intraportal.ru

Кризис почвы

16 апреля 2010 21:43

По мнению большинства ученых и специалистов, нынешнее состояние окружающей среды, в том числе почвенного покрова и агроэкосистем, оценивается как кризисное, а во многих регионах - близкое к катастрофе.
Миннигали Юсупович Гилязов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ, обеспокоен состоянием агроэкосистем РФ.
Техногенный пресс на агроэкосистемы происходит в результате как промышленного (промышленность, энергетика, транспорт), хозяйственно-бытового, так и сельскохозяйственного загрязнения. Угрожающие масштабы принимают разрушение, загрязнение и деградация почв. Особенно сильному разрушительному воздействию подвергаются участки земли, на которых ведется добыча полезных ископаемых, строятся предприятия по переработке минерального сырья, прокладываются нефте- и газопроводы. Техногенез, то есть неизбежные и негативные изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности человека, достиг таких масштабов, что может рассматриваться как угроза национальной безопасности.
Последствия воздействия техногенеза на агроэкосистемы всем известны: происходит снижение продуктивности сельскохозяйственных растений и животных, ухудшается качество продукции. Таким образом, техногенез в наши дни является одной из основных причин обострения продовольственной проблемы в общем и острой нехватки экологически безопасной продукции в частности.
Исследованиями установлено, что на данный момент около 70% загрязнителей поступают в организм человека с пищей, 10% - с питьевой водой и 20% - из воздуха. Имеется огромное количество примеров плохого влияния некачественных продуктов, воды и воздуха на здоровье населения. Исследования, проведенные на генном уровне, указывают на весьма серьезные отклонения в генотипе человека под воздействием ряда загрязнителей, что представляет большую опасность для здоровья будущих поколений. Поэтому производство экологически безопасной продукции должно рассматриваться задачей первостепенной государственной важности в целях сохранения здорового генотипа нации и обеспечения будущего страны. В свою очередь, производство и реализация по более высокой цене экологически безопасной продукции могут стать спасительным кругом для сельского товаропроизводителя, с помощью которого удастся вывести сельское хозяйство из кризиса. Поэтому вся аграрная наука, экономические, правовые механизмы и рычаги государства должны быть направлены на развитие тех направлений, которые способны обеспечить стабильное получение экономически оправданной, экологически безупречной сельскохозяйственной продукции в условиях усиливающегося техногенеза.
Де-юре нет термина «экологически безупречная продукция», хотя де-факто такая категория продуктов давно существует, и наиболее обеспеченные слои общества стремятся употреблять только такие продукты питания. Поэтому другим важным направлением агроэкологической науки и практики должна быть разработка критериев экологически безупречной продукции. В условиях усиливающегося техногенеза ведение сельскохозяйственного производства в целом и его отдельных отраслей должно быть дифференцировано не только исходя из почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий, но и с учетом экологической обстановки территории, что особенно важно с точки зрения получения экологически безопасной продукции.
Как известно, федеральным законом «Об охране окружающей среды» предусмотрено объявление отдельных экологически неблагополучных территорий зонами «чрезвычайной экологической ситуации» и «экологического бедствия». Понимая значимую важность этого документа, а также необходимость выделения вышеназванных зон для сохранения здоровья населения и в общем для охраны окружающей природной среды, предполагаем, что сельскохозяйственные зоны по экологической обстановке должны быть дифференцированы более детально, с учетом возможности и целесообразности получения в них экологически безопасной и экологически безупречной продукции для детского и диетического питания . Лишь при таком подходе можно добиться рационального использования природных зон страны, экономного расходования материально-денежных средств и тем самым обеспечить устойчивое развитие агропромышленного комплекса.
Было бы неправильным пытаться получить экологически безупречную продукцию для детского и диетического питания во всех зонах и сельскохозяйственных предприятиях. Это нереально и очень накладно. Поэтому сельскохозяйственные зоны должны быть дифференцированы по экологическому благополучию.
Нами была провелена работа совместно с ОАО «Еянский элеватор» по исследованию возможности использования данных отходов в качестве почвогрунта, как органической добавки в почву.
В соответствии с постановлением Правительства РФ от 15.09.2005 № 569 «О положении об осуществлении государственного санитарно-эпидемиологического надзора» в целях обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, защиты прав потребителей, упорядочения проведения санитарно-эпидемиологических экспертиз при проведении работ по использованию отходов предприятия нужно соблюдать определенные правила.
Правило 1:
Для складирования отходов предприятия с целью отработки промышленной технологии их переработки нужно согласование (в виде письма Ростехнадзора) на размещение отходов с Северо-Кавказским межрегиональным управлением (далее - Управление) по технологическому и экологическому надзору, а также с Управлением технологического регламента на производство почвогрунта из отходов механической очистки зерна кукурузы , колосовых и маслосемян подсолнечника, золы от сжигания этих отходов ОАО «Еянский элеватор».
Правило2:
Для определения видов работ, связанных с переработкой отходов. Краснодарский центр стандартизации, метрологии и сертификации заявил, что в «Номенклатуре продукции, в отношении которой законодательными актами РФ предусмотрена обязательная сертификация» и в «Номенклатуре продукции, подлежащей декларированию соответствия» почвогрунт из отходов механической очистки зерна кукурузы, колосовых и маслосемян подсолнечника, а также золы от их сжигания (код ОКП 929501) не значится (справка из Краснодарского центра стандартизации и метрологии). Следовательно, почвогрунт, произведенный из указанных отходов, обязательной сертификации не подлежит.
Правило3:
Для определения порядка работ производства почвогрунта из отходов механической очистки зерна кукурузы, колосовых и маслосемян подсолнечника, а также золы от их сжигания разработаны и согласованы с отраслевыми службами технологический регламент, а также технические условия на продукцию «Почвогрунт из отходов механической очистки зерна кукурузы, колосовых, семян подсолнечника и золы от их сжигания».
Анализ почвогрунта, полученного из указанных отходов ОАО «Еянский элеватор», проведен в аккредитованной лаборатории. Данные по анализу входят в комплект документации, направляемой в региональный филиал ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии» в Краснодарском крае от предприятия ОАО «Еянский элеватор»; являются обязательным элементом системы экологического менеджмента качества и определяют правовые основы, технические требования и порядок совершения работ по переработке отходов элеватора в почвогрунт с целью их дальнейшего использования как добавки к почве или корма для червей.
Для исследования возможности применения отходов элеватора в качестве почвогрунта закладывали серию трех лабораторных опытов в почвенной культуре по одной и той же схеме. Опыт проводили в шестикратной повторяемости на озимой пшенице сорта Югтина. Почва, используемая для приготовления почвогрунта опытного участка, - чернозем выщелоченный слабо гумусный сверхмощный тяжелосуглинистый на тяжелом лессовидном суглинке.
Самой важной проблемой при возделывании сельскохозяйственных культур является получение дружных всходов. От ее успешного решения зависит эффективность внедрения различных агротехнических приемов. Поэтому при изучении влияния различных биологически активных веществ, новых удобрительных материалов, компонентов почвогрунта на рост и развитие растений
сельскохозяйственных культур особое внимание уделяют изменению энергии прорастания и всхожести.
В ходе работ, проведенных ранее на кафедре органической и физколлоидной химии, установлено, что дополнительное внесение в почвенный субстрат элементов питания в концентрациях до 10% оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений пшеницы.
Нам нужно было изучить влияние добавления в чернозем выщелоченный отходов элеватора в соотношении 10:1, т.к при этом не нарушается физиологически допустимое, обусловленное потребностями растений сельскохозяйственных культур соотношение элементов питания в почвенном субстрате. Помимо этого, предварительные эксперименты, в ходе которых мы исследовали влияние разных соотношений отходов и чернозема на ростовые параметры растений пшеницы, показали, что соотношения 102,10:4,105, а также 20:1, 25:1 либо не оказывали достоверного влияния на контролируемые параметры растений, либо ухудшали их.
В предварительно проведенных нами экспериментах на семенах пшеницы сорта Юг-тина было замечено, что значения энергии прорастания и всхожести семян этого сорта удовлетворяют требованиям, предъявляемым к посевному материалу этой культуры. Достоверного различия по этим параметрам у семян пшеницы выявлено не было, то есть посевной материал обладал достаточно выровненными стартовыми характеристиками.
Результаты экспериментов подтверждают то, что во всех вариантах, где применяли почвогрунт, наблюдалось достоверное увеличение энергии прорастания и всхожести семян озимой пшеницы на 9,76-12,62%.
Дисперсионный анализ показал, что фактическое значение критерия Фишера превышает табличное для 0,5-процентного уровня значимости, то есть различия между вариантами достоверны. Разница между средними по вариантам значениями энергии прорастания и всхожести превышает наименьшую существенную разницу.
Если энергия прорастания и всхожесть семян могут служить показателями, отражающими интенсивность процессов дыхания в прорастающих семенах, то длина и масса надземной части проростков и корней свидетельствуют о скорости протекания процессов биосинтеза.
Данные подлине корней свидетельствуют о том, что применение добавок к чернозему в форме отходов оказывает положительное влияние на этот параметр. Получено достоверное увеличение длины корней по сравнению с контролем. Достоверных различий по параметру «длина проростков» выявлено не было.
Добавка отходов элеватора к чернозему выщелоченному наибольшее влияние оказала на массу корней проростков - 37,2%. Масса проростков, по сравнению с контролем, воз-' росла на 29,2%, длина корней - на 17,1%. Влияние факторов в опыте достоверно разница между средними значениями контролируемых величин в вариантах с почвогрунтом и черноземом превышает наименьшую существенную разницу.
Таким образом, можно говорить о том, что для экологизации производства, уменьшения загруженности мест захоронения отходов, сокращения административных платежей за хранение и утилизацию отходов необходимо проведение комплекса работ по нормативно-техническому обеспечению, организации переработки и использованию отходов предприятия. Помимо этого, переработанные отходы предприятия являются эффективной добавкой в почву или кормом в производстве червей.
К зонам экологического благополучия отнесены территории, обеспечивающие получение экологически безупречной продукции для детского и диетического питания без применения специальных мер защиты. Таких зон, надо полагать, не так много, но в условиях нашей огромной страны они еще есть. Значительные территории могут быть отнесены к зоне экологической нормы, которая пригодна для производства экологически безопасной продукции без применения каких-либо специальных мер защиты. Как зоны экологического риска определены сельскохозяйственные территории, позволяющие производить экологически безопасную продукцию с использованием специальных мер защиты. К сожалению, уже сейчас такие территории имеют значительное распространение. Сельскохозяйственные зоны, где возможно возделывание лишь небольшого набора сельскохозяйственных культур (в основном технических) и только с использованием специальных защитных мер, отнесены нами к зоне экологического кризиса. Зоны экологического бедствия (катастрофы) непригодны для возделывания сельскохозяйственных культур, ибо на них невозможно или экономически не выгодно получение экологически безопасной продукции.
Такие участки подлежат консервации для проведения специальных реабилитационных мер. Экологическое ранжирование сельскохозяйственных зон должно базироваться на комплексе показателей, характеризующих не только состояние почвенного покрова, но и параметры загрязнения атмосферы, гидросферы и биохимические нарушения агроценозов. Разработка критериев для оценки экологического состояния агроэкосистем и выделение предложенных выше сельскохозяйственных зон поэкологическому благополучию должны быть одним из важных направлений агроэкологических научных изысканий.
Наука уже сегодня имеет ряд наработок по ведению с/х в зонах экологического неблагополучия и восстановлению биопродуктивности нарушенных агроэкосистем, которые не только находят применение в производстве, но и могут быть взяты в качестве базовой модели при разработке соответствующих рекомендаций для иных зон повышенного техногенного риска. Таковыми, в первую очередь, являются теоретические и практические разработки в области охраны агроэкосистем от радиоактивного заражения и приемы восстановления нарушенных земель в районах нефтедобычи.
Нефть и нефтепродукты являются одними из самых распространенных и наиболее экологически опасных (по токсичности, масштабу, длительности и устойчивости действия) загрязнителей природной среды. В мире при добыче, транспортировке, переработке и использовании нефти и нефтепродуктов их теряется около 50 млн. тонн в год. Они ухудшают свойства всех компонентов биосферы - педосферы (почвенный покров земли), гидросферы и атмосферы, резко снижают продуктивность лесных и сельскохозяйственных угодий и являются одним из источников загрязнения окружающей среды бензопиреном (представитель семейства полициклических углеводородов), обладающим канцерогенным действием.
Как показали наши исследования, что формы проявления негативного воздействия нефтедобычи на почвенный покров могут быть различными. Катастрофическое разрушение почвенного покрова с полной гибелью растительности обнаруживается в местах точечных загрязнений, которые образуются в результате разливов загрязняющих веществ при прорыве нефтепроводов, водоводов пластовых и сточных вод, авариях на скважинах и других нефтепромысловых объектах.
Не менее опасным по своим отдаленным последствиям представляется глобальное (в
масштабах региона) загрязнение почвенного покрова через атмосферу легкими углеводородами из фунтовых вод - водорастворимыми солями пластовых вод. Так, к примеру, в 1992 году выбросы углеводородов предприятиями нефтяной промышленности в атмосферу юго-востока Республики Татарстан равнялись около 0,482% от годовой добычи нефти, что составило более 143 тыс. тонн.
Справедливости ради нужно отметить, что за последние годы нефтяники проделали огромную работу по уменьшению техногенного прессинга нефтедобывающего комплекса на природную среду, главным образом, резко снижая аварийность на всех этапах добычи, переработки и транспортировки нефти благодаря широкому внедрению в производство антикоррозийных покрытий трубопроводов. За последние 30 лет удельный расход земель на обустройство одной скважины сократился более чем в 3,5 раза! Для уменьшения изъятия сельскохозяйственных земель предусмотрено бурение наклонно-направленных скважин. Однако даже на фоне этих позитивных изменений в технологии нефтедобычи не удается полностью исключить случаи загрязнения почв. Помимо этого, агроэкосистемы еще долго будут испытывать последствия деградации почв и природных химических и биологических факторов. Результаты исследований говорят о том, что способы реабилитации нарушенных земель должны быть разнообразными, зависеть от свойств поллютанта, длительности, давности и уровня загрязнения и, безусловно, максимально учитывающими особенности конкретной почвенной разности загрязненных территорий.
Многолетние исследования Казанской государственной сельскохозяйственной академии по изменению различных типов нарушенных земель нефтедобывающих районов позволяют обозначить основные принципы и приемы восстановления большинства типов загрязненных агроэкосистем для производства экологически безопасной продукции: максимальная мобилизация самоочищающей способности почвы, которая является результатом совместного действия физических, грунтовых вод инокуляция почвы биопрепаратами, содержащими активные штаммы микроорганизмов, способных деструктировать ксенобиотики (чужеродные для организмов химические вещества, естественно не входящие в биотический круговорот и прямо или косвенно порожденные хозяйственной деятельностью человека) широкого спектра действия внесение химических мелиорантов для оптимизации реакции среды и состава поглощенных катионов почвенно-поглощающего комплекса, направленное на активизацию аборигенной и привнесенной микрофлоры и произрастающей растительности снижение уровня загрязнения почв путем разбавления торфом, песком или незагрязненной почвой с тем, чтобы, снизив фитотоксичность до определенного уровня, запустить реабилитационные механизмы самих агроэкосистем фитомелиорация, то есть подбор и выращивание стойких к различным поллютантам сельскохозяйственных культур, корневая система и зеленая масса (при использовании в качестве сидератов) которых заметно усиливают самоочищающую способность почвы. Другой формой фитомелиорации может быть выращивание растений-концентратов тех или иных токсичных элементов.

К списку проектов




Rambler's Top100