CC BY
33Влияние животноводческого комплекса Калмыкии на парниковый эффект в регионе
Сангаджиев Мерген Максимович
аспирант, ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», smm54724@yandex.ru
Гермашева Юлия Сергеевна
аспирант, ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», gerul81@mail.ru
Азотов Очир Геннадьевич,
аспирант, ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», осЫг.а2о1оу@таН. ^
Куцаев Эрдни Баатрович,
аспирант, ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», swoylist96@yandex.ru
Кимсанов Нуриллоджон Неъматович,
аспирант, ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», tseren_vaskaev@mail. ^
Проблема обеспечения продовольствием и товарам потребления, стоящая перед обществом, всегда остается актуальной. Увеличение поголовье скота, в качестве продукта питания, шитья одежды и т.д. приводит к образованию экологического неравновесия в цикле «природа-человек». На территории Республики Калмыкия, как единственной территория в Европе, имеющей пустынные регионы, исторически сложившийся тип хозяйствования - животноводство. На данное время в республике существует более 3000 животноводческих комплексов, крестьянско-фермерских хозяйств, малых предприятий, специализирующихся в основном на выращивании и откорме животных. Жаркий климат и наличие большого количества животных на территории вносят свой вклад в парниковый эффект (ПЭ). Цель представленной работы дать современную характеристику влияния животноводческого комплекса, расположенного на территории республики на возможность появления ПЭ. Вторая часть поставленной задачи - рассмотреть возможности уменьшения процесса образования ПЭ на животноводческих комплексах в Калмыкии. Для решения задач проведен анализ современного состояния животноводческого комплекса по исследуемой территории. Использовано результаты исследований по климатологии, экологии и водным ресурсам в Калмыкии за последние 50 лет, проводимые на базе КалмГУ. Проведены экспедиционные, камеральные и лабораторные исследования водных ресурсов, экспресс анализы воды, почв и растительного слоя. Измерены ветровые и инсо-ляционные нагрузки на территории республики, почвенный и растительный слой. Гипотезой принятия решений принят синергетический алгоритм системы взаимосвязи животноводческий комплекс - ПЭ - здоровье человека. Этот подход решения показал, что величины влияния на окружающую среду однозначно и линейно взаимосвязаны. Изменения одного или нескольких параметров ведет к неустойчивости в экологии и системе природопользования. Полученные результаты позволят реально оценить взаимосвязь животноводческого комплекса - влияние воды - человек - экология. Эти данные напрямую связаны с экономическими показателями в регионе. Ключевые слова: Животноводческий комплекс; Калмыкия; углекислый газ; парниковый эффект; климат; синергетика; катастрофы; засухи и суховеи.
Введение. Постановка задачи. Животноводческий комплекс (ЖК) является ведущей отраслью на территории Республики Калмыкия (РК). Современное состояние сельского хозяйства в республике, ее состояние и пути развития являются самыми актуальными в экономическом кластере Калмыкии.
Хозяйственная деятельность человека изменяет газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. В республике этими факторами кроме ЖК, являются сильные ветра, песчаные бури и суховеи. Надо отметить и роль влияния автотранспорта, нефтегазовой промышленности в республике и т.д. на парниковый эффект (ПЭ). Особенно это отчетливо наблюдается в столице республики. В РК нет лесов, есть только искусственно созданные лесные полосы, расположенные вдоль федеральных и республиканских автодорог. В последние годы обновления фонда кустарниками, деревьями почти не производится, а засуха постепенно приводит к отмиранию растительности. Образования аридных территорий в восточной и юго-восточной части приводит к разрушению плодородного слоя. Происходит процесс появления «оазисов» пустынь в РК. Появляется своеобразный Сахельский пояс в регионе.
Современное состояние сельскохозяйственного сектора экономики и ее составная часть - животноводство признается как из главных факторов, влияющих на ПЭ, производящий до 15% парниковых газов и занимает более 25% территории в виде пастбищ с потреблением питьевой воды до 10-30% от общего запаса пресной воды.
Республика находится в сложной климатической зоне, температура воздуха в летнее время превышает 40 0С в тени, что приводит к зною и засухи, появлению пыльных бурь и суховеев [11,15].
Сжигание топлива, увеличения количества отходов от производственной и повседневной деятельности человека, влияние животного мира и в частности ведения сельскохозяйственной деятельности обусловлено появлением возможности эффекта парника. Воздействия нефтегазовой отрасли в республике также влияет на выбросы углекислого газа, горения газа, утечка. Все эти факторы являются спутниками появления ПЭ.
Две гипотезы выдвинутые учеными говорят о том, человеческая деятельность приводит к повышению нагрева земного шара сверх допустимых возможностей. Климат Земли наоборот из-
х
X
о
го А с.
X
го т
о
ю 6
м о
а>
о
es
Ol
О Ш
m х
<
m о х
X
меняется в сторону похолодания. Системе равновесия жизнедеятельности человека и самой Земли приводит к энтропии ее не упорядоченности. Атмосфера нагревается за счет грандиозных изменений происходящие в сельском хозяйстве, промышленности, а также в других отраслях деятельности человека.
По наблюдениям ученых более чем за 200 лет количество углекислого газа стало на четверть больше. Это связано с уменьшением «зеленого пояса» земли, вырубки лесов, уменьшения площадей лесонасаждений. Появляется эффект действия стекла в оранжереи или в парнике и он называется ПЭ. В частности, как мы отметили выше, доля лесонасаждений в РК невелика. В основном они расположены на западе и северо-западе Калмыкии и служат для зашиты от суховеев и пыльных бурь.
Целью нашей работы была поставлена задача по выявление взаимосвязи животноводческого комплекса в РК с процессом возникновения парникового эффектом (ПЭ) в Калмыкии.
Последствия ПЭ приводят к повышению температуры воздуха, которое может привести к климатическим изменениям. В пустынных и полупустынных территориях РК почти прекратятся дожди, животным придется уйти оттуда. Растительность высохнет. Многие животные и растительность не смогут адаптироваться к современным условиям климата. Не будет образоваться кислород. Температура на поверхностях водоемах повышается, что приводит к интенсивным процессам испарения воды в атмосферу. Появляется сухость в атмосфере, приводящая к истощению водоемов. Глобальное потепление может оказать влияние на скотомогильники, будут интенсивно развиваться колонии разных вредных бактерий. Это приведет к заражению фауны и флоры. Особенно надо уделить внимания на старые захоронения скотомогильников.
Положительным эффектом изменения климата в сторону повышения температуры окружающей среды - уменьшения платы за тепло: снизиться стоимость зданий и сооружений, так как не надо предусматривать систему отопления в полной мере.
По данным Министерства сельского хозяйства Калмыкии на данное время в республике зафиксировано 78 сельскохозяйственных предприятий и порядка 3350 фермерских хозяйств. Поголовье крупного рогатого скота (КРС) составляет 441,9 тыс.голов, овец и коз - 2409,5 тыс.голов, свиней -11,2 тыс.голов. В среднем поголовья животных по сравнению с прошлым годом уменьшилось до 67% (в частности КРС на 6.2%, овец и коз на 9.4%).
Обзор литературных источников. Влияние животноводческого комплекса региона на экологическую ситуацию в разных районах и, в общем, рассмотрено широко в литературных источниках и Интернет ресурсах.
В работе использованы справочные материалы по ресурсам возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и пределами допустимых концентраций (ПДК) [1,7]. Использованы результаты докладов об экологическом и социальном положение в регионе, данные статистических отчетов местных органов управления и т.д. [5,6,8,10].
Учтены рекомендации по проведению инвентаризации выбросов парниковых газов в субъектах РФ [9].
Авторы учли работы ранее изданных литературных источников по климату и жизни. Туту надо отметить труды Берга Д.С., Бобылева С.Н., Гри-цевича И.Г., Большакова В.А. [2,3,4].
Результаты исследований, проведенные за последние годы сотрудниками инженерно - технологического факультета (ИТФ) выполненные совместно с МГУ, географический факультет и сотрудниками лаборатории «Солнечной энергетики» ФГБНУ ФНАЦ ВИМ Москва отражены во многих работах.
В исследования участвовали студенты, магистранты и аспиранты инженерно-технологического факультета КалмГУ. Работы студентов по исследованию водных ресурсов в РК и их влияние на здоровье, и питание человека [11,12,13,14,16]. Данные по климату в регионе [15].
Работы по поверхностным и подземным водам в Калмыкии их характеристики и состояние отражены в работах сотрудников ИТФ [10,13,14,16]. Отдельно отметим работу об особенности по недропользованию в РК, где представлены основные географические и геологические параметры всех водных объектов на территории исследования [11]. Рассмотрены взаимосвязь цепочки пища-вода [12].
Методика исследований и современное состояние исследуемой территории. Данные наблюдений за водными объектами в Калмыкии. Были проведены анализы воды с использованием TDS - солемера. Он показал в среднем в г.Элиста данные по общей жесткости колеблется в пределах 8-18 мг/-экв./л. Средняя 10-15 мг/-экв./л.. Более чистая и пригодная для питья вода в основном это вода из родников и колодцев, или очищенная. В республике, особенно в столице г.Элиста продажа очищенной воды принимает широкий оборот.
Доля солонцов в в структуре почвенного покрова по территории Калмыкии составляет 32%, они в основном зональные. Грунтовые воды тут расположены относительно далеко от верхнего почвенного слоя. Нет подпитки этих почв. Ветер, высокая температура приводит к разрушению и появлению суховеев и пыльных бурь.
Большая доля выше названного процесса приходится на пустынные и полупустынные территории РК.
По результатам литохимического опробования верхнего почвенного горизонта можно констатировать следующие факторы. Распределение по марганцу обусловлено природными геохимическими особенностями территории РК. Группа железа (никель, кобальт, ванадий и молибден) в основном располагается в западной части территории Калмыкии. Аномальное содержание хрома в основном расположено в зоне Прикаспийской низменности. Концентрация металлов в почвах не превышает норм ПДК. В республике не обнаружены зональные скопления тяжелых металлов в почве. Аномальные данные по цинку обнаружены на территории г.Элиста, в Целинном и Кетчене-ровском районах РК.
Концентрация тяжелых металлов увеличивается с годами за счет работы тяжелой техники, автомобильных трасс. Они со временем попадают в водные верхние горизонты и на поверхностные воды.
Процессы меандрирования образуют подмыв береговой линии малых рек и переносят химические элементы в низменности. Образования обрывов, крутых склонов на водохранилищах и прудах (иногда и на озерах) усиливает вынос химических элементов с почвенного и верхнего лито-логического слоя в воду. Происходит замутнение воды.
Загрязнения почвы ядохимикатами в почве почти не наблюдается, так как в последние годы их применения уменьшилось.
В период испарения вся это сложная система водной характеристики влияет на стабильность в здоровья населения. Некачественная вода, пыль, жара влияет на животных и растительность, а этот комплекс напрямую связан с питанием населения. В последние годы по данным статистического наблюдения в области здравоохранения появились заболевания каменными болезными у молодежи (25-30 лет).
Обсуждение и результаты. В результате процесса опустынивания и сильных пылевых бурь в республики становится актуальным вопрос чистого воздуха. Для уменьшения этих последствий надо проводить ряд мероприятий по увеличению площади растительного покрова территории, планомерное увеличение в его составе специально подобранных пород, очищающих воздух от вредных примесей. Экспериментально доказано, что многие растения способны усваивать из атмосферы такие вредные для человека компоненты, как алканы и ароматические углеводороды, а также карбонильные соединения, кислоты, спирты, эфирные масла и другие.
Большое место в борьбе с загрязнением атмосферы принадлежит орошению пустынь и организации тут культурного земледелия, созданию мощных лесозащитных полос. Предстоит провести огромную работу по уменьшению и полному
прекращению выброса в атмосферу дыма и других продуктов сгорания. Все более неотложными становятся поиски технологии для "беструбных" промышленных предприятий, работающих по замкнутой технологической схеме - с использованием всех отходов производства.
Деятельность человека столь грандиозна по размаху, что уже приобрела глобальный приро-дообразующий масштаб. До сих пор мы преимуществу искали в том, как можно больше взять у природы. И поиск в этом направлении будет продолжаться. Но наступает пора столь же целеустремленно поработать и над тем, как отдать природе то, что мы у нее забираем. Нет сомнения, что гений человечества способен решить и эту грандиозную задачу.
Главную меру по предупреждению глобального потепления в республике можно сформулировать так: увеличить использование солнечной, ветровой и геотермальной энергии; расширить площади существующих заповедников и парков; создать законы, обеспечивающие предупреждение глобального потепления; выявлять причины глобального потепления, наблюдать за ними и устранять их последствия.
Полностью уничтожить ПЭ нельзя. Полагают, что если бы не ПЭ, средняя температура на земной поверхности составила бы - 15 градусов по Цельсию.
Заключение. Мы все своим отношением к природе часто портим, что имеем, не храним, потерявши плачем. Все испортили, а потом начинаем кричать об этом.
В республике возможно повышение среднегодовой температуры, изменяться количество выпадение осадков. Есть вероятность понижения уровня Каспийского моря, что приведет к уменьшению запасов. Произойдет угроза для экосистем и биоразнообразия.
В сельском хозяйстве влияние потепления на продуктивность сельского хозяйства неоднозначно. В некоторых районах с умеренным климатом урожайность может увеличиться в случае небольшого увеличения температуры, но снизится в случае значительных температурных изменений. В пустынных и полупустынных регионах урожайность в целом, по прогнозам, будет снижаться.
По водопотреблению и водоснабжению из последствий климатических изменений может стать нехватка питьевой воды. Ситуация еще более усугубиться из-за сокращения уровня выпадения осадков.
По данным здоровья человека изменение климата, по прогнозам ученых, приведет к повышению рисков для здоровья людей, прежде всего менее обеспеченных слоев населения. Аномально высокие температуры могут привести к обострению сердечнососудистых, респираторных и других заболеваний.
х
X
о
го А с.
X
го т
о
ю 6
м о
а>
о
es
to
OI
О Ш
m
X
3
<
m о x
X
Повышение температуры может привести к изменению географического распространения различных видов, являющихся переносчиками заболеваний. С повышением температуры ареалы теплолюбивых животных и насекомых (например, энцефалитных клещей и малярийных комаров) будут распространяться севернее, в то время как люди, населяющие эти территории, не будут обладать иммунитетом к новым заболеваниям.
По мнению экологов, предотвратить полностью прогнозируемые изменения климата человечеству вряд ли удастся. Однако в человеческих силах смягчить климатические изменения, сдержать темпы роста температуры с тем, чтобы избежать опасных и необратимых последствий в будущем. В первую очередь, за счет: внедрения мер по энергосбережению; более широкого использования неуглеродных и ВИЭ.
Литература
1. Безруких П.П. Безруких П.П. и др. Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива (показатели по территориям) // М.: «ИАЦ Энергия», 2007 - 272 с.
2. Берг Л. С. Климат и жизнь. Госиздат, М., 1922. - 196 с.
3. Бобылев С. Н. Грицевич И. Г. Глобальное изменение климата и экономическое развитие. -М., 2005. - 64 с.
4. Большаков В.А. Новая концепция орбитальной теории палеоклимата. М.: 2003, - 256 с.
5. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Республике Калмыкия за 2013 год». Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Калмыкия. Элиста, 2014 - 164 с.
6. Доклад об экологическом и социальном положении Республики Калмыкия (январь - декабрь 2013 года). Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Республике Калмыкия, Элиста, 2014. - 80 с.
7. Доржиева Г. А., Ондикова А. Б., Топаева Э. В. К вопросу использования отходов сельскохозяйственного вектора экономики в Калмыкии для получения альтернативного источника энергии // Экология России: на пути к инновациям: межвузовский сборник научных трудов / сост. Т. В. Дымова. - Астрахань: Астраханский государственный университет, Издательский дом «Астраханский университет», 2019 - Вып. 18 - С.68-77.
8. Калмыкия в цифрах, 2013: Краткий статистический сборник. Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Республике Калмыкия. Элиста, 2013 - 156 с.
9. Методические рекомендации по проведению добровольной инвентаризации объема выбросов парниковых газов в субъектах Российской Федерации, утвержденные Распоряжением Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 16.04.2015 № 15 - Электронный доступ: http://www.mnr.gov.ru/regulatory/detail.php?ID=1409 95 (на дату 08.03.2019).
10.Республика Калмыкия. Статистический ежегодник. 2015: Стат.сб./Калмыкиястат. - Элиста, 2015 - 302 с.
11.Сангаджиев М.М. Особенности недропользования на территории Республики Калмыкия [текст] / М.М. Сангаджиев. - Элиста. Изд-во Калм.ун-та, 2015. - 144 с.: ил.
12.Сангаджиев М.М., Берикова Б.В., Инджиева Б.М. Геолого-экологический фактор: калмыцкая национальная кухня и ее влияние на здоровье человека // Перспективы науки № 12 (63) 2014 -С.185 - 190.
13.Сангаджиев М.М., Онкаев В.А. Вода Калмыкии - экология и современное состояние // Вестник Калмыцкого университета. 3 (15)/ 2012, - С. 18-26.
14. Сангаджиев М.М., Бадрудинова А.Н., Эрд-ниев О.В., Арашаев А.В. Фактор качества воды водных объектов Калмыкии и здоровье населения республики. // Сборник: Геология, география и глобальная энергия. 2016. №2 (61).- С. 70-76.
15.Сангаджиев М.М., Эрдниева Г.Е., Эрдниев О.В., Лиджиева Н.С., Манджиева А.И. Анализ климатических особенностей в Республике Калмыкия, Россия. // Open science 2.0: collection of scientific articles. Vol.3. Raleigh, North Carolina, USA: Open Science Publishing, 2017. - pp. P. 98106.
16.Sangadzhiev M. M., Onkaev V. A., Badrudinova A. N., Gerrnasheva Y. S., Onkaev A. V. Water Resources of Kalmykia: the Contemporary Aspect. // Journal of Environmental Management and Tourism, Volume VIII, Issue 5 (21) Fall 2017, edited by ASERS Publishing. - pp. 1024-1033.
Influence of the Kalmyki livestock complex on the
greenhouse effect in the region Sangadzhiev M.M., Germasheva Ju.S., Azotov O.G., Kutsaev E.B., Kimsanov N.N.
Kalmyk State University. B.B. Gorodovikova Food problem in front of society always remains relevant. Increasing the number of livestock, such as meat for food, sewing clothes, etc. leads to environmental imbalances in the cycle of nature-man. Kalmykia as the only territory in Europe, which has desert regions, historically engaged in animal husbandry. At this time in the Republic there are more than 3,000 livestock complexes, shepherd stands, small businesses specializing mainly in the cultivation and fattening of animals. Hot climate, the presence of animals with their skin - fat, strong winds, fattening indoors leads to the effect of the greenhouse. The purpose of the present work is to give a modern description of the impact of livestock complex located on the territory of the Republic on the possibility of greenhouse effect. The second part of the task is to consider the possibility of reducing the formation of greenhouse effects on livestock
complexes in Kalmykia. To solve the problems the analysis of the current state of the livestock complex on the study area. We used the results of studies on climatology, ecology and water resources in Kalmykia over the past 50 years, conducted on the basis of Kalmsu. Held forwarding of Desk and laboratory studies in aquatic resources, Express analysis of water, soils and vegetation layer. Wind and insolation loads on the territory of the Republic, soil and vegetation layer were measured. The hypothesis of decision-making adopted a synergetic algorithm of the system of interaction of livestock complex - greenhouse effect - human health. This approach of the solution showed that the values of environmental impact are unambiguously and linearly interrelated. Changes in one or more parameters lead to instability in ecology and environmental management. The obtained results will allow to estimate the interrelation of the livestock complex - the influence of water - human - ecology. These data are directly related to economic indicators in the region.
Key words: Livestock complex; Kalmykia; carbon dioxide; greenhouse effect; climate; synergetic; catastrophes; droughts and dry lands.
References
1. Bezrukikh PP Bezrukikh P.P. and others. Handbook of renewable energy sources of Russia and local fuels (indicators by territories) // M .: IAC Energia, 2007 - 272 p.
2. Berg L. S. Climate and life. State Publishing House, Moscow,
1922. - 196 p.
3. Bobylev, S. N., Gritsevich, IG, Global Climate Change and Economic Development. - M., