Минеральные удобрения окружающая среда

Сегодня предлагаем ознакомится с темой: "минеральные удобрения окружающая среда | 2020 год". Здесь собрана информация из авторитетных источников и размещена в удобном для чтения виде.

Профилактика негативного воздействия производства минеральных удобрений на окружающую среду и здоровье населения

При анализе материалов использованы современные гигиенические, эпидемиологические, физиолого-гигиенические, иммунологические, статистические и расчетные методы. Полученные данные обработаны статистически с использованием традиционных методов медицинской статистики и корреляционно-регрессионного анализа, в том числе с применением прикладных статистических программ («STATISTIKA», «EXСEL» и др.)

Сбор первичных данных проведен при участии специалистов эколого-аналитической лаборатории Россошанского ОАО «Минудобрения». Анализ, обработка и обобщение данных выполнены лично автором в полном объеме.

2. Результаты исследований

гигиенический заболеваемость химизация

Анализ факторов окружающей среды в зоне влияния предприятий по производству минеральных удобрений.

Неблагоприятное влияние предприятий по производству минеральных удобрений на окружающую среду и здоровье населения во многом определяется видом выпускаемой продукции, надежностью и безопасностью технологий, расположением производства по отношению к жилой застройке.

Основная продукция, выпускаемая на обследованных объектах АО «Воскресенские минеральные удобрения» и Россошанском ОАО «Минудобрения» представлена в табл. 2.

Таблица 2. Основная продукция, выпускаемая на обследованных объектах

Срок начала работ

Численность работающих (тыс. чел.)

Основная продукция предприятия (число видов продукции)

ОАО «Воскресенские минеральные удобрения»

фосфорная кислота, диаммоний фосфат, сульфааммофос, аммиак (16)

Россошанское ОАО «Минудобрения»

аммиак, азотная кислота, селитра, азофоска (5)

Влияние на окружающую среду производства минеральных удобрений, в основном, включает воздействие на атмосферный воздух (выбросы окислов азота, аммиака); поверхностные водоемы и подземные воды (сброс сточных вод через пруды-накопители); земельные угодья (отвалы мела, фосфогипса).

Суммарные показатели неблагополучия качества атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы оказались более выраженными в зоне влияния АО «Воскресенские минеральные удобрения» (табл. 3).

Таблица 3. Суммарные показатели неблагополучия факторов окружающей среды в зоне влияния предприятий минеральных удобрений

в пределах СЗЗ (0,5-0,8 км)

за пределами СЗЗ (>1 км)

ОАО «Минудобрения» (г. Россошь)

АО «Воскресенские минеральные удобрения»

Выполненный анализ данных по проблеме свидетельствует, что ведущим неблагоприятным фактором в производстве минеральных удобрений является химический. К числу приоритетных факторов риска для здоровья могут быть отнесены также пыль, шум, микроклимат.

Эффективность мероприятий по снижению негативного воздействия производства минеральных удобрений на окружающую среду и здоровье населения во многом определяется решением смежных проблем, связанных с применением минеральных удобрений. Это, прежде всего, высокая вероятность загрязнения почв солями тяжелых металлов, которые могут содержаться в качестве примесей в минеральных удобрениях (Pb, Sr, Cd, Mo, B, Zn и др.) или добавляются в качестве микроэлементов.


Анализ имеющихся данных показывает, что при общей тенденции сокращения размеров пахотных земель в последнее десятилетие наблюдается рост средней нагрузки минеральных удобрений на 1 га пашни (рис. 1).

Рис. 1. Динамика применения удобрений в Воронежской области (тонн/год)

Несмотря на увеличение нагрузки минеральных удобрений на пахотные земли, объемы внесения удобрений с агротехнической точки зрения недостаточны, что проявляется в снижении плодородия почв по основным показателям – фосфору и калию.

Вместе с тем, обращает на себя внимание тот факт, что по данным ежегодного мониторинга содержания агрохимикатов в объектах окружающей среды Воронежской области регистрируются несоответствия по гигиеническим нормативам в воздухе рабочей зоны, почвы – от 1,7 – 3,6% ежегодно (рис. 2).

Рис. 2. Удельный вес проб объектов среды обитания на агрохимикаты по Воронежской области, не соответствующих гигиеническим нормативам в 2002 – 2006 г.г. (%)

Детальные комплексные гигиенические исследования по оценке факторов окружающей и производственной среды проведены в зоне влияния Россошанского ОАО «Минудобрения». Основная площадка ОАО «Минудобрения» расположена в промышленной зоне г. Россошь, в 6 км юго-восточнее города.

Среди промышленных предприятий г.Россошь в общем валовом выбросе на долю ОАО «Минудобрения» приходится 93,2 %, на долю остальных промышленных предприятий – 6,8 %, что говорит о его ведущем вкладе в загрязнение атмосферного воздуха и позволяет при анализе не дифференцировать влияние других стационарных источников выбросов.

По данным инвентаризации выбросов загрязняющих веществ, в атмосферный воздух от предприятия поступает 76 токсикантов. Общий выброс загрязняющих веществ в атмосферу составляет 5316,582 т/год, в том числе твердые вещества – 836,266 т/год (31 вещество), жидкие и газообразные – 4480,316 т/год (45 веществ). Наиболее существенна роль газообразных выбросов, обнаруживаемых за пределами территории предприятия. Основная доля приходятся на диоксид азота (20,7%), аммиак (15,5%), фтористые соединения (0,2%), серы диоксид (0,1%).

К контролируемым веществам отнесены распространяющиеся за пределы санитарно-защитной зоны [СЗЗ] предприятия диоксид азота, диоксид серы, аммиак, фтористый водород, фенол, формальдегид (6 веществ), а также пыль. Анализ лабораторных данных и результаты расчетов полей рассеивания загрязняющих веществ по методике ОНД-86 позволяют констатировать отсутствие превышения предельно-допустимых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе за пределами санитарно-защитной зоны ОАО «Минудобрения». Данные моделирования концентраций загрязняющих веществ в приземном слое воздуха, которые представлены в проекте ПДВ предприятия, в целом согласуются с результатами лабораторного контроля качества атмосферного воздуха в зоне влияния рассматриваемого производства.

Вместе с тем, суммарный показатель загрязнения атмосферного воздуха по 6 веществам превышает 1 на расстояния 0,8-1,3 км от предприятия (рис. 3).

Неблагоприятное воздействие предприятия на окружающую среду во многом нивелируется природным лесным массивом, расположенным с трех сторон предприятия, в том числе и в санитарно-защитной зоне.

Рис.3. Суммарный показатель загрязнения атмосферного воздуха по 6 веществам на различных расстояниях под факелом выбросов Россошанского ОАО «Минудобрения» (в долях ПДК)

С позиции обеспечения гигиенической безопасности населения, такое планировочное решение как размещение предприятия за пределами городской черты, несомненно, является рациональным и обеспечивает удовлетворительное качество окружающей среды, прежде всего атмосферного воздуха, в зоне влияния предприятия, а также в ближайших населенных пунктах.

Основными источниками шума на предприятии ОАО «Минудобрения» являются компрессорные, насосные и вентиляционные установки, а также некоторые технологические процессы основных и вспомогательных цехов.

Эквивалентные уровни шума вблизи источников шума составили: в цехе аммиака – 84-93 дБА, азотной кислоты – 82-97 дБА, производства фосфорных удобрений – 91-93 дБА.

Измерения уровней шума вблизи источников, на территории предприятия, на границе санитарно-защитной зоны, а также в жилой застройке вблизи предприятия, свидетельствуют об имеющемся превышении допустимых уровней шума на территории сел (допустимая величина эквивалентного уровня шума на территории жилой застройки, с поправкой за счет промышленного шума, – 50 дБА), что очевидно связано с транспортным шумом (табл. 3).

Таблица 3. Результаты измерения шума в окружении Россошанского ОАО Минудобрения

Точки измерения шума

Уровни шума в дБА

Читайте так же:  К чему снится поливать цветы в горшках

На границе территории

На территории с. Евстратовка

На границе территории

На территории с. Есауловка

На границе территории

На территории с. Морозовка

Приоритетный вклад в санитарное неблагополучие системы централизованного водоснабжения предприятия вносит транспортировка питьевой воды (комплексный показатель неблагополучия равен 0,75-0,9); вторым по значимости является недостаточная санитарная надежность подземных источников водоснабжения (комплексный показатель неблагополучия составляет 0,45-0,6 и обусловлен исходным качеством воды).

Применяемая технология очистки воды является «удовлетворительной» с позиции очистки от железа и обеспечения эпидемической безопасности. В соответствии с ПДС выпуск очищенных сточных вод (в объеме от 2500 до 4200 тыс.м3 ежегодно) не оказывает негативного влияния на санитарное состояние водоема — р. Черная Калитва.

Основным по объему видом твердых отходов предприятия является карбонат кальция или мел 5 класса опасности в количестве около 2400 т ежегодно. Мелоотвал расположен на территории бывших полей фильтрации в санитарно-защитной зоне ОАО «Минудобрения».

Таким образом, подводя некоторый итог, следует отметить, что сумма балов техногенной нагрузки на окружающую среду в г. Воскресенске оказалась выше (Ксум=8,5, против 4,1 в г. Россошь).

Среди техногенных факторов рассматриваемого производства, влияющих на состояние окружающей среды, следует отметить выбросы в атмосферный воздух окислов азота, аммиака; влияние на земельные угодья применения удобрений (соли тяжелых металлов), а также отвалов мела, фосфогипса.

Гигиеническая оценка технологии производства минеральных удобрений свидетельствует о различном спектре воздействующих на работников вредных факторов. Так, работники, занятые в производстве нитроаммофоски, подвергаются воздействию вредных химических веществ: фтористого водорода, аммиака, двуокиси азота, азотной кислоты (класс условий труда 3.1). При работе применяемого оборудования генерируется шум, превышающий гигиенически безопасные уровни (класс условий труда 3.1). Микроклимат производственных условий соответствует классу 2.0.

Рабочие, занятые в производстве неконцентрированной азотной кислоты, подвергаются воздействию вредных веществ химической природы: аммиака – максимальная концентрация 32,4 мг/м3 (ПДКм=20 мг/м3), при средней величине 4,2 мг/м3 (доля проб с превышением ПДК – 3,1%), диоксида азота – максимальная концентрация 35,1 мг/м3 (ПДКм=2 мг/м3), средняя – 10,2 мг/м3, (доля проб с превышением ПДК –86,4%), а также шума (превышения до 5 дБА по шкале А), дискомфортного микроклимата, особенно в летний период – температура в зоне производственной деятельности машинистов компрессорной установки и аппаратчиков окисления достигала 41 0С (при норме 20-28 0С).

Рабочие, занятые в производстве аммиака, подвергаются воздействию характерного комплекса производственных факторов: вредные вещества в воздухе рабочей зоны (аммиак – до 1,5 ПДК), шум (превышения ПДУ на 5-6 дБА), дискомфортный микроклимат – температура воздуха до 30-32С.

Таким образом, наблюдающееся одновременное воздействие неблагоприятных факторов в зоне влияния производства минеральных удобрений и на самом производстве диктует необходимость оценки причинно-следственных зависимостей заболеваемости населения от факторов среды.

Изучение закономерностей формирования показателей здоровья населения.

Региональный анализ медико-демографических показателей на исследуемых территориях Московского и Воронежского регионов свидетельствует о сохраняющихся негативных медико-демографических тенденциях в последнее десятилетие.

Среди взрослого работающего населения, проживающего на территории с высоким уровнем техногенной нагрузки (г. Воскресенск), выявлены корреляционные взаимосвязи с показателями техногенной нагрузки со стороны сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной систем, органов чувств, органов пищеварения (коэффициент парной корреляции r=0,35-0,70).

Диспансерное наблюдение детей показало, что на неблагополучной территории отмечается наименьший процент редко болевших детей (39-50% против 74% на территории с умеренным уровнем техногенной нагрузки, p

Факторы техногенного загрязнения (тяжелые металлы)

Минеральные удобрения окружающая среда

Из года в год количество используемых в сельском хозяйстве минеральных удобрений растет. Поэтому возникает вопрос возможных негативных последствий их использования. Как показывают большинство исследований, негативные последствия использования минеральных удобрений обусловлены лишь несоблюдением научно-обоснованных принципов их производства, транспортировки и использования. Так, систематическое использование кислых удобрений, преимущественно азотных, может приводить к повышению кислотности почв, а длительное использование удобрений одного класса может приводить к накоплению в грунтах анионных остатков, в частности сульфатов, хлоридов и т.д., что является причиной засоления почв. К сожалению, этими негативными последствиями, не ограничивается, возможно, пагубное влияние минеральных удобрений на окружающую среду при их нерациональном использовании.

Сегодняшний способ использования минеральных удобрений обеспечивает усвоение растениями до 50% действующих веществ, а остальные выносится за пределы пахотных земель и загрязняет объекты окружающей среды, прежде всего поверхностные водоемы. Последствия этих процессов зависят от вида минеральных удобрений.

Загрязнение окружающей среды минеральными удобрениями незначительно, вследствие их малой подвижности в естественной среде. Однако фосфорные удобрения вносятся на ранних вегетативных периодах растений, даже на замерзший грунт, поэтому вследствие эрозии почв возможно попадание фосфорных удобрений в естественные водоемы и водохранилища. При этом, наблюдается массовое размножение одноклеточных водорослей — «цветение». В придонных слоях могут создаваться анаэробные условия и, как следствие, проходит формирование сероводородной зоны. Кроме того, фосфорные удобрения является основным источником попадания на пахотные земли соединений тяжелых металлов и радионуклидов, представляет определенной опасности при привлечении их в круговорот. Поэтому, использование фосфорных удобрений должно находиться под контролем агрохимиков и экологов.

Перечисленные негативные последствия использования минеральных удобрений, которые обусловлены нерациональным их использованием, нельзя сравнить с их значением для повышения урожайности с /х культур. Но, следует принимать меры по предупреждению и уменьшению негативных последствий использования минеральных удобрений.

Выделяют ряд мер по уменьшению негативного влияния минеральных удобрений на окружающую среду. Во-первых, при определении норм внесения минеральных удобрений на пахотные земли, следует учитывать данные агрохимических анализов и биологические особенности с/х культур, в том числе и вегетативный период. В-вторых, это использование высокочистых концентрированных удобрений, что позволит предупредить процессы засолки почвы и накопления в них соединений тяжелых металлов и радионуклидов. В-третьих, это чередование различных видов минеральных удобрений, используемых на одних пахотных площадях. И, наконец, в-четвёртых, борьба с эрозией почв, что позволит уменьшить миграцию минеральных удобрений в окружающую среду.

Итак, правильное использование средств и мер защиты природной среды от негативных последствий использования пестицидов и минеральных удобрений, позволит обеспечить чистоту окружающей среды, сохранение потенциала природных экосистем и биоразнообразия, а также защитить здоровье людей от негативных воздействий химических веществ.

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Добавить в ЗАКЛАДКИ

Поделиться:

Вопросы для самопроверки

1. Какие приёмы, сроки и способы внесения удобрений Вы знаете?

2. Роль основного, припосевного удобрения и подкормки для оптимизации питания сельскохозяйственных культур.

Охрана окружающей среды при использовании пестицидов и удобрений

Развитие производства, расширение ассортимента и широкое применение пестицидов повышает необходимость борьбы с загрязнением ими окружающей среды. Остатки пестицидов обнаруживаются в почве, воде, воздухе, в органах млекопитающих, птиц, рыб. В целях предотвращения отрицательных последствий применения ядохимикатов в сельском хозяйстве в СССР, США и почти во всех странах мира введено строгое регламентирование (вплоть до запрещения некоторых пестицидов) и усиленный контроль за применением пестицидов [15].[ . ]

В США в связи с увеличившимся применением пестицидов введен контроль за качеством пищевых продуктов (определение в них остатков пестицидов), которым с конца 1970 г. занимается Агентство по охране окружающей среды. В 1972 г. в стране принят специальный закон о борьбе с загрязнением окружающей среды пестицидами. Наличие остатков пестицидов в сельскохозяйственных культурах контролируется Управлением по пищевым продуктам и лекарственным препаратам, Министерство сельского хозяйства следит за наличием остатков пестицидов в мясных продуктах.[ . ]

Повышение требований к применяемым препаратам отразилось на ассортименте используемых пестицидов. Например, исключены персистентные препараты, накапливающиеся в окружающей среде; прежде всего это относится к ДДТ. потребление которого в США сильно сократилось. Уменьшение применения диеновых инсектицидов — альдрина и дильдрина уже в 1976 г. снизило остатки этих препаратов в пищевых продуктах. Сократилось применение пестипи-дов на пснове неорганических соединений мышьяка, ртути, гербицидов, содержащих диоксин (преимущественно 2,4,5-Т).[ . ]

Опасность накопления пестицидов в окружающей среде вызывает необходимость разработки новых малотоксичных препаратов, быстро разрушающихся в ней и малотоксичных для теплокровных организмов и рыб. К числу быстро метаболизирующихся пестицидов относятся препараты на основе азот-, серо-, фосфорсодержащих соединений. К малотоксичным для теплокровных организмов и рыб относятся пестициды природного происхождения, такие как пиретрины, иботеновая кислота и фитолекеины (токсины, вырабатываемые растениями), способные либо подавлять рост, либо совершенно убивать поражающих их грибы, бактепии. вирусы и насекомых.[ . ]

Поиски новых пестицидов направлены на выявление соединений, обладающих высокой активностью в очень небольших дозах и мало влияющих на окружающую среду.[ . ]

Службой сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США разработан способ применения пестицидов эффективного действия с пленкообразующим полимером. Полимер, содержащий пестицид, вносится в рабочий раствор (обычно в воду), используемый для опрыскивания. Новой препаративной формой, в значительной степени снижающей загрязнения окружающей среды, считаются микрокапсулированные пестициды. Такая препаративная форма применяется для обработки зерновых культур, хлопчатника, табака и фруктовых деревьев. Среди капсулированных пестицидов наибольшее применение находят гербициды. Более экономичным и эффективным, а также безопасным, благодаря точному и равномерному распределению пестицидов, является способ внесения их в виде микрогранул. Большое внимание во всех странах мира уделяется уничтожению тары из-под пестицидов и содержащихся в ней остатков препаратов [16].[ . ]

Охрана окружающей среды при использовании удобрений. В печати встречаются сведения о нежелательных последствиях применения минеральных удобрений, содержащих нитратные и сульфатные компоненты, которые в отдельных случаях на определенных почвах проникают в грунтовые воды. Повышение содержания их в водах родников и рек приводит в отдельных случаях к нежелательному изменению гидробиоценоза, что неблагоприятно сказывается на рыбном хозяйстве. Предельно допустимая концентрация нитратов в питье вой воде, по данным Всемирной организации здравоохранения ООН, составляет — в умеренных широтах •— 22 мг/л, а южных (в тропиках) — 10 мг/л.[ . ]

Усовершенствования технологии внесения минеральных удобрений в почву устраняет отдельные случаи нежелательного проникновения в грунтовые воды и в водоемы компонентов минеральных удобрений. Следует отмстить, что минеральные удобрения в ряде случаев служат косвенными факторами улучшения, очищения среды. Улучшая развитие растений, удобрения способствуют очищению атмосферы от ряда вредных соединений.[ . ]

Загрязняем почву минеральными удобрениями

К минеральным удобрениям относятся неорганические химические соединения, применяемые в сельском хозяйстве с целью повышения плодородия почв. Различают макро- и микроудобрения. Минеральные макроудобрений — вещества, в состав которых входят основные элементы, повышающие плодородие (азот, фосфор, калий). Согласно макроудобрений делятся на азотные, фосфатные, калийные и комплексные.

Современная технология применения минеральных удобрений предотвращает их максимальное накопление фитомассой сельскохозяйственных растений. Значительная часть удобрений вымывается в подземные воды, мигрирует с поверхностным стоком, разлагается в почве, образуя летучие продукты, поступающие в приземный слой атмосферного воздуха. Сегодня в научной литературе достаточно убедительных данных о том, что при нерациональном использовании минеральных удобрений возникает реальная опасность для здоровья человека и окружающей среды. Наибольшее внимание уделяют азотным удобрениям.

Компоненты азотных удобрений (аммиак, нитраты, мочевина) при избыточном внесении в почву могут мигрировать в поверхностные и подземные водоемы, загрязняя их. Так, в Англии за 10 лет концентрация нитратов в речной воде увеличилась на 44-48%, в результате чего более чем в 100 источниках централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения концентрация нитратов превысило 50 мг / л. Наиболее вероятно поступления нитратов (самой подвижной формы азотных удобрений) в грунтовую воду. В отдельных селах Молдовы содержание нитратов в колодезной воде достигало 100-500 мг / л. При загрязнении воды источников водоснабжения нитратами в концентрациях, превышающих 45 мг / л, у новорожденных, находящихся на искусственном вскармливании, и людей пожилого возраста может возникнуть водно-нитратной метгемоглобинемии.

Поступление в открытии (поверхностные) водоемы минеральных удобрений, содержащих азот и фосфор, обусловливает их эвтрофикацию (способствует размножению микрофитов и водных растений), стимулирует «цветение» водоемов, ухудшает органолептические свойства воды, разрушает водные биоценозы, нарушает процессы самоочищения водоемов, препятствует использованию их в качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Значительную роль в загрязнении почвы играют фосфатные удобрения. Озабочены почвой фосфаты малоподвижные и только 2% их вымывается из пахотного слоя. Поэтому при чрезмерном применении фосфатных удобрений они накапливаются в почве в таком количестве, которое способно тормозить процессы ее самоочищения. Кроме того, фосфаты с поверхностным стоком могут попадать в открытые водоемы и вызвать их эвтрофикацию. Гигиеническое значение имеет тот факт, что фосфатные удобрения содержат примеси фторсодержащих соединений (от 02 до 4%), железа, стронция, селена, мышьяка (не менее +0006%), тяжелых металлов (не менее 0008%), в том числе кадмия (10-30 мг / кг), радионуклидов (урана, тория). Поэтому при несоблюдении гигиенических норм их применения они загрязняют почву, растения, воду подземных и поверхностных водоемов. Так, с фосфатными удобрениями в почву поступает фтор в количестве 8-20 кг / га; 01-04% его мигрирует в растения, 25% вымывается в открытые водоемы, а остальные накапливается в почве и мигрирует в подземные воды, иногда способствуя увеличению уровня фтора в грунтовых водах до 20 мг / л. Установлено, что при внесении в почву суперфосфата уровень кадмия в картофеле увеличивается в 4 раза по сравнению с нормой.

Калий, входящий в состав калийных удобрений, мигрирует из почвы в контактирующие среды чрезвычайно медленно, не оказывая негативного влияния на почвенный биоценоз и способность почвы к самоочищению. Вместе с калийными удобрениями в почву поступают хлорида анионы. Если вносят 45-50 кг / га калийных удобрений (в пересчете на К20), то вместе с ними поступает 30-35 кг / га хлорида аниона, что приводит к искусственному засоление почв. Накопление значительных количеств калия в почве может вызвать нарушение соотношения между калием и натрием в воде, пищевых продуктах и ​​негативно повлиять на здоровье человека — вызвать нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы.

Минеральные микроудобрения вносят в почву в относительно небольших количествах (в 10-100 раз меньше, чем макроудобрений) для повышения ее плодородия. В их состав входят различные микроэлементы. Наиболее распространенными являются борьбе (0,5-1 кг / га), молибденовые, медных (10-15 кг / га), марганцевые (3-5 кг / га), цинковые (3-5 кг / га), кобальтовые (0, 1 0 2 кг / га) и полимикроудобрения (ПМУ-7 ПМУ-8 и другие). При превышении норм расхода микроудобрений микроэлементы могут накапливаться в почве и растениях в избыточных количествах, оказывая отрицательное влияние на здоровье населения. В состав микроудобрений входит достаточно много свинца (от 0,3 до 1%), иногда — кадмия и мышьяка. Таким образом, при нерациональном использовании микроудобрений существует реальная угроза загрязнения почвы тяжелыми металлами.

2.4. Применение удобрений и охрана окружающей среды

Применение удобрений должно сопровождаться мероприятиями, предотвращающими отрицательные действия их на химический состав растительной продукции, качество питьевой воды, загрязнение почвы. Следует помнить , что растения усваивают из удобрений 40-60% азота, 20-30% фосфора и 30-50% калия, в силу чего возможны потери этих элементов. На степень вымывания питательных веществ из корнеобитаемого слоя почвы оказывают влияние естественные осадки, интенсивность орошения, гранулометрический состав почвы, формы и сроки внесения удобрений, и другие факторы. Особенно к значительным потерям питательных веществ, в первую очередь азота, приводят высокие нормы удобрений, а также несовершенные способы их применения. Надёжным способом уменьшения отрицательного действия того или иного элемента является сбалансированное внесение удобрений, прежде всего азота и фосфора.

При систематическом использовании высоких норм органических удобрений (отходов промышленного производства компостов из городского мусора, осадка сточных вод, жидкого навоза) в почве увеличивается содержание солей тяжёлых металлов, микроэлементов до концентраций, токсичных для живых организмов. Необходимо помнить, что основной мерой снижающей загрязнение почвы и растений и регулирующей содержание токсикантов в сельскохозяйственных культурах, — является соблюдение рекомендаций по научно обоснованному применению органических и минеральных удобрений.

Литература: 6, с. 438-584.

Перечень вопросов для 1 контрольной работы

(основы почвоведения и агрохимии)

Основные задачи, решаемые почвоведением на современном этапе.

Почвоведение как наука и его роль в развитии естественноисторических наук.

Понятие о почве и плодородии. Виды плодородия почвы.

Факторы почвообразования. Роль производственной деятельности человека в почвообразовании.

Почвообразующие породы как основа минеральной части почвы. Дайте краткую характеристику наиболее распространённых в пределах страны почвообразующих пород.

Влияние гранулометрического, минералогического и химического состава почвообразующих пород на агрохимические свойства формирующейся почвы.

Выветривание горных пород, его виды и роль в формировании свойств почвы.

Источники органического вещества в почве. Образование и состав гумуса. Роль гумуса в плодородии почвы

Формирование почвенного профиля, его строение и морфологические признаки почв.

Почвенные коллоиды. Их происхождение, состав и свойства. Понятие о почвенном поглощающем комплексе.

Гранулометрический состав почв и почвообразующих пород и его значение.

Виды поглотительной способности почв.

Обменные катионы и влияние их на агрономические свойства дерново-подзолиствх, серых лесных, чернозёмных и засолённых почв.

Понятие о ёмкости поглощения и насыщенности почв основаниями. Почвы ненасыщенные и не насыщенные основаниями.

Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность и её значение в применении удобрений и мелиорации почв.

Виды почвенной кислотности и щёлочности. Приёмы регулирования кислотности почв.

Буферность почв и её значение.

Поглотительная способность и её роль в плодородии.

Регулирование катионного состава почвенного поглощающего комплекса.

Понятие о структурности и структуре почвы. Агрономическая характеристика структуры почвы.

Зависимость образования структуры от механического состава, содержания гумуса и состава обменных оснований.

Причины утраты структурного состояния, способы восстановления структурности почвы.

Общие физические свойства почвы и их влияние на развитие растений и на её плодородие.

Физико-механические свойства почвы и их зависимость от гранулометрического состава, структуры, содержания гумуса, влажности и состава поглощённых катионов.

Приёмы регулирования общих физических и физико-механических свойств почв.

Водные свойства и водный режим почв.

Приёмы регулирования водного режима почвы.

Почвенные растворы их состав и свойства.

Значение почвенного раствора в почвообразовании, плодородии почвы и питании растений.

Воздушные свойства и воздушный режим почв. Приёмы регулирования воздушного режима почв.

Тепловые свойства и тепловой режим почв.

Приёмы регулирования теплового режима почвы.

Окислительно-восстановительные процессы в почвах их значений в почвообразовании и плодородии почв.

Приёмы регулирования окислительно-восстановительнвх процессов.

Плодородие почвы. Охарактеризуйте основные элементы и условия плодородия. Виды плодородия.

Основные показатели плодородия почв. Понятие об окультуривании почв. Приёмы окультуривания и показатели степени окультуренности почв.

Особенности воспроизводства почвенного плодородия в интенсивном земледелии.

Модели почвенного плодородия и особенности их создания.

Основные закономерности распространения почв. Классификация почв.

Природные условия и почвенный покров тундровой зоны.

Основные процессы почвообразования в тундре. Типы почв, их строение и свойства.

Видео (кликните для воспроизведения).

Природные условия и почвенный покров таёжно-лесной зоны.

Особенности образование подзолистых почв. Строение и классификация подзолистых почв.

Состав и свойства подзолистых почв, мероприятия по повышению их плодородия (освоение и окультуривание).

Сельскохозяйственное использование подзолистых почв.

Современное представление о дерновом процессе почвообразования.

Особенности образования дерново-подзолистых почв. Строение и классификация дерново-подзолистых почв.

Состав и свойства дерново-подзолистых почв, мероприятия по повышению их плодородия (освоение и окультуривание).

Сельскохозяйственное использование дерново-подзолистых почв.

Охарактеризуйте основные процессы почвообразования и почвы в таёжно-лесной зоне.

Условия образования, строение и классификация дерновых почв.

Состав, свойства и сельскохозяйственное использование дерновых почв.

Особенности образования болотных почв. Строение и классификация болотных почв.

Состав, свойства и сельскохозяйственное использование болотных почв.

Условия образования бурых почв. Строение и классификация бурых почв.

Состав, свойства и сельскохозяйственное использование бурозёмов.

Особенности образования почв в северной лесостепи.

Строение и классификация серых лесных почв.

Состав и свойства серых лесных почв.

Сельскохозяйственное использование серых лесных почв.

Природные условия почвообразования чернозёмов южной лесостепи и степной зоны.

Строение и классификация чернозёмных почв.

Состав и свойства чернозёмных почв.

Сельскохозяйственное использование чернозёмных почв.

Особенности образования солончаковых почв.

Строение и классификация солончаковых почв.

Состав и свойства солончаковых почв.

Особенности образования, строение и классификация солонцовых почв.

Состав и свойства солонцовых почв.

Приёмы освоения под пашню и сельскохозяйственное использование солонцовых почв.

Особенности образования, строение, состав и свойства солодей.

Условия образования пойменных почв.

Почвенный покров и зональность пойм.

Агрономическая характеристика и сельскохозяйственное использование пойменных почв.

Виды эрозии, её распространение. Вред, причиняемый эрозией.

Условия, определяющие развитие эрозии.

Классификация и диагностика эродированных почв.

Мероприятия по защите почв от эрозии.

Земельные ресурсы России, их использование.

Почвенные карты и картограммы. Агропроизводственная группировка почв и земель.

Использование почвенных карт и картограмм в сельскохозяйственном производстве.

Бонитировка почв и её производственное значение.

Методика и показатели бонитировки почв. Экономическая оценка земель.

Экологические функции почвы.

Агроэкологическая характеристика земель.

Задачи агрохимии в современных условиях.

Значение химизации земледелия в увеличении урожайности сельскохозяйственных культур.

Значение органических и минеральных удобрений в повышении плодородия почв.

Действие и последействие органических удобрений в различных почвенно-климатических зонах по сравнению с минеральными удобрениями.

Влияние внешних факторов на поглощение питательных веществ растениями.

Важнейшие периоды и критический период в питании растений. Роль припосевного удобрения.

Задачи основного удобрения и подкормок в связи с неодинаковой потребностью растений в элементах питания в течение вегетации.

Требования растений к условиям питания в различные периоды роста.

Агрохимическая характеристика дерново-подзолистых почв.

Основные мероприятия по повышению плодородия дерново-подзолистых почв.

Гумус почвы и его значение для питания растений и применения удобрений. Баланс гумуса.

Поглотительная способность почвы и её роль при разработке практических вопросов применения удобрений.

Обменная поглотительная способность почвы и её роль в связи с применением удобрений.

Химическая поглотительная способность почвы и её роль в связи с применением удобрений.

Механическая, физическая и биологическая поглотительная способность почвы и её значение.

Значение известкования (или гипсования). Определение потребности почвы в химической мелиорации.

Влияние известкования (или гипсования) на эффективность органических и промышленных удобрений. Расчёт доз извести (или гипса).

Особенности известкования (или гипсования) с учетом отношения сельскохозяйственных растений к реакции почвы.

Основные известковые материалы. Сроки и способы их внесения.

Виды почвенной кислотности. Способы расчёта доз извести (или гипса).

Ассортимент выпускаемых минеральных удобрений. Классификация удобрений.

Роль азота в питании растений. Эффективность азотных удобрений в различных почвенно-климатических зонах.

Содержание и формы азота в почве. Источники азота для растений.

Меры борьбы с непроизводительными потерями азота из почвы.

Основные группы азотных удобрений. Способы повышения эффективности азотных удобрений.

Роль фосфора в жизни растений. Эффективность фосфорных удобрений в разных почвенно-климатических зонах.

Потребление фосфора растениями в течение вегетационного периода.

Содержание и формы фосфора в почве. Определение потребности в фосфорных удобрениях.

Фосфорные удобрения и их использования.

Содержание и формы калия в почве.

Значение калия для растений. Эффективность калийных удобрений в различных почвенно-климатических зонах.

Калийные удобрения и их использования.

Микроудобрения и их использования.

Комплексные удобрения и их экономическое и агротехническое значение.

Сложные удобрения, их состав, свойства и применение.

Комбинированные удобрения и способы их применения.

Жидкие комплексные удобрения и их применения.

Значение навоза как удобрения, его химический состав.

Особенности применения навоза. Действие и последействие навоза в различных почвенно-климатических зонах.

Состав навоза и птичьего помёта. Особенности использования этих удобрений.

Влияние органических удобрений на свойства почвы. Нормы внесения и глубина их заделки в различных почвенно-климатических зонах.

Основные способы хранения навоза. Потери питательных веществ навоза при разных способах хранения.

Торф и его свойства. Свойства различных видов торфа.

Приготовление и применение компостов.

Сидератные удобрения и их использования.

Основные задачи системы применения удобрений в севообороте.

Задачи основного и припосеного удобрения. Дозы удобрений при этих способах внесения.

Основное удобрение, его задачи. Какие азотные удобрения можно использовать для осеннего внесения и почему?

Задачи, состав, дозы и эффективность припосевного удобрения.

Значение подкормок в повышении урожайности сельскохозяйственных культур.

Основные способы определения и расчёта доз удобрений.

Удобрение многолетних трав в севообороте.

Особенности питания и удобрения озимых культур.

Особенности питания и удобрения яровых зерновых культур.

Особенности питания и удобрения зернобобовых культур.

Особенности питания и удобрения картофеля.

Приёмы, сроки, способы и техника внесения удобрений.

Система удобрения в севообороте.

Применение удобрений и охрана окружающей среды.

Скрытое отрицательное действие удобрений

Кубанский государственный университет

5. Воздействие удобрений на окружающую среду……………………………..10

Виды удобрений

Влияние минеральных удобрений

положительное

отрицательное

Повышают содержа-ние белка в зерне; улучшают хлебопекар-ные качества зерна.

При высоких дозах или несвоевременных способах внесения – накопление в виде нит-ратов, буйный рост в ущерб устойчивости, повышенная заболеваемость, особенно гриб-ными болезнями. Хлористый аммоний спо-собствует накоплению Cl. Основные накопи-тели нитратов – овощи, кукуруза, овес, табак.

Снижают отрицатель-ные воздействия азота; улучшают качество продукции; способст-вуют повышению ус-тойчивости растений к болезням.

При высоких дозах возможны токсикозы растений. Действуют в основном через содер-жащиеся в них тяжелые металлы (кадмий, мышьяк, селен), радиоактивные элементы и фтор. Основные накопители – петрушка, лук, щавель.

Действуют в основном через накопление хлора при внесении хлористого калия. При избытке калия – токсикозы. Основные нако-пители калия – картофель, виноград, гречиха, овощи закрытого грунта.

Виды удобрений

Основные воздействия

Нитраты (ПДК для воды 10 мг/л, для пищевых продуктов – 500 мг/день на человека) восстанавливаются в организме до нитритов, вызывающих нарушение обмена веществ, отравления, ухудшение иммунологического статуса, метгемоглобинию (кислородное голодание тканей). При взаимодействии с аминами (в желудке) образуют нитрозамины – опаснейшие канцерогены.

Действуют в основном через фтор. Избыток его в питьевой воде (более 2 мг/л) вызывает повреждение эмали зубов у человека, потерю эластичности кровеносных сосудов. При содержании более 8 мг/л – остеохондрозные явления.

Потребление воды с содержанием хлора более 50 мг/л вызывает отравления (токсикозы) человека и животных.

5. Воздействие удобрений на окружающую среду

Отрицательное действие удобрений на окружающую среду связано, прежде всего, с несовершенством свойств и химического состава удобрений. Существенными недостатками многих минеральных удобрений являются:

— Наличие остаточной кислоты (свободная кислотность) вследствие технологии их производства.

— Физиологическая кислотность и щелочность, образующаяся в результате преимущественного использования растениями из удобрений катионов или анионов. Длительное применение физиологически кислых или щелочных удобрений изменяет реакцию почвенного раствора, приводит к потерям гумуса, увеличивает подвижность и миграцию многих элементов.

— Высокая растворимость туков. В удобрениях, в отличие от природных фосфатных руд, фтор находится в виде растворимых соединений и легко поступает в растение. Повышенное накопление фтора в растениях нарушает обмен веществ, ферментативную активность (ингибирует действие фосфатазы), отрицательно действует на фото- и биосинтез белка, развитие плодов. Повышенные дозы фтора угнетают развитие животных, приводят к отравлению.

— Наличие тяжелых металлов (кадмия, свинца, никеля). Наиболее загрязнены тяжелыми металлами фосфорные и комплексные удобрения. Это связано с тем, что практически все фосфорные руды содержат большие количества стронция, редкоземельные и радиоактивные элементы. Расширение производства и применение фосфорных и комплексных удобрений ведет к загрязнению окружающей среды соединениями фтора, мышьяка.

При существующих кислотных способах переработки природного фосфатного сырья степень утилизации соединений фтора в производстве суперфосфата не превышает 20-50%, в производстве комплексных удобрений – еще меньше. Содержание фтора в суперфосфате достигает 1-1,5, в аммофосе 3-5 %. В среднем с каждой тонной необходимого растениям фосфора на поля поступает около 160 кг фтора.

Однако важно понимать, что не сами минеральные удобрения как источники биогенных элементов загрязняют окружающую среду, а их сопутствующие компоненты.

Внесенные в почву растворимые фосфорные удобрения в значительной степени поглощаются почвой и становятся малодоступными растениям и не передвигаются по почвенному профилю. Установлено, что первая культура использует из фосфорных удобрений всего 10-30% Р2 О5 , а остальное количество остается в почве и претерпевает всевозможные превращения. Например, в кислых почвах фосфор суперфосфата в большей части превращается в фосфаты железа и алюминия, а в черноземных и во всех карбонатных почвах – в нерастворимые фосфаты кальция. Систематическое и длительное применение фосфорных удобрений сопровождается постепенным окультуриванием почв.

Известно, что длительное применение больших доз фосфорных удобрений может привести к так называемому «зафосфачиванию», когда почва обогащается усвояемыми фосфатами и новые порции удобрений не оказывают эффекта. В этом случае избыток фосфора в почве может нарушить соотношение между питательными веществами и иногда снижает доступность растениям цинка и железа. Так, в условиях Краснодарского края на обыкновенных карбонатных черноземах при обыкновенном внесении Р2 О5 кукуруза неожиданно резко снижала урожайность. Приходилось изыскивать способы оптимизации элементного питания растений. Зафосфачивание почв является определенным этапом их окультуривания. Это результат неизбежного процесса накопления «остаточного» фосфора, когда удобрения вносятся в количестве, превышающем вынос фосфора с урожаем.

Как правило, этот «остаточный» фосфор удобрении отличается большей подвижностью, доступностью растениям, чем природные фосфаты почвы. При систематическом и длительном внесении этих удобрений необходимо изменять соотношения между питательными элементами с учетом их остаточного действия: дозу фосфора следует уменьшать, а дозу азотных удобрений увеличивать.

Калий удобрений , внесенный в почву, подобно фосфору, не остается в неизменном виде. Часть его находится в почвенном растворе, часть переходит в поглощено-обменное состояние, а часть превращается в необменную, малодоступную для растений форму. Накопление доступных форм калия в почве, а также превращение в недоступное состояние в результате длительного применения калийных удобрений зависит в основном от свойств почвы и погодных условий. Так, в черноземных почвах количество усвояемых форм калия под влиянием удобрения хотя и увеличивается, но в меньшей мере, чем на дерново-подзолистых почвах, так как в черноземах калий удобрений больше превращается в необменную форму. В зоне с большим количеством осадков и при поливном земледелии возможно вымывание калия удобрений за пределы корнеобитаемого слоя почвы.

В районах с недостаточным увлажнением, в условиях жаркого климата, где почвы периодически увлажняются и пересыхают, наблюдаются интенсивные процессы фиксации калия удобрений почвой. Под влиянием фиксации калий удобрений переходит в необменное, малодоступное растениям состояние. Большое значение на степень фиксации калия почвами имеет тип почвенных минералов, наличие минералов, обладающих высокой фиксирующей способностью. Таковыми являются глинные минералы. Большей способностью фиксировать калий удобрений обладают черноземы, чем дерново-подзолистые почвы.

Подщелачивание почвы, вызываемое внесением извести или естественными карбонатами, особенно содой, увеличивает фиксацию. Фиксация калия зависит от дозы удобрения: при повышении дозы вносимых удобрений процент фиксации калия уменьшается. В целях уменьшения фиксации почвами калия удобрений рекомендуется вносить калийные удобрения на достаточную глубину, чтобы исключить пересыхание и чаще вносить их в севообороте, так как почвы, систематически удобрявшиеся калием, при новом его добавлении фиксируют его слабее. Но и фиксированный калий удобрений, находящийся в необменном состоянии, также участвует в питании растений, так как со временем он может переходить в обменно-поглощенное состояние.

Азотные удобрения по взаимодействию с почвой значительно отличаются от фосфорных и калийных. Нитратные формы азота почвой не поглощаются, поэтому они легко могут вымываться атмосферными осадками и поливными водами.

Аммиачные формы азота поглощаются почвой, но после их нитрификации приобретают свойства нитратных удобрений. Частично аммиак может поглощаться почвой необменно. Необменный, фиксированный аммоний, растениям доступен в малой степени. Кроме этого, потеря азота удобрений из почвы возможна в результате улетучивания азота в свободной форме или в виде окислов азота. При внесении азотных удобрений резко изменяется содержание нитратов в почве, так как с удобрениями поступают наиболее легко усвояемые растениями соединения. Динамика нитратов в почве в большей мере характеризует ее плодородие.

Весьма важным свойством азотных удобрений, особенно аммиачных, является их способность мобилизации почвенных запасов, что имеет большое значение в зоне черноземных почв. Под влиянием азотных удобрений органические соединения почвы быстрее подвергаются минерализации, превращаются в легкодоступные для растений формы.

Некоторое количество питательных веществ, особенно азота в виде нитратов, хлоридов и сульфатов, может проникнуть в грунтовые воды и реки. Следствием этого является превышение норм содержания этих веществ в воде колодцев, родников, что может быть вредным для людей и животных, а также ведет к нежелательному изменению гидробиоценозов и наносит ущерб рыбному хозяйству. Миграция питательных веществ из почв в грунтовые воды в разных почвенно-климатических условиях проходит неодинаково. Кроме этого, она зависит от видов, форм, доз и сроков применяемых удобрений.

В почвах Краснодарского края с периодически промывным водным режимом нитраты обнаруживаются до глубины 10 м и более и смыкаются с грунтовыми водами. Это свидетельствует о периодической глубокой миграции нитратов и включении их в биохимический круговорот, начальными звеньями которого являются почва, материнская порода, грунтовые воды. Такая миграция нитратов может наблюдаться во влажные годы, когда для почв характерен промывной водный режим. Именно в эти годы возникает опасность нитратного загрязнения окружающей среды при внесении больших доз азотных удобрений под зиму. В годы с непромывным водным режимом поступление нитратов в грунтовые воды полностью прекращается, хотя остаточные следы соединений азота наблюдаются по всему профилю материнской породы до грунтовой воды. Их сохранности способствует низкая биологическая активность этой части коры выветривания.

В почвах с непромывным водным режимом (южные черноземы, каштановые) загрязнение биосферы нитратами исключается. Они остаются замкнутыми в почвенном профиле и полностью включаются в биологический круговорот.

Вредное потенциальное влияние азота, вносимого с удобрениями, может быть сведено к минимуму путем максимального использования азота сельскохозяйствен-ными культурами. Итак, нужно заботиться, чтобы при повышении доз азотных удобрений увеличивалась эффективность использования их азота растениями; не оставалось большого количества неиспользованных растениями нитратов, которые не удерживаются почвами и могут вымываться осадками из корнеобитаемого слоя.

Растения имеют свойство накапливать в своих организмах нитраты, содержащиеся в почве в избыточных количествах. Урожайность растений растет, но продукция оказывается отравленной. Особенно интенсивно аккумулируют нитраты овощные культуры, арбузы и дыни.

В России приняты ПДК нитратов растительного происхождения (таблица 3). Допустимая суточная доза (ДСД) для человека составляет 5 мг на 1 кг веса.

Видео (кликните для воспроизведения).

Таблица 3 – Допустимые уровни содержания нитратов в продуктах

Источники

Минеральные удобрения окружающая среда
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here