Часть 2. Антропогенные изменения биосферы 4 глава

Большой экономический эффект дает использование естественных подземных резервуаров для аккумуляции нагретых вод или сжатого воздуха. Накопление обычно ведется при избыточной выработке тепловой или электрической энергии различными установками, а использование приурочивается к периодам повышенной потребности в тех же видах энергии.

Управление отходами. Применяемые многочисленные методы обезвреживания отходов объединяются в три группы.

1. Ликвидационные, используемые исключительно с целью изолировать и по возможности уничтожить растущую массу отходов без извлечения полезного вторичного сырья. Ликвидация на свалках как открытых, так и усовершенствованных (многоярусных, с земляным покрытием) - самый распространенный способ удаления и изоляции отходов. В ряде случаев свалки устраивают для улучшения рельефа в пределах города (засыпки оврагов, котловин и т.п.) или даже для наращивания его площади за счет акватории (засыпка мелководий). Широко практикуется заполнение отходами заброшенных шахт, рудников и карьеров. Все больше внедряется сжигание отходов. Существуют также субаквальные свалки мусора, при его сбросе - дампинге (англ. dump - сваливать мусор) на дно внутриконтинентальных водоемов, а также морей и океанов.

На морское дно больше всего сбрасывается грунта, получаемого при землечерпательных работах для очистки судовых путей и гаваней. Такой грунт обычно загрязнен различными органическими веществами и тяжелыми металлами. По ориентировочным расчетам он составляет 80% веса всех сбрасываемых в море отходов. Остальные 20% составляют строительный мусор, отстои сточных вод, различные промышленные отходы. К числу стран, имеющих большой опыт по сбросу осадков сточных вод в море, относится Великобритания. С судов и через трубопроводы сбрасывается ежегодно около 300 тыс.т (в пересчете на сухой осадок) такого рода отбросов.

В Нью-Йоркской бухте за период 1888-1973 гг. было затоплено около 250 млн.м³ отходов. В результате на ее дне образовались возвышения до 15 м. В направлении песчаных пляжей побережья наблюдается перемещение наносов, богатых органическими веществами и металлическими частицами.

2. Частично ликвидационные методы предусматривают сортировку отходов на специализированньк заводах и выделение наиболее легко утилизируемых категорий мусора. Основная часть мусора сжигается.

3. Утилизационные методы, при помощи которых используются все компоненты мусора. Пищевые отбросы после тепловой обработки потребляются на свинофермах. Пластмасса, стекло, металлолом, тряпье, бумага используются как вторичное сырье. Древесина, резина и некоторые другие отходы сжигаются для получения энергии. Все это делается на высокомеханизированных мусороперерабатывающих заводах. Полная утилизация отходов достигается в результате сложного законченного цикла производственных процессов - сортировки с применением магнитной сепарации и дробления, биологической переработки, гидролиза или газификации органических веществ и ряда других технологических процессов.

Всего в мире в 1980-х гг. ежегодно сжигали промышленным способом около 6% бытового мусора (50 млн.т), что давало мировому хозяйству 7,5 млрд. кВт-ч энергии. Это составляло около 0,1% от мировой выработки первичной энергии. Тем не менее сейчас важную роль приобретает строительство небольших фабрик, производящих биогаз из органических отходов. Такие предприятия получили большое распространение в Китае, в Индии и ряде других развивающихся стран.

Быстро расширяется индустрия по вторичному использованию отходов. В некоторых странах Западной Европы действуют предприятия, извлекающие пластиковые отходы и превращающие их в новые изделия из пластмассы. Служба утилизации отходов непрерывно совершенствуется. В конце 1980-х гг. в Японии начато использование роботов для сбора и транспортировки твердых бытовых и промышленных отходов, а также их участие в производственных процессах на мусороперерабатывающих предприятиях. Сравнительно новое направление в использовании свалок - получение метана, выделяющегося при гниении органических отбросов.

5.9. Примеры влияние географических условий.

Воркута. Город находится в Заполярье и насчитывает свыше 100 тыс. жителей; является местом добычи угля. В Воркуте при современном освоении территории средняя годовая температура воздуха на 1,3-1,5^ОC выше температуры окружающей местности, а в дневное время, зимой при отсутствии ветра эта разница достигает 6^ОС. Отепление территории названного города связано с длительностью отопительного сезона и большими тепловыми потерями зданий и сооружений в условиях Заполярья.

Только за зиму в Воркуте накапливается 15 т пыли на гектар. А.Н.Кулиев и В.А.Лобанов исследовали особенности загрязнения тундры в окрестностях Воркуты эоловыми выносами. Особенности аккумуляции последних определяются наличием устойчивых ветров и отсутствием высоких естественных препятствий в этой части тундры. Поэтому городские дымогазовые шлейфы здесь часто простираются на 50 км. Осенью и особенно в зимнее время инверсионные процессы в атмосфере приводят к застаиванию загрязненного воздуха над Воркутинским промышленным комплексом.

Загрязняющие вещества поступают в тундру как от отдельных мощных источников (высокие трубы ТЭЦ города, цементного завода и других предприятий), так и от многочисленных котельных, шахт, жилищно-коммунальных хозяйств, а также отопительных систем домов и учреждений. Антропогенные выбросы усиливаются в зимнее время.

Непосредственно вблизи города выпадают тяжелые фракции пыли, состоящие из частиц горных пород. Несколько дальше оседают более мелкие частицы сажи и другие легкие компоненты пыли. На значительные расстояния в тундру попадают мелкие частицы пыли и аэрозоли промышленных загрязнений.

Преобладание южных ветров и особенности расположения предприятий обусловливают оседание основной массы пылевидных выбросов в северной части района. В окрестностях Воркутинского промышленного комплекса оконтурено 5 зон с различным загрязнением (рис. 11, табл. 6).

 

Таблица 6. Содержание пыли в зонах запыленности снежного покрова окрестностей Воркуты (по А.Н.Кулиеву и В.А.Лобанову)

 

Зоны загрязнения	Количество пыли в снегу, т/га	Источники загрязнения
I- фоновые	0,06 - 0,18	Атмосфера, оголенная поверхность тундры
II - малого	от 0,12 до 0,4	Воркутинский промышленный комплекс
III - среднего	от 0,4 до 1,6	Отопительные системы поселков
IV - сильного	от 1,6 до 6,4	Терриконы шахт, железные дороги
V - максимального	>6,4; местами до 23,1	ТЭЦ, цементный завод

 

В Воркуте почти повсеместно сформировался культурный слой мощностью от 1 м в местах его стихийного накопления до 4-8 м в пределах насыпей дорог и 23-25 м - на участках, где сформированы терриконы. Значительную мощность имеют также заполнения оврагов твердыми отходами.

На территории отмечено локальное повышение уровня подземных надмерзлотных вод и подтопление отдельных зданий и сооружений. Это связано с наличием прудов, отстойников и т.п., а также с утечками из инженерной сети и другими причинами. В то же время под влиянием водоотлива, производимого для защиты шахт от затопления, в пермском водоносном горизонте образовалась депрессионная воронка глубиной 50 м. Под влиянием антропогенного фактора изменились не только запасы подземных вод, но и отчасти их температуры и химический состав.

Наличие многолетнемерзлых пород в условиях городской среды предопределяет развитие специфических антропогенных процессов.

Рис.11 Зона запыленности снежного покрова окрестностей Воркуты (по А.Н.Кулиеву, В.А. Лобанову) 1- поселки, 2- терриконы, 3- ТЭЦ, 4 - цементный завод. I-V - зоны запыленности (см. объяснения в табл. 6)

Термопросадки. Отепляющее воздействие сооружений, ведущее к протаиванию грунтов в зависимости от литологического состава, приводит к различным по величине просадкам. Меньше всего проседают гравийно-галечниковые грунты - на 0,5-4,5% от глубины протаивания. У песков и супесей этот показатель равняется 4-6%, у суглинков с обломочным материалом - 7-20%, у глин - 6-48%, у торфяников - 60-80% и у подземных льдов 100%. Скорость термопросадок 4-6 мм/сут., реже 12 мм/сут. Их величина в Воркуте в среднем составляет 2-5 м, максимально до 5-9,5 м. Срок службы деформированных зданий сокращается до 10-30 лет.

Выпучивание и деформация легких зданий наблюдается по данным того же автора, на отдельных участках города. Величина поднятия поверхности водонасыщенных грунтов до 2 м, а осушенных 0,5-1 м. Пучение сопровождается образованием торфяных бугров, бугристого микрорельефа, пятен, медальонов и др.

Деформация различных конструкций возникает также при сдвижениях горных пород над шахтами.

Изменение положения верхней границы многолетнемерзлых пород является обычным результатом отепляющего влияния города, осложняемого менее распространенным эффектом выхолаживания. В пределах Воркуты перераспределение составляющих теплового баланса в летний период приводит к возрастанию теплового потока в грунт на 15-20% по сравнению с обычным. В зимний период теплопотери грунта определяются в основном высотой снежного покрова и благодаря повышенным снегоотложениям в городе они меньше. Увеличение теплового потока в грунт привело к тому, что в настоящее время 80-90% территории города, где до застройки сезонное промерзание сливалось с многолетнемерзлой толщей, приходится на участки с глубоким залеганием многолетнемерзлых пород. Лишь там, где снег удаляется или уплотняется (в основном это делается на городских транспортных магистралях), имеет место противоположный процесс - понижение температуры многолетнемерзлых пород. Понижение границы многолетнемерзлого слоя происходит также при проведении его предпостроечного оттаивания.

Таким образом, для городов Заполярья (в пределах криолитозоны) характерны: 1) аномально высокое загрязнение воздуха, почв и грунтов эмиссиями предприятий; 2) изменение запасов, уровня, химизма и температуры подземных вод; 3) развитие термопросадок и выпучивания сооружений; 4) изменение положения поверхности многолетнемерзлых пород и их температуры.

Мехико. Столица Мексики характеризуется весьма специфическим комплексом антропогенных и природно-антропогенных процессов. Город площадью около 1500 км² расположен на абсолютной высоте 2240 м в межгорной впадине, с двух сторон обрамленной хребтами. Разрастание Мехико -процесс, имевший по крайней мере в прошлом колоссальную скорость. Только за 1974 г. город поглотил 17,3 тыс.га сельских территорий.

Субтропический климат района Мехико переменно-влажный с отчетливо выраженным сезоном летних дождей и сухой зимой. В зимнее время и в начале весны в окрестностях Мехико возникают пыльные бури, приносящие большое количество пыли в пределы города.

В то же время в силу геоморфологического положения и особенностей климата в Мехико примерно половина дней в году характеризуется инверсией температур в приземном слое воздуха. Это обстоятельство, а также большая загазованность атмосферы города выхлопами автотранспорта (в Мехико насчитывается свыше 3,0 млн. автомобилей, а их прирост составляет 240 тыс.в год) стали причинами частого возникновения фотохимического смога. Издали город кажется плавающим в клубах серо-желтого дыма. Выбросы газообразных загрязняющих веществ от промышленных предприятий и автотранспорта достигают 4,5 млн.т в год. В 1994 г. концентрация озона на юго-западе города превышала ПДК в течение 345 дней и это вызывало недомогание у многих жителей. В городе каждые четыре из пяти детей страдают от респираторных заболеваний. Некачественную воду пьют 70% жителей.

В Мехико мало зеленых насаждений. На 1 человека их приходится всего 2,4 м². Зеленые участки, окружающие город продолжают сокращаться и поглощаются застройкой. Правда, в начале 1981 г. было высажено 119 млн. лиственных деревьев для очищения воздуха. Достигнув метровой высоты, деревья перестали расти. В 1984 г. осуществили новые посадки 28 млн. саженцев деревьев, но более жизнестойких, таких как лавр и ясень (Лисицин, 1987).Таким образом, по целому ряду причин качество воздуха в Мехико продолжает ухудшаться.

Оседание части территории города в связи с избыточными откачками подземных вод привело к образованию пологой мульды площадью около 200 км^2.. При этом величина оседания в ее центре составила 8-9 м, а в среднем 3-4 м. Создались большие сложности в ремонте и эксплуатации метро. Кроме того, в какой-то период из-за снижения уровня поверхности города во время дождей происходили наводнения при повышении оз.Тексоко. Для борьбы с наводнениями были возведены дамбы. Проникновение сильно минерализованных вод упомянутого озера в водоносные пласты местами вызвало засоление подземных вод. Ныне озеро прекратило свое существование.

С оседанием земной поверхности в городе связана деформация некоторых зданий и наклонное положение памятников. Кафедральный собор Мехико опустился на 1,4 м с 1940 г. и продолжает оседать со скоростью 7 см/год. Таким образом, воздушная среда, поверхностные и подземные воды, городская растительность, а также рельеф и подземное пространство Мехико подверглись негативным антропогенным изменениям и меры по смягчению происходящей деградации окружающей среды должны быть чрезвычайно неординарными. Например, одна из них - это выполняемая межбассейновая переброска стока для целей городского водоснабжения, что позволяет значительно уменьшить использование артезианских вод, распрстраненных в черте города.

Венеция. Город - памятник архитектуры служит уникальным примером развития антропогенных и природно-антропогенных процессов, которые развиваются в пределах полузатопленной морем суши. Город находится на островах крупной лагуны, связанной с Адриатическим морем и одновременно служащей конечным водоемом стока для рек Брента, Пьяве и Силе. Еще в средние века устья этих рек были обвалованы и выведены непосредственно в море. В дальнейшем велось строительство портовых сооружений, углубление подходящих к ним каналов и отвоевание части дна для создания рыборазводных ферм, польдерных угодий и строительства промышленных объектов.

Венеция пережила эпоху сильного загрязнения атмосферного воздуха, из-за чего возникла опасность разрушения памятников архитектуры. Однако, после принятых в 1973 г. законов, концентрация поллютантов в атмосфере города понизилась до приемлемого уровня.

Поступление в лагуну фосфатов и нитратов промышленного, коммунально-бытового и сельскохозяйственного происхождения приводит к эвтрофикации, наносящей большой ущерб рыболовству и промыслу моллюсков. Смываемые с полей удобрения и пестициды попадают в лагуну с поверхностным и подземным стоком.

Долгое время устойчивость венецианских дворцов находилась под угрозой из-за непрерывного напора волн и сотрясения их оснований, которые вызывались движением судов и катеров. Однако, эти воздействия значительно снизились благодаря ограничению скорости движения водного транспорта.

Подводная денудация и осадконакопление активизировались после нарушения баланса наносов в лагуне из-за отвода устьев рек. Усилился размыв перемычки, отделяющей лагуну от моря и в некоторых местах ее состояние признано критическим. В проходах, связывающих лагуну с морем, течения вызывают размыв осадков по одну сторону перемычки и их накопление по другую. Из-за постройки молов возросла скорость течений. Благодаря этому происходит саморазвитие процессов углубления и расширения судоходных каналов. В некоторых местах прохода Маламокко, например, подводная денудация распостранилась до глубины 20 м. Усиление приливно-отливных течений способствовало улучшению качества воды в лагуне, но при этом активизировалась абразионная деятельность, создающая угрозу некоторым строениям. В частности, в проходе Лидо уже произошло разрушение форта Сан-Андреа.

Опускание земной поверхности и наступание моря представляют большую опасность для Венеции. Измерения показывают, что с начала ХХ в. эвстатическое повышение уровня Адриатического моря составило 9 см, т.е. равнялось 1,1 мм/год. Однако, если до 1940-х гг. его скорость была 1,27 мм/год, то из-за похолодания в последующие 40 лет темпы эвстатической трансгрессиии несколько снизились. О том, каковы они сейчас, у нас данных нет.

