МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра сельскохозяйственной биотехнологии и экологии

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Методические указания к учебной практике
Для студентов специальности

1-33 01 06 – экология сельского хозяйства

Горки 2006

Одобрено методической комиссией агроэкологического факультета 30.05.2005.

Составили: М. М. Добродькин, Т. В. Никонович, Е. П. Воробьева, В.В. Французенок.

Содержание

Для студентов специальности 1-33 01 06 – экология сельского хозяйства.

© Составление. М.М. Добродькин,

Т.В. Никонович, Е.П. Воробьева,

В.В. Французенок, 2006

сельскохозяйственная академия", 2006

Тамара Владимировна Никонович

Елена Пркофьевна Воробьева

Василий Владимирович Французенок

1. 
   Сформировать у студентов целостное представление об экологической ситуации в республике.
   
2. 
   Научить студентов выделять экологические проблемы, требующие приоритетного разрешения.
   
3. 
   Изучить способы рационального использования возобновляемых ресурсов Республики Беларусь.
   
4. 
   Ознакомиться с путями решения проблемы отходов.
   
5. 
   Понять принципы работы сооружений для очистки воздуха и сточных вод.
   

1. 
   Организация практики
   

Учебная практика по охране окружающей среды проводится на 2-м курсе агроэкологического факультета в соответствии с действующим учебным планом в объеме 72 часов. Практика включает в себя тематические экскурсии на очистные сооружения г. Орши, животноводческий комплекс КРС, полигон твердых бытовых отходов г. Горки, анализ источников загрязнения речки Копылка, верхнего и нижнего озер г. Горки, определение продолжительности жизни населения с учетом усиления загрязнения окружающей среды, написание отчета по практике и сдачу зачета. К сдаче зачета допускаются студенты, выполнившие все задания практики. На период практики кафедра предоставляет студентам литературу и инвентарь, необходимый для наблюдения.

ТБО – твердые отбросы, твердый осадок стоков, результат амортизации предметов быта и образовавшиеся в ходе жизни людей вещества.

Токсичные отходы – в основном отходы химической промышленности 1 – 4 классов опастности.

На территории Республики Беларусь ежегодно образовывается более 20 млн. тонн твердых промышленных отходов. Уровень их использования (утилизации) составил 15,3%. Основная часть неиспользованных промышленных отходов удалена на полигоны и шламонакопители предприятий (95,8%), остальные вывезены на полигоны твердых бытовых отходов (3,3%) и оставлены на территории предприятий (0,5%).

Количество промышленных отходов связано с колебаниями объемов производства, в то время как уровень их использования существенно не меняется. Номенклатура промышленных отходов составляет около 800 наименований. Наибольшими объемами среди них выделяются галитовые отходы и глинисто-солевые шламы, на долю которых приходится более 80%. Высокий удельный вес имеют также другие отходы минерального происхождения (вскрышные породы, фосфогипс, формовочная земля), отходы производства вкусовых и пищевых продуктов, лигнин гидролизный, промышленный мусор. Уровень утилизации отходов продолжает оставаться низким и составляет для галитовых отходов 2,7%, глинисто-солевых шламов – 0%, фосфогипса – 1,1%, лигнина гидролизного – 50,3%. Промышленный мусор в полном объеме удаляется в места складирования.

Объем образования токсичных отходов 1 – 4 -го классов опасности составляет в среднем 1,4 – 1,5 млн. тонн в год. Намечена тенденция увеличения использования токсичных отходов с 26,6% до 33%. Неутилизированные опасные отходы удаляются на полигоны промышленных и бытовых отходов либо накапливаются на территории предприятий. В настоящее время на предприятиях накопилось более 23 млн. тонн токсичных отходов.

На территории Беларуси образовалось 2,0 млн. тонн твердых бытовых отходов, около 4% переработано на Минском мусороперерабатывающем заводе. Неутилизированные отходы удаляются на 80 накопителей промышленных отходов и 180 полигонов твердых бытовых отходов.

Общая площадь земель под полигонами составляет 2950 га, из них 1350 га приходится на солеотвалы и шламонакопители ПО «Беларуськалий», полигоны твердых бытовых отходов – 815 га, более половины из которых уже заполнены.

Государственная политика в области управления отходами:

1) сокращение объемов образования отходов путем внедрения ресурсосберегающих и малоотходных технологий;

2) повышение уровня их переработки, предусматривающее разработку и внедрение новых технологий, создание комплексов по утилизации, обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, внедрение промышленных методов переработки бытовых отходов и строительного мусора перерабатывающих предприятий;

3) экологобезопасное размещение, предусматривающее организацию контролируемого захоронения отходов на полигонах, совершенствование контроля за действующими и строительство новых полигонов;

4) разработка нормативно-методических документов, регламинтирующих обращение с отходами;

5) создание системы обращения с отходами, включающей контроль за трансграничной перевозкой опасных отходов;

6) организация в городах республики системы раздельного (селективного) сбора мусора.

Выполнение задания:

1. Проследить динамику накопления ТБО на Горецкой свалке в течение определенного периода времени.

За определенный интервал времени (один день) проводится подсчет мусороуборочных машин ввозимых ТБО на полигон. Определяется тоннаж ТБО за один день, умножается на количество дней в неделе, месяце, году.

2. Селективно провести анализ утилизируемых ТБО.

Студенты берут определенную массу отходов и проводят селективный отбор на пищевые отходы, бумагу, металл, стекло и другие отходы.

3. Выявить негативные стороны и дать заключение по утилизации отходов.

Студенты проводят обследование всей территории свалки и выявляют негативные стороны ее устройства, занося результат обследования в конспект по практике.

4. Внести свои соображения по улучшению работы с ТБО.

После завершения работы по вышеуказанным пунктам студенты (каждый самостоятельно) вносят свои предложения по улучшению работы полигона ТБО.

Т р е т и й д е н ь. Выявление источников загрязнения речки Копылка на протяженности от Нижнего озера до сброса в речку Проня.

Цель занятия: изучить источники загрязнения водных систем на примере речки Копылка.

Пояснения. Загрязняющие водные объекты вещества поступают с поверхностным и внутрипочвенным стоком, при выпадении осадков и таянии снега, а также при прямом сбросе сточных вод. В поверхностном стоке, формирующемся на территориях промышленных предприятий, механизированных мастерских, автопарков, на землях сельскохозяйственного использования, основными примесями являются взвешенные частицы, органические и минеральные вещества. Концентрация взвешенных примесей колеблется от 2 до 2500 мг/л, нефтепродуктов – от 10 до 40 г/л, минеральных солей – от 100 до 800 мг/л.

С атмосферными осадками мигрируют в реки и озера соединения серы и азота, ртуть, свинец, кадмий и другие вещества. Причем в отдельных случаях бывает так, что объемы поступления загрязнений этим путем достигают 15 – 20% от общего уровня.

Третий путь поступления загрязнений – это непосредственный сброс грязных или недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты. Особенностью водных систем суши является то, что они одновременно используются человеком и как источник водоснабжения, и как приемник промышленных и хозяйственно-бытовых стоков. А 1 м³ грязной воды приводит в непригодное состояние 15 – 20 м³ чистой воды.

Загрязняющие водные источники вещества имеют разную природу и делятся на 4 группы: химические, физические, механические и биологические.

Вредное влияние на водные системы оказывают органические загрязнители – ПАВы и СПАВы.

Органические вещества способствуют формированию в водоемах, морях и океанах водных пустынь. В настоящее время мертвые зоны обнаружены в Балтийском, Северном и Черном морях, в Тихом и Атлантическом океанах.

К физическим загрязнителям водных источников относится сброс горячих и теплых вод, а также радиоактивных отходов. Воды суши широко используются человеком в промышленности: для охлаждения машин, различных устройств, в тепловых и атомных электростанциях, сельском хозяйстве, быту и т.д. Теплый и горячий сброс изменяет температуру водной среды, усиливает испарение воды, процессы минерализации. В результате резко падает содержание растворенного кислорода, что негативно сказывается на жизнедеятельности растений и животных. Так, при температуре воды до 26^оС особых изменений в балансе не наблюдалось. Превышение этого порога ведет к уменьшению содержания кислорода, усиливается восприимчивость водных обитателей к токсическим веществам. Температура воды от 26 до 30^оС подавляет жизнедеятельность рыб, при температуре свыше 34^оС наблюдается гибель ценных пород рыб и растений.

Значительный ущерб природным водам причиняют механические загрязнения, к которым относятся почвенные частицы, поступающие с поверхностным стоком после выпадения осадков или с паводковыми водами, молевой сплав леса, древесные отходы в виде опилок, щепы и коры, упаковочный материал (банки, коробки, бутылки и т.д.). Помимо прямого повреждения рыб и их нерестилищ бревнами, сучьями и ветками опасны для обитателей водной среды выделяющиеся смолы и другие вещества. Медленно разлагаясь в воде, они поглощают кислород, чем вызывают гибель живых организмов. Почвенные частички, накапливаясь на дне рек, озер, заиляют его, забивают родники. Водные источники зарастают травянистой растительностью и превращаются в болота.

Ущерб нанесен озерам, расположенным вблизи ряда городов и населенных пунктов Беларуси: Браслав, Поставы, Мядель, Миоры, Глубокое и др. В сильной степени затронуты зарастанием 8 – 9% наших озер. Среди них озера Лесковичи и Круглик в Шумилинском районе; Великое, Кагальное в Глубокском; Новято, Болойсо в Браславском и др.

- приемов, уменьшающих концентрацию химических веществ в почвенно-грунтовых, стоковых и дренажных водах;

- мероприятий, предотвращающих попадание загрязнений в открытые и подземные водные источники;

- очистки сточных вод.

Основным направлением в защите вод является снижение концентрации загрязнений, поступающих в реки и озера. Для промышленных предприятий такими направлениями являются:

- ввод технологий с использованием воды в замкнутом цикле;

- сокращение объемов водопотребления и сбросов загрязнений.

Для сельскохозяйственных предприятий можно выделить следующие мероприятия по защите вод:

- применение гранулированных и микрокапсулированных удобрений;

- повышение концентрации элементов питания в удобрениях;

- совершенствование технологии применения химических мелиорантов;

- создание и внедрение новых машин, обеспечивающих равномерное внесение химических средств на полях.

К приемам, позволяющим уменьшить миграцию загрязнений в водные ресурсы с поверхностным и внутрипочвенным стоком, относится устройство защитных водоохранных зон и прибрежных полос.

Водоохранная зона – это территория водосбора, прилегающая к водотоку или водоему, на который устанавливается специальный режим с целью предотвращения загрязнения, засорения и истощения вод, нарушения водной и прибрежной экосистем. Ширина водоохранной зоны колеблется от 500 м до 3,5 км и зависит от:

• 
  вида сельскохозяйственных угодий, прилегающих к водному объекту (если пашня, то полоса отводится шире; если лес или закустаренные участки – уже);
  

• 
  крутизны склонов водосбора;
  
• 
  гранулометрического состава почв;
  
• 
  количества выпадаемых осадков.
  

• 
  применять на полях и сельскохозяйственных угодиях ядохимикаты, авиаподкормки минеральными удобрениями, жидкий навоз и жидкие минеральные удобрения;
  
• 
  размещать животноводческие фермы и комплексы, склады для хранения ядов и минеральных удобрений, нефтепродуктов, накопители стоков;
  
• 
  устраивать свалки мусора и промышленных отходов, кладбища и скотомогильники, мойки техники и автотранспорта, базы отдыха и стоянки для автомобилей;
  
• 
  строить механические мастерские, пункты технического обслуживания, площадки заправки сельскохозяйственных машин ядохимикатами;
  
• 
  добывать полезные ископаемые;
  
• 
  прокладывать кабели, трубопроводы и другие коммуникации;
  
• 
  проводить рубку леса;
  
• 
  выделять участки для полей фильтрации и орошения;
  
• 
  организовывать садоводческие товарищества.
  

• 
  проводить распашку земель;
  
• 
  пасти скот и устраивать водопой;
  
• 
  применять ядохимикаты и минеральные удобрения;
  
• 
  размещать садоводческие товарищества, базы отдыха, стоянки транспорта и техники;
  
• 
  строить здания и сооружения, кроме водозаборных и водорегулирующих объектов.
  

Осуществить защиту водных ресурсов позволяет комплекс методов очистки сточных вод, которые можно разделить на 4 группы: механические, физические, химические, биологические и промежуточные (физико-химические, химико-биологические, химико-механические и т.д.).

Строят кривую выживаемости в целом для данной человечес­кой популяции или по половому признаку. При этом показатели разбивают на классы. По оси ординат откладывают число людей (0, 5, 10, 15, 20, 30 человек), а по оси абсцисс – возраст, до которого они дожили (0 – 10; 10 – 20; 20 – 30; 30 – 40; 50 – 60 лет и т.д.).

Тот же сбор материала производят на кладбище с более по­здними сроками захоронения (новое кладбище) и строят такую же кривую.

Сравнивают кривые на графиках и объясняют изменения в про­должительности жизни определенных возрастных групп.

Можно построить график общей смертности по годам: по оси ординат – число людей (как и в предыдущем случае), а по оси абс­цисс – годы (1930 – 1935; 1935 – 1940; 1940 – 1945 и т.д.).

Сравнивают кривые на графиках и объясняют изменения в про­должительности жизни людей за последние 50 – 100 лет.

Очистка сточных вод химическим методом основана на добавлении в стоки веществ-реагентов, вступающих в химическую реакцию, в результате которой образуются безвредные соли либо соединения, выпадающие в осадок. К химическому удалению загрязнений относят и коагуляцию. Из коагулянтов широко используют сернокислый алюминий, гашеную известь, соду; из адсорбентов – цеолиты, активированный уголь. Хлор, озон, гидрохлорид натрия применяют для обеззараживания воды.

Искусственная биоочистка проводится в специальных сооружениях: биофильтрах и аэротенках.

Пленка представлена водорослями, насекомыми и их личинками, дрожжами. Этим методом удаляются ПАВы, СПАВы, жиры, органические кислоты. Сточные воды медленно подаются на лотки, загрязнения усваиваются микроорганизмами, а чистая вода отводится в резервуары-накопители и дальше используется по назначению.

Система охраняемых природных территорий Республики Беларусь включает в себя заповедники, национальные парки, заказники и памятники природы.

а) сохранения и развития в природных условиях особо ценных или исчезающих представителей животного и растительного мира;

б) сохранения для научно-исследовательских работ и культурно-образовательных целей не нарушенных хозяйственным влиянием экосистем как природных эталонов;

в) охраны общего природного разнообразия типичных и интересных в научно-природоведческом и эстетическом отношении ландшафтов различных природно-географических зон страны.

Заповедники – высшая категория природоохранных территорий. Всякая деятельность, нарушающая природные комплексы или угрожающая состоянию природных объектов, запрещается как на территории заповедников, так и в пределах устанавливаемых вокруг них охранных зон. На территории запрещены строительство промышленных и сельскохозяйственных предприятий, разведка и добыча полезных ископаемых, рубка леса, сенокошение, сбор растений, выпас скота, охота, рыбная ловля, применение ядохимикатов, акклиматизация животных и растений, все формы туризма и отдыха населения.

Национальные парки. Национальные парки – достаточно большие территории, где охрана природы сочетается с рекреацией. Эта территория состоит из одной или нескольких экологических систем либо природных ландшафтов высокой эстетической ценности, мало или вообще не измененных деятельностью человека, где охраняются растения, животные и ландшафты. Главная задача национальных парков – сохранение и поддержание естественных экологических, геоморфологических и эстетических ценностей данной территории.

Заказники. Территории, на которых допускается хозяйственное использование лишь части природных объектов, только в определенные сезоны и лишь в той мере, в какой это не наносит вреда охраняемым объектам. Таким образом, основное назначение заказников состоит в том, чтобы установить определенные ограничения прав землепользователей в интересах охраны природы.

Статус заказников определяется их целевым назначением: в охотничьих заказниках сохраняются оптимальные условия для охотничьих животных, в ботанических – для отдельных видов и групп растений, в гидрологических – для соблюдения водного режима охраняемых объектов и т. д. Целевое назначение предопределяет исключение или ограничение в заказниках определенных видов хозяйственной деятельности, в ботанических, например, нельзя косить траву, рубить деревья, выпасать скот, устраивать лагерные городки на участках с охраняемой растительностью. В заказниках, предназначенных для охраны редких видов насекомых, вся хозяйственная и рекреационная деятельность должна быть регламентирована с учетом местообитания и биологии охраняемых насекомых.

Охрана памятников природы возлагается на землепользователей, а контроль за соблюдением режима охраны – на природоохранные организации области. Поскольку памятников природы много и они рассеяны по территории, особую роль в их охране призвана играть общественность.

Общая площадь охраняемых территорий в Беларуси составляет 1339,7 тыс. гектаров (6,4% территории республики). В настоящее время в республике имеются один заповедник (Березинский биосферный), четыре национальных парка (Беловежская пуща, Припятский водно-гидрологический, Браславские озера и Нарочанский санаторно-курортный), около ста заказников республиканского и более шестисот заказников местного значения, более пятисот памятников природы.

Необходимость дальнейшего развития особо охраняемых территорий вызывается выполнением ряда международных конвенций, созданием оптимального территориального соотношения между нарушенными и естественными ландшафтами.

Во второе издание Красной книги включены 182 вида животных. Для дифференцированного подхода в определении необходимых охранных мер все виды животных разделены на пять категорий. Первая категория включает виды, находящиеся под угрозой исчезновения, спасение которых невозможно без осуществления специальных мер. К этой категории относятся 18 видов, в том числе 14 птиц и 2 вида рыб. Из птиц – чернозубая гагара, скопа-змееяд, большой подорлик, беркут, сапсан, бородатая неясыть, которые сократили численность в основном в результате осушения и освоения мелиорируемых территорий. Такие виды, как орел-карлик, филин-сипуха, пострадали из-за вырубки старых лесов, белая куропатка – из-за смены климата. Численность орлана-белохвоста сократилась в результате преднамеренного отстрела на озерах рыбхозов. Из-за декоративности резко уменьшилась популяция золотистой щучки.

Спрямление рек и их загрязнение, бесконтрольный отлов, обмеление рек способствовали сокращению популяций двух видов рыб: стерляди и ручьевой форели.

Вторая категория объединяет виды, численность которых еще относительно высока, но сокращается катастрофически быстро, что приводит к угрозе исчезновения. В эту группу вошло 42 вида. Из них 2 вида млекопитающихся – орешниковая соня и бурый медведь; 17 видов птиц – малая поганка, большая и малая выпи, шилохвость, белоглазая чернеть, большой крохаль, красный коршун, кобчик, обыкновенная пустельга, серый журавль, большой коршнеп и др.; 2 вида рептилий – болотная черепаха и медянка, из амфибий – камышовая жаба; 25 видов насекомых; 3 вида ракоообразных и 2 вида рыб.

Третья категория содержит редкие виды, которым в настоящее время не грозит исчезновение, но встречаются они в небольшом количестве и на ограниченных территориях. Могут исчезнуть при смене среды обитания под воздействием природных или антропогенных факторов. В эту категорию вошел 91 вид (50 % от общего числа), из них – 10 млекопитающих, 37 – птиц, 42 – насекомых, 1 – рыб и 1– ракообразных. Из млекопитающих к этой категории отнесено 7 представителей отряда рукокрылых, из хищников – барсук и европейская рысь.

Четвертая категория включает виды, биология которых изучена недостаточно, численность и состояние их вызывают тревогу. К этой категории отнесены 22 вида. Из млекопитающих – садовая соня, из птиц – красношейная поганка, кваква, рыжая цапля, краснозобая казарка, свиязь, степной лунь и др. (всего 16 видов); из насекомых – 5 видов.

Пятая категория объединяет восстановленные виды, состояние которых благодаря принятым мерам охраны больше не вызывает опасений, но они не подлежат еще промышленному использованию и за их популяциями необходим контроль. К этой популяции отнесены всего 2 вида – беловежский зубр и лебедь-шипун.

Выполнение задания. Студенты знакомятся с особо охраняемыми природными территориями. На картосхеме отмечают наиболее важные ООПТ. Знакомятся с видами, занесенными в Красную книгу. Дают краткое описание двадцати видов растений и животных, занесенных в Красную книгу Республики Беларусь.
О д и н н а д ц а т ы й д е н ь. Подготовка отчетов по практике.

Цель занятия: оформить в конспектах все работы, проводимые на практике.

Выполнение задания. Студенты самостоятельно работают над конспектами по учебной практике. Оформляют все работы. Корректируют выводы и предложения.

Д в е н а д ц а т ы й д е н ь. Защита отчетов по практике.

Цель занятия: защитить отчеты и получить зачет по учебной практике.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ч е л н о к о в А. А. Основы промышленной экологии: учеб. пособие / А.А. Челноков, Л.Ф. Ющенко. – Мн.: Вышей шк., 2001.–343с.: ил.

2. Ф е д о р о в а А. И. Практикум по экологии и охране окружающей среды: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. / А. И. Федорова, А. Н. Никольская – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003.

3. Основы сельскохозяйственной экологии и радиационной безопасности. /под ред. А.В. Кильчевского, Г.А. Чернухи. – Мн.: Ураджай, 2001.

4. Красная книга Республики Беларусь: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды диких животных и растений /гл. ред. Г. П. Пашков и др. – Мн.: Бел Эн, 2004.

5. Экологическая безопасность на объектах АПК /под ред. К.Ф. Саевича, Л.В. Мисура. – Мн.: Ураджай, 2001.

6. Животноводческие комплексы и охрана окружающей среды / Ю.И. Ворошилов, С. Д. Дурдабаев, Л.Н. Ербанов и др. – М.: Агропромиздат, 1991. – 107 с.