Агроэкологический мониторинг

Возрастающий интерес к экологическим проблемам в сельском хозяйстве серь­езно ставит вопрос об организации агроэкологического мониторинга - систематиче­ского долгосрочного слежения за состоянием почв на землях сельскохозяйственных предприятий, организаций и граждан в целях обеспечения их охраны, контроля, пре­дотвращения и устранения негативных процессов. Это одна из важнейших состав­ляющих экологического мониторинга в целом.

Основная цель агроэкологического мониторинга - разработка методов создания эффективных и экологически сбалансированных агроценозов на основе воспроизвод­ства почвенного плодородия, поддержания важнейших функций почвенного покрова, максимального использования природных и климатических ресурсов.

Он направлен на выявление антроногенных изменений почв, которые могут в конечном итоге нанести вред здоровью человека.

Основными принципами агроэкологического мониторинга являются:

-комплексность, то есть одновременный контроль различных групп показателей, отражающих наиболее существенные черты изменения агроэкосистемы;

- непрерывность контроля за агроэкосистемой. Четкое определение периодично­сти наблюдений по каждому показателю, определяемых темпами и интенсивно­стью его изменений;

- единство целей и задач исследований, проводимых разными специалистами (почвоведами, агрохимиками, гидрологами, микробиологами и др.) по согласован­ной программе, под единым научно-методическим руководством;

- системность исследований, то есть одновременное исследование всех блокком-понентов агроэкосистемы «почва — растение - вода - атмосфера - животное - чело­век»;

- достоверность исследований;

- совместимость наблюдений по системе объектов, расположенных в различных природных зонах.

Агроэкологический мониторинг позволяет выявить и дать комплексную харак­теристику источникам экологической опасности на основе локального наземного и аэ­рокосмического мониторинга, разработать новые методы и технологии дистанционно­го зондирования плодородия почв, уровня минерального питания, фосфатного состоя­ния посевов сельскохозяйственных культур, определить нормативы предельно допус­тимой антропогенной нагрузки на различные типы агроландшафтов с учетом их био­логической, геохимической и физической устойчивости, а также разработать и освоить на практике технологии и методы исключения токсикантов из трофической цепи пита­ния (почва - растение - человек) с использованием агротехнических, агрохимических приемов и биоэкологических методов.

Роль агроэкологического мониторинга обусловлена тем, что все изменения в атмос4)ере, гидросфере, биосфере неизбежно отражаются на составе, свойствах и пло­дородии почв.

В результате реформирования земельных отношений было осуществлено разго­сударствление земель сельскохозяйственных предприятий, удовлетворена потребно­стью населения в земельных участках для личного подсобного хозяйства, огородниче­ства, дачного строительства, расширены земля сельских населенных пунктов, создан фонд перераспределения земель и др.

Вместе с тем, при проведении земельной реформы не решались вопросы со­хранности земель и повышения эффективности их использования.

На сельскохозяйственных угодьях в результате замены естественных сообществ агроценозами и применения неадекватных приемов обработки почвы ежегодно выно­сится не менее 6 тонн мелкозема. Это способствует росту эрозионных борозд, оврагов и балок. На большей части пашни снижается содержание гумуса, нарушается водно-воздушный режим, происходит переуплотнение почв.

-Основными негативными факторами, под воздействием которых формируется современное землепользование являются:

о Вовлечение в активное сельскохозяйственное использование земель без учета их качественных показателей.

- Отрицательное воздействие промышленного и сельскохозяйственного про­изводств (загрязнение сельскохозяйственных земель).

- Отсутствие учета особенностей природного ландшафта при проведении крупномасштабного землеустройства сельскохозяйственных предприятий.

- Отсутствие экономического стимулирования в рациональном использова­нии земельных ресурсов и в охране плодородия почв.

- Несовершенство экономического механизма хозяйствования в агропро­мышленном комплексе, безответственность землепользователей за неправиль­ную эксплуатацию земельных ресурсов, недостоверность учета, отсутствие контроля за состоянием угодий.

В связи с этим задачами агрозкологического мониторинга являются:

- организация широких научных наблюдений за изменением состояния агроэко-систем;

- получение объективной, систематической и оперативной информации по ус та­новленному набору обязательных показателей, характеризующих функционирова­ние всех основных блок-компонентов;

- оценка получаемой информации;

- прогноз изменения состояния агроценоза на ближайшую и отдаленную пер­спективу;

- выдача решений, рекомендаций и консультаций на всех уровнях; предупрежде­ние экстремальных ситуаций, выхода из них, управление направленностью и эф­фективностью агроэкосистем.

Агроэкологический мониторинг ведется федеральной службой РФ по гидроме­теорологии и мониторингу окружающей среды.

Он включает:

-регулярное наблюдение за состоянием почв, количеспевными и качест­ венными показателями их плодородия;

• оценку и прогнозирование изменений состояния почв;

• сбор, хранение, пополнение и обработку данных набявнений;

• создание и ведение банков данных;

• разработку и создание интегрированных региональных служб агроэко-логического мониторинга.

Организация агроэкологического мониторинга представляет собой задачу более трудную, чем мониторинга водных или воздушных сред.

Почва в системе земных сфер играет роль одной из оболочек, выполняя в этой системе ряд важнейших глобальных функций, имеющих непосредственное экологиче­ское значение, то есть важных с точки зрения среды обитания организмов, включая человека. Почва - это «кожа» планеты, защищающая литосферу от слишком интен­сивного воздействия экзогенных факторов и соответственно от разрушения.

Почвы медленно накапливают загрязняющие вещества, выполняя при этом за­щитные функции в отношении других природных образований. Они защищают под­земные воды от возможного химического загрязнения, удерживая загрязняющие веще­ства, которые содержатся в фильтрующихся через почвы водах. Почвы также связы­вают многие соединения в малоподвижные и недоступные растениям формы, предо­храняя тем самым растительную продукцию от попадания тяжелых металлов или дру­гих элементов и веществ. Но выполняя эту защитную роль, почвы постепенно все в большей мере сами подвергаются загрязнению и на определенном этапе оно может достичь таких уровней, когда почвенный покров становится или непригодным для сельскохозяйственного использования, пли разрушается вовсе. Восстановление же разрушенного почвенного покрова требует десятилетий и даже столетий, а работы по рекультивации с помощью технических средств требуют очень больших затрат. Не­благоприятные изменения свойств почвы могут происходить не только в результате человеческой деятельности, но и формироваться вполне естественным путем под влиянием обычных природных факторов почвообразования. Так, образование засолен­ных почв - следствие как неправильного орошения, так и природных процессов.

Организация почвенного мониторинга представляет собой задачу более труд­ную, чем мониторинга других сред, например, водных или воздушных по следующим причинам:

- почва - сложный объект исследования, так как представляет собой биокосное тело, которое живет по законам и живой природы, и мине­рального царства;

- почва - многофазная гетерогенная открытая система, где химические взаимодействия происходят с участием твердых фаз, почвенного рас­твора, почвенного воздуха, корней растений, живых организмов;

опасные химические элементы, загрязняющие почву, являются при­родными составляющими горных пород и почв. В почвы они посту­пают из естественных и антропогенных источников, а задача мони­торинга - оценка доли влияния антропогеннон составляющей. Это подтверждает содержание комплексного почвенного мониторинга (табл. 6.1).

Таблица 6.1 Содержание комплексного почвенного мониторинга

В соответствии с программой Общегосударственной службы контроля за за­грязнением природной среды в почвах пахотных угодий повсеместно и регулярно предполагается определение содержания остатков пестицидов, гербицидов и других загрязняющих веществ органической природы.

Чтобы почвенный мониторинг был эффективным, его следует реализовывать на трех уровнях:

I. Мониторинг состояния растительного покрова (наблюдения за расти­тельностью)

II. Мониторинг состояния почв (оценка по механическим и морфологиче­ским показателям)

III. Мониторинг загрязнения почв (химический анализ). В настоящее время контроль в основном осуществляется за показателями за­грязнения почв. Ведутся наблюдения за состоянием почв, испытывающих локальное и глобальное загрязнение. Будучи системой более консервативной, чем вода и воздух, почва способна эффективно сопротивляться загрязнению (живые организмы земли ежегодно используют и полностью разлагают около 350 млрд. т органических ве­ществ). Но когда внешнее воздействие преодолевает это сопротивление, почва неиз­меримо дольше, чем вода и воздух, остается в загрязненном состоянии и тем самым представляет собой источник длительного отрицательного вторичного влияния на здо­ровье людей и биосферу в целом.

В оценке состояния почв основными критериями экологического неблагополу­чия являются показатели физической деградации почв, химического и биологического загрязнения:

• площадь выведенных из сельхозоборота земель;

• уничтожение гумусового горизонта;

-превышение уровня грунтовых вод;

- радиоактивное загрязнение;

• превышение ПДК химических веществ (с учетом классов опасности);

• снижение уровня активной микробной массы;

• фитотоксичность (по данным биотестирования). В качестве дополнительных показателей используют показатели доли загряз­ненной сельхозпродукции.

Жесткому нормированию подвергаются почвы на содержание в них пестицидов (табл. 6.2.),

Таблица 6.2. Предельно допустимые концентрации пестицидов в почве

Для всех видов земель единого государственного земельного фонда проводит­ся контроль санитарного состояния почв. Под санитарным состоянием почв понимают совокупность физико-химических и биологических свойств почвы, определяющих ее безопасность в эпидемиологическом и гигиеническом отношениях.

Санитарное состояние почвы оценивается по ряду гигиенических показателей, среди них такие, как санитарное число (отношение содержания белкового азота к об­щему органическому), наличие кишечной палочки, личинок мух, яиц гельминтов.

По комплексу данных показателен почва оценивается как чистая или загряз­ненная. Существует ряд дополнительных показателей санитарного состояния почвы, определяемых как на территории производственных предприятии, так и населенных пунктов.

К ним относятся:

• саннтарно-физико-хнмические оценки, относящиеся в основном к поч­венным фильтрам (санитарное число, кислотность, биохимическое потреб­ление кислорода, окисляемость, содержание хлоридов, суль41атов и др.);

• санитарно-энтомологические оценки - синантропных (связанных с жильем я бытом) насекомых, в первую очередь мух, во всех фазах их раз­вития (взрослые особи, личинки куколок);

• санитарно-гельминтологические оценки, характеризующие наличие в почве в местах, посещаемых населением, гельминтов (червей, паразити­рующих в органах человека, животных и растений и т.д.);

• санитарно-бактериологические оценки, включая наличие бактерий ки­шечной группы, а также других микроорганизмов, вызывающих заболева­ния человека и домашних животных.

Санитарные нормы допустимых концентраций некоторых химических веществ и почве приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3.

Выбор критериев оценки почв населенных пунктов определяется возможно­стью переноса загрязняющих веществ в воздух и воды этих территорий, а также пря­мым влиянием отдельных показателей на здоровье населения. Оценка радиоактивного загрязнения почв населенных пунктов проводится по двум основным показателям:

мощности экспозиционной зоны на уровне 1 м от поверхности почвы (мкР/ч) и степе­ни загрязнения по отдельным радиоизотопам (Кюри/км).

Химическое загрязнение почв оценивают по суммарному показателю химиче­ского загрязнения (сумма коэффициентов концентрации отдельных компонентов).

Почвы вокруг городов, крупных предприятий цветной и черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения нормируются на загрязнение тяжелыми металлами, нефтепродуктами, соединениями фтора и другими токсичными веществами (табл. 6.4).

Таблица 6.4

Агроэкологический мониторинг ведется на локальном, региональном и гло­бальном уровнях.

Важнейшим информационным источником служат карты, отражающие и оце­нивающие экологические последствия современного землепользования. Так, для целей агроэкояогического мониторинга на территорию Подмосковья составлена целая серия карт: ландшафтной структуры и условий формирования стока; внесения пестицидов, минеральных и органических удобрении; источников загрязнения, их характеристику и оценку интенсивности разных типов загрязненности территории; рекомендуемого использования земель.

Такие карты служат основой агроэкологического мониторинга, базой экологи­чески обоснованного землепользования и базой для разработки качественных и коли­чественных параметров экологических ограничений на способы ведения сельскохо­зяйственного производства.

1. Какие принципы агроэкологического мониторинга земель?

2. Какие задачи агроэкологического мониторинга земель?

3. В чем заключается содержание комплексного почвенного мониторинга?

Поиск по сайту: