Диплом Вплив мінерального добрива на екологію рунтів Білоцерківського району
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-24Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Кваліфікаційна робота
Вплив мінерального добрива на екологію ґрунтів Білоцерківського району
Зміст
Вступ
1. Огляд літератури
1.1 Класифікація мінеральних добрив за впливом на агроекосистему
1.2 Вплив мінеральних добрив та їх компонентів на довкілля
1.2.1 Вплив мінеральних добрив на кислотно-основні властивості ґрунту
1.2.2 Біогеохімічний колообіг та забруднення полютантами верхніх шарів ґрунту внаслідок застосування мінеральних добрив
1.2.3 Вплив мінеральних добрив на стан природних вод
1.2.4 Вплив мінеральних добрив на біологічні об’єкти
2. Матеріал та методика досліджень
2.1 Місце та умови проведення досліджень
2.2 Методика проведення досліджень
3. Результати досліджень
3.1 Стан ґрунтів та водних об'єктів по білоцерківському району
3.2 Агроекологічна характеристика основних традиційних видів мінеральних добрив
3.2.1 Азотні добрива
3.2.2 Фосфорні добрива
3.2.3 Калійні добрива
3.2.4 Комплексні добрива та мікродобрива
3.3 Агроекологічна характеристика нових видів мінеральних добрив
3.3.1 Агрофоска (АФК) директивної дії
3.3.2 Сульфат-гуматамонію (СГА) індирективної дії
4. Охорона праці
Висновки та пропозиції
Список використаної літератури
Додатки
Реферат
Дипломна робота: ____ с., 11 рис., 11 табл., 5 фотографій, 7 додатків 34 літературних джерела.
Об'єкт досліджень - мінеральні добрива та їх складові - хімічні речовини, що становлять потенційну загрозу для людини і природних екосистем.
Предмет досліджень - опанування методики агроекологічної оцінки мінеральних добрив за показниками на екологічний стан грунту та водних об’єктів.
Мета роботи - провести агроекологічну оцінку основних видів мінеральних добрив для прогнозування можливих негативних наслідків їх вплив на ґрунтову систему та водні об’єкти як суміжні складові агро екосистеми.
Методи досліджень - узагальнення літературних і фондових джерел, методи системного аналізу.
Проведено збір, систематизація і узагальнення літературних і фондових джерел та власні результати досліджень щодо агроекологічного
Коротко описані відомості:
про стан земельних ресурсів Білоцерківського району - площі земель, сільськогосподарські угіддя,;
про основні забруднювачі (кількість внесених пестицидів та агрохімікатів);
про можливе надходження токсичних елементів з мінеральними добривами у грунт та водні об’єкти.
Ключові слова:
агроекологія, антропогенні фактори, важкі метали, водний об’єкт, ґрунт, добрива, забруднювач, забруднення ґрунтів, токсичний елемент, час досягнення критичної концентрації.
Вступ
Щорічна потреба сільського господарства України в різних за призначенням і біологічною активністю мінеральних добривах становить близько 8 млн. т. За даними В.В. Медведєва та М.В. Лісового при потребі 2400 тис. т рівень застосування азотних добрив становить 413,1 тис. т, фосфорних відповідно - 2300 тис. т і 103,7 тис. т, калійних - 1900 тис. т і 45,3 тис. т [1].
Промисловість часто пропонує в якості добрив побічні продукти виробництва, обґрунтовуючи це відповідною кількістю елементів живлення. Дефіцит мінеральних добрив останніми роками і невисока собівартість таких відходів сприяє їхньому активному використанню у сільськогосподарському виробництві. Інший шлях розв'язання проблеми - імпорт сировини. Так, для виробництва фосфорних добрив 1995 р. було запропоновано імпортувати туніські, алжирські, марокканські, ізраїльські фосфорити, ціни на які були у 1,5 рази нижчими за російські, але з неприпустимо високим вмістом токсичних домішок, зокрема кадмію.
Нестача мінеральних добрив з одного боку, і використання неякісних високо баластних видів, з іншого, потребують розв'язання комплексної проблеми: забезпечити сільське господарство України достатньою кількістю мінеральних добрив і попередити можливі негативні наслідки їхнього застосування забороною використання низькоякісних видів.
Регламентація безпечного застосування добрив, утилізація їхніх відходів потребує організації чіткої системи контролю якості і відповідності мінеральних добрив безпечності для здоров'я людини і навколишнього середовища та розробки науково обґрунтованих вимог до оцінки небезпечності добрив у процесі виробництва і застосування у сільському господарстві.
Мета досліджень - провести агроекологічну оцінку основних видів мінеральних добрив для прогнозування можливих негативних наслідків їх впливу на ґрунтову систему та водні об’єкти, як суміжні складові агро екосистеми.
Об’єкти досліджень - мінеральні добрива та їх складові - хімічні речовини, що становлять потенційну загрозу для людини і природних екосистем.
Предмет досліджень - опанування методики агроекологічної оцінки мінеральних добрив за показниками впливу на екологічний стан грунту та водних об’єктів.
Завдання досліджень
охарактеризувати звітні дані (за останні 10-15 років) стану ґрунтів та водних об’єктів Білоцерківського району;
проаналізувати звітні дані застосування добрив та пестицидів (за останні 10-15 років), як основних забруднювачів агро екосистем у сфері сільськогосподарської діяльності. Провести розрахунки щодо прогнозування впливу основних видів мінеральних добрив;
а) розрахувати показники фактичного надходження токсичних елементів з встановленими видами добрив;
б) розрахувати можливе додаткове надходження токсикантів з добривом у ґрунтову систему;
в) встановити час досягнення критичної концентрації у ґрунті елементів, що підлягають контролю;
провести розрахунки щодо прогнозування надходження біогенних і токсичних елементів з основними видами мінеральних добрив у водні об’єкти: концентрацію хімічних елементів у стоці, винос хімічних речовин з річковим стоком, концентрацію хімічних елементів у верхньому шарі водної товщі;
оцінити безпечність (ризик) застосування основних видів добрив за певними хімічними елементами.
Методи досліджень - узагальнення літературних і фондових джерел, методи системного аналізу.
Результати досліджень були оприлюднені на VI державній науковій студентській конференції “Екологічні проблеми України та шляхи їх вирішення" (Біла Церква, 2007).
За результатами виконаних досліджень опубліковано 1 наукову працю.
1. Огляд літератури
1.1 Класифікація мінеральних добрив за впливом на агроекосистему
Мінеральні добрива - це екзогенні хімічні сполуки, за своїм складом поділяють на прості (містять лише один компонент із головних елементів живлення) і комплексні (містять не менше двох головних елементів живлення). Прості мінеральні добрива, залежно від елементу живлення, поділяють на азотні, фосфорні, калійні, магнієві, сірчані тощо, а комплексні - на складні, складно-змішані і змішані. За характером безпосередньої дії на ґрунт і рослини мінеральні добрива класифікують як фізіологічно й біологічно кислі, хімічно й фізіологічно лужні та фізіологічно нейтральні [2].
В основі класифікації мінеральних добрив за ступенем небезпечності лежить структура показників, яка враховує їхній вплив на екотоксикологічний, агрохімічний, гідрохімічний стан агроекосистеми. У межах визначених показників мінеральні добрива поділяють на 4 класи небезпечності (згідно з рекомендаціями ВООЗ щодо поділу хімічних речовин): І - високонебезпечні; II - небезпечні; III - помірно небезпечні; IV - малонебезпечні. Діапазон показників у межах класів небезпечності визначають за існуючими українськими і міжнародними нормативами (додаток 1).
Розроблена класифікація мінеральних добрив дає можливість провести їхню агроекологічну оцінку, визначити можливі негативні впливи і вчасно ввести обмеження на використання у сільськогосподарському виробництві добрив, які не відповідають певним екологічним нормативам.
При вивченні адитивних ефектів, ступінь стійкості агроекосистеми щодо хімічних речовин-забруднювачів оцінюють для конкретної речовини, джерелом якої може виступати мінеральне добриво. За М. Глазовською розрізняють [3]:
педохімічно активні речовини, які створюють кислотно-основні та окисно-відновні умови в ґрунті і впливають таким чином на загальний стан ґрунтової системи (переважно макроелементи та їхні сполуки - NO3--, SO42--, Сl-, Na+);
біохімічно активні речовини, які передусім впливають на живі організми мікрофлору, рослини, тварини (As, Cd, Pb, Cr, Zn, Ni, Cu, Sn, Hg, F - тощо);
речовини, здатні перебувати в ґрунті у таких формах, що призводить до їхньої міграції в поверхневі, ґрунтові та підземні води (NO3-, SO42-, Сl-, F-, Cd, Zn тощо).
За класифікацією В. Патика та Н. Макаренко [4] мінеральні добрива залежно від особливостей впливу на агроекосистему поділяються на (рис.1):
директивної (прямої) дії - негативний вплив на природне середовище спричинений токсичними домішками мінеральних добрив, серед яких найнебезпечнішими є ВМ, галогени, радіонукліди тощо, які і є безпосередніми забруднювачами (до цієї групи насамперед належать фосфорні добрива);
індирективної (непрямої) дії - негативний вплив на природне середовище відбувається внаслідок фізико-хімічних властивостей мінеральних добрив, які в ґрунті проявляють себе як хімічно, фізіологічно, біологічно кислі (лужні) і певним чином впливають на стан ґрунтового комплексу. При цьому змінюється реакція ґрунтового розчину, направленість процесів синтезу та розпаду гумусових сполук, активність біохімічних, мікробіологічних та інших процесів. Тим самим, зазначені добрива змінюють рухомість біогенів та токсикантів і можуть активізувати процеси міграції останніх у системах "добриво-ґрунт-рослина", "добриво-ґрунт-природні води". До таких добрив, передусім, належать азотні, які здебільшого є фізіологічно кислими або лужними.
Рис.1. Поділ мінеральних добрив за особливостями впливу на ґрунтову систему
Наведений поділ певною мірою умовний. Зокрема, фосфорні добрива можуть змінювати реакцію ґрунтового розчину, але цей вплив не такий значний, як азотних добрив. Азотні добрива можуть бути джерелом токсичних елементів, хоча значно меншою мірою, ніж фосфорні. Слід зазначити, що згідно з наведеним групуванням, більшість калійних і комплексних добрив займає проміжне положення
1.2 Вплив мінеральних добрив та їх компонентів на довкілля
1.2.1 Вплив мінеральних добрив на кислотно-основні властивості ґрунту
Нині агрохімічна наука має більш ніж достатньо доказів того, що під дією мінеральних добрив відбуваються зміни кислотно-основних властивостей ґрунтів [5-7].
В основі негативного впливу мінеральних добрив на кислотно-основні властивості ґрунту лежить процес біологічного окислення азоту й утворення кислот (у прикладі з сульфатом амонію - HNO3 і H2SO4). У ґрунті кислоти нейтралізуються, вступаючи у взаємодію з бікарбонатами ґрунтового розчину і катіонами вбирного комплексу [8].
Через деякий час у ґрунтовому вбирному комплексі, крім Н+ з'являється обмінний Аl3+, який токсичний для багатьох рослин. Вже при концентрації у розчині 2 мг/л А1 спостерігають різке погіршення розвитку кореневої системи, порушується вуглецевий, азотний, фосфатний обмін у рослинах. Вищі концентрації алюмінію призводять до різкого зниження врожаю зернових культур і навіть їхньої загибелі.
Нині у науковій літературі нагромаджено великий обсяг даних [9 -11], які свідчать, що підвищення кислотності ґрунтового розчину може істотно впливати на рухомість у ґрунті багатьох хімічних елементів, у тому числі токсичних, тим самим активізуючи перехід їх у рослини та міграцію за профілем ґрунту. У кислих ґрунтах (рН<6,5) рухомість таких елементів як Zn, Mn, Cu, Fe, Co, В та ін. значно збільшується. Вплив мінеральних добрив на геохімічні властивості ґрунтів проявляється не стільки у привнесенні низки елементів-забруднювачів, скільки у зміні особливостей міграції окремих груп ВМ, що зумовлює їхню рухомість. За даними тривалих дослідів Центральної дослідної станції Всеросійського інституту добрив і агрохімії [10], зменшення рН на 1,8-2,0 одиниці призвело до збільшення рухомості Zn у 3,8-5,4 рази, Cd у 4-8, РЬ - у 3-6 і Сu у 2-3 рази. При використанні азотно-калійних добрив величина рН знизилася на 0,1-0,2 одиниці, а коефіцієнт рухомості у ґрунті підвищився: Zn - з 13,4 до 19%, Сu - з 2,6 до 4,7, РЬ - з 5,0 до 7,4, Cd - з 19,6 до 28,3%.
Змінюючи реакцію ґрунтового розчину, мінеральні добрива призводять до підвищення рухомості токсичних елементів і опосередковано діють на процеси переходу їх у рослини: зниження рН водної витяжки з 6,5 до 4,0 підвищує забруднення рослин токсичними елементами з 4 до 20 разів [4].
Найактивніше надходження ВМ із ґрунту в рослини відбувається за кислої реакції ґрунтового розчину, що підтверджується результатами досліджень, проведених у тривалих дослідах з Cd, Pb, Ni, Cr, на різних ґрунтових відмінностях. Вапнування і внесення у ґрунт інших природних сорбентів дає змогу активно впливати на ці процеси. Але підвищення рН з метою зниження вмісту ВМ (зокрема кадмію) у продукції рослинництва ефективне не для всіх видів рослин. Ю. Алексєєвим [12] було встановлено, що вапнування призводило до надходження кадмію у рослини ячменю і бобових культур.
Серед традиційних мінеральних добрив, які можуть активно впливати на кислотно-основні властивості ґрунту, найбільшою активністю характеризуються азотні, серед яких ті, що зміщують рівновагу ґрунтового розчину в бік: підкислення - аміачна селітра NH4NO3, аміак рідкий NH3, аміак водний NH4OH, сульфат амонію (NH4) 2SO4, сульфат амонію-натрію (NH4) 2SO4+Na2SO4, хлористий амоній NH4C1, сечовина (карбамід) CO (NH2) 2; підлуження - натрієва селітра NaNO3 (16% N), кальцієва селітра Ca (NO3) 2-3H2O (17,5% N) [7].
На кислотно-основні властивості ґрунту, хоча і меншою мірою, впливають також калійні і фосфорні добрива. Серед калійних добрив на першому місці калімагнезія K2SO4 MgSO4; на другому - K2SО4 і на третьому - КС1. Калійні добрива, де присутній іон SO42-, спричиняють збільшення розчинності алюмінію, й обмінна кислотність зумовлена саме його вмістом. Фосфорні добрива здебільшого мало впливають на зміну кислотно-основних властивостей ґрунтів - вони здатні спричиняти лише слабке підкислення (суперфосфати), або дещо знижувати кислотність ґрунту (преципітат, мартенівський шлам, знефторений фосфат, фосфоритне борошно) [7].
1.2.2 Біогеохімічний колообіг та забруднення полютантами верхніх шарів ґрунту внаслідок застосування мінеральних добрив
Використання мінеральних добрив може істотно змінювати біогеохімічний колообіг речовин (рис.2), що нерідко призводить до загострення екологічних проблем [4, 11, 13].
Використання мінеральних добрив сприяє включенню біологічно активних елементів (БАЕ) у різні типи міграції, які послідовно змінюються. При видобуванні і виробництві мінеральних добрив БАЕ включаються у техногенну міграцію, при застосуванні - у біогенну. Усі ці типи міграції є складовими єдиного біогеохімічного колообігу хімічних елементів у біосфері. Аналіз надходження БАЕ в агроекосистеми різних ґрунтово-кліматичних зон України свідчить, що найбільша їхня кількість надійшла з мінеральними добривами у зоні Лісостепу протягом 1966-1980 pp., а з 1980 по 1990 pp. - у зоні Степу (рис.3).
Хоча наявність у мінеральних добривах домішок ВМ є фактом встановленим, але інформація щодо забруднення ґрунту цими елементами в результаті застосування мінеральних добрив носить дещо суперечливий характер.
Результати багатьох досліджень [4, 5, 11] засвідчують, що добрива не є істотним джерелом ВМ, і при застосуванні їх не відбувається істотного підвищення вмісту ВМ у ґрунті, але на відміну від інших хімічних сполук, які підлягають процесам деструкції, кількість їх з часом у довкіллі збільшується, біокумуляція ВМ у ланцюгах екосистем дуже висока. На думку Н. Мілащенка [14], людина, що знаходиться на вершині трофічного ланцюга може одержувати продукти з концентрацією токсикантів у 100-10 000 разів вищою, ніж у ґрунті, а період напіввиведення дорівнює сотням років (Cd - 110, Zn - 510, Cu - 1500, Pb - кілька тисяч років). Щороку з мінеральними добривами вноситься 2150 кг кадмію. Крім того, добрива, змінюючи агрохімічні властивості ґрунту, можуть впливати на рухомість ВМ у ґрунті та надходження їх у рослини.
Поступово нагромаджено дані, які свідчать, що при систематичному застосуванні добрив спостерігають тенденції до підвищення валового вмісту ВМ, на фоні чого відбувається істотне збільшення кількості їхніх рухомих сполук у ґрунті. Так, Ю. Потатуєвою зі співробітниками [15] встановлено, що систематичне тривале (60 років) застосування баластних та концентрованих мінеральних добрив на дерново-підзолистому ґрунті призвело до нагромадження рухомих форм Cd, Mn, Мо.
Як правило, внесення азотних добрив призводить до підвищення рухомості Mn, Fe, Zn, Cd у ґрунтах і практично не змінює рухомості Сu і Ni, a рухомість РЬ при цьому знижується. Фосфорні добрива зменшують рухомість ВМ у ґрунті в результаті утворення важкорозчинних фосфатів металів. Калійні добрива менше, ніж азотні і фосфорні впливають на зміну рухомості металів.
Низкою досліджень показано, що внаслідок тривалого застосування мінеральних добрив у ґрунті відбувається інтенсивне нагромадження фтору. Доведено, що з фосфорними добривами у ґрунт надходить 2 - 12 кг/га фтору на рік: при внесенні 60 кг/га Р2О5 у вигляді суперфосфату до ґрунту може надійти 6-8 кг фтору; внесення 40 кг фосфору у вигляді амофосу супроводжується внесенням 7 кг/га фтору; з кожною тонною фосфоритного борошна - 19-37 кг фтору. Слід зазначити, що застосування фосфорних добрив призводить не лише до підвищення загального вмісту фтору у ґрунті, але й до погіршення біологічної активності ґрунту та швидкого нагромадження фтору безпосередньо доступного рослинам, яке, може становити 90%, порівняно з контролем.
У підвищених кількостях хлор негативно впливає на сільськогосподарські рослини. Характер його дії проявляється у зниженні кількості хлорофілу у листі, інтенсивності фотосинтезу, погіршенні водного режиму і транспірації [2]. Хлор має високу здатність до горизонтальної та вертикальної міграції, поряд з цим він може рухатися з висхідними токами води [9]. Негативна дія хлору найбільше проявляється на піщаних ґрунтах, які мають підвищену кислотність. На дерново-підзолистих ґрунтах в орному шарі при внесенні калійних добрив, що містять хлор, вміст цього елемента може зростати на 60-290% залежно від виду культури, умов зволоження та інших факторів [4].
Мінеральні добрива, що містять фосфор, можуть призводити до збільшення у землях сільськогосподарського використання хімічних елементів, які мають природну радіоактивність. Відомо, що у деяких штатах США концентрація урану-238 у ґрунтах за 80 років застосування фосфорних добрив збільшилася удвічі. Подібне явище спостерігали також у Німеччині, де на окультурених ґрунтах вміст природнорадіоактивних елементів (урану і радію) на 6-9% вище, ніж на неокультурених. У ґрунт з простим суперфосфатом надходить значна кількість стабільного стронцію [16].
Серед хімічних елементів І класу небезпечності (Cd, Pb, As, F), що надходять у агроекосистеми з мінеральними добривами, найбільше внесено фтору. Його кількість, що надходить на сільськогосподарські угіддя у цілому по Україні у різні періоди, може коливатися в межах 89-340 тис т. Надходження свинцю дещо менше - 54-560 т, кадмію та миш'яку - 7,2-91,5 і 19,2-27,6 т відповідно.
За розмірами надходження в агроекосистеми з мінеральними добривами хімічні елементи 1 класу небезпечності можна розмістити у низхідній послідовності: F> Pb> As> Cd (рис.4).
Визначення загального рівня надходження хімічних речовин у агроекосистеми ще не дає можливості провести об'єктиву оцінку небезпечності такого процесу. Для встановлення фактичного рівня небезпечності забруднення хімічними речовинами природних екосистем М. Глазовський [17] запропонував використовувати модуль техногенного геохімічного тиску, що показує кількість речовини, яка у певному регіоні переходить із техногенних потоків у природні. Модуль розраховують за співвідношенням мобілізованої речовини до площі регіону:
Dm= T/S,
де Dm - модуль техногенного геохімічного тиску, г/га-рік; Т - мобілізована речовина, г; S - площа, га.
Розраховані М. Глазовським середньозважені модулі техногенного тиску для низки ХЕ становлять:
F, Pb, Zn, Cu - 100-1000 г/га-рік;
As, Cd, Ni - 10-100 г/ га-рік;
Co - 1-10 г/га-рік.
Виконані за таким принципом розрахунки показали, що рівень техногенного геохімічного тиску Cd, Pb, As і F найвищий для агроекосистем Полісся, Dm Cd для них коливається в межах 0,63-1, 20, DmPb - 4,31-8,29, DmAs - 1,55-3,64, DmF - 2207-6259 г/га-рік. Для областей Лісостепу модуль техногенного геохімічного тиску дещо нижчий. Найменший тиск БАЕ при застосуванні мінеральних добрив спостерігали в агроекосистемах Степу, де DmCd коливався у межах 0,57-0,78; DmPb - 2,53-3,94; DaAs - 1,34-1,89; DmF - 1799-3001 г/га-рік (додаток 2). Така залежність пов'язана як з рівнем застосування мінеральних добрив та їхнім асортиментом, так і з величиною площі сільськогосподарських угідь деяких областей.
При застосуванні мінеральних добрив у різних природно-кліматичних зонах України величина Dm для більшості елементів - у межах середнього. Винятком, як правило, є фтор, для якого модуль техногенного геохімічного тиску становить 2700 - 2900 г/га-рік, при середньому рівні 100-1000 г/га-рік. Це свідчить про те, що мінеральні добрива є активним антропогенним джерелом фтору в довкіллі. При їх застосуванні відбувається перерозподіл фтору між літосферою і педосферою з явною тенденцією нагромадження у ґрунтах сільськогосподарського використання (рис.5).
У межах окремого поля, яке може виступати як складова частина єдиної агроекосистеми, мінеральні добрива є істотним, але не єдиним джерелом токсичних елементів. У стаціонарному досліді Інституту землеробства УААН на темно-сірому опідзоленому ґрунті було вивчено обсяги надходження БАЕ з традиційними мінеральними добривами: аміачною селітрою, суперфосфатом простим гранульованим і калійною сіллю, а також з органічними добривами і меліорантами.
Участь азотних, фосфорних, калійних, органічних добрив та меліорантів у надходженні As, Cd, Pb, F у ґрунт залежить від системи удобрення. При мінеральній системі удобрення зернових культур (пшениця озима, ячмінь) найістотнішим джерелом БАЕ є фосфорні добрива - кількість елементів, що з ними надходить, становить 44,7 - 92,7% загальної (Рис.6). При органо-мінеральній системі удобрення в ґрунт з органічними добривами надходить близько 86% загальної кількості БАЕ. Співвідношення між надходженням Cd з фосфорними і органічними добривами становить близько 1: 2, Pb і As - 1: 10 (рис.7).
Близько 70% БАЕ надходить в агроекосистеми з фосфорними добривами, з азотними - близько 12, калійними - 6, вапняковими матеріалами - 13%.
Органічні добрива відіграють роль біоконцентраторів і рециркуляторів БАЕ в агроекосистемах, з ними в грунт надходить близько 60% загальної кількості БАЕ [18]. Використання низькоконцентрованих фосфорних добрив може у кілька разів збільшувати надходження БАЕ в агроекосистеми.
Рисунок 6. Мінеральна система удобрення.
Рисунок 7 Органо-мінеральна система удобрення.
1.2.3 Вплив мінеральних добрив на стан природних вод
Використання мінеральних добрив може істотно змінювати біогеохімічний колообіг речовин, що нерідко призводить до загострення екологічних проблем, у тому числі зумовлених станом підземних та поверхневих вод. За даними Й. Гриба, М. Клименка, В. Сондак [19], питома вага поверхневого стоку за лімітуючих джерел забруднення з сільськогосподарських угідь становить 0,25 од., в тому числі токсичних речовин - 0,40, з урбанізованих територій - 0,12 од. У Швеції понад 70% азоту і 50% фосфору надходить у водоймища з сільськогосподарських угідь; у США знайдено високі концентрації азоту (10 мг/л) у річках, що протікають через аграрні райони; У Німеччині 54% азоту надходить у водоймища з сільськогосподарських угідь, 24 - з промисловими скидами і лише 22% - з побутовими стоками. До речовин, що являють загрозу природним водам, належать біогенні елементи і передусім сполуки азоту, а також ВМ, фтор, хлор та ін. [20].
Біогенні та токсичні елементи у природні води можуть надходити внаслідок як горизонтальної, так і вертикальної міграції. Контроль і запобігання цим процесам нині є важливим завданням.
Вертикальна міграція. Вважають, що одним з небезпечних видів забруднення водних джерел є забруднення сполуками азоту. Нітратний азот здатний вимиватися з інфільтраційними водами на значну глибину. Дослідженнями, проведеними на чорноземі опідзоленому при тривалому застосуванні добрив (35 років) було встановлено вимивання нітратів на глибину близько 10 м з максимумом нагромадження на глибині 2-4 м [21].
Вимивання з ґрунту іншого біогенного елемента - калію, залежить від типу ґрунту, водного режиму ґрунту, резервів калію у ґрунті, процесів мобілізації та фіксації калію. Максимальне вимивання калію при внутрішньоґрунтовій міграції на різних типах ґрунтів безпосередньо з калійних добрив становило 21-30 кг/га, а відносна величина - 21 - 25% внесеної дози. Виявлено, що калію вимивається менше, ніж Са2+ і Mg2+ і більше, ніж Na+ і NH4+, а вимивання аніонів, з якими мігрують катіони, підпорядковано такій залежності Сl - > SO42 - > NO3 - > РО43 - [21].
Горизонтальна міграція. Переміщення речовин з водними потоками - найголовніший механізм горизонтального перерозподілу хімічних речовин у агроландшафті. Серед усіх видів горизонтальної міграції найбільшого значення в обміні речовин набули процеси поверхневого водного стоку. Останні 20 років надходження біогенних речовин з поверхневим стоком у водосховища Дніпра збільшилося удвічі [19, 22]. При цьому частка сільгоспугідь у надходженні загального азоту становить 70%, мінерального фосфору - 36%. Внаслідок виносу добрив формується 11% річного стоку хлоридів, 3 - сульфатів, 8 - натрію, калію, 7 - нітратів, 11 - нітритів, 8% - фосфатів. Більшість басейнів малих річок, особливо в зоні Лісостепу і Степу України, продовжують зазнавати доволі великого антропогенного навантаження в результаті сільськогосподарського виробництва.
Поряд з процесами забруднення водоймищ токсичними елементами і сполуками, важливе значення має вплив мінеральних добрив на процеси евтрофікації. Поверхневий стік біогенних елементів мінеральних добрив активізує процеси евтрофікації. Найрозповсюдженішим проявом евтрофікування водоймищ є цвітіння води. Воно властиве всім гіпертрофним водоймам і зумовлено масовим розвитком синьо-зелених ціанобактерій, які продукують токсини. Токсини синьо-зелених ціанобактерій належать до високотоксичних природних сполук, які діють на центральну нервову систему, а також порушують вуглеводневий та білковий обмін [23].
Токсична дія вод евтрофікованого водоймища може бути зумовлена також нагромадженням нітратів і нітритів. У період активної життєдіяльності та після відмирання водорості поповнюють водоймище значною кількістю азотвмісних речовин, у тому числі й біологічно активними амінами. Останні, при взаємодії з нітратами і нітритами утворюють висококанцерогенні нітрозаміни.
1.2.4 Вплив мінеральних добрив на біологічні об’єкти
Мінеральні добрива суттєво впливають на гігієнічну якість сільськогосподарських культур.Ю. Алексеєв [12] повідомляє, що застосування мінеральних добрив без урахування вмісту макро - і мікроелементів у ґрунті може призвести до прихованих форм ендемій, у результаті створення екстремальних умов для проявлення дефіциту деяких елементів, необхідних для функціонування організму. Агрохімічною наукою нагромаджено велику кількість даних про прямий зв'язок між застосуванням азотних добрив і нагромадженням надлишкової кількості нітратів у сільськогосподарських рослинах [2, 4, 25].
В. Ладонін [26] на основі узагальнення результатів дослідів, проведених установами Географічної мережі дослідів Росії, робить висновок, що, в цілому, є достатньо тісний зв'язок між вмістом рухомих форм ВМ у ґрунтах і нагромадженням їх рослинами.
Узагальнення результатів багатьох наукових досліджень дає змогу виділити основні негативні ефекти, що виникають при застосуванні мінеральних добрив: забруднення верхніх шарів ґрунту потенційно небезпечними ВМ, галогенами, радіонуклідами тощо; зміна кислотно-основних властивостей ґрунту при застосуванні мінеральних добрив; вплив на біологічну активність ґрунту; активізація процесів міграції токсичних і біогенних елементів у горизонтальному та вертикальному напрямах. Зміни, що відбуваються у ґрунті, спричиняють певні порушення у суміжних компонентах агроекосистеми. Через ґрунт мінеральні добрива опосередковано впливають на фізіологічні процеси у рослинах, що стає причиною погіршення їхньої гігієнічної якості. Вони також активізують процеси міграції, що призводить до погіршення якості ґрунтових вод, а також вод наземних водоймищ із впливом на екотоксикологічний стан водних екосистем.
2. Матеріал та методика досліджень
2.1 Місце та умови проведення досліджень
Територія Білоцерківського району знаходиться у лісостеповій зоні правої сторони басейну річки Дніпро, південно-західної частини Київської області. Рельєф регіону відноситься до ерозійно-акумулятивного типу. Північна частина його має слабко хвильовий рельєф із неглибокими річковими долинами. Південна частина району більш рівнинна, що зумовлює схильність до розвитку водної ерозії.
Найбільш поширеними ґрунтами регіону являється чорноземи типові малогумусні (85%), темно-сірі опідзолені (5%), лугові чорноземи (3,5%), супіщані та піщані (2,5%), болотні та інші (3%).
Білоцерківський район Київської області знаходиться в межах помірно - континентального типу клімату, характерною ознакою якого є тепле та вологе літо, а також прохолодна зима з невеликою кількістю снігу (в останні роки). Середня температура січня −6°, липня +19,5°. Тривалість вегетаційного періоду 198-204 дні. Сума активних температур поступово збільшується з Півночі на Південь від 2480 до 2700°. За рік на території області випадає 500-600 мм опадів, головним чином влітку.
Переважаючі ґрунтові відміни - дерново-підзолисті, опідзолені чорноземи, темно-сірі і світло-сірі лісові ґрунти, глибокі малогумусні чорноземи, в долинах рік - дерново-глеєві, лучні й болотні ґрунти. Зустрічаються лучно-чорноземні, лучні солонцюваті, солончакові і болотні солончакові ґрунти.
З корисних копалин виявлені і розробляються переважно мінеральні будівельні матеріали: граніти, гнейси, каолін, глини, кварцеві піски. Є невеликі поклади торфу. Є джерела мінеральних радонових вод.
Внаслідок густої мережі річок, озер і ставків Білоцерківський район характеризується як багатоводний. По території району протікають: р. Рось - 54.8 км., р. Протока - 23,2 км., р. Красна - 8,9 км., р. Сквирка - 7,8 км., р. Кам'янка - 20,2 км., р. Узинка - 16,5 км., р. Насташка - 9,3 км., джерела мають протяжність 9,6 км. Притоки річок складають 71 км., ставки займають 175 га., рибкомбінатовські водойми 871 га. На територіі району є 5 водосховищ: Глибочанське - 757,7 га., Середнє - 165 га., Шкарівське - 71 га., Блощинське - 90 га., Матюшанське - 78 га. Глибочанське водосховище служить основним водопостачальником питної води для м. Біла Церква.
2.2 Методика проведення досліджень
Основою для написання підрозділу 3.1 дипломної роботи стали збір, обробка та систематизація матеріалів річних звітів Районної відділу екологічної інспекції м. Біла Церква. Підрозділи 3.2 та 3.3 написані за результатами власних досліджень.
Прогнозування надходження біогенних і токсичних елементів з мінеральних добрив у ґрунт [27, 28]
Прогнозування ризику застосування мінеральних добрив основане на визначенні часу досягнення критичної концентрації у ґрунті елементів, що підлягають контролю.
Проведення розрахунків Тк дає можливість оцінити потенційну небезпеку виду мінерального добрива і, у разі потреби, вжити необхідних заходів для поліпшення його якісного складу або обмежити його використання в умовах нестійких екосистем.
Відношення вмісту токсичних елементів у ґрунті при застосуванні мінерального добрива до їхнього фонового вмісту (контрольний варіант) можна використовувати як показник екологічного стану ґрунтової системи. Відомо, що забрудненим можна вважати такий ґрунт, в якому вміст токсичного елемента перевищує фоновий уміст у 2-3 рази.
Час досягнення критичної концентрації токсикантів у ґрунті (Тк) являє собою відношення можливого додаткового надходження токсичних елементів з добривом (А) до фактичного (G): TK = A/G.
