Экологические проблемы сельского хозяйства и переработки сельскохозяйственного сырья

Земледелие сопровождается уничтожением естественного растительного покрова, защищающего почву от эрозионных и дефляционных процессов, регулярной механической обработкой почвы, внесением органических и минеральных удобрений, мелиорантов, пестицидов, отчуждением растительной продукции. При несоблюдении баланса органического вещества, макро- и микроэлементов, происходит постепенное уменьшение содержания гумуса и снижение плодородия почв

В настоящее время более 50% урожая обеспечивается за счет внесения удобрений. При этом, если калийные и азотные удобрения производятся из практически рафинированного природного сырья, то фосфорные удобрения, производимые из полиминерального сырья, содержат примеси целого ряда элементов, в Т.ч. токсичных, редкоземельных и радиоактивных. При регулярном внесении фосфорных удобрений ежегодный прирост содержания в почве фосфора составляет несколько процентов, элементов-примесей - десятые доли процента. Примерно такими же темпами развивается загрязнение почв тяжелыми металлами за счет износа трущихся частей сельскохозяйственных орудий, воздействия выхлопов двигателей. Интенсивность загрязнения почв значительно возрастает в случаях, когда вместо стандартных органических удобрений или мелиорантов используются бытовые и/или промышленные отходы; стоки очистных сооружений и целлюлозно-бумажных предприятий, фосфогипс, металлургические шлаки. Загрязнение почв пестицидами в количествах, при которых это создает опасность накопления в растительной продукции, происходит при их чрезмерном применении, что чаще всего наблюдается в районах с недостаточным увлажнением (Северный Кавказ, Средняя Азия).

Уничтожение естественного растительного покрова создает предпосылки для активизации эрозионных и дефляционных процессов, особенно если распашке подвергаются склоны и/или участки, сложенные с поверхности слабыми грунтами. На плоских поверхностях развивается капельная эрозия, на склонах - плоскостная, струйчатая, микроручейковая и овражная. Эрозионные процессы проявляются, главным образом, во время снеготаяния и при выпадении ливневых осадков. При чрезмерном искусственном орошении развивается ирригационная эрозия, производимая потоками стекающих оросительных вод.

Избыточное орошение в районах недостаточного увлажнения вызывает также подъем по капиллярам засоленных вод, их испарение с поверхности почвы и ее вторичное засоление. Поданным Всемирной продовольственной организации (ФАО), этому явлению подвержено не менее 50% орошаемых земель, потери сельскохозяйственных земель измеряются миллионами гектаров. Борьбу с вторичным засолением почв обычно ведут путем увеличения норм полива, это дает временный эффект за счет промывки почв, но В долговременной перспективе лишь усугубляет ситуацию вследствие увеличения масштаба миграции солей и обострения дефицита воды (типичный пример негативной цепной реакции в природопользовании).

Процессы дефляции развиваются при сильных ветрах, в сочетании с иссушением верхнего слоя пахотных земель, не закрепленных растительностью. При неблагоприятных условиях, за одну черную бурю может быть снесен слой почвы мощностью до 10-12 см. Вопросы защиты земельных ресурсов рассматриваются ниже.

Выращивание риса сопровождается образованием и поступлением в атмосферу значительных количеств метана, который образуется на затопленных рисовых полях (чеках), при неполном разложении органических остатков в условиях недостатка кислорода. В настоящее время изучается роль этого источника одного из парниковых газов в развитии глобального потепления.

ЖИВОТНОВОДСТВО ведется в различных формах, как с сохранением естественного растительного покрова, так и с созданием искусственного (культурные пастбища). Традиционная проблема, связанная с животноводством, - деградация пастбищ при чрезмерном выпасе скота. Деградация пастбищ обычно развивается постепенно, но в аномально сухие годы скачкообразно усиливается. После того как растительность стравливается скотом, происходит активизация эрозии и дефляции, что может приводить к необратимому опустыниванию. Подобные явления характерны для развивающихся стран с аграрным перенаселением.

При интенсивном ведении животноводства (Западная Европа) возникают проблемы, связанные с концентрированным образованием больших количеств навоза: происходит загрязнение атмосферного воздуза аммиаком, подземных и поверхностных вод - нитритами и нитратами. Для предотвращения этих явлений разрабатываются программы герметизации животноводческих помещений, регламентируются сроки и объемы внесения органических удобрений. Излишний навоз частично перерабатывается на биогаз (метан), с использованием для этого анаэробных ферментеров. Из 1 т сухого вещества навоза или помета можно получить 450-660 м³ биогаза, что по теплотворной способности эквивалентно 321 - 428 кг условного топлива, остатки процесса брожения представляют собой высококачественное органическое удобрение.

Легкая и пищевая промышленность перерабатывают значительные объемы сырья растительного и животного происхождения. От объектов пищевой промышленности в воздух выбрасываются загрязняющие вещества от технологических процессов, сопровождаемых выбросами сильно пахнущих компонентов (варка, жарка, копчение, переработка рыбы и мяса). Сточные воды предприятий пищевой промышленности являются высококонцентрированными по загрязняющим веществам и при этом характеризуются значительными колебаниями объемов и состава, вт. ч. с образованием залповых сбросов.

В легкой промышленности, наряду с натуральным сырьем, широко используются химические реагенты, красители. Так, например, для обработки кож используются соли хрома, в состав красителей входят кобальт, медь, никель, хром [24]. При использовании несовершенных технологий сырье перерабатывается не полностью, и значительная часть органических остатков и химических реагентов переходит в состав сточных вод. Проблема осложняется в связи с тем, что значительная часть продукции легкой и пищевой промышленности производится на небольших предприятиях, часто не имеющих очистных сооружений.