2020-04-12
811
1. Общие сведения
Почва – это поверхностный горизонт земной коры, образующий небольшой по мощности слой. Она формируется в результате взаимодействия так называемых факторов почвообразования: климата, организмов, почвообразующих пород, рельефа местности, возраста страны (времени), хозяйственной деятельности человека. Так как эти факторы почвообразования и их сочетания неодинаковы в различных частях Земли, то и мир почв также отличается широким разнообразием. Каждая почва отличается особым строением и отражает местные природные условия.
Верхняя граница почвы – поверхность раздела между почвой и атмосферой, нижняя граница – глубина проникновения почвообразовательных процессов. Почва – уникальное по сложности вещественного состава природное образование. Вещество почвы представлено четырьмя физическими фазами: твердой (минеральные и органические частицы), жидкой (почвенный раствор), газообразной (почвенный воздух) и живой (организмы).
Важнейшее свойство почв – плодородие – способность почв удовлетворять потребность растений в элементах питания и воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством тепла и воздуха для нормальной деятельности и создания урожая.
Деградация почв — ухудшение качества почвы в результате снижения плодородия. Деградация и полное разрушение почвы могут происходить как в результате природных явлений (природное изменение условий почвообразования, извержение вулканов, ураганы), так и в результате хозяйственной деятельности человека.
Явления деградация и полного разрушения почвы можно разделить на несколько основных групп:
1. Нарушение биоэнергетического режима почв и экосистем:
- потеря почвами растительного покрова, ведущая к омертвлению почв;
- потеря почвами гумуса;
- процессы, происходящие в почвах в результате длительного возделывания одного вида сельскохозяйственных культур.
2. Патологическое состояние почвенных горизонтов и профиля почв:
- промышленная эрозия почв – отчуждение почв городами, поселками, дорогами, линиями электропередач и связи, трубопроводами, карьерами, водохранилищами, свалками и т.д.;
- водная и воздушная эрозия почв – разрушение верхних слоев почвы под действием воды и ветра;
3. Нарушение водного и химического режима почв:
- сухость и опустынивание почв;
- селевые разливы и оползни;
- вторичное засоление почв – результат неправильного орошения минерализованными или пресными водами;
- природная и вторичная кислотность почв – кислотность почв ниже оптимальной реакции почв, которая для многих сельскохозяйственных растений находится в интервале рН 5,5-8; вторичная кислотность возникает в результате выбросов в атмосферу соединений кислот промышленного, транспортного и другого происхождения;
- переосушение почв – результат неправильно проводимых осушительных мелиораций;
4. Затопление, разрушение и засоление почв водами водохранилищ.
5. Загрязнение и химическое отравление почв:
- промышленное загрязнение почв – результат осаждения паров, аэрозолей, пыли и др. загрязняющих веществ и соединений на поверхность почвы с атмосферными осадками;
- сельскохозяйственное загрязнение почв – результат неправильного применения пестицидов, внесение сверхнормальных доз минеральных и органических удобрений, отходов и стоков животноводческих ферм;
- радиоактивное загрязнение почв – природное или антропогенное накопление в почве радионуклидов в результате ядерных взрывов, аварийных выбросов на атомных предприятиях, утечки радиоактивных материалов, захоронении отходов атомной промышленности.
2. Выполнение работы
Задание 1
Определение ущерба от загрязнения окружающей среды, наносимого сельскому хозяйству
Под ущербом понимают фактические или возможные экономические и социальные потери в результате изменения природной среды под воздействием хозяйственной деятельности человека.
Ущерб сельскому хозяйству от загрязнения среды определяется:
а) изъятием земель из сельскохозяйственного оборота;
б) недобором продукции растениеводства в результате снижения урожайности сельскохозяйственных культур;
в) недобором продукции животноводства в результате снижения продуктивности животных.
Ущерб сельскому хозяйству от загрязнения среды
Усх = Уиз + Ураст + Ужвт, (1)
где Усх – годовой ущерб сельскому хозяйству, руб/год; Уиз – ущерб от изъятия земель из сельскохозяйственного оборота в следствии их загрязнения, руб/год; Ураст – ущерб от недобора продукции растениеводства в результате снижения урожайности сельскохозяйственных культур, руб/год; Ужвт – ущерб от недобора продукции животноводства в результате снижения продуктивности сельскохозяйственных животных, руб/год.
Ущерб от изъятия земель
Уиз = Sиз · Чд, (2)
где Sиз – площадь земель, изъятых из сельскохозяйственного оборота вследствие их загрязнения, га; Чд – дифференцированный доход хозяйства в расчете на 1га, руб/га в год.
Ущерб сельскому хозяйству от недобора продукции растениеводства
n
Ураст = S Si · DУi · Цi, (3)
i = 1
где i – вид сельскохозяйственных культур; Si – загрязненная площадь, занятая i-й культурой; DУi – среднее снижение урожайности в загрязненном районе по сравнению с контролем, т/га в год; Цi – закупочная цена на данную культуру, руб./т.
Ущерб от недобора продукции животноводства
n
Ужвт = S Жi · DПжi · Цжi, (4)
i = 1
где i – вид сельскохозяйственных животных; Жi – поголовье сельскохозяйственных животных i-й группы; DПжi – среднее снижение продуктивности животноводства на загрязненных площадках (определяется разницей показателей загрязненного и контрольного районов); Цжi – закупочная цена единицы продукции.
Задача 1
Рассчитать ущерб от загрязнения среды, наносимый сельскому хозяйству (Усх). В хозяйстве в результате загрязнения выведено из сельхозоборота Sиз га. Дифференцированный доход на 1 га составляет Чд тыс. руб./га в год. В результате загрязнения произошло снижение урожая озимой пшеницы на DУ1 т/га (площадь S1 га), ячменя на DУ2 т/га (площадь S2 га), кукурузы на DУ3 т/га (площадь S3 га), подсолнечника на DУ4 т/га (площадь S4 га). Закупочная цена 1 т пшеницы равна Ц1 тыс. руб./т, ячменя — Ц2 тыс. руб./т кукурузы — Ц3 тыс. руб./т, подсолнечника — Ц4 тыс. руб./т. Снижения продуктивности сельскохозяйственных животных в районе загрязнения не обнаружено.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.
Таблица 1
Исходные данные для решения задачи 1
| Параметр | Вариант | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Sиз | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
| Чд | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| S1 | 300 | 297 | 294 | 291 | 288 | 285 |
| S2 | 200 | 198 | 196 | 194 | 192 | 190 |
| S3 | 100 | 103 | 106 | 109 | 112 | 115 |
| S4 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 |
| DУ1 | 0,45 | 0,45 | 0,45 | 0,45 | 0,45 | 0,45 |
| DУ2 | 0,33 | 0,33 | 0,33 | 0,33 | 0,33 | 0,33 |
| DУ3 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,51 |
| DУ4 | 0,42 | 0,42 | 0,42 | 0,42 | 0,42 | 0,42 |
| Ц1 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| Ц2 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| Ц3 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Ц4 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 |
Задание 2
Определение ущерба от эрозии почвы
Годовой ущерб, причиняемый эрозией почв, можно рассчитать по формуле:
Уэр = Уиз + Ураст + Узл, (5)
где Уэр – годовой ущерб от эрозии почв, руб./год; Уиз – ущерб от изъятия земель из сельскохозяйственного оборота в результате овражной эрозии, руб./год; Ураст – ущерб от недобора продукции растениеводства на смытых почвах, руб./год; Узл – ущерб от заиления рек и пойменных угодий, руб./га.
Ущерб от изъятия земель в результате овражной эрозии рассчитывается по зависимости:
Уиз = Sиз · Чд, (6)
где Sиз – площадь земель, изъятых из сельскохозяйственного оборота в результате овражной эрозии, га; Чд – дифференцированный доход сельскохозяйственных предприятий в расчете на 1 га, руб./га в год.
Площадь земель, изъятых из сельскохозяйственного оборота
Sиз = 2,86 · (Sов)1,05, (7)
где Sов – площадь оврагов, га.
Ущерб от недобора продукции растениеводства на смытых почвах находится по зависимости:
n m k
Ураст = S Sслi · DУслi · Цi + S Sсрi · DУсрi · Цi +S Sсиi · DУсиi · Цi, (8)
i = 1 i = 1 i = 1
где n, m, k – количество возделываемых культур соответственно на слабо-, средне- и сильносмытых почвах; Sслi, Sсрi, Sсиi – площади соответственно слабо-, средне- и сильносмытых почв, занятых i-й культурой; DУслi, DУсрi, DУсиi – среднее снижение урожая i-й культуры соответственно на слабо-, средне- и сильносмытых почвах, т/га в год; Цi – закупочная цена единицы продукции i-й культуры.
Ущерб от заиления рек и пойменных угодий:
Узл = Wзл · Зу, (9)
где Wзл — годовой объем мелкозема, выносимый в реку в результате овражной эрозии, м3/год; Зу — среднеудельные затраты на очистку реки от мелкозема, равные 15 тыс. руб./м3.
Годовой объем мелкозема
Wзл = 0,05 · Wов, (10)
где Wов – общий объем оврагов, м3.
Средние значения урожаев сельскохозяйственных культур на смытых почвах (в % к несмытой почве) приведены в табл. 2.
Таблица 2
Снижение урожаев сельскохозяйственных культур на смытых почвах
|
Культура | Среднее снижение урожая на смытых почвах, % к урожаю на несмытой почве | ||
| слабосмытая почва | среднесмытая почва | сильносмытая почва | |
| Озимая пшеница | 15 | 35 | 55 |
| Ячмень | 20 | 40 | 60 |
| Кукуруза | 18 | 36 | 58 |
| Подсолнечник | 16 | 38 | 61 |
Задача 2
Рассчитать ущерб от эрозии почв. Овраги на территории хозяйства занимают площадь Sов га и имеют объем Wов, м3. Среднегодовой чистый доход хозяйства с 1 га земель составляет Чд тыс. руб./га в год. По средним многолетним данным урожай озимой пшеницы на несмытых почвах – 2,9 т/га, ячменя – 2,3 т/га, кукурузы на зерно – 3,5 т/га, слабосмытые почвы занимают в хозяйстве под озимой пшеницей – Sсл1 га, под ячменем – Sсл2 га, под кукурузой — Sсл3 га. Соответствующие площади среднесмытых и сильносмытых почв равны: Scp1, Scp2, Scp3; Scи1, Scи2, Sси3 га. Закупочные цены на зерно пшеницы — Ц1, ячменя — Ц2, кукурузы — Ц3 тыс. руб./т.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 3.
Таблица 3
Исходные данные для решения задачи 2
| Параметр | Вариант | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Sов | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| Wов | 37000 | 37000 | 37000 | 37000 | 37000 | 37000 |
| Чд | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Sсл1 | 150 | 149 | 148 | 147 | 146 | 145 |
| Sсл2 | 120 | 119 | 118 | 117 | 116 | 115 |
| Sсл3 | 95 | 97 | 99 | 101 | 103 | 105 |
| Sср1 | 80 | 79 | 78 | 77 | 76 | 75 |
| Sср2 | 68 | 67 | 66 | 65 | 64 | 63 |
| Sср3 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 |
| Sси1 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 |
| Sси2 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| Sси3 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| Ц1 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| Ц2 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| Ц3 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
