Сельскохозяйственная экологи Методические указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов агрономических специальностей (стр. 9 )

Культура

Вынос элемента  % от общего содержания в почве

Вынос элемента всей продукцией с 1 га, мг/га

Возможное накопление элемента в  1 кг продукции, мг/кг

ПДК, мг/кг продукции

Качество продукции

Pb

Cd

Cu

Zn

Pb

Cd

Cu

Zn

Pb

Cd

Cu

Zn

Pb

Cd

Cu

Zn

Pb

Cd

Cu

Zn

Оценка качества  ведется  следующим образом: 

концентрация  ТМ <  ПДК  – допустимое содержание;

концентрация ТМ  > ПДК – недопустимое  содержание. 

Тяжелые металлы  в организм человека поступают главным образом с продуктами питания. Поэтому для получения  экологически безопасной продукции растениеводства  на сельскохозяйственных угодьях с избыточным  содержанием в почве элементов необходимо осуществлять ряд мероприятий организационного  и технологического характера.

Используя материалы прил. 12, необходимо разработать мероприятия  по улучшению экологической обстановки в  почвах сельскохозяйственных угодий.

Проектируемые приемы  оформить в табл. 22.

Т а б л и ц а  22. Мероприятия по  оптимизации содержания  тяжелых металлов

в сельскохозяйственной продукции

Наименование сельскохозяйственных угодий	Приемы	Эффективность, %	Остаточное содержание, мг/кг
Cd	Pb	Zn	Cu	Cd	Pb	Zn	Cu

Р а б о т а  № 11. прогноз загрязнения почв

агрохимическими средствами

Применение минеральных удобрений – важное условие повышения урожайности культур. Однако сырье для получения минеральных удобрений (фосфориты, апатиты, калийные соли) содержит, как правило, большое количество токсичных примесей. Серьезную опасность представляют тяжелые металлы, которые в удобрениях составляют значительные количества. Например, в суперфосфате содержится (мг/кг): Со (1–9), Ni (7–32), Cu (4–79), Pb (7–92), Cd (50–170), Zn (50–1430), Cr (66–243), As (1,2–2,2), W(20–180).

Негативное воздействие тяжелых металлов увеличивается в ряду: Zn–Cr–Со–Cu–Pb–Hg. Установлено, что на почвах, загрязненных тяжелыми металлами, наблюдается снижение урожайности зерновых на 20–30 %, сахарной свеклы – на 35, картофеля – на 47 и бобовых – на  40 %.

Физиологически кислые минеральные удобрения, подкисляя почву, тем самым мобилизуют токсичные элементы, переводя их из недоступной в доступную для растений форму.

Задания.

Спрогнозировать содержание в почвах Pb, Cu, Zn, Cd и Hg на фоне применения агрохимических средств. Определить перечень элементов, за которыми следует установить контроль.

Методика выполнения работы.

Для расчета изменения фоновых значений содержания тяжелых металлов в почве через Т лет необходимо:

а) определить исходные запасы элементов в почвах контролируемых территорий по формуле

Wп= (с·h·a)·0,1·106 (мг/га),

где с – содержание элемента в воздушно-сухой почве, мг/кг  (прил. 7);

а – плотность почвы, г/см3 (для торфяно-болотных почв –  0,15 – 0,2, для минеральных  – 1,0–1,3);

h – высота пахотного горизонта, м;

б) вычислить содержание тяжелых металлов в почве по формуле

Wтм= V·n (мг/га),

где V – доза удобрения, вносимая в физическом весе, кг/га (прил. 8);

  n – содержание элемента в 1 кг удобрения, мг (прил. 9).

В качестве удобрений под культуру используется аммиачная селитра (д. в. 35 %), двойной суперфосфат (д. в. 45 %) и хлористый калий (д. в. 50 %);

в) рассчитать общее содержание тяжелого металла в почве:

Wобщ= Wпочвы + Wтм  (мг/га).

Полученные данные занести в табл. 23.

Т а б л и ц а  23. Возможное содержание тяжелых металлов в почве

Элемент	Доза NPK, кг/га д. в.	Wтм в удобрен., мг/га	Wп, мг/га	Wобщ, мг/га
N	P2O5	K2O	Итого
180 (60+60+60)
Pb
Cu
Zn
Cd
Hg
210 (70+70+70)
Pb
…..
240 (80+80+80)
Pb
…

г) рассчитать вынос тяжелых металлов сельскохозяйственной культурой:

,

где V – вынос тяжелого металла сельскохозяйственной культурой,  мг/га;

  Wобщ – содержание элемента в пахотном слое, мг/га;

q – переход элемента в органы растений, % от общего запаса в почве (прил. 10);

д) рассчитать содержание тяжелого металла в почве в первый год после возделывания сельскохозяйственной культуры:

С1 = Wобщ – V,

где  С1 – содержание тяжелого металла в почве в первый год после возделывания сельскохозяйственной культуры, мг/га;

  V – вынос тяжелого металла сельскохозяйственной культурой, мг/га;

е) рассчитать содержание тяжелого металла в почве во второй год возделывания сельскохозяйственной культуры:

С2 = С1 + (Wтм – V);

ж) рассчитать прогнозируемое содержание тяжелых металлов в пахотном слое почвы через 5 лет, используя коэффициент накопления К:

К = С2 / С1.

Данные занести в табл. 24.

Т а б л и ц а  24.  Содержание тяжелых металлов в почве при возделывании

сельскохозяйственной культуры

Элемент	Доза NPK, кг/га д. в.	С1	С2	К	С3	С4	С5
180 (60+60+60)
Pb
Cu
Zn
Cd
Hg
210 (70+70+70)
Pb
…..
240 (80+80+80)
Pb
…

Полученные результаты сравнить со значениями предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в почве (прил. 11) и сделать соответствующие выводы.

Р а б о т а  № 12 . ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ

ТЕРРИТОРИИ. КРАСНАЯ КНИГА

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Основными видами охраняемых природных территорий являются заповедники, национальные парки, заказники и памятники природы. По состоянию на 01.01.2005 система особо охраняемых природных территорий Республики Беларусь включала 1457 объектов общей площадью 1636,5 тыс. гектаров, что составляет 7,9 % территории страны. К особо охраняемым природным территориям республиканского значения относятся: Березинский биосферный заповедник, четыре национальных парка («Беловежская пуща», «Браславские озера», «Припятский», «Нарочанский»), 96 заказников (27 ландшафтных, 52 биологических и 17 гидрологических), а также 337 памятников природы.

Заповедник – особо охраняемая территория, полностью исключенная из любой хозяйственной деятельности (в том числе посещения людьми) ради сохранения в нетронутом виде природных комплексов, являющихся эталонами природы, охраны видов живого и наблюдения за природными процессами.

Выделяют следующие направления деятельности заповедников:

сохранение в естественном состоянии природных комплексов, которые входят в состав заповедника; проведение научных исследований; организация мониторинга окружающей среды; подготовка научных кадров и специалистов в области охраны природы; экологическое просвещение.

В зависимости от целей организации, специфики охраняемых природных комплексов выделяют несколько видов заповедников.

Биосферные заповедники – заповедники, предназначенные для постоянного и всестороннего наблюдения за состоянием и ходом разнообразных природных процессов на неизменных (или слабо измененных) типичных участках биосферы.

Ландшафтно-гидрологические заповедники – заповедники, созданные для сохранения в естественном состоянии уникальных или типичных ландшафтов и изучения на их базе изменений в природе в связи с проведением комплекса гидромелиоративных работ.