Embed Size (px)
Citation preview
[email protected] 89125243015 (WhatsApp, Viber)
(4 неделя дистанционного обучения с 13 апреля по 18 апреля 2020г.)
Задания для студентов по дисциплине «Экология»
Специальность 35.02.08 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства
(группа 1Д)
Занятие № 10
Дата: 13 апреля 2020г.
Тема: Сельское хозяйство и его экологические проблемы. Пути решения
экологических проблем сельского хозяйства.
Задание 1 Используя лекции ответить письменно на вопросы:
1. Рассказать о экологических проблемах сельского хозяйства
2.Описать пути решения экологических проблем сельского хозяйства
Сельское хозяйство и окружающая среда: особенности и пути решения
экологических проблем
Особенности экологических проблем, обусловленных сельским хозяйством
Особенности воздействия сельского хозяйства на окружающую природную среду
Интенсификация сельскохозяйственного производства в орошаемых и
перспективных богарных зонах земледелия была вызвана в большинстве развивающихся
стран заметным переходом к земледелию, основанному на использовании больших
объемов факторов производства, что помогло удовлетворить растущий спрос на продукты
питания и сократить скорость перевода естественных экосистем в сельскохозяйственные
земли.
По некоторым оценкам, в период с 1960 по 2000 годы только «зеленая революция»
предотвратила перевод более 80 миллионов гектаров земли в сельскохозяйственное
пользование. Но интенсификация сельского хозяйства также создала экологические
проблемы: от сокращения биоразнообразия на сельскохозяйственных землях до
ненадлежащего управления водой для орошения, истощения подземных вод и
агрохимического загрязнения.
В регионах, которые не затронули «зеленая революция» и революционные
изменения в сфере животноводства, наблюдался низкий уровень или отсутствие
интенсификации сельского хозяйства.
Вместо этого рост сельского хозяйства обеспечивался за счет экстенсификации, т.е.
расширения площади обрабатываемой земли.
Сельское хозяйство создаѐт большее воздействие на природную среду, чем любая
другая отрасль народного хозяйства. Причина этого в том, что сельское хозяйство требует
огромных площадей. В результате меняются ландшафты целых континентов. На Великой
Китайской равнине рос субтропический лес, переходя на севере в уссурийскую тайгу, а на
юге в джунгли Индокитая. В Европе агроландшафт вытеснил широколиственные леса, на
Украине поля заменили степи.
Сельскохозяйственные ландшафты оказались неустойчивы, что привело к ряду
локальных и региональных экологических катастроф. Так неправильная мелиорация стала
причиной засоления почв и потери большей части возделываемых земель Междуречья,
глубокая распашка привела к пыльным бурям в Казахстане и Америке, перевыпас скота и
земледелие к опустыниванию в зоне Сахель в Африке.
Сильнее всего на природную среду воздействует земледелие. Его факторы
воздействия таковы:
* сведение природной растительности на сельхозугодья, распашка земель;
* обработка (рыхление) почвы, особенно с применением отвального плуга;
* применение минеральных удобрений и ядохимикатов;
* мелиорация земель.
И сильнее всего воздействие на сами почвы:
* разрушение почвенных экосистем;
* потеря гумуса;
* разрушение структуры и уплотнение почвы;
* водяная и ветровая эрозия почв;
Существуют определѐнные способы и технологии ведения сельского хозяйства,
которые смягчают или полностью устраняют негативные факторы, например, технологии
точного земледелия.
Животноводство влияет на природу меньше. Его факторы воздействия таковы:
* перевыпас - то есть выпас скота в количествах превышающих способности
пастбищ к восстановлению;
* непереработанные отходы животноводческих комплексов.
Интенсивное развитие сельского хозяйства оказывает существенное влияние на
окружающую среду, которое проявляется, в основном, в виде негативных экстерналий.
Рост распаханности земельных угодий, увеличение парка тракторов и
сельскохозяйственных машин, внесение большого количества органических и
минеральных удобрений, применение средств защиты растений ведет к загрязнению
почвы, водоемов и атмосферы вредными компонентами, химическими веществами,
выхлопными газами.
Производства в одной отрасли сельского хозяйства могут иметь отрицательные
экстерналии в других отраслях сельскохозяйственного производства. Такая деятельность
включает использование некоторыми хозяйствами пестицидов (например, при
разбрызгивании химикатов, брызги могут повредить урожай соседних хозяйств),
использование азотных удобрений (например, когда в результате оказывается
загрязненным водоем, который используется другими хозяйствами) или вырубка леса,
которая может привести, например, к повышению водных горизонтов и засолению
близлежащих почв. В результате на таких землях могут расти только наиболее
устойчивые к засолению культуры. Вырубка деревьев может привести к повышению
солености рек до такой степени, что их нельзя будет использовать для полива и питья
домашнему скоту.
В районах со значительным количеством осадков уничтожение естественной
растительности в результате сельскохозяйственной деятельности обычно приводит к
сильному оттоку воды. Растительность может быть уничтожена путем вырубки или
культивации земель. В таких случаях в пойменных землях рек чаще случаются
наводнения (паводки), которые происходят не только после сильных дождей, но и из-за
эрозивных осадков (отложений), которые способствуют быстрому размыванию берегов
рек. Рост таких наводнений оказывает отрицательное влияние на хозяйства,
расположенные в низовьях рек, где почвы и пески становятся бесплодными в результате
увеличения солевой эрозии. В более засушливых районах уничтожение растительности
подвергает почвы ветровой эрозии. Почвы зерновых культур, вспаханные под пар, часто
подвергаются значительному риску. Чрезмерный выпас скота также может
спровоцировать ветровую эрозию. В результате хозяйства, расположенные вне областей
действия ветровой эрозии, могут получить ущерб. Например, нежелательные частицы
почвы и песка могут быть принесены на их территории, или урожайность понизится
вследствие наличия в воздухе пыли.
В некоторых случаях в сельском хозяйстве существуют довольно прямые
отрицательные влияния природных ресурсов, как в случае общего владения водными
ресурсами. Представим, что речная вода используется для орошения несколькими
хозяйствами. Если его спрос на воду превосходит имеющееся предложение, то возникает
проблема распределения. При отсутствии контроля хозяйства, расположенные ниже по
реке, будут получать количество воды, меньше необходимого. Следовательно, стоимость
продукта, произведенного с помощью воды для орошения, для хозяйств нижнего течения
реки будет выше, чем для хозяйств, расположенных выше по течению. Т.е. количество
воды не распределено так, чтобы максимизировать стоимость своего вклада в
производство. В этом случае общее количество воды должно быть распределено так,
чтобы уравнять предельный продукт всех пользователей воды, необходимо подавать
ограниченное количество воды как для хозяйств в верхней части реки, так и для хозяйств
в нижней части реки. Проблема распределения водных ресурсов становится особенно
острой для искусственных оросительных систем, связанных со строительством каналов и
водоводов большой протяженности.
Поскольку сельское хозяйство может отрицательно влиять на себя, оно может
отрицательно влиять на другие сектора экономики и социальные интересы. Например,
выделение нитратов из искусственных удобрений, используемых в сельском хозяйстве,
или навоза животных, может загрязнить поверхностные или подземные воды,
используемые человеком для питья, повлиять на качество воды, используемой в
технических целях, способствовать росту сорняков в реках («задушить» их и повысить
потери воды) и, в некоторых случаях, влиять на навигацию, и усиливать энтропию прудов
и озер.
Уничтожение природной растительного покрова в целях сельского хозяйства
может сделать ландшафты менее привлекательными для путешественников и туристов,
хотя это не всегда так. Значительная изменчивость уровня воды в реках вследствие
уничтожения естественной растительности, может негативно повлиять на доступность
питьевой воды для городских территорий, усилить сезонные недостатки воды в городах и
увеличить частоту городских наводнений. Большая мутность воды уменьшает популяции
рыб, снижает число туристов, а на территориях, где недалеко от устьев рек растут
кораллы, может привести к их уничтожению, т.к. во время наводнений грязные воды реки
растекаются далеко в море. Накопление ила в гаванях и на водных путях увеличивает
стоимость навигации. Увеличивающиеся паводки заливают дороги, которым наносится
большой ущерб. Данный список может быть продолжен. В него входит также потеря
диких видов животных из-за уничтожения мест их обитания. В прошлом использование в
сельском хозяйстве некоторых ядов, таких как ДДТ, было неисправимо в смысле
уничтожения дикой природы.
Экологические проблемы, обусловленные сельским хозяйством
К общим нарушениям, вызываемым сельскохозяйственной деятельностью можно
отнести:
* загрязнение поверхностных вод (рек, озѐр, морей) и деградация водных
экосистем при эвтрофикации; загрязнение грунтовых вод;
* сведение лесов и деградация лесных экосистем (обезлесивание);
* нарушение водного режима на значительных территориях (при осушении или
орошении);
* опустынивание в результате комплексного нарушения почв и растительного
покрова;
* уничтожение природных мест обитаний многих видов живых организмов и как
следствие вымирание и исчезновение редких и прочих видов.
Во второй половине XX века стала актуальна ещѐ одна проблема: уменьшение в
продукции растениеводства содержания витаминов и микроэлементов и накопление в
продукции как растениеводства, так и животноводства вредных веществ (нитратов,
пестицидов, гормонов, антибиотиков и т. п.). Причина − деградация почв, что ведѐт к
снижению уровня микроэлементов и интенсификация производства, особенно в
животноводстве.
Экстенсификация сельского хозяйства создала различные экологические проблемы,
к основным из которых относятся истощение и потеря лесов, болот, почв и пастбищ.
Ежегодно происходит истощение или исчезает около 13 миллионов гектаров тропических
лесов, что в основном связано с сельскохозяйственной деятельностью. От 10 до 20
процентов суши может пострадать от истощения земли или опустынивания.
Некоторые земли, особенно в лесных и горных районах, также защищают
водосборы, регулируют потоки воды в крупных системах речных бассейнов, связывают
большие объемы углерода над и под землей и обеспечивают большое биоразнообразие. К
сожалению, немногие из этих экологических выгод ценятся на рынке.
Издержки, связанные со здоровьем и возникающие под воздействием этих
проблем, велики. 355 000 человек умирают ежегодно в результате отравления
пестицидами. По некоторым оценкам, в мировом масштабе от 15 до 35 процентов
совокупного использования воды для ведения орошаемого земледелия является
экологически нерациональным, поскольку потребление воды превышает возобновляемое
поступление воды, иными словами, масштабы пополнения водных запасов в водоносных
слоях ниже того, что необходимо для поддержания жизнеспособности экосистем.
Революционные изменения в сфере животноводства также сопряжены, особенно в
густонаселенных и пригородных районах, с определенными издержками, в числе которых
– отходы животноводства и распространение зоонозных заболеваний, таких, как птичий
грипп.
Пути решение экологических проблем сельского хозяйства
2.1. Изменение приемом ведения сельского хозяйства
Пути решения экологических проблем сельского хозяйства
* Точное земледелие.
* Почвозащитное земледелие.
* Органическое сельское хозяйство.
* Хомобиотический оборот.
* Химизация сельского хозяйства.
Органическое сельское хозяйство, экологическое сельское хозяйство,
биологическое сельское хозяйство — форма ведения сельского хозяйства, в рамках
которой происходит сознательная минимизация использования синтетических удобрений,
пестицидов, регуляторов роста растений, кормовых добавок, генетически
модифицированных организмов. Напротив, для увеличения урожайности, обеспечения
культурных растений элементами минерального питания, борьбы с вредителями и
сорняками, активнее применяется эффект севооборотов, органических удобрений (навоз,
компосты, пожнивные остатки, сидераты и др.), различных методов обработки почвы и т.
п.
Согласно IFOAM, органическое сельское хозяйство направлено на работу с
экосистемами, биогеохимическими циклами веществ и элементов, поддерживает их и
получает эффект от их оптимизации. Органическое сельское хозяйство обязано в
долгосрочной перспективе поддерживать здоровье как конкретных объектов, с которым
имеет дело (растений, животных, почвы, человека), так и всей планеты.
К 2007 на Земле примерно 30,5 млн га используются в соответствии с принципами
органического сельского хозяйства[5].
В основе научной концепции точного земледелия лежат представления о
существовании неоднородностей в пределах одного поля. Для оценки и детектирования
этих неоднородностей используются новейшие технологии, такие как системы
глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС), специальные датчики, аэрофотоснимки
и снимки со спутников, а также специальные программы для агроменеджмента на базе
геоинформационных систем (ГИС). Собранные данные используются для более точной
оценки оптимумов плотности высева, расчѐта норм внесения удобрений и средств защиты
растений (СЗР), более точного предсказания урожайности и финансового планирования.
Данная концепция требует обязательно принимать во внимание локальные особенности
почвы/климатические условия. В отдельных случаях это может позволить легче
установить локальные причины болезней или уплотнений.
Политика и международное сотрудничество
Сочетание мер политики может повысить экологическую устойчивость сельского
хозяйства.
Большое влияние сельского хозяйства на природные ресурсы по- прежнему носит
повсеместный характер, но имеются многочисленные возможности его сокращения. Для
решения различных видов проблем требуется особая реакция в части политики, а также
совместные действия на соответствующем уровне в зависимости от того, являются ли
источником экологических проблем преимущественно внутренние или внешние факторы.
Устранение перекосов в политике и других препятствий на пути внедрения
наилучших с социальной точки зрения сельскохозяйственных практик. Широкому
распространению более устойчивых подходов зачастую препятствует ненадлежащая
политика ценообразования и субсидий или такие факторы, как ненадежные гарантии прав
пользования землей, ограниченность доступа к факторам производства, проблемы со
сбытом продукции и отсутствие кредитных ресурсов. Например, субсидирование
орошения через систему каналов и электрической энергии в северо-западной Индии в
сочетании с государственными закупками продукции по гарантированным ценам привели
к перепроизводству риса (культуры, для выращивания которой требует много воды) и
чрезмерному потреблению подземных вод.
В результате этого, 60 процентов водоносных слоев подземных вод используются
свыше уровня их естественного восстановления в Пенджабе, штате, лидирующем в
области «зеленой революции». Но отказаться от субсидий оказалось трудно по
политическим соображениям. Повышение качества ирригационных услуг,
совершенствование контроля за использованием воды и электричества в сочетании с
построением институциональных механизмов с привлечением населения к активному
участию в их работе может облегчить процесс сокращения субсидий с политической
точки зрения. Участие крестьян в управлении ирригационными системами через
ассоциации пользователей воды, разделение затрат с общинами и другие инновационные
институциональные механизмы и технологии (такие как дистанционное измерение уровня
воды) помогают достичь по крайней мере частичного возмещения затрат и повысить
качество ирригационных услуг.
При наличии экологических проблем, вызванных внутренними факторами, такими
как снижение количества минеральных веществ или истощение почвы на собственных
полях крестьян, устранение перекосов, вызванных проводимой политикой, может создать
достаточные стимулы для того, чтобы крестьяне выбирали надлежащие технологии и
практики управления водой и переходили к экологически рациональному управлению
ресурсами (например, за счет выращивания культур и применения технологий,
позволяющих экономить воду). Для решения многих внешних проблем (возникших под
воздействием внешних факторов) требуется дополнительное вмешательство посредством
регулирующих или рыночных трансфертов, потому что как положительные, так и
отрицательные последствия деятельности крестьян распространяются за пределы полей и
пастбищ этих крестьян.
Выбор между рыночными подходами и регулированием. Регулирование может
быть очевидным решением таких экологических последствий, вызванных внешними
факторами, как загрязнение пестицидами и отходами животноводства и вырубка лесов для
расширения сельскохозяйственных земель. Но в развивающихся странах, где, как правило,
слабо развита система государственных институтов и механизмы контроля, трудно
обеспечивать соблюдение экологических требований. Если дополнить некоторые системы
экологического регулирования использованием инновационных технологий и
институциональных подходов, они могут оказаться более успешными. Например,
используя спутниковые технологии, штат Мату-Гросу в Бразилии сумел эффективным
образом сочетать процедуру лицензирования перевода лесов в сельскохозяйственные
земли с мониторингом этого процесса.
Рыночные инструменты, в том числе и плата за экологические услуги,
экологическая сертификация и стимулирование инвестиций посредством
налогообложения и субсидирования могут стать более эффективными путями решения
проблемы экологических последствий, вызванных внешними факторами. Таким образом,
в Таиланде возврат налога позволил эффективным образом создать стимулы для крестьян,
занимающихся птицеводством, с тем, чтобы они переместили свои хозяйства за пределы
прилегающих к городам регионов, где население особенно сильно страдает от
повышенного иска распространения заболеваний. Экологическая сертификация
продукции (например, сертификация справедливой торговли или кофе, выращенного на
затененных деревьями участках) является еще одним рыночным инструментом, который
позволяет потребителям платить наценку за продукцию, произведенную в соответствии со
стандартами устойчивого управления[6].
Охрана водосборов и лесов создает экологические услуги (чистая питьевая вода,
постоянный приток воды в ирригационные системы, связывание углерода и охрана
биоразнообразия), за которые их поставщики могут получать компенсацию в виде платы.
При таком подходе поставщики экологических услуг (например, производители
гидроэлектроэнергии, поставщики ирригационных услуг и другие потребители
воды)могут платить крестьянам и организациям местных общин за чистую воду или
другие экологические услуги, предоставляемые посредством сохранения лесов, охраны
водосборов и внедрения экологически рациональных практик ведения сельского
хозяйства. Пилотные проекты использования таких платежей в Колумбии, Коста-Рике и
Никарагуа привели к существенным изменениям в использовании земли, причем
истощенные пастбища были преобразованы в экологически устойчивые пастбища с
сохранением на зчительной доли лесного покрова (когда производство скота
сопровождается выращиванием деревьев). При более широком распространении
использования схем платежей необходимо обеспечить долгосрочную устойчивую базу
финансирования. Для этого потребуется создать прямую связь между пользователями
услуг и их поставщиками.
Инвестиции в технологии. Многие перспективные инновационные технологии
могут сделать сельское хозяйство более экологически рациональным, и при этом не
придется выбирать между ростом и сокращением бедности. В числе примеров можно
привести методы противоэрозионной обработки почвы, совершенствование паровой
системы, внедрение покровных культур, представляющих собой сидеральное удобрение,
охрану и рациональное использование почв и борьбу с сельскохозяйственными
вредителями, ориентирующуюся в большей степени на биоразнообразие и биологические
средства, чем на пестициды. Одним из главных примеров успеха, достигнутого сельским
хозяйством за последние два десятилетия, является широкое распространение
противоэрозионной (или нулевой) обработки почвы. Поскольку эти технологии в
большинстве своем ориентированы на привязку к конкретной местности, их разработка и
внедрение требуют более децентрализованных и основанных на принципах активного
участия подходов в сочетании с совместными действиями крестьян и общин.
Новые технологии также могут помочь усовершенствовать управление и контроль
за использованием природных ресурсов. Технология дистанционного измерения, которая
использовалась в Таиланде, помогла в решении проблем, связанных с экологией и
здравоохранением в системах интенсивного разведения птицы и скота. Такие технологии
также могут облегчить регулирование использования наземных и подземных вод в
регионах с ограниченными запасами воды, таких как Республика Йемен.
Развитие институциональных механизмов и подходов, основанных на совместных
действиях. Внедрение экологически рациональных технологий зависит от адекватного
развития институтов, таких как четко определенные и защищенные гарантиями права
собственности и, особенно в случае вызванных внешними факторами последствий,
некоторого уровня совместных действий. В Нигере обеспеченное гарантиями право
собственности на деревья позволило обратить процесс опустынивания в некоторых
регионах Сахел посредством осуществления агро-лесных мероприятий. Внедрение
подходов к управлению природными ресурсами, основанных на участии общин,
(например, успешная программа управления водосборами в Восточной Анатолии в
Турции) содействовало борьбе с серьезной эрозией почвы. Но подходы на основе участия
общин не являются панацеей, и многое еще предстоит узнать об условиях, необходимых
для успешной реализации и расширения таких программ.
Фото-копии выполненных работ направить на адрес электронной почты
[email protected], с последующим предоставлением рабочих тетрадей.
[email protected] 89125243015 (WhatsApp, Viber)
(4 неделя дистанционного обучения с 13 апреля по 18 апреля 2020г.)
Задания для студентов по дисциплине «Экология»
Специальность 35.02.08 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства
(группа 1Д)
Занятие № 11
Дата: 18 апреля 2020г.
Тема: Описание жилища человека как искусственной экосистемы.
Задание 1 Используя лекции ответить письменно на вопросы:
1 Дать сравнительную характеристику сред обитания человека – городская среда
и сельская среда.
Среда обитания человека и экологическая безопасность Окружающая человека среда и ее компоненты
В среде, которая окружает человека, выделяют четыре компонента.
1. Непосредственно природная среда («первая природа», Н. Ф. Реймерс), или слабо
изменѐнная человеком, или видоизменѐнная в такой степени, что она ещѐ не потеряла
основных свойств — самовосстановления, саморегулирования). Непосредственно
природная среда очень близка с той, которую называют «экологическим пространством».
Сейчас такое пространство составляет примерно 1/3 часть от суши. Однако это главным
образом мало пригодные для жизни человека территории с суровыми условиями
(заболоченные местности севера, высокогорные районы, ледники, и т. д.), которые
расположены в Антарктиде, Северной Америке (Канада), России, Австралии и Океании и
некоторых других районах.
2. Преобразованная людьми природная среда («вторая природа»), иначе среда
квазиприродная (от лат. quasi — «как будто»). Она неспособна к самоподдержанию в
течение продолжительного времени. Это различного вида «культурные ландшафты»
(пастбища, сады пахотные земли, виноградники, парки и т. д.).
3. Созданная человеком среда («третья природа»), артеприродная среда (от лат. arte
— «искусственный»). К ней относят жилые помещения, промышленные комплексы,
городские застройки и т. п. Эта среда может существовать только при постоянном
поддержании ее человеком. В противном случае она неизбежно обречена на разрушение.
В еѐ границах резко нарушены круговороты веществ. Для такой среды характерны
накопления отходов и загрязнения.
4. Социальная среда. Она оказывает большое влияние на человека. Эта среда
включает в себя взаимоотношения между людьми, степень материальной обеспеченности,
психологический климат, здравоохранение, общекультурные ценности и т. п.
«Загрязнение» социальной среды, с которой человек находится в непрерывном контакте,
также опасно для людей, даже более, чем загрязнение среды природной. Социальная среда
может действовать как лимитирующий фактор, не давая проявиться другим. Однако
следует учитывать, что социальная среда опосредуется иными средами, и наоборот.
По мере развития цивилизации человек все больше изолирует себя от естественной
природной среды. Требуются большие затраты на сохранение непосредственно природной
среды, а также на поддержание второй, третьей сред, которые не способны к
саморегулированию. Малоотходное производство, замкнутые циклы, очистные
сооружения и прочее не смогут решить проблему оптимизации отношений человека и
среды обитания, если не будет решаться комплекс вопросов, которые относятся к охране
первой природы и усовершенствованию социальной среды.
Естественная и искусственная среды обитания человека
Естественная природа охватывает гео- и биосферу, то есть ее материальные
системы, которые возникли и существуют вне и независимо от человека, но вместе с тем
могут со временем стать объектами его деятельности. В связи с развитием космической
технологии в число таких объектов следует отнести также и определенную часть
Солнечной системы. Следовательно, она представляет собой развивающуюся систему, и
ее нельзя сводиться географической среде. Последняя охватывает лишь поверхности
Земли (земная кора, атмосфера, вода, почвенный покров, растительный и животный мир),
составляя важную, но не единственную подсистему естественной среды обитания
человека.
Искусственная среда обитания является результатом деятельности человека. Она
включает в себя не только неодушевленные предметы, созданные человеком и не
существующие в природе, но и живые организмы: растения, животные, выведенные или
созданные человеком благодаря искусственному отбору или генной инженерии.Однако
искусственная среда обитания несводится к субстратной, вещественной основе. Она
включает в себя и определенную систему общественных отношений, которые также
образуют искусственную среду обитания человека.
Социальная среда. - социальная среда, в которой живет человек, его культурно-психологическое
окружение, социум и та часть информационной среды, которая по своему происхождению
связана с культурой, а не с природой. Социальная среда вырастает из биологической
среды (сообщество, этнос, семья и т. п.), но не может быть сведена к ней.
Таким образом, социальная среда жизни человека – это следующий уровень
организации живой материи. С позиций самого человека качество жизни и качество среды
определяются его базовыми потребностями. Однако с позиций природы качество жизни
человечества, включая возможность его выживания, помимо прочего определяется
возможностями природы (т. е. биосферы), в том числе саморегуляции под воздействием
антропогенных факторов, к которым относятся перенаселение (демографический взрыв),
антропогенное загрязнение биосферы, а также исчерпание ее ресурсов.
Город представляет собой сложную систему, в которой человек взаимодействует с
природной и антропогенной системами
Природная система включает в себя еще ряд подсистем «вертикальной» структуры:
литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера. Антропогенная система делится на
подсистемы в основном по «горизонтальному» принципу: производственную,
инфраструктурную и градостроительную. Если природная система характеризуется
непрерывностью своих подсистем, то антропогенная — прерывна. Вследствие этой
«прерывности» условия жизни людей в пределах города различны и во многом зависят от
искусственных экологических микросистем: зданий и сооружений жилой, промышленной
и коммунально-складской застройки.
Архитекторами введено понятиеурбоэкологии, хотя не всегда понятно, относится
ли этот термин к экологии города или же к экологии городского жителя. Поэтому
целесообразно рассмотреть эти два взаимосвязанные, но достаточно специфичные
направления исследований как самостоятельные.
В некотором приближении город можно сравнить с организмом, который активно
обменивается веществом и энергией с окружающими его природными и
сельскохозяйственными территориальными комплексами и другими городами. Город
можно разделить на две основные подсистемы:
• территориальная общность людей (все горожане), которая составляет
неотъемлемую часть города и является смыслом его существования;
• все материальные объекты, которые составляют как бы «раковину» для жителей.
Города служат центрами притяжения для людских и материальных ресурсов. В
крупных и крупнейших городах концентрируются высококвалифицированные
специалисты и рабочие, научная и творческая интеллигенция, хранятся огромные
материальные, культурные, исторические и научные ценности. В города поступают
промышленное сырье и полуфабрикаты, продукция сельскохозяйственного производства.
Одновременно города «экспортируют» промышленную продукцию, выбрасывают в
окружающую среду огромное количество отходов. Города становятся центрами
техногенных биохимических провинций. Фактически любой крупный город как при
«импорте» вещества и энергии, так и при «экспорте» готовой продукции и своих отходов
связан со всей планетой. Сырье, детали, станки и механизмы, продукты питания
поступают в города (прямо или косвенно) из разных регионов и отправляются во многие
страны мира. Химические вещества, выбрасываемые из заводских труб больших городов
(например, тяжелые металлы), включаются в глобальный круговорот и выпадают на
поверхность в различных уголках планеты, вплоть до ледников Антарктиды и
Гренландии. Но наиболее существенное влияние города оказывают на свое
непосредственное окружение.
Загрязнение регионов техносферы токсичными веществами
Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы,
постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их
соединениями. Рассмотрим различные виды загрязнений.
Загрязнение атмосферы
Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей,
поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей,
выделяемых естественными источниками относят: пыль (растительного, вулканического,
космического происхождения, возникающую при эрозии почвы, частицы морской соли);
туман; дым и газы от лесных и степных пожаров; газы вулканического происхождения;
различные продукты растительного, животного происхождения и др.
Естественные источники загрязнения бывают либо распределенными, например
выпадение космической пыли, либо локальными, например лесные и степные пожары,
извержения вулканов. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками
является фоновым и мало изменяется с течением времени.
Основное антропогенное загрязнение атмосферного воздуха создают
автотранспорт, теплоэнергетика и ряд отраслей промышленности.
Самыми распространѐнными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу,
являются: оксид углерода, диоксид серы, оксид азота, углеводороды и пыль. Основные
антропогенные источники примесей атмосферы и их среднегодовая концентрация в
воздухе приведены в следующей таблице:
Примеси Антропогенные источники Среднегодовая
концентрация в воздухе,
мг./м куб.
Пыль Сжигание топлива в
промышленных и бытовых установках
В городах 0,04 –
0,4
Диоксид серы Сжигание топлива в
промышленных и бытовых установках
В городах до 1,0
Оксид углерода Автотранспорт, промышленные
энергоустановки, предприятия чѐрной
металлургии
В районах с
развитой
промышленностью до
0,2
В городах 1….50
Летучие
углеводороды
Автотранспорт, испарение
нефтепродуктов
В районах с
развитой
промышленностью до
0,3
Полициклическ
ие ароматические
углеводороды
Автотранспорт, химические и
нефтеперерабатывающие заводы
В районах с
развитой
промышленностью до
0,01
Кроме приведенных выше веществ и пыли в атмосферу выбрасываются и другие,
более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной
промышленности содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных
кислот, органические растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500
вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается.
Загрязнение гидросферы
При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в водоемы.
Внутренние водоемы загрязняются сточными, водами различных отраслей
промышленности (металлургической, нефтеперерабатывающей, химической и др.),
сельского и жилищно-коммунального хозяйства, а также поверхностными стоками.
Основными источниками загрязнений являются промышленность и сельское хозяйство.
Загрязнители делятся на биологические (органические микроорганизмы),
вызывающие брожение воды; физические, изменяющие ее прозрачность (мутность),
температуру и другие показатели.
Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и промышленными
стоками, в основном предприятий пищевой, медико-биологической, целлюлозно-
бумажной промышленности.
Биологические загрязнения оценивают биохимическим потреблением кислорода –
БПК. БПК5 – это количество кислорода, потребляемое за 5 суток микроорганизмами –
деструкторами для полной минерализации органических веществ, содержащихся в 1 л
воды.; Нормативное значение БПК5 = 5 мг./л.. Реальные загрязнения сточных вод таковы,
что требуют значений БПК на порядок больше.
Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными,
поверхностными и бытовыми стоками. К ним относятся нефтепродукты, тяжелые,
металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства.
Наиболее опасны свинец, ртуть, кадмий.
Физические загрязнения поступают в водоемы с промышленными стоками, при
сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий промышленных зон,
городов, транспортных магистралей, за счет осаждения атмосферной пыли.
Загрязнение земель
Нарушение верхних слоев земной коры происходит при: добыче полезных
ископаемых и их обогащении; захоронении бытовых и промышленных отходов;
проведении военных учений и испытаний и т. п. Почвенный покров существенно
загрязняется осадками в зонах рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные
земли – при внесении удобрений и применении пестицидов.
Существенно загрязнение земель в результате седиментации токсичных веществ из
атмосферы. Наибольшую опасность представляют предприятия цветной и черной
металлургии. Зоны загрязнений их выбросами имеют радиусы около 20-50 км, а
превышение ПДК достигает 100 раз. К основным загрязнителям относятся никель, свинец,
бенз(а)пирен, ртуть и др.
Опасны выбросы мусоросжигающих заводов, содержащие тетра-этилсвинец, ртуть,
диоксины, бенз(а)пирен и т. п. Выбросы ГЭС содержат бенз(а)пирен, соединения ванадия,
радионуклиды, кислоты и другие токсичные вещества. Зоны загрязнения почвы около
трубы имеют радиусы 5 км и более.
Интенсивно загрязняются пахотные земли при внесении удобрений и
использовании пестицидов. Внесение удобрений компенсирует изъятие растениями из
почвы азота, фосфора, калия и других веществ. Однако вместе с удобрениями,
содержащими эти вещества, в почву вносятся тяжѐлые металлы и их соединения, которые
содержатся в удобрениях как примеси. К ним относятся: кадмий, медь, никель, свинец,
хром и др. Выведение этих примесей из удобрений – трудоемкий и дорогой процесс.
Особую опасность представляет использование в качестве удобрений осадков
промышленных сточных вод, как правило, насыщенных отходами гальванического и
других производств.
Смог и фотохимический туман
В ряде городов атмосферные выбросы столь значительны, что при
неблагоприятной для самоочищения атмосферы погоде (безветрие, температурная
инверсия, при которой дым стелется к земле, антициклональная погода с туманом)
концентрация загрязнений в приземном воздухе достигает критической величины; при
которой наблюдается остро выраженная реакция организма на вредные атмосферные
выбросы. Здесь различают две ситуации: густой туман, смешанный с дымом лондонского
типа и фотохимический туман (лос-анджелесский).
Смог лондонского типа наблюдается при пасмурной, туманной погоде,
способствующей значительному возрастанию концентрации сернистого ангидрида и
трансформации его в еще более токсичный аэрозоль серной кислоты. Одновременное
возрастание концентрации других ингредиентов атмосферных выбросов может усиливать
действие сернистого ангидрида или катализировать его превращение в серный ангидрид.
Наиболее легкие симптомы при действии смога – резь в глазах, слезотечение, сухой
кашель, тошнота, головная боль; умеренные симптомы – кашель с мокротой, стеснение в
груди, общая слабость; тяжелые – чувство удушья. Тяжело переносят смог лица,
страдающие бронхиальной астмой, декомпенсированными формами заболеваний сердца,
хроническим бронхитом с эмфиземой т. д.
Фотохимический туман впервые наблюдался в Лос-Анджелесе, затем в Токио,
Мехико и других городах. В его образовании огромную роль играют выхлопные газы
автотранспорта.
В России в 2001 г. произошло увеличение выбросов вредных веществ
автомобильным транспортом на 20%. Предполагается, что этот рост будет происходить за
счет значительного увеличения парка легковых автомобилей и изменения структуры
парка грузового транспорта.
Механизм образования фотохимического тумана следующий: молекулы окислов
азота содержащихся в выхлопных газах, возбуждаются за счет энергии ультрафиолетовых
лучей солнца, затем, реагируя с кислородом воздуха, образуют озон. Последний, реагируя
с углеводородом выхлопных газов или выбросов нефтеперерабатывающих предприятий,
образует фотооксиданты: органические перекиси, свободные-радикалы, альдегиды,
кетоны. Накапливаясь при ясной безветренной погоде на улицах города, озон и
фотооксиданты вызывают сильное раздражение глаз, верхних дыхательных путей,
результатом которого являются слезотечение, мучительный кашель. Понижается
видимость в атмосфере, повреждаются зеленые насаждения, поверхности зданий и т. д.
Из всего спектра электромагнитного излучения для образования фотохимического
тумана имеет значение лишь узкая область, включающая ближнее УФ-излучение и
видимое излучение с длиной волны 200-760 нм. Это объясняется тем, что именно в данной
области энергия фотонов соизмерима с энергией химических связей и, следовательно,
поглощение света может иметь фотохимический эффект. Поэтому фотохимический туман
образуется именно в ясные дни.
По экспертным оценкам, более чем в 150 городах России преобладающее влияние
на загрязнение воздушного бассейна оказывает именно автотранспорт. В этот список
попадают Сочи, Анапа, Ессентуки, Кисловодск, Нальчик, Пятигорск, Минеральные Воды
и ряд крупнейших центров с населением более 500 тыс. человек: Москва, Санкт-
Петербург, Ростов-на-Дону, Воронеж, Краснодар, Пенза, Тюмень и др.
Выбросы в объеме свыше полумиллиона тонн в год наблюдались в Краснодарском
крае, Московской: области, Башкортостане, Алтайском и Красноярском краях, Ростовской
области и в самой Москве.
Результаты всероссийской операции «Чистый воздух», ежегодно проводимой в
крупных городах показали, что из-за неисправностей или неправильных регулировок
систем питания и зажигания ДВС экологическим нормам не соответствует 25-30%
автомобилей, находящихся в эксплуатации, а показатель выбросов вредных веществ
отечественных автомобилей в эксплуатации примерно в 2 раза выше аналогичного
показателя в Германии. Неудовлетворительное техническое состояние подвижного
состава и автодорог не способствует энергосбережению на автотранспорте и, в конечном
счете, его экологической безопасности.
Снижение вредных выбросов от автомобилей может быть достигнуто за счет
улучшения качества традиционных видов моторного топлива и применения новых,
экологически более «чистых» видов горючего. Основное мероприятие здесь – снижение
содержания в автомобильных бензинах высокотоксичного антидетонатора
тетраэтилсвинца (ТЭС).
Человечество, поставив себя на грань экологической катастрофы, всерьез
задумывается о возможности передвижения без помощи двигателя внутреннего сгорания,
безжалостно отравляющего воздух. Один из вариантов – использование солнечной
энергии. Конечно, современные машины на солнечных батареях еще не могут
соперничать с «Вольво» и «Тойотой», но в США, Японии, Австралии подобные
разработки ведутся при непосредственном участии известнейших промышленных фирм.
Энергетические загрязнения техносферы
Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются
основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов
промышленных регионов, городской среды, жилищ. К энергетическим загрязнениям
относят вибрацию воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия
радионуклидов и ионизирующих излучений.
Вибрации в городской среде и жилых зданиях, и является технологическое
оборудование ударного действия, рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый
автотранспорт, распространяются по грунту. Протяженность зоны воздействия вибраций
определяется величиной их затухания в грунте, которая, как правило, составляет 1 дБ/м (в
водонасыщенных грунтах оно несколько больше). Чаще всего на расстоянии 50-60 м от
магистралей рельсового транспорта вибрации затухают. Зоны действия вибраций около
кузнечно-прессовых цехов, оснащенных молотами облегченными фундаментами,
значительно больше и могут иметь радиус до 150-200 м. Значительные вибрации и шум в
жилых зданиях могут создавать расположенные в них технические устройства (насосы,
лифты, трансформаторы и т. п.).
Шум в городской среде и жилых зданиях создается транспортными средствами,
промышленным оборудованием, санитарно-техническими установками и устройствами и
др. На городских магистралях и в прилегающих к ним зонах уровни звука могут достигать
70-80 дБ А, а в отдельных случаях 90 дБ А и более. В районе аэропортов уровни звука еще
выше.
Источники инфразвука могут быть как естественного происхождения (обдувание
ветром строительных сооружений и водной поверхности), так и антропогенного
(подвижные механизмы с большими поверхностями – виброплощадки, виброгрохоты;
ракетные двигатели, ДВС большой мощности, газовые турбины, транспортные средства).
В отдельных случаях уровни звукового давления инфразвука могут достигать
нормативных значений, равных 90 дБ, и даже превышать их, на значительных расстояниях
от источника.
Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются
радиотехнические объекты (РТО), телевизионные и радиолокационные станции (РЛС),
термические цехи и участки (в зонах, примыкающих к предприятиям). Воздействие ЭМП
промышленной частоты чаще всего связано с высоковольтными линиями (ВЛ)
электропередач, источниками постоянных магнитных полей, применяемыми на
промышленных предприятиях. Зоны с повышенными уровнями ЭМП, источниками
которых могут быть РТО и РЛС, имеют размеры до 100...150 м. При этом даже внутри
зданий, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает
допустимые значения.
ЭМП промышленной частоты в основном поглощаются почвой, поэтому на
небольшом расстоянии (50... 100 м) от линий электропередач электрическая
напряженность поля падает с десятков тысяч вольт на метр до нормативных уровней.
Значительную опасность представляют магнитные поля, возникающие в зонах около ЛЭП
токов промышленной частоты и в зонах, прилегающих к электрифицированным железным
дорогам. Магнитные поля высокой интенсивности обнаруживаются и в зданиях,
расположенных в непосредственной близости от этих зон.
В быту источниками ЭМП и излучений являются телевизоры, дисплеи, печи СВЧ и
другие устройства. Электростатические поля в условиях пониженной влажности (менее 70
%) создают паласы, накидки, занавески и т. д.
Микроволновые печи в промышленном, исполнении не представляют опасности,
однако неисправность их защитных экранов может существенно повысить утечки
электромагнитного излучения. Экраны телевизоров и дисплеев как источники
электромагнитного излучения в быту не представляют большой опасности даже при
длительном воздействии на человека, если расстояния от экрана превышают 30 см.
Однако служащие отделов ЭВМ жалуются на недомогания при регулярной длительной
работе в непосредственной близости от дисплеев. Воздействие ионизирующего излучения
на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения.
Для человека, проживающего в промышленно развитых регионах РФ, годовая
суммарная эквивалентная доза облучения из-за высокой частоты
рентгенодиагностических обследований достигает 3000...3500 мкЗв/год (средняя на Земле
доза облучения равна 2400 мкЗв/год).
Сельское хозяйство и окружающая среда: особенности и пути решения
экологических проблем
Особенности экологических проблем, обусловленных сельским хозяйством
Особенности воздействия сельского хозяйства на окружающую природную среду
Интенсификация сельскохозяйственного производства в орошаемых и
перспективных богарных зонах земледелия была вызвана в большинстве развивающихся
стран заметным переходом к земледелию, основанному на использовании больших
объемов факторов производства, что помогло удовлетворить растущий спрос на продукты
питания и сократить скорость перевода естественных экосистем в сельскохозяйственные
земли.
По некоторым оценкам, в период с 1960 по 2000 годы только «зеленая революция»
предотвратила перевод более 80 миллионов гектаров земли в сельскохозяйственное
пользование. Но интенсификация сельского хозяйства также создала экологические
проблемы: от сокращения биоразнообразия на сельскохозяйственных землях до
ненадлежащего управления водой для орошения, истощения подземных вод и
агрохимического загрязнения.
В регионах, которые не затронули «зеленая революция» и революционные
изменения в сфере животноводства, наблюдался низкий уровень или отсутствие
интенсификации сельского хозяйства.
Вместо этого рост сельского хозяйства обеспечивался за счет экстенсификации, т.е.
расширения площади обрабатываемой земли.
Сельское хозяйство создаѐт большее воздействие на природную среду, чем любая
другая отрасль народного хозяйства. Причина этого в том, что сельское хозяйство требует
огромных площадей. В результате меняются ландшафты целых континентов. На Великой
Китайской равнине рос субтропический лес, переходя на севере в уссурийскую тайгу, а на
юге в джунгли Индокитая. В Европе агроландшафт вытеснил широколиственные леса, на
Украине поля заменили степи.
Сельскохозяйственные ландшафты оказались неустойчивы, что привело к ряду
локальных и региональных экологических катастроф. Так неправильная мелиорация стала
причиной засоления почв и потери большей части возделываемых земель Междуречья,
глубокая распашка привела к пыльным бурям в Казахстане и Америке, перевыпас скота и
земледелие к опустыниванию в зоне Сахель в Африке.
Сильнее всего на природную среду воздействует земледелие. Его факторы
воздействия таковы:
* сведение природной растительности на сельхозугодья, распашка земель;
* обработка (рыхление) почвы, особенно с применением отвального плуга;
* применение минеральных удобрений и ядохимикатов;
* мелиорация земель.
И сильнее всего воздействие на сами почвы:
* разрушение почвенных экосистем;
* потеря гумуса;
* разрушение структуры и уплотнение почвы;
* водяная и ветровая эрозия почв;
Существуют определѐнные способы и технологии ведения сельского хозяйства,
которые смягчают или полностью устраняют негативные факторы, например, технологии
точного земледелия.
Животноводство влияет на природу меньше. Его факторы воздействия таковы:
* перевыпас - то есть выпас скота в количествах превышающих способности
пастбищ к восстановлению;
* непереработанные отходы животноводческих комплексов.
Интенсивное развитие сельского хозяйства оказывает существенное влияние на
окружающую среду, которое проявляется, в основном, в виде негативных экстерналий.
Рост распаханности земельных угодий, увеличение парка тракторов и
сельскохозяйственных машин, внесение большого количества органических и
минеральных удобрений, применение средств защиты растений ведет к загрязнению
почвы, водоемов и атмосферы вредными компонентами, химическими веществами,
выхлопными газами.
Производства в одной отрасли сельского хозяйства могут иметь отрицательные
экстерналии в других отраслях сельскохозяйственного производства. Такая деятельность
включает использование некоторыми хозяйствами пестицидов (например, при
разбрызгивании химикатов, брызги могут повредить урожай соседних хозяйств),
использование азотных удобрений (например, когда в результате оказывается
загрязненным водоем, который используется другими хозяйствами) или вырубка леса,
которая может привести, например, к повышению водных горизонтов и засолению
близлежащих почв. В результате на таких землях могут расти только наиболее
устойчивые к засолению культуры. Вырубка деревьев может привести к повышению
солености рек до такой степени, что их нельзя будет использовать для полива и питья
домашнему скоту.
В районах со значительным количеством осадков уничтожение естественной
растительности в результате сельскохозяйственной деятельности обычно приводит к
сильному оттоку воды. Растительность может быть уничтожена путем вырубки или
культивации земель. В таких случаях в пойменных землях рек чаще случаются
наводнения (паводки), которые происходят не только после сильных дождей, но и из-за
эрозивных осадков (отложений), которые способствуют быстрому размыванию берегов
рек. Рост таких наводнений оказывает отрицательное влияние на хозяйства,
расположенные в низовьях рек, где почвы и пески становятся бесплодными в результате
увеличения солевой эрозии. В более засушливых районах уничтожение растительности
подвергает почвы ветровой эрозии. Почвы зерновых культур, вспаханные под пар, часто
подвергаются значительному риску. Чрезмерный выпас скота также может
спровоцировать ветровую эрозию. В результате хозяйства, расположенные вне областей
действия ветровой эрозии, могут получить ущерб. Например, нежелательные частицы
почвы и песка могут быть принесены на их территории, или урожайность понизится
вследствие наличия в воздухе пыли.
В некоторых случаях в сельском хозяйстве существуют довольно прямые
отрицательные влияния природных ресурсов, как в случае общего владения водными
ресурсами. Представим, что речная вода используется для орошения несколькими
хозяйствами. Если его спрос на воду превосходит имеющееся предложение, то возникает
проблема распределения. При отсутствии контроля хозяйства, расположенные ниже по
реке, будут получать количество воды, меньше необходимого. Следовательно, стоимость
продукта, произведенного с помощью воды для орошения, для хозяйств нижнего течения
реки будет выше, чем для хозяйств, расположенных выше по течению. Т.е. количество
воды не распределено так, чтобы максимизировать стоимость своего вклада в
производство. В этом случае общее количество воды должно быть распределено так,
чтобы уравнять предельный продукт всех пользователей воды, необходимо подавать
ограниченное количество воды как для хозяйств в верхней части реки, так и для хозяйств
в нижней части реки. Проблема распределения водных ресурсов становится особенно
острой для искусственных оросительных систем, связанных со строительством каналов и
водоводов большой протяженности.
Поскольку сельское хозяйство может отрицательно влиять на себя, оно может
отрицательно влиять на другие сектора экономики и социальные интересы. Например,
выделение нитратов из искусственных удобрений, используемых в сельском хозяйстве,
или навоза животных, может загрязнить поверхностные или подземные воды,
используемые человеком для питья, повлиять на качество воды, используемой в
технических целях, способствовать росту сорняков в реках («задушить» их и повысить
потери воды) и, в некоторых случаях, влиять на навигацию, и усиливать энтропию прудов
и озер.
Уничтожение природной растительного покрова в целях сельского хозяйства
может сделать ландшафты менее привлекательными для путешественников и туристов,
хотя это не всегда так. Значительная изменчивость уровня воды в реках вследствие
уничтожения естественной растительности, может негативно повлиять на доступность
питьевой воды для городских территорий, усилить сезонные недостатки воды в городах и
увеличить частоту городских наводнений. Большая мутность воды уменьшает популяции
рыб, снижает число туристов, а на территориях, где недалеко от устьев рек растут
кораллы, может привести к их уничтожению, т.к. во время наводнений грязные воды реки
растекаются далеко в море. Накопление ила в гаванях и на водных путях увеличивает
стоимость навигации. Увеличивающиеся паводки заливают дороги, которым наносится
большой ущерб. Данный список может быть продолжен. В него входит также потеря
диких видов животных из-за уничтожения мест их обитания. В прошлом использование в
сельском хозяйстве некоторых ядов, таких как ДДТ, было неисправимо в смысле
уничтожения дикой природы.
Экологические проблемы, обусловленные сельским хозяйством
К общим нарушениям, вызываемым сельскохозяйственной деятельностью можно
отнести:
* загрязнение поверхностных вод (рек, озѐр, морей) и деградация водных
экосистем при эвтрофикации; загрязнение грунтовых вод;
* сведение лесов и деградация лесных экосистем (обезлесивание);
* нарушение водного режима на значительных территориях (при осушении или
орошении);
* опустынивание в результате комплексного нарушения почв и растительного
покрова;
* уничтожение природных мест обитаний многих видов живых организмов и как
следствие вымирание и исчезновение редких и прочих видов.
Во второй половине XX века стала актуальна ещѐ одна проблема: уменьшение в
продукции растениеводства содержания витаминов и микроэлементов и накопление в
продукции как растениеводства, так и животноводства вредных веществ (нитратов,
пестицидов, гормонов, антибиотиков и т. п.). Причина − деградация почв, что ведѐт к
снижению уровня микроэлементов и интенсификация производства, особенно в
животноводстве.
Экстенсификация сельского хозяйства создала различные экологические проблемы,
к основным из которых относятся истощение и потеря лесов, болот, почв и пастбищ.
Ежегодно происходит истощение или исчезает около 13 миллионов гектаров тропических
лесов, что в основном связано с сельскохозяйственной деятельностью. От 10 до 20
процентов суши может пострадать от истощения земли или опустынивания.
Некоторые земли, особенно в лесных и горных районах, также защищают
водосборы, регулируют потоки воды в крупных системах речных бассейнов, связывают
большие объемы углерода над и под землей и обеспечивают большое биоразнообразие. К
сожалению, немногие из этих экологических выгод ценятся на рынке.
Издержки, связанные со здоровьем и возникающие под воздействием этих
проблем, велики. 355 000 человек умирают ежегодно в результате отравления
пестицидами. По некоторым оценкам, в мировом масштабе от 15 до 35 процентов
совокупного использования воды для ведения орошаемого земледелия является
экологически нерациональным, поскольку потребление воды превышает возобновляемое
поступление воды, иными словами, масштабы пополнения водных запасов в водоносных
слоях ниже того, что необходимо для поддержания жизнеспособности экосистем.
Революционные изменения в сфере животноводства также сопряжены, особенно в
густонаселенных и пригородных районах, с определенными издержками, в числе которых
– отходы животноводства и распространение зоонозных заболеваний, таких, как птичий
грипп.
Пути решение экологических проблем сельского хозяйства
2.1. Изменение приемом ведения сельского хозяйства
Пути решения экологических проблем сельского хозяйства
* Точное земледелие.
* Почвозащитное земледелие.
* Органическое сельское хозяйство.
* Хомобиотический оборот.
* Химизация сельского хозяйства.
Органическое сельское хозяйство, экологическое сельское хозяйство,
биологическое сельское хозяйство — форма ведения сельского хозяйства, в рамках
которой происходит сознательная минимизация использования синтетических удобрений,
пестицидов, регуляторов роста растений, кормовых добавок, генетически
модифицированных организмов. Напротив, для увеличения урожайности, обеспечения
культурных растений элементами минерального питания, борьбы с вредителями и
сорняками, активнее применяется эффект севооборотов, органических удобрений (навоз,
компосты, пожнивные остатки, сидераты и др.), различных методов обработки почвы и т.
п.
Согласно IFOAM, органическое сельское хозяйство направлено на работу с
экосистемами, биогеохимическими циклами веществ и элементов, поддерживает их и
получает эффект от их оптимизации. Органическое сельское хозяйство обязано в
долгосрочной перспективе поддерживать здоровье как конкретных объектов, с которым
имеет дело (растений, животных, почвы, человека), так и всей планеты.
К 2007 на Земле примерно 30,5 млн га используются в соответствии с принципами
органического сельского хозяйства[5].
В основе научной концепции точного земледелия лежат представления о
существовании неоднородностей в пределах одного поля. Для оценки и детектирования
этих неоднородностей используются новейшие технологии, такие как системы
глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС), специальные датчики, аэрофотоснимки
и снимки со спутников, а также специальные программы для агроменеджмента на базе
геоинформационных систем (ГИС). Собранные данные используются для более точной
оценки оптимумов плотности высева, расчѐта норм внесения удобрений и средств защиты
растений (СЗР), более точного предсказания урожайности и финансового планирования.
Данная концепция требует обязательно принимать во внимание локальные особенности
почвы/климатические условия. В отдельных случаях это может позволить легче
установить локальные причины болезней или уплотнений.
Политика и международное сотрудничество
Сочетание мер политики может повысить экологическую устойчивость сельского
хозяйства.
Большое влияние сельского хозяйства на природные ресурсы по- прежнему носит
повсеместный характер, но имеются многочисленные возможности его сокращения. Для
решения различных видов проблем требуется особая реакция в части политики, а также
совместные действия на соответствующем уровне в зависимости от того, являются ли
источником экологических проблем преимущественно внутренние или внешние факторы.
Устранение перекосов в политике и других препятствий на пути внедрения
наилучших с социальной точки зрения сельскохозяйственных практик. Широкому
распространению более устойчивых подходов зачастую препятствует ненадлежащая
политика ценообразования и субсидий или такие факторы, как ненадежные гарантии прав
пользования землей, ограниченность доступа к факторам производства, проблемы со
сбытом продукции и отсутствие кредитных ресурсов. Например, субсидирование
орошения через систему каналов и электрической энергии в северо-западной Индии в
сочетании с государственными закупками продукции по гарантированным ценам привели
к перепроизводству риса (культуры, для выращивания которой требует много воды) и
чрезмерному потреблению подземных вод.
В результате этого, 60 процентов водоносных слоев подземных вод используются
свыше уровня их естественного восстановления в Пенджабе, штате, лидирующем в
области «зеленой революции». Но отказаться от субсидий оказалось трудно по
политическим соображениям. Повышение качества ирригационных услуг,
совершенствование контроля за использованием воды и электричества в сочетании с
построением институциональных механизмов с привлечением населения к активному
участию в их работе может облегчить процесс сокращения субсидий с политической
точки зрения. Участие крестьян в управлении ирригационными системами через
ассоциации пользователей воды, разделение затрат с общинами и другие инновационные
институциональные механизмы и технологии (такие как дистанционное измерение уровня
воды) помогают достичь по крайней мере частичного возмещения затрат и повысить
качество ирригационных услуг.
При наличии экологических проблем, вызванных внутренними факторами, такими
как снижение количества минеральных веществ или истощение почвы на собственных
полях крестьян, устранение перекосов, вызванных проводимой политикой, может создать
достаточные стимулы для того, чтобы крестьяне выбирали надлежащие технологии и
практики управления водой и переходили к экологически рациональному управлению
ресурсами (например, за счет выращивания культур и применения технологий,
позволяющих экономить воду). Для решения многих внешних проблем (возникших под
воздействием внешних факторов) требуется дополнительное вмешательство посредством
регулирующих или рыночных трансфертов, потому что как положительные, так и
отрицательные последствия деятельности крестьян распространяются за пределы полей и
пастбищ этих крестьян.
Выбор между рыночными подходами и регулированием. Регулирование может
быть очевидным решением таких экологических последствий, вызванных внешними
факторами, как загрязнение пестицидами и отходами животноводства и вырубка лесов для
расширения сельскохозяйственных земель. Но в развивающихся странах, где, как правило,
слабо развита система государственных институтов и механизмы контроля, трудно
обеспечивать соблюдение экологических требований. Если дополнить некоторые системы
экологического регулирования использованием инновационных технологий и
институциональных подходов, они могут оказаться более успешными. Например,
используя спутниковые технологии, штат Мату-Гросу в Бразилии сумел эффективным
образом сочетать процедуру лицензирования перевода лесов в сельскохозяйственные
земли с мониторингом этого процесса.
Рыночные инструменты, в том числе и плата за экологические услуги,
экологическая сертификация и стимулирование инвестиций посредством
налогообложения и субсидирования могут стать более эффективными путями решения
проблемы экологических последствий, вызванных внешними факторами. Таким образом,
в Таиланде возврат налога позволил эффективным образом создать стимулы для крестьян,
занимающихся птицеводством, с тем, чтобы они переместили свои хозяйства за пределы
прилегающих к городам регионов, где население особенно сильно страдает от
повышенного иска распространения заболеваний. Экологическая сертификация
продукции (например, сертификация справедливой торговли или кофе, выращенного на
затененных деревьями участках) является еще одним рыночным инструментом, который
позволяет потребителям платить наценку за продукцию, произведенную в соответствии со
стандартами устойчивого управления[6].
Охрана водосборов и лесов создает экологические услуги (чистая питьевая вода,
постоянный приток воды в ирригационные системы, связывание углерода и охрана
биоразнообразия), за которые их поставщики могут получать компенсацию в виде платы.
При таком подходе поставщики экологических услуг (например, производители
гидроэлектроэнергии, поставщики ирригационных услуг и другие потребители
воды)могут платить крестьянам и организациям местных общин за чистую воду или
другие экологические услуги, предоставляемые посредством сохранения лесов, охраны
водосборов и внедрения экологически рациональных практик ведения сельского
хозяйства. Пилотные проекты использования таких платежей в Колумбии, Коста-Рике и
Никарагуа привели к существенным изменениям в использовании земли, причем
истощенные пастбища были преобразованы в экологически устойчивые пастбища с
сохранением на зчительной доли лесного покрова (когда производство скота
сопровождается выращиванием деревьев). При более широком распространении
использования схем платежей необходимо обеспечить долгосрочную устойчивую базу
финансирования. Для этого потребуется создать прямую связь между пользователями
услуг и их поставщиками.
Инвестиции в технологии. Многие перспективные инновационные технологии
могут сделать сельское хозяйство более экологически рациональным, и при этом не
придется выбирать между ростом и сокращением бедности. В числе примеров можно
привести методы противоэрозионной обработки почвы, совершенствование паровой
системы, внедрение покровных культур, представляющих собой сидеральное удобрение,
охрану и рациональное использование почв и борьбу с сельскохозяйственными
вредителями, ориентирующуюся в большей степени на биоразнообразие и биологические
средства, чем на пестициды. Одним из главных примеров успеха, достигнутого сельским
хозяйством за последние два десятилетия, является широкое распространение
противоэрозионной (или нулевой) обработки почвы. Поскольку эти технологии в
большинстве своем ориентированы на привязку к конкретной местности, их разработка и
внедрение требуют более децентрализованных и основанных на принципах активного
участия подходов в сочетании с совместными действиями крестьян и общин.
Новые технологии также могут помочь усовершенствовать управление и контроль
за использованием природных ресурсов. Технология дистанционного измерения, которая
использовалась в Таиланде, помогла в решении проблем, связанных с экологией и
здравоохранением в системах интенсивного разведения птицы и скота. Такие технологии
также могут облегчить регулирование использования наземных и подземных вод в
регионах с ограниченными запасами воды, таких как Республика Йемен.
Развитие институциональных механизмов и подходов, основанных на совместных
действиях. Внедрение экологически рациональных технологий зависит от адекватного
развития институтов, таких как четко определенные и защищенные гарантиями права
собственности и, особенно в случае вызванных внешними факторами последствий,
некоторого уровня совместных действий. В Нигере обеспеченное гарантиями право
собственности на деревья позволило обратить процесс опустынивания в некоторых
регионах Сахел посредством осуществления агро-лесных мероприятий. Внедрение
подходов к управлению природными ресурсами, основанных на участии общин,
(например, успешная программа управления водосборами в Восточной Анатолии в
Турции) содействовало борьбе с серьезной эрозией почвы. Но подходы на основе участия
общин не являются панацеей, и многое еще предстоит узнать об условиях, необходимых
для успешной реализации и расширения таких программ.
