Экологический паспорт сельскохозяйственного предприятия

сукцессионного замедления,

последовательности прохождения фаз развития,

(правило) необратимости эволюции (Л. Долло),

оптимальности,

снижения энергетической эффективности природопользования,

развития природной системы за счет окружающей ее среды,

максимизации энергии (Г. Одум, Э. Одум),

константности  (В. И. Вернадский),

внутреннего динамического равновесия  (Н. Ф. Реймерс),

биогенной миграции  атомов   (В. И. Вернадский).

Закон физико-химического единства существа

 

Подробнее рассмотрим один из них - закон физико-химического единства вещества (В. И. Вернадский): все живое вещество планеты Земля физико-химически едино. Этот закон - естественное следствие положения о материальном единстве живого и неживого вещества. Из закона физико-химического единства живого вещества вытекают два важнейших для разумного природопользования вывода.

Первый: вредное для одних видов живых организмов (существ) обязательно вредно и для других видов. Отсюда, если пестициды смертельны для одних организмов, то они не могут не оказывать вредного влияния на другие организмы. Различие состоит только в степени устойчивости видов к вредному агенту.

Второй: живое вещество имеет сложную внутреннюю взаимосвязь, для каждого геологического периода как бы единую сеть жизни, в состав которой входит и биовид человека. Разрывы этой «сети» создают в ней «дыры», что снижает устойчивость биосферы. Поэтому сохранение видового разнообразия - гарант поддержания устойчивости биосферы.

 

“Законы-афоризмы”

 

К законам также добавляются «законы-афоризмы» (Б. Коммонера), в которых находят отражение многие закономерности экологии:

Все связано со всем. Всеобщая связь процессов и явлений в природе отражает сущность закона В. И. Вернадского о физико-химическом единстве биосферы.

Все должно куда-то деваться. Соответствует закону константности (В. И. Вернадского) и закону развития природной системы за счет окружающей среды.

Природа «знает» лучше. Абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы человек не имел, не имеет и, трудно сказать, будет ли иметь. Но стремиться к этому он обязан, что, однако, сделать далеко не просто. Только математический расчет параметров биосферы займет больше времени, чем весь период существования нашей планеты как твердого тела. 

Ничто не дается даром. Биосфера - единое целое, где «ничего не может быть выиграно или потеряно». Все, что извлекает из нее человек, должно быть возвращено. «Платежа по этому векселю нельзя избежать, он может быть только отсрочен».

Знание законов обязательно не только для постижения сути причинно-следственных взаимосвязей и природы взаимодействия между компонентами, но и для обеспечения устойчивости функционирования естественных и агрономических экосистем путем разработки и осуществления рациональных приемов и технологий природопользования.

 

Биосфера

 

Биосфера, по определению В. И. Вернадского «зона жизни». Структуру организованности биосферы, можно назвать, как планетное явление космического характера. Биосфера - это глобальная экосистема, особая оболочка Земли, сфера распространения жизни, границы которой определяются наличием пригодных для организмов абиотических условий: температуры, жидкой воды, состава газов, элементов минерального питания. Принципиальные границы биосферы определены как границы существования активной жизни. Верхняя граница биосферы охватывает тропосферу и проходит по высоте озонового слоя, нижняя опускается на континентах до глубины 2-3 км, а под океаном - до 1 км (вся гидросфера охвачена жизнью). В биосфере все главные организмы связаны со средой обитания и их деятельностью самоуправляемыми биологическими и геохимическими процессами.

В биосфере во времени постоянно протекают два взаимосвязанных процесса преобразования веществ в природе  - геологический и биологический круговороты.

Геологический (большой) круговорот  - обмен химических элементов между океаном и сушей в результате разрушения изверженных горных пород, растворения их в воде, физико-химических превращений и образования минералов при испарении воды от энергии Солнца.

Биологический (малый) круговорот - циркуляция веществ между растениями, животным миром, микроорганизмами и почвой. Основа его - фотосинтез, т. е. превращение зелеными растениями и особыми микроорганизмами лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органических веществ. Фотосинтез обусловил появление на Земле кислорода при помощи зеленых организмов, озонового слоя и условий для биологической эволюции. Растения благодаря фотосинтезу выделяют кислород и создают органическое вещество, поглощая минеральные вещества из почвы и углекислый газ из воздуха. Животные кормятся растениями и поглощают кислород, выделяя углекислоту. Микроорганизмы превращают мертвое органическое вещество в неорганическое, которым пользуются растения.

Почва

 

В биологическом круговороте, активное участие принимают Почвы, верхние слои Земли, обладающие плодородием, как и другие компоненты природы, характеризуются непрерывностью изменения во времени и пространстве. Почвы развиваются на поверхности любых горных пород под воздействием солнечного тепла, воды, воздуха и различного рода организмов. Почва -- геохимический аккумулятор всех элементов; она удерживает и предохраняет их вынос со стоком. Гумус -- главное богатство почвы, основа ее важнейших функций, обеспечивающих стабильность экосистем и биосферы в целом. Он накапливает в себе громадное количество солнечной энергии как продукт преобразования растительных материалов.

Гумус почвы определяет ее общее естественное плодородие. Будучи устойчивой динамической системой, с установившимся обменом веществ, она способна противостоять временным перегрузкам, вызванным природными факторами (наводнение, эрозия, морозы, засухи и др.). Но почва весьма чувствительна к длительным воздействиям многих факторов (использование пашни, сенокосов, пастбищ, применение техники и др.). От деятельности человека в значительной мере зависит уровень плодородия.

Успехи земледелия, достигнутые в результате внедрения достижений химии, хорошо известны. Высокие урожаи получаются благодаря использованию минеральных удобрений. Статистические данные свидетельствуют о том, что в настоящее время за счет продукции, получаемой с помощью удобрений, обеспечивается пищей каждый четвертый житель нашей планеты. Урожайность многих сельскохозяйственных культур в развитых странах в течение последних 200 лет возросла в несколько раз. Примерно 50 % прироста урожая обусловлено применением удобрений. Вместе с тем излишки удобрений могут отрицательно влиять на растительность, часть из них не усваивается и сносится в водоемы. По этому для рационального ведения сельского хозяйства требуется разумное использование химических средств во избежание весьма серьезных последствий.

Применение минеральных удобрений -- один из наиболее ярких примеров использования и регулирования для блага человечества одного из глобальных природных процессов, а именно процесса создания органического вещества путем фотосинтеза. Солнечная энергия для этого процесса, так же как и главные исходные вещества -- диоксид углерода и вода, -- имеются на поверхности Земли в достаточном количестве. Но для воспроизводства компонентов живого вещества, в первую очередь белков, требуются и другие химические элементы. Так называемая «триаде плодородия»: азот необходимая составная часть белков, без фосфора невозможен их синтез, не менее важен калий, участвующий в фотосинтезе и во многих обменных процессах. Источником доступных для растений форм этих элементов служит почва. Дикие растения после созревания отмирают и с распадом возвращают в почву поглощенные химические элементы, поддерживая биологический круговорот веществ. Масса культурной растительности лишь частично возвращается в почву (примерно 1/3). Человек искусственно нарушает сбалансированный биологический круговорот, вывозя урожай, а вместе с ним поглощенные из почвы химические элементы. Запасы элементов в почве не безграничны, и для восполнения потерь элементов питания растений и повышения урожайности эти элементы вносятся в почву в форме минеральных удобрений. Масса химических элементов, искусственно вводимых в биологический круговорот для увеличения сельскохозяйственной продукции, вполне сопоставима с природными глобальными миграционными потоками. Но следует заметить, что зачастую внесение удобрений не сбалансировано  с потребностями культур.

При избытке азота в почве происходит увеличение нитратов не только в поверхностных водах, но и в продукции сельского хозяйства. Поступая в организм человека, нитраты могут частично трансформироваться в нитриты, которые вызывают тяжелое заболевание (метгемоглобинемия), связанное с затруднением транспортировки кислорода по кровеносной системе. Повышенные дозы аммиачных удобрений обусловливают недостаток в организме такого важного для физиологических процессов микроэлемента, как медь. По этому необходима продуманная система охраны почв от избыточного количества соединений азота. Это особенно актуально в связи с тем, что современные города и крупные животноводческие предприятия являются источниками загрязнения азотом почв и вод.

Соединения фосфора значительно менее подвижные по сравнению с азотными. Коэффициент использования фосфора из минеральных удобрений вдвое меньше, чем азота. Динамика фосфора в сельскохозяйственном производстве весьма сложна - из общего количества этого элемента, израсходованного на выращивание корма для скота, 10% поступает человеку с мясными продуктами, 30% закрепляется в почве, а 60% смывается поверхностными водами с экскрементами животных. В итоге, современное интенсивное сельское хозяйство сопровождается загрязнением поверхностных вод растворимыми соединениями фосфора и азота, которые накапливаются в конечных бассейнах стока, способствуя их эвтрофикации. Значительное количество азота и фосфора в доступной форме вызывает бурный рост водорослей и микроорганизмов. Кислород быстро расходуется на дыхание водорослей и окисление их обильных остатков, вскоре создается обстановка дефицита кислорода, погибают рыбы и другие водные животные, начинается их разложение с образованием сероводорода, аммиака и их производных. Эвтрофикацией поражены многие озера, в том числе Великие озера Северной Америки.

В отличие от азота и фосфора, большая часть которых вывозится с урожаем, значительная часть калия возвращается в почву. При внесении высоких доз калийных удобрений, неблагоприятного действия калия не обнаружено, но в силу того, что значительная часть удобрений представлена хлоридами, часто сказывается воздействие ионов хлора, отрицательно влияющего на состояние почвы.

Загрязнение почв в агроэкосистемах удобрениями

 

Нужно указать на неблагоприятные условия хранения минеральных удобрений, плохой учет их количества в хозяйствах, недостаточный контроль при внесении. Удобрения часто очень долго хранятся под открытым небом, на краях полей и обочинах дорог загрязняя ближайшие водоемы. В хозяйствах России примерно 20 % складов для хранения химических препаратов не соответствуют элементарным санитарным нормам. В связи с этим нередки случаи отравления и гибели рыбы, птицы и другой живности.

Организация охраны почв при широком использовании минеральных удобрений должна быть направлена на сбалансированность вносимых масс удобрений с урожаем, с учетом конкретных ландшафтных условий и состава почвы. Внесение удобрений должно быть максимально приближено к тем стадиям развития растений, когда они нуждаются в массированном поступлении соответствующих химических элементов. Основная задача охранных мероприятий должна быть направлена на предотвращение выноса удобрений с поверхностным и подземным водным стоком и на недопущение поступления избыточных количеств вносимых элементов в продукцию сельского хозяйства. С экологической точки зрения заслуживает внимания внесение многокомпонентных сбалансированных удобрительных смесей с поливной водой при дождевании на орошаемых землях. Также нужно обратить внимание на то что, основная доля химических обработок посевов сельскохозяйственных культур приходится на авиацию, причем в основном используют самолеты и меньше - вертолеты. С экологических позиций обработка самолетами наименее желательна, так как таит в себе опасность уничтожения полезной фауны, порчи лесных полос и смыва удобрений и пестицидов. Поэтому по возможности следует вносить их наземным способом, заделывая в почву.

Самое главное нужно помнить о том что, загрязнение почв и окружающей среды в целом ведет не только к ухудшению здоровья населения, но и к гибели отдельных видов растительного и животного мира, снижению продуктивности природно-ресурсного потенциала страны. В результате гибели лесов и других девственных территорий исчезают различные виды растений и животных, резко сокращается генетическое разнообразие мировых экосистем, являющихся основой развития биосферы планеты Земля.

 

Нормативы санитарно - защитных зон

 

«санитарно-защитные зоны -- санитарные полосы и земельные участки, выделяемые для ослабления и устранения загрязнений, вредных физических воздействий на здоровье человека».

Для обеспечения экологической безопасности промышленности и сельскохозяйственного производства при выборе места размещения данных объектов, следует учитывать такие особенности, как например размещение с наветренной или подветренной стороны по отношению к населенным пунктам, возможности размещения объектов в водоохраной или рыбоохранной зонах малых рек и водоемов, размещение объектов на покрытых либо не покрытых лесом территориях и т.п.

Все эти вопросы и требования рассматриваются в ходе проведения государственной экологической экспертизы, без положительного заключения которой запрещается строительство или реконструкция промышленных и сельскохозяйственных объектов. Планирование и размещение промышленных и сельскохозяйственных объектов  должно осуществляться с учетом создания вокруг них санитарно-защитных зон. Для промышленных предприятий, животноводческих комплексов, предприятий по переработке и хранению сельскохозяйственной продукции, складов минеральных удобрений и средств защиты растений в настоящее время разработаны подробные нормативы санитарно-защитных зон (С.-з. з.).