Влиянието на селското стопанство. Влиянието на промишлеността и селското стопанство върху околната среда на Краснодарския край
Земеделската индустрия е в основата на живота на човешкото общество, тъй като дава на човек това, без което животът е невъзможен - храна и облекло (или по-скоро суровини за производство на облекло). Основата на селскостопанската дейност е почвата - „денят“ или външните хоризонти на скалите (без значение какви), естествено модифицирани от комбинираното въздействие на вода, въздух и различни организми, живи или мъртви (В. В. Докучаев). Според W. R. Williams „почвата е повърхностният хоризонт на земята глобус, способен да произвежда растителни култури. В. И. Вернадски смята почвата за биоинертно тяло, тъй като се образува под въздействието на различни организми.
Най-важното свойство на почвите е плодородието, т.е. способността да задоволяват нуждите на растенията от хранене и топлина, така че те (растенията) да могат да функционират нормално и да произвеждат продукти, които съставляват реколтата.
На основата на почвите се реализира растениевъдството, което е основата на животновъдството, а продуктите от растениевъдството и животновъдството осигуряват на човека храна и много други. Селското стопанство осигурява суровини за хранителни, частично леки, биотехнологични, химически (частично), фармацевтични и други сектори на националната икономика.
Селското стопанство се състои от влиянието, което човешката дейност оказва върху него, от една страна, и от друга, влиянието селско стопанствовърху естествените екологични процеси и върху човешкото тяло.
Тъй като основата на селскостопанското производство е почвата, производителността на този сектор на икономиката зависи от състоянието на почвата. Стопанската дейност на човека води до деградация на почвите, в резултат на което всяка година от повърхността изчезват до 25 милиона m2 обработваем почвен слой. Това явление се нарича "опустиняване", т.е. процесът на превръщане на обработваема земя в. Има няколко причини за деградация на почвата. Те включват:
1. Ерозия на почвата, т.е. механично разрушаване на почвата под въздействието на вода и вятър (ерозията може да възникне и в резултат на човешкото влияние поради нерационално напояване и използване на тежко оборудване).
2. Опустиняване на повърхността - рязка промяна на водния режим, водеща до пресушаване и голяма загуба на влага.
3. Токсификация - замърсяване на почвата с различни вещества, които влияят негативно върху почвата и другите организми (засоляване, натрупване на пестициди и др.).
4. Преки загуби на почви поради отклоняването им за градски сгради, пътища, електропроводи и др.
Промишлените дейности в различни сектори водят до замърсяване на литосферата и това се отнася преди всичко за почвите. А самото селско стопанство, което сега се е превърнало в агропромишлен комплекс, може да има отрицателно въздействие върху състоянието на почвите (вижте проблема с използването на торове и пестициди). Деградацията на почвата води до загуба на реколта и влошаване на хранителните проблеми.
Оптимална технология за отглеждане култивирани растениязанимаващи се с растениевъдство. Неговата задача е да получи максимален добив на дадена територия с минимални разходи. В процеса на отглеждане на растенията хранителните вещества се отстраняват от почвата и не могат да бъдат възстановени по естествен път. И така, в природни условиядоставката на свързан азот се попълва поради азотна фиксация (биологична и неорганична - по време на мълния се образуват азотни оксиди, които под въздействието на кислород и вода се превръщат в азотна киселина и тя (киселината), влизайки в почвата, се превръща в нитрати, които са азотно хранене за растенията). Биологичната азотна фиксация е образуването на азотсъдържащи съединения поради асимилацията на атмосферния азот или от свободно живеещи почвени бактерии (например Azotobacter), или от бактерии, живеещи в симбиоза с бобови растения (нодулни бактерии). Друг източник на неорганичен азот в почвата е процесът на амонификация - разлагането на протеини с образуването на амоняк, който при взаимодействие с почвените киселини образува амониеви соли.
В резултат на производствената дейност на човека в почвата навлиза голямо количество азотни оксиди, които също могат да служат като негов източник в почвата. Това е едно от въздействията върху околната среда на производството на гранулирани фуражи. Но въпреки това почвите са изчерпани от азот и др хранителни вещества, което налага внасянето на различни торове.
Един от факторите, намаляващи плодородието, е използването на трайни насаждения - многогодишно отглежданеедна и съща култура в същото поле. Това се дължи на факта, че растенията от този тип отстраняват от почвата само онези елементи, от които се нуждаят, а естествените процеси нямат време да възстановят съдържанието на тези елементи в същото количество. В допълнение, това растение е придружено от други организми, включително конкурентни и патогенни, което също допринася за намаляване на добива на тази култура.
Процесите на токсикация на почвата се улесняват от бионатрупването на различни съединения (включително токсични), т.е. натрупването в организмите на съединения на различни елементи, включително токсични. По този начин съединенията на оловото и живака се натрупват в гъбите и др. Концентрациите на токсини в растителните организми могат да бъдат толкова високи, че консумацията им може да причини сериозно отравяне и дори смърт.
Нерационалното използване на торове и продукти за растителна защита, напояване и мелиорация, нарушаване на технологията за отглеждане на селскостопански култури и преследване на печалба могат да доведат до екологично замърсени продукти. растителен произход, което по веригата ще допринесе за намаляване на качеството на животновъдните продукти.
При прибиране на реколтата се образуват растителни отпадъци (слама, плява и др.), които могат да замърсят природната среда.
Състоянието на почвите е силно повлияно от състоянието на горите. Намаляването на горското покритие води до влошаване на водния баланс на почвите и може да допринесе за опустиняването.
