Сельское хозяйство и окружающая среда

Сельское хозяйство – один из важных факторов воздействия человеческой деятельности на окружающую среду, причем гораздо более ранний, чем промышленность. Поэтому проблемы рационального хозяйственного природопользования в нем тоже имеют большое теоретическое и практическое значение.

В наибольшей мере это относится к растениеводству и связано с его химизацией, т. е. с применением минеральных удобрений и ядохимикатов.

Широкое применение минеральных удобрений – один из устоев «зеленой революции» и в развитых, и в развивающихся странах. При их помощи происходит восполнение ежегодно выносимых из почвы питательных веществ, обеспечивается повышение урожайности и соответственно валовых сборов. (Подсчитано, что для получения урожая пшеницы в 30 ц/га нужно внести 110 кг азотных, 70 кг калийных и 40 кг фосфорных удобрений на гектар, а для получения урожая картофеля в 300 ц/га – 150, 270 и 60 кг тех же удобрений.) Именно по этой причине мировое производство минеральных удобрений непрерывно возрастало на протяжении последних десятилетий, достигнув в 1990-х гг. 140–150 млн т. Примерно таким же было и их потребление.

Однако наряду с положительными результатами применения минеральных (химических) удобрений надо учитывать и отрицательные. Исследования показали, что азотные удобрения опасны из-за большой подвижности нитратного азота и накопления нитратов и нитритов в культурных растениях, с которыми они попадают в организм человека. С фосфорными удобрениями в почву, растения, а затем и в пищу попадают кадмий, свинец и другие металлы. Применение калийных удобрений может привести к нарушению баланса питательных веществ в почве. Доказано, что химизация растениеводства не только обеспечивает прибавку урожая, но и вызывает негативные последствия, в том числе возникновение у людей различных хронических заболеваний – онкологических, нейротоксических, аллергических и др.

Ситуация усугубляется еще и тем, что, согласно расчетам, не менее трети попадающих на поля удобрений смывается талыми и дождевыми водами в водоемы и водотоки, где они вызывают процессы эвтрофикации, т. е. переобогащения их питательными веществами, которые ассимилируются водными растениями, ухудшая качество водной среды.

При гниении таких растений, в особенности водорослей, вода теряет кислород и насыщается сероводородом. Поскольку вместе со стоком рек удобрения выносятся и в моря, эвтрофикация угрожает и им, вызывая в них бурный рост микроскопических водорослей. Обычно плотный ковер таких водорослей образуется в устьях и эстуариях рек, но он может переноситься и на другие участки морских акваторий, образуя «красные», «желтые», «зеленые» приливы. Такие приливы в последнее время появлялись у берегов многих стран Европы, Америки, Азии, оказываясь гибельными для обитателей прибрежных вод. В качестве наиболее ярких примеров такого рода часто приводят факты цветения водорослей в водах Балтийского моря, в Чесапикском и Мексиканском заливах, где в результате стока удобрений произошла массовая гибель рыб и креветок: водоросли просто лишили их растворенного в воде кислорода.

Нужно иметь в виду и то, что, как было установлено, по мере увеличения внесения удобрений на гектар пашни урожайность сначала действительно растет очень быстро, но после достижения определенного предела этот рост прекращается, так как растения не усваивают излишков питательных веществ. В то же время рост применения удобрений оказывается прямо пропорциональным масштабам загрязнения окружающей среды, особенно почв и водного бассейна. Именно поэтому в 1990-х гг. и производство, и потребление минеральных удобрений в мире стали постепенно уменьшаться.

Еще более отрицательные последствия для окружающей среды приносило и продолжает приносить массовое применение ядохимикатов – химических веществ, используемых для борьбы с нежелательными в хозяйственном, медицинском или других отношениях организмами. Их называют также пестицидами (от лат. pestus – зараза и tide– убивать). Как показала мировая практика, пестициды действительно помогают борьбе с вредителями, способствуют повышению урожайности и, более того, действуя на переносчиков болезней, привели к резкому сокращению заболеваемости людей малярией, энцефалитом и другими опасными болезнями. Именно поэтому мировое производство пестицидов еще в начале 90-х гг. XX в. превысило 2 млн т, т. е. 400–500 г на каждого жителя Земли, или 300 г на каждый гектар пашни. Но за этими усредненными цифрами, естественно, скрываются большие различия от места к месту. Например, в США в конце 1990-х гг. применение пестицидов из расчета на 1 га составляло 2–3 кг, в Германии – 4, во Франции – 6, в Бельгии – 12, а в Японии – даже около 50 кг. По мнению некоторых специалистов, в случае успешной борьбы с насекомыми и болезнями, которые поражают зерновые культуры в поле, ежегодная мировая прибавка урожая могла бы составить 200 млн т, т. е. количество, которого хватило бы для пропитания сотен миллионов людей.

Однако отрицательные последствия применения пестицидов также проявились в полной мере. По данным ВОЗ, ежегодно вследствие действия пестицидов в мире происходит от 500 тыс. до 2 млн несчастных случаев, из которых от 10 до 40 тыс. – со смертельным исходом. В первую очередь это относится к развивающимся странам, где пестицидами зачастую пользуются малообразованные или вовсе не грамотные крестьяне и сельскохозяйственные рабочие, не имеющие представления об их опасности и о способах их применения.

В связи с этим стоит привести рассуждение известного российского эколога академика А. В. Яблокова и шведского эколога Р. Эдберга о так называемых факторах риска. В самом деле, оказывается, что риск быть убитым молнией ничтожный – 1 случай на 2 млн человек в год. Риск погибнуть от укуса змеи в Индии – 1 случай на 500 тыс. человек. Риск погибнуть в авиационной катастрофе уже значительно больше – 1 на 100 тыс. авиапассажиров. Риск погибнуть от аварии на производстве – 1 на 30 тыс. Риск погибнуть в автомобильной катастрофе – 1 на 5—10 тыс. А вот риск погибнуть от отравления пестицидами в районах с интенсивным их использованием – более чем 1 на 1 тыс. человек.^[63]

Столь отрицательные для окружающей среды последствия применения пестицидов объясняются тем, что многие из них обладают очень высокой токсичностью и биологической активностью, и к тому же номенклатура их чрезвычайно велика: она включает в себя тысячи наименований. Для большинства из них характерна повышенная стойкость к воздействиям внешней среды, способность сохраняться в почве многие годы и даже десятилетия. Эта особенность способствовала тому, что благодаря круговороту воды и циркуляции атмосферы ядохимикаты ныне оказались рассеянными, по существу, по всей планете, включая даже Антарктиду.

Ядохимикаты особенно опасны в силу своего косвенного воздействия на живые организмы, не являющиеся непосредственными объектами их применения. Они обладают способностью постепенно накапливаться в таких организмах по мере продвижения по пищевой цепи, вызывать нежелательные побочные эффекты и даже генетические нарушения и тем самым в целом весьма отрицательно влиять на их рост и развитие, на жизнеспособность и плодовитость потомства. Разумеется, к числу этих живых организмов в первую очередь относится сам человек, получающий микродозы различных ядохимикатов с растительной и животной пищей.

Особенно опасны ядохимикаты, получаемые на основе хлорорганических соединений, прежде всего самый распространенный из них – ДДТ. Этот препарат был получен в 40-х гг. XX в. для борьбы с насекомыми-вредителями и вскоре стал очень популярным. Была создана мощная промышленность по его производству, и началась, по образному выражению новосибирского экономиста и эколога П. Г. Олдака, химическая война человека с вредными насекомыми, которая длится уже несколько десятилетий. Однако П. Г. Олдак считает, что первый тур этой войны человек проиграл, и в наши дни положение намного хуже того, которое было в 30-е и 40-е гг. XX в.^[64]

Возможно, этот вывод излишне категоричен. И тем не менее нельзя закрывать глаза на то, что ДДТ убивает не только вредных, но и многих полезных насекомых, в том числе и таких, которые являются естественными врагами вредителей. В результате на полях стали появляться новые вредители, а многие старые виды постепенно приобрели иммунитет к химикатам, используемым людьми. Увеличение же их дозировки в 2–3 и даже в 10 раз также имело только отрицательный эффект.

Так, применение ДДТ привело к катастрофическому сокращению популяции белоголового орлана в США, беркута в Шотландии, во многих реках США и Канады погибли лосось и форель, в некоторых странах Европы – зайцы. ДДТ был обнаружен даже в тканях гренландских китов, тюленей Арктики, пингвинов Антарктики.

Из всего сказанного напрашивается вывод о том, что массовое и бесконтрольное применение удобрений и ядохимикатов приводит к серьезному нарушению экологического равновесия. Вот почему в большинстве развитых стран ДДТ и около 500 других ядохимикатов уже запрещены для употребления. На смену химизации приходит «биологическое» земледелие, применяющее механические и биологические способы борьбы с вредителями и производящее гораздо более полезные, «чистые» продукты питания; к тому же спрос на них быстро растет.

Уже довольно давно в рамках ООН было начато осуществление специальной комплексной программы по борьбе с вредителями сельского хозяйства. Она предусматривает изучение экологического спектра растениеводства и энтомологии и допускает применение пестицидов только в исключительных случаях. В 1980– 1990-х гг. эта программа была довольно успешно апробирована в ряде стран Южной и Юго-Восточной Азии.

В странах Европы и Северной Америки также осуществляются меры по уменьшению тех загрязнений среды, источниками которых служит животноводство. В этом отношении особенно опасны крупные животноводческие комплексы. Один такой комплекс, предназначенный для откорма 10 тыс. голов скота, дает столько же сточных вод, сколько город с населением в 100 тыс. человек. Подсчитано, что в США еще недавно загрязнение рек жидким навозом из таких комплексов превышало загрязнение бытовыми сточными водами. А в бывшем СССР 3,2 тыс. подобных комплексов по своему загрязняющему воздействию были сравнимы с бытовыми сбросами 150 млн горожан.

Когда Россия входила в состав Советского Союза, уровень химизации ее сельского хозяйства (как и всей страны) был очень высоким. Только с 1960 по 1985 г. произошло десятикратное увеличение применения химикатов в сельском хозяйстве, хотя урожайность зерновых при этом повысилась всего в 1,5 раза, оставаясь к тому же ниже среднемировой. В стране использовали 125 различных видов пестицидов, а их общее производство составляло более 1/10 от мирового. Хотя применение ДДТ было запрещено еще в 1970-х гг., фактически его продолжали применять и позднее. В 1990-е гг. использование минеральных удобрений и пестицидов в России заметно уменьшилось. Но нельзя не учитывать и того, что загрязнение почв остаточным количеством пестицидов во многих районах страны еще сохраняется.