Экологические проблемы механизации и пути их решения.

Одна из интереснейших страниц истории развития человеческого общества связана с возникновением, становлением и развитием противоречий между человеком и появившейся в процессе его общественно – производственной деятельности техникой, с одной стороны, и природой – с другой.

Важнейшие составляющие производственного цикла в сельском хозяйстве – вспашка, посев, обработка, уборка и переработка полученной продукции. Для осуществления соответствующих рабочих процессов необходимо оснащение отрасли высокопроизводительными, надежными, долговечными и экологически оправданными машинами.

В сельскохозяйственных машинах практически не применяются высокопрочные металлы. В результате многие узлы редко работают положенные 7…8 лет, выходя из строя за 2…3 года. Увеличение материалоемкости стимулирует расход природных ресурсов, и, в конечном счете, косвенно негативно воздействует на окружающую природную среду.

По мере повышения роли техники во взаимодействии человека с природой все большую актуальность приобретают вопросы экологичности применяемых технических средств и всего производства.

Левин и Мурусидзе (1989), разработали примерный перечень производственных процессов, связанных с применением средств механизации и возможных в связи с этим отрицательных последствий.

1. Использование мобильных энергетических средств (автомобили, тракторы, самоходные сельскохозяйственные машины): – химическое, механическое и акустическое загрязнение атмосферы;

– загрязнение окружающей среды жидкими нефтепродуктами;

– уплотняющее и разрушающее действие на почву в результате давления, динамического воздействия и вибрации.

2. Обработка почвы:

– развитие водной, ветровой эрозии;

– образование плужной подошвы;

– увеличение тягового усилия в результате уплотнения почвы.

3. Внесение минеральных и органических удобрений и защита растений:

– загрязнение воды и почвы химическими веществами;

– отрицательное воздействие пестицидов на живые организмы.

4. Возделывание и уборка корне – и клубнеплодов:

– развитие эрозии;

– вынос земли с поля;

– повреждение клубней картофеля и корнеплодов.

5. Сушка, очистка, сортировка и хранения зерна и семян:

– загрязнение окружающей среды топочными газами в процессе сушки;

– получение недостаточно очищенного посевного материала в результате некачественной очистки;

– повреждение зерна и семян и потери продукции при хранении.

6. Эксплуатация машинно – тракторного парка приводит к загрязнению окружающей среды и разрушающему воздействию на ее компоненты в результате:

– наличия неисправностей и недостатков в организации;

– проведения технических обслуживаний при отсутствии соответствующих специальных площадок;

– недостатков в организации нефтехозяйства (плохое состояние, резервуаров, раздаточных средств и т. д.);

– загрязнения окружающей среды металлами из – за коррозии.

7. Мелиорация:

– осушение – уничтожение плодородного слоя почвы, понижение уровня грунтовых вод;

– орошение – переувлажнение, заболачивание и засоление почв.

8. Механизация производственных процессов в животноводстве: – загрязнение и заряжение окружающей среды навозом;

– загрязнение воздушного бассейна газами, а также пылью и микроорганизмами при вентиляции помещений.

В результате неоднократного передвижения машин по полю происходит значительное переуплотнение почвы, которое распространяется на большую глубину (до 100 см), а машинные «следы» покрывают до 80% поля. Допустимые нагрузки на почву при летних и осенних работах не должны превышать 0,4 - 0,6 кг/см²; при влажности не более 60% - 1,0 - 1,5 кг/см².

Повышение плотности почвы на 0,1 г/см³ приводит к недобору 6…8% урожая.

Серьезным последствием уплотнения почвы является увеличение ее удельного сопротивления. Увеличение сопротивления приводит к перерасходу топлива.

При переуплотнении ухудшается крошение почвы. Пашня становится глыбистой, что приводит к неравномерной заделке семян, снижению их полевой всхожести, а в итоге – к значительному недобору урожая.

Высокая плотность почвы обуславливает резкое ухудшение ее физико – химических, агрофизических свойств, водно – воздушного и питательного режимов, способствует развитию эрозионных процессов.

Уплотнение почвы представляет несомненную угрозу для биологических систем из – за влияния на подвижность токсикантов.

Меры по снижению уплотнения почв включают:

1. Организационно – технологические мероприятия предусматривают разработку и внедрение технологий возделывания сельскохозяйственных культур с минимальным проходом по полям тяжелой колесной техники (совмещение операций).

2. К агротехническим приемам относятся окультуривание почв и повышение содержания в них гумуса. Сочетание рыхления с внесением органических удобрений и кальцийсодержащих веществ приводит к значительному снижению негативных последствий машинной деградации почв (МДП).

3. Важно, чтобы на полях работали только такие механизмы, давление движителей которых на почву не превышает 0,1 Мпа, поэтому лучше использовать гусеничные движители или колесные с эластичными шинами, давление которых на почву составляет соответственно 80…100 и 30…60 кПа.

Применение правильной техники снижает потери почвы с продукцией и на рабочих органах сельскохозяйственных машин, колесах и гусеницах, которые во влажную погоду достигают 16%.

Необходимо учитывать преимущества дизельных двигателей над карбюраторными по содержанию основных веществ в отработанных газах.

В более отдаленной перспективе будут разработаны специальные почвообрабатывающие инструменты, удовлетворяющие требованиям, определяемым жизнью почвы.