Экологическая экспертиза

3.14. Экологическая экспертиза

В связи с интенсификацией земледелия происходит усиленное антропогенное воздействие на почву, растения, воды внутреннего и поверхностного стояков вследствие применения средств химизации, выбросов в атмосферу промышленными предприятиями, увеличения давления на почву мощной техникой, увеличение количества обработок и других факторов. Все это создает опасность накопления в растительной продукции, почве, водах токсичных веществ и соединений. Охрана почв приобретает особо важное значение, так как именно она принимает на себя давление выбросов и отходов, выполняет роль буфера и детоксиканта. Почва аккумулирует тяжелые металлы, пестициды, углеводороды и другие химически загрязненные вещества, предупреждая их поступление в природные воды и очищая атмосферный воздух. В почве многие химические элементы могут быть трансформированы в безвредные или же они интенсивно обезвреживаются минеральными и органическими веществами почвы, что резко снижает из доступность растениями и общий уровень токсичности. Наибольшей буферной способностью снижать токсические свойства загрязнения обладает почва с высоким содержанием гумуса, тяжелым мехсоставом, высокой емкостью поглощения, богатая карбонатами. Сопротивляемость почв к загрязнению также определяется водным режимом, водорастворимостью, преобладанию восходящих или нисходящих токов влаги и т.п. Для оценки устойчивости почв к загрязнению необходимо рассчитать коэффициент окультуренности.

«Окультуренность» – степень соответствия свойств и режимов почвы требованиям культурных растений. Она определяется рядом показателей, а именно:

содержанием гумуса в почве, %

содержанием подвижных фосфора и калия, мг/100г почвы

кислотность, рН_сол

Расчет коэффициента окультуренности:

Проведем расчет коэффициента окультуренности по вариантам опыта:

I фон «Контроль»

U_{отн.гум}=(2,2-0,5)/(2,5-0,5)=0,85

U_отн.к=(15,5-2)/(30-2)=0,48

U_отн.р=(22,7-2)/(24-2)=0,94

U_отн.рН=(5,61-3,5)/(6-3,5)=0,84

U_ок =( 0,85+ 0,48+ 0,94 +0,84)/4= 0,78

К_ок= 0,36+0,75*0,78-0,11*0,78²=0,88

I фон «NPK»

U_{отн.гум}=(2-0,5)/(2,5-0,5)=0,75

U_отн.к=(12,2-2)/(30-2)=0,36

U_отн.р=(24,6-2)/(24-2)=1,0

U_отн.рН=(5,62-3,5)/(6-3,5)=0,84

U_ок =( 0,75+ 0,36+ 1 +0,84)/4= 0,74

К_ок= 0,36+0,75*0,74-0,11*0,74²=0,86

I фон «Навоз»

U_{отн.гум}=(2,5-0,5)/(2,5-0,5)=1

U_отн.к=(26,3-2)/(30-2)=0,88

U_отн.р=(22,8-2)/(24-2)=0,95

U_отн.рН=(5,8-3,5)/(6-3,5)=0,92

U_ок =( 1+ 0,88+ 0,95 +0,92)/4= 0,94

К_ок= 0,36+0,75*0,94-0,11*0,94²=0,88

I фон «Навоз + NPK»

U_{отн.гум}=(2,2-0,5)/(2,5-0,5)=0,7

U_отн.к=(22,7-2)/(30-2)=0,74

U_отн.р=(20,5-2)/(24-2)=0,84

U_отн.рН=(5,6-3,5)/(6-3,5)=0,84

U_ок =( 0,7+ 0,74+ 0,84 +0,84)/4= 0,78

К_ок= 0,36+0,75*0,78-0,11*0,78²=0,88

II фон «Контроль»

U_{отн.гум}=(3,5-0,5)/(2,5-0,5)=1

U_отн.к=(13,2-2)/(30-2)=0,4

U_отн.р=(16,8-2)/(24-2)=0,67

U_отн.рН=(6,26-3,5)/(6-3,5)=1

U_ок =( 1+ 0,4+ 0,67 +1)/4= 0,77

К_ок= 0,36+0,75*0,77-0,11*0,77²=0,87

II фон «NPK»

U_{отн.гум}=(3-0,5)/(2,5-0,5)=1

U_отн.к=(13-2)/(30-2)=0,4

U_отн.р=(21,1-2)/(24-2)=0,87

U_отн.рН=(6,1-3,5)/(6-3,5)=0,84

U_ок =( 1+ 0,4+ 0,87 +0,84)/4= 0,82

К_ок= 0,36+0,82*0,78-0,11*0,82²=0,9

II фон «Навоз»

U_{отн.гум}=(3,3-0,5)/(2,5-0,5)=1

U_отн.к=(11,8-2)/(30-2)=0,55

U_отн.р=(19,8-2)/(24-2)=0,81

U_отн.рН=(5,61-3,5)/(6-3,5)=1

U_ок =( 1+ 0,55+ 0,81 +1)/4= 0,79

К_ок= 0,36+0,75*0,79-0,11*0,79²=0,9

II фон «Навоз + NPK»

U_{отн.гум}=(2,6-0,5)/(2,5-0,5)=1

U_отн.к=(11-2)/(30-2)=0,32

U_отн.р=(21,4-2)/(24-2)=0,88

U_отн.рН=(6,2-3,5)/(6-3,5)=1

U_ок =( 1+ 0,32+ 0,88 +1)/4= 0,8

К_ок= 0,36+0,75*0,8-0,11*0,8²=0,89

Из проведенной оценки плодородия почв опытного участка кафедры агрохимии и почвоведения, следует, что почвы на всех делянках имеют высокую степень окультуренности от0,86 до 0,97. Нужно отметить высокое содержание гумуса, хорошую кислотность почв и содержание фосфора. В тоже время необходимо отметить низкое содержание калия в почвах, и дальнейшее окультуривание почв необходимо связать с разработкой систем мер по улучшению калийного питания растений..

Применение минеральных удобрений в сельском хозяйстве направлено на повышение содержания в почве элементов питания растений для повышения урожайности. Однако часто удобрения вносят в количествах , не сбалансированных с потребляемым растениями, поэтому они становятся мощным источником загрязнения почв, сельскохозяйственной продукции, пойменных грунтовых вод, а также естественных водоемов, рек и атмосферы. Применение избыточных количеств минеральных удобрений может иметь следующие негативные последствия:

Во-первых, длительное внесение удобрений изменяет свойства почв. Применение физиологически кислых удобрений увеличивает кислотность почвы, ведет к значительным потерям гумуса в некоторых пахотных почвах.

Во-вторых, внесение больших количеств азотных удобрений приводит к загрязнению почв, продукции и пресных вод нитратами, а атмосферу – оксидами азота. То же касается и фосфорных удобрений. Неактивное воздействие обусловлено тем, что сельскохозяйственные растения используют только часть питательных элементов, содержащихся в удобрениях.

В-третьих, минеральные удобрения служат источником загрязнения почв тяжелыми металлами. Существенное количество тяжелых металлов попадает в почву с органическими удобрениями. Кроме того , фосфорные удобрения источник загрязнения почв естественными радионуклидами – ураном, торием, радием и др.

В-четвертых, минеральные и органические удобрения, как источник загрязнения почв тяжелыми металлами могут изменить подвижность последних в почве и , следовательно, доступность их растениями. Одновременно увеличивается поток миграции металлов в аккумулятивные ландшафты и гидрографическую сеть.

Для контроля за содержанием тяжелых металлов в почве, существует ПДК и ОДК тех или иных элементов, превышение которых приводит к загрязнению почвы, сельскохозяйственной продукции и вод, в количествах, которые негативно отражаются на здоровье людей, животных, могут изменить равновесие данной экосистемы. Первоочередному контроля подвергаются почвы на содержание радионуклидов Cd, Hg, Pb, во вторую очередь контролируют содержание Ni, Mn, Cr и других элементов.

Теперь необходимо рассчитать вносимые удобрениями на опытный участок тяжелые металлы.

Таким образом, примененные на опытном поле кафедры агрохимии системы удобрений, мало токсичны. Привносит в почву очень незначительное количество тяжелых металлов, что способствует их столь незначительному накоплению в почве, которое не может повлиять на их естественное природное содержание в течении сотен лет, не нарушая баланса элементов. Но, несмотря на это, за содержанием Cd, Hg, Pb и Mn, так как с удобрениями идет пополнение этими элементами наиболее интенсивно.

Нами проведены расчеты поступления тяжелых металлов в почву с изучаемыми системами удобрений (таб.3.14.1, таб. 3.14.2, таб. 3.14.3). На основании предоставленных расчетов можно констатировать, что при всех системах удобрений за ротацию севооборота поступление тяжелых металлов значительно ниже ОДК. Самое низкое поступление тяжелых металлов прогнозируется по минеральной системе удобрения, несколько выше органической, органо-минеральная система по поступлению тяжелых металлов занимает промежуточное значение.

.

Таблица 3.14.1

Таблица 3.14.2

Таким образом, минеральные и органические удобрения могут повышать содержание тяжелых металлов в почве. Поэтому необходим строгий контроль за их содержанием и поступлением в почву

Таблица 3.14.3

3.15.Экономическая и энергетическая оценка эффективности различных систем удобрений

Таблица 3.15.1

Экономическая эффективность различных систем удобрений при возделывании ячменя

Из расчетов таблицы 3.15.1 видно, что наибольшая экономическая эффективность наблюдается по вариантам первого фона с минеральной и органо-минеральной системой удобрений. Рентабельность по этим вариантам составила 98.72% и 100.4% соответственно.

По второму фону экономическая эффективность сохранилась за минеральной системой, а так же наблюдалась на варианте с органической системой удобрений. Рентабельность на этих системах составила 190,3% и 149,26%.

Таблица 3.15.2

Энергетическая оценка возделывания ячменя

Из анализа энергетической оценки возделывания ячменя видно, что наиболее эффективной является минеральная система на втором фоне.

При содержании энергии в продукции, полученной с 1га 32,99 ГДж, технологическая энергоемкость равна 4,56 ГДж на 1 ц продукции.

От содержания энергии в продукции и энергетических затрат зависит величена энергетического КПД. Содержание энергии намного больше затрат, коэффициент трансформации энергии высокий, производительность труда составила 3,20 ц/чел.- час.

Все показатели минеральной системы удобрений по первому фону отличаются от показателей минеральной системы по второму фону, хотя минеральный удобрения влияют на все показатели энерго - экономической эффективности одинаково. Эти отличия связаны с уровнем урожайности на разных фонах. На них наблюдается сопоставимая зависимость от содержания гумуса в почве по фонам.

В заключение можно сказать, что вариант с внесением N P K по второму фону является как энергетически, так и экономически эффективным.

Похожие работы

Влияние микроэлементов на урожайность и качество волокна льна-долгунца

Скачать

94600

9

0

... растение. Опытами установлено, что на образование единицы сухого вещества лён в течение вегетационного периода расходует 400-430 единиц воды (транспирационный коэффициент). Самая высокая урожайность волокна льна-долгунца наилучшего качества формируется в тех случаях, когда после появления всходов запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы составляют 40-50, в метровом – 200-250 мм, а в конце ...

Изучение влияния условий фосфорного питания на формирование продуктивности различных сортов овса

Скачать

133173

18

8

... значительно повышало содержание подвижного фосфора в почве, тем самым, улучшая условия фосфорного питания, и положительно влило на рост, развитие и продуктивность сортов овса. 3.4 Влияние условий фосфорного питания на продуктивность различных сортов овса При возделывании овса важную роль играют основные факторы жизнедеятельности: влагообеспеченность, свет, тепло, элементы питания. Изменяя условия ...

Эффективность и экологическая безопасность применения минеральных удобрений под ячмень при различном балансе азота, фосфора и калия в агроценозе

Скачать

80695

18

0

... ячменя не сказывается на содержании этих элементов в почве. Таким образом, на почвах с повышенным содержанием подвижного фосфора и обменного калия применение минеральных удобрений под ячмень – высоко эффективный приём, обеспечивающий рост урожайности зерна на 15 - 69 %. При этом на первом месте по величине прибавок урожайности стоят азотные удобрения. Положительная роль фосфорных и калийных ...

Изучение действия удобрений (виды и дозы) на урожайность и качество картофеля

Скачать

67150

14

1

я на продуктивность картофеля и его качество, чтобы в дальнейшем дать рекомендации при применении удобрений. В связи с этим темой нашего курсового проекта является влияние различных видов и доз на урожайность и качество картофеля в условиях Смоленской области.   2. Обзор литературы Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур. В мировом производстве продукции ...