Экологическое обоснование мероприятий по восстановлению почв, загрязненных тяжелыми металлами

Введение…………………………………………………………… 5
Глава 1. Обзор литературы………………………………………………… 9
1.1 Проблемы техногенного загрязнения сельскохозяйственных угодий в Российской Федерации…………………………………………………… 9
1.2 Рейтинг опасности техногенных загрязнителей……………………… 12
1.3 Тяжелые металлы в компонентах окружающей среды………………. 13
1.4 Нормирование содержания тяжелых металлов в объектах природных и аграрных экосистем…………………………………………. 22
1.5 Технологические приемы снижения накопления тяжелых металлов в сельскохозяйственном сырье и продукции……………………………… 40
1.6 Актуальные аспекты оценки эффективности ведения сельского хозяйства……………………………………………………………………. 48
Глава 2. Методология и методы исследования…………………………. 54
2.1 Методология оценки эффективности реабилитационных технологий при ведении сельского хозяйства на территориях, загрязненных тяжелыми металлами……………………………………………………… 54
2.2 Методологические подходы к комплексной оценке экологической и экономической эффективности реабилитационных мероприятий……… 63
Глава 3. Влияние сельскохозяйственных источников на поступление тяжелых металлов в компоненты агроэкосистем…………………………. 67
3.1 Минеральные удобрения как источник поступления тяжелых металлов в почвы сельскохозяйственных угодий………………………… 67
3.2 Влияние минеральных удобрение и агромелиорантов на накопление тяжелых металлов в почве и урожае сельскохозяйственных культур при длительном их применении………………………………………………… 73
Глава 4. Комплексное эколого-экономическое обоснование применения технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур на территориях, загрязненных тяжелыми металлами………………………………………………………. 86
4.1 Анализ эффективности реабилитационных мероприятий…………… 89
4.2 Технологические приемы возделывания зерновых культур при высоких уровнях загрязнения почв тяжелыми металлами……………… 89
4.3 Технологические приемы возделывания картофеля при высоких уровнях загрязнения почв тяжелыми металлами………………………… 90
Заключение…………………………………………………………………. 91
Перечень использованных источников………………………………...
93

Весь текст будет доступен после покупки

Экологическая обстановка в сфере сельскохозяйственного производства определяется интенсивностью воздействия деятельности человека [1-4]. Выбросы загрязняющих веществ и, особенно, тяжелых металлов (ТМ) в атмосферу от транспорта и промышленных предприятий распространяются на прилегающую территорию, являясь одними из основных источников техногенного загрязнения почв сельскохозяйственных угодий [4].
Поступление тяжелых металлов в почву носит ярко выраженный региональный характер, причем состав выбросов значительно отличается для различных субъектов Российской Федерации. Загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами отмечено практически во всех промышленно развитых областях России [5]. Площадь техногенного загрязнения почв России составляет 18 млн. га сельскохозяйственных угодий из 222 млн. га [6, 7], при этом свинцом загрязнено 3, цинком почти 2, кадмием больше 1 млн. га. [5, 8]. За последние 10 лет, согласно ежегоднику по загрязнению почв в РФ, ситуация с содержанием поллютантов в почве существенно не изменилась [5]. Наиболее высокая степень загрязнения ТМ характерна для территорий, прилегающих к крупным промышленным агломерациям, где расположены предприятия машиностроения, металлургического и химического производства [1, 9].
В связи с этим в зонах влияния промышленных предприятий актуальной является проблема производства сельскохозяйственной продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам. Это определяет необходимость проведения на сельскохозяйственных угодьях комплекса экономически обоснованных мероприятий, обеспечивающих производство экологически безопасной пищевой продукции, а также оценки эффективности и оптимизации применяемых реабилитационных технологий. Неоднородность техногенных выбросов, различные агрохимические характеристики почв и широкий спектр возделываемой продукции растениеводства усложняет обоснование и выбор оптимальных реабилитационных технологий. Такие технологии с одной стороны должны обеспечивать получение продукции, отвечающей санитарно-гигиеническим нормативам, а с другой, способствовать сохранению плодородия почв и повышению продуктивности агроценозов, как интегрального показателя их устойчивости [2].
В последние годы проведено большое количество исследований по определению эффективности использования реабилитационных мероприятий, направленных на восстановление территорий, загрязненных тяжелыми металлами, анализу влияния разнообразных факторов на изменение урожайности сельскохозяйственных культур и снижение содержания тяжелых металлов в продукции сельского хозяйства [10]. Однако до настоящего времени не создана комплексная система, позволяющая обобщить имеющиеся данные о влиянии реабилитационных технологий на снижение накопления ТМ в продукции растениеводства. Для решения этой задачи в данной работе рассмотрены методы оценки и оптимизации эффективности реабилитационных мероприятий (РМ) на территориях, загрязненных ТМ.
Для ведения сельскохозяйственного производства на техногенно загрязненных территориях и получения продукции растениеводства, удовлетворяющей санитарно- гигиеническим требованиям по содержанию тяжелых металлов, разработаны и внедрены как агротехнические, так и агрохимические приемы, которые включают: применение сорбентов, минеральных и органических удобрений, известкование кислых почв, сочетанное использование различных мероприятий и т.д. [1, 28-32].
Следует отметить, что тяжелые металлы в микроколичествах являются элементами необходимыми для роста и развития растений. Тяжелые металлы так же могут встречаться и в минеральных удобрениях, являясь в них естественными примесями [33-35].

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Обзор литературы
1.1 Проблемы техногенного загрязнения сельскохозяйственных угодий в российской федерации

По данным Росреестра на 01.01. 2022 г. площадь земельного фонда РФ составила 1713 млн. га, из которых для сельскохозяйственного оборота пригодно менее четверти или 379 млн. га. (рисунок 1) [2, 5, 7, 9, 53].



Рисунок 1 – Распределение земель сельскохозяйственного назначения по территории Российской Федерации, % [53-55]

Общая площадь деградированных сельскохозяйственных угодий России составляет свыше 50%, причем доля нарушенных почв неуклонно растет. Практически во всех регионах России снижается содержание элементов питания и гумуса в почвах сельскохозяйственных угодий. Стремительно растут площади почв, загрязненных, засоленных и захламленных промышленными и бытовыми отходами (рисунок 2) [2, 9, 54-55].
В Московской области нарушенные и слабонарушенные территории составляют примерно 80% общей площади области, на севере Нечерноземной зоны 5-20% пашни, в Центральном федеральном округе 10-20%, в южных регионах до 50% [3, 9].



Рисунок 2 – Процессы деградации земель по регионам России [54-55]

Основными источниками поступления антропогенных поллютантов на аграрные и природные экосистемы являются [56]:
1) промышленность – твердые, жидкие и газообразные выбросы и сбросы предприятий промышленности и энергетики [1];
2) автотранспорт – газообразные (выхлопные газы), жидкие (эксплуатационные жидкости) и твердые выбросы (расходные материалы, сажа) [1];
3) сельскохозяйственные – отходы животноводческих комплексов, сырье используемое для производства минеральных удобрений и средства химической защиты растений от болезней и вредителей (пестициды и т.д.) [1];
4) коммунально-бытовые - отходы жизнедеятельности человека [1].
Классификация источников загрязнения сельскохозяйственных угодий по степени воздействия представлена в таблице 1.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Санжарова, Н.И. Технологические приемы, обеспечивающие повышение устойчивости агроценозов, восстановление нарушенных земель, оптимизацию ведения и получение соответствующей нормативам сельскохозяйственной продукции / Н.И. Санжарова, А.Н. Ратников, С.И. Спиридонов, С.А. Гераськин, Л.Н. Ульяненко, А.С. Филипас, Е.В. Спирин, Н.Н.
Исамов, С.В. Круглов, А.В. Панов, Т.Л. Жигарева, В.К. Кузнецов, Н.В. Грудина, В.С. Анисимов, Г.И. Попова, Е.П. Пименов, О.А. Шибина, Н.Н. Исамов, П.Н. Цигвенцев; под общей редакцией Н.И. Санжаровой. – Обнинск: ВНИИСХРАЭ, – 2010. – 180 с.
2. Курбаков, Д.Н. Система поддержки принятия решения по оптимизации применения реабилитационных технологий на территориях, загрязненных тяжелыми металлами / Д.Н. Курбаков, А.В. Панов, В.В. Кречетников, Р.А. Микаилова, В.Э. Нуштаева // Проблемы устойчивого развития и эколого-экономической безопасности регионов / XIV Международная научно-практическая конференция. – Волгоград: –2019. – С 26-31.
3. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2020 году». – М.: Минприроды России; НИА-Природа, – 2021. – 864 с.
4. Санжарова, Н.И. Методы организации и ведения агроэкологического мониторинга сельскохозяйственных угодий в зонах техногенного загрязнения и оценка экологической обстановки в сельском хозяйстве в регионах размещения атомных электростанций и аварий ЧАЭС. / Под. ред. Н.И. Санжаровой. – Обнинск: ВНИИРАЭ, – 2010. – 276 с.
5. Ежегодник. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2021 году. – Обнинск: ФГБУ «НПО «Тайфун», – 2022. – 131 c.
6. Федоров, Л. А. Пестициды - токсический удар по биосфере и человеку / Л. А. Федоров, А. В. Яблоков. – М.: Наука, – 1999. – 461 с.
7. Статистический сборник. Охрана окружающей среды в России. 2022. – M.: Росстат, – 2022. – 115 с.
8. Вершинин, В.В. Теоретические положения землеустройства загрязненных территорий: Монография / В.В. Вершинин. – Волгоград: Страница-2, 2003. – 179 с.
9. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2016 году». – М.: Минприроды России; НИА-Природа, – 2017. – 760 с.
10. Курбаков, Д.Н. База данных по эффективности реабилитационных технологий в сельском хозяйстве на территориях, загрязненных тяжелыми металлами / Д.Н. Курбаков, А.В. Панов, Н.А. Сотникова // Руководство пользователя. – Обнинск: ФГБНУ ВНИИРАЭ, – 2016. – 32 с. ISBN 978-5-903386-44-4.

Весь текст будет доступен после покупки