Источники загрязнения и концентрация загрязняющих веществ в окружающей среде и сельскохозяйственной продукции

В результате воздействия техногенных факторов, нарушения технологической и экологической дисциплины на энергетических, промышленных, сельскохозяйственных и других предприятиях более 10 млн. га сельскохозяйственных земель в России в той или иной степени подвержены загрязнению тяжелыми металлами, радионуклидами и другими токсикантами. Значительные площади наиболее загрязненных почв на многие годы безвозвратно выпали из сельскохозяйственного оборота.

 

 

3. Разработка мероприятий по комплексной охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов.
1. Состав природоохранного комплекса

Природоохранный комплекс - технологические, технические, организационные и экономические мероприятия для реализации уменьшения абсолютного или удельного воздействия на окружающую среду всех видов антропогенной деятельности и негативных техногенных воздействий, в том числе, для сохранения и восстановления естественной природной среды и природных ресурсов. Природоохранный комплекс призван обеспечить исполнение экологических требований при планировании и осуществлении любой хозяйственной деятельности, а также мер по сохранению окружающей среды.

Мероприятия по охране окружающей среды заключаются в:

1. Выявлении, оценке, постоянном контроле и ограничении вредных выбросов в окружающую среду, создании природоохранных и ресурсосберегающих технологий и техники.

2. Разработке юридических  законов, правовых актов по  охране окружающей природной  среды, а также материальном  стимулировании выполнения требований  данных законов и природоохранных  мероприятий.

3. Предупреждении ухудшения экологической обстановки и охраны окружающей среды от вредных и опасных факторов путем создания специально выделенных территорий (СЗЗ).

 

 

 

 

 

 

3

Природоохранные мероприятия  и технологии

Существующие проблемы	Мероприятия и технологии
Эрозия почвы	-Почвозащитные севообороты -Агротехнические мероприятия -Лесомелиоративные мероприятия -Водорегулирующие полосы -Водоохранные лесные насаждения вокруг прудов и водоемов -Гидротехнические сооружения
Загрязнение почвы и продукции  пестицидами	-Соблюдение норм, доз  и сроков внесения пестицидов -По возможности замена  химических средств защиты растений  биологическими
Загрязнение водных объектов	-Технологии повторного  использования дренажных вод -Очистка дренажных вод -Соблюдение норм, доз  и сроков внесения пестицидов и удобрений -Принятие мер по борьбе  с эрозией почвы
Уменьшение содержания тяжёлых  металлов в почве	-Известкование -Внесение органических  удобрений

 

 

 

3.2. Оптимизация агроландшафта

Формирование экологически устойчивых агроландшафтов – комплекс мер по рациональному и эффективному ведению сельского хозяйства, применению севооборотов, максимально адаптированных к конкретным природным условиям.

Оптимизация природных систем – сбалансированное соотношение  между эксплуатацией экосистем, их охраной и целенаправленным преобразованием.

Любая антропогенная деятельность приводит к значительным и устойчивым преобразованиям природной среды.

Устойчивость – способность  к самосохранению и саморегулированию  в пределах, не превышающих определённых критических величин, или способность  сохранять свою структуру и свойства при внешних воздействиях.

В агроландшафте главной  должна быть функция охраны и воспроизводства  потенциала почвенного плодородия, в  зависимости от которого решаются вопросы  размещения с/х производства, формирования инфраструктуры.

Изменения структуры экосистемы или переход её параметров в область  неустойчивого состояния обуславливают  потерю устойчивости.

Для оценки степени экологической  устойчивости агроландшафта используют коэффициенты экологической стабилизации (КЭСЛ), интегрирующие качественные и количественные характеристики абиотических и биотических элементов ландшафта.

Общая площадь землепользования агроландшафта равна 180 га. Протяжённость реки – 190 м.

Проектируемая свиноферма будет  рассчитываться на содержание 350 свиней.  Площадь пашни на 1 свинью составляет 0,2 га, следовательно, для содержания 350 свиней примерная площадь пашни  должна составлять не менее 70 га.

На данной территории планируется  введение севооборота с четырёх  годовой ротацией. Четыре поля размещаются  рядом с главной усадьбой. Площадь 1-го поля равна 18,7 га, 2-го – 21,4 га, 3-го – 18,4 га, 4-го – 12,1 га. В сумме площадь  пашни составляет 70,6 га.

Планируемый севооборот:

1. Озимая пшеница – поле 3
2. Картофель – поле 4
3. Овёс – поле 1
4. Ячмень – поле 2

Вид севооборота – зернопропашной.

 

 

Первый метод оценки основан  на определении и сопоставлении  площадей, занятых различными элементами ландшафта с учётом их положительного или отрицательного влияния на окружающую среду (по Баранову).

КЭСЛ_1б=∑F_ст/∑F_нест, где

F_ст – площади, занятые стабильными элементами;

F_нест – площади, занятые нестабильными элементами ландшафта.

Расчёт КЭСЛ₁ представим в таблице 4

4

Расчёт КЭСЛ_1б

№ п/п	Стабильные элементы	Fст	Нестабильные элементы	Fнест
1.	Естественные луга	25,5
2.			Пашня	70,6
3.	Лес	27,0
4.	Лесополосы	9,4
5.			Дороги	1,1
6.			Постройки	4,5
7.	Река	13,9
8.	Овраг	2,3
9.	Кустарники	2,0
10.	Огороды	3,8
	∑ Fст	83,9	∑ Fнест	76,2

 

КЭСЛ_1б=83,9/76,2=1,1

Характеристика ландшафта  по КЭСЛ₁ – условно стабильный.

КЭСЛ_2б=∑ƒ_iК_э.з.К_r/F_т,  где

ƒ_i – площадь биотического элемента

К_э.з – коэффициент, характеризующий экологическое значение отдельных биотических элементов

К_r – коэффициент геолого-морфологической устойчивости рельефа(1)

F_т – площадь всей территории ландшафта

Произведём расчёт КЭСЛ_2б, исходные данные занесём в таблицу 5

5

Расчёт КЭСЛ_2б

№ п/п	Биотические элементы	ƒi	Кэ.з	Кr	ƒi* Кэ.з* Кr
1.	Пашня	70,6	0,14	1	9,88
2.	Ест. луга	25,5	0,62	1	15,81
3.	Лес	27,0	1,0	1	27,00
4.	Лесополосы	9,4	0,43	1	4,04
5.	Дороги	1,1	0	-	-
6.	Постройки	4,5	0	-	-
7.	Река	13,9	0,79	1	10,98
8.	Овраг	2,3	0,05	1	0,12
9.	Кустарники	2,0	0,40	1	0,80
10.	Огороды	3,8	0,5	1	1,9

 

КЭСЛ_2б=70,53/180=0,39

По результатам расчёта  КЭСЛ₂ можно сделать вывод, что ландшафт малостабильный.

Для увеличения стабильности ландшафта рекомендуется проведение мероприятий:

А) Увеличение площади сельскохозяйственных угодий, занятых многолетними травяными  фитоценозами;шлщд

Б) Увеличение доли плодово-ягодных  насаждений;

В) Увеличение доли угодий, занятых  сидеральными культурами;

Г) Предусмотрение внесения органических удобрений.

Для примера увеличим долю естественных лугов с 25,5 га до 46,1 га, сократив долю пашни с 70,6 га до  50 га. Овраги засадим древесными породами, увеличив площадь лесов до 29, 3 га.

КЭСЛ_1н = 104,5/55,6=1,5

КЭСЛ_2н=80,44/180=0,44.

Ландшафт также остаётся мало стабильным, но значение КЭСЛ₂ значительно возросло.

Таким образом, постепенно увеличивая долю лесных насаждений, многолетних травяных насаждений далее за счёт увеличения площади владения хозяйства возможно увеличение стабильности агроландшафта до средне стабильного и стабильного (КЭСЛ=0,51-0,66). Дальнейшее увеличение площади лесных насаждений и многолетних травяных фитоценозов за счёт сокращения площади пашни может оказаться экономически невыгодно.

 

 

 

 

4. Эффективность природоохранных мероприятий
1. Оценка экологической эффективности

Оценка экологической  эффективности трансформации агроландшафта  производится по соотношению базового и нового значения коэффициентов  экологической стабилизации, которое определяется по отношению:

I_э = ½(КЭСЛ_1н/КЭСЛ_1б+КЭСЛ_2н/КЭСЛ_2б)

I_э = 1,5

Так как I_э = 1,5 (>1), проводимые мероприятия, предотвращающие и компенсирующие, улучшают состояние природной среды, мероприятия высокоэффективные, экологический уровень инженерных природоохранных систем – совершенный.

2. Оценка эколого-экономической эффективности

Реализация мероприятий  по оптимизации агроландшафта предусматривает  увеличение доли устойчивых компонентов, в частности, перевод части пашни  под многолетние травы.

Снижение объёмов загрязняющих веществ, поступающих в водные объекты  со стоком в результате эрозии почв после проведения мероприятий по оптимизации агроландшафта и  противоэрозионных мероприятий, приведёт к улучшению качества поверхностных  вод.

При оценке эколого-экономического эффекта от снижения объёма загрязнённых поверхностных вод, поступающих  в водные объекты хозяйства, следует  учитывать следующие загрязняющие вещества: органика, азот, фосфор, пестициды, тяжёлые металлы.  Общий объём  снижения поступлений загрязняющих веществ в водные объекты после  оптимизации агроландшафта принят по литературным данным от 0,2 до 2 т/га в год.

Экологический эффект может  быть определён по методике Госкомэкологии: Э_эф = ∑m_ik_iC_удk_э

Где:

M_i - масса загрязняющего вещества;

k_i – коэффициент экологической опасности загрязняющего вещества;

k_э – коэффициент экологической значимости(1,18);

С_уд – удельная стоимость 1 тонны загрязняющего вещества(9042 руб).

Э_эф = 43,3 тыс. руб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

По результатам базовых расчётов КЭСЛ₁ и КЭСЛ₂ ландшафт условно стабильный и малостабильный соответственно.

Трансформировав ландшафт, мы  добились  улучшения этих показателей.

Рекомендуется расширение площади  хозяйства, за счёт которого возможно введение нескольких севооборотов, возделывание многолетних трав, сидеральных культур, увеличение лесных насаждений.

Слишком малая доля лугопастбищных угодий и многолетних трав в структуре  сельскохозяйственных земель и посевных площадей разрушает сельскохозяйственные земли и агроландшафты России − саму основу, производственный базис  сельского хозяйства.

Важнейшая средообразующая  роль многолетних трав в повышении  устойчивости и продуктивного долголетия агроландшафтов ничем не заменима. Многолетние травы являются единственной группой сельскохозяйственных культур, способствующих сохранению, воспроизводству  и накоплению гумуса в почвах. Многолетние  травы выполняют также важнейшую  почвозащитную функцию на эрозионно- и дефляционноопасных землях, создавая своей надземной и подземной корневой массой прочный покров, устойчивый к действию воды и ветра.

Решением данного вопроса  может быть только одно: сбалансированное соотношение зерновых культур и  многолетних трав, оптимальное соотношение  между пашней, лугом, лесом и водами.