Пестициды и химические удобрения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

Мариупольский государственный университет

Факультет иностанных языков

Кафедра английской филологии

Реферат

По предмету: «Экология»

На тему: «Пестициды и химические удобрения»

Выполнила: студентка III курса

Очкур Ангелина Владимировна

Мариуполь - 2015

Содержание

Введение

1. История применения минеральных удобрений и пестицидов

2. Общая характеристика пестицидов

3. Меры безопасности при использовании пестицидов

4. Химические удобрения

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

Химические средства защиты растений в настоящее время являются неотъемлемой частью технологий возделывания сельскохозяйственных культур во всем мире. Они широко применяются также в процессе хранения и транспортировки готовой продукции, при дезинсекции и дезинфекции помещений. Все разнообразие химических и микробиологических средств защиты растений объединено под единым названием - пестициды, от лат. pest (чума, зараза) и cidos (убивать). Питание - это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Вне питания нельзя понять сущность процессов роста и развития.

С точки зрения практического растениеводства важнейшим средством улучшения питания сельскохозяйственных культур является прежде всего применение органических и минеральных удобрений. Рост растительной продукции определяется множеством факторов, среди которых ведущая роль все же принадлежит удобрениям и особенно минеральным, производство которых наращивает высокие темпы.

Почва является основным источником обеспечения сельскохозяйственных культур питательными веществами. Однако в современных условиях непрерывной интенсификации сельскохозяйственного производства для ежегодного выращивания высоких урожаев с продукцией хорошего качества довольно часто оказывается недостаточным то количество питательных веществ, которое поступает в растения из органического вещества и труднорастворимых минеральных соединений почвы в результате деятельности микроорганизмов и корневой системы растений. Для этого и нужны удобрения и пестициды.

1. История применения минеральных удобрений и пестицидов

Широкое применение минеральных удобрений началось со второй половины XIX столетия в странах с развитым сельским хозяйством, что позволило увеличить урожайность зерновых культур с 10-15 до 30-45 ц/га.

Сегодня во всех развитых странах 50-60% прироста сельхозпродукции обусловлено применением минеральных удобрений. Следует учитывать, что минеральные удобрения в первую очередь поддерживают определенный уровень плодородия земель, с целью, что бы сельскохозяйственные культуры не истощали почву. Питательные вещества теряются вследствие вымывания, превращения на нерастворимые соединения, закрепленные в грунтовом комплексе.

Так 100 лет назад гумус в грунтах Украины составлял 10-12%, а в наше время лишь 2,5-6%. Таким образом, каждый год теряется около 24 млн. тонн гумуса. Поэтому, вместе с традиционными агрохимическими приемами, необходимо совершенствовать теорию и практику питания растений, создание условий по предотвращению поступления в них токсичных элементов. Необходимо перейти от упрощенного понимания про питание растений катионами и анионами минеральных соединений к приоритетным механизмам усвоения биокомплексов с учетом их взаимодействия в живой природе. Это позволит значительно ускорить метаболические процессы при одновременном уменьшении энергетических и сырьевых затрат на формирование урожая.

В сухом веществе растения можно отыскать атомы 25-35 химических элементов в соотношениях, которые свидетельствуют об их разном вкладе в процессы жизнедеятельности.

Важно понимать, что катионы и анионы минеральных удобрений идентичны ионам почвы и органических удобрений. Они не чужеродные живой природе и одинаково усваиваются растениями в процессе вегетации. Известно, что с удобрений внесенных в грунт, лишь часть питательных веществ используется растениями. В среднем для большинства сельскохозяйственных культур коэффициент использования удобрений составляет: азотных -- 40-50, фосфорных -- 10-25, калийных -- 50-60%. Как правило, неиспользованные растениями удобрения, накопляются в воде и почве. Для азотных удобрений повышение дозы их внесения обусловлено их высокой мобильностью в почвенном растворе. При этом питательные соединения азота в почве, под воздействием бактерий превращаются в ядовитые вещества -- нитриты.

Расширение использования фосфорных и комплексных удобрений приводит к накоплению в почве не только фосфатов, а и соединений стронция, кадмия, свинца, фтора и др.

Внесение излишнего количества удобрений не только загрязняет почву, но и изменяет ее физико-химические и биотические свойства.

Так, амиачные удобрения подкисливают грунт, что отрицательно влияет на корневую систему растений, нарушает питание калием, кальцием. Использование в качестве удобрений нитратов, сульфатов и хлоридов способствует потерям кальция и магния, усиливают засоление почвы. Химические удобрения, внесенные в грунт, могут вызывать сложные взаимодействия между биогенными и токсичными элементами, макро и микроэлементами, химическими веществами и биотой, что существенно изменяет свойства и плодородие почв, а главное рост и продуктивность растений, их качество.

Химические соединения, имеющие токсические свойства по отношению к живым организмам, называют пестицидами.

Широкое использование пестицидов характерно для второй половины ХХ столетия. Регулируя при их помощи биотические факторы, удалось уменьшить на 35% потери урожая, в т.ч. от вредных животных и насекомых на 14%, от болезней на 12%, от сорных растений на 9%. Однако лишь через много лет интенсивного использования пестицидов оказалось, что их эффективность в борьбе с вредителями сопровождается целой цепочкой отрицательных последствий, среди которых главным является введение в биогеохимический кругооборот высокотоксических веществ. Мировой ассортимент пестицидов насчитывает около 900 основных типов. Постоянно используется около 500 препаратов, что составляет почти 4 млн. тонн ежегодного поступления высокотоксичных веществ в окружающую среду. Минеральных удобрений вносится около 500 млн. тонн физической массы.

На сегодняшний день в Украине зарегистрировано более 243 видов ядохимикатов, часть из которых неизвестного происхождения и клинического действия. Так, на протяжении 90-х годов заводами Украины производилось 4 инсектицида, 12 фунгицидов, 14 гербицидов и 2 протравителя семян. На сегодняшний день их отечественное производство значительно уменьшилось, а перечень подобных препаратов за счет импорта возрос: инсектицидов до 47, фунгицидов до 72 и гербицидов до 97.

Даже в такой развитой стране как США, из общего количества используемых пестицидов, только 10% проверенно на мутагенную активность, 30% на концерогенную и 40% на тератогенную. Кроме высокой токсичности пестициды отличаются стойкостью.

Обследование, выполненное в 1990 году в Украине, свидетельствует, что в ряде регионов пестициды проникли до грунтовых вод на глубину почти 220 метров, а всего в подземных водах выявлено 40 видов остаточных количеств пестицидов и их метаболитов, в т.ч. ДДТ, использование которого запрещено почти 30 лет. Обследования продукции растениеводства в Украине показало, что 25% ее содержит остаточное количество пестицидов, в том числе в 5,1% превышено максимально допустимый уровень. Наибольшая частота выявления в почве остатков таких пестицидов, как ТХАН, ПХК, симазин, алирокс, атразин, агелон, 2,4-Д, ДДТ, диален, ленацил, прометрин, протразин, трефлан, эптан, эрадикан, а у растительной продукции -- ПХК, ленацил, атразин, симазин, алирокс, ситрин, ТХАН.

Как биологически активные вещества, пестициды и их комплексы с питательной среды часто бывают компонентами метаболизма растений и таким образом поступают в пищевую цепочку животных и людей. Не удивительно, что в мире ежегодно регистрируется более 3 млн. отравлений и 20 тыс. смертельных случаев от пестицидов.

На сегодняшний день не достаточно изучены биохимические действия пестицидов в растениях на клеточном уровне. Не вызывает сомнений лишь то, что их молекулы совсем не балластные вещества живых клеток и не инертные компоненты химических реакций в природе.

2. Общая характеристика пестицидов

Пестициды (ядохимикаты) - химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний и т.п. Пестициды в зависимости от объекта подразделяются на:

· Гербициды - для уничтожения сорной растительности;

· Инсектициды - против вредных насекомых;

· Зооциды - для борьба с грызунами;

· Фунгициды - с возбудителями грибковых заболеваний;

· Дефолианты - для удаления листьев;

· Дефлоранты - для удаления цветков.

За последние десятилетия число различных типов пестицидов сильно возросло, только в США их количество достигло 900. По данным А.В. Яблокова (1988), в нашей стране в 1986г. было применено пестицидов в среднем около 2 кг на 1 га (примерно на 87% пашни) или около 1,4 кг на душу населения, а в США 1,6 кг на 1 га (на 61% пашни) или 1,5 кг на душу населения.

Пестициды распространяются на большие пространства, весьма удаленные от мест их применения. Многие из них могут сохраняться в почвах достаточно долго (период полураспада ДДТ в воде оценивается в 10 лет, а для диэлдрина он превышает 20 лет). При использовании даже наименее летучих компонентов более 50% активных веществ в момент воздействия переходят прямо в атмосферу, а для таких пестицидов, как ДДТ и диэлдрин, характерна дистилляция с парами воды на земной поверхности. Эта часть пестицидов, не достигших растений, подхватывается ветром и осаждается в районах суши или океана, весьма удаленных от зон применения вещества. Они в конечном итоге попадают в различные экосистемы, включая океан, пресноводные водоемы, наземные биомы и др., в значительных количествах накапливаются в почвах и увеличивают свои концентрации при движении по трофическим цепям.

Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и для самого человека. Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензфуран и др.), отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая таким образом его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека.

Поэтому в некоторых странах (США, Франция, Германия) начинают уменьшать дозы применения пестицидов или полностью от них отказываться. В последние годы в СГА разработаны гербициды, не представляющие явной опасности для живых организмов или быстро разрушающиеся в окружающей среде. Широкое применение биологических методов защиты растений позволит уменьшить степень загрязнения среды пестицидами.

3. Меры безопасности при использовании пестицидов

Юридические и физические лица при использовании химических веществ в сельском хозяйстве обязаны принимать меры по предупреждению их негативного воздействия и ликвидации вредных последствий для обеспечения качества окружающей среды, устойчивого функционирования естественных экологических систем и сохранения природных ландшафтов. Не допускается применение пестицидов, которые не внесены в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Украины.

Хранение пестицидов. Запрещается бестарное хранение пестицидов. В складах пестицидов не должны храниться минеральные удобрения, химические консерванты кормов, кормовые добавки, краски, лаки и другие продукты и материалы. Места складирования пришедших в негодность пестицидов должны обозначаться указателем «Выбракованные пестициды». Размещение пестицидов в складе должно осуществляться с учетом их токсичности, препаративной формы, пожаро- и взрывоопасности, химической совместимости (нейтральности). Пестициды должны храниться в крытых складах, имеющих санитарный паспорт и оборудованных средствах пожаротушения. Склад должен обеспечивать защиту пестицида от прямых солнечных лучей, увлажнения, загрязнения и механического повреждения. При нарушении целостности тары пестициды немедленно перезатариваются в специально отведенных местах, снабженных местной вытяжной вентиляцией. Пестициды отпускаются потребителям в количествах, соответствующих планам работы на один день.

Транспортировка пестицидов допускается только в специально оборудованных транспортных средствах или в контейнерах, исключающих возможность негативного воздействия на здоровье людей и окружающую природную среду. Контейнеры для транспортировки должны быть выполнены из влагонепроницаемых и прочных материалов, чтобы противостоять ударам во время падения, наполнения их и опорожнения. Не допускается совместное транспортирование различных пестицидов, химическое взаимодействие которых при нарушении упаковки приводит к воспламенению. пестицид удобрение безопасность окружающий

Доставку пестицидов к месту работы и заправку опрыскивателей следует осуществлять с помощью специальных заправщиков.

Внесение пестицидов в почву разрешается только с помощью специальной аппаратуры. Движение агрегатов должно осуществляться против ветра, а лица, работающие с ранцевой аппаратурой, не должны находиться относительно друг друга с подветренной стороны, с целью исключения попадания их в зону опрыскивания. Рабочие растворы готовятся на специальных растворных узлах и заправочных площадках, имеющих твердое покрытие, и непосредственно в емкостях. При заполнении емкостей необходимо находиться с наветренной стороны. Количество препаратов, находящихся на площадке, не должно превышать норму однодневного использования. Запрещается авиационная обработка пестицидами участков, расположенных ближе 2 км от населенных пунктов, территорий государственных заповедников, природных (национальных) парков, заказников, рыбохозяйственных водоемов и источников хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Требования при применении пестицидов. Использовать пестициды только в случае крайней необходимости, рассматривать по возможности другие альтернативные решения, содействовать режимам и технологиям, снижающим или исключающим использование пестицидов. Избегать излишнего расходования пестицидов точным расчетом необходимого количества и подготовить для распыления минимально требуемое количество. Применять пестициды на посевных угодьях и на природных пастбищах только в исключительных случаях и с разрешения специальных надзорных органов. Запрещается распылять при скорости ветра более 5 м/с или при температуре выше 25*С и когда существует риск их растекания по поверхности. Содержать защитные зоны для предупреждения попадания пестицидов в водоемы, не применять пестициды вблизи от водных источников или водоемов. При наземной обработке растений пестицидами санитарно-защитная зона должна быть не менее 300 м., а при авиационной - 1000 м. Необходим жесткий контроль распыления пестицидов с воздуха. Утилизация и уничтожение пестицидов. Уничтожение пестицидов партиями до 10 кг осуществляется в случаях:

- пестициды пришли в негодность в результате их длительного или неправильного хранения или загрязнения посторонними примесями и не могут быть использованы для переработки;

- оставшиеся неиспользованные пестициды находятся в виде рабочих растворов, которые в дальнейшем не могут быть применены по назначению.

4. Химические удобрения

Удобрения - это неорганические и органические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных растений и рыбопродуктивности прудов. Они бывают: минеральные (или химические), органические и бактериальные (искусственное внесение микроорганизмов с целью повышения плодородия почв).

Минеральные удобрения, добытые из недр или промышленно полученные химические соединения, содержат основные элементы питания (азот, фосфор, калий) и важные для жизнедеятельности микроэлементы (медь, бор, марганец и др.).

Минеральные удобрения подразделяют на простые (одинарные, односторонние, однокомпонентные) и комплексные.

Простые минеральные удобрения содержат только одни из главных элементов питания. К ним относятся азотные, фосфорные, калийные удобрения и микроудобрения. Комплексные удобрения содержат не менее двух главных питательных элементов. В свою очередь, комплексные минеральные удобрения делят на сложные, сложно-смешанные и смешанные.

Азотные удобрения. Производство азотных удобрений базируется на синтезе аммиака из молекулярного азота и водорода. Азот получают из воздуха, а водород из природного газа, нефтяных и коксовых газов. Азотные удобрения представляют собой белый или желтоватый кристаллический порошок (кроме цианамида калия и жидких удобрений), хорошо растворимы в воде, не поглощаются или слабо поглощаются почвой. Поэтому азотные удобрения легко вымываются, что ограничивает их применение осенью в качестве основного удобрения. Большинство из них обладает высокой гигроскопичностью и требует особой упаковки и хранение. В таблице №1 См. приложение №1 приведены данные о составе и свойствах основных азотных удобрений.

По выпуску и использованию в сельском хозяйстве главнейшие из этой группы - аммиачная селитра и мочевина, составляющие около 60% всех азотных удобрений.

Азотные удобрения используют под все сельскохозяйственные культуры.

Фосфорные удобрения. Фосфор - один из важнейших элементов питания растений, так как входит в состав белков. Если азот в почве может пополняться путем фиксации его из воздуха, то фосфаты - только внесением в почву в виде удобрений. Главные источники фосфора - фосфориты, апатиты, вивианит и отходы металлургической промышленности - томасшлак, фосфатшлак. Все фосфорные удобрения - аморфные вещества, беловато-серого или желтоватого цвета. Основные из них - суперфосфат и фосфоритная мука. Характеристика фосфорных удобрений приведена в таблице №2 См. приложение №2.

По степени растворимости эти удобрения подразделяют на следующие группы:

1. Растворимые в воде, легкодоступные для растений - суперфосфаты простой и двойной, аммонизированный, обогащенный;

2. Труднорастворяемые (не растворимы в воде и почти не растворимые в слабых кислотах), они не могут непосредственно использоваться растениями - это фосфоритная и костная мука.

Фосфоритная мука - тонко размолотый природный фосфорит, соединения которого труднодоступны растениям. Это удобрение применяют на кислых подзолистых, торфяных, серых лесных почвах, а также на деградированных и выщелоченных черноземах и красноземах. Калийные удобрения. Калий - необходимый элемент для растений. В основном он находится в молодых растущих органах, клеточном соке растений и способствует быстрому накоплению углеводов.

Многие калийные удобрения представляют собой природные калийные соли, используемые в сельском хозяйстве в размолотом виде. Большие разработки их находятся в Соликамске, на Западной Украине, в Туркмении. Открыты залежи калийных руд в Казахстане, Сибири.

Значительное количество хлора во многих калийных удобрениях отрицательно влияет на рост и развитие растений, а содержание натрия (в калийной соли и сильвините) ухудшает физико-химические свойства многих почв, особенно черноземных, каштановых и солонцовых.

На бедных калием легких почвах и торфяниках все без исключения сельскохозяйственные культуры нуждаются в калийных удобрениях. Недостаток калия в почве восполняется главным образом внесением навоза. Калий не применяют на солоннах и солонцеватых почвах, так как он ухудшает их свойства. Калий легко растворяется в воде и при внесении поглощается коллоидами почвы, поэтому он малоподвижен, однако на легких почвах легко вымывается.

Калийные удобрения подразделяются на три группы:

1. Концентрированные, являющиеся продуктами заводской переработки калийных руд - хлористый калий, сернокислый калий, калийно-магниевый концентрат, сульфат калия-магния (калимагнезия);

2. Сырые калийные соли, представляющие собой размолотые природные калийные руды - каинит, сильвинит;

3. Калийные соли, получаемые путем смешения сырых калийных солей с концентрированными, обычно с хлористым калием - 30-ти и 40%-ные калийные соли.

Калийные удобрения используют также печную золу и цементную пыль.

Наиболее распространенные калийные удобрения и их свойства приведены в таблице №3 См. приложение №3.

Комплексные удобрения. Их подразделяют по составу: двойные (азотно-фосфорные, азотно-калийные, фосфорно-калийные) и тройные (азотно-фосфорно-калийные); по способу производства: сложные, сложно-смешанные (комбинированные) и смешанные удобрения. К сложным удобрениям промышленного производства относят (калиевая селитра, аммофос, диаммофос). Их получают при химическом взаимодействии исходных компонентов, сложно-смешанные (нитрофос, нитрофоска, нитроаммофос, нитроаммофоска, фосфорно-калийные, жидкие комплексные и др.) - в едином технологическом процессе из простых или сложных удобрений. Смешанные удобрения получают путем смешивания простых.

Сложные и сложно-смешанные удобрения характеризуются высокой концентрацией питательных веществ, поэтому применение таких удобрений обеспечивает значительное сокращение расходов хозяйства на их транспортировку, смешивание, хранение и внесение.

К числу недостатков комплексных удобрений относится то, что пропорции в содержании NPK в них варьируют в нешироких пределах. Поэтому при внесении, например, необходимого количества азота, других питательных элементов вносится меньше или больше, чем требуется.

В небольшом количестве применяют и многофункциональные удобрения, содержащие, кроме основных питательных элементов, микроэлементы и биостимуляторы, оказывающие специфическое влияние на почву и растения.

Заключение

Поиски максимальной продуктивности сельскохозяйственных земель во многих развитых странах уже привели к пресыщению почв химическими удобрениями, что угрожает не только здоровью человека, но подвергает опасности и стабильность агроэкосистем.

Нарушение круговорота органических веществ на обрабатываемых площадях ставит под угрозу сохранение плодородия земель на длительный период. Внося в почву удобрения, человек перестал во имя «рентабельности» или в связи с дефицитом возвращать в культивируемые земли гумус в виде органических удобрений, который обеспечивал их плодородие. Недостаток гумуса нарушает структуру почв, поскольку при этом наносится невосполнимый ущерб поглощающему глинисто-перегнойному комплексу, благодаря которому питательные элементы становятся доступными для растений. Современная цивилизация в результате применения удобрений способствовала нарушению биогеохимических круговоротов, в том числе круговорота азота и фосфора. Осознание этого явления приводит к логическому выводу о необходимости крайне ограниченного использования химических удобрений на лесных землях.

Список литературы

1. Штефан В.К. - "Жизнь растений и удобрений" - Москва, 1981г.

2. Артюшин А.М., Державин Л.М. - "Краткий словарь по удобрениям" - 2-е изд., Москва, 1984г.

3. Под редакцией Никляева В.С. - "Основы земледелия и растениеводства" - 3-е изд., Москва, 1990г.

4. Вронский В.А. - "Прикладная экология" - Ростов-на-Дону, 1996г.

Приложение 1

Таблица №1. Данные о составе и основных свойствах азотных удобрений

Приложение 2

Таблица №2. Характеристика фосфорных удобрений.

Приложение 3

Таблица №3. Свойства наиболее распространенных калийных удобрений.

Размещено на Allbest.ru