Шпаргалка по "Сельско-хозяйственной экология"

Почвенный покров Ульяновской  области имеет две особенности. Первая связанна с географическим положением: так как Ульяновская область  находится в лесостепной зоне, поэтому основной фон составляют лесные (серые лесные, подзолистые) и степные (оподзоленные и выщелоченные, долинные, обыкновенные и тучные чернозёмы) почвы. Вторая особенность связанна с геологическим строением, рельефом и гидрографией, что предопределяет формирование особых типов почв (карбонатных, солонцов и солодей, пойменных и  болотных).

По состоянию на 01.01.2011 года удельный вес наиболее распространенных на территории области типов почв сельскохозяйственных угодий составляет:

1 .Черноземные почвы –  64,2%;

 

2. Серые лесные почвы  – 22,8%;

3. Дерново-карбонатные почвы  – 5,4%.

Черноземы, составляющие основу пахотных земель, распространены по всей области, Среди них преобладают  выщелоченные и типичные черноземы.

Вторым наиболее распространенным типом почв на территории области  являются серые лесные почвы. Местами  наибольшего распространения этих почв являются западный и юго-западный районы области. Почти 62% этих почв представлены темно-серыми почвами, которые по свойствам  и плодородию ближе к черноземам.

Дерново-карбонатные почвы  занимают незначительную площадь в  правобережной части области. Наиболее крупные их площади встречаются  в южных районах. Эти почвы богаты гумусом, хорошо насыщены основаниями, имеют щелочную реакцию почвенной среды, но сильно щебенчатые и характеризуются неустойчивым водным режим. Наблюдения за содержанием тяжелых металлов в пахотных почвах Ульяновской области стали проводиться с 1995 года. К настоящему времени проведены два цикла (VI и VII) по определению загрязненности пахотных почв области отдельными тяжелыми металлами. Оценка пахотных почв по содержанию тяжелых металлов в почвах проводилась с учетом гранулометрического состава и кислотности почвы в соответствии с Методическими указаниями по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения (1993).

Экологическое состояние  почв на территории Ульяновской области  продолжает оставаться неблагополучным. Снижается плодородие почв, разбалансированы их пищевой, водный и тепловой режим. В пахотных почвах наблюдается снижение содержания гумуса, ухудшение кислотного режима, обеспеченность подвижными фосфором и калием, а также обменными  основаниями. С каждым годом увеличиваются  площади эродированных почв.

Эрозионные процессы вызывают вымывание и выдувание мелких фракций почвы, от которых зависит  в первую очередь почвенное плодородие. При наложении сетки почвенно-экологического районирования на карту подверженности почв Ульяновской области процессам  водной эрозии и дефляции (рис. 8.) выявлены неблагополучные почвенно-экологические  районы.  К ним относятся: Инзенско-Сурский, Инзенско-Сызранский, Свияго-Сызранский, Каслей-Кадада-Терешкинский и Сызрано-Терешкинский. Следует учитывать тот факт, что в Волжско-Барышском почвенно-экологическом районе имеют место современные оползневые процессы по правому берегу Волги и в долине р. Свияги.

В Ульяновской области  необходимо проводить целенаправленную и планомерную работу по выявлению  и залужению деградированных земель и переводу её в сенокосы и пастбища. Залужение деградированных земель снижает развитие эрозии почв, потерю гумуса и питательных веществ почвы, улучшает структуру земельных угодий и тем самым способствует повышению урожайности возделываемых культур, снижению затрат на их возделывание, улучшению кормовой базы хозяйств и повышению эффективности всего производства. В то же время сокращение посевных площадей приводит к сокращению валового сбора сельскохозяйственных культур и отражается на уровне обеспечения населения продуктами питания.

9. Техногенез — процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности человека. Заключается в преобразовании участка биосферы, вызываемом совокупностью геохимических процессов, связанных с технической и технологической деятельностью людей по извлечению из природной среды, концентрации и перегруппировке целого ряда химических элементов, их минеральных и органических соединений.

1. Истощение плодородия  почв вследствие многолетнего выращивания одной и той же культуры (монокультуры) и исчерпание в этой связи запасов питательных веществ, в частности, азота, фосфора, некоторых микроэлементов, запасов гумуса как такового; накопление в почвах биотоксичных веществ в результате нарушения биохимического баланса;

2. Потеря почвой оптимальной  зернисто-мелкокомковатой структуры с ее замещением пылью, образованием вторичной корки, сливных компонентов, уплотнения подпахотного слоя с резким снижением его водопроницаемости в результате обработки почвы тяжелой техникой и неоптимального применения минеральных удобрений и иных стимуляторов роста растений;

3. Накопление в почве токсичных и канцерогенных соединений, в том числе - ртути, свинца, кадмия, цинка, радиоактивных нуклидов, бензапирена; накопление обменного натрия, соды и развитие вторичной щелочности накопление вторичной серной кислоты в результате ее поступления с кислотными осадками или из отходов сульфидов горного производства и, как следствие, выщелачивание из субстрата и вторичное накопление в почве водорода и алюминия. Накопление в почвах избытка нитратов и нитритов в результате неумеренного использования минеральных удобрений или общего нарушения водносолевого баланса; вторичное засолонение почв в связи с изменением уровня грунтовых вод, например под воздействием ирригационных систем; накопление фтора в результате использования для поливов фтороносных подземных вод;

4. Заражение почв и  почвенно-грунтовых вод опасными  вирусами, гельминтами, патогенными  микробами и их переносчиками;

5. Ухудшение почвенного  климата в результате изменения  величины альбедо поверхности  или каких-то региональных климатических  событий: аридизация климата, понижения температуры воздуха и изменение срока вегетационного периода, изменение воднотеплового баланса;

6. Региональное понижение  поверхности под воздействием  откачки подземных вод, добычи  из недр нефти и газа, проседания  поверхности над горными выработками  и развитие в этой связи  процессов водной эрозии, суффозии, пучения, просадок поверхности  лессовых грунтов, с частичным  разрушением гумусового горизонта  и иными нарушениями почвенного  профиля;

7. Развитие комплекса  криогенных геологических процессов,  в частности термокарста, солифлюкции, оплывания протаивающих грунтов, термоэрозии (водно-мерзлотной эрозии), пучения поверхности, вторичного повторно-жильного льдообразования с частичной или полной переработкой почвенного профиля;

8. Полное разрушение и  уничтожение почвенных горизонтов  в результате производства горных  работ, экстремальной водной или  воздушной эрозии (черные бури), уничтожение  почв оползнями, селевыми наносами, затопление их аварийными сливами  нефтепродуктов, полное выгорание  торфянистых почв в результате  пожаров;

9. Отчуждение земель для  строительства городов, поселков, промышленных комплексов и иных  инженерных потребностей. Использование  почв в сельскохозяйственном  производстве и развивающиеся  в этой связи естественные  и антропогенные процессы нашли  отражение в таких показателях,  как эрозионный снос взвешенного  материала в моря и океаны, выросший за последние 50 лет по крайней мере в 10 раз.

10. Принцип природосообразности в условиях ттехногенеза.Принцип «природосообразности» реализуетесяв в высокоэффективном хозяйствовании, не приводящем к резким переменам в окружающей среде и не вредящем здоровью человека. Основное мероприятие по защите почв и растений от загрязнения тяжелыми металлами - это предотвращение загрязнения, которое базируется на совершенствовании технологий производства, создании замкнутых технологических систем, а также на контроле за внесением в почву отходов промышленности в качестве удобрении и мелиорантов. Меры по ликвидации загрязнения  подразумевают : использование веществ, связывающих ТМ в недоступную для растений форму и способствующих повышению плодородия почв (извести, органических удобрении, цеолитов, синтетических смол),применение агротехнических приемов, приводящих к удалению металлов из верхних корнеобитаемых слоев почвы, возделывания на загрязнен.почвах.Сельскохозяйственных_культур,пособныхнакапливатьметаллывколичествах,непревышающихихпредельнодопустимые уровни.При этом должна учитываться экономическая эффективность мероприятий. При проведении работ на загрязненной территории первым 
этапом должно быть определение цели ее использования 1. Городская застройка;2.использование в с/х целях. Это определяет работы второго этапа - рекультивацию земель или санацию почв. Такой подход позволяет экономить расходы, уменьшать ущерб для соседних территорий и сопредельных  сред. В первом приближении модели реабилитации почв можно разделить на следующие типы:выбор способа использования загрязненных земель; перемещение и удаление загрязнений ;регулирование подвижности и трансформации загрязняющих веществ в почве; регулирование соотношения биогенных элементов в почве; рекультивации. Выбор способов использования загрязненных почв, заключается в: - перепрофилировании отраслей сельскохозяйственного производства; проведении смены угодий; подборе севооборотов; подборе отдельных сельскохозяйственных культур с целью максимального снижения поступления ТМ в продукцию. На почвах с низким уровнем загрязнения, когда содержание ТМ достигал ПДК, нельзя выращивать наиболее чувствительные к ТМ сельскохозяйственные культуры (салат, шпинат, укроп, лук, петрушка). Не рекомендуется выращивание кормовых культур. Допускается возделывание корне- и клубнеплодов при условии применения агрохимических мероприятий, снижающих подвижность металлов и поступление их в растения.При среднем и высоком уровнях загрязнения рекомендуется выраишвать культуры, малочувствительные к загрязнению и не накапливающие ТМ (технические, плодовые, зерновые,многолетние травы на семена, цветы) при применении агротехнических мероприятий, снижающих поступление металлов в продукцию. При очень высоком уровне загрязнения почвы необходим специальный комплекс работ, так как будет происходить не только загрязнение продукции ТМ, но и снижение урожая. Приемы фитосанации основаны на способности растений поглощать из почвы в значительных количествах некоторые загрязняющие вещества. Эти растения подвергают утилизации и захоронению. При загрязнении почвы свинцом возможно использование бобовых культур (вики, люцерны, гороха) Дня удаления ТМ из верхних горизонтов почвы путем перемещения в нижележащие слои применяют вспашку на глубину 30 см в сочетании с внесением органических удобрений и извести. Прием эффективен и экономически целесообразен. Определенный эффект дает проведение глубокой вспашки на 50 см, особенно на глинистых и суглинистых почвах. Но затраты повышаются в 2-3 раза, а плодородие почв за счет вовлечения в  пахотный слой нижележащих малоплодородных горизонтов падает. Добиться максимального эффекта санации позволяет применения мощных плантажных плутов и переместителей почвенных горизонтов, специальной техники для снятия и удаления верхнего загрязненного слоя почвы (грейдеров, бульдозеров),но может снизиться плодородие. В случае равномерного распределения ТМ по всей глубине плодородного слоя почвы применяют дорогостоящий прием, заключающийся в переводе соединений ТМ в подвижную форму (изменение кислотности, добавление солей, комплексообразователей) и их промывке в более глубокие горизонты, где они становятся недоступными для корневой системы растений. В результате такой санации почв возможно загрязнение природных объектов, подземных и поверхностных вод. Для очистки территорий, загрязненных ТМ, эффективно использование широко распространенных природных сорбентов органического происхождения (торфа, мха) и глинистых минералов с высокой емкостью поглощения ТМ (цеолитов, вермикулитов, монтмориллонитов) на лег  почвах.

11. антропогенные источники  загрязнения почв. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ - содержание в почвах химических соединений, радиоактивных элементов, патогенных организмов в количествах, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека, окружающую природную среду, плодородие земель сельскохозяйственного назначения.

Техногенная интенсификация производства способствует загрязнению и дегумификации, вторичному засолению, эрозии почвы.

К веществам, всегда имеющимся в  почве, но концентрация которых может возрастать в результате деятельности человека, относятся металлы, пестициды. Из металлов в почве часто обнаруживают избыточные концентрации свинца, ртути, кадмия, меди, фтора и др.

Загрязнение почв нефтью в местах её добычи, переработки, транспортировки  и распределения превышает фоновое  в десятки раз.

Таким образом, интенсивное развитие промышленного производства приводит к росту промышленных отходов, которые  в совокупности с бытовыми отходами существенно влияют на химический состав почвы, вызывая ухудшение её качества. Сильное загрязнение почвы тяжёлыми металлами вместе с зонами сернистых  загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводят к изменению  состава микроэлементов и возникновению  техногенных пустынь.

Принято различать естественное и  антропогенное загрязнение почвы. Естественное загрязнение почв возникает  в результате природных процессов  в биосфере, происходящих без участия  человека и приводящих к поступлению  в почву химических веществ из атмосферы, литосферы или гидросферы, например, в результате выветривания горных пород или выпадения осадков  в виде дождя или снега, вымывающих загрязняющие ингредиенты из атмосферы.

Наиболее опасно для природных  экосистем и человека антропогенное  загрязнение почвы, особенно техногенного происхождения. Наиболее характерными загрязнителями являются пестициды, удобрения, тяжелые металлы и другие вещества промышленного происхождения.

Источники поступления загрязнителей  в почву. Можно выделить следующие  основные виды источников загрязнения  почвы:

1) атмосферные осадки в виде  дождя, снега и др.;

2) сброс твердых и жидких отходов  промышленного и бытового происхождения;

3) использование пестицидов и  удобрений в сельскохозяйственном  производстве.

Виды загрязнения почв

загрязнения неорганическими отходами и выбросами;

загрязнения тяжёлыми металлами(Fe, Mn, Cu, Zn, Pb);

загрязнения радиоактивными веществами ( Ba, U);

загрязнения пестицидами.

Рекультивация земель - искусственное  воссоздание плодородия почвы и  растительного покрова, нарушенное вследствие горных разработок, строительства  дорог и каналов, плотин и т.д. Рекультивация земель включает:

- восстановление рельефа: засыпку  оврагов, карьеров, уничтожение отвалов  горных пород и т.д.;

- восстановление почв и растительности;

- лесовосстановление;

- создание новых ландшафтов.

12. интегральный показатель загрязненности почв токсикантами. Было установлено, что наиболее информативным показателем экологического состояния техногенно загрязненных почв является интегральный показатель биологического состояния (ИПБС). При расчете ИПБС максимальное значение каждого показателя в выборке принимается за 100 % и по отношению к нему в процентах выражается значение этого же показателя в других пробах, то есть относительный показатель

Б₁ = Б / Б_max ´ 100%,

где Б – значение показателя в пробе; Б_max – максимальное значение показателя.

Затем определяется среднее  значение показателя

Б_ср = (Б₁ + Б₂ + Б₃ + … + Б_n) / n,

где n – число показателей.

Интегральный показатель биологической активности рассчитывается по формуле

ИПБС = (Б_ср / Б_{ср max}) ´ 100%,

При диагностике за 100% принимается  значение каждого показателя в незагрязненной почве.

Интегральный показатель биологического состояния почвы  для всех уровней загрязнения  находится в прямой зависимости  от содержания в ней тяжелых металлов. Влияние степени загрязнения  на биологические процессы в почве  целесообразно определять по отклонению активности внеклеточных биологических  процессов от контроля согласно экотоксикологическим нормативам: <10% - мало опасный, 25 – 50 – опасный и > 50% - очень опасный уровень влияния.

Различные типы почв при  одинаковом характере и степени  загрязнения проявляют различную  устойчивость. Для серой лесной почвы  средний  уровень загрязнения  уже очень опасен, в этом случае восстановление биоценотических функций  затруднено или практически невозможно. В черноземе выщелоченном снижение ИПБС на 50% происходит только при высоком уровне загрязнения.

13. экологические проблемы отходов и потребления. Проблема экологической опасности твердых бытовых отходов остро стоит перед Россией. Эта опасность затрагивает все стадии обращения с ТБО, начиная со сбора и вывоза отходов и кончая подготовкой к использованию утильных компонентов и уничтожением или захоронением неиспользуемых фракций.