Можливе додаткове внесення токсичних елементів у ґрунт з добривом може бути розраховано як щодо рівня ГДК, так і щодо фонового вмісту ХЕ у ґрунті: А = (ГДК - F) 3 000 000 kt;
А = 2F 3 000 000 kt;
де А - можливе додаткове внесення токсичних елементів у ґрунт з добривом, мг/га; ГДК - граничнo допустима концентрація, мг/кг (додаток 3); F - фоновий вміст токсичного елемента у ґрунті, мг/кг; 3 000 000 - маса орного шару ґрунту в перерахунку на суху речовину, кг/га; kt - коефіцієнт стійкості, що враховує властивості ґрунту і віддзеркалює здатність ґрунту утримувати ХЕ у фіксованому стані у балах.
Коефіцієнти стійкості (kt), розраховані для різних типів ґрунтів, наведено у додатку 4.
Фактичне надходження токсичних елементів у ґрунт з добривом (G) розраховується як: G=dg2100/g1,де d - доза добрива за діючою речовиною, кг/га; g1 - вміст діючої речовини у добриві,%; g2 - вміст токсичного елемента у добриві, мг/кг (дод.5)
За терміном досягнення критичної концентрації БАЕ у ґрунті запропоновано таку градацію ризику застосування мінеральних добрив: < 10 років - високонебезпечний; 10-30 - небезпечний; 31-100 - помірно небезпечний і > 100 років - малонебезпечний рівень.
Прогнозування надходження біогенних і токсичних елементів з мінеральних добрив у водні об'єкти [29]
Для розробки експертної оцінки надходження біогенних і токсичних елементів у водні об'єкти внаслідок застосування мінеральних добрив можна керуватися визначенням виносу хімічних речовин з рідким стоком (Р) за формулою: Р= Сст·W·F/1000,де Сст - концентрація хімічних елементів у стоці, мг/л (розраховують для кожного елементу окремо); W - об'єм стоку, м3/га; F - площа, для якої роблять розрахунок, га (рекомендовано брати площу 20 га, що відповідає 1 га водної поверхні водоймища).
Орієнтовний об'єм стоку для території України, визначений за картосхемами ізоліній поверхневого стоку талої води, становить близько 50 м3/га.
Концентрація ХЕ у стоці (Сст) передбачає врахування фактичної кількості ХЕ, які надходять у ґрунт з мінеральним добривом, а також можливість переходу їх у поверхневий стік і розраховують за формулою:
Сст= G · b, мг/л
де G - фактична кількість ХЕ, які надходять з добривом у ґрунт, кг/га;
b - параметр переходу ХЕ з добрива у стік, мг·га/л·кг.
Використовуючи відомий ряд водної міграції ХЕ, запропонований О. Перельманом, а також спряженість хімічних властивостей біогенних і токсичних елементів, встановлено величини b для ХЕ, джерелом яких можуть виступати мінеральні добрива: N, F, СІ, Zn, Cd - 0,010 мг·га/л·кг; Р, As - 0,0013 мг·га/л·кг; К, Cu, Ni, Co, Pb, Cs - 0,003 мг·га/л·кг
Розрахунок не передбачає врахування вмісту рухомих форм поживних речовин в орному шарі ґрунту, зміни концентрації хімічного елемента у стоці при зміні його вмісту у ґрунті, а також коефіцієнтів, що характеризують вплив агротехнічного фону на процеси латеральної міграції ХЕ.
При надходженні з одиниці сільськогосподарських угідь на одиницю водної поверхні при рівномірному розподілі ХЕ у верхньому шарі води (0,3 м) концентрація його становитиме:
С=Р/1000h, мг/л,
де h - глибина забрудненого шару.
Порівняння розрахункової концентрації з ЛД50, ЛК50 та іншими показниками небезпечності для водних організмів, а також з нормативами якості води (додаток 6) дає змогу оцінити безпечність (ризик) застосування добрива за певним елементом.
3. Результати досліджень
3.1 Стан ґрунтів та водних об'єктів по білоцерківському району
Землі, ґрунти відіграють багатогранну роль у розвитку і функціонуванні біосфери, забезпечують біологічний кругообіг речовин у природі, є головним середовищем виробництва у сільському господарстві, просторовим базисом розміщення і розвитку всіх галузей господарства.
У зв’язку з особливостями географічного положення територія Київської області характеризується різноманітним ґрунтовим покривом, який представлено поліським і лісостеповим типами.
Висока щільність та особливості, які склалися в розвитку промисловості і сільського господарства, обумовили високий рівень освоєності земельного фонду.
Високий рівень розвитку виробничих сил і сприятливі для ведення сільськогосподарського виробництва грунтово-кліматичні умови, особливо у лісостеповій зоні області, обумовили інтенсивне використання земель.
За даними відділу екологічного контролю (м. Біла Церква) земельні ресурси сільськогосподарського призначення по району становлять 99,6 тис. га (табл.1).
Динаміка обсягів ріллі за 1991 - 2004 роки свідчить про зменшення їх площ з 82,2 тис. га до 74,1 тис. га та скорочення площ під багаторічними насадженнями майже вдвічі.
Станом на 2006 рік відсоток сільгоспугідь у складі сільгосппідприємств Білоцерківського району підвищився (на 12,66%) внаслідок збільшення площ ріллі на 17,594 тис. га.
Розорюваність земель по району становить 94,5%. Майже в двічі зросли площі під багаторічними насадженнями та під сіножатями і пасовищами.
Таблиця 1. Наявність земель сільськогосподарського призначення в сільгосппідприємствах Білоцерківського району (тис/га).
| Рік | С/г угіддя | Рілля | Багаторічні насадження | Перелоги | Сіножаті | Пасовища |
| 1991 | 87,822 | 82,222 | 0,795 | - | 1,910 | 1,677 |
| 1992 | 88,107 | 81,275 | 0,565 | - | 2,155 | 1,677 |
| 1993 | 86,072 | 81,825 | 0,579 | - | 2,084 | 1,684 |
| 1994 | 85,555 | 81, 201 | 0,581 | - | 2,107 | 1,669 |
| 1995 | 85,991 | 81,416 | 0,532 | - | 2,109 | 1,934 |
| 1996 | 85,942 | 82,134 | 0,504 | - | 2,148 | 2,151 |
| 1997 | 85,760 | 80,956 | 0,504 | - | 2,150 | 2,149 |
| 1998 | 85,328 | 80,681 | 0,314 | - | 2,098 | 2,045 |
| 1999 | 84,412 | 80,027 | 0,314 | - | 2,079 | 1,866 |
| 2000 | 82,901 | 78,606 | 0,314 | - | 2,087 | 1,894 |
| 2001 | 82,901 | 78,606 | 0,314 | - | 2,087 |
1,894
2002
82,901
78,606
0,314
-
2,087
1,894
2003-2004
86,94
74,106
0,403
-
2,083
1,883
2005 - 2006
99,6
91,7
0,738
0,551
7,67
Інформація про застосування засобів хімізації по Білоцерківському району представлена у табл.2 та рис.8-11).
Таблиця 2. Динаміка удобрених площ с. - г. угідь, 2004-2006рр.
| Рік | Загальна посівна площа під урожай поточного року, га | Удобрена мінер. добривами (фізична), га | % до заг. площі | Удобрена орг. добривами га | % до загальної площі |
|
|
|
|
|
|
|
| 2004 | 72653 | 28343 | 39 | 5277 | 7,3 |
| 2005 | 69685 | 26435 | 38 | 6266 | 9,0 |
| 2006 | 65568 | 33496 | 51 | 5102 | 7,8 |
| Середнє за 3 роки | 69302 | 29425 | 43 | 5548 | 8,0 |
З наведених даних можна побачити, що за останні три роки кількість площ, де внесені мінеральні добрива зросла на 12%.
За період 1991-2006 рр. внесення мінеральних добрив зменшилось на 166,5 кг/га, або у 4,7разів. Отже, в залежності від питомих кількостей внесених добрив Білоцерківський район відноситься до районів з низькою інтенсивністю внесення. За останні три роки найвищі обсяги внесення мінеральних добрив відмічено у 2004 році. Найбільше вноситься азотних добрив - в середньому за три роки 21333 кг д. р., калійних було внесено 8263 кг д. р. та фосфорних - 6997 кг Р2О5.
Рис 8. Динаміка внесення мінеральних добрив по Білоцерківському району,1991–2006рр. кг/га
За період 1991-2006 рр. внесення органічних добрив скоротилося до 3,3 т/га у 2006 році, тобто у 3,5 рази. За останні три роки в середньому вносили щорічно 234780 т органіки.
На основі аналізу об’ємів внесення пестицидів на ґрунти в минулі роки Білоцерківський район можна віднести до зон високого навантаження (3,6 -3,8 кг/га у 1991 -1992 роках). За останні п’ять років (2002 -2006 роки) внесення отрутохімікатів скоротилося до 0,50 кг/га, тобто у 7,0 разів. Поясненням цьому є дві причини: незадовільний фінансовий стан господарств та застосування препаратів останнього покоління, які використовуються у дуже малих кількостях (грамах діючої речовини на гектар).
Рис.9. Динаміка внесення мінеральних добрив по видам по Білоцерківському району, 2004-2006рр., кг
Рис.10 Динаміка внесення органічних добрив по Білоцерківському району, 1991-2006 рр., т/га
Рис.11 Динаміка внесення пестицидів по Білоцерківському району, кг/га
Реальну загрозу для навколишнього природного середовища являє стан зберігання добрив та отрутохімікатів у Білоцерківському районі (табл.3). Станом на 2005-2006 роки у районі не існує складських приміщень для зберігання добрив, відсутні також гноєсховища.
Таблиця 3. Стан складських приміщень для хімічних меліорантів у Білоцерківському районі
| № п/п | Назва | Один. виміру | Роки | |||
|
|
|
| 2000-2003 | 2004 | 2005 | 2006 |
| 1 | Господарських складів з 2-х кратним обігом | шт. /тис. т | 30/14,0 | 29/14,0 | немає | немає |
|
| сільгоспхімії | шт. /тис. т | 1/4 | 1/4 | немає | немає |
| 2 | Отрутохімікатів | шт. /тис. т | 29/615 | 29/85 | 32 | 32 |
|
| в т. ч. паспортизовано | шт. /тис. т | 23/477 | 18 | 32 | 32 |
| 3 | Гноєсховища | шт. /тис. т | 23/92,0 | 23 | немає | немає |
Агрохімікати та пестициди часто зберігаються у неналежних умовах (фото 1 - 4), з порушеннями техніки безпеки, що призводить до забруднення ґрунту на полях та підземних вод, які є основним джерелом поповнення р. Рось та її притоків.
Фото 1-4. Зберігання мінеральних добрив
Безумовно, зменшення обсягів агрохімікатів та пестицидів сприятливо позначається на екологічній ситуації у районі. Але, в той же час, спостерігається зменшення родючості ґрунтів. Так, уміст гумусу скоротився з 3,9% у 1963 році до 2,9% - у 2006 році. Негативно позначилася на родючості ґрунтів відсутність агрохіммеліоративних заходів, за період 1991 - 2004 років вапнування ґрунтів проводилося лише на площі 180 га у 1999 році, в той час, як відомо, застосування мінеральних добрив у попередні роки зумовило значне підвищення кислотності ґрунтів. За останні два роки (2005 - 2006) проведено вапнування на ґрунтах загальною площею 481 га, на 39,5 га проводилися культурнотехнічні заходи.
В 2006 році мережею гідрометслужби на базі р. Рось проводились спостереження за станом забруднення водних об’єктів Білоцерківського району за основними гідрохімічними показниками (табл.4).
За даними спостережень Центральної геофізичної обсерваторії вміст розчиненого кисню у воді був достатнім і знаходився в межах 8-11 мгО2 /дм3.
Таблиця 4. Середньорічні концентрації забруднюючих речовин (мг/дм3) у воді річок Білоцерківського району за 2005-2006 рр.
|
| Найменування забруднюючих речовин | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Місце спостереження за якістю води | Завислі речовини | БСК5 | Мінералізація | Суль-фати | Хлориди | Азот амоній-ний | Нітрати | Нафтопродукти | Інші речовини, які про-нормовані | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ГДК речовин: комунально-побутові рибогосподарські |
|
3 3 |
1000 1000 |
500 100 |
350 300 |
2 0,5 |
45 40 |
0,3 0,05 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| р. Рось, 500 м. вище скиду о/с КОВПКВГ, “Київоблводоканал" с. Томилівка | 5,45 | 3,78 | 345,0 | 26,06 | 30,4 | 1,07 | 3,7 |
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| р. Рось, 500 м. нижче скиду о/с КОВПКВГ, “Кіївоблводоканал" с. Томилівка | 6,3 | 4,39 | 378,0 | 25,11 | 33,02 | 1,23 | 5,85 |
| | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| р. Протока, 500 м вище скиду Білоцерковського рибгоспу | 13,0 | 4,85 |
| 42,46 | 45,2 | 1,49 | 19,17 |
|
Водні об’єкти Київської області та, зокрема, Білоцерківського району були забруднені переважно сполуками азоту та сполуками важких металів, середньорічні концентрації яких становили: фенолів - на рівні ГДК; сполук міді - 1-3 ГДК; сполук заліза загального - 1-4 ГДК, марганцю - 1-5, цинку - 1-3 ГДК, сполук хрому шестивалентного - 5-13 ГДК на всіх річках і водосховищах району. Порівняно з 2004 роком, стверджують спеціалісти Центральної геофізичної обсерваторії, збільшились концентрації сполук заліза загального в річках Білоцерківського району та Київської області. Центральною геофізичною обсерваторією проводились також гідробіологічні спостереження на р. Рось.
За значеннями показників води у відібраних пробах відповідають нормативам СанПіН 4630 для водойм питного призначення. Але мали місце перевищення в питному водозаборі на м. Біла Церква по ХСК у 1,5 рази, по БСК у 1,3 рази. Дані щодо хіміко-аналітичного контролю якості водних ресурсів проведених Держуправлінням в 2006 році свідчать про тенденцію зростання забрудненості поверхневих водойм біогенними елементами. Причиною цього є високий рівень зношеності основних фондів, незадовільний стан частини водопровідно-каналізаційних мереж, незадовільна, неритмічна робота очисних споруд. Проводився контроль поверхневих водойм дендропарку “Олександрія” м. Біла Церква в зв’язку з забрудненням Cr (VI) та азотними сполуками, зокрема NH4+. Порівняно з 1994 р, коли з’явилось забруднення Cr (VI), його концентрація різко зменшується, але спостерігається міграція Cr (VI): однозначно зменшується вміст Cr (VI) у джерелі, але порівняно з 2004 роком дещо збільшився у ІІ і ІІІ ставках. Продовжується спостерігатись висока концентрація нітратів, нітритів, амонію у джерелі та 1, 2, 3 ставках парку. 3.2 Агроекологічна характеристика основних традиційних видів мінеральних добрив З агроекологічної точки зору, важливими для оцінки можливої негативної дії мінеральних добрив на довкілля є: кількісний та якісний склад мінеральних добрив, у тому числі домішок; особливості впливу на ґрунтовий комплекс і, в тому числі на кислотно-основні властивості ґрунтового розчину; процеси вилуговування та міграції біогенних елементів та токсикантів; активність мікробіологічних та біохімічних процесів у ґрунті; вплив на якість сільськогосподарської продукції [4]. 3.2.1 Азотні добрива Сировиною для виробництва більшості азотних добрив є аміак і азотна кислота, які синтезують з атмосферного повітря або утилізують з газів, що є відходами різних промислових виробництв. Азотні добрива в багатьох випадках підкислюють або підлужують ґрунтовий розчин, що є результатом їхньої фізіологічної кислотності або лужності. Нітратний азот не піддається фізико-хімічному та фізичному поглинанню у ґрунтах, зберігає високу активність і за певних умов може вимиватися у ґрунтові води. Максимально допустимі річні норми азоту мінеральних добрив у різних зонах України: Полісся і Лісостеп - 140, Степ - 180 кг/га поживних речовин (за винятком культурних пасовищ) [30]. Азотні добрива в якості домішок можуть містити певну кількість мікроелементів [4]: As - 2,2-120 мг/кг; Вг - 185-716; Cd - 0,05-8,5; Co - 5,4-12; Сг - 3,2-19; Cu - <1-15; Hg - 0,3-2,9; Mo - 1-7; Ni - 7-34; Pb - 2-27; Sn - 1,4-16; Zn - 1-42 мг/кг. Вітчизняна аміачна селітра містить: Zn - 0,2 мг/кг, Cu - 0,25, Ni - 0,84, Pb - 0,05 мг/кг (додаток ). Деякі з цих елементів у невеликих кількостях можуть позитивно впливати на ріст і розвиток рослин, але систематичне внесення добрив може призвести до нагромадження у ґрунті баластних елементів, погіршення гігієнічної якості продукції, міграції токсикантів. Загальна характеристика токсичної дії азотних добрив полягає у негативному впливі, пов'язаному, насамперед, з наявністю нітратного азоту. Підпорогова концентрація нітратів у воді, що визначають за органолептичним показником - 400 мг/л, підпорогова концентрація NH4NO3, яка не впливає на санітарний режим водоймища - 10 мг/л, максимальна концентрація NH4NO3, яка при постійному впливі не призводить до порушень біохімічних процесів - 2 мг/л [25]. Допустима добова доза нітратів для людини, згідно з рекомендаціями ФАО/ВООЗ - 5мг/кг; летальна - 8-15 г Зафіксовано велику кількість випадків гострого отруєння їжею з високим вмістом нітратів [31]. За результатами наших досліджень (табл. .5) при застосуванні 100 кг фізичної маси аміачної селітри у ґрунт надійде 84 мг/га нікелю, 20-25 мг/га кадмію, цинку та купруму. Дана кількість домішок безпечна для екологічного стану ґрунту (Тк >100), але при внесенні доз добрив, розрахованих під запланований урожай (тобто більших за 35 кг/га д. р) зросте концентрація важких металів, що є потенційно небезпечним. Щодо забруднення поверхневих вод найбільшу небезпеку представляють домішки кадмію (3 клас якості води). Сульфат амонію містить більшу кількість домішок, ніж аміачна селітра у 2,5-10,0 разів. Внесення такої ж кількості сульфату амонію (100 кг за фізичною масою) зумовлює забруднення водних об’єктів кадмієм та свинцем (3 клас якості води). Таблиця 5. Зведені показники агроекологічної оцінки застосування азотних добрив щодо їх впливу на ґрунт та водні об’єкти
3.2.2 Фосфорні добрива Фосфорні добрива посідають перше місце серед мінеральних за вмістом токсичних домішок, що пов'язано з геологічним походженням та хімічною будовою фосфорних руд [32]. Основними компонентами фосфорних руд, що йдуть на виробництво добрив, є фосфорити (осадового походження) і апатити (вивержені мінерали). Залежно від геологічного походження та географічного положення, фосфорні руди мають різну кількість домішок важких металів (ВМ) та токсичних елементів (додаток 7). Так, вміст Cd у фосфатній сировині (апатити та фосфорити) з різних країн світу коливається у доволі широких межах: США - 8 мг/кг, Марокко - 22, Ізраїль - 23, Того - 7, Сенегал - 75, Туніс - 30, Південна Африка - 3, Сірія - 8 мг/кг. Кадмій вважають найнебезпечнішим компонентом фосфорних добрив. Прийнято, що кадмій у фосфорних добривах присутній у формі фосфатів різної розчинності. Його кількість залежить від якості сировини і чистоти кислот, які використовують для технологічного процесу. Для обмеження забруднення природного середовища кадмієм у деяких країнах уведено нормативи на вміст цього елемента у добривах. У Росії (як і в Україні) на відміну від інших країн, нормативів на вміст кадмію у добривах не розроблено, хоча ця проблема доволі актуальна - слід забезпечити оптимальні умови живлення рослин і водночас обмежити надходження кадмію з добривами. Вітчизняні суперфосфати простий і подвійний характеризуються таким вмістом домішок: Zn - 10,0-12,3 мг/кг, Cu - 18,3-31,2, Ni - 12,9-26,5, Pb - 21,7-29,0, Cd - 0,25 мг/кг. На особливу увагу заслуговують дані щодо вмісту у фосфорних добривах фтору [26]. Фосфатна сировина різних родовищ містить 11 000 - 40 000 г/т фтору.50-80% фтору, що міститься у фосфоритах, залишається у фосфорних добривах. 1-й тоні елементарного фосфору відповідає у суперфосфаті простому, подвійному та амофосі з Каратау 80, 122 і 165 кг фтору. Найбільша кількість водорозчинного фтору міститься у складних добривах, а у суперфосфаті фтор перебуває, в основному, у вигляді малорозчинних сполук - фторидів кальцію. При виробництві добрив з фосфорних руд більша частина токсичних елементів переходить у готовий продукт. Так, при одержанні суперфосфатів кадмій повністю залишається у готовому продукті, а при виробництві фосфорної кислоти близько 2/3 кадмію переходить у готовий продукт. Подібну залежність спостерігають і щодо фтору. Практично 50-80% фтору, що надходить з фосфатною сировиною, залишається у добривах і, на відміну від природних фосфорних руд, де фтор перебуває у складі нерозчинного апатиту або фтористого кальцію, добрива містять розчинні сполуки фтору. Токсичні елементи, які надходять у ґрунт з фосфорними добривами, під впливом комплексу факторів беруть участь у іонообмінних реакціях. Вони утворюють органомінеральні сполуки, але їхні розчинність, рухомість, міграційна здатність та біодоступність, здебільшого, значно підвищуються, що свідчить про їхню більшу токсикологічну небезпечність [33]. Фосфорні добрива, здебільшого, мало впливають на зміну кислотно-основних властивостей ґрунтів - вони здатні спричиняти лише слабке підкислення (суперфосфати), або дещо знижувати кислотність ґрунту (преципітат, мартенівський шлам, знефторений фосфат, фосфоритне борошно) [34]. Загальний токсичний вплив солей фосфорної кислоти можливий лише за високих доз. У працюючих тривалий час з фосфорними добривами, виникає астеновегетативний синдром, зміни у периферійній нервовій системі, невралгії та хронічний радикуліт, посилюються хвороби верхніх дихальних шляхів. Таблиця 6. Зведені показники агроекологічної оцінки застосування фосфорних добрив щодо їх впливу на ґрунт та водні об’єкти
За результатами наших досліджень (табл.6) застосування 100 кг фізичної маси суперфосфатів - простого та подвійного зумовлює найбільше надходження у ґрунт токсичних домішок на одиницю площі порівняно з іншими видами добрив. Так, міді надійде 1830-3120 мг/га, свинцю - 2170-2900 мг/га, нікелю - 1290-2650 мг/га. Не зважаючи на значні надходження токсикантів, час досягнення критичної концентрації перевищує 100 років. Щодо забруднення водних об’єктів, суперфосфат простий зумовлює IV клас забруднення свинцем, III клас забруднення іншими домішками. Суперфосфат подвійний у меншій мірі, ніж суперфосфат простий, забруднює ґрунт (внаслідок меншої кількості баластних речовин), забруднення води відповідає III класу по більшості токсичних речовин. 3.2.3 Калійні добрива Сировиною для виробництва калійних добрив є природні калійні солі. Усі родовища поділяють на хлоридні й сульфатні. Умови виробництва визначають якісний і кількісний склад домішок у калійних добривах. Основною сировиною для виробництва хлоридних калійних добрив слугує сильвініт, що є сумішшю (агломерат) сильвіну (КСl) і галіту (NaCl), які містять 12-15% К2О. Сульфатні калійні добрива одержують із мінералів каїнітових, лангбейнітових та змішаних лангбейніто-каїнітових порід, а також із алунітів. Катіони калію при обмінному поглинанні ґрунтом водночас витісняють із ҐВК еквівалентну кількість інших катіонів - водню, алюмінію, кальцію, магнію, марганцю та ін., що відбивається на реакції ґрунтового розчину. За характером дії майже усі калійні добрива хімічно або фізіологічно кислі. Із водного розчину рослини значно інтенсивніше вживають іони К+, ніж супутні аніони С1- або SO42-. З екотоксикологічної точки зору, калійні добрива можуть являти певну небезпеку довкіллю не лише тому, що впливають на реакцію ґрунтового середовища, а й тому, що містять у своєму складі доволі значні домішки хлору, натрію, магнію та сульфат-іонів. Так, при внесенні 1 кг К2О в ґрунт водночас надходить 0,9-5,2 кг хлору та 0,2-2,5 кг Na2O. Рухомість ґрунтових катіонів підвищується із внесенням хлористих солей, оскільки жоден з них не утворює з аніоном хлору нерозчинних солей, що є причиною вимивання з ґрунту підвищених кількостей кальцію і магнію. При значному вмісті у ґрунтовому вбирному комплексі одновалентних катіонів калію та натрію погіршується структура ґрунту; здатність утворювати ґрунтові колоїди у натрію вище, ніж у калію. Небезпеку можуть являти також токсичні домішки, які містяться у калійних добривах, про що свідчать результати оцінки хлористого калію: Zn - 3,1 мг/кг, Сu - 8,7, Ni - 4,3, Pb - 8,7, Cd - 0,25 мг/кг. Такі кількості токсичних домішок зумовлять надходження у ґрунт міді та свинцю по 870 мг/га, цинку та нікелю - 300-400 мг/га. Концентрації забруднювачів у воді зумовлять забруднення на рівні ІІ - ІІІ класу. Сульфат калію містить вищі концентрації домішок у розрахунку на одиницю маси добрива, тому й надходження токсикантів у ґрунт вищі порівняно з хлористим калієм. Найбільшу загрозу являє забруднення кадмієм - 100 мг/га ґрунту та 3,3 мкг/л води (ІV клас - брудні води). Таблиця 7 Зведені показники агроекологічної оцінки застосування калійних добрив щодо їх впливу на ґрунт та водні обєкти
3.2.4 Комплексні добрива та мікродобрива Особливості впливу на ґрунт та склад домішок визначатимуть вихідні компоненти таких добрив. Комплексні добрива можуть містити доволі високу кількість мікроелементів у тому числі токсичних. Аналіз 100 проб мінеральних добрив різних заводів на вміст 9 елементів: Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn, As, Cd показав, що найчистішими є азотні і калійні добрива. На відміну від простих мінеральних добрив, комплексні характеризувалися дещо вищим вмістом токсичних елементів. Вміст їх у нітрофосці становить: Sr - 10, Pb - 12, F - 212, В - 0,5, Y - 4, Вг - 0,6, Nb - 2, Zr - 6, в амофосі - Zn - 13,6-14; Cu - 2,5-7,4; Pb - 6,2-7,0; Cd - 0,2-0,5 мг/кг. Як видно з даних таблиці, внесення 100 г амофосу зумовить надходження 1400 мг/га цинку, 500 мг/га міді, 36 мг/га кадмію. Водні об’єкти перебуватимуть на рівні, що відповідає ІІ- ІІІ класу забруднення. Таблиця 8. Зведені показники агроекологічної оцінки застосування амофосу щодо його впливу на ґрунт та водні об'єкти
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zn | 1400 | 10080000 | >100 | 14 | 14 | 46,6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cu | 500 | 88800000 | >100 | 1,5 | 1,5 | 5,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ni | 50 | 4080000 | >100 | 0,15 | 0,15 | 0,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pb | 650 | 8520000 | >100 | 19,5 | 19,5 | 6,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cd | 36 | 1590000 | >100 | 0,36 | 0,36 | 1,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мікродобрива. До складу мікродобрив входять мікроелементи, необхідні для нормального розвитку рослин - В, Zn, Mo, Cu, Co, Mg та ін. Для ефективного використання мікродобрив у землеробстві, слід виключити можливість передозування. Якщо для основних макроелементів рівень безпечних концентрацій у ґрунтовому розчині доволі широкий, то для мікроелементів - оптимальний або нешкідливий інтервал концентрацій, доволі вузький. Перевищення необхідних концентрацій може призвести до підвищення вмісту мікроелементів у сільськогосподарській продукції і негативного впливу на довкілля. Мікродобрива рекомендують використовувати лише тоді, коли вміст мікроелементів у рослинах становить: Мn і Zn < 25 мг/кг, Cu < 6, В < 10, Мо < 0,2 мг/кг.
3.3 Агроекологічна характеристика нових видів мінеральних добрив
3.3.1 Агрофоска (АФК) директивної дії
Нове фосфорне добриво, яке виготовляють з вітчизняної природної фосфоритної сировини Новоамвросіївського родовища Карпівського кар'єру (Донецька обл) методом фізичного збагачення без хімічної переробки (табл. .9). Принципова технологія збагачення включає дезінтеграцію руди, грохочення, знешламлювання, мокру магнітну сепарацію митих пісків, електричну сепарацію, суху магнітну сепарацію.
Одержані результати розрахунків (табл.10) показали, що застосування АФК не призведе до забруднення верхніх шарів грунту ВМ (Cd, Pb, Zn, Cu, Ni). Водночас, розрахунок Тк за вмістом фтору свідчить про реальну можливість забруднення ґрунту цим елементом протягом 50 років застосування: при вмісті фтору 16 000 мг/кг час досягнення критичної концентрації цього елементу у ґрунті становить 45 років. Оцінка потенційної небезпечності АФК за вмістом фтору відповідає ІІІ класу небезпечності. Це вимагає регламентації F- при виробництві добрива та особливої уваги при його застосуванні.
Таблиця 9. Вміст хімічних елементів у фосфорному добриві АФК
| Компоненти | Вміст | |
|
| % | мг/кг |
| Загальні фосфати у перерахунку на Р205 | 12,0 | 120000 |
| Водорозчинні фосфати у перерахунку на Р205 | 2,0 | 20000 |
| Калій загальний у перерахунку на К2О | 2,5 | 25000 |
| Кальцій загальний у перерахунку на СаО | 27,0 | 270000 |
| Залізо загальне у перерахунку на Fе2О3 | 12,1 | 121000 |
| Алюміній загальний у перерахунку на АІ2О3 | 3,9 | 39000 |
| Магній загальний у перерахунку на МgО | 1,8 | 18000 |
| Кремній загальний у перерахунку на SiO2 | 34,0 | 340000 |
| Карбонати загальні у перерахунку на СО2 | 4,3 | 43000 |
| Фтор загальний у перерахунку на F | 1,6 | 16000 |
| Кадмій загальний у перерахунку на Cd | 0,0004 | 4 |
| Свинець загальний у перерахунку на РЬ | 0,0002 | 2 |
| Миш'як загальний у перерахунку на As | 0,0001 | 1 |
Розрахунки показали, що застосування АФК у розрахунковій дозі не призводитиме до забруднення поверхневих вод суші та естуаріїв такими елементами І класу небезпечності як Cd, Pb, і As. За показником можливої концентрації у поверхневому шарі води вони належать до II класу. Водночас, можлива концентрація у воді фтору може становити 366,7 мкг/л, що відповідає III класу. Привертає увагу вміст заліза у цьому добриві і, відповідно, величина розрахункової концентрації цього елемента у воді: при застосуванні АФК концентрація Fe у воді може становити 2002 мкг/л, що відповідає IV класу якості води. Прогноз латеральної міграції ХЕ при застосуванні АФК вказує на необхідність контролю за надходженням у водойми фтору і заліза.
Таблиця 10. Зведені показники агроекологічної оцінки застосування СГА щодо його впливу на ґрунт та водні об'єкти
| Елемент | G, мг/га
3.3.2 Сульфат-гуматамонію (СГА) індирективної дії Новий вид азотних добрив, що виробляють на ВАТ "Азот" м. Черкаси. Основою СГА є сульфат амонію та гумати амонію (натрію, калію). Сульфат амонію одержують у цехах з виробництва капролактаму, на кінцевій стадії виробництва якого рідкий циклогексаноксим відділяють від водного розчину і обробляють концентрованою сірчаною кислотою. Після закінчення ізомерації сірчану кислоту нейтралізують аміаком і суміш лактамного масла та сульфатного лугу розділяють. На стадіях оксилірування і нейтралізації одержують робочий розчин, що містить 34-43% (NH4) 2SO4, 1,3-1,5% NHSO та 0,5-2% органічних речовин, його кристалізацією одержують твердий сульфат амонію. Гумати амонію (натрію, калію) одержують екстракцією з бурого вугілля або низькосортного вугілля відповідними лугами. при цьому слід враховувати, що буре вугілля містить доволі високу кількість домішок, серед яких значне місце посідають ВМ. Гранульований гумусований сульфат амонію із заданою концентрацією гуматів одержують додаванням у робочий розчин гуматів (гумінових кислот) і гранулюючи на спеціальній установці. Згідно з ТУ 00203826.007-94, СГА гранульований (емпірична формула - (NH4) 2SO4+ C22H18O11) має містити не менше 20% азоту, не більше 0,06% вільної сірчаної кислоти та 0,1-0,7% гумату амонію (натрію, калію). За токсиколого-гігієнічними даними клас небезпечності СГА при інгаляційному впливі - III (за ЛК50 зона гострої дії - 20); при потраплянні в шлунок - III, при потраплянні на шкіряні покриви - IV (у великих концентраціях має подразнюючу іритивну дію). Кількість Zn становила 12,5 мг/кг, Сu - 29,5, Ni - 11,0, Co - 1,0 мг/кг Враховуючи невисокий вміст гумінових речовин у СГА - 0,1-0,7%, надходження ВМ у ґрунт внаслідок застосування добрива не становитиме загрози. При застосуванні СГА у ґрунті водночас проходитимуть різно-направлені процеси: підкислення ґрунтового розчину сприятиме підвищенню рухомості потенційно небезпечних ХЕ (алюмінію, ВМ, радіонуклідів тощо), а гумінові речовини, що входять до складу СГА, знижуватимуть рухомість полютантів у результаті утворення хелатних комплексів. Перевагу того чи іншого процесу визначатимуть особливості ґрунтових умов застосування СГА. За результатами проведених досліджень (табл.11) з вивчення впливу СГА на ґрунтову систему встановлено, що внесення СГА сприятиме низьким рівням надходження у ґрунт свинцю та кадмію (5 мг/га), водні об’єкти відповідатимуть І- ІІ класам забруднення. Надходження цинку, міді, нікелю становитиме 1100-2950 мг/га. Найбільшу загрозу для водних об’єктів становлять домішки міді (29,5 мкг/л або ІV клас забруднення). Це вимагає введення певних обмежень при застосуванні СГА на ґрунтах легкого механічного складу та з промивним гідрологічним режимом зволоження. Таблиця 11. Зведені показники агроекологічної оцінки застосування СГА щодо його впливу на ґрунт та водні об'єкти
Потребує уваги питання впливу СГА на кислотно-лужні властивості ґрунту: тривале його використання (близько 20 років) на ґрунтах з низькою буферною здатністю може призвести до критичного підвищення рівня актуальної і потенційної кислотності. Технологія застосування СГА має передбачати обов'язкове внесення у ґрунт меліорантів, здатних нейтралізувати кислотність добрива. 4. Охорона праці Основними завданнями охорони праці на підприємстві є створення безпечних та нешкідливих умов праці, що є невід’ємною складовою частиною виробничої діяльності усіх посадових осіб товариства. Начальник відділу несе відповідальність за стан умов праці, безпеку виробничих процесів, життя та здоров’я працівників, дотримання вимог чинного законодавства про охорону праці. Безпосередньо відповідальність за забезпечення безпечних та нешкідливих умов праці, безпеку виробничих процесів на робочих місцях покладається на керівників робіт які зобов’язані визначити працівнику робоче місце, забезпечити технічно справними машинами, обладнанням, інструментами необхідними для виконання роботи, засобами індивідуального захисту, миючими засобами, створити належні санітарно-побутові умови праці, проінструктувати з питань охорони праці. Для організації роботи з питань охорони праці, здійснення контролю за станом умов праці та безпекою технологічних процесів, координації діяльності посадових осіб та спеціалістів з питань охорони праці створюється служба охорони праці. Для цього вводиться посада спеціаліста з охорони праці (інженера з охорони праці). Вказівки та приписи спеціаліста з охорони праці є обов’язковими для виконання усіма посадовими особами підприємства. Скасувати їх може лише керівник підприємства. Спеціаліст з охорони праці має право безперешкодно відвідувати усі виробничі об’єкти, зупиняти роботу виробництва, дільниці, машини, обладнання, що не відповідають вимогам нормативних актів і загрожують життю та здоров’ю працівників, видавати керівникам структурних підрозділів приписи по усуненню виявлених порушень, надсилати керівникові підприємства подання про притягнення до відповідальності працівників, які порушують вимоги нормативних актів про охорону праці. Питання охорони праці регулюються колективним договором товариства, який укладається між адміністрацією в особі начальника відділу (роботодавця) та профспілковою організацією в особі голови профспілкового комітету, що представляє інтереси трудового колективу. В договорі регулюються питання організації виробництва, нормування та оплати праці, встановлення пільг, компенсацій, надбавок, грошових допомоги, соціальних гарантій працівникам, встановлюється тривалість робочого часу та відпочинку працівників, тривалість відпусток, соціальне страхування працівників, зобов’язання адміністрації забезпечити на робочих місцях безпечні та нешкідливі умови праці, дотримання вимог чинного законодавства, плануються заходи по поліпшенню умов праці, підвищення рівня безпеки виробничих процесів, на які передбачаються відповідні кошти. Важливим питанням організації охорони праці є проведення навчання з питань охорони праці. На кожному підприємстві повинні проводитися наступні види навчання: навчання посадових осіб та спеціалістів, спеціальне навчання працівників які виконують роботи підвищеної небезпеки, навчання працівників у формі інструктажів з охорони праці та стажування працівників на робочому місці. Для перевірки знань з питань охорони праці у посадових осіб та працівників, які виконують роботи підвищеної небезпеки на підприємстві наказом керівника створюється постійно діюча комісія, яку очолює заступник керівника підприємства в обов’язки якого входять питання організації охорони праці на підприємстві або інженер з охорони праці. Посадові особи та спеціалісти, які організують та управляють виробничими процесами періодично раз у три роки, а також перед початком виконання посадових обов’язків проходять навчання та перевірку знань нормативних актів по питаннях охорони праці. Навчання проводиться з метою ознайомлення посадових осіб та спеціалістів з положенням законодавчих та нормативних актів про працю та охорону праці, питаннями виробничої санітарії та гігієни праці, електробезпеки, пожежної безпеки що стосуються їх виробничої діяльності. Працівники відділу, які виконують роботи підвищеної небезпеки повинні пройти перед початком виконанням роботи спеціальне навчання правилам безпеки при виконанні цих робіт та перевірку знань і періодично раз на рік проходити перевірку знань правил безпечного виконання робіт. З працівниками відділу проводиться також навчання у формі інструктажів з охорони праці - вступного, первинного, повторного, позапланового та цільового. Перевірка знань під час проведення інструктажів здійснюється усним опитуванням. З працівниками, які вперше починають виконувати роботу на новому робочому місці проводиться стажування на робочому місці, що передбачає виконання роботи під наглядом досвідченого працівника упродовж не менше 2 - 15 робочих змін. Проводиться стажування за наказом керівника підприємства, в якому визначається термін та наставник. Під час стажування працівник ознайомлюється із робочим місцем, машинами, обладнанням, інструментами, порядком безпечного виконання роботи, засвоює знання, уміння по безпечному виконанню роботи. По завершенні терміну стажування керівник робіт перевіряє знання у працівника і дає дозвіл на самостійне виконання роботи, який реєструється у журналі реєстрації інструктажів. Важливим питанням охорони праці є нормування робочого часу та відпочинку працівників. Тривалість робочого часу у працівників не може перевищувати 40 годин на тиждень. а на роботах із важкими та шкідливими умовами праці не більше 36 годин. Для осіб віком від 16 до 18 років - 36 годин на тиждень. Робочий тиждень повинен бути п’ятиденний з двома вихідними днями. Про те дозволяється на безперервно діючих виробництвах запровадити шестиденний робочий тиждень з одним вихідним днем. Загальним вихідним днем є неділя. Другий вихідний день при п’ятиденному робочому тижні надається перед або після загального (субота або понеділок). На безперервно діючих виробництвах вихідні дні надаються працівникам згідно графіку роботи, що складається керівниками робіт. Тривалість робочого часу при п’ятиденному робочому тижні не повинна перевищувати 8 один, при шестиденному 7 годин, а осатаній шостий день скорочується на дві години. Для відпочинку та прийняття їжі працівникам надається перерва після перших чотирьох годин від початку роботи тривалістю до двох годин, яку працівник може використовувати за власним розсудом. Тривалість перерви у робочий час не враховується. Робочий день дозволяється ділити на частини. Також для відпочинку встановлені святкові вихідні дні. Робота у ці дні забороняється, а на безперервно діючих виробництвах робота у такі дні оплачується у подвійному розмірі. Робота у вихідні дні та понад встановлену тривалість робочого дня забороняється, але при виробничій необхідності за згодою працівника та профспілкової організації дозволяються використовувати понаднормові роботи, які оплачуються в підвищеному розмірі чи додаються дні до відпустки. Для відпочинку працівникам надається щорічна основна та додаткова оплачувані відпустки. Тривалість відпустки згідно Закону України Про відпустки повинна бути не менше 24 календарних днів, а для осіб до 18 років - 31 календарний день. Додаткова відпустка надається за роботу у шкідливих умова праці певним категоріям працівників за результатами атестації робочих місць в середньому до 7 календарних днів та за особливий характер роботи та ненормований робочий день до 7 календарних днів. Матері яка виховує двох і більше дітей віком до 15 років надається додаткова відпустка тривалістю 5 календарних днів. За перший рік роботи на підприємстві відпустка надається після перших шести місяців роботи, а в наступні роки в будь-який період року з урахування інтересів виробництва та трудового колективу за погодженням з профспілковим комітетом. Відпустку можна ділити на частини, при цьому більша частина повинна бути не менше 14 календарних днів. Для виконання роботи працівники безкоштовно, згідно встановлених норм повинні забезпечуватися спеціальним одягом, взуттям, миючими засобами. Забезпечення працівників засобами індивідуального захисту покладається на керівника робіт, який зобов’язаний організувати умови для зберігання, ремонту і прання засобів захисту. З метою оцінки стану здоров’я, визначення придатності працівника до виконання певних видів робіт, запобігання розвитку професійних захворювань підприємство організовує медичні огляди. Попередній медичний огляд проводиться при прийнятті працівника на роботу з метою визначення придатності працівника до виконання певного виду роботи. Періодичні медичні огляди проводяться періодично, на роботах із шкідливими та важкими умовами праці щорічно. Для водіїв транспортних засобів на підприємстві працівник медичного профілакторію чи медпункту щоденно проводить перед рейсовий медичний огляд, а при необхідності і після рейсовий. Для належного санітарно-побутового забезпечення у відділі для працівників обладнують санітарно-побутові приміщення, які розміщують поблизу робочих місць. Це роздягальні, душові, туалети, кімнати відпочинку. За станом охорони праці на підприємстві державний нагляд здійснюють державні інспекції по нагляду за охороною праці, органи прокуратури, санітарно-епідеміологічна служба, служби охорони праці державних адміністрацій. Контроль за станом умов праці та безпекою виробничих процесів на підприємстві здійснюють профспілковий комітет, уповноважені трудових колективів. Адміністративний контроль здійснюють служба охорони праці підприємства, керівники та спеціалісти підприємства. Забезпечення пожежної безпеки є невід’ємною частиною виробничої діяльності підприємства і безпосередньо покладається на керівників виробничих підрозділів. В обов’язки яких входить дотримання вимог правил пожежної безпеки, проведення протипожежних інструктажів, що проводяться одночасно із інструктажами з охорони праці, обладнання виробничих приміщень первинними засобами гасіння пожежі. До первинних засобів гасіння відносять ручні вогнегасники, які розміщують із розрахунку один вогнегасник на 200 м2 площі приміщення. Також виробничі приміщення обладнують пожежними щитами на яких розміщують ломи, сокири, лопати, багри, відра та біля них ящики з піском та бочки з водою. Загальні вимоги безпеки при роботі працівників екологічних служб До лабораторій допускаються працівники після проведення з ними інструктажу, ознайомлення з правилами поводження з обладнанням, хімічними реактивами. Правилами поведінки в лабораторіях. Працівники повинні дотримуватись правил особистої гігієни, підтримувати в чистоті робоче місце, обладнання. в лабораторіях, спеціально обладнаних кімнатах для проведення досліджень працівникам забороняється вживати їжу, палити, користуватися вогнем (без поважних на те причин). В лабораторіях санітарно-епідеміологічних і екологічних служб забороняється ходити у верхньому одязі. Працівники повинні дотримуватись правил пожежної безпеки (а саме не виконувати дослідів біля легкозаймистих речей). Вимоги перед початком роботи в лабораторіях Перед початком роботи в лабораторіях СЕС, екологічних інспекціях необхідно перевірити надійність кріплення заземлюючих проводів, роботу витяжної шафи, вентиляційної шафи, вентиляцій, оглянути вимикачі, електричні розетки, переконатися у справності. Вимоги безпеки під час роботи в лабораторіях: Роботу потрібно розпочинати тільки з дозволу лаборанта. Не можна використовувати битий, тріснутий посуд. Категорично забороняється пробувати на смак, нюхати хімічні реактиви. Забороняється вмикати електрообладнання без захисних щитів, корпусів. При роботі з легкоспалахуючими реактивами забороняється тримати їх біля полум’я. Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях: При виявленні пошкоджень в електропроводці необхідно вимкнути прилади, повідомити про це старшого лаборанта. При потраплянні розчинів кислот необхідно промити 5-10 хв. місце, куди потрапила кислота водою та обробити 2% розчином питної соди. При потраплянні лугів - 1% розчином борної або оцтової кислоти. При отруєнні хімічними реактивами, газами необхідно негайно вийти з приміщення на свіже повітря, викликати медичну допомогу. Вимоги безпеки по закінченою роботи необхідно вимкнути прилади від мережі, закрити вентилі на водопроводі та газоходах; скласти обладнання, інструмент у відповідне місце. На основі проведеного аналізу можна стверджувати, що стан організації охорони праці в умовах відділу екологічного контролю м. Біла Церква є задовільним. Висновки та пропозиції За період 1991-2006 рр. внесення мінеральних добрив зменшилось у 4,7разів. За останні три роки найвищі обсяги внесення мінеральних добрив відмічено у 2004 році. Найбільше вноситься азотних добрив - в середньому за три роки 21333 кг д. р., калійних було внесено 8263 кг д. р. та фосфорних - 6997 кг Р2О5 Водні об’єкти Київської області та, зокрема, Білоцерківського району були забруднені переважно сполуками азоту та сполуками важких металів. Контроль поверхневих водойм дендропарку “Олександрія” м. Біла Церква в зв’язку з забрудненням Cr (VI) та азотними сполуками, зокрема NH4+. Встановлено, що однозначно зменшується вміст Cr (VI) у джерелі, але порівняно з 2004 роком дещо збільшився у ІІ і ІІІ ставках. Продовжується спостерігатись висока концентрація нітратів, нітритів, амонію у джерелі та 1, 2, 3 ставках парку Реальну загрозу для навколишнього природного середовища (у разі порушення правил та норм зберігання та утилізації агрохімікатів) являє стан зберігання добрив та отрутохімікатів у Білоцерківському районі. Станом на 2005-2006 роки у районі не існує складських приміщень для зберігання добрив, відсутні також гноєсховища. Використання мінеральних добрив істотно змінює біогеохімічний колообіг речовин, сприяючи включенню біологічно активних елементів (БАЕ) у різні типи міграції, які послідовно змінюються (добриво-ґрунт-вода). Добрива вітчизняного виробництва не є істотним джерелом ВМ. При їх застосуванні не відбувається істотного підвищення вмісту ВМ у ґрунті, але може виникнути потенційна небезпека забруднення у разі тривалого застосування та високих норм внесення. Високі концентрації діючої речовини у добриві відповідають меншому умісту домішок, що сприяє зниженню ризику забруднення ними агроекосистем. Застосування мінеральних добрив зумовлює суттєве забруднення водних об’єктів токсичними домішками, присутніми у добривах. З ряду проаналізованих добрив аміачна селітра характеризується найнижчим умістом токсичних домішок. Фосфорні добрива посідають перше місце серед мінеральних за вмістом токсичних домішок. Найнебезпечнішим компонентом фосфорних добрив є кадмій. Серед калійних добрив найвищий уміст домішок характерний для сульфату калію. Особливу увагу слід приділити контролю за забрудненням кадмієм. Застосування АФК не призведе до забруднення верхніх шарів ґрунту ВМ. Час досягнення критичної концентрації елементу фтору у ґрунті становить 45 років. Прогноз латеральної міграції ХЕ при застосуванні АФК вказує на необхідність контролю за надходженням у водойми фтору і заліза. Застосування СГА потребує контролю за вмістом міді з метою попередження забруднення водних об’єктів. З метою попередження загрози забруднення навколишнього природного середовища агрохімікатами необхідно організувати чітку систему контролю якості і відповідності мінеральних добрив безпечності для здоров'я людини і навколишнього середовища та застосування у сільському господарстві. При виробництві добрив перевагу слід надавати висококонцентрованій сировині з низьким умістом токсичних домішок. При виборі видів добрив перевагу слід надавати низько баластним видам, враховуючи їх фізико-хімічні властивості, а також ґрунтово -кліматичні умови ділянки, де планується внесення добрив. Внесення добрив слід проводити з суворим дотримання норм, розрахованих під запланований урожай, строків та способів внесення. Список використаної літератури
Додатки Класифікація мінеральних добрив за показниками впливу на ґрунтову систему
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Активність радіальної міграції | | | | | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Кс, кратність | >5,0 | 3,0-5,0 | 1,1-2,9 | < 1,0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| швидкість, см/3 міс, | >50 | 50-21 | 20-10 | <10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Вплив на біологічну активність | | | | | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ґрунту | | | | | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| зниження чисельності (активності),% | 51-100 | 26-50 | 10-25 | < 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| час відновлення, міс, | >6 | 3-6 | 1-2 | < 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Модуль техногенного геохімічного тиску ХЕ на сільськогосподарські території України при застосуванні мінеральних добрив
| Елемент (DnX, r/ra-рік) | Полісся | Лісостеп | Степ | ||||
|
| T, r-103 | D. r/rax х рік | T, r-103 | D. r/rax х рік | T, r-103 | D, r/rax х рік | |
| Cd | 10-100 | 3650 | 0,8 | 7150 | 0,8 | 7490 | 0,6 |
| Pb | 100-1000 | 24480 | 5,2 | 46590 | 4,8 | 40250 | 3,8 |
| As | 10-100 | 8590 | 1,8 | 28230 | 3,0 | 18370 | 1,6 |
| F | 100-1000 | 13248000 | 2865 | 26208 000 | 2720 | 28656 000 | 2652 |
| Zn | 100-1000 | 55820 | 12,0 | 112200 | 11,6 | 114840 | 11,0 |
| Cu | 100-1000 | 35210 | 7,6 | 67370 | 7,0 | 63740 | 5,8 |
| Ni | 10-100 | 47710 | 10,4 | 95710 | 9,8 | 95470 | 8,8 |
| Co | 1-10 | 16570 | 3,6 | 34060 | 3,6 | 35000 | 3,2 |
ГДК та фоновий уміст елементів у ґрунтах (рухомих форм)
| Речовина | ГДК, мг/ кг | Фоновий уміст, мг/ кг |
| Свинець | 20,0 |
|
| Кадмій | 1,0 |
|
| Мідь | 3,0 |
|
| Нікель | 4,0 |
|
| Цинк | 23,0 |
|
| Фтор | 2,8 | 320 |
Усереднені коефіцієнти стійкості ґрунтів щодо БАЕ
| Зона | Коефіцієнт стійкості, балів | ||||||
|
| Рb | Cd | F | Zn | Cu | Ni | Co |
| Полісся | 0,32 | 0,16 | 0,83 | 0,34 | 0,12 | 0,35 | 0,11 |
| Лісостеп | 0,71 | 0,53 | 0,42 | 0,74 | 0,56 | 0,68 | 0,50 |
| Степ | 0,73 | 0,60 | 0,25 | 0,78 | 0,68 | 0,76 | 0,52 |
Довідкові дані щодо умісту діючої речовини та домішок у основних видах добрив
| Добриво
| Уміст діючої речовини,% | Уміст домішок, мг/кг |
|
|
| Zn | Cu | Ni | Pb | Cd |
| Аміачна селітра |
| 0,2 | 0,25 | 0,84 | 0,05 | 0,2 |
| Сульфат амонію |
|
|
|
|
| |
| Суперфосфат простий | 20,0 | 12,3 | 31,2 | 26,5 | 29,0 | 0,25 |
| Суперфосфат подвійний | 48,6 | 10,0 | 18,3 | 12,9 | 21,7 | 0,25 |
| Хлористий калій |
| 3,1 | 8,7 | 4,3 | 8,7 | 0,25 |
| Сульфат калію |
|
| 12,0 |
|
| 1,0 |
| Амофос | 51,2 | 14,0 | 5,0 | 0,5 | 6,5 | 0,36 |
| Сульфат-гумат амонію | 21,6 | 12,5 | 29,5 | 11,0 |
|
|
Класифікація якості поверхневих вод суші та естуаріїв
| Елементи | Класи якості води | ||||
|
| 1 (дуже чиста) | II (чиста) | III (забруднена) | IV (брудна) | V (дуже брудна) |
| За критеріями вмісту специфічних речовин токсичної дії, мкг/л | |||||
| Hg | <0,02 | 0,02-0,2 | 0,21-1,0 | 1,01-2,5 | >2,5 |
| Cd | <0,1 | 0,1-0,2 | 0,3-1,5 | 1,6-5,0 | >5,0 |
| Cu | <1 | 1-2 | 3-25 | 26-50 | >50 |
| Zn | <10 | 10-20 | 21-100 | 101-200 | >200 |
| Pb | <2 | 2-10 | 11-50 | 51-100 | >100 |
| Cr | <2 | 2-5 | 6-25 | 26-50 | >50 |
| Ni | <1,0 | 1-10 | 11-50 | 51-100 | >100 |
| As | <1,0 | 1-5 | 6-25 | 26-35 | >35 |
| Fe | <50 | 50-100 | 101-1000 | 1001-2500 | >2500 |
| Mn | <10 | 10-50 | 51-500 | 501-1000 | >1000 |
| F | <100 | 100-150 | 151-500 | 501-1000 | >1000 |
| За критеріями забруднення компонентами сольового складу, мг/л | |||||
| хлориди | <20 | 21-75 | 76-200 | 201-300 | >300 |
| сульфати | <50 | 51-100 | 101-200 | 201-300 | >300 |
Вміст важких металів та токсичних елементів у фосфорних добривах (Ю. Потатуєва зі співавт., 1994 р)
| Добриво, родовище | Р205,% | Масова частка,% | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| As (10-4) | Ва | Cd | Сг (10-3) | F | Ni (10-3) | РЬ | Sr | Zn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Суперфосфат простий подвійний | 20,0 | 2,5 | 2,2∙10-2 | 1,6-1 0'4 | не визначали | 0,62 | 1,1 | 5,0∙10-4 | 1,15 | 2,0∙10-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| 48,6 | 2,6 | 4,1∙10-2 | 1,8∙10-4 | те саме | 2,14 | 2,4 | 2,6∙10-4 | 0,26 | 1,9∙10-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Амофос | 51,2 | 9,0 | 1,1∙10-2 | 2,4∙10-4 | - "- | 1,90 | 1,4 | 3,3∙10-4 | 0,09 | 1,8∙10-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Діамофос | 51,5 | 8,3 | 1,1∙10-2 | 6,2∙10-4 | - "- | 0,57 | 2,7 | 5,0∙10-4 | 0,10 | 2,1∙10-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Нітрофоска | 62,9 | 9,3 | 2,3∙10-2 | 5,0∙10-4 | - "- | 1,95 | 2,2 | 5,0∙10-4 | 0,09 | 7,2∙10-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Фосфоритове борошно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Єгор'євське | 21,4 | 7,8 | 1,2∙10-2 | 1,5∙10-4 | 5,4 | 2,3 | 8,1 | 2,5∙10-3 | 0,41 | 2,0∙10-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Чілісайське
2. Реферат Научная гипотеза 3. Реферат на тему Chet Essay Research Paper All WeaponsSelect the 4. Курсовая Технология производства мясных консервов 2 5. Задача Фотография рабочего времени 6. Сочинение на тему Биография Гумилева 7. Контрольная работа на тему Экономическая система общества 2 8. Реферат Характеристика Солнечной системы 9. Реферат на тему Приёмы политической борьбы в середине XVI начале XVII веков в России 10. Курсовая на тему Борьба чернокожего населения Соединенных Штатов Америки за граждан | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