Земная поверхность, где расположена Венеция, медленно опускается из-за уплотнения илистых и глинистых накоплений, распространенных на этой территории. По некоторым геологическим и археологическим показателям средняя скорость опускания вследствие уплотнения пород равнялась 1 мм/год, однако, в первые 30 лет ХХ в. она снизилась до 0,5 мм/год. За последние 50 лет Венеция дополнительно осела на величину от 8 до 13 см, что было связано с избыточными откачками подземных вод, которые удалось прекратить лишь после 1975 года. Суммарное погружение Венеции за период с 1873 по 1977 гг. по данным измерений у мыса Пунту-делла-Салюте составляет 26,2 см.

Из-за относительного и абсолютного опускания Венеция подвергается усиливающимся и учащающимся нагонам воды, которые бывают особенно высоки при одновременном действии ветров, приливообразующих сил Луны и Солнца, пониженного атмосферного давления и механизма образования сейшей (качания водной поверхности относительно поперечной оси Адриатического моря). Теоретически Венеция может быть затоплена слоем воды высотой 2,5 м. Однако, самое сильное наводнение, произошедшее 4 ноября 1966 г. имело уровень 1,94 м.

Для защиты Венеции от штормовых нагонов предлагают различные меры. Наиболее действенная из них - строительство подвижных затворов в каналах, соединяющих город с морем. Обращает на себя внимание предложение поднять город посредством закачивания через скважины ила и цемента в грунты. Натурный эксперимент на Повелье - небольшом острове в лагуне оказался удачным: удалось поднять земную поверхность, не повредив постройки, на 9 см. Все же применение этого метода для Венеции считается рискованным, так как требуется подъем города не менее, чем на 40 см.

Итак, в Венеции загрязнение воздуха и избыточные откачки подземных вод, и отчасти различные гидротехнические работы создали угрозу целостности этого уникального архитектурно-исторического памятника. Несмотря на принятые меры по охране атмосферного воздуха и подземных вод, проблема защиты города от разрушения не решена. Необходимо осуществить еще целый комплекс крупных пионерных инженерных мероприятий.

5.10. Выводы.

На городских территориях, занимающих около 1% суммарной площади стран мира, сейчас проживает почти 3/5 населения мира. Поэтому на них концентрируются и используются огромные количества вещества и энергии, достаточные для весьма радикальной перестройки рельефа. Вполне естественно, что на городских территориях антропогенные процессы получили очень сильное развитие. Главным антропогенным процессом-следствием функционирования городов можно назвать загрязнение воздуха. Оно причиняет вред не только городским обитателям, но и оказывает большой негативный эффект на состояние прилежащих, а в ряде случаев и отдаленных негородских территорий (см. главу 12). Большая часть городского населения страдает от шумового напряжения.

Серьезный негативный процесс - загрязнение поверхностных и подземных вод, обусловленное образованием на территории городов огромного количества газообразных, жидких и твердых отходов. Во многих городах из-за избыточного потребления подземных вод происходит оседание земной поверхности, создающее угрозу устойчивости и целостности зданий и других сооружений. Все больше осваивается подземное пространство в пределах урбанизированных территорий.

Большую роль в оптимизации городской среды играет озеленение, эффективное обезвреживание, удаление и переработка мусора, а также такое функционирование предприятий и транспорта, при котором они производят наименьшее загрязнение воздуха, воды, почв и биоты города.

Распространение городской, лучше сказать урбанократической инфраструктуры - неизбежное следствие технического прогресса. Поэтому главная задача специалистов по проблемам управления окружающей средой - оценить не только современные, но и будущие воздействия урбанизации на ландшафты и биосферу в целом.

 

6. Сельская среда

 

6.1 Сельское хозяйство - трофический базис цивилизации.

Земледелие и скотоводство, как уже отмечалось, стали атрибутами хозяйственной деятельности людей на рубеже плейстоцена и голоцена. Н.И.Вавилов установил, что очаги производящего хозяйства сначала появились в районах с пестрыми природными условиями, т.е. в предгорьях и низкогорьях. В областях с засушливым климатом применялся полив сельскохозяйственных культур. Первым из известных поселений земледельцев считается стоянка Депармов на северо-востоке Ирака. Поливное земледелие на территории нынешней Туркмении известно с V тысячелетия до н.э., а в Месопотамии, Египте, Индии, Китае - с VII тысячелетия до н.э. В орошаемом земледелии уже в глубокой древности знали удобрительные свойства органических веществ, ила, земли от глинобитных построек; мотыжение и поливы были важнейшими эмпирическими приемами управления физическими свойствами и водно-солевым режимом орошаемых почв. В районах, покрытых лесом, издавна применялось подсечно-огневое земледелие, сохраняющееся ныне в ряде тропических стран.

