Экологические аспекты биотоплива использование земель удобрений и пестицидов реферат

Обновлено: 05.07.2024

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3
1. ОБЩИЕСВЕДЕНИЯ ОБ УДОБРЕНИЯХ……………………………….….4
2. МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ………………………………………….…5
2.1 Азотные удобрения……………………………………………………..…5
2.1.1 Положительное влияние азотных удобрений…………………. …..6
2.2 Фосфорные удобрения…………………………………………………….6
2.2.1 Положительное влияние фосфорных удобрений………. …………7
2.3 Калийные удобрения……………………………………..……..…………7
2.3.1 Положительное влияние калийныхудобрений……………..…………8
4. ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ…………….………………9
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………… 11
6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………..……..…..…. 12

Использование минеральных и органических удобрений составляет основу химизации земледелия. Эффективность минеральных и органических удобрений во многом зависит отвнедрения индустриальной технологии возделывания сельскохозяйственных культур, комплексной механизации, мелиорации земель, использования достижений науки, осуществления межхозяйственной кооперации и агропромышленной интеграции.
Питание - это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Вне питания нельзя понять сущность процессов роста и развития.
С точки зрения практического растениеводства важнейшим средством улучшения питания сельскохозяйственных культур является прежде всего применение органических и минеральных удобрений. Рост растительной продукции определяется множеством факторов, среди которых ведущая роль все же принадлежит удобрениям и особенно минеральным, производство которых наращивает высокие темпы.
Почва является основным источником обеспечения сельскохозяйственных культур питательными веществами.Однако в современных условиях непрерывной интенсификации сельскохозяйственного производства для ежегодного выращивания высоких урожаев с продукцией хорошего качества довольно часто оказывается недостаточным то количество питательных веществ, которое поступает в растения из органического вещества и труднорастворимых минеральных соединений почвы в результате деятельности микроорганизмов и корневойсистемы растений

1. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ ОБ УДОБРЕНИЯХ

Удобрения - это неорганические и органические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных растений и рыбопродуктивности прудов. Они бывают: минеральные (или химические), органические, местные, нетрадиционные местные, отходы отраслей производства.
Минеральные:

Азотные;
Фосфорные;Калийные;
Комплексные;
Микроудобрения.
Органические:

Навоз
Компосты;
Навозная жижа;
Птичий помет;
Солома;
Зеленое удобрение.
Местные:
Костная мука;
Древесная мука;
Сапропель.
Нетрадиционные местные, отходы отраслей производства:

Фосфатшлаки;
Дефекат;
Осадки сточных вод;
Фосфогипс.

2. МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Минеральные удобрения, добытые из недр или промышленно полученные химическиесоединения, содержат основные элементы питания (азот, фосфор, калий) и важные для жизнедеятельности микроэлементы (медь, бор, марганец и др.). Важнейшие простые минеральные удобрения: калийные, азотные, фосфорные.

2.1 Азотные удобрения
Азотные удобрения – это соли азотной кислоты, соли аммония и мочевина. К ним относятся: натриевая.

Рассмотрены основные пути и последствия воздействия пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве, на окружающую природную среду. Установлено, что использование пестицидов в сельском хозяйстве оказывает губительное воздействие на окружающую среду. Сделан вывод, что общий эффект использования пестицидов сводится к снижению видового разнообразия. Определены некоторые пути уменьшения негативного воздействия пестицидов на окружающую среду.

Ключевые слова: пестициды, токсическое воздействие, сельское хозяйство, экологические проблемы, окружающая среда.

Сельское хозяйство — одна из основных отраслей экономики, которая является важным источником обеспечения населения продовольствием, а перерабатывающей промышленности — сырьём, а также мощным фактором воздействия на окружающую среду. По уровню антропогенной нагрузки данная отрасль, по оценкам учёных, находится среди лидеров. Значительный ущерб окружающей среде нанесли использование тяжёлой машинной техники, высокая концентрация производства, мелиорация и химизация земель.

Международная сеть действий против использования пестицидов (The International Pesticide Action Network) в 1998 впервые провозгласила 3 декабря Международным днём борьбы против использования пестицидов (No Pesticides Use Day) с целью привлечь внимание к решению проблем, возникающих в результате производства и применения опасных химических веществ, чтобы защитить людей и окружающую среду от негативного воздействия пестицидов, а также в память о Бхопальской катастрофе.

Экологические риски в агроэкосистемах связаны с внесением пестицидов, средств защиты растений, системой обработки почвы. Под экологическим риском понимают вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для природной среды. В отношении пестицидов это понятие можно трактовать как вероятность проявления их экологической опасности (прежде всего токсичности) в реальных условиях окружающей среды и регламента применения.

Вредное воздействие пестицидов предполагает возникновение вследствие экспозиции негативных эффектов у нецелевых видов (видов, которые не являются мишенями в случае применения пестицидов). Пестициды — это химические препараты, используемые для уничтожения сорняков, вредителей, различных грибков, эктопаразитов домашних животных, переносчиков опасных заболеваний человека и животных. Более 98 % распрыскиваемых инсектицидов и 95 % гербицидов достигают мишеней, которые не являются целевыми, поскольку такая продукция распыляется или распространяется по всем сельскохозяйственным полям. Пестициды могут быть применены к водной среде и перенесены ветром в другие области, пастбища, населенные пункты и иные районы. Также проблемы возникают ввиду плохой практики производства, транспорта и хранения пестицидов. Со временем повторное применение повышает сопротивляемость вредителям, а его воздействие на другие виды может способствовать возрождению популяции вредителей. [2]

Каждый класс пестицидов имеет определенный набор экологических проблем. Такие нежелательные эффекты привели к тому, что многие пестициды были запрещены (например, альдрин, дильдрин, ДДТ и др.), касательно других же пестицидов разрабатываются правила, направленные на ограничение и / или уменьшение их использования. Со временем пестициды обычно становятся менее стойкими и более видоспецифическими, что снижает их экологический след. Кроме того, количество пестицидов, применяемых на гектар, снизилось, в некоторых случаях на 99 %. Тем не менее, глобальное распространение использования пестицидов, в том числе устаревших пестицидов, которые были запрещены в некоторых юрисдикциях, в целом увеличилось [4].

Пестициды влияют на окружающую среду и экосистемы, приводя к сокращению биоразнообразия, особенно вследствие уничтожения сорняков и насекомых, которые являются важными элементами пищевой цепи. Кроме того, пестициды оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека, как в результате прямого действия, так и опосредованно вследствие накопления остаточных количеств в сельскохозяйственных продуктах и питьевой воде. Кроме целевого назначения, пестициды оказывают также негативное влияние на биосферу, масштаб которого сравнивают с глобальными экологическими факторами. На национальном и международном уровнях изучаются методы, которые позволяют сокращать потребность в пестицидах, например, органическое земледелие, биологические методы защиты растений.

Применение пестицидов может привести к таким негативным последствиям как уменьшение биологической продуктивности, нарушение функционирования грунтовых микробиоценозов, накопление остатков пестицидов и их производных в поверхностных водных источниках и грунтовых водах, препятствие восстановлению плодородия, уменьшение пищевой ценности сельскохозяйственной продукции и тому подобное.

Пестициды оказывают значительное влияние на исчезновение видов, опыляющих растения, в том числе через механизм расстройства колонии пчёл [5]: рабочие пчелы внезапно исчезают из улья. Применение пестицидов к культурам в период цветения может привести к гибели пчёл [11], опыляющих растения.

Пестициды наносят вред многим видам животных, что приводит к тому, что всё больше стран начинают регулировать использование пестицидов посредством разработки и внедрения планов действий по биоразнообразию. Животные могут быть отравлены остатками пестицидов, которые остаются на пище. [7]

По данным Службы рыбного хозяйства и дикой природы США, из-за пестицидов в Соединенных Штатах ежегодно погибает 72 миллиона птиц [3]. Лысые орлы — распространённый пример нецелевых организмов, которые поддаются воздействию вследствие использования пестицидов в сельском хозяйстве. Опасность кроется также в том, что некоторые пестициды поступают в зернистой форме. Представители дикой природы поедают эти гранулы, принимая их за зерновые продукты. Несколько гранул пестицида может быть достаточно, чтобы убить маленькую птицу [3].

Органическое соединение паракват, которое является пестицидом, при распылении на яйца птиц вызывает аномалии роста у эмбрионов и уменьшает количество цыплят. Гербициды могут угрожать популяциям птиц путём сокращения их среды обитания [12].

В результате действия пестицидов некоторые основные источники пищи диких животных могут стать недоступными, в результате чего животные перемещаются, меняют свой рацион или голодают. Остатки пестицидов могут перемещаться по пищевой цепи; например, птицам может быть нанесен вред при поедании насекомых и червей, которые потребляют пестициды [3]. Дождевые черви переваривают органическое вещество и увеличивают содержание питательных веществ в верхнем слое почвы. Они служат биоиндикаторами активности почвы. Пестициды оказывают вредное воздействие на рост и размножение дождевых червей. Некоторые пестициды могут биоаккумулироваться или накапливаться до токсических уровней в организме видов, которые потребляют их, с течением времени.

От загрязнений воды пестицидами также страдают рыбы и другая водная биота. Поверхностный сток пестицидов в реках и ручьях может быть смертельно опасен для водной жизни, иногда приводя к гибели всех рыб в определенном потоке [4]. Применение гербицидов к водоемам может привести к гибели рыбы, когда мертвые растения распадаются и потребляют кислород из воды, в результате чего рыбы задыхаются от его недостатка и погибают. Гербициды, такие как сульфит меди, токсичны для рыб и других водных животных в концентрациях, подобных тем, которые используются для уничтожения растений. Повторное воздействие сублетальных доз некоторых пестицидов может привести к физиологическим и поведенческим изменениям, которые уменьшают популяции рыб (например, отказ от гнезд и выводков, снижение иммунитета к заболеваниям, снижение способности уклоняться от хищников).

Пестициды могут накапливаться в водоемах до уровней, которые уничтожают зоопланктон — основной источник пищи молодых рыб [4]. Пестициды также могут убивать насекомых, которые являются основным источником пищи некоторых виды рыб, вынуждая рыбу двигаться дальше в поисках пищи и подвергая её большему риску быть пойманной хищником. Чем быстрее данный пестицид разрушается в окружающей среде, тем меньшую угрозу он представляет для водной флоры и фауны. Инсектициды обычно более токсичны для водных организмов, чем гербициды и фунгициды.

Наибольшую проблему обезвреживания токсичных промышленных отходов, в том числе и пестицидов, создают вещества (продукты), выделенные в группу стойких органических загрязнителей (СОЗ). Эти вещества представляют собой соединения, которые противостоят деградации и, таким образом, остаются в окружающей среде в течение многих лет. Некоторые пестициды, включая упомянуты выше альдрин, хлордан, ДДТ, дильдрин, эндрин, гептахлор, гексахлорбензол, мирекс и токсафен, считаются СОЗ. Некоторые СОЗ обладают способностью улетучиваться и перемещаться на большие расстояния через атмосферный воздух. Такие химические вещества могут обладать способностью к биоаккумуляции и биомагнизации и могут биоконцентрировать (т. е. стать более концентрированными) до 70000 раз по сравнению с их первоначальными концентрациями [11]. СОЗ могут воздействовать на нецелевые организмы в окружающей среде.

Интенсивность вредного воздействия зависит от технологии применения пестицидов, способов обработки почвы или растений. В почве происходит ряд процессов, которые уменьшают содержание в ней агрохимикатов. Это биохимическое разрушение препаратов, переход в растение, испарения в атмосферу, вынос поверхностным и внутренним грунтовым стоком, фотохимическое разрушение, поглощение и трансформация грунтовыми организмами. Совокупность этих процессов определяет стабильность агрохимикатов в почве. Пестициды адсорбируются частицами почвы и гумуса, накапливаются в грунтовых организмах, разрушаются химическим или биологическим путем, просачиваются до уровня грунтовых вод.

Высокая устойчивость пестицидов к распаду является важной предпосылкой их миграции по профилю почвы, а также в смежные среды (растения, воздух, воду), что представляет опасность для природных экосистем. Поэтому экологически важно оценить современное состояние загрязнения почвы остатками пестицидов. Пестициды, попавшие на поверхность почвы, могут вымываться в более глубокие горизонты и грунтовые воды, поступать в водоёмы с поверхностным стоком, появляться на поверхности почвы при капиллярном поднятии грунтовых вод или при вспашке, переходить в атмосферный воздух в результате испарения или с пылью при ветровой эрозии почвы, через растения мигрировать в организм животных и человека [5].

Например, Линделл и её аспирант ранее проводили исследование по привлечению в сады Мичигана большего количества пустельги, которая уничтожает насекомых. Установка гнездовых коробок в вишнёвых садах и на черничных полях привлекала мелких соколов — самой распространённой хищной птицы в США. Пернатые охотники потребляют множество видов, которые наносят ущерб урожаю, включая кузнечиков и грызунов. В вишнёвых садах пустельга значительно уменьшила обилие птиц, поедающих фрукты.

В Новой Зеландии виноградарям удалось сохранить и увеличить популяцию новозеландского сокола, который был на грани вымирания, расселив их в низинных виноградных регионах. Таким образом, была сохранена популяция исчезающего вида и сохранены виноградники.

Эти исследования демонстрируют беспроигрышную ситуацию: увеличение числа нативных хищных птиц в сельскохозяйственных районах может помочь контролировать вредителей, которые наносят ущерб культурам, что потенциально снижает использование опасных пестицидов.

Освоение людьми районов, проживание или ведение сельского хозяйства обязательно оказывает воздействие на окружающую среду. Они варьируются от простого вытеснения диких растений в пользу культурных сортов до более масштабных воздействий, таких как сокращение биоразнообразия за счёт сокращения доступности продуктов питания для местных видов, которые могут распространяться через пищевые цепи; за счёт использование сельскохозяйственных химикатов, таких как удобрения, и увеличение этих воздействий. Хотя успехи в агрохимии несколько снизили эти негативные воздействия, например, путём замены стойких химических веществ теми, которые хорошо и быстро поддаются деградации, всё равно масштабы загрязнения остаются слишком огромными. Эти эффекты усиливаются за счёт использования устаревших химикатов и плохой практики управления.

Таким образом, использование пестицидов в сельском хозяйстве оказывает губительное воздействие на окружающую среду. Многие пестициды очень устойчивы и распространяются далеко от мест применения.

Общий эффект использования пестицидов — снижение видового разнообразия. Обычно пестициды также повышают продуктивность на нижних трофических уровнях и понижают на верхних.

Снизить уровень использования пестицидов позволяет, в частности, такая технология выращивания сельскохозяйственных культур, как гидропоника.

Основные термины (генерируются автоматически): окружающая среда, пестицид, сельское хозяйство, использование пестицидов, остаток пестицидов, растение, атмосферный воздух, видовое разнообразие, вредное воздействие, Мичиганский государственный университет.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БИОТОПЛИВА
Круглый Стол
Киев, Украина,
Сентябрь 2007
Министерство Иностранных Дел
ПОЛЬШИ

Др. Михал Вильчинский

ЕС - “Основные Направления Возобновляемой Энергии”
(Март 2007)
Мин. 20% сокращение эмиссий CO2 до 2020,
Мин. 20% энергии из возобновляемых источников в общем потреблении энергии в ЕС до 2020,
Мин. 10% биотоплива в общем потреблении топлива в транспорте до 2020.

Структура потребления энергии в ЕС -25

Биотоплива - Зачем ?
Развитие энергии из возобновляемых источников - особенно из ветра, воды, солнечной энергии и биомассы - является главной целью энергетической политики ЕС. Для этого существует несколько причин:
Энергия из возобновляемых источников играет важную роль в сокращении выбросов углекислого газа (CO2), а также других выбросов в атмосферу, что находится в центре внимания всего ЕС,
Увеличение доли энергии из возобновляемых источников в общем энергетическом балансе способствует устойчивому развитию. Это также помогает обеспечить энергетическую безопасность путем уменьшения зависимости ЕС от импортируемых источников энергии,
В средней и долгосрочной перспективе возобновляемые источники энергии станут экономически конкурентны в сравнении с традиционными источниками используемыми сегодня
Биотоплива способствуют развитию сельскохозяйственного сектора, а также помогают создавать новые рабочие места в сельских районах

Биотопливо – мировые тренды

Экологический и экономический эффект “Основных Направлений Возобновляемой Энергии”
ЦЕЛИ 2020
Эмиссии CO2; сегодняшние общие эмиссии в размере 4 980 млн т в ЕС должны быть сокращены до мин 986 млн т,
Источники возобновляемой энергии в обшей структуре энергопотребления; в ЕС-25 общий уровень потребления 1 136 MTOE, доля источников возобновляемой энергии как мин 230 MTOE (85 MTOE на сегодняшний день),
Биотопливо в общем балансе топлива используемого в транспорте; общее энергопотребление в транспорте 351 MTOE, доля биотоплива 35 MTOE (3,2 MTOE на сегодняшний день)

ГЕРМАНИЯ – Европейский Лидер по источникам возобновляемой энергии
Ветровые турбины – оборудованная мощность 22 622 МВ
Солнечные установки - 1,3 млн,
Энергия получаемая из биогаза - 18,6 млрд кВт
Производственные возможности биодизеля 4,5 млн т (данные на конец 2007). В 2000 году составляли только 0,265 млн т. Биодизель замещает 12% годового потребления дизеля

Необоснованные нормы и нарушение технологии внесения удобрений приводят к существенному негативному их влиянию на природную среду. Происходит загрязнение атмосферы и природных вод, ухудшение свойств почвы, снижение ее плодородия и качества растениеводческой продукции.

Неравномерное внесение удобрений приводит к избыточному или недостаточному снабжению растений элементами питания, что вызывает их неодинаковую продуктивность. Недоиспользованные удобрения могут накапливаться в почве в избыточном количестве.

Помимо этого, в минеральных удобрениях имеются различные токсичные вещества в виде солей тяжелых металлов, радиоактивных соединений и т.д. Наиболее опасными из них являются мышьяк, кадмий, свинец, фтор, стронций, ртуть и др. Накапливаясь в почве и растениях, эти элементы становятся источниками загрязнения окружающей среды. Степень их накопления в почве и поглощения растениями зависит от типа почвы, вида растений и вносимых минеральных удобрений.

Так, с фосфорными удобрениями обычно поступают в почву фтор, свинец и другие тяжелые металлы, которые даже при сравнительно низких концентрациях угнетающе действуют на растительные организмы.

Применение в высоких дозах органических удобрений с ферм, где в корм животным и птице добавляют микроэлементы, может привести к их избыточному накоплению в почве. Использование осадка сточных вод, компостов из городского мусора ведёт к тем же последствиям.

В результате водной и ветровой эрозии из почвы ежегодно теряется до 100 кг N, 5 кг Р₂О₅ и 60 кг К₂О с 1 га. Потери элементов питания особо ощутимы при поверхностном внесении удобрений.

При внесении в повышенных дозах азотных удобрений меняется процесс гумификации, нарушается питание растений калием. Высокие дозы азота могут резко увеличить содержание в почве и растениях нитратов, ухудшить качество продукции. Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека – 300-325 мг NО₃ - .

Избыток хлора в калийных удобрениях вредно влияет на многие культуры и физико-химические свойства почвы, а избыток калия в кормовых культурах может вызвать отравление животных.

При разработке системы удобрения надо учитывать загрязняющее действие удобрений на окружающую среду и стремиться свести его к минимуму. Так, при помощи известкования удается в несколько раз уменьшить содержание свинца и кадмия в растениях, внесение торфа и других органических удобрений значительно снижает поступление тяжелых металлов в растения. Прочно связываются органическим веществом свинец и медь.

Внесение повышенных доз калийных удобрений на дерново-подзолистой почве резко снижает поступление в растения хрома и никеля.

Особое внимание необходимо уделять сбалансированному питанию растений. Правильный выбор доз удобрений, сроков и способов их внесения, соотношения элементов питания в системе удобрения не только обеспечит высокий урожай, но и исключит риск загрязнения почвы и продукции токсичными соединениями и будет поддерживать плодородие почвы на должном уровне.

Не последнее место в системе мероприятий по регулированию питательного режима занимают приёмы химической мелиорации почв (известкование кислых почв и гипсование солонцов). Благодаря химическим мелиорациям, физико-химические свойства почвы существенно улучшаются, что в свою очередь, повышает доступность растениям запасов питательных веществ и биологическую активность почвы.

На почвах с большими валовыми элементов питания (пойменные почвы, чернозёмы) питательный режим может быть значительно улучшен рациональной механической обработкой. Правильная обработка почвы усиливает интенсивность микробиологических и биохимических процессов в почве, за счёт чего возрастает запас доступных растениям питательных веществ.

В эрозионных ландшафтах требуется весьма гибкая система удобрений, учитывающая разнообразие элементов рельефа и их морфологических характеристик, степень смытости и выдувания почвы, сток и скорость ветра, литологические условия с тем, чтобы не допускать потери питательных веществ сверх экологически допустимых норм.

Наряду с ландшафтным подходом к применению удобрений надо учитывать системный эффект их взаимодействия с элементами систем земледелия – севооборотом, обработкой почвы, сроками и способами посевами, нормами высева семян и т.д. При таком подходе к экологизации земледелия оптимизация применения удобрений позволит существенно повысить продуктивность земледелия и предотвратить негативное воздействие удобрений на природную среду.

Вопросы для самоконтроля:

1. Значение удобрений в повышении плодородия почв и оптимизации питательного режима.

2. Роль макроэлементов в минеральном питании растений.

3. Органические удобрения и их роль в повышении плодородия почвы.

4. Основные минеральные удобрения, используемые в современном сельхозпроизводстве.

5. Комплексные удобрения, их преимущества и недостатки.

6. Способы внесения удобрений

7. Отрицательное влияние минеральных удобрений на экологическое состояние почвы.

Читайте также: