Засоби зберігаючої технології у виробництві

Основна ідея. Впровадження засобів зберігаючої техно­логії дозволяє попередити забруднення навколишнього се­редовища, а отже, прогресивніший метод боротьби за чисте довкілля, ніж очищення гідросфери, атмосфери та ґрунтів від забруднювачів.

Смислові зв'язки. Засоби зберігаючої технології — сфера людської діяльності (рільництво, тваринництво, виробниц­тво) — попередження забруднення довкілля — чисте довкілля.

Ключові терміни. Агрономічна меліорація, поукісні посі­ви, сільськогосподарські тварини, тваринництво, стічні води, природні дисперсні сорбенти, екологізація виробництва, по­переджувальний підхід, екологічно чисте виробництво.

Мета — охарактеризувати принципи попереджувального підходу до виробництва, ведення рільництва і тваринництва, внаслідок чого вдається досягти створення умов для попе­редження забруднення навколишнього середовища цими сферами людської діяльності.

10.6.1. Агрономічні засоби зберігаючого обробітку земель

Відновлення та підвищення родючості ґрунтів засобами агротехніки отримало назву агрономічної меліорації. Її завдан­ня — оптимізація всіх режимів ґрунту: поживного, водно­го, повітряного, теплового та фітосанітарного. Агрономічна меліорація охоплює заходи «сухого» землеробства, що ба­зуються на обробітку ґрунту без перевертання скиби, муль­чуванні його стернею та іншими пожнивними рештками; застосування напівпарового обробітку ґрунту, досходового і післясходового боронування для боротьби з бур’янами та профілактичні заходи, що зменшують ураженість посівів шкідниками й хворобами; заходи для розширеного відтво­рення родючості ґрунту: внесення органічних і мінеральних добрив, у тому числі залишення в полі нетоварної частини врожаю, посів сидеральних культур тощо.

Агрономічна меліорація створює високий рівень культури землеробства, сприяє підвищенню врожайності сільськогос­подарських культур, поліпшує режим елементів живлення ґрунту, особливо фосфатний і калійний (вміст рухомих P₂O₅ підвищується на 30—50 %).

Водний режим під час агрономічної меліорації також покращується. Заходи сухого землеробства, особливо ґрун­тозахисний безполицевий обробіток ґрунту з мульчуванням його стернею та іншими пожнивними рештками, сприяють снігозатриманню, зменшенню промерзання ґрунту в глибину та втрат вологи через випаровування, її річний вологона- копичувальний ефект становить 30—50 мм. Саме він і має вирішальне значення для гарантування врожайності культур під час ґрунтових і атмосферних посух.

Заходи щодо розширеного відтворення родючості спри­яють утворенню у ґрунті рухомого гумусу, що забезпечує структуроутворення. Формується водотривка структура, яка поліпшує повітряний і водний режими ґрунту. Систематичне застосування безполицевого обробітку сприяє вертикальній орієнтації пор аерації, що на 30 % підвищує водопроникність ґрунту, а його несучу здатність — удесятеро. Вертикальна орієнтація пор аерації поліпшує всі ґрунтові режими. Це пояснюється просто: корені рослин, наприклад озимої пше­ниці, тягнуться донизу за вологою та поживою. Коли корені відмирають і гуміфікуються, залишається міцна гумусована трубочка. Поставлена вертикально, ця трубочка витримує великі навантаження і підвищує несучу здатність ґрунту у ви­падку проходження полем важких машин і знарядь.

За розширеного відтворення родючості ґрунту процеси гуміфікації пригнічують всілякі інфекції, захворювання рос­лин кореневими гнилями та іншими хворобами. Тому вне­сення у ґрунти будь-якої органіки поліпшує фітосанітарний режим і зменшує захворюваність рослин.

Вплив агрономічної меліорації на урожайність культур вивчали під час двох тривалих стаціонарних дослідів, які про­водили на чорноземі типовому та південному.

Напівпаровий обробіток ґрунту застосовується для бо­ротьби з бур’янами. Час, що залишається між збиранням попередніх культур і посівом озимих, між збиранням ранніх зернових і настанням морозів, доцільно використати для про­вокування сходів бур’янів і знищення їх обробітком ґрунту. Бур’яни краще за все знищуються на стадії білих ниточок культивацією паровими культиваторами на глибину 4—5 см. Культивації слід повторювати через 14—18 діб залежно від вологості ґрунту та температури повітря. Через 3—4 роки застосування напівпарового обробітку засміченість бур’янами полів знижується вдвічі-втричі. Із цього часу замість напів­парового обробітку краще висівати поукісні та сидеральні (тобто такі, що заорюють у ґрунт) культури. Напівпаровий обробіток, як і паровий, обумовлює зростання втрат гумусу. У випадку посіву поукісних і сидеральних культур ця тен­денція уповільнюється або цілком зникає. Чим менше ґрунт «гуляє» без рослин, тим менше він спрацьовується. У Швей­царії, наприклад, на зиму взагалі заборонено законом зали­шати поля без рослинного покриву.

Поукісні посіви висівають слідом за збиранням ранніх зернових без попереднього обробітку, прямо в стерню. Як поукісні культури можуть використовуватися кормові суміші, кукурудза на зелений корм, ярий і озимий ріпак. За умови дотримання ранніх строків збирання зернових культур як пожнивні культури можна використовувати гречку та просо на зерно.

До відтворення родючості залучається нетоварна частина врожаю. Найдоцільніше для цієї мети використовувати соло­му озимої пшениці, стебла соняшнику, кукурудзи, бадилля картоплі та овочевих культур.

Тонна сухих пожнивних решток із додаванням 10 кг дію­чої речовини Нітрогену еквівалентна 5 т напівперепрілого гною.

У процесі збирання кукурудзи на зерно стебла подріб­нюють комбайном і розсівають стернею. Вони також пере­мішуються з верхнім шаром ґрунту. Стебла соняшнику після збирання врожаю подрібнюють проходом у 1—2 сліди важкої дискової борони. Після цього проводиться глибокий плос- корізний обробіток ґрунту.

10.6.2. Зоотехнічні засоби попередження забруднення середовища

Виробництво тваринницької продукції ґрунтується на трансформуванні рослинного білка, вуглеводів, жирів і про­дукції тваринного походження. Однак тільки частина рос­линного білка та інших органічних і мінеральних речовин, спожитих тваринами з кормом, перетравлюється й вико­ристовується для приросту маси тіла, продукування молока, м’яса тощо. Інша частина корму виділяється з організму тва­рин у вигляді неперетравлених залишків та інших продуктів трансформування корму.

Сільськогосподарські тварини, особливо велика рогата худоба та свині, споживають багато рослинних кормів, які піддаються складним біохімічним перетворенням в організмі жуйних тварин і хімічним реакціям після виділення екскре­ментів, а потім у період зберігання та утилізації останніх. При цьому утворюються хімічні сполуки, які виділяються до навколишнього середовища і поширюються в ньому. Із фекаліями та сечею тварин виділяються аміни, сірково­день, метан. Ці сполуки мають стійкий неприємний запах, який можна істотно ослабити вживанням певних гігієнічних і санітарних заходів (своєчасне видалення рідких і твердих екскрементів, провітрювання приміщень, їх санація, деяке обмеження вмісту Нітрогену в кормах, заміна рослинного білка на синтетичний тощо).

Тваринництво — джерело забруднення не тільки по­вітря, а і поверхневих та ґрунтових вод. Найнебезпеч- ніші джерела забруднення ґрунтових вод — гноєсхови­ща, особливо відкриті бурти гною, розміщенні неподалік від водойм, малих річок, струмків.

Ефективним засобом запобігання забрудненню навко­лишнього середовища (як атмосфери, так і гідросфери) від ведення тваринництва є застосування у складі підстилки у стайнях тварин природних дисперсних сорбентів (природні цеоліти, бентоніти, палигорськіти, глауконіти), які сорбують аміак і попереджають його потрапляння в грунт. Використа­на підстилка може з успіхом використовуватись у подальшо­му як органічне добриво пролонгованої дії.

10.6.3. Технологічні засоби у промисловому виробництві — запорука збереження природного середовища (екологічно чисте виробництво)

Один із напрямків екологізації виробництва — розробка ефективних засобів очищення промислових, комунальних і тваринницьких стічних вод та промислових і транспорт­них викидів до атмосфери. Проте значно перспективніші заходи, спрямовані на зменшення або повну ліквідацію шкідливих відходів, що забруднюють довкілля. Головний напрям — перехід до використання замкнених технологій, для яких характерна відсутність обміну речовин із зов­нішнім середовищем. Стосовно технологічної операції це можна розуміти як процес, у якому відсутні викиди твер­дих, рідких і газоподібних речовин — відходів.

Концепція реалізації екологічно чистого виробництва базується на певних методологічних засадах і передба­чає попереджувальний підхід. Він полягає в запроваджен­ні екологічних удосконалень з одночасним отриманням економічного прибутку, а не в інвестуванні додаткових коштів у технології з уловлювання забруднюючих речовин та утилізації відходів. За умови застосування попереджу­вального підходу навіть незначні інвестиції забезпечують значну економію. Такий підхід потребує, як правило, зміни корпоративної культури підприємства і передбачає оптимі- зацію виробничих процесів, впровадження енергоощадли- вих і маловідхідних технологій, використання екологічно чистої сировини, зменшення обсягів утворення токсичних і небезпечних речовин. Запропонована концепція має на увазі системний підхід до охорони довкілля на всіх фазах виробництва й реалізації продукції з метою упередження та мінімізації як найближчих, так і віддалених ризиків для здоров’я людини та стану довкілля.

Отже, розвиток екологічно чистого виробництва спри­яє формуванню ефективних економічних засад розв’язання екологічних проблем, насамперед у промисловому, паливно- енергетичному, агропромисловому, транспортному, житлово- комунальному секторах економіки, в інфраструктурі надання послуг у виробничій та соціальній сферах.

Мінімізація обсягів забруднення та відходів у джерелах їх утворення досягатиметься шляхом трансформацій, внесених у виробничий процес. Зміни у ньому, крім заміни сирови­ни та технологій, передбачають також поліпшення методів управління.

Принципи впровадження екологічно чистого виробництва

Виробництво — це раціональне використання сировини, матеріалів та енергоносіїв; мінімізація застосування або ви­лучення токсичних матеріалів і зменшення обсягів усіх видів викидів і скидів та утворення відходів на рівні джерела їх виникнення шляхом зміни сировини та технологій; поліп­шення практики управління, адміністрування, впровадження економічних та інформаційних заходів.

Життєвий цикл продукції — зменшення негативного впли­ву процесів виробництва продукції на умови життєдіяльності людини, а також довкілля упродовж усього її життєвого циклу (від проектування до використання та утилізації або захоронення відходів) шляхом змін у самій продукції та по­водженні з нею.

Надання послуг — інтеграція екологічних аспектів у про­цесі розробки та надання послуг.

Концепцією передбачені національні пріоритети України у сфері екологічно чистого виробництва, серед яких:

• забезпечення стабільного соціально-економічного роз­витку на основі раціонального використання, охорони та відновлення природно-ресурсного потенціалу;

• досягнення показників ресурсо- та енергоємності, які забезпечили б необхідний рівень незалежності держави;

• перехід на замінники традиційної сировини;

• упровадження відновлюваних енергоресурсів та нових видів палива;

• перехід до господарювання на засадах максимальної продуктивності ресурсів.

Національні пріоритети розвитку екологічно чистого ви­робництва реалізуються шляхом:

• перегляду екологічних нормативів забруднення та спе­ціального використання природних ресурсів, а також нор­мативів їх економічного регулювання з метою поступового наближення до стандартів ЄС;

• розробки та реалізації сукупності економічних і еколо­гічних чинників розвитку виробництва;

• удосконалення механізму інтеграції екологічних чинни­ків у стратегію економічного розвитку;

• створення системи збалансованого управління вироб­ництвом, що стимулює охорону довкілля та забезпечує ощад­ливе використання природних ресурсів;

• поширення інформації про засади екологічно чистого виробництва.

Втілення концепції екологічно чистого виробництва по­требує певного організаційно-економічного механізму, який передбачає:

• державне регулювання процесу впровадження та роз­витку екологічно чистого виробництва, раціональне ви­користання можливостей економіки держави, особливо її фінансових ресурсів, виробничого та науково-технічного потен­ціалів;

• визначення суспільних пріоритетів з огляду на конкрет­ну ситуацію, в якій здійснюватиметься перехід до екологічно чистого виробництва, та включення їх до програм соціально- економічного розвитку;

• поєднання державного впливу з ринковими формами управління, стимулювання якісних змін шляхом пріоритет­ного фінансування, кредитування, матеріально-технічного, інформаційного забезпечення впровадження та розвитку екологічно чистого виробництва;

• економіко-екологічний моніторинг процесу переходу до екологічно чистого виробництва, головними завданнями якого є збирання, вивчення та підготовка інформації для аналізу показників, що визначають рівень упровадження цього виробництва, його вплив на стан природних ресурсів, довкілля і загалом на економіку держави, її регіонів, індиві­дуальних суб’єктів господарювання й населення;

• прийняття обґрунтованих і об’єктивних управлінських рішень суб’єктами господарювання та громадськістю, по­всюдне поширення екологічних знань.

ВИКОРИСТАНА І РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Безель В. С. Популяционная экотоксикология млекопитаю­щих. — М.: Наука, 1987. — 129 с.

Безель В. С. Экологическая токсикология: популяционный и биоценотический аспекты. — Екатеринбург: Изд-во «Гощицкий», 2006. — 280 с.

Бессонова В. П. Состояние пыльцы как показатель загрязнения среды тяжелыми металлами // Экология. — 1992. — № 4. — С. 45—50.

Войницький А. П., Дубровський В. П., Боголюбов В. М. Техно- екологія / за ред. В. М. Боголюбова. — К.: Аграрна освіта, 2009. — 533 с.

Запольський А. К. Водопостачання, водовідведення та якість води. — К.: Вища школа, 2005. — 671 с.

Запольський А. К., Салюк А. І. Основи екології. — К.: Вища школа, 2003. — 358 с.

Інженерна екологія сільськогосподарського виробництва / за ред. Д. І. Мазоренка, В. Г. Цапка. — К.: Основа, 2007. — 392 с.

Катаев Г. Д. Оценка состояния сообщества млекопитающих северотаежных экосистем в окрестностях предприятия по произ­водству никеля // Экология. — 2005. — № 6. — С. 460—465.

Клименко Л. П. Техноекологія. — Одеса: Фонд Екопринт; Сім­ферополь: Таврія, 2000. — 542 с.

Клименко Л. П. Техноекологія. — Миколаїв: Вид-во МФ На- УКМА, 2000. — 304 с.

Коршиков И. И. Адаптация растений к условиям техногенно загрязненной среды. — К.: Наук. думка, 1996. — 238 с.

Кравченко В. С. Водопостачання та каналізація. — К.: Кондор, 2003. — 288 с.

Кучерявий В. П. Загальна екологія. — Львів: Світ, 2010. — 520 с.

Кучерявий В. П. Фітомеліорація. — Львів: Світ, 2003. — 540 с.

Мухачева С. В. Воспроизводство населения рыжей полевки, Clethrionomys glareolus (Rodentia, Cricetidae), в градиенте техно­генного загрязнения среды обитания // Зоологический журнал. — 2001. — Т. 80, вып. 12. — С. 1509—1517.

Національна концепція впровадження та розвитку екологічно чистого виробництва в Україні. — Одеса: ІПРЕЕД НАН України, 2005. — 24 с.

Промислова екологія / С. О. Апостолюк, В. С. Джигирей, А. С. Апостолюк та ін. — К.: Знання, 2005. — 474 с.

Северюхина О. А., Жуйкова Т. В., Галимшина Л. Л. Устойчивость природных ценопопуляций в условиях загрязнения среды тяжелы­ми металлами (на примере семенного потомства) // Промислова ботаніка: стан та перспективи розвитку. Матер. IV Міжнар. наук. конф. — Донецьк: Лебідь, 2003. — С. 147—150.

Стратегічні напрями переходу України на засади сталого роз­витку в контексті її інтеграції до Європейського співробітництва / Під ред. Е. В. Соботовича. — К.: Салютіс, 2005. — 44 с.

Функциональное единство популяций / С. С. Шварц, Э. Д. Гу­ревич, В. Г. Ищенко, В. Ф. Соснин // Журн. общ. биол. — 1972. — Т. 33, № 1. — С. 3—14.

Хільчевський В. К. Водопостачання і водовідведення. — К.: Київський ун-т, 1999. — 319 с.

Хумарова Н. И. Концептуальные подходы формирования стра­тегии экологически чистого производства в Украине // Nowa Ekonomia a Spoleczenstwo. — Lublin: Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawla II, 2006. — P. 434—440.

Шварц С. С. Популяционная структура вида // Зоологический журнал. — 1967. — Т. 20, № 2. — С. 1457—1469.

АДРЕСИ В МЕРЕЖІ ІНТЕРНЕТ

Національна екологічна політика України: оцінка і стратегія розвитку (http://www.un.org.ua/files/national_ecology.pdf)

Міністерство екології та природних ресурсів України (http:// www.menr.gov.ua)

Водний кодекс України (http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/ main.cgi?nreg=213 %2F95- %E2 %F0)

Закон України «Про охорону земель» (http://zakon.rada.gov.ua/ cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=962-15)

Закон України «Про охорону атмосферного повітря» (http:// zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=2707-12)

Закон України «Про охорону навколишнього природного середо­вища» (http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=1264-12)

Байкальская экологическая волна (http://www.baikalwave.eu.org) Інформаційний місячник «Пропозиція» http://www.propozitsiya. com/?page=149&itemid=2460&number=79

ПИТАННЯ

ДЛЯ САМОСТІЙНОГО КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

1. Сформулюйте екологічні проблеми функціонування АЕС.

2. Екологічні проблеми гірничохімічної промисловості.

3. Вплив на довкілля виробництва фосфорної кислоти.

4. Вплив на довкілля виробництва агломерату.

5. Вплив на довкілля ливарного виробництва.

6. Вплив на довкілля автомобільного транспорту.

7. Основні забруднювачі атмосфери.

8. Забруднення гідросфери виробництвом.

9. Які екологічні наслідки забруднення ґрунту важкими металами?

10. Біозабруднення екосистем алергенними рослинами-бур’янами.

11. Охарактеризуйте міграцію забруднювачів в атмосфері.

12. Основні способи очищення промислових викидів в атмо­сферу.

13. Категорії фітомеліорантів.

ТЕМИ АНАЛІТИЧНИХ ОГЛЯДІВ

1. Перспективи розвитку енергетики України.

2. Забруднення гідросфери нафтодобувною галуззю.

3. Перспективи розвитку виробництв фосфорних добрив в Ук­раїні та екологічні наслідки цих виробництв.

4. Негативні екологічні аспекти чорної металургії.

5. Екологічні загрози функціонування машинобудівного ком­плексу.

6. Нові екологічно безпечні види транспорту.

7. Хімічні забруднювачі атмосфери.

8. Бактеріальне та біологічне забруднення гідросфери.

9. Проблеми евтрофікації вод і шляхи їх вирішення.

10. Міграція мінеральних добрив у ґрунтах.

11. Аналіз основних джерел фінансування природоохоронної діяльності в Україні.

12. Перспективи екологізації сільського господарства.

13. Очищення викидів в атмосферу від пилу та апарати для реалізації цього процесу.

14. Біологічні методи очищення стоків.

15. Застосування фітомеліорантів для рекультивації земель, по­рушених гірничохімічним виробництвом.

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ

ДЛЯ САМОСТІЙНОГО КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

1. Одним із механізмів утворення оксидів Нітрогену у процесі горіння палива є: а) аеродинамічний; b) швидкий; с) надлишковий; d) хімічнозв’язаний?

2. До основних технологічних процесів гірничодобувної про­мисловості відносяться: а) свердловинна геотехнологія; b) виплавка металу; с) виробництво добрив; d) зміна ландшафту?

3. Фосфогіпс утворюється у процесі виробництва: а) сірчаної кислоти; b) фосфорної кислоти; с) калійних добрив; d) кальцино­ваної соди?

4. Виплавка благородних металів відноситься до: а) чорної мета­лургії; b) благородної металургії; с) кольорової металургії; d) ювелір­ної промисловості?

5. Паливом для авіаційних двигунів є: а) бензин; b) дизпаливо; с) керосин; d) трансформаторне масло?

6. До забруднювачів атмосфери відноситься: а) чадний газ;

b) ефірні олії; с) кисень; d) пари води?

7. Забруднення гідросфери пестицидами відноситься до забруд­нення: а) радіоактивного; b) механічного; с) хімічного; d) біологіч­ного?

8. Важкі метали у ґрунті не можуть: а) мігрувати у вигляді роз­чинних сполук; b) потрапляти в організм ґрунтових мешканців;

c) сублімуватись; d) накопичуватися в рослинах і передаватися ланцюгами живлення?

9. До алергенних рослин-бур’янів відноситься: а) пирій; b) оче­рет; с) конвалія; d) амброзія?

10. До основних механізмів міграції радіонуклідів у ґрунті від­носиться: а) крекінг; b) каталіз; с) дифузія; d) турбулізація?

11. Термічне знешкодження газів ґрунтується на: а) високо­температурному спалюванні горючих домішок; b) абсорбційному вловлюванні шкідливих домішок; с) каталітичних методах; d) ад­сорбційних методах?

12. Мембранні методи очищення стоків відносяться до: а) біо­логічних; b) хімічних і фізико-хімічних; с) механічних і механо- хімічних; d) термічних?

13. Однією із груп фітомеліорантів є: а) рудеральні; b) біологіч­ні; с) дикі; d) універсальні?

ВІДПОВІДІ НА ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