Животновъдството има значително въздействие върху околната среда. В селското стопанство се отглеждат предимно тревопасни животни, така че за тях се създава растителна храна (ливади, пасища и др.). Съвременните добитък, особено високопродуктивните породи, са много придирчиви към качеството на фуража, така че селективното ядене на отделни растения се случва на пасищата, което променя видовия състав растителна общности без корекция може да направи това пасище негодно за по-нататъшно използване. В допълнение към изяждането на зелената част на растението се получава уплътняване на почвата, което променя условията на живот на почвените организми. Това налага рационалното използване на земеделските земи, отредени за пасища.
В допълнение към въздействието на животновъдството върху природата като източник на храна, животинските отпадъци (постеля, тор и др.) също имат голяма роля за отрицателното въздействие върху природната среда. Създаването на големи животновъдни комплекси и птицеферми доведе до концентрация на отпадъчни продукти от добитък и птици. Нарушаването на технологията на птицевъдството и други сектори на животновъдството води до появата на големи количества оборски тор, който се изхвърля нерационално. В животновъдните помещения амонякът и сероводородът навлизат в атмосферата и се наблюдава повишено съдържание на въглероден диоксид. Големите торови торове създават проблеми с изнасянето им от производствените помещения. Отстраняването на оборския тор по мокър метод води до рязко увеличаване на развитието на микроорганизми в течния оборски тор и създава заплаха от епидемии. Използването на течен тор като тор е неефективно и опасно от екологична гледна точка, така че този проблем изисква решение от гледна точка на опазване на околната среда.
Селското стопанство (агропромишленият комплекс) широко използва различни техники и оборудване, които позволяват механизирането и автоматизирането на работата на работниците, заети в тази индустрия. Използването на моторни превозни средства създава същите екологични проблеми като в транспортния сектор. Предприятията, свързани с преработката на селскостопански продукти, имат същото въздействие върху околната среда като предприятията от хранително-вкусовата промишленост. Следователно, когато се разглеждат екологичните дейности в агропромишления комплекс, всички тези видове въздействие трябва да се вземат предвид комплексно, в единство и взаимовръзка и само това ще намали последиците от екологичната криза и ще направи всичко възможно за нейното преодоляване.
Преглед на екологичните дейности в агропромишления комплекс
Необходимостта от интензивни дейности по опазване на околната среда е показана в предходния подраздел. Селското стопанство трябва да снабдява населението с висококачествени екологични продукти и да има минимално отрицателно въздействие върху околната среда. За тази цел е възможно да се използват редица природозащитни мерки, които са описани по-долу.
Всички екологични дейности в областта на селскостопанското производство се основават на оптималния метод на управление, т.е. провеждане на стопанска дейност по такъв начин, че да се нанасят минимални щети на природата - минимални загуби на торове и оптимална технологиятяхното използване, възможното запазване на повърхностния слой на почвата и хранителните вещества, минималното замърсяване на водните басейни, използването на пестициди в такива количества и такива технологии, при които местообитанието ще остане практически непроменено и др. (Биогенът е хранително вещество, съдържащо хим. елементи, необходими за организма - един или няколко. Примери за биогени: аминокиселини, натриев нитрат понякога се наричат биогени - С, Н, Р и други, по-правилно - биогенни химични елементи.)
Важен технологичен прием в растениевъдството е оранта, която подготвя почвата за сеитба и създава оптимални условия за поникване на семената. Въпреки това, оран с тежка техника може да разруши фината структура на почвата, причинявайки образуването на прах. По-щадящо за околната среда е земеделието без обработка, при което плевелите се унищожават с хербициди, а семената се засяват и развиват в почва, която не подлежи на обработка с плуг или култиватор. Този метод може да се използва във връзка с обработваемите култури, но също така изисква оптимално използване, тъй като използва хербициди.
Известно е, че има дъждовно (поливно) и поливно земеделие, при което се използва напояване – изкуствено водоснабдяване на земеделските земи. Поливното земеделие ви позволява да получавате големи добиви, но изисква оптимизация, която се състои в това, че водата трябва да се доставя стриктно в определено количество, необходимо за растенията. Излишната вода е не само икономически неизгодна, но води и до нежелани последици за околната среда (измиване на хранителни вещества, нарушаване на водния метаболизъм на този тип почви и др.).
Много важна екологична мярка е оптимизирането на употребата на пестициди. Необходимо е да се намерят пестициди, които да бъдат ефективни при борбата с вредителите по селскостопанските култури, но в същото време да са нискотоксични за хората и другите организми, да се абсорбират лесно от естествената среда и да не подлежат на биоакумулиране. Това е много трудна задача, но трябва да се реши. Цялостната програма за борба с вредителите чрез използването на различни форми на борба, включително биологични методи, е важна и необходима.
Към околната среда безопасни методиборбата с вредителите по земеделските култури включва:
1. Карантина (пример за организационно и икономическо събитие).
2. Агротехнически мерки, състоящи се в определени методи на обработка на почвата, последователност на торене, спазване на оптималните срокове за сеитба, унищожаване на остатъците след прибиране на реколтата и др.
3. Прогнозиране на възможността за масово размножаване на вредители и предприемане на мерки за тяхното унищожаване с помощта на екологосъобразни средства.
4. Широко разпространено използване на биологични методи за растителна защита.
Тези методи включват използването на ентомофаги, биологично активни вещества, микробиологични препарати и генетични методи.
Ентомофагите са организми, които се хранят с насекоми, като насекомоядни птици. Използването на ентомофаги се състои в заселване на местни насекомоядни организми на дадена територия, привличане на тези организми на определена територия и други методи.
Като биологично активни вещества се използват атрактанти (вещества, които привличат едно животно към друго) и репеленти (естествени или химически произведени вещества, които отблъскват животните). Използването на такива вещества позволява или да се концентрират вредителите и след това да се унищожат по някакъв начин, или да се премахнат тези организми от защитената територия.
Микробиологичните препарати унищожават вредителите, като ги заразяват със специфични болести. Методът изисква повишено внимание при използване и прецизно познаване на това, че използваните микроорганизми са безвредни за хората и другите организми.
Генетичните методи се основават на развъждането на стерилизирани форми на вредители или низши раси в естествени общности от организми, което спомага за намаляване на процесите на размножаване на вредители, живеещи в дадена област.
Физическите и механични методи за контрол, включително различни мерки за улавяне и събиране, са екологични вредни насекоми(уловителни жлебове, капани, залепващи пръстени за улавяне), въпреки че тези методи са трудоемки, те причиняват най-малко замърсяване на околната среда.
Важна мярка за опазване на околната среда е рециклирането на растителни и животновъдни отпадъци. Така сламата, върховете и плявата могат да се използват като торове, но без предварителна подготовка това е неефективно; те трябва да се използват в комбинация с животински и битови отпадъци за производство на компости, които се използват като ефективни органични торове.
При рециклирането на селскостопански отпадъци се използват биотехнологични методи. Биотехнологията е технология, основана на използването на биологични процеси за получаване на продаваеми продукти или пречистване на промишлени отпадъци.
Като екологични мерки се използва биотехнология за почистване Отпадъчни водиживотновъдни комплекси и предприятия за преработка на селскостопанска продукция. Биотехнологичните методи се използват и при обработката на оборския тор в специални устройства, където в процеса на анаеробно разграждане се произвежда биогаз и смес от органични съединения, които могат да се използват като органичен тор.
Биогазът е смес от метан, въглероден диоксид и други газообразни вещества с неприятна миризма, която се образува при анаеробна ферментация на оборски тор и компост.
Трябва да се отбележи, че биотехнологичното производство също може да причини вреда на околната среда в случай на нарушаване на технологичните режими и промишлени аварии. Така в завод за производство на фуражни дрожди в град Кириши, Ленинградска област, поради неспазване на технологичните режими, в естествената среда са изпуснати прахообразни продукти, които са причинили алергични заболявания на жителите на района. Но това изобщо не намалява екологичната стойност на използването на биотехнологични методи за защита на природата.
Важна роля в системата за опазване на околната среда в селското стопанство принадлежи на създаването на рационална система за използване на торове. Преди това говорихме за проблемите със замърсяването на околната среда и получаването на екологично замърсени продукти поради излишък и рационално използванеразлични торове. Ето защо е важно да се разработи научно обоснована технология за използване на торове и да не се нарушава. Наред с традиционните минерални, органични торове и техните смеси в съвременна селскостопанска техникаИзползват се и нови видове торове - зелено торене - селскостопански култури, чиято зелена маса се заорава изцяло в почвата и в резултат на гниещи процеси се получава ценен тор. Пример за зелено торене е лупината. Добавянето на зелен тор към почвата е екологично, но не винаги е достатъчно за възстановяване на почвеното плодородие.
Опазването на околната среда в селскостопанското производство не се изчерпва с това – включва и мерки за неутрализиране на въздействието на транспорта и техниката, работеща на полето. По този начин се разработват селскостопански машини с по-малки размери, които биха разрушили структурата на почвата в по-малка степен от големите. Дейностите по опазване на околната среда, типични за транспорта, са приемливи и в селското стопанство, когато ние говорим заза експлоатацията на парка от селскостопански машини.
И както във всеки сектор на икономиката, голям принос за екологичните дейности има екологичното образование на всички селскостопански работници (от обикновен фермер до ръководител на голямо агропромишлено предприятие).
Кратко описание на биотехнологичните производства и въздействието им върху околната среда
Производството на продукти, чието производство се основава на процеси, извършвани от различни микроорганизми, се нарича биотехнологично.
Използването на микроорганизми като метод за преработка на различни химични съединения и техни смеси в различни видове продукти е известно от древни времена. Така гъбичките от дрожди са били използвани в производството на хляб, млечнокисели бактерии - за производство на извара, заквасена сметана и други млечнокисели продукти и др. Въпреки това, от съвременна гледна точка, производството на хляб, етилов алкохолПоради алкохолната ферментация оцетът, виното, млечнокисели продукти не се класифицират като биотехнологични продукти - тези продукти се получават в предприятията на хранително-вкусовата промишленост. Модерният термин „биотехнология“ се появява през 70-те години. ХХ век Тя се основава на успехите на генетиката, а именно генното или генното инженерство.
Генното инженерство е клон на молекулярната генетика, който целенасочено развива създаването на форми на живот от нови комбинации от генетичен материал, които са способни да се размножават в клетка гостоприемник и да синтезират метаболитни продукти, необходими за хората под формата на различни химични съединения.
Принципът на генното инженерство е, че първоначално се изолират рестрикционни ензими - специални (биокатализатори от протеинова природа), които нарязват молекулата на ДНК на строго определени фрагменти на определени места и след това тези фрагменти се "зашиват" с помощта на други ензими - ДНК лигази, в резултат на което възниква рекомбинативна ДНК, която се освобождава от оригиналната система и се въвежда в клетка, наречена клетка гостоприемник. В тези клетки рекомбинираната ДНК молекула се размножава, върху нея се синтезира информационна РНК, а върху последната се синтезират протеинови молекули, които са целевият продукт за специфично производство.
Процесът на получаване на нови гени и тяхното репликиране се нарича генно клониране. Може да се извърши и чрез механично фрагментиране на оригиналната ДНК, но структурните гени често се получават чрез техния синтез чрез химични и биологични реакции или чрез получаване на ДНК копия на съответната информационна РНК. При клонирането се получават „структурни гени“, които носят само информация за структурата на съответния протеин и не могат да функционират нито в клетката гостоприемник, нито в оригиналната култура. Функционалните свойства на рекомбинираната ДНК (ДНК, съдържаща структурен, синтезиран ген) се придават от вектор, съдържащ началните сайтове на синтеза и регулаторните области на ДНК молекулата. Векторите се получават от плазмиди на Escherichia coli и други бактерии. Като клетки гостоприемници се използват ешерихия коли, дрожди, животински и растителни клетки.
Има три известни начина за избор на рекомбинативна ДНК:
1. Генетични - чрез маркери с помощта на селективни среди;
2. Имунохимичен - използва се химичен и биологичен синтез на гени;
3. Хибридизация – с белязана ДНК.
В резултат на процесите, използвани в генното инженерство, са получени клонове на много гени за рибозомна и транспортна РНК, глобин () миши, заешки, човешки, човешки инсулин и др. Използването на генното инженерство при селекцията на микроорганизми го направи възможно получаването на нови щамове необходими на човекмикроорганизми. Генното инженерство е теоретична основамодерен биотехнологично производство.
Биотехнологичното производство включва широкомащабно производство на хранителни протеини, които са фуражни добавки за животни, различни аминокиселини, използвани за медицински цели, инсулин, пеницилин и други антибиотици, както и ензими, хормони и други биологично активни химични съединения.
Имобилизираните ензими (ензими, които имат повишена устойчивост към фактори, които променят нативната, т.е. „живата“ структура на протеиновата част на ензимната молекула) се получават биотехнологично. Най-важните биотехнологични производства включват производството на „биогаз“, който е енергийна суровина, както и извършването на биологично пречистване на отпадъчни води.
Като всеки производствен комплекс, биотехнологичното производство се характеризира с определени технологични процеси, продавани в предприятия. Различни биотехнологични предприятия използват суровини и получават специфични Завършени продуктии се образуват странични продукти и производствени отпадъци, които по определен начин влияят върху природните процеси в околната среда и човешкото здраве. Тези предприятия използват превозни средства за придвижване на вещества както в рамките на предприятието, така и извън него; следователно тяхното въздействие трябва да се вземе предвид при оценката на въздействието на даден биотехнологичен производствен комплекс върху екологичните свойства на даден регион. Характеристиките на въздействието върху околната среда на такива предприятия трябва да включват и характеристиките на влиянието на строителния комплекс (по време на ремонтни и строителни работи), както и предприятията за обществено хранене.
Характеристики на дейностите по опазване на околната среда в биотехнологичните предприятия
Биотехнологичните производствени комплекси в момента стават все по-широко разпространени, тъй като позволяват получаването на продукти, които не могат да бъдат получени по други методи. Но тези предприятия са потенциално опасни. Това се отнася особено за тези индустрии, които се основават на използването на генно инженерство. Процесите, извършвани в генното инженерство, са непредсказуеми, в резултат на което е възможно да се получат продукти, които имат изключително негативно въздействие върху биосферата, което може да бъде необратимо. Особено опасно е разработването на биологични оръжия, използващи патогени. Но дори по време на развитието на „мирни“ микроорганизми могат да възникнат модификации на микроорганизми, които са много опасни за хората и други организми. Също така е важно да се вземе предвид етичният аспект на генно-инженерните изследвания, особено тези, свързани с антропогенната сфера.
Производството, основано на използването на съвременните постижения на генното инженерство, е много наукоемко, следователно автоматизирано и компютъризирано. Това предполага необходимостта от специални мерки за защита на работниците, свързани с работата с компютри и друга офис техника.
В допълнение към разгледаните особености на биотехнологичното производство, те се характеризират със сходни въздействия върху околната среда, характерни за всички индустриално-природни комплекси, свързани с производството както на материал (под формата на вещества), така и на енергия (топлинна, електромагнитно излъчване, вибрации, шум и др.) замърсители. Като се има предвид наличието на хранителни, транспортни предприятия, както и предприятия за услуги, биотехнологичните производствени комплекси се характеризират с въздействието, присъщо на транспортната, строителната, хранително-вкусовата, битовата и търговско-търговската сфера на човешката дейност. Следователно комплексът от биотехнологични производства има мощно, често отрицателно въздействие върху биосферата, което налага разработването и прилагането на мерки за опазване на околната среда.
Най-важната от мерките за опазване на природата е внимателният и задълбочен мониторинг на екологичната роля на този индустриален и природен комплекс, резултатите от който ще ни позволят да разработим стратегия за конкретни мерки за минимизиране на отрицателното въздействие на това сектор на националната икономика върху природните процеси в околната среда.
Основна роля в опазването на природата в този производствен комплекс играе развитието сред служителите на биотехнологичните предприятия на природосъобразно екологично съзнание, ясни хуманистични идеи, които им позволяват да проектират възможни последствиягенно инженерни изследвания и практическото им прилагане в производството.
Глобалният фокус на екологичните дейности е стриктното спазване на изискванията научна организацияпроизводство, изпълнение на технологична дисциплина и въвеждане на нови технологични разработки, които спомагат за намаляване на потока на замърсяване в околната среда и намаляване на риска от промишлени аварии. При използване на компютри и друго офис оборудване мерките за опазване на околната среда включват: спазване на санитарните и хигиенни правила за работа с тези устройства, създаване на устройства, които намаляват потока на различни лъчения от тези средства за производство в човешката среда.
Забележка. Това направление по отношение на компютърните технологии е приложимо във всички индустрии и в битови дейности, където се използва тази технология; Спазването на правилата за безопасност при работа с всякакви електронни средства (включително персонални компютри) е особено необходимо за младите хора.
Почвата е най-важният земеделски ресурс
Селскостопанският сектор е основата на живота на човешкото общество, тъй като осигурява на човек основния жизнен ресурс - храна, както и суровини за производството на облекло, обувки и много други необходими неща. Основата на селскостопанското производство е почвата, чието основно свойство е плодородието.
