рогатого скота на 1 га), что ведет к избыточному внесению навоза в пахотные почвы и, как следствие, загрязнению окружающей среды.
Пестициды.
В современном земледелии широко используют; различные виды пестицидов (от лат. pestis — зараза, caedo — убивать).
Пестициды—вещества, используемые при возделывании, уборке и хранении продукции растениеводства для борьбы с вредителями, сорняками, фитопатогенами и другими растительными, животными и микробиологическими формами, вредными для растений. К пестицидам относят также регуляторы роста растений — дефолианты, десикаторы и т. п.
В зависимости от характера использования пестициды подразделяют на следующие группы: гербициды — для борьбы с сорными растениями; альгициды — для уничтожения водорослей и другой сорной растительности; арборициды — для уничтожения нежелательной древесной и, кустарниковой растительности; фунгициды — для борьбы с грибковыми заболеваниями растений; бактерициды — для борьбы с бактериями и бактериальными болезнями; инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми; акарициды—для борьбы с клещами; зооциды — для борьбы с грызунами; лимациды — для борьбы с моллюсками; нематоциды — для борьбы с круглыми червями; афициды — для борьбы с тлей.
Высокая экономическая эффективность пестицидов способствует их активному применению и расширению ассортимента используемых ядохимикатов.
Мировое производство пестицидов на 1982 г. превысило 2 млн. т в год, а ассортимент пестицидных препаратов насчитывает более 100 тыс. наименований на основе более чем 700 химических веществ, принадлежащих к различным классам органических и неорганических соединений.
Пестициды, распыленные в воздухе при использовании самолетов,. переносятся на огромные расстояния и с осадками выпадают не только на* поверхность земли, но и на водную поверхность, нанося огромный вред всему живому. Кроме того, в ряде случаев биоциды вносятся непосредственно в водную среду для уничтожения обитающих там вредных насекомых, непромысловых видов рыб, некоторых водных растений. Даже тщательная дозировка и контроль при массовом применении пестицидов (например, при истреблении комаров) оказываются недостаточными: гибнут птицы и мелкие животные, планктон и бентос. Поэтому Мировой океан можно считать аккумулятором особо стойких пестицидов. Так, для наиболее хорошо изученного из них — ДДТ — установлено, что в гидросферу поступило более 25% общего количества использованного препарата. Следовательно, использование долгоживущих пестицидов должно быть ограничено или запрещено. Например, применение ДДТ уже запрещено.
Использование земельных ресурсов, их деградация
Земельный фонд России — один из крупнейших в мире и насчитывает 1710 млн га. Распределение и структура земельных угодий представлена в таблице .
Почти половину территории покрывают леса и древесно-кустарниковые насаждения — 46 %. Пятая часть страны занята оленьими пастбищами. На урбанизированные территории, где расположены города, поселки, дороги и пр., приходится всего 1% территории.
Таблица 3. Распределение и структура земельного фонда России
(на 1 января 1996 г.) (млн га)
Вид земельных угодий Площадь В % к общей
площади
Сельскохозяйственные угодья 222,0 13
— в том числе пашня 130,2 8
Леса и древесно-кустарниковые 785,5 46
насаждения
Болота 107,6 6
Под водой 72,0 4
Под постройками, дорогами, 12,5 1
улицами
Оленьи пастбища 328,1 19
Нарушенные земли 1,1 0,1
Прочие земли 180,9 11
ВСЕГО 1709,8 100
Ценнейшей частью фонда являются сельскохозяйственные угодья, их площадь составляет 222 млн га (13% земельного фонда России), в том числе пашня —
130 млн га. Страна обладает огромными территориями плодороднейшей в мире почвы — черноземами, которые являются, может быть, самым ценным природным ресурсом, который имеет Россия.
Большое влияние на спад в сельском хозяйстве оказала постоянно ухудшающаяся экологическая ситуация в аграрном секторе. Сохраняющиеся тенденции формирования техногенного природоразрушающего типа развития АПК ведут к экологическому кризису в сельском хозяйстве. Внешними проявлениями этого кризиса стали крупномасштабная деградация и потери сельскохозяйственных угодий из-за эрозии, уменьшение содержания в почве гумуса и питательных веществ, засоление, заболачивание, перегрузка тяжелой техникой, падение естественного плодородия, загрязнение водных ресурсов химическими продуктами и отходами животноводства.
Быстрое нарастание темпов и масштабов деградации земельных ресурсов явно недооценивается. В России только за период с 1990 г. выбыло из сельскохозяйственного оборота 25,6 млн га сельхозугодий, в том числе пашни
— 8,2 млн га. Основными причинами сокращения аграрных площадей стало развитие эрозионных процессов, зарастание лесом и кустарником небольших и отдаленных участков, подтопление и заболачивание земель, отчуждение земель на несельскохозяйственные нужды. В некоторых регионах эти процессы происходили на фоне попытки компенсировать сокращение ценных аграрных земель за счет вовлечения в сельскохозяйственный оборот новых участков. Причем подавляющая часть вновь осваиваемых земель являются маргинальными и малоплодородными. Поэтому можно говорить не только об уменьшении площадей сельскохозяйственных угодий, но и об ухудшении их качества в целом.
Сохранение техногенных подходов может привести к масштабному экологическому кризису в большинстве аграрных районов России в ближайшие два десятилетия. Может начаться массовая деградация десятков миллионов гектаров земель, порождающая падение урожайности, что крайне отрицательно скажется на продовольственном балансе страны. По оценкам специалистов только в результате переуплотнения почвы из-за тяжелой сельскохозяйственной техники в ближайшие годы может быть утрачено до 10-15% пашни и 5-10% пастбищ. Истощительное сельскохозяйственное землепользование является ведущим фактором деградации почвенного покрова и представляет реальную угрозу продовольственной безопасности России.
Уменьшение естественного плодородия, выражающееся прежде всего в сокращении самого плодородного, гумусного горизонта почвы и уменьшении содержания гумуса в почве, является довольно известным процессом. Сейчас в стране и в большинстве регионов мира наблюдается природоемкий тип ведения сельского хозяйства, определяемый суженным воспроизводством естественного плодородия. О значительной деградации земельного потенциала говорят данные о быстром качественном ухудшении пашни. Так, с 1970 г. в России площадь пашни с эродированными, засаленными и кислыми почвами увеличилась примерно в 2 раза, с переувлажненными и каменистыми — в 3, супесчаными — в 8 раз.
Потери органического вещества восполняются лишь на одну треть.
Особенно заметно снижение естественного плодородия в Центрально-
Черноземном, Волго-Вятском, Восточно-Сибирском регионах. В этом отношении показателен пример Центрально-Черноземного района, где находятся плодороднейшие земли — черноземы. Еще В.В. Докучаев в начале века писал, что русский чернозем — самая плодородная земля в мире, гораздо лучшая по качеству, чем черноземы Европы и Америки. В настоящее время на этих землях сложилась катастрофическая экологическая ситуация. За последние 30-40 лет богатые черноземы русской равнины потеряли треть своего гумуса (перегноя), их плодородный слой уменьшился на 10-15 см.
Допущенное за последнее время снижение естественного плодородия почв соответствует недобору зерна в среднем по 10 ц/га. Если взять за основу среднегодовую урожайность зерновых культур, то обеспечение только простого воспроизводства естественного плодородия почв позволило бы увеличить выход продукции с единицы площади более чем в 1,5 раза.
Экологизация сельского хозяйства
Природоразрушающий, ресурсоемкий тип развития АПК требует пересмотра сложившейся в теории и на практике техногенной концепции развития АПК.
Необходим переход к устойчивому развитию аграрного сектора. Главным принципом развития АПК должна стать экологизация всех мероприятий по развитию сельского хозяйства, учет природных особенностей функционирования земельных ресурсов. И уже в соответствии с этим принципом, с ориентацией на него следует осуществлять мероприятия по механизации, химизации, мелиорации, по внедрению достижений научно-технического прогресса. В связи с этим необходимо создать соответствующую систему рыночных регуляторов
(льготы, кредиты, налоги и пр.) для изменения приоритетов в распределении ресурсов, капитальных вложений в АПК, усилить природоохранную роль затрат.
Для преодоления негативных тенденций в развитии АПК, скорейшего решения продовольственной проблемы целесообразно иметь комплексную программу экологизации АПК, включающую две подпрограммы:
— экологизация сельского хозяйства,
— ускоренное развитие производственно-сбытовой сферы АПК
(инфраструктура и перерабатывающая промышленность).
Важнейшее направление в решении задачи устойчивого развития сельского хозяйства и всего АПК — обеспечение простого и расширенного воспроизводства естественного плодородия почв. Пути реализации этого направления надо предусматривать при разработке подпрограммы экологизации сельского хозяйства. К ним относятся прежде всего борьба с эрозией почв, применение органических удобрений, агролесомелиорация, культуртехническая мелиорация, травосеяние, известкование кислых почв, минимизация техногенного воздействия на почвы, почвозащитные технологии, биологические методы защиты растений, оптимальные севообороты, чистые пары и т.д. Эти мероприятия по улучшению качества почв являются «мягкими», они не вносят резких изменений в экологический баланс агроэкосистем, а, наоборот, способствуют повышению плодородия почв. Данные мероприятия должны пользоваться приоритетом по отношению к «глубоким» мелиорациям (прежде всего гидротехническим), широкому применению химических средств производства — минеральных удобрений и пестицидов, использованию в сельском хозяйстве мощной техники с большой нагрузкой на землю.
В целом темпы деградации земель, снижения естественного плодородия почв сейчас значительно опережают темпы проведения экологических мероприятий. Форсирование осуществления природоохранных и природоулучшающих мероприятий позволяет наряду с экологическим эффектом получить значительную экономическую выгоду. Так, капитальные вложения в борьбу с эрозией почв характеризуются высокой экономической эффективностью. Проведение в полном объеме противоэрозионных мероприятий дает возмож...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
|
Добавлено: 2011.10.24
Просмотров: 1393
|
Notice: Undefined offset: 1 in /home/area7ru/area7.ru/docs/linkmanager/links.php on line 21
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная! |
