Міністерство аграрної політики України
Уманський державний аграрний Університет
Кафедра агрохімії та
ґрунтознавства
Реферат на тему:
Забруднення ґрунту мінеральними добривами
Виконав студент :
Умань - 2007
Інтенсифікація виробництва, широке впровадження інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур, використання в підвищених нормах органічних і мінеральних добрив, пестицидів та інших хімічних засобів порушують природні умови і забруднюють навколишнє середовище. Наявність у мінеральних добривах різних токсичних домішок, незадовільна їх якість, а також можливі порушення технології використання можуть призвести до серйозних негативних наслідків. Тому збереження в чистоті навколишнього середовища набуває важливого державного значення.
В Україні створено Міністерство охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки, на яке покладено функції комплексного керування природоохоронною діяльністю, контролю за використанням і охороною земель, вод, повітря, рослинного і тваринного світу, корисних копалин, проведення економічної експертизи, розміщення продуктивних сил і галузей народного господарства, пропаганди екологічних знань. Крім того, звертається увага на виховання у населення високої відповідальності за збереження і примноження природних багатств, бережливе їх використання.1
Завдання полягає в тому, щоб повсюди впроваджувалися природоохоронні, ресурсозберігаючі технології, які забезпечували б збереження в чистоті ґрунту, води, повітря, одержання екологічно чистих продуктів. Особливе значення має правильна система удобрення сільськогосподарських культур. Поряд з підвищенням урожайності та поліпшенням якості продукції на перший план висуваються такі питання, як збереження і підвищення родючості грунтів на основі ефективного застосування добрив, раціональне використання природних угідь, запобігання змиву і вимиванню поживних речовин дощовими, талими і ґрунтовими водами, своєчасне проведення рекультивації земель, успішне здійснення заходів щодо боротьби з ерозією і техногеним забрудненням навколишнього середовища.
Охорона навколишнього середовища є одним із важливих завдань працівників сільського господарства. Кожен землекористувачнасамперед агрохімік - ґрунтознавець повинні стати найактивнішими охоронцями природи.
Одним із найважливіших завдань сьогодення є удосконалення та прискорення темпів розвитку землеробства, перетворення його на високорозвинений сектор економіки агропромислового комплексу. У вирішенні цих завдань велике значення відіграє, зокрема, більш широке, науково обґрунтоване і кваліфіковане застосування засобів хімізації, насамперед мінеральних добрив .
Накопичений досвід свідчить, що мінеральні добрива — один з найефективніших засобів підвищення родючості грунтів, урожайності та поліпшення якості продукції рослинництва. За допомогою мінеральних добрив можна керувати процесами живлення рослин, змінювати якість урожаю та впливати на родючість, фізико-хімічні та біологічні властивості грунту . Результати наукових досліджень вітчизняних учених свідчать, що завдяки застосуванню добрив можна одержати у середньому 40–50% приросту основних сільськогосподарських культур, що значно вище, ніж частка приросту врожаю від сорту насіння, засобів захисту рослин чи обробітку грунту . Залежно від грунтово-кліматичних та інших умов приріст урожаю від внесення мінеральних добрив коливається в значних межах. Так, у поліській зоні він становить 60%, лісостеповій — 40%, у зволоженому грунті степу — 15%, у сухому — 10% і зрошуваному степу — 40%. Однак широкомасштабне безконтрольне застосування мінеральних добрив може призвести до негативного їх впливу на навколишнє середовище, рослинницьку продукцію, тваринний світ і здоров'я працюючих з добривами та населення.
Негативні наслідки безконтрольного використання мінеральних добрив пов'язують з тим, що вони, крім поживних елементів в мінеральній формі N, P, K, також можуть мати у своєму складі значну кількість шкідливих домішок та природних радіонуклідів. Небезпечними токсикантами мінеральних добрив і вапняків є важкі метали (Cd, Cu, Pb, Ni, Zn, Mo, Co, Cr) та інші токсичні елементи (As, F, B).
Визнаючи відносну безпечність мінеральних добрив щодо забруднення грунтів важкими металами, тим не менше існує реальна небезпека одержання вирощеної рослинницької продукції з підвищеним вмістом цих металів. Підвищення вірогідності даної небезпеки пов'язано із тим, що в деяких областях України (Донецькій, Луганській, Запорізькій, Дніпропетровській) та поблизу великих міст (Київ, Харків, Одеса, Львів та ін.) спостерігається високе техногенне забруднення грунтів важкими металами в результаті газопилових викидів та стоків промислових підприємств, комунальних господарств, транспорту, полігонів промислових і побутових відходів та інших джерел. В цілому для всієї території України характерна тенденція накопичення важких металів у грунтах.
Асортимент мінеральних добрив за останні десятиліття значно розширився. До групи азотних входять аміачні (аміачна вода), амонійні (амонію сульфат), нітратні (калійна, натрієва та кальцієва селітра), амонійно-нітратні (аміачна селітра) та амідні (карбамід, сечовина) добрива . До групи фосфорних добрив входять простий та подвійний суперфосфати, преципітат, борошно фосфорне, суперфосфат амонізований та з мікроелементами. До групи калійних добрив належать калійна сіль (калію хлорид), калій-магнезіальне добриво , сульфат калія, каїніт природний, сірчанокислий калій. Найбільш суттєвими по вмісту токсичних речовин є фосфорні та комплексні (складні) мінеральні добрива (амофоси, нітрофоси, амофосфати, азофоска, рідкі комплексні, діамонійфосфат, нітрофоси, нітроамофоски).
Рівні використання мінеральних добрив у сільському господарстві України в 1986–1990 р.р. у середньому становили 166,4 кг/га ріллі. В цілому в Україні наприкінці ХХ століття щорічно використовувалось 5 млн. т азотно-фосфорно-калійних добрив . В асортименті мінеральних добрив переважали азотні — 42%, на фосфорні та калійні припадало 27,5% та 30,5% відповідно. При цьому рівень внесення азотних мінеральних добрив щорічно зменшувався, використання фосфорних дещо збільшувався, а калійних залишався без змін. Найбільші рівні внесення мінеральних добрив мали місце в Закарпатській, Івано-Франківській, Волинській, Львівській та Рівненській областях. Низькі територіальні навантаження мінеральних добрив спостерігались у зоні степів, а саме у Полтавській, Дніпропетровській, Кіровоградській, Миколаївській, Луганській областях та у Автономній Республіці Крим.
При застосуванні мінеральних добрив одними з найбільш поширених забрудників навколишнього середовища є нітрати та важкі метали. Завдяки міграційним та транслокаційним процесам, надходження зазначених токсикантів в організм людини може проходити по складній схемі: грунт—рослина—людина ; грунт—тварина—людина , грунт—рослина—тварина—людина , грунт—вода—людина , грунт—повітря—людина.
Значну небезпеку для навколишнього середовища становлять втрати азотних добрив в екосистемі. При надмірному внесенні у грунт азотних добрив їх компоненти (аміак, нітрати, сечовина) можуть мігрувати в поверхневі та підземні води.
При внесенні у грунт азотних добрив з розрахунку 40–80 кг/га по азоту в досліджуваних дренажних водах вміст нітратів коливався в межах 32–215 мг/л. Особливо ймовірне надходження нітратів у ґрунтові води. Якщо у воді артезіанських свердловин у Київській області в період з 1986 до 1990 р. середня концентрація нітратів помітно не змінювалася та коливалася в межах від 4,2 до 7,7 мг/л, то у воді шахтних колодязів вона за цей період збільшилася із 6,8 до 18,3 мг/л, тобто майже в 3 рази.
Дані літератури свідчать про здатність сільськогосподарських культур до селективного накопичення нітратів. Значне накопичення нітратів характерне для чорної редьки, столового буряка, салату листкового, шпинату, листя петрушки, окропу, щавлю та баштанних культур.
Значну роль у забрудненні грунту відіграють фосфорні та комплексні добрива . Поглинені грунтом фосфати малорухомі і майже не вимиваються (лише 2%) з орного шару. При надмірному використанні фосфорних і комплексних мінеральних добрив у грунті накопичується Р2О5 у такій кількості, яка здатна гальмувати процеси самоочищення. Фосфати також можуть потрапляти у водойми і спричинити евтрофікацію. Слід також підкреслити, що фосфорні та комплексні добрива містять домішки селену, миш'яку, важких металів, природних радіонуклідів. Тому при перевищенні норм внесення цих добрив даними шкідливими речовинами може забруднюватися грунт , звідки зазначені токсиканти завдяки процесам міграції та транслокації можуть надходити в поверхневі та підземні (в першу чергу, грунтові) води та рослинницьку продукцію. Встановлено, що при надмірному внесенні у грунт суперфосфату вміст кадмію в картоплі збільшується в 4 рази порівняно з контролем. З фосфорними та комплексними добривами щорічно у грунт вноситься 3–4 г/га кадмію, інколи ця величина може досягати 10 г/га.
Калій, який входить до складу калійних добрив , мігрує з грунту в контактні середовища надзвичайно повільно, не чинить шкідливого впливу на здатність грунтів до самоочищення та ґрунтовий біоценоз. Разом з калійними добривами у грунт надходять також аніони хлору. Якщо вносити 45–50 кг/га калійних добрив (з розрахунку на К2О), то разом з ними надходить 30–35 кг/га аніону хлору, який призводить до штучного засолення грунтів. До того ж накопичення значних кількостей калію у грунті може зумовити порушення співвідношення між калієм та натрієм у питній воді та харчових продуктах, що може негативно вплинути на здоров'я людини — спричинити порушення діяльності серцево-судинної системи.