Проблемы чистой воды

      Основными источниками загрязнения атмосферы  являются промышленность и транспорт. Хотя при применении удобрений загрязнение  атмосферы незначительное, особенно при использовании гранулированных  и жидких удобрений, тем не менее  оно имеет место. После применения удобрений в атмосфере обнаруживаются соединения, содержащие преимущественно азот, фосфор и серу. Существенное загрязнение атмосферы возможно при производстве минеральных удобрений. Так, пылегазовые отходы калийного производства включают выбросы дымовых газов сушильных отделений, вредными компонентами которых являются пыль концентратов (КСl), хлористый водород, пары флотреагентов и антислеживателей аминов. При кислотных методах переработки хлористого калия на бесхлорные калийные удобрения, гидротермической переработке сульфатно-хлоридных калийных руд в качестве побочных продуктов образуются газы, содержащие хлористый водород, а при получении нитрата калия – Cl2. Поэтому по экономическим и санитарным соображениям пылегазовые отходы калийного производства необходимо утилизировать и обезвреживать.

      В Законе Беларуси об охране атмосферного воздуха  указывается, что граждане, предприятия и предприниматели обязаны соблюдать правила транспортировки, хранения и применения химических средств защиты растений, стимуляторов их роста, минеральных удобрений и других средств химии с тем, чтобы не допускать загрязнения ими атмосферного воздуха.

      ПДК паров аммиака в воздухе рабочей  зоны не должны превышать 20 мг/м3, содержание пыли нитрофоски – 2-5, фосфоритной муки – 5 мг/м3. Пороговая концентрация пыли хлористого калия 10 мг/м3, токсическая – 50-150 мг/м3. Загрязнение атмосферы агрохимическими средствами возможно при нарушении условий выполнения технологии применения удобрений и химических мелиорантов, при авиахимических работах, химической мелиорации почв, при нарушении правил использования аммиачной воды, безводного аммиака и др. Предотвратить загрязнение воздуха в этом случае можно при высокой ответственности и профессиональном мастерстве работников, имеющих дело со средствами химизации.

      Существенными источниками загрязнения природной  среды являются также газообразные потери азотных соединений из удобрений  и почвы, а также бессистемное использование органических удобрений, особенно бесподстилочного навоза и навозных стоков. Наиболее значительные потери азота могут быть вследствие биологических процессов в почве – аммонификации, нитрификации, денитрификации, а также химического взаимодействия азотных удобрений с карбонатными и щелочными почвами.

      Потери  азота из удобрений в результате денитрификации составляют в среднем 15-30%. Интенсивность процесса денитрификации зависит от многих причин: свойства почвы, наличия энергетического материала, состава микрофлоры, питательного режима, гидротермических условий, вида применяемых азотных удобрений и др. Заделка удобрений в почву снижает потери азота.

      Особенно  существенное в большинстве случаев  местное влияние на атмосферу  оказывает неправильное хранение и  использование бесподстилочного навоза. При хранении его в открытых емкостях выделяются и попадают в атмосферу аммиак, молекулярный азот и другие его соединения. Происходят также разложение органических удобрений и ухудшение окружающей среды вследствие образования газообразных продуктов распада, обусловливающих неприятный запах.

      Внесение  бесподстилочного навоза и животноводческих стоков от крупного рогатого скота  и свиней вызывает интенсивное бактериальное  заражение. Патогенные бактерии сохраняются  в почве земледельческих полей  орошения в течение 4-5 месяцев. При  внесении стоков в почву методом дождевания по воздуху на расстояние до 400 м распространялись и яйца гельминтов.

      Агрохимической  наукой хорошо изучены условия возможных  газообразных потерь азота из удобрений  и почвы и их размеры. Это позволяет  применять комплекс агрономических мероприятий при использовании научно обоснованных систем удобрения, способствующих предотвращению потерь азота в окружающую среду. Наиболее важными из них являются:

      1.определение оптимальных доз азотных удобрений под каждую культуру севооборота;

      2. правильные сроки их внесения;

      3.заделка удобрений в почву при вспашке, культивации или дисковании;

      4.выбор форм азотных удобрений с учетом их свойств, требований культуры, а также почвенно-климатических условий.

      В каждом аграрном предприятии должны строго соблюдаться технологические правила работы с пылящими удобрениями и химическими мелиорантами, безводным аммиаком, с бесподстилочным навозом с учетом комплекса агрономических и санитарно-гигиенических требований. При работе с азотными удобрениями рекомендуется пользоваться ингибиторами нитрификации. Временное подавление размножения нитрифицирующих бактерий ингибиторами нитрификации  способствует сохранению азота удобрений в аммиачной форме и снижению его потерь на 10-12% по сравнению с внесением азотных удобрений без ингибиторов. Весь перечисленный комплекс мероприятий в сочетании с максимальным уплотнение растительного покрова пашни во времени значительно снижает газообразные потери азота. [3,с.30-32] 

      1.3.3.Влияние  минеральных удобрений   на водные экосистемы 

      Основные  пути поступления удобрений в  водные объекты:

      1. С поверхностным стоком (дождевыми  и талыми водами) с территорий, обрабатываемых удобрениями.

      2. Путем инфильтрации в подземные  воды.

      3. С коллекторно-дренажными водами  орошаемых или осушаемых земель, обрабатываемых удобрениями.

      4. По воздуху, при внесении удобрений  при помощи авиации.

      5. Со сточными водами предприятий  по производству удобрений.

      6. При чистке и мойке тары, спецодежды, машин и оборудования, а также  при сбрасывании в водные объекты остатков удобрений и упаковочной тары.

      За  последние 20 лет в водоемы поступают стоки, содержащие много соединений азота и фосфора. Это связано со смывом в водоемы удобрений с окрестных полей. В результате происходит антропогенное эвтрофирование таких водоемов, повышается их неполезная продуктивность, усиленно развиваются фитопланктон, прибрежные заросли, водоросли, идет «цветение» воды. В глубинной зоне усиливается анаэробный обмен, накапливаются сероводород, аммиак и т.д. Нарушаются окислительно-восстановительные процессы и возникает дефицит кислорода. Это ведет к гибели рыб и растений, вода становится непригодной не только для питья, но и для купания. Такой водоем утрачивает и хозяйственное и биогеоценотическое значение.

      Высокая скорость образования фитопланктона и быстрый круговорот питательных элементов могут проявляться там, где есть в изобилии основные, необходимые минеральные ресурсы. При этом надо иметь в виду, что эвтрофные системы от природы хорошо сбалансированы. Искусственное же внесение биогенных элементов в результате антропогенной деятельности может нарушить нормальное функционирование сообщества и создать в экосистеме гибельную для организмов неустойчивость.

      Оптимальный рост водных растительных организмов, водорослей наблюдается при концентрации фосфора 0,09-1,8 и нитратного азота 0,9-3,5 мг/л. Более низкие концентрации этих элементов ограничивают рост водорослей. На 1 кг поступившего в водоем фосфора образуется 100 кг фитопланктона.

      Существует  ошибочное мнение, что в реки и  водоемы питательные вещества попадают в основном из удобрений. Исследования показывают, что значительно больше мигрирует и вымывается биогенных элементов из почвы, причем фосфор попадает в водоемы главным образом с твердым и жидким стоком.

      В опытах, проведенных в ФРГ при внесении под озимую пшеницу N 80 с фильтрирующимися водами вымывалось 6-8 %, а при N180-26% азота удобрений, причем при невысоких дозах азотных удобрений около 90 % всех потерь от вымывания приходится на минерализованный азот органического вещества почвы.

      Существенным  путем снижения потерь азота за счет вымывания является приближение  сроков внесения азотных удобрений  к периоду наибольшего потребления  азота растениями. На размер вымывания  азота влияет и характер использования  сельскохозяйственных угодий. Значительные потери азота возможны и с поверхностным стоком вод. По данным из США из почв под паром с поверхностным стоком выносится 3 кг/га водорастворимого азота и 51 ,3 кг/га органического азота вследствие эрозии почвенных частиц.

      Фосфор  вымывается с весенним поверхностным стоком с озимых посевов и многолетних трав преимущественно в растворенномвиде (около 80 %), а с зяблевой пахоты-с твердым стоком (более 90 %).

      Возможны  и значительные потери калия как  в результате инфильтрации, так и  с поверхностным стоком.

      Применение  научно обоснованного комплекса  агрономических приемов, освоение научной  почвозащитной системы земледелия в хозяйстве-основные условия резкого  снижения поступления биогенных  элементов в водоемы.

      Особенно  существенные потери питательных элементов имеют место при нарушении технологии применения удобрений на мелиорированных землях.

      Мероприятия, направленные на предотвращение эвтрофирования природных вод:

      1.Строгое  выполнение научно обоснованной  технологии применения удобрений  с учетом оптимальных доз, соотношений, сроков и способов их внесения в соответствии с биологическими требованиями растений, почвенно-климатическими особенностями зоны и уровнем планируемого урожая.

      2.выполнение  агрономических правил и санитарно-гигиенических  норм пр  накоплении, хранении и использовании разных видов органических удобрений. Рациональное сочетание органических удобрений с минеральным.

      3.Уплотненный  посев культур в севообороте,  широкое использование промежуточных  культур, в том числе на корм  скоту и на зеленое удобрение. Эти мероприятия снижают потери питательных элементов от миграции по профилю почвы и поверхностного смыва.

      4.Выполнение  комплекса мероприятий по предотвращению  водной и ветровой эрозии: дифференцированная  обработка почвы с учетом особенностей  склона, запрещение вспашки вдоль склона, внедрение противоэрозионных севооборотов и др.

      5.Посадка  полезащитных, приовражных, прирусловых  лесных полос.

      6.Очистка  промышленных и бытовых стоков  от излишков минеральных соединений  азота и фосфора. [3,с.34-36] 

      1.3.4. Влияние минеральных удобрений на качество сельскохозяйственной продукции 

      Большинство минеральных удобрений характеризуется  физиологической кислотностью, поэтому  их применение в избыточных количествах  обусловливает развитие процессов  подкисления почв. Кроме того, это приводит к снижению суммы поглощенных оснований, усилению минерализационных процессов, нарушению соотношения подвижных форм макро- и микроэлементов в почве и элементного состава растений. Так, внесение высоких доз азотных удобрений под капусту приводит к нарушению обмена и поступления серы в растения, что отрицательно сказывается на качестве урожая. В результате подкисления почвенного раствора фосфаты фиксируются почвой, что ухудшает фосфорное питание растений; кроме того, при этом высвобождаются ионы алюминия, которые токсичны для почвенной биоты и растений.

      Избыток минеральных удобрений вызывает нарушения в биологической компоненте почвы, вследствие чего нарушаются процессы трансформации органического вещества. Кроме того, увеличивается доля микроскопических грибов (среди которых много патогенов) в структуре микробного ценоза. Это грозит опасностью образования микотоксинов в почве, продуктах питания и т. д.

      Избыточное  применение азотных удобрений может  приводить к накоплению нитратов в почве и сельскохозяйственной продукции. С фосфорными удобрениями в почву попадают многочисленные токсичные элементы, малоподвижные в почвенной среде (As, Se, Co, Ni, Cu, Pb, W, Cd, Cr, Zn, токсичные соединения фтора). В природных фосфатах имеются в наличии радиоактивные элементы – уран, радий, стронций.

      Действие  органических и минеральных удобрений  на растения и почву различно. Питательные  вещества из минеральных удобрений (особенно азотных и частично калийных) максимально используются растениями почти сразу же после их внесения, а из органических – постепенно, по мере минерализации органического вещества. Поэтому при необходимости быстрого воздействия на питание растений следует вносить минеральные удобрения. Если последние в основном улучшают питательный режим почвы, то органические удобрения наряду с этим обогащают ее гумусом, улучшают физико-химические свойства, увеличивают активность почвенной микрофлоры. Внесение органических удобрений в сочетании с минеральными превосходит по своей эффективности воздействие эквивалентного количества питательных веществ применяемых раздельно органических или минеральных удобрений. Только использование органо-минеральной системы удобрений в сочетании с другими агротехническими и биологическими приемами создает надежную основу для повышения плодородия почв, роста урожайности сельскохозяйственных культур, регулирования качества продукции и минимизации отрицательного воздействия на окружающую природную среду