Реферат: Проблемы экологизации в РФ

На плодородие почвы влияет ее обеспеченность влагой. Урожай снижается при недостатке влаги, что бывает в засуш­ливые годы. Особенно часты засухи в южных степных райо­нах. В этих районах плодородие снижается и в результате засоления почв. В почвенном растворе содержатся воднорастворимые соли (хлориды, сульфаты, сода), препятствующие росту сельскохозяйственных растений. В Европейском Нечер­ноземье плодородие почв снижается из-за кислой реакции почвенного раствора, что затрудняет поглощение корнями элементов питания.

При рациональном природопользовании для сохранения плодородия почв используются следующие приемы:

Борьба с эрозией — смывом или сдуванием поверхностно­го наиболее плодородного слоя почвы. Для этого земли на склонах засевают многолетними травами, которые образуют дернину, защищающую поверхность почвы от разрушения водой и ветром. Применяют специальные приемы обработки почвы, сохраняющие на ее поверхности часть жнивья (того, что остается на поле после скашивания однолетних культур). На склонах обработку почвы ведут поперек склона, и каждая бороздка становится маленькой плотиной, препятствующей отеканию воды со взвешенными в ней почвенными частица­ми. Для предотвращения ветровой эрозии используют кули­сы — полосы из высокорослых растений (подсолнечник, ку­куруза), которые сохраняют на поде после уборки урожая. Кулисы располагаются поперек направления господству­ющих ветров. Особый вид эрозии — образование оврагов. Для предотвращения или остановки этого процесса проводят спе­циальные посадки леса.

Замена отвальной вспашки плугом безотвальным рыхле­нием почвы. При обработке отвальным плугом почва ставится «с ног на голову»: подповерхностный слой почвы, в котором микроорганизмы-гумификаторы перерабатывают пожнивные остатки в гумус, оказывается на поверхности. Процесс обра­зования гумуса замедляется, а разрушение его, напротив, ускоряется. На незащищенной растениями почве усиливается эрозия. Поэтому отвальную вспашку заменяют рыхлением без оборота пласта. Для этого используют специальные ору­дия — рыхлители (дисковые бороны, плоскорезы, щелевате-ли и др.). Безотвальная обработка может быть мелкой (5—10 см) и глубокой. Иногда посев проводят в жнивье без обработ­ки (этот прием называют нулевой обработкой почвы).

Севооборот. Это чередование разных культур на одном поле. В состав севооборота, кроме зерновых (пшеница, рожь), или пропашных (кукуруза), включают многолетние и однолетние бобовые травы, которые благодаря связанным с ними клубеньковым бактериям пополняют запасы азота в почве. Повышают плодородие почв и сидераты — культу­ры, зеленую массу которых запахивают в почву. Чередова­ние культур облегчает борьбу с вредителями сельскохозяй­ственных растений, снижает засоренность полей сорными растениями.

Применение органо-минеральных удобрений. При внесении только минеральных удобрений, особенно в высоких дозах, активизируются микроорганизмы, разрушающие гу­мус, а деятельность микроорганизмов-гумификаторов подав­ляется. В результате запас плодородия в почве снижается. Если минеральные удобрения вносятся невысокими дозамиодновременно с органическими удобрениями (в первую оче­редь — с навозом), этого не происходит. Гумус не разрушает­ся, а питательные вещества удобрений поступают в почвен­ный раствор и повышают урожай.

Сухое земледелие. Орошение, как и отвальная вспашка, ослабляет жизнедеятельность микроорганизмов-гумифика­торов и разрушает структуру почвы. В южных районах России орошение вызывает вторичное засоление почвы. Чтобы уменьшить площади орошаемых земель, выращивают засухоустойчивые культуры, которые могут обходиться без полива. На орошаемых землях выращивают только требова­тельные к влаге овощи (капусту, огурцы) или многолетние травы в степных районах. Орошение на одном участке прово­дят не более 2—3 лет, после чего почве дают отдых и выра­щивают культуры без полива.

Использование легкой сельскохозяйственной техники. Тяжелые тракторы уплотняют почву и разрушают ее структуру, и потому лучше использовать легкие колесные тракторы. Часто для их прохода создают специальную колею: при уходе за посевом (подкормка, культивация и т.д.) трактор проходит по собственному следу. При этом почва уплотняется только под колеей. Применяют также специальные широкопрофиль-ные шины, уменьшающие давление на почву, и широкоза­хватные агрегаты, позволяющие обработать поле за меньшее число проходов техники. Для уменьшения числа проходов совмещают разные агрегаты — одновременно проводят рых­ление почвы, посев и внесение удобрений.

ЖИВОТНОВОДСТВО

Одомашнивание животных произошло примерно в то же время, что и введение в культуру растений, т.е. около 10 тысяч лет назад. Археологи считают, что первыми были одомашнены овца, коза и собака. Крупный рогатый скот и свинья в хозяй­стве человека появились позже.

Сегодня  сельскохозяйствен­ные животные — важнейшие консументы агроэкосистемы. В разных  природных  условиях разводят разные виды скота. Для лесной зоны экологически более подходит крупный рога­тый скот, в степной зоне разво­дят свиней, в откорме которых большую роль  играет  зерно. Если имеется много земель, не­пригодных  для  пашни  (гор­ные склоны, засоленные почвы), оправдано овцеводство. В неко­торых районах, где много естест­венных пастбищ (Якутия, Баш­кортостан, Татарстан) развито коневодство. Лошади не боятся суровой зимы, их круглый год можно содержать на подножном корме. Из их молока получают кумыс. Высокими вкусовыми качествами отличается конское мясо.

Соотношение между растениеводством и животноводством устанавливается с учетом экологических требований. Для развития животноводства необходимы и посевы, и естествен­ные кормовые угодья. Если скота мало, то мало и органичес­ких удобрений — навоза, и это плохо для растениеводства. Если скота слишком много, происходит разрушение пастбищ или приходится отдавать под кормовые культуры слишком много пахотных земель.

В агроэкосистемах, где развиты обе отрасли — растение­водство и животноводство — два трофических уровня. Для повышения прибыльности хозяйства нужно повышать эффективность перехода первичной биологической продукции во вторичную, т.е. коэффициент биоконверсии, показывающий эффективность переработки растительного корма в продукты животноводства — мясо, молоко, яйца. В естественных эко­системах при переходе энергии с одного трофического уровня на другой теряется около 90% энергии (чтобы получить 1 тыс. калорий биомассы животных, нужно затратить примерно 10 тыс. калорий биомассы растений). Отношение 1:10 — усред­ненное. Разные животные при потреблении единицы расти­тельных кормов производят неодинаковое количество про­дукции. Этот показатель колеблется и у животных одного вида, отличающихся по породе или возрасту, при разных условиях содержания.

Коэффициент биоконверсии определяют по количеству растительного белка, необходимого для получения 1 кг жи­вотного белка. Чтобы получить 1 кг белка говядины, нужно скормить корове 15—20 кг белка растений. Белок свинины обходится в 2 раза дешевле — только в 10 кг растительного белка. Еще дешевле белок яиц (на получение 1 кг белка яиц нужно 4—6 кг) и куриного мяса бройлеров (6—8 кг белка в корме). Самый дешевый животный белок — в молоке. Чтобы получить 1 кг такого белка, нужно всего 3—5 кг раститель­ного кормового белка. Высок коэффициент биоконверсии у рыб, что делает экономически выгодным прудовое рыбовод­ство.

Эффективность биоконверсии можно повысить, улучшив рацион питания и условия содержания животных. Так, в рацион коровы должны входить различные элементы пита­ния, в особенности белок. В 1 кормовой единице (1 кормовая единица соответствует питательности 1 кг зерна овса) должно содержаться 125 г белка. Если в силосе или сене белка много, то корма корове требуется меньше.

Повышается эффективность биоконверсии и при уменьше­нии затрат энергии на сам процесс питания животных. Коро­ва, например, ест не больше 8 часов в сутки. Остальное время она отдыхает и пережевывает жвачку (размельчает то, что было съедено на пастбище или из кормушки в стойле). Чтобы корова за 8 часов съедала достаточное количество травы, травостой на пастбище не должен быть слишком низким (если высота травы ниже 10 см, корове неудобно откусывать такие растения) или слишком высоким.

В зимнее время важно содержать коров в теплых помеще­ниях. Если корове будет холодно, то энергия пищи пойдет не на образование молока и прибавку веса, а на согревание животного. Чем крупнее животное, тем легче ему согреться: бык массой 500 кг переносит холод легче, чем теленок.

В разном возрасте биоконверсия у коров неодинакова: молодое животное лучше набирает вес, у взрослого — приве­сы резко снижаются. Молоко корова дает несколько лет примерно с одной и той же затратой кормов. Отсюда и два типа содержания скота — мясной откорм, при котором жи­вотное содержат не больше года, и молочное разведение, при котором корову доят в течение 5—7 лет.

Важный вопрос экологии животноводства — проблема сто­ков. Раньше, когда фермы были небольшими, скоту подстилали солому, и навоз смешивался с ней. Эта смесь легко перегнивала и была прекрасным удобрением. Теперь на скотоводческих комплексах с тысячами голов скота применяют бесподстилоч­ное содержание животных — навоз смывают водой. Такой навоз называется , бесподстилочный его нельзя непосредст­венно использовать как удобрение. Он убивает полезную микрофлору почвы, загрязняет ее болезнетворными бактериями и засоряет семенами сорных растений, которые легко проходят через пищеварительную систему животных.

Перед внесением бесподстилочного навоза на поля его под­вергают специальной обработке — компостируют с соломой или опилками и торфом, перерабатывают в бродильных чанах. При брожении навоз обеззараживается и образуется биогаз, кото­рым можно отапливать ферму. Можно разбавлять навоз водой и этим раствором поливать поля, где выращивают многолетние травы. Еще лучше такой разбавленный навоз удобряет почву, если она покрыта равномерно разбросанной соломой.

Чем больше скота на ферме, тем сложнее организовать переработку навоза в удобрение и тем больше затраты на его транспортировку. Поэтому фермы с поголовьем свыше 50 голов крупного рогатого скота и 200 — 300 голов свиней экологически невыгодны.

В экологически правильно организованном хозяйстве скот является таким же органичным элементом агроэкосистемы, как животные-консументы в естественной экосистеме леса или целинной степи.

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

Сельскохозяйственное загрязнение, как и промышленное, наносит ущерб экосистемам. Оно бывает нескольких типов.

Загрязнение воды стоками животноводческих ферм и ско­тооткормочных комплексов. Хотя навоз прекрасное удобре­ние, если он неправильно подготовлен к внесению на поля, он может нанести вред природным экосистемам. Чтобы не загрязнять водоемы навозными стоками, строят навозохрани­лища с бетонными стенами; фермы, расположенные рядом с реками и ручьями, перемещают, чтобы снизить вероятность попадания загрязняющих веществ в воду.

Загрязнение пестицидами и их остатками. Из за этого загрязнения обедняется живое население почвы — снижается численность почвенных животных, водорослей, микроорга­низмов, в результате замедляются разложение редуцентами органических остатков и возврат питательных элементов в почвенный раствор. Остатки пестицидов могут попасть в воду (особенно при орошаемом земледелии и выращивании риса), в атмосферу, в продукты питания. Большая часть пестицидов и продуктов их неполного разложения токсична и отрица­тельно влияет на здоровье человека.

Загрязнение почвы тяжелыми металлами. Этот вид загрязнений связан с внесением фосфорных удобрений, в кото­рых обычно бывает примесь тяжелых металлов — кадмия, кобальта, цинка и др. Для предотвращения этого загрязнения необходимо тщательно очищать удобрения на предприятиях, где их производят, и постоянно контролировать содержание тяжелых металлов в партиях удобрений и в почвах.Вдоль дорог на расстоянии до 100 м почвы могут быть загрязнены свинцом, если автомашины используют этилиро­ванный бензин, в котором содержится этот тяжелый металл.

Загрязнение почвы и продуктов питания нитратами. Опасными загрязнителями продуктов питания нитраты становятся тогда, когда на каждый килограмм веса человек потребляет более 5 мг нитратов в сутки. Попав с продуктами в организм человека, они нарушают нормальную работу кровеносной сис­темы, что особенно опасно для детей грудного возраста. Нитра­ты вступают в сложные комплексные 1соединения, называемые нитрозными. Нитрозные соединения канцерогенны, т.е. могут стать причиной развития раковых опухолей.

Чтобы в овощах не накапливались нитраты, нужно огра­ничивать применение минеральных азотных удобрений и использовать их одновременно с органическими удобрениями (навозом). Если концентрация нитратов в почвенном растворе будет невысока, их содержание в овощах также не превысит норму. Нитраты более активно накапливаются растениями при недостатке света. Нельзя выращивать культуры с высо­кой способностью накапливать нитраты в тенистых местах.

ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Экосистемы включающие промышленных предприятий входят в состав городских экосистем, поэтому нельзя говорить об экологизации промышленности без экологизации города. И поэтому в дальнейшем рассматривать промышленность мы будем как составляющую города как и сельскохозяйственные экосистемы, — антропогенные. Го­родские и сельскохозяйственные экосистемы тесно связаны. В городах сельскохозяйственную продукцию перерабатывают на молочных заводах, мясоконсервных комбинатах, конди­терских и прядильных фабриках. Из города в село поступают сельскохозяйственные машины, горючее, удобрения, пести­циды, множество предметов, необходимых сельским жите­лям: одежда, строительные материалы, электроприборы, хи­микаты и т.д. Наконец, из города жители села получают информацию. В городах печатают газеты, там работают радио- и телерадиокомпании.

Доля городского населения во всем мире постепенно уве­личивается. В среднем по России в городах сегодня прожива­ет около 70% населения. В таких индустриально развитых странах, как Япония, в городах живет до 80% населения.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДСКИХ ЭКОСИСТЕМ

Городские экосистемы гетеротрофны, доля солнечной энергии, фиксированная городскими растениями или солнеч­ными батареями, расположенными на крышах домов, незна­чительна. Основные источники энергии для предприятий города, отопления и освещения квартир горожан (за исклю­чением теплоэлектроцентралей) расположены за его предела­ми. Это — месторождения нефти, газа, угля, гидро и атом­ные электростанции. Кроме того, чтобы накормить одного горожанина, требуется не менее 1 га сельскохозяйственных угодий (включающих пашню, сенокосы и пастбища). В Рос­сии на одного горожанина приходится около 2 га сельхозугодий. Собственное производство продуктов питания (теплицы, пригородные сады) в городе незначительно.

Город потребляет огромное количество воды, лишь незна­чительную часть которой человек использует для непосредст­венного употребления. Основную часть воды тратят на про­изводственные процессы и на бытовые нужды. Личное потребление воды в городах составляет от 150 до 500 л в сутки, а с учетом промышленности на одного горожанина приходится до 1000 л в сутки.

Использованная городами вода возвращается в природу в загрязненном состоянии — она насыщена тяжелыми метал­лами, остатками нефтепродуктов, сложными органическими веществами, подобными фенолу, и т.д. В ней могут содер­жаться болезнетворные микроорганизмы. Город выбрасывает в атмосферу ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные отходы, которые с потоками весенней воды попа­дают в водные экосистемы.

Растения (продуценты) в составе городских экосистем рас­тут в лесопарках, парках, садах, на газонах, но их главное назначение — не производство органического вещества (дре­весины, сена, съедобных плодов и т.д.), а регулирование газового состава атмосферы. Они выделяют кислород, погло­щают диоксид углерода и очищают атмосферу от вредных газов и пыли, попадающих в нее при работе промышленных предприятий и транспорта. Растения также имеют большое эстетическое и декоративное значение.

Животные в городе представлены не только обычными в естественных экосистемах видами (в парках живут птицы: горихвостка, соловей, трясогузка, зяблик, славки; млекопи­тающие: полевки, белки и представители других групп жи­вотных), но и особой группой городских животных — спут­ников человека. В ее составе — птицы (воробьи, скворцы, ласточки, вороны, галки, голуби), грызуны (крысы и мыши) и насекомые (тараканы, клопы, моль, мухи и др.). Многие животные, связанные с человеком, питаются отбросами на помойках (галки, вороны, воробьи). Это — санитары города. Разложение органических отходов ускоряют личинки мух и другие животные и микроорганизмы.

Главная особенность экосистем современных городов в том, что в них нарушено экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков вещества и энергии челове­ку приходится брать на себя. Человек должен регулировать как потребление городом энергии и ресурсов — сырья для промышленности и пищи для людей, так и количество ядо­витых отходов, поступающих в атмосферу, воду и почву в результате деятельности промышленности и транспорта. На­конец, он определяет и размеры этих экосистем, которые в развитых странах, а в последние годы и в России, быстро «расползаются» за счет загородного коттеджного строитель­ства.

Страницы: 1, 2, 3