Переход от собирательства, охоты и рыболовства к производящему сельскому хозяйству привел к первой демографической революции. Одновременно земледелие и скотоводство стали мощными рычагами изменения природной среды, и действие названных факторов неуклонно возрастало.

Ю.Одум назвал поля плантации и пастбища одомашненными экосистемами, занимающими промежуточное положение между природными (леса, луга) и искусственными (города). Агросистемы или, что тоже, агроландшафты функционируют не только за счет солнечной энергии, но и привносимой человеком. Это позволяет для получения необходимой продукции растениеводства или животноводства снижать биоразнообразие на полях и пастбищах часто до монокультуры. Однако, чем больше агроландшафт отличается от местного природного, тем сложнее им управлять и тем значительнее экологические последствия, которые необходимо контролировать в самом агроландшафте и вне его.

Главным в сельском хозяйстве, конечно же, является растениеводство. Хлебные злаки дают 52% энергии, получаемой человечеством от пищи. Картофель и другие клубнеплоды - еще 10%, фрукты и овощи - также 10%, сахар - 7%. На продукты животноводства без жиров приходится 11%, на животные жиры и растительное масло - 9% и на рыбопродукты - 1%.

6.2. Земледелие.

В настоящее время возделывание сельскохозяйственных культур, правда, в разных масштабах осуществляется во всех природных зонах, кроме арктической пустыни. Поля, дающие устойчивые урожаи, не распространяются к северу далее полосы с суммой активных температур 1400-1600^О. В Европе эта граница проходит немного севернее шестидесятой параллели. С продвижением в пределы азиатской части России граница постепенно опускается к югу до 58^О с.ш. в Средней Сибири и до 53^О с.ш. и южнее на Дальнем Востоке. В Канаде северная граница районов устойчивого полеводства примерно совпадает с 56^О с.ш. Годовая сумма осадков, ограничивающая распространение неорошаемых полей в умеренном поясе, равна 200-300 мм.

Пахотные угодья и плантации занимают самые удобные в орографическом отношении места; они приурочены к равнинам, пологим увалам, межгорным котловинам, днищам долин, крупным конусам выноса. В горах земледелие ведется в ограниченных масштабах.

Распашка земель с уклонами до 1-1,5^О сопряжена с минимальным риском возникновения эрозии почв. Однако сельскохозяйственные культуры возделываются и на более крутых элементах рельефа. Предельными для обработки отвальной вспашкой можно считать склоны крутизной 8-9^О при условии контурного, т.е.горизонтального расположения борозд или грядок на них. Склоны с еще большей крутизной включаются в земледельческое использование обычно после их террасирования.

Правильное управление полями и плантациями не означает лишь получение с них максимальной продукции. Кроме того, собираемые продукты питания должны быть по возможности экологически чистыми, а производящая их земля должна всегда оставаться плодородной. В действительности названные три условия остаются пока лишь идеалом, к которому надо стремиться.

Еще одним ограничителем развития полеводства должна быть относительная стабильность площадей пашни и плантаций, что, вероятно, будет иметь место до конца ХХ в., но не от хорошей жизни. Просто там, где потребность такого расширения особенно сильна, подходящие земельные ресурсы отсутствуют.

Энергетика. Валовое производство человечеством энергии в 2000 г. достигнет около 0,5×10²¹ Дж. Между тем, энергетические расходы в сельском хозяйстве очень невелики. Привнос энергии в полеводческие ландшафты оценил Д.Пиментел (1987). Его детальный расчет весьма показателен и приводится в табл. 7.