Бележка 1
Селскостопанската екология включва изучаването на влиянието на човешките дейности и фактори върху селскостопанското производство външна среда, от една страна, и изследването на влиянието на самото земеделие върху природните екосистеми, естествените екологични процеси и върху човешкото тяло, от друга страна.
Растениевъдството или селското стопанство е в основата на селското стопанство. Обикновено се свързва с пълното унищожаване на естествените екосистеми и замяната им с агроценози. Производителността на селскостопанската индустрия зависи пряко от състоянието на почвата, но самата тази дейност води до деградация на почвената покривка днес, до 25 милиона квадратни метра почвен слой изчезва от повърхността на Земята всяка година.
Основната причина за деградацията на почвата е ерозията на почвата. Водната ерозия е един от най-опасните процеси за земеделските земи. Оранът е особено благоприятен за него, тъй като почвата, лишена от растителност и естествена структура, става много уязвима към фактори на механично разрушаване и движение. Устойчивостта на почвите към разрушителните ефекти на ерозията зависи от механичния състав на почвите, тяхната структура, влажност и защита от растителност или растителни остатъци. За борба с водната ерозия се използва набор от мерки от различно естество, който се състои от групи от организационно-икономически, агротехнически, лесомелиоративни и хидравлични мерки. Всяка от тези групи включва няколко вида, които се използват заедно или поотделно в зависимост от съществуващите условия.
В сухите райони ветровата (еоловата) ерозия на почвата е често срещана. [Коментар]
В допълнение към ерозията факторите за деградация на почвата включват:
- повърхностно опустиняване (аридизация) - рязка промяна в хидроложкия режим, водеща до изсушаване на почвите и голяма загуба на влага;
- токсичност на почвата с различни токсични вещества, които имат потискащ ефект върху почвените живи организми (засоляване, натрупване на пестициди в почвите и др.);
- директно отчуждаване на почви, когато са предназначени за градско строителство, пътища, електропроводи и др.
Животновъдството като фактор, влияещ върху екосистемите
За разлика от растениевъдството, животновъдството (особено нискоинтензивното земеделие) може да съществува, без да причинява много щети на околната среда и природните ландшафти и дори да допринесе за тяхното опазване.
Пример 1
Когато се опитват да запазят стандартните зони на степта чрез пълна забрана на използването им, такива зони често умират, като се заменят с храсти, тъй като умерената паша от добитък допринася за тяхното запазване (при липса на диви тревопасни копитни животни).
Съвременното животновъдство включва интензивен метод на отглеждане, който е вреден за естествените общности. Основава се на отглеждането на предимно тревопасни животни. Съвременните високопродуктивни породи животни са много придирчиви към качеството на фуражите, те избирателно ядат определени видове растения, което променя видовия състав на фитоценозата в посока на динамиката на дадено пасище към все по-малко пригодност. В същото време се получава уплътняване на почвата, което влошава условията за съществуване на почвената фауна.
Продуктите от животински отпадъци също играят основна роля в отрицателното въздействие върху екосистемите. В малки количества те служат като тор за растенията и необходим елементциркулация на веществата. Големите животновъдни комплекси и птицефермите обаче са места, където се концентрират метаболитните продукти на добитъка и птиците. В същото време се появяват големи маси оборски тор, който се изхвърля нерационално. Той служи като източник на амоняк, сероводород, въглероден диоксид и създава заплаха от епизоотии и епидемии.
33. Въздействие на индустрията и транспорта върху околната среда
Всяка човешка производствена дейност има Отрицателно влияниевърху природната среда, нейните ресурси и процеси. Промишлените предприятия са разделени на минни и преработвателни. Последните са разделени на тежка и лека промишленост.
Минните предприятия, предприятията от черната и цветната металургия, химическата и нефтопреработвателната промишленост, целулозно-хартиените предприятия, всички видове електроцентрали и транспортът се характеризират с високо ниво на антропогенно въздействие върху околната среда.
Проблемите на всички промишлени предприятия са генерирането на големи количества отпадъци: 1) емисии във въздуха; 2) отпадъчни води и твърди отпадъци от производството.
Намаляването на площите на горите, саваните и степите поради бързото изграждане на градове, големи промишлени предприятия и магистрали води до намаляване на доставката на кислород в атмосферата. Всяка година в атмосферата навлизат милиони тонове серен диоксид, сероводород, азотен диоксид, въглеводороди, озон, амоняк, въглероден оксид и прах. Превозните средства отделят олово и оловни съединения от отработените газове.
Добивните и преработвателни предприятия използват големи количества вода за промишлени цели. Това обстоятелство води до образуването на отпадъчни води, замърсени с различни вещества, чието навлизане във водните тела е изпълнено с катастрофални последици за техните обитатели. IN повърхността на водатаизхвърлят се петролни продукти, съединения на мед, желязо, цинк, повърхностно активни вещества, фосфор, фенол, амониев и нитритен азот. Много често тези и други вредни вещества се намират в подземни води, където се просмукват от гробищата на промишлени и селскостопански отпадъци.
Разработването на големи находища на полезни изкопаеми, както и добивът на строителни материали, унищожават природните ландшафти, унищожават почвената покривка и нарушават хидрологичния баланс на подземните води.
Промишлените предприятия замърсяват околната среда с радиоактивни вещества. Специален вид замърсяване са шумът и вибрациите, създавани от промишлени инсталации и транспорт.
Възможно е да се намали нивото на антропогенно въздействие върху околната среда, ако се спазва стриктно законодателството в областта на околната среда, инвестират се финансови средства в развитието на индустрията за преработка и обезвреждане на промишлени отпадъци и подобряване на технологиите.
34. Замърсяване на биосферата с токсични и радиоактивни вещества
Способността на някои химически елементи, съединения и хранителни вещества имат вредно въздействие върху човешкото тяло, животинските организми, растенията и микроорганизмите се нарича токсичност.
Съществува класификация на токсичните вещества според степента на въздействие върху хората и животните, в зависимост от концентрацията. Веществата от първи клас на опасност са силно токсични или изключително опасни за всички живи същества. За такива вещества са установени минимални стойности на присъствие в природни обекти на околната среда, тъй като те са насилствено извлечени от дълбините земната кораи са разпръснати по повърхността на планетата в резултат на човешката дейност. Берилий, ванадий, кобалт, никел, живак, олово, цинк, хром и техните съединения са силно токсични вещества. Някои други тежки метали, органометални съединения, нефтени отпадъци, цианидни съединения, пестициди и радиоактивни елементи също представляват подобна опасност. Тези вещества имат способността да се натрупват в организмите и да се движат по трофичните вериги.
Днес хората открито и широко произвеждат огромно количество синтетични вещества, които имат мощни мутагенни, канцерогенни и ембриологични ефекти върху живите организми. Полихлорираните бифенили, диоксини и фурани се отделят в атмосферата при изгаряне, навлизат във водни тела с оттичане и също се утаяват върху почвата. Излагането на токсични вещества не само засяга общото влошаване на състоянието на тялото, но също така води до патологични нарушения.
Трябва да се отбележи, че всички отпадъци от производство и потребление са опасни и се делят на пет класа на опасност.
Друго изключително опасно замърсяване на атмосферния въздух и водите на Световния океан е радиоактивното замърсяване. Радионуклидите се натрупват в дънни седименти и биота, придвижвайки се до върховете на трофичните пирамиди. Радионуклидите навлизат в тялото на хората и животните и засягат жизненоважни органи, като това въздействие се отразява и на потомството. Източници на радиоактивно замърсяване са всички видове тестове на ядрени оръжия, емисии в резултат на аварии, течове в съоръжения, свързани с производството на този вид гориво и унищожаването на отпадъците от него. Броят на произведените ядрени оръжия и бойни кораби с ядрени реактори в света е доста голям и необясним от гледна точка на целесъобразността. В края на краищата перспективата за война с използване на ядрени оръжия има само един резултат - смъртта на човечеството и невероятни щети за цялата биосфера.
Условно въздействието на селското стопанство върху околната среда може да се раздели на две направления: въздействие на растениевъдството и въздействие на животновъдство.
Въздействието на селското стопанство върху екосистемите започва с унищожаването на големи площи от естествени растителни съобщества и замяната им с култивирани видове. Естествените екосистеми се характеризират с голямо разнообразие от растителност и фауна. На техните територии, като правило, растителността расте на нива, което значително увеличава производителността на биомасата и пълнотата и рационалността на използването природни ресурси, като светлина, топлина, почва. Поради сложната си структура фитоценозите са по-устойчиви на външни влияния на околната среда. Култивираните видове, които хората отглеждат, се характеризират с еднаквост (като правило това е един вид всяка култура, растяща на големи площи). Следващият компонент, който претърпява значителни промени, е почвата. В естествени условия плодородието на почвата се поддържа постоянно от факта, че веществата, поети от растенията, се връщат отново в нея с растителния отпадък. В земеделските комплекси основната част от почвените елементи се премахват заедно с реколтата, което е особено характерно за едногодишните култури. Това се повтаря всяка година и има вероятност за определен период от време да настъпи изчерпване на почвата.
За попълване на изтеглените вещества в почвата се прилагат главно минерални торове: азот, фосфор и калий. Това има както положителни последици - попълване на хранителните вещества в почвата, така и отрицателни - замърсяване на почвата, водата и въздуха. При внасянето на торове в почвата постъпват така наречените баластни елементи, които не са необходими нито на растенията, нито на почвените микроорганизми. Например, когато се използват калиеви торове, заедно с необходимия калий се добавя безполезен, а в някои случаи и вреден хлор; много сяра влиза със суперфосфат и т.н. Количеството на елемента, за който се добавя минерален тор в почвата, също може да достигне токсично ниво. На първо място, това се отнася за нитратната форма на азота. Излишните нитрати се натрупват в растенията и замърсяват подпочвените и повърхностните води (поради добрата си разтворимост нитратите лесно се отмиват от почвата). Освен това, когато в почвата има излишък от нитрати, бактериите се размножават и ги редуцират до азот, изпускан в атмосферата.
С изключение минерални тороверазлични химически веществаза контрол на насекоми (инсектициди), плевели (пестициди), за подготовка на растенията за прибиране на реколтата, по-специално дефолианти, които ускоряват окапването на листата от растенията памук за машинно прибиране на реколтата. Повечето от тези вещества са много токсични, нямат аналози сред естествените съединения и се разграждат много бавно от микроорганизми, така че последствията от употребата им са трудни за прогнозиране.
За да се увеличат реколтите в развитите страни, около половината от площите се третират с пестициди. Движейки се с прах и вода, пестицидите се разпространяват навсякъде (открити са на Северния полюс и Антарктика) и представляват повишена опасност за околната среда.
Напояването и отводняването на земята имат дълбоко и дълготрайно, а често и необратимо въздействие върху почвата, като променят нейните основни свойства.
Огромни количества вода се изтеглят от естествените системи за напояване. В много страни и райони по света напояването е основният източник на потребление на вода и в сухите години води до недостиг на вода. Потреблението на вода за селското стопанство е на първо място сред всички видове водоползване и възлиза на над 2000 km3 годишно, или 70% от световното потребление на вода, от които повече от 1500 km3 е необратимо потребление на вода, от които около 80% се изразходват за напояване.
Огромни площи по света са заети от влажни зони, чието използване става възможно само след извършване на дренажни мерки. Отводняването има много сериозно въздействие върху ландшафта. Топлинният баланс на териториите се променя особено драматично - разходите за топлина за изпаряване рязко намаляват, относителната влажност на въздуха намалява и дневните температурни амплитуди се увеличават. Въздушният режим на почвите се променя, тяхната пропускливост се увеличава и съответно се променя ходът на процесите на почвообразуване (органичната постеля се разлага по-активно, почвата се обогатява с хранителни вещества). Отводняването се причинява и от увеличаване на дълбочината на подпочвените води, което от своя страна може да доведе до пресъхване на множество потоци и дори малки реки. Глобалните последици от отводняването са много сериозни - блатата осигуряват основната част от атмосферния кислород.
Това са глобалните последици от въздействието на селското стопанство върху природните системи. Сред тях трябва да се отбележат напреженията, които околната среда изпитва от системата на подсечено-огневото земеделие, която е широко разпространена главно в тропическите ширини, което води не само до унищожаване на горите, но и до доста бързо изчерпване на почвата , както и отделянето на големи количества аерозолна пепел и сажди във въздуха. Отглеждането на монокултури е пагубно за екосистемите, причинявайки бързо изтощаване на почвата и нейното замърсяване с фитопатогенни микроорганизми. Земеделската култура е необходима, тъй като неразумното разораване на почвата значително променя нейната структура и когато определени условияможе да допринесе за процеси като водна и вятърна ерозия.
Въздействието на животновъдството върху природния ландшафт се характеризира с редица специфични особености. Първият е, че животновъдните ландшафти се състоят от разнородни, но тясно свързани части, като пасища, пасища, ферми, зони за изхвърляне на отпадъци и др. Всяка част има специален принос към общия поток на въздействие върху природните комплекси. Втората особеност е по-малката му териториална разпространеност в сравнение със селското стопанство.
Пашата на животните засяга предимно растителната покривка на пасищата: растителната биомаса намалява и настъпват промени във видовия състав на растителната общност. При особено дълга или прекомерна (на животно) паша почвата се уплътнява, повърхността на пасищата се оголва, което увеличава изпарението и води до засоляване на почвата в континенталните сектори на умерения пояс, а във влажните райони допринася за преовлажняване.
Използването на земя за пасища също е свързано с отстраняването на хранителни вещества от почвата в състава на пасищата и сеното. За да се компенсира загубата на хранителни вещества, пасищата се прилагат с торове. Животновъдната промишленост е значителен потребител на вода, консумирайки до една трета от световните сладководни ресурси, според ООН.
Друг отрицателна странавъздействието на животновъдството върху ландшафта - замърсяване на естествените води с оттичане от животновъдните ферми. Многократното увеличаване на концентрацията на органични вещества в сладководни тела, а след това и в крайбрежната зона на морето, значително намалява съдържанието на кислород във водата, води до промени в общността на водните микроорганизми, нарушаване на хранителните вериги и може да причини смърт на риба и други последствия.
Площта, предназначена за паша, непрекъснато нараства. В сравнение с 1800 г. пасищните площи са се увеличили 6 пъти и обхващат 35 милиона квадратни километра (2006 г.). в Южна Америка, Югоизточна Азияи Африка, има големи площи гористи площи, които се планира да бъдат превърнати в пасища. Животновъдството е отговорно за обезлесяването на около 50% от горите на нашата планета. Това е непрекъснато развиваща се индустрия, която изисква значителни териториални разходи.
Въздействието на селското стопанство върху околната среда може грубо да се раздели на въздействието на растениевъдството и въздействието на животновъдството. Въздействието на растениевъдството започва със замяната естествени видоверастителност в култивирана. Биологичното разнообразие на екосистемите и, като следствие, тяхната стабилност са значително намалени. Почвите страдат от нерационално използване. Основната част от почвените елементи се отстранява заедно с реколтата, това се повтаря всяка година, като по този начин се изчерпва почвата. Напояването и отводняването на земята имат дълбоко и дълготрайно, а често и необратимо въздействие върху почвата, като променят нейните основни свойства. Прекомерната паша води до деградация на почвата и отнема хранителни вещества от почвата. Животновъдството консумира около една трета от водата, а площта, предназначена за паша, непрекъснато нараства, тъй като търсенето на храна от животински произход нараства. Друг аспект на въздействието върху околната среда са значителните емисии парникови газовев атмосферата.
ЗЕМЕДЕЛСКИ КОМПЛЕКС. Агропромишленият комплекс (АПК) е най-големият междуиндустриален комплекс, обединяващ няколко сектора на икономиката, насочени към производството и преработката на селскостопански суровини и получаването на продукти от тях, които се доставят до крайния потребител.
Агропромишленият комплекс ВКЛЮЧВА 4 ОБЛАСТИ НА ДЕЙНОСТ: Селското стопанство е ядрото на агропромишления комплекс, което включва растениевъдство, животновъдство, ферми, лични стопански парцели
Индустрии и услуги, които осигуряват на селското стопанство средства за производство и материални ресурси: тракторно и селскостопанско машиностроене, производство на минерални торове и химикали.
Индустрии, които преработват селскостопански суровини: хранително-вкусовата промишленост, индустрии за първична преработка на суровини за леката промишленост.
Инфраструктурен блок - отрасли, които се занимават със снабдяване със селскостопански суровини, транспорт, съхранение, търговия с потребителски стоки, обучение на кадри за селското стопанство, строителство в агропромишления комплекс.
Взаимоотношение на отраслите на агропромишления комплекс: Биохимия (производство на торове); Химическа индустрия; Горско стопанство (производство на строителен дървен материал, производство на храна за животни, производство на торове); Транспортна индустрия; Лека промишленост.
ВЪЗДЕЙСТВИТЕЛНИ ФАКТОРИ НА СЕЛСКОТО СТОПАНСТВО. Комплексното въздействие на селското стопанство върху природната среда се състои от значителен бройфактори, влияещи върху растениевъдството и животновъдството във връзка със специфичните физически и географски характеристики на регионите. Значимостта и степента на влияние на отделните фактори е голяма поради голямото разнообразие от начини на използване на земеделските земи, природни и исторически условия за формиране на екологичната обстановка в различните региони.
Съставът, разположението и редуването на земеделските култури до голяма степен характеризират степента на въздействие на селското стопанство върху околната среда. Начинът на отглеждане на селскостопанските култури (редови култури или непрекъсната сеитба) определя степента на експозиция на почвената повърхност и нейната чувствителност към водна и ветрова ерозия.
Коефициентът на ерозионна опасност на земеделските култури може да се счита за първи по значимост сред факторите на въздействие. Вторият фактор е количеството и вида на прилаганите торове, които компенсират изнасянето на хранителни вещества от ерозионните процеси и културите.
С това е свързан и проблемът със замърсяването на околната среда и селскостопанските продукти с нитрати и други силно токсични вещества. Освен това използването на торове води до натрупване на др вредни веществаи елементи. Например, използването на фосфорни торове е съпроводено с натрупване на флуор, стронций и уран в почвите.
Системите за животновъдство, практикувани в много региони на Русия, са такива, че пасищата се деградират, защитните свойства на почвата се влошават и се развиват ерозионни процеси. Следователно, в интегралната оценка на въздействието на селското стопанство за много региони на Русия, показателят за натоварване на пасищата е важен, като се вземат предвид видовете животни, които се пасат, степента на дегресия на пасищата, техният добив и качеството на фуража.
Въздействието на някои фактори на селскостопанската дейност може да бъде утежнено от природни фактори, като активна ерозия и дефлация.
ПРОБЛЕМ С ЕРОЗИЯТА НА ПОЧВАТА. Думата ерозия идва от латинското erosio, което означава изяждам, изгризвам или изгризвам. Под въздействието на силни ветрове и нерегулиран отток нивите стават неудобни за обработка, а почвите постепенно губят плодородието си - това е ерозия на почвата.
Ерозията на почвата възниква в райони, където нерационалната стопанска дейност на човека активира естествените ерозионни процеси, довеждайки ги до разрушителен стадий. Ускорената ерозия е следствие от интензивно използване на земята без спазване на противоерозионни мерки (разораване на склонове, чисто изсичане на гори, нерационално развитие на девствени степи, нерегулирана паша на добитък, водеща до унищожаване на естествената тревиста растителност).
Водната и ветровата ерозия, причиняващи изчерпване на почвените ресурси, са опасен екологичен фактор. В резултат на ерозията в почвите намалява съдържанието на азот и форми на фосфор и калий, усвоени от растенията, и редица микроелементи (йод, мед и др.) Важна разлика между тези два вида цинк, кобалт, манган, ерозията е тази с никел, молибден), от която възниква ветровата ерозия зависи не само добивът, но и издухването само на механичните елементи на почвата, а с водата - качеството на селскостопанските продукти. Ерозията не само допринася за отмиването на частици, но и за проявата на почвена суша. почва, но в същото време хранителните вещества се разтварят в течаща вода и се отстраняват.
ПРОБЛЕМ С ОПУСТИНЯВАНЕТО. Опустиняването е процес на необратими промени в почвата и растителността и намаляване на биологичната продуктивност, което в екстремни случаи може да доведе до пълно унищожаване на потенциала на биосферата и превръщането на дадена територия в пустиня.
В райони, предразположени към опустиняване, физически свойствапочвите, растителността умира, подпочвените води стават солени, биологичната производителност спада рязко и, следователно, способността на екосистемите да се възстановяват е подкопана. Намаляването или унищожаването на биологичния потенциал на земята може да доведе до условия, подобни на пустиня. Основните признаци на опустиняване са увеличаване на площта на подвижните пясъци, намаляване на продуктивността на пасищата и изчерпване на местните водни запаси.
ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА НА СЕЛСКОТО СТОПАНСТВО. Нарушение технологични изискванияПри отглеждането на селскостопански култури небалансираното използване на химикали е довело до значително намаляване на почвеното плодородие. Екологизирането на селското стопанство в региона включва: 1. Екологично планиране за използване на агроресурсния потенциал, което ще възстанови екологичния баланс, поддържан на ниво, осигуряващо максимален екологичен, социално-икономически ефект за дълго време. 2. Екологизиране на земеделските производствени технологии за производство на екологично чисти хранителни продукти.
3. Екологизиране на аграрната наука и образование. В учебните планове за обучение на специалисти по селско стопанство в университетите и селскостопанските колежи е необходимо значително да се увеличи обемът на преподаване на екологични дисциплини чрез въвеждане на екологични дисциплини, създаване на цялостен курс за екологично образование за селскостопански работници на базата на образователни институцииобласти. 4. Въвеждане на еколого-ландшафтна система на земеделие и управление на земята, включително разработване на проекти за териториално-екологична оптимизация, поддържане на екологичното равновесие чрез рационално съотношение между трансформираните от човека и природните територии в различна степен.
5. Провеждане на агролесовъдни и ливадно-мелиоративни мерки, включващи засаждане на различни видове защитни горски пояси, затревяване на стръмни склонове, дерета и др. 6. Научна подкрепа: разполагане на производствени ферми, като се вземат предвид екологичните и санитарните стандарти в регионите; организиране на система за мониторинг на фоновото съдържание на ксенобиотици в естествена средаи хранителни продукти; развитие на екологията на биологичното земеделие и животновъдството, въвеждане на интегрални, специални и биологични методи за борба с болестите и неприятелите по растенията, разработване на екологично-хигиенни технологии за отглеждане, прибиране, транспортиране, съхранение, преработка и продажба на хранителни продукти; разработване на селективна селекция на растения за устойчивост срещу болести и неприятели.
