WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

Международный государственный экологический

университет имени А. Д.

Сахарова

Факультет мониторинга окружающей среды

Кафедра энергоэффективных технологий

О. И. Родькин

ПРОИЗВОДСТВО

ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО БИОТОПЛИВА

В АГРАРНЫХ ЛАНДШАФТАХ:

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

АСПЕКТЫ

Минск 2011 УДК 620.9:573:574 ББК 31.15:28.0:28.081 Р60 Рекомендовано к изданию НТС МГЭУ им. А.Д.Сахарова (протокол № 10 от 1 декабря 2010 г.) Автор:

О. И. Родькин, доцент кафедры энергоэффективных технологий МГЭУ им. А. Д. Сахарова, к.б.н.

Рецензенты:

профессор кафедры экологии БНТУ, д.б.н. Хорева С. А.;

профессор кафедры энергоэффективных технологий МГЭУ им. А. Д. Сахарова, д.б.н. Ерошов А. И.

Р60 Родькин, О. И.

Производство возобновляемого биотоплива в аграрных ландшафтах: эко логические и технологические аспекты : монография / О. И. Родькин. – Минск : МГЭУ им. А. Д. Сахарова, 2011. – 212 с.

ISBN 978-985-6931-68-3.

В монографии рассмотрены аспекты воздействия на окружающую среду при производстве и использовании биотоплива на уровне аграрных ландшаф тов. Особое внимание уделено вопросам аграрного лесоводства на основе возделывания быстрорастущей ивы в различных экологических условиях, а также использования соломы и биодизеля.

Анализ экологических аспектов воздействия приведен на основе обобще ния мирового опыта и собственных экспериментальных данных.

Монография предназначена для специалистов, работающих в области во зобновляемых источников энергии, охраны окружающей среды или сельско хозяйственного производства, магистрантов и аспирантов вузов смежных специальностей.

УДК 620.9:573: ББК 31.15:28.0:28. © Родькин О. И., ISBN 978-985-6931-68- © Международный государственный экологический университет имени А. Д. Сахарова, Оглавление Введение

1. Экологическая характеристика агроландшафтов

1.1. Понятие и классификация ландшафтов

1.2. Характеристика агроландшафтов Республики Беларусь.......... 1.2.1. Пахотные земли

1.2.2. Лугово-пастбищные ландшафты

1.3. Экологические проблемы в агроландшафтах

1.3.1. Деградация пахотных земель

1.3.2. Химизация сельскохозяйственного производства как фактор экологического воздействия

1.3.3. Экологические проблемы осушительных мелиораций..... 1.3.4. Экологические проблемы интенсивного животноводства. 1.3.5. Экологические проблемы, связанные с нерациональным использованием сельскохозяйственной техники

1.4. Основные направления развития биоэнергетики в агроландшафтах

1.5. Перспективы внедрения методов экологического менедж мента в аграрных ландшафтах

2. Перспективы развития аграрного лесоводства на основе быстрорастущих клонов ивы

2.1. Экологические аспекты культивирования ивы

2.2. Отношение растений ивы к факторам внешней среды............. 2.3. Экологические аспекты выращивания ивы на загрязнен ных землях

2.3.1. Выращивание ивы на землях, загрязненных радионуклидами

2.3.2. Выращивание ивы на землях, загрязненных тяжелыми металлами

2.4. Экологические аспекты выращивания ивы на выработанных торфяниках и деградированных торфяных почвах

2.4.1. Возделывание ивы на выработанных торфяниках............. 2.4.2. Особенности роста и развития ивы на деградированных торфяниках

2.5. Перспективы возделывания ивы на легких минеральных почвах

3. Эколого-технологические аспекты возделывания быстро растущей ивы в Республике Беларусь

3.1. Выбор участка для закладки плантации

3.2. Выбор и подготовка посадочного материала

3.3. Система внесения удобрений для выращивания ивы............. 3.4. Уход за посадками и уборка плантаций ивы

3.5. Перспективы внедрения ивовых плантаций в Беларуси........ 4. Использование соломы в энергетических целях

4.1. Солома как энергетический ресурс

4.2. Технологические аспекты использования соломы................. 4.3. Экологические аспекты использования соломы

4.4. Балансовый метод расчета ресурса биомассы соломы на локальном уровне

5. Экологические аспекты производства биодизеля

5.1. Характеристика и источники биодизеля

5.2. Оценка жизненного цикла (ОЖЦ) производства био дизельного топлива

5.2.1. Методология ОЖЦ

5.2.2. Описание единичных процессов

5.2.3. Оценка воздействия производства биодизеля на окружающую среду

5.2.4. Заключение ОЖЦ биодизеля

6. Экологическое обоснование и планирование использования энер гии биомассы на локальном уровне на основе ГИС-технологий........ 6.1. Характеристика метода ГИС

6.2. Картирование территории Могилевской области на основе ГИС-технологий

6.3. Определение потенциала производства древесины ивы в регионе на основе ГИС-технологий





Заключение

Приложение

Библиографический список

Проблема обеспеченности энергетическими ресурсами в ближай шем будущем станет одной из наиболее значимых как на глобальном, так и на республиканском уровне.

Растущие темпы потребления ископаемых источников энергии и ограниченность их запасов диктуют необходимость поиска и разработ ки методов активного внедрения альтернативной энергетики.

В соответствии с прогнозом, разработанным мировым энергетиче ским советом (МЭС), в 2050 г. потребление энергии возрастет более чем в 2 раза. Более 40 % энергетических потребностей будет обеспечиваться за счет возобновляемых источников энергии, в том числе 32 % составит вклад биоэнергетики [Energy for Sustainable Development, 2002].

Вопросы энергетической безопасности для Республики Беларусь вследствие низкой обеспеченности собственными энергоносителями яв ляются важнейшими компонентами национальной и экономической безопасности. Повышение энергетической безопасности обусловлено Целевой программой обеспечения в республике не менее 25 % объема производства электрической и тепловой энергии за счет использования местных видов топлива и альтернативных (возобновляемых) источников энергии на период до 2012 г., утвержденной Постановлением Совета Министров Республики Беларусь 30 дек. 2004 г. № 1680 [173].

В 2011 г. будет принят национальный проект Республики Беларусь «Развитие местных, возобновляемых и нетрадиционных энергоисточ ников на 2011–2015 гг.». Цель проекта – обеспечение не менее 30 % по требностей страны в энергоресурсах за счет собственных возможностей.

Природно-климатические условия Беларуси не являются оптималь ными для активного развития и использования ветровой или гелиоэнер гетики. В то же время эффективным направлением для нашей страны является биоэнергетика, в том числе сельскохозяйственное лесоводство, которое основано на использовании специальных быстрорастущих дре весных насаждений.

Биоэнергетика основана на использовании биотоплива, т. е. носите ля, который хранит энергию, полученную из биомассы. Для производст ва биотоплива используется широкий спектр источников биомассы. На пример, для получения электричества, тепла или моторного топлива можно использовать потенциальные продукты питания, отходы дерево обработки и сельскохозяйственных растений, специальные энергетиче ские культуры и др.

Биотопливо можно классифицировать по источнику и энергетиче ской составляющей. Оно может быть твердым (отходы деревообработки, солома), жидким (биодизель) или газообразным (биогаз). Различают также первичное (необработанное) и вторичное (обработанное) биотопливо.

К первичному биотопливу относится топливная древесина, древес ная щепа и гранулы и другой органический материал, который использу ется непосредственно в той форме, в которой он заготовлен.

Вторичное биотопливо, например биодизель, может использоваться для широкого спектра потребителей, например, транспорт, промышлен ные процессы и др. Источниками биотоплива могут быть разнообразные природные и антропогенно-преобразованные системы, в том числе лес ные, городские, сельскохозяйственные.

Использование сельскохозяйственных угодий для производства биомассы на энергетические цели имеет неуклонную тенденцию к росту как в Республике Беларусь, так и во всем мире. В свою очередь развитие такого направления требует тщательного и комплексного обоснования.

В настоящее время дискуссионным является вопрос целесообразно сти расширения площадей под посадки энергетических культур, в то время как около миллиона человек на планете испытывает недостаток продовольствия. Второй момент – это воздействие на окружающую сре ду в связи с изменением характера и структуры землепользования.