Таким образом, на работу техники тратится около 2/5 энергии, на производство удобрений и ядохимикатов - около 1/3 и остальные примерно 1/4 энергозатрат расходуются в основном на сушку зерна.

Показательно такое сравнение. Если, для выращивания кукурузы в условиях высоко механизированного хозяйства США тратится около 35 ГДж/га, то при использовании только ручного труда в Мексике - всего 2,3 ГДж/га. Урожай зерна составлял в первом случае 70 ц/га, а во втором немногим менее 20 ц/га. Таким образом, при увеличении энергетических затрат в 15 раз урожай возрастал в 3,5 раза. Мы сталкиваемся с характерным правилом: больший вклад энергии в земледелие окупается при прочих равных условиях большим урожаем, но соотношение между вложенной энергией и полученной в урожае снижается. Соотношение называют энергетической эффективностью земледелия.

Этот показатель оказывается самым высоким в случае ведения примитивного, подсечноогневого земледелия. Вот как отличаются различные формы земледелия по энергетической эффективности (первая цифра - доля энергии, связанной в урожае, вторая - доля энергозатрат в агропроизводство):

- подсечноогневое земледелие в бассейне Конго: 65:1

- подсечноогневое земледелие на Новой Гвинее: 20:1

- возделывание кукурузы в Мексике: 12,5:1

- возделывание кукурузы в Нигерии: 10:1

- возделывание кукурузы на Филиппинах: 5:1

- возделывание кукурузы в США: 3:1

Несмотря на дешевизну примитивного земледелия, оно не в состоянии решить продовольственную проблему. Поэтому мир идет по пути подъема энерговооруженности растениеводства, правда, замедляющимися темпами. Для 1990-х гг. ежегодный прирост использования энергии в земледелии не превышает 3%. А расход ее в целом по миру составляет порядка 3,5% от валовой выработки энергии человечеством.

 

Таблица 7. Затраты энергии при возделывании кукурузы в США

(по Д.Пиментелу)

Показатель	Количество на га	Энергия, МДж/га
Ручной труд	12 ч
Сельскохозяйственная техника	55 кг
Бензин	16 л
Дизельное топливо	77 л
Сжиженный нефтяной газ	80 л
Электричество	33,4 кВт
Азотные удобрения	151 кг
Фосфорные удобрения	72 кг
Калийные удобрения	84 кг
Известь	426 кг
Семена	18 кг
Инсектициды	1,4 кг
Гербициды	7 кг
Сушка	7000 кг
Транспортировка	200 кг
В целом	-
Общий урожай	7000 кг
Соотношение полученной с урожаем и затраченной энергии	-	2,9

 

Энергетический пай человека, вносимый им для ведения полеводства, мал по сравнению с природным. В одном урожае кукурузы в год (7 т зерна и 7 т биомассы) связывается около 0,5% поступающей солнечной радиации. Зная показатель энер- гетической эффективности урожая, который с учетом зеленой массы равен 6,0, можно считать, что в целом антропогенный энергетический пресс на обрабатываемые земли может составлять лишь не более сотых долей процента по сравнению с потоком лучистой энергии Солнца. Это в среднем в несколько сотен раз меньше показателя антропогенного энергетического давления на урбано-транспортно-горнопромышленные земли. Между тем, даже такое на первый взгляд слабое воздействие на мировую пашню приводит к многочисленным негативным последствиям, о чем сказано ниже.

Ресурсами увеличения продукции растениеводства обладают страны с низкой энергетической обеспеченностью сельского хозяйства. Большинство экспертов считают, что в развитых странах энергетическая обеспеченность сельского хозяйства подошла к своему пределу. Если же говорить о необходимости отказа от широкого применения минеральных, в первую очередь, азотных удобрений, а также ядохимикатов, то, возможно, интенсивная технология производства зерна и других продуктов питания давно перешагнула некую допустимую норму энерговкладов. Вспомним о загрязнении различных компонентов природы нитратами, пестицидами и станет ясно, что благоприятные цифры урожаев при высокой энергообеспеченности угодий оборачиваются серьезными негативными последствиями для многих жителей сельской местности и городов.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: