Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 10 клас. Царик

§ 28. Відходи сільськогосподарського виробництва, проблеми їх утилізації і переробки

• Основні типи відходів сільського господарства. Відходи виробництва - це матеріальні залишки виробничого процесу (сировини, матеріалів, засобів виробництва), які втратили свою споживну вартість і не можуть бути використані за прямим призначенням через технологічні особливості підприємства. Зазвичай відходи класифікують: 1) за сферою утворення; 2) за напрямком використання; 3) за способом залучення до утилізації.

Низька культура обробітку ґрунту, застосування неефективних сільськогосподарських технологій, мінеральних добрив та отрутохімікатів, незахищеність землі від промислових і транспортних забруднень, споживацьке ставлення до неї призводить до забруднення та деградації компонентів природного середовища. Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва та розширення ареалів сільськогосподарських угідь призвели до зростання кількості відходів і їх впливу на компоненти природи. Природне середовище забруднює декілька типів сільськогосподарських відходів, як-от: органічні відходи рослинництва; органічні відходи тваринницьких комплексів; залишкова кількість добрив; отрутохімікати; викиди забруднюючих речовин сільськогосподарською технікою.

На сьогоднішній день відходи агропромислового комплексу не завжди знаходять застосування, хоч і є цінною сировиною.

Використання відходів рослинництва можливе у різних напрямках. Частина залишається на полі у вигляді органічних добрив, частину використовують для відгодівлі свійських тварин, частина може перероблятись на біопаливо і застосовуватись як ресурс для різних видів виробництва.

• Способи утилізації відходів рослинництва. Один із способів утилізації таких відходів полягає в отриманні кормових білків. Наприклад, через жорсткість практично не застосовують у тваринництві рисову солому - її майже повністю спалюють, що призводить до руйнації гумусового горизонту ґрунту та знищення ґрунтової біоти. Тим часом розрахунки вчених доводять, що технологічний процес комплексної переробки дає змогу отримати з тонни рисової соломи 100 кг кормових дріжджів і майже 200 м2 теплоізоляційних волокнистих плит завтовшки 12-13 см. І що найважливіше - вже існує безвідходна технологія утилізації цього продукту.

За прогнозами спеціалістів, за умови створення у трьох основних регіонах вирощування рису в Україні (АР Крим, Одеська і Херсонська області) відповідних виробничих потужностей можна буде отримувати щорічно 20-25 тис. т кормових дріжджів і 40-45 тис. м2 екологічно чистих теплоізоляційних плит.

Існує інша перспективна технологія переробки відходів сільського господарства - за допомогою метанобактерій. Ці мікроорганізми розмножуються у будь-яких органічних рештках, продукуючи при цьому цінну енергетичну сировину - біогаз. Добувають такий газ шляхом завантаження органічних відходів у спеціальні ємності, до яких перекривається доступ повітря. Газ, що утворюється в процесі бродіння, відводиться у газосховища і може використовуватись як паливо для невеликих електростанцій, як побутовий газ для опалення будинків, навіть як паливо для сільськогосподарської техніки.

Ще одним позитивом такого процесу є те, що після бродіння залишається знезаражена, без запаху органічна речовина, яку можна застосовувати як органічне добриво. Широке використання таких технологій в Україні дало б змогу заощаджувати у сільській місцевості до 40 % електроенергії та природного газу.

• Забруднення природного середовища залишковою кількістю добрив. З урожаєм з полів щороку виноситься велика кількість біогенних елементів (близько 400-600 кг/га зольних речовин і азоту). Нині більшість цих речовин компенсують завдяки внесенню переважно синтетичних мінеральних добрив. Мінеральні добрива рослини засвоюють лише на 40-50 %, а їх решта разом з атмосферними опадами потрапляє у ґрунтові води та поверхневі водойми.

Основною проблемою під час внесення мінеральних добрив була і залишається проблема забруднення питних вод, зокрема нітратами. Згідно з дослідженнями вчених, населення в Україні в середньому отримує на добу разом з водою і продуктами харчування близько 170 мг нітратів, при тому що добова норма становить 50 мг. Вони є шкідливими для організму людини, особливо дітей. Під дією нітратів в організмі відбувається синтез нітрозосполук, які наділені здатністю накопичуватись в організмі і мають канцерогенну дію.

• Забруднення природного середовища отрутохімікатами. Найбільшу екологічну небезпеку становить використання отрутохімікатів (мал. 44, 45). Вони є небезпечними не тільки самі по собі. Часто, потрапляючи в ґрунт, вони зазнають розкладу і трансформації, і продукти таких перетворень є ще більш небезпечними, ніж початкова речовина. Використання отрутохімікатів набуває загрозливих масштабів. їх виробництво постійно зростає і досягло вже 2 млн т на рік. Користь від використання багатьох із них сумнівна. Так, в Індонезії вважають, що впродовж 20 років використання пестицидів завдало більше шкоди, ніж принесло користі, знищивши не шкідників сільськогосподарських рослин, а їхніх природних ворогів.

Залишкова кількість отрутохімікатів у продуктах рослинництва й тваринництва почала завдавати помітної шкоди здоров’ю населення планети. Використання пестицидів у рослинництві призводить до того, що кожного року у світі фіксується від 400 тис. до 2 млн випадків отруєння ними. Виявлено також їхню канцерогенну і мутагенну дії.

Мал. 44. Обробіток ланів пестицидами

Ґрунтовий покрив планети зазнає також істотного забруднення важкими металами, більшість з яких є токсичними. Вони надходять у ґрунт через відкритий видобуток корисних копалин, викиди металургійних заводів, ТЕС, хімічних підприємств, звалищ відходів, пожежі тощо. Найбільша концентрація важких металів спостерігається у 10-20-кілометровому радіусі навколо джерела забруднення. Метали порівняно легко накопичуються у ґрунтах, проте повільно і важко видаляються з них. Важкі метали впливають і на ґрунтову біоту, порушуючи наявну рівновагу між видами внаслідок їхньої різної чутливості до забруднювачів.

Аргументи і факти

Мал. 45. Виробництво мінеральних добрив та отрутохімікатів за роками в Україні.

У різних областях виявлено значне забруднення ґрунтів пестицидами. Навіть після припинення їх застосування проблема не зникає. ДДТ, ГХЦГ та інші отрутохімікати можуть зберігатися у довкіллі десятки років, продовжуючи свою згубну дію на всі ланки екосистеми.

За даними Міністерства аграрної політики України, незважаючи на те, що використання стійких високотоксичних хлорорганічних пестицидів було заборонено майже півстоліття тому, їхні залишки ще виявляються від 8,5 (сума ізомерів ГХЦГ) до 12,9 % (продукти розпаду ДЦТ) пробах ґрунту, зокрема в 4,5 % проб 2007 року відзначено перевищення гранично допустимих концентрацій (ГДК) по ДДТ.

Для порівняння варто зазначити, що в період 1986-1989 рр. залишки ДДТ виявлялися в 71,2 % проб ґрунту, в тому числі з перевищенням нормативу - 21,1 %, а ГХЦГ - відповідно 49,8 та 17,8 %.

У 2007 році перевищення гранично допустимих нормативів спостерігалося в чотирьох районах АР Крим, чотирьох районах Закарпатської, двох районах Луганської та Черкаської областей.

В окремих господарствах Закарпатської області (с. Заріччя, с. Леанка) виявлені залишки гептахлору, причому із 332 відібраних проб забрудненими виявилася 291 (87,6 %), у тому числі 154 (46,8 %) з перевищенням ГДК.

Аналогічна ситуація спостерігається щодо забруднення залишками пестицидів рослинної продукції. Із 11 434 проаналізованих проб залишки пестицидів виявлено у 663 (5,8 %) випадках, у тому числі з перевищенням норм - 17, або 0,17 %. Причому із 28 препаратів, які контролювались, забруднення продукції на 98,5 % зумовлене залишками високоперсистентних хлорорганічних сполук (продуктами розпаду ДДТ та ГХЦГ), утому числі 47 % з перевищенням норм.

В окремих випадках перевищення допустимих нормативів у продукції рослинництва відмічено у 2,4 раза (Чернівецька обл., Заставнівський р-н.). Для порівняння: в період 1986-1989 рр. у кормах для молочної худоби залишки хлорорганічних пестицидів виявляли у 37,7 % проб, у тому числі з перевищенням нормативів - 13,4%, і 8,0 % - у продуктах харчування. Всього ж по 32 препаратах, що контролювалися на той час, частота виявлення залишків пестицидів становила 38,3 %, у тому числі з перевищенням норм - 7,4 % (за матеріалами Національної доповіді про стан навколишнього середовища України у 2007 році).

Ключові категорії і поняття

• відходи

• утилізація

• переробка

• хімічні добрива

• отрутохімікати

ВИСНОВКИ

1. Основною і найбільш серйозною проблемою сільського господарства є його надмірна хімізація. Надмірне застосування добрив та отрутохімікатів призводить до накопичення їх у ґрунтах, питній воді, продуктах харчування, що негативно відбивається на здоров’ї населення.

2. Відходи сільського господарства здебільшого є органічними і підлягають переробці. Їх можна використовувати як сировину для промисловості, виробництва кормів, біогазу та біопалива, що зменшить використання традиційних невідновних ресурсів і сприятиме поліпшенню екологічного стану сільських місцевостей.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Назвіть основні типи відходів сільського господарства.

2. Охарактеризуйте основні способи утилізації відходів сільського господарства та їхні негативні або позитивні наслідки.

3. Чому надмірне внесення мінеральних добрив є шкідливим для навколишнього середовища та людства?

4. Чому отрутохімікати вважаються найбільш екологічно небезпечними речовинами?

5. *Проаналізуйте дані діаграм (мал. 45) і наведіть основні причини і наслідки змін у виробництві добрив та отрутохімікатів в Україні.