Розділ «Глава 10. ЛЮДИНА І НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ»

Нині досить поширеним явищем стало пошкодження культурних рослин різними хворобами і шкідниками. Вирощування одних і тих самих видів рослин на великих площах робить їх більш вразливими щодо захворювань, а також створює сприятливі умови для розвитку окремих видів шкідників. Останнє наглядно можна проілюструвати на прикладі колорадського жука. Перші його екземпляри були випадково завезені разом з картоплею з Америки до Європи спочатку на Піренейський півострів. Звідти і почалася його поступова експансія на схід" де він знаходив досить сприятливі умови для свого розвитку. Зараз його можна зустріти практично на будь-якому картопляному полі.

У боротьбі зі шкідниками і хворобами застосовуються різні засоби (отрутохімікати, сівозміна, агротехніка, біологічні), але проблема в цілому ще далека від розв'язання. Крім того, використання хімічних засобів захисту рослин призводить до збільшення забруднення навколишнього середовища.

Серйозні проблеми для навколишнього середовища виникають у зв'язку із застосуванням в сільському господарстві мінеральних добрив. Внесені на поля, вони лише частково поглинаються рослинами. Значна кількість азоту і фосфору потрапляє в ґрунтові і підземні води, а з них мігрує до рік і озер. Найбільше їх накопичується в слабопроточних водоймах. Однак ведення інтенсивного сільського господарства без застосування добрив неможливе, бо нереально було б підтримувати і збільшувати родючість ґрунтів. Тому важливо знати деякі властивості основних видів добрив.

Азот особливо необхідний для формування нових клітин, тому його найактивніше поглинають молоді рослини. В залежності від забезпеченості ґрунту поживними речовинами і сільськогосподарської культури на поля вносять від 100 до 300 кг/га. Надлишок азоту небажаний, бо він зумовлює надмірний ріст вегетативних органів та погіршує якість рослинної продукції. Він особливо небезпечний в нітратній формі, бо може бути причиною отруєння організмів. Частина азоту випаровується в атмосферу у вигляді газоподібних сполук, забруднюючи ними повітря.

Значна частина фосфорних добрив також не поглинається рослинами. Незважаючи на низьку розчинність фосфорних добрив та їх слабку міграційну здатність, все ж головні геохімічні напрями їх глобального кругообігу спрямовані у бік озер, гирл рік, морів і шельфів океану. В малих водоймах сполуки фосфору сприяють евтрофікації (протуханню) озер. У карбонатних ґрунтах, де рухомість фосфору особливо низька, може мати місце їх зафосфачування. Однак основна проблема полягає у вичерпності ресурсів фосфору, що веде до порушення необхідного співвідношення N : Р : К (бажане співвідношення — у межах від 1:1:1 до 1: 2 : 2,5).

Дуже важливим елементом живлення є калій. Використовують калійні добрива різного складу. Найчастіше вносять хлорид калію. Проте його застосування веде до нагромадження у ґрунті іону хлору, який є шкідливим для багатьох сільськогосподарських культур. Наприклад, у картоплі він зумовлює водянистість.

У більшості країн світу не досягнуто оптимальних норм внесення добрив. Проте в деяких високорозвинених країнах (Німеччині, Бельгії, Голландії, Англії, США) є приклади застосування надмірних їх кількостей. У зв'язку з цим виникає загроза погіршення якості продуктів харчування і забруднення навколишнього середовища агрохімікатами.

Використання у сільському господарстві отрутохімікатів дає можливість зберегти значну частину врожаю. При обробці посівів пестицидами основна їх частина нагромаджується на поверхні ґрунтів і рослин. Вони адсорбуються органічною речовиною ґрунту і мінеральними колоїдами. Надлишок пестицидів може мігрувати з низхідними токами вологи і потрапляти до ґрунтових вод.

Існує проблема відходів сільськогосподарського виробництва і пов'язаної з ним переробної промисловості. Нинішнє світове виробництво зернових дає щорічно 1700 млн т соломи, більша частина якої не використовується і забруднює середовище. Великі відходи дає виробництво бавовни і цукрової тростини. Значна кількість відходів вирощеної сільськогосподарської продукції опиняється на смітниках. Органічні рештки в багатьох випадках просто спалюють, викидають на вітер нагромаджену віками ґрунтову родючість. Значно доцільніше було б, проте, на основі відходів рослинної продукції готувати компости і органічні добрива. Регулярне і достатнє внесення їх на сільськогосподарські поля дозволить більш ефективно використовувати земельні угіддя.

Кожна галузь сільського господарства по-різному впливає на навколишнє середовище. Так, землеробство досить помітно змінює водний баланс і гідрологічний режим агроландшафтів. Створення великих відгодівельних комплексів нерідко супроводжується забрудненням ґрунтів і вод екскрементами тварин, нагромадженням гною. Серйозною проблемою залишається забруднення гідрографічної сітки відходами боєнь, м'ясопереробних і молочних підприємств.

У гірських районах тваринництво є провідною галуззю сільського господарства. У зв'язку зі швидким зростанням народонаселення збільшується попит на м'ясо-молочну продукцію, вовну, шкіру. Це змушує постійно нарощувати кількість великої рогатої худоби, оленів, яків, лам, кіз, овець, що призводить до надмірного випасу. Послаблення ж дернового покриву супроводжується ерозією ґрунтів, яка нерідко повністю знищує родючі горизонти.

Отже, сучасне сільське господарство створює для жителів планети цілу низку гострих екологічних проблем. їх успішне розв'язання можливе тільки на основі раціонального природокористування, здійснення комплексної системи заходів з охорони природи і підвищення продуктивності землеробства і тваринництва.

10.4. Екологія та енергетика

У міру витрачання запасів нафти, газу і вугілля виникає необхідність їх заміни іншими видами палива. У другій половині XX ст. вважалося, що найбільш рентабельною та перспективною є ядерна і термоядерна енергетика. Справді, запаси ядерної сировини для атомних енергетичних реакторів достатні для забезпечення всіх людей Землі енергією на сотні років. Здавалося б, що у зв'язку з цим не може бути ніяких проблем, пов'язаних з енергетикою майбутнього. Проте масштабна аварія на Чорнобильській АБС, яка сталася 26 квітня 1986 p., з усією гостротою висвітлила екологічні проблеми, пов'язані з використанням ядерного палива.

При існуючих темпах збільшення сумарного споживання енергії виникає проблема захисту від екологічних порушень. Споживання енергії за рахунок спалювання хімічного, ядерного і термоядерного палива веде до виділення тепла від власних джерел нашої планети. Така ситуація може виявитися небезпечною, як тільки обсяг цієї енергії зрівняється з обсягом енергії, що отримує наша планета від Сонця. Це зовсім не означає, що існують межі споживання енергії. Можна вказати на практично безмежні можливості споживання енергії в космосі, куди можна винести найбільш потужних її споживачів для виробництва різних металів, шкідливих хімічних речовин, синтетичних харчових продуктів тощо. Проте на Землі важливо використовувати тільки такі джерела енергії, які не можуть призвести до екологічних проблем. Цим вимогам у повній мірі задовольняє лише сонячна енергія. Використання її як джерела енергії принципово не може привести до необмеженого зростання споживання. З іншого боку, сонячна енергія е практично невичерпною.

Потужність світлового випромінювання, яке йде від Сонця на Землю, дуже велика. Для порівняння: використовувана зараз людським суспільством енергія майже в 10 000 разів менша за енергію, що надходить від Сонця. Це свідчить про великі потенційні можливості споживання екологічно безпечної енергії на Землі. Проте виникає проблема вибору перспективних шляхів використання сонячної енергії.

До недавнього часу споживання сонячної енергії пов'язували головним чином з використанням сонячних батарей на суші в жарких районах Землі, у меншій мірі — енергії сили вітрів. Проте можливості ефективного використання сонячної енергії в океані ще більш перспективні. Перш за все у Світовому океані, який покриває 71 % нашої планети, акумулюється велика частина сонячної енергії. Крім того, сонячна енергія в океані трансформується не тільки в тепло, нагріваючи водні маси, а і проявляється у вигляді енергії потужних течій, постійних циркуляцій та численних циклонів. Із сонячною енергією в значній мірі пов'язана також енергія поверхневих хвиль. Лише енергія припливів не зв'язана з енергією сонячного світла, а визначається рухом відносно Землі небесних тіл — Місяця і в меншій мірі Сонця. Таке багатство форм прояву сонячної енергії в океані дозволяє створювати різні системи перетворення енергії.

Найбільше сонячної енергії запасено в океані у вигляді тепла. Основні термальні ресурси Світового океану зосереджені в екваторіальній та тропічній зонах. Підрахунки спеціалістів свідчать, що загальні запаси енергії Світового океану в 100 разів перевищують нинішнє загальне споживання енергії. По суті, наведена цифра визначає межі зростання споживання енергії на Землі.

Енергія морських припливів суттєво менша за термальну енергію океану. Проте в різних районах Світового океану енергія припливів виявляється настільки великою, що доцільність її використання не викликає сумнівів. Перша припливна електростанція стала до ладу у Франції в I960 р. В Росії в 1968 р. була споруджена експериментальна Кислогубська електростанція на шельфі Кольської затоки. У Канаді діє з 1983 р. потужна електростанція, турбіни якої обертаються водами велетенських припливів у затоці Фанді.

У теперішній час у країнах, які мають значну довжину морських кордонів, особливу увагу приділяють пошукам шляхів використання енергії морських хвиль. Там створені відповідні науково-інженерні центри з дослідження можливих шляхів перетворення енергії морських хвиль у корисну енергію.