В этой связи необходим анализ экологических и социальных последст вий производства биотоплива в сельскохозяйственных или аграрных ландшафтах. Ландшафт – это природно-территориальный комплекс, ко торый включает в себя несколько экологических систем. В отличие от агроценоза агроландшафт – более сбалансированная и устойчивая к воз действию внешних факторов система. На уровне агроландшафтов воз можно оптимальное сочетание производства сельскохозяйственной про дукции и биотоплива на устойчивой основе, обеспечивающее минималь ную нагрузку на окружающую среду.

Для достижения устойчивого развития биоэнергетики внедрение надлежащей практики необходимо в таких областях, как защита почвы, водных ресурсов и сельскохозяйственных культур, управление энергети ческими и материальными потоками, сохранение биоразнообразия ландшафтов, поддержание плодородия, сбор и переработка урожая.

Одним из важнейших вопросов является изучение воздействия рас ширенного производства биотоплива на баланс парниковых газов. Воз действие на окружающую среду может происходить на всех этапах жиз ненного цикла, однако на первый план здесь выходит изменение харак тера землепользования и интенсификация производства.

Для нашей страны особый интерес представляет развитие аграрного лесоводства для целей биоэнергетики, в частности возделывание быст рорастущей ивы. Такие исследования давно и активно проводятся в за рубежных странах. Выращивание быстрорастущей ивы позволяет не только получать древесину на основе короткоцикловых посадок, но и обеспечивать охрану водных и земельных ресурсов, рекультивировать загрязненные территории.

Вопрос использования соломы как биоресурса сегодня рассматри вается на государственном уровне и требует соответствующего экологи ческого обоснования. Производство биодизеля из семян рапса активно расширяется как в европейских странах, так и в Республике Беларусь.

Анализ жизненного цикла производства биодизеля позволяет всесторон не рассмотреть аспекты воздействия на окружающую среду.

При написании настоящей монографии автором ставилась цель обобщения мирового и отечественного опыта в области биоэнергетики, а также представление результатов собственных исследований.

Автор выражает большую благодарность своим коллегам Романов скому Ч. А., Позняку С. С., Пронько С. К., Шкутник О. А., Бутько А. А., Копице В. Н. за помощь в проведении экспериментальных исследований и аналитической обработки материалов.

1. Экологическая характеристика агроландшафтов 1.1. Понятие и классификация ландшафтов «Ландшафт – это генетически однородный природный территори альный комплекс, имеющий одинаковый геологический фундамент, один тип рельефа, одинаковый климат и состоящий из свойственного только данному ландшафту набора динамических сопряженных и закономерно повторяющихся в пространстве основных и второстепенных урочищ»

[Солнцев Н. А., 2001].

Основным свойством ландшафта выступает его однородность. Вме сте с тем в ландшафте представлены различные природные компоненты и присутствуют локальные, более дробные природно-территориальные комплексы – фации и урочища. Однородность ландшафта обеспечивает ся его генезисом, в котором отражается единообразие зональных клима тических и орографических факторов.

Структура ландшафта – это совокупность вертикальных и гори зонтальных внутренних взаимосвязей между компонентами. Наличие устойчивых постоянных взаимосвязей обеспечивает целостность, един ство всего ландшафта. Ландшафты подвержены постоянному развитию и изменению в соответствии с развитием и усложнением структуры гео графической оболочки. В каждом ландшафте в вертикальном разрезе представлены части всех сфер географической оболочки – литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы. Фрагменты этих сфер называют природными компонентами. Компоненты литосферы – земная кора;

ат мосферы – воздух;

гидросферы – вода;

биосферы – растительность и жи вотный мир.

Горизонтальное строение ландшафта выражается в наличии систе мы пространственно взаимосвязанных и соподчиненных природно территориальных комплексов. Те из них, которые входят в состав ланд шафта и обуславливают его внутреннюю неоднородность, носят назва ние морфологических единиц, их сочетание образует морфологическую структуру ландшафта.

Разнообразие ландшафтов Земли огромно. И любой из них имеет свою индивидуальную структуру и происхождение.

В наземных ландшафтах принято различать четыре основных мас штабных уровня – топический (микролокальный), локальный, регио нальный и глобальный. Каждый из этих уровней в свою очередь состоит из серии ландшафтов разной сложности и размеров. Ландшафты, отно сящиеся к одной ступени масштабной лестницы, сходны как по геомет рическому устройству, так и по механизмам перемещения и преобразо вания в ней вещества и энергии [Sarah E. Gergel et al., 2002].

Классификация ландшафтов позволяет типизировать их по тем или иным признакам. В свою очередь это обеспечивает возможность единых подходов при анализе и исследованиях относительно одинаковых ланд шафтов, как природных, так и антропогенно преобразованных. В частно сти это обуславливает использование метода моделирования при изуче нии экологических аспектов взаимодействия в ландшафтах. Установлен ные на уровне одного объекта закономерности могут успешно использоваться для всех ландшафтов данного типа.

Современные экологические исследования должны проводиться с учетом особенностей взаимодействия территориальных образований, биологического разнообразия и хозяйственной деятельности в ландшаф тах. Для решения таких задач возникло новое направление в прикладных исследованиях – ландшафтная экология.

Природный ландшафт обладает двумя важнейшими свойствами. Од но из них – внутренняя связанность ландшафта, обусловленная теснейшим взаимодействием входящих в него природных компонентов. Изменение состояния одного какого-либо компонента вызывает в ландшафте цепные реакции в виде иногда быстрых, иногда растянутых во времени перестроек всех связей и взаимодействий между всеми компонентами.

Другое важнейшее свойство природного ландшафта – это его под вижная равновесность. Она выражается в том, что вызванные внешними воздействиями цепные реакции между компонентами в принципе направ лены на восстановление состояния, изначально присущего ландшафту, на сохранение его «привычной» структуры и режима деятельности. Соотно шения степеней внутренней связанности и подвижной равновесности от дельного ландшафта определяют характер его природной устойчивости, т. е. его способность сохранять собственную структуру и сложившийся режим функционирования в условиях внешних воздействий.

Антропогенные ландшафты в своем развитии подчиняются тем же закономерностям, что и природные. В общем смысле к антропогенным ландшафтам следует относить комплексы «как целенаправленно соз данные человеком для выполнения тех или иных социально экономических функций, так и возникшие в результате непреднамерен ного изменения природных ландшафтов» [Марцинкевич Г. И., 2007].

В основу выделения групп антропогенно-преобразованных ланд шафтов может быть положено направление хозяйственного использова ния территории.

Так, Н. Ф. Мильков предложил выделить 8 основных групп: сель скохозяйственная, индустриальная, горнопромышленная, лесохозяйст венная, транспортно-коммуникационная, селитебная, милитарная и при родоохранная. Внутри групп существуют различия по характеру хозяй ственного использования ландшафтов, что отражается в структуре зем лепользования. Каждый вид земель несет в себе определенную функцио нальную нагрузку в пределах группы, обусловливающую дифференциа цию характера техногенного воздействия [Мильков Н. Ф., 1973].

Сельскохозяйственная группа ландшафтов, или агроландшафты, от личается использованием такого компонента как почва в качестве основ ного производственного ресурса для получения профильной продукции и характеризуется ее плодородием (рис. 1.1). Техногенное воздействие диф ференцируется для пахотных, пастбищных и сенокосных видов ландшаф тов. Среди пахотных ландшафтов, также как и в остальных видах данной группы, выделяют следующие подвиды: чистые, осушенные, осушенные увлажненные, улучшенные, улучшенные осушенные увлажненные.

Агроландшафты, как правило, не существуют в чистом виде и вклю чают области, занятые лесами, озерами и т. д. Это является важным усло вием как для обеспечения их устойчивости к внешним воздействиям, так и поддержания и сохранения на их территориях биоразнообразия видов.

Рис. 1.1. Сельскохозяйственный ландшафт [Monica G. Turner et al., 2003] Агроландшафты целесообразно рассматривать как единый природ но-хозяйственный комплекс. Такой подход позволяет применять модели и методы экологического управления или менеджмента для решения различных задач, в том числе для обоснования производства на террито рии агроландшафтов биотоплива.

1.2. Характеристика агроландшафтов Республики Беларусь Понятие агроландшафт следует отличать от термина агроценоз.

В соответствии с определением классика современной экологии Ю. Одума под агроценозами понимают искусственные сообщества, фор мирующиеся в результате растениеводческой и животноводческой дея тельности человека [Одум Ю., 1975].

Это трансформированные экосистемы, которые возникают в резуль тате замены естественных (первичных) биоценозов пашнями, садами, ого родами, полевыми лугами, искусственными пастбищами и т. д. Они отно сятся к числу молодых, находящихся на ранних стадиях развития экоси стем. В связи с этим возникает проблема рационального размещения агроценозов. Для создания высокопродуктивной и устойчивой экосистемы необходимо поддерживать максимально возможное многообразие биогео ценозов, создавая оптимальный агроландшафт, т. е. природно-террито риальный комплекс с преобладанием одного типа биогеоценоза на значи тельной территории, не менее нескольких квадратных километров. Агро ландшафты должны включать как элементы лесные полосы, перелески, живые изгороди, водные объекты и т. д. Агроэкосистемы чисто земле дельческие или чисто пастбищные относительно редки.

Географическое расположение и климатические условия Республи ки Беларусь обусловили преобладание на ее территории лесных и около водно-болотных экосистем, а также соответствующих им фаунистиче ских комплексов. Биологическое разнообразие организмов определяется не только географическими, но и историческими факторами, включая воздействие оледенений. Всего на территории, которую сегодня занима ет Республика Беларусь, имело место четыре оледенения. Первое про изошло около 500 тыс. лет назад, и с тех пор приходы ледников повторя лись с периодичностью в 100 тыс. лет. Последний ледниковый период на территории Беларуси закончился около 9 тыс. лет назад. Несколько ты сячелетий занял непосредственный процесс таяния ледников и медлен ного повышения температуры. За это время постепенно происходила закономерная смена пейзажей. Характерные для тундровой зоны ланд шафты сменились зонами березовых, сосновых и смешанных лесов. На формирование ландшафтов на территории Беларуси оказало и продолжа ет оказывать значительное влияние наличие водораздела бассейнов Чер ного (56 % территории) и Балтийского (соответственно 44 %) морей. Это обусловило наличие разнообразной флоры и фауны. Тем не менее, бли зость ледникового периода в историческом разрезе привело к преоблада нию в ландшафтах Беларуси интродуцированных видов животных с ев ропейско-сибирским типом ареала. В небольшом количестве встречают ся реликтовые виды, например, белая куропатка или болотная черепаха.

В настоящее время соотношение природных и антропогенно транс формированных ландшафтов на территории Беларуси составляет при близительно 55 на 45.

Среди природных ландшафтов преобладают луговые, лесные, паст бищные экосистемы. Луговые экосистемы по хозяйственному назначе нию подразделяются на сенокосы и пастбища, по составу они делятся на пойменные, или заливные (5,2 %), и материковые.

За последние столетия разнообразие ландшафтов на территории Бе ларуси во многом связано с воздействием антропогенных факторов, в том числе развития лесной промышленности. В Республике Беларусь лесистость в настоящее время составляет около 44 %. Еще в 1750 г. этот показатель составлял около 80 %, затем с развитием производительных сил началось неуклонное уничтожение лесов, и в 1850 г. их оставалось не более 23 % от территории республики. С этого момента были пред приняты энергичные меры по восстановлению лесов [155, 166].

Мощным фактором воздействия на природные ландшафты стала масштабная осушительная мелиорация. Болота являются уникальными и сложными природными системами. К концу 50-х гг. прошлого века их площадь в Беларуси составляла свыше 4,1 млн га, или приблизительно 20 % территории. На 2010 г. площадь осушенных земель в Беларуси со ставляет около 3,4 млн га, в том числе 1,8 млн болот. Осушительная ме лиорация, проведенная в таких серьезных масштабах, обусловила возник новение ряда серьезных экологических проблем регионального уровня.

К другим антропогенным факторам воздействия на природные ландшафты относятся отчуждение земель под строительство и добыча полезных ископаемых.

Таким образом, в настоящее время на территории Беларуси основ ное распространение получили следующие виды агроландшафтов.

По данным Государственного земельного кадастра Республики Бе ларусь, площадь земель страны по состоянию на 1 янв. 2009 г. составляет 20 759,8 тыс. га. Структура земельного фонда по видам земель отражена на рис. 1.2.

Площадь сельскохозяйственных земель в последние годы постепен но снижалась и на начало 2009 г. составила 8944,7 тыс. га, что на 23,3 тыс. га меньше, чем в 2007 г.

Центральным звеном аграрных ландшафтов являются почвенно земельные ресурсы.

Рис. 1.2. Структура земельного фонда территории Беларуси Если в 1900 г. на одного жителя планеты приходилось 0,66 га паш ни, то в 1980 г. этот показатель составил 0,41 га, а в 2000 г. – приблизи тельно 0,23 га. Сегодня, чтобы обеспечить потребности 6,5-мил лиардного населения земного шара, интенсивность эксплуатации поч венно-земельных ресурсов резко усилилась, что обуславливает их масштабную деградацию. В результате ежегодные потери плодородных почв на планете оцениваются в 5–7 млн га.

Обеспеченность одного жителя РБ почвенно-земельными ресурсами на 2010 г. составляет около 0,57 га пашни и 0,92 га с/х угодий [Государ ственный земельный кадастр Республики Беларусь, 2010]. Этот показа тель значительно превосходит как среднемировой уровень, так и уровень большинства европейских государств, тем не менее, за последние сорок лет он существенно снизился. Начиная с 2002 г., площадь пахотных зе мель в расчете на одного жителя стабилизировалась (табл. 1.1). Однако необходимо учитывать тенденцию снижения количества жителей. За данный отрезок времени население страны уменьшилось более чем на 400 тыс. человек.

Таким образом, в абсолютном выражении площадь пахотных зе мель в стране неуклонно снижается, в том числе за последние десять лет на 613 тыс. га.

Динамика обеспеченности почвенно-земельными ресурсами Вид ресурсов Причинами потери пахотных угодий является их отчуждение под строительство населенных пунктов, дорог, трубопроводов, а также де градация.

Средний норматив площади отчужденных земель на планете со ставляет приблизительно 0,1 га на одного жителя. В РБ приблизительно 1,6 млн га таких земель. Из них особую категорию представляют нару шенные земли, образовавшиеся в результате проведения различного рода строительных, культуротехнических, геологических и других работ.

В 2009 г. их площадь составила 22,9 тыс. га.

Причины деградации земель разнообразны, следствие этого – по степенное снижение плодородия почв и вывод их из с/х производства.

Вопросы основных причин деградации, методов восстановления зе мель и направлений экологического менеджмента почвенно-земельных ресурсов будут рассмотрены в следующем разделе.

Луговые экосистемы в Республике Беларусь занимают около 3300 тыс. га, что составляет приблизительно 16 % от всей территории. Из них на сенокосы приходится около 53 % и на пастбища 47 %. За послед ние 30–40 лет наблюдается тенденция к уменьшению их абсолютной площади. Луга – это фитоценозы, растительность которых характеризу ется более или менее сомкнутым покровом. Они образованы чаще мезо фильными (предпочитающими умеренно увлажненные места обитания), а иногда и гигрофильными (влаголюбивыми) травами, имеют зимний перерыв в вегетации и не имеют летнего угнетения. Растения луга хоро шо приспособлены к умеренным условиям увлажнения почвы, мине рального питания и аэрации почвы. Поэтому они широко распростране ны в лесной зоне умеренного пояса.

В земельном фонде Беларуси луга сенокосного использования за нимают 1436,5 тыс. га, или 15,6 % земель сельскохозяйственного исполь зования. Лугов пастбищного использования немного больше – 1807,8 тыс. га, или 19,7 % сельскохозяйственных земель. Таким образом, луга занимают 3244,3 тыс. га, что составляет 15,6 % площади Беларуси [Богдевич И. М., 2001;

Лазаревич С. В., 2005].

Луга имеют большое хозяйственное значение. Они способствуют сохранению и увеличению естественного плодородия почвы. На одном гектаре посева бобово-злаковой травосмеси при среднем урожае накап ливается за счет сбережения растительных остатков около 1 т гумусовых веществ. Кроме того, луга являются сельскохозяйственным угодьем, на котором заготавливается ценный корм для домашних животных. В 1 кг лугового сена содержится примерно 0,6 кормовых единиц, 55 г перева римого протеина, 7,6 г кальция, 4,0 г фосфора, до 30 мг каротина. Наибо лее продуктивными являются пойменные кратковременно затопляемые (до 15 суток) луга, на которых получают до 47 ц/га сена.

Среди луговых экосистем можно выделить следующие виды ландшафтов.

Лугово-пахотные ландшафты сформировались под влиянием зем ледельческой и животноводческой деятельности человека. Они занимают более 12 % площади сельскохозяйственных ландшафтов, 4 % территории Беларуси. Встречаются повсеместно, но наиболее типичны для севера, востока и центральных равнин республики. В структуре земельных уго дий преобладает пашня (50–80 %) и естественные луга (10–40 %).

Удельный вес лесов не превышает 20 %, болот – 15 %.

Пахотно-культурно-сенокосные ландшафты представляют собой подкласс сельскохозяйственных ландшафтов, занимающих 4,5 % площа ди последних. Они сформировались на месте прежних болотных масси вов, осушенных и освоенных в качестве культурных сенокосов и паст бищ. В структуре земельных угодий преобладает пашня (30–60 %), доля лесов не превышает 20 %, лугов – 10 %, неосушенных болот – от 15 до 50 %. Распространены преимущественно на юге Беларуси, в пределах нерасчлененных комплексов с преобладанием болот.

Сенокосно-пастбищные ландшафты занимают примерно такие же площади, как и ландшафты предыдущего подкласса – около 4 % площа ди сельскохозяйственных ландшафтов, и развиты на востоке и в преде лах центральных равнин Беларуси. Они сформировались там, где зе мельные угодья используются в качестве пастбищ и сенокосов. Вследст вие этого в структуре угодий преобладают луга (70–90 %);

доля пашни, лесов, болот не превышает 15 %.

Пастбищно-лугово-болотные ландшафты имеют минимальное распространение среди подклассов сельскохозяйственных ландшафтов Беларуси, занимая всего около 2 % их площади. Представлены в южной части республики на участках, где преобладают (до 90 %) открытые тра вяные неосушенные болота;

пашня, леса и луга занимают подчиненное положение, их доля не более 15–20 %. Около 70 % площади этих систем приходится на вторичные водно-ледниковые ландшафты, которые харак теризуются плосковолнистым рельефом с колебаниями относительных высот 2–5 м. В понижениях рельефа сформировались болота – низинные гипново-осоковые и верховые кустарничково-пушицево-сфагновые с торфяно-болотными почвами. Низинные болота используются в каче стве сенокосов, реже пастбищ, верховые играют водоохранную роль и подлежат охране. Участки пашни тяготеют к автоморфным дерново подзолистым почвам. На повышенных элементах рельефа произрастают сосновые леса, по днищам ложбин стока – мелкоосоковые луга.

В зависимости от положения в рельефе и уровня увлажнения луга подразделяются на материковые и пойменные (заливные). Материковые (внепойменные) луга делятся на суходольные, расположенные на повы шенных участках рельефа, и низинные, приуроченные чаще к бессточ ным понижениям.

Суходольные луга в Беларуси имеют, как правило, вторичное про исхождение. Они возникли на местах, некогда занимаемых лесом. В ви довой структуре лугового фитоценоза выделяют мятликовые, бобовые и злаковые травы, а также разнотравье, образуемое другими семейства ми. Из злаков встречаются полевица обыкновенная, овсяница красная, луговик дернистый, белоус торчащий, мятлик луговой и др. Из бобовых – клевера (луговой, средний, горный, ползучий и др.), люцерна хмелевая, лядвенец рогатый, чина луговая, горошек заборный и мышиный. Из раз нотравья обычны лютик едкий и золотистый, лапчатка гусиная и сереб ристая, ясколка полевая, гвоздика травянка, тмин обыкновенный, бедре нец камнеломковый, подорожник ланцетолистный, подмаренник на стоящий, истод обыкновенный, вероника дубравная.

На низинных лугах с достаточным и повышенным уровнем увлаж нения встречаются высокорослые овсяница луговая, ежа сборная, тимо феевка луговая, манник наплывающий, канареечник тростниковидный, бекмания настоящая. Бобовые растения из-за недостатка кислорода в почве встречаются реже, чем на суходолах. Из клеверов здесь наиболее часто встречаются клевер розовый и ползучий. Много широколистного разнотравья. Это горец змеиный, горицвет кукушкин, гравилат речной, таволга вязолистная, лютик ползучий и др. На болотистых лугах много осоковых – осока двудомная, лисья, заячья и другие, камыш лесной. Из злаков встречаются канареечник, бекмания, манник;

из разнотравья – калужница болотная, щавель кислый, сабельник болотный, незабудка болотная, валерьяна лекарственная, реже – дремлик болотный, ятрышник широколистный, шпажник болотный.

Пойменные луга располагаются в поймах рек и озер. На их долю в Беларуси приходится 5 % площади сельскохозяйственных земель. Наибо лее обширны они в Гомельской (11,2 %), Брестской (5,2 %) и Минской (6,2 %) областях. Много пойменных лугов в долинах Днепра, Припяти, Бе резины, Сожа и их притоков [Лазаревич С. В., 2005;

Парфенов В. И., 1986].

Пойменные луга отличаются большой продуктивностью и разнооб разием видового состава. В поймах небольших рек, где разливы кратко временны и основным источником увлажнения являются атмосферные осадки, флористический состав лугов близок к суходольным материко вым лугам. Если же основным источником влаги являются грунтовые воды, то на таких пойменных лугах больше трав, характерных для ни зинных материковых лугов. Но в любом случае влаголюбивые растения преобладают: овсяница красная, полевица тонкая, бекмания, тимофеевка, лисохвост, клевер красный и розовый, частуха подорожниковая, разно образные осоки, хвощ приречный.

Для повышения продуктивности луговых угодий в Беларуси часто проводят поверхностное улучшение без нарушения дернины (подсев трав в дернину, внесение удобрений, известкование) или коренное с разруше нием дернины и последующим залужением. При реконструкции лугов ис пользуют разные травосмеси. Например, на минеральных почвах можно высевать клевер луговой в смеси с кострецом безостым, овсяницей луго вой и тимофеевкой луговой. На осушенных торфяно-болотных почвах ре комендуется вместо клевера лугового использовать клевер гибридный.

1.3. Экологические проблемы в агроландшафтах Сельскохозяйственное производство является наиболее длительным по времени и значительным по масштабности проявления фактором воз действия на окружающую среду. Сельскохозяйственные ландшафты, или агроэкосистемы, занимают менее 30 % от площади суши планеты и обеспечивают человечеству производство 95–98 % пищевой энергии.

Поэтому рост народонаселения планеты, особенно интенсивный за по следние 50 лет, требует непрерывного увеличения продуктивности агро экосистем.

В настоящее время сельскохозяйственные земли занимают 43 % общей площади Беларуси, из них 62 % приходится на пашню, 38 % – на кормовые угодья. Основной пахотный фонд Беларуси (52 % пашни) со ставляют дерново-подзолистые почвы, для повышения плодородия кото рых необходимо проводить известкование, вносить достаточное количе ство органических и минеральных удобрений.

Приблизительно с середины прошлого века сельское хозяйство ста ло на путь интенсификации, основными составляющими которой явля ются комплексная механизация, химизация, мелиорация и интенсивное животноводство. Такая концепция позволила в течение нескольких деся тилетий в три раза увеличить производство продуктов питания. Совре менное интенсивное сельское хозяйство достигло высоких как средних, так и максимальных показателей продуктивности. Так, получена рекорд ная урожайность зерновых культур – около 20 т с га, картофеля – 100 т с га, надоев молока – 22 т на корову в год и т. д. Средние уровни для раз витых в с/х отношении стран приблизительно в 3 раза меньше.

Достижение таких показателей в свою очередь потребовало актив ной эксплуатации земель, резкого роста использования различного рода материальных и энергетических ресурсов. К негативным последствиям интенсификации в первую очередь относится усиление экологического воздействия аграрных экосистем на окружающую среду.

В Национальный план действий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды (НПДООС) на 2006– 2010 гг. включены следующие приоритетные направления деятельности в области охраны и использования земель и почв:

– создание системы стимулирующих экономических механизмов по эффективному использованию и охране земель;

– обеспечение комплексного подхода к планированию, использова нию и охране земель, предусматривающего поддержание экологических функций почв в ландшафтах и реализацию мер по борьбе с деградацией и загрязнением;

– продолжение мероприятий по оптимизации землепользования с целью формирования экологически устойчивых природно-террито риальных комплексов путем перепрофилирования сельскохозяйственных низкоплодородных земель, повышения лесистости малолесных районов, развития сети особо охраняемых территорий;

– получение достоверной объективной информации о состоянии зе мель/почв республики на основе широкого использования дистанцион ных методов, эколого-геохимического картографирования, мониторинга, развития методической и аналитической базы для принятия своевремен ных и оперативных управленческих решений;

– разработка и реализация приоритетных мероприятий Националь ной программы действий по борьбе с деградацией земель с целью повы шения координации действующих секторальных программ и объедине ния усилий заинтересованных сторон в обеспечении устойчивого ис пользования и охраны земель/почв;

– получение информации о загрязнении почв в населенных пунктах, эколого-геохимическое картирование состояния городских почв, выяв ление типовых загрязнителей для основных видов (типов) предприятий республики.

Деградация – это постепенное снижение плодородных свойств поч вы под влиянием естественных (нарушение условий почвообразования) или искусственных причин (хозяйственная деятельность человека). Де градация сопровождается снижением плодородия, изменением почвен ной флоры и фауны, формированием пустошей.

На территории Беларуси основными причинами деградации земель являются водная и ветровая эрозия, радиоактивное и химическое загрязне ние, минерализация осушенных торфяных почв, трансформация земель в результате добычи полезных ископаемых и строительства, подтопление и заболачивание, выгорание осушенных торфяников, нерациональное ис пользование земель.

В свою очередь земли, подвергнутые деградации, влияют на местные и региональные климатические условия. Это обстоятельство достаточно ярко проявилось в последние десятилетия в южной части республики (Бе лорусское Полесье). Вследствие того, что здесь мелиоративное преобразо вание земель затронуло обширные пространства и изменило геофизиче ский и водный режимы природных экосистем, это внесло заметные изме нения в климат приземного слоя воздуха и почв всего региона.

Наиболее значительные потери плодородных почв как в мировом масштабе, так и в Республике Беларусь связаны с эрозией. Эрозия (от лат.

erosio – разъедание) – это разрушение верхнего плодородного слоя почвы под воздействием климатических факторов и хозяйственной деятельности человека и вынос продуктов этого разрушения в окружающую среду.

Установлено, что на образование 1 см почвы природе необходимо приблизительно от 200 до 300 лет. Таким образом, средний плодородный слой на территории нашей страны формировался на протяжении не скольких тысячелетий. Эрозионные процессы, как свидетельствуют кон кретные исторические примеры, способны разрушить плодородный слой в особенно сложных случаях в течение нескольких суток и даже часов.

По данным UNEP (программа ООН по охране окружающей среды), на земном шаре в среднем ежегодно деградирует до 5 млн га земель и ос новной причиной этой негативной тенденции является именно эрозия [72].

В Республике Беларусь эрозии различной степени подвержены бо лее 490 тыс. га почв. Из всех видов деградации земель на территории страны наиболее выражена водная и ветровая эрозия. Процессы водной эрозии наиболее активны в северной и центральной частях страны – в Белорусском Поозерье и Центральной Беларуси. На этих территориях преобладают расчлененный холмистый рельеф и почвы тяжелого грану лометрического состава. Ветровая эрозия (дефляция) наиболее характер на для Полесской низменности, где широко распространены осушенные торфяники и мелиорированные земли и преобладают почвы легкого гра нулометрического состава.

Из земель сельскохозяйственного использования на долю земель, под верженных водной эрозии, приходится 5,3 %, ветровой – 1,1 % (табл. 1.2).

Характеристика эрозионно-опасных земель [Сельское хозяйство Примечание: * % от общей площади сельскохозяйственных земель, подвержен ных водной эрозии;

** % от общей площади сельскохозяйственных земель, подвер женных ветровой эрозии.

Площадь дефляционноопасных и дефлированных земель на терри тории Беларуси составляет 3,9 млн га, или 18,8 % площади страны, эро зионноопасных и эродированных земель около 1,4 млн га, или 6,8 %.

Эрозия почв наносит существенный экономический и экологический ущерб в связи с разрушением почвенного покрова, ухудшением агрохими ческих, агротехнических, физических и биологических свойств почв.

По данным многолетних исследований в среднем за год с каждого гек тара эродированных земель теряется около 10 т плодородной почвы, 150– 180 кг гумуса, 8–10 кг азота, 5–6 кг фосфора и калия. Это не только негатив но сказывается на плодородии (снижение урожайности на 15–20 %), но и является мощным фактором загрязнения окружающей среды [135].

Эрозионные процессы, развивающиеся на осушенных торфяно болотных почвах, приводят к их ускоренному разрушению, которое уси ливается при нарушении правил эксплуатации мелиоративных систем и нерациональной агротехнике. В Белорусском Полесье, где высока доля мелиорированных земель и преобладают почвы рыхлого гранулометри ческого состава, а также осушенные торфяные почвы, заметное развитие получили процессы ветровой эрозии. Из 330 пыльных бурь, зафиксиро ванных в Беларуси за последние 35 лет, 64 % приходится на Полесье.

В Полесье в разные годы выявлено значительное усложнение структуры почвенного покрова мелиорированных территорий, которое выражается в деградации осушенных торфяных почв и появлении целой группы антропогенно преобразованных разновидностей с различным остаточным количеством органического вещества торфа, при этом сте пень дефляционной опасности почв возрастает на 20–30 %.

На 2010 г. общая площадь деградированных торфяных почв в стра не составляла около 220 тыс. га, в том числе 50 тыс. га деградировало в малопродуктивные песчаные почвы [Сельское хозяйство Республики Беларусь, 2010].

Одним из наиболее опасных факторов деградации является загряз нение почв, под которым понимается поступление в почву химических, биологических, радиоактивных и механических загрязнителей в количе ствах и концентрациях, превышающих способность почв к их разруше нию, утилизации, включению в биологический круговорот веществ.

Различают несколько видов загрязнения почв.

Химическое. Основные источники – сельскохозяйственное производ ство, промышленность, автотранспорт, коммунально-бытовое хозяйство.

К потенциальным загрязнителям почв можно отнести любые хими ческие соединения, поступающие в почву в чрезмерных концентрациях.

Из них к наиболее опасным относятся тяжелые металлы, остатки пести цидов, нефтепродукты, стойкие органические загрязнители (СОЗ) и др.

Из источников загрязнения, связанных с сельскохозяйственным произ водством, к категории наиболее масштабных относятся с/х химизация и интенсивное животноводство.

Возросшие объемы химизации способствовали росту урожайности с/х культур, но в то же время обусловили усиление воздействия на окру жающую среду. Наблюдения за химическим загрязнением почв на фоно вых территориях являются одним из направлений мониторинга земель, проводимого в рамках национальной системы мониторинга окружающей среды (НСМОС). Мониторинг фонового загрязнения почв осуществляет ся на сети пунктов наблюдений, включающих около 100 объектов, раз мещенных по всей территории страны. Пункты наблюдений представле ны пробными площадками, где поочередно с периодичностью один раз в 3 года производится отбор и исследование почв на содержание приори тетных для территории Беларуси загрязняющих веществ.

В 2008 г. Республиканским центром радиационного контроля и мо ниторинга (РЦРКМ) был произведен отбор проб почв на 53 пунктах на блюдения с последующим химическим анализом на содержание тяжелых металлов (кадмия, цинка, свинца, меди, никеля и марганца), сульфатов, нитратов и остатков хлорорганических инсектицидов.

Результаты химико-аналитических исследований отобранных проб почв показали, что содержание загрязняющих веществ в почвах изучае мых территорий практически не изменилось относительно результатов прошлых лет.

Тем не менее, в ряде мест, прилегающих к крупным животноводче ским комплексам и вблизи городов, имеет место загрязнение почв тяже лыми металлами. Всего превышение ПДК, например, по цинку было от мечено на 180 тыс. га, по меди – на 260 тыс. га, по свинцу и кадмию соот ветственно на 100 тыс. и 45 тыс. га сельскохозяйственных угодий [166].

Дополнительным источником тяжелых металлов является их со держание в виде примесей минеральных, органических удобрений, а также в продуктах переработки мусора и сточных водах, используемых для поднятия плодородия почв. Проблема усугубляется отсутствием должного контроля по данному вопросу. Вместе с тем, например, мине ральные фосфорные удобрения в среднем имеют примеси кадмия 4 мг/кг, свинца 39 мг/кг, цинка 48 мг/кг и т. д. [156].

Следует отметить, что проводить мониторинг почв на содержание нитратов сложно вследствие их высокой подвижности и быстрого выбы вания из почвенных экосистем. В результате нитраты, так же как и дру гие соединения, попадают не только в продукты питания, но и в грунто вые воды. Как следствие, повышенное содержание нитратов отмечено на ряде водозаборов, расположенных в зоне влияния сельскохозяйственных объектов. Очевидно, что оптимизировать качество вод можно только при соответствующем рациональном управлении сельскохозяйственными экосистемами.

К химическому загрязнению относится также засоление почв, под которым понимается процесс накопления солей натрия, кальция, магния в верхних слоях почвы в концентрациях, недопустимых для нормального роста и развития растений.

В Республике Беларусь проблема засоления почв связана, прежде всего, с Солигорским районом, где происходит добыча, переработка и складирование отходов производства калийных удобрений. В отходах содержится довольно высокая концентрация солей, которые распростра няются под воздействием осадков. Засоление земель вокруг солигорско го комбината наблюдается в радиусе десятков километров.

Имеет место также локальное засоление почв, прежде всего вблизи автомобильных дорог, что связано с интенсивным использованием со держащих соль отходов для борьбы с обледенением в зимний период.

Биологическое загрязнение обуславливается главным образом воздействием интенсивного сельскохозяйственного животноводства и коммунального хозяйства. К потенциальным источникам биологиче ского загрязнения можно отнести животноводческие стоки, сбросные воды, свалки бытового мусора, скотомогильники. Основные загрязните ли – это патогенные микроорганизмы, гельминты.

Механическое загрязнение. Основные источники – промышлен ность, коммунальное хозяйство, бытовой сектор. К потенциальным за грязнителям почв относятся отходы промышленного производства, раз мещаемые на так называемых полигонах, строительный и бытовой мусор.

На 2009 г. под объектами с промышленными отходами в стране бы ло занято около 2275 га земель. Из них на солеотвалы и шламохранили ща ПО «Беларуськалий» приходится 1570 га, на отвалы фосфогипса – 97 га. За последние 10 лет для размещения объектов с промышленными отходами ежегодно изымалось в среднем 20–24 га земель.

Некоторая часть отходов производства (3–4 классов опасности и неопасных) захоранивается на полигонах коммунальных отходов. Это характерно для областных и районных центров, в которых не хватает мощностей или отсутствуют специализированные объекты размещения отходов производства.

Большинство объектов размещения производственных отходов (75,5 %) эксплуатируется уже более 25 лет.

Радиоактивное загрязнение. Основные потенциальные источни ки – это месторождения радиоактивных руд, аварии на АЭС, ядерные испытания, захоронения ядерных отходов. В Беларуси радиоактивное загрязнение связано, прежде всего, с аварией на Чернобыльской АЭС.

В результате катастрофы было загрязнено около 23 % территории, ос новными загрязнителями являются 137Cs и 90Sr.

Большая часть радионуклидов, выпавших на почву, остается в ее верхних слоях и в настоящее время. Глубина и скорость их вертикально го перемещения зависит от типа почвы. В дерново-подзолистых почвах они накапливаются в верхних горизонтах, в торфяно-болотных проника ют на глубину до 40–45 см. Своеобразным барьером, связывающим от до 98 % цезия и до 45 % стронция, является гумусовый слой.

Наряду с вертикальной миграцией имеет место горизонтальная ми грация под воздействием водной и ветровой эрозии, с поверхностным стоком, дождевыми потоками и т. д.

На 1 янв. 2009 г. из сельскохозяйственного оборота выведено 248,7 тыс. га загрязненных радионуклидами земель, или 1,2 % общей площади территории Беларуси. При этом 160,7 тыс. га, или 64,6 % выве денных площадей, относится к лесным и другим лесопокрытым землям, 69,2 тыс. га, или 27,8 %, – к неиспользуемым и иным землям, 18,7 тыс. га, или 7,5 %, – к землям под болотами, 0,1 тыс. га – к землям под дорогами и иными транспортными коммуникациями.

За послеаварийный период радиационная обстановка на сельскохо зяйственных землях значительно улучшилась. Произошел распад корот коживущих радионуклидов. Концентрация долгоживущих радионукли дов 137Cs и 90Sr в почве уменьшилась более чем на 1/3 только по причине естественного распада. Наблюдается постепенное уменьшение площади используемых загрязненных земель [Состояние природной среды Беларуси, 2009].

Сельскохозяйственное производство по состоянию на 1 янв. 2009 г.

ведется на 1018,8 тыс. га земель, загрязненных 137Cs с плотностью 37– 1480 кБк/м2.

Основные массивы сельскохозяйственных угодий, загрязненных Cs, сосредоточены в Гомельской (47,0 % общей площади) и Могилев ской (23,8 %) областях. В Брестской, Гродненской и Минской областях доля загрязненных земель невелика и составляет соответственно 6,5 %, 2,6 и 3,6 %.

Загрязнение территории 90Sr имеет более локальный характер. За грязнение почвы стронцием-90 с плотностью более 6 кБк/м2 обнаружено на 10 % от общей площади страны. Максимальные уровни содержания Sr в почве выявлены в границах 30-километровой зоны ЧАЭС, достига ли величины 1798 кБк/м2 в Хойникском районе Гомельской области.

Земли, загрязненные 90Sr, находятся в пределах зон, загрязненных 137Cs, что весьма затрудняет сельскохозяйственное производство.

Из общей площади земель, загрязненных 90Sr (347,1 тыс. га), 329,4 тыс. га сельскохозяйственных угодий, включая 188,7 тыс. га пашни и многолетних насаждений, сосредоточены в Гомельской области. Здесь доля загрязненных пахотных и луговых почв составляет 26,8 % от общей площади используемых сельскохозяйственных земель. В Могилевской области доля загрязненных 90Sr пахотных и луговых почв значительно ниже – соответственно 1,2 и 1,7 %.

Рекультивация нарушенных земель В соответствии с государственным стандартом, к категории нару шенных относятся земли, утратившие свои жизнеобеспечивающие свой ства и являющиеся источником отрицательного воздействия на окру жающую среду в связи с нарушением почвенного покрова, гидрологиче ского режима и образованием техногенного рельефа в результате производственной деятельности человека [ГОСТ 17.5.1.02-85].

Нарушают земли при выполнении открытых и подземных горных работ, складировании промышленных, строительных и коммунально бытовых отходов, строительстве линейных сооружений, а также при проведении геологоразведочных, изыскательских, строительных и дру гих работ. При этом, как правило, нарушается почвенный покров, изме няются гидрогеологический и гидрологический режимы, образуется тех ногенный рельеф, а также происходят другие качественные изменения, ухудшающие экологическую обстановку в целом.

Нарушенные территории в результате хозяйственной деятельно сти разделяют на две группы:

– земли, поврежденные насыпным грунтом, – отвалы, терриконы, кавальеры и свалки;

– территории, поврежденные выемкой грунта, – карьеры открытых горных разработок, добычи местных строительных материалов и торфа, провалы и прогибы на месте подземных горных работ, резервы и тран шеи при строительстве линейных сооружений.

Преобразование нарушенных в результате производственной дея тельности земель в состояние, пригодное для использования их в народ ном хозяйстве, предотвращение их отрицательного воздействия на при легающие ландшафтные комплексы, охрана этих комплексов, оптимиза ция сочетания техногенных и природных ландшафтов достигается рекультивацией нарушенных земель [ГОСТ 17.5.1.01-83]. Рекультивация относится к мероприятиям восстановительного характера, направленным на устранение последствий воздействия промышленного производства на окружающую среду, в первую очередь на земли, и рассматривается, как основное средство их воспроизводства.

В зависимости от тех целей, которые ставятся при рекультивации земель, различают несколько основных направлений:

– сельскохозяйственное – с целью создания на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий;

– лесохозяйственное – с целью создания лесных насаждений раз личного типа;

– рыбохозяйственное – с целью создания в понижениях техногенно го рельефа рыбоводческих водоемов;

– водохозяйственное – с целью создания в понижениях техногенно го рельефа водоемов различного назначения;

– рекреационное – с целью создания на нарушенных землях объек та отдыха;

– санитарно-гигиеническое – с целью биологической или техниче ской консервации нарушенных земель, оказывающих отрицательное воз действие на окружающую среду, рекультивация которых для использо вания в народном хозяйстве экономически неэффективна или нецелесо образна в связи с относительной кратковременностью существования и последующей утилизацией этих объектов (техногенных образований);

– строительное – с целью приведения нарушенных земель в со стояние, пригодное для промышленного и гражданского строительства.

За последние 20 лет объемы рекультивации земель в стране снизи лись в несколько раз. Если в 1990 г. рекультивация проводилась на пло щади 11 821 га, то в 2000 на 3162 га, а в 2009 г. на 1000 га (табл. 1.3).

Динамика площадей нарушенных и деградированных земель в Республике Беларусь [Сельское хозяйство Республики Беларусь, 2010] в том числе под:

Таким образом, основными направлениями рекультивации нару шенных земель являются лесохозяйственное и водохозяйственное вос становление.

1.3.2. Химизация сельскохозяйственного производства как фактор Интенсификация с/х производства обусловила резкое увеличение объемов внесения минеральных удобрений и пестицидов. К началу 90-х гг.

прошлого века по сравнению с 1960-ми гг. они возросли в 20–25 раз.

В 1991 г. на 1 га пашни в Республике Беларусь вносилось 261 кг мине ральных удобрений в действующем веществе. К 2000 г. этот показатель составлял приблизительно 160 кг. Но в 2009 г. на 1 га сельскохозяйст венных земель внесено уже 205 кг минеральных удобрений в действую щем веществе, в том числе на пашне 288 кг (табл. 1.4). Таким образом, развитие сельского хозяйства, необходимость роста продуктивности производства за последние годы обусловило закономерное увеличение масштабов химизации [156].

Загрязнение природной среды продуктами разложения минераль ных удобрений оказывает негативное влияние практически на все звенья биосферы, в том числе отрицательно сказывается на живых организмах.

Процессы аммонификации, нитрификации приводят к попаданию соеди нений азота (аммиака, оксидов, двуокиси азота) в атмосферу. Это являет ся одной из причин разрушения озонового экрана, выпадения кислотных дождей и т. д.

Динамика использования минеральных удобрений [Сельское хозяйство В расчете на один га сельскохозяйственных земель, кг всего всего Нитраты в результате вымывания из пахотного горизонта накапли ваются в подземных водах, что значительно снижает их пригодность для питья. Тяжелые металлы, присутствующие в минеральных удобрениях, попадая через растениеводческую продукцию в организм животных и человека, вызывают различные заболевания. Избыток хлора и фтора нарушает окислительно-восстановительные процессы, приводит к флюо розам и др.

Нерациональное использование удобрений приводит к ухудшению агрохимических свойств, плодородия и экологического состояния почвы.

Минеральные удобрения (особенно азотные) интенсифицируют кислот ность почвенного раствора. Подкисление почв в свою очередь приводит к снижению количества доступных элементов питания, увеличению кон центрации аммония в почве, к потерям гумуса.

Интенсивное внесение удобрений нарушает баланс почвенных эко систем, оказывая отрицательное влияние на структуру ее микробного сообщества, биологическую активность и биологические процессы. За грязнение тяжелыми металлами снижает жизнеспособность полезных организмов, приводит к падению численности в почве насекомых (жуже лиц) и дождевых червей, в то же время количество грибов, подавляющих активность почвенных ферментов, возрастает.

Изменение биологического режима – главная причина снижения содержания гумуса, после разложения которого большая часть азота вы мывается и становится источником загрязнения вод нитратами.

Нарушение технологии применения удобрений приводит к сниже нию качества сельскохозяйственной продукции. Ухудшаются хлебопе карные качества пшеницы, пригодность картофеля к промышленной пе реработке, содержание в нем крахмала и т. д.

Превышение предельно допустимых концентраций тяжелых метал лов, нитратов и других загрязнителей в продуктах питания негативно сказывается на здоровье людей и животных.

Попадание биогенных элементов, в первую очередь фосфора и азо та, в окружающую среду приводит к эвтрофикации поверхностных водо емов и загрязнению подземных водных источников. Эвтрофикация при водит к появлению в воде опасных возбудителей болезней и интенсив ному заболачиванию водоемов.

Наряду с косвенным воздействием, минеральные удобрения могут быть причиной прямого отравления и гибели водных организмов, в част ности, нарушения процессов жизнедеятельности амфибий, головастиков, рыб и т. д.

Нарушение оптимального баланса питания при непропорциональ ном внесении отдельных видов удобрений, например, азота, приводит к снижению сопротивляемости растений к болезням, что негативно ска зывается на фитосанитарном состоянии посевов.

Экологические проблемы применения пестицидов В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства не представляется возможным полностью отказаться от применения пес тицидов. По оценкам экспертов ФАО, в этом случае урожайность сель скохозяйственных культур сократится на 25–30 %.

В среднем на земном шаре плотность применения пестицидов со ставляет около 5–6 кг/га пашни. Активнее всего они используются в Голландии и Италии. В Республике Беларусь в 1990 г. вносилось около 3,5 кг/га, а к 2005 г. объем внесения пестицидов сократился до 1 кг/га.

Вместе с тем в последние годы в Беларуси отмечается неуклонная тен денция к увеличению количества используемых пестицидов (рис. 1.3).

С 2002 по 2006 г. применение пестицидов возросло с 4,3 до 10,5 тыс. т, или в 2,4 раза. При этом применение гербицидов увеличилось в 2,8 раза, инсектицидов – в 1,4, фунгицидов – в 1,8, регуляторов роста – в 7, деси кантов и дефолиантов – в 3 раза. Использование биопрепаратов сократи лось почти в 15 раз.

Использование средств химической защиты растений является од ной из наиболее тревожных проблем, связанных с загрязнением окру жающей среды. Масштабное использование пестицидов, обеспечивая получение более высоких урожаев, приводит к деградации ландшафтов.

Пестициды обладают токсическими свойствами, поэтому исключительно важно изучить пути их миграции, особенности накопления, скорости и условий разложения, влияние на компоненты биоценозов и здоровье человека. Наибольшую опасность для живых организмов представляют инсектициды, или химические средства борьбы с вредными насекомыми.

Эти пестициды могут мигрировать по трофическим цепям и в результате разнообразных превращений могут образовывать вещества более ток сичные, чем исходные. Например, ДДТ и ГХЦГ мигрируют в цепи почва – поверхностный сток – вода водоемов – водные фитоценозы – рыбы.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 




Похожие материалы:

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГУП ГВЦ Минсельхоза России ФЕРМЕРСКАЯ АКВАКУЛЬТУРА Рекомендации Москва 2007 УДК 639.3 ББК 47.2 П 56 Авторы: С. В.Пономарев, Л. Ю. Лагуткина, И. Ю. Киреева Рецензенты: д-р биол. наук, проф., ведущий научный сотрудник КаспНИРХ А. Ф. Сокольский; д-р биол. наук, проф., ведущий научный сотрудник Южного научного центра РАН Ф. М. Магомаев Пономарев С. В., Лагуткина Л. Ю., Киреева И. Ю. Фермерская аквакультура: Рекомендации. — М.: ФГНУ П 56 ...»

«1 Российская академия сельскохозяйственных наук Северо-Западный региональный научный центр КАТАЛОГ готовой к использованию в АПК товарной научно-технической продукции, работ и услуг НИУ СЗРНЦ (Часть1) Санкт-Петербург - Пушкин 2010 2 Российская академия сельскохозяйственных наук Северо-Западный региональный научный центр КАТАЛОГ готовой к использованию в АПК товарной научно-технической продукции, работ и услуг НИУ СЗРНЦ (Часть 1) Санкт-Петербург - Пушкин УДК 017.002+631.4+631.6+633+636.035+636+ ...»

«ISSN 1999-9127 Государственное научное учреждение ИНСТИТУТ ГЕНЕТИКИ И ЦИТОЛОГИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ МОЛЕКУЛЯРНАЯ И ПРИКЛАДНАЯ ГЕНЕТИКА СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ ТОМ 16 Издается с 2005 года Выходит два раза в год Минск 2013 УДК [577.21 + 575] (082) Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Институт генетики и цитологии НАН Беларуси; редколл.: А.В. Кильчевский (гл. ред.) [и др.]. – Минск: ГНУ Институт гене тики и цитологии НАН Беларуси, 2013. – Т. 16. – 130 с. – ISSN ...»

«ISSN 1999-9127 Государственное научное учреждение ИНСТИТУТ ГЕНЕТИКИ И ЦИТОЛОГИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ МОЛЕКУЛЯРНАЯ И ПРИКЛАДНАЯ ГЕНЕТИКА СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ ТОМ 12 Издается с 2005 года Выходит два раза в год Минск 2011 УДК [577.21 + 575] (082) Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Институт генетики и цитологии НАН Беларуси; редколл.: А.В. Кильчевский (гл. ред.) [и др.]. — Минск: Право и экономика, 2011. — 154 с. — ISBN 978-985-442-581-8. В сборнике научных трудов ...»

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИСТОРИКО-СОЦИОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ КРЕСТЬЯНИН В МИРУ И НА ВОЙНЕ Сборни материалов III Мер ш инс их на чных чтений Саранс Типо рафия Красный О тябрь 2005 УДК 316.3 ББК Т3(2Рос-Мор) К–271 Ответственный редактор – Н. М. Арсентьев Редакционная коллегия: В. М. Арсентьев, Э. Д. Богатырев, О. И. Марискин, К. И. Шапкарин, В. В. Щербаков Издание осуществлено за счет средств республиканского бюджета Республики ...»

«Океаны энергии 1 Augusta Goldin OCEANS OF ENERGY Reservoir of Power for the Future Harcourt Brace Jovanovich / New York and London Аугуста Голдин ОКЕАНЫ ЭНЕРГИИ Источники энергии будущего Перевод с английского И. Бочаровой Издательство Знание Москва, 1983 Аугуста Голдин 2 ББК 31.55 Г60 Аугуста Голдин Г60 Океаны энергии.– Пер. с англ.– М.: Знание, 1983.– 144 с, ил. 25 к. 50 000 экз. Книга посвящена промышленному использованию энергии, заключенной в океане. Автор рассказывает о приливных ...»

«Алматы, 2012 1 УДК 911 ББК 26.0 Выпущено по программе Издание социально-важных видов литературы Комитета информации и архивов Министерства культуры и информации Республики Казахстан. Алматинский областной филиал РОО Союз ученых Казахстана Институт Жетысу Рецензенты: д. и. н., профессор А.Н. Марьяшев, М. Акишев Ответственные редакторы: к.ф.н., профессор В.С. Верещагина Казахский текст: М. Акишев Составители: академик НАН РК, д. и. н., профессор К.М. Байпаков, член-корр. АГН РК, д. и. н., ...»

«0 НАУЧНОЕ СООБЩЕСТВО СТУДЕНТОВ XXI СТОЛЕТИЯ. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ Электронный сборник статей по материалам XVI студенческой международной заочной научно-практической конференции № 2 (16) Февраль 2014 г. Издается с сентября 2012 года Новосибирск 2014 УДК 50 ББК 2 Н 34 Председатель редколлегии: Дмитриева Наталья Витальевна — д-р психол. наук, канд. мед. наук, проф., академик Международной академии наук педагогического образования, врач-психотерапевт, член профессиональной психотерапевтической лиги. ...»

«БЮЛЛЕТЕНЬ НОВЫХ ПОСТУПЛЕНИЙ 2011 г. , 1 КВАРТАЛ 2012 г. Библиотека Иркутской государственной сельскохозяйственной академии Иркутск 2012 Содержание 1. Агрономический факультет. ………………………………………………….2 2. Инженерный факультет. ……………………………………………………….20 3. Общественные кафедры. …………………………………………………….…31 4. Факультет Биотехнологии и ветеринарной медицины………………………38 5. Факультет охотоведения. …………………………………………………….51 6. Экономический факультет. ……………………………………………………62 7. Энергетический ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФГБОУ ВПО КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В. А. Попов Н. В. Островский АГРОКЛИМАТОЛОГИЯ И ГИДРАВЛИКА РИСОВЫХ ЭКОСИСТЕМ Монография Краснодар 2013 УДК 551.5:63:631.674:633.18:574 ББК 40.6 П58 Рецензенты: А. Ч. Уджуху – доктор сельскохозяйственных наук (Всероссийский научно-исследовательский институт риса); Т. И. Сафронова – доктор технических наук, профессор (Кубанский государственный аграрный университет) Попов В. А. П58 Агроклиматология и ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА Материалы XI Международной научной конференции студентов и магистрантов Научный поиск молодежи XXI века, посвященной 170-летию Белорусской государственной сельскохозяйственной академии (Горки 2-4 декабря 2009г.) Горки 2010 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ...»

«АССОЦИАЦИЯ ПОДДЕРЖКИ БИОЛОГИЧЕСКОГО И ЛАНДШАФТНОГО РАЗНООБРАЗИЯ КРЫМА – ГУРЗУФ-97 КРЫМСКАЯ РЕСПУБЛИКАНСКАЯ АССОЦИАЦИЯ ЭКОЛОГИЯ И МИР РЕСПУБЛИКАНСКИЙ КОМИТЕТ АРК ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ АРК ТАВРИЧЕСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. В. И. ВЕРНАДСКОГО ЗАПОВЕДНИКИ КРЫМА – 2007 МАТЕРИАЛЫ IV МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 10-ЛЕТИЮ ПРОВЕДЕНИЯ МЕЖДУНАРОДНОГО СЕМИНАРА ОЦЕНКА ПОТРЕБНОСТЕЙ СОХРАНЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ КРЫМА (ГУРЗУФ, ...»

«Серия Семейная энциклопедия А. Блейз ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ПОЛЕЗНЫХ КОМНАТНЫХ РАСТЕНИЙ Москва ОЛМА-ПРЕСС 2000 ББК 53.59 Я2 Б 68 Исключительное право публикации книги А. Блейз Энциклопедия полезных комнатных растений принадлежит издательству ОЛМА-ПРЕСС. Выпуск произведения без разрешения издательства считается противоправ­ ным и преследуется по закону. Блейз А. Б 68 Энциклопедия полезных комнатных растений. — М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2000. — 320 с. — (Семейная энциклопедия). ISBN 5-224-00712-7 Из данной ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно- исследовательский институт кормов имени В. Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО Результаты 25-летних исследований творческого объединения ТОС Клевер Москва 2012 УДК 633.321.2/.3:631.52.531.02 ББК 42.1 Э 40 Экологическая селекция и семеноводство клевера лугового. Резуль таты 25-летних исследований творческого ...»

«Нина Анатольевна Башкирцева Чистотел от ста болезней Издательство: Крылов, 2008г. ISBN 978-5-9717-0588-8 Введение Если вы услышите, как кто-то рекомендует делать примочки с настоем бородавника, попить желтушник или добавить в ванну отвар золотой травы, не торопитесь покупать в аптеке сразу три упаковки лекарственных трав. Ведь речь идет лишь об одном растении – чистотеле, который народ щедро наградил разными именами. Наверное, нет в нашей стране другого растения, чье название так красноречиво ...»

«У ВэйСииь Энциклопедия целебного чая. - СПб: Издательский Дом Нева, 2005.- 320 с: ил. ISBN 5-7654-4299-4 Новая книга профессора, доктора китайской медицины, академика У ВэйСиня рассказывает об истории культуры чая, о чайных традициях разных стран, а также о технологии производства различных типов чая (белого, зеленого, желтого, красного, черного). Автор описывает лечебные свойства чая и предлагает широкому кругу читателей тысячелетний опыт китайской медицины по применению чая. Предложенная ...»

«Г .Ф. ТАРАНОВ КОРМА И КОРМЛЕНИЕ ПЧЕЛ ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ МОСКВА РОССЕЛЬХОЗИЗДАТ 1986 ББК 46.91-4 TI9 УДК 638.1.4 ВВЕДЕНИЕ Рецензент — доктор биологических наук Г. А. Аветисян Таранов Г. Ф. Т19 Корма и кормление пчел.— 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Россельхозиздат, 1986.— 160 с, ил. В книге приведены сведения об основных кормах пчел (нектаре, кеде, пыльце, перге и их заменителях), их химическом составе и фи* В отличие от большинства сельскохозяйственных жи зиологнческом ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова И.А. Самофалова ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ И ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по агрономическому образованию в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальностям 110101 Агрохимия и агропочвоведение и 110102 ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ СИБИРСКИЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД НОВОСИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РУССКОГО БОТАНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА СОВЕТ БОТАНИЧЕСКИХ САДОВ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА — –“—“ –’— —— —–““‹ — –¬—… ‡ ‡ ¬ (‚· , 911 · 2009 „.) Новосибирск 2009 УДК 581.524 + 502.75(063) Проблема и стратегия сохранения биоразнообразия растительного мира Северной Азии: Материалы Всероссийской конференции (Новосибирск, 9–11 сентября 2009 г.). — Новосибирск: Изд-во Офсет, 2009.—288 с. ISBN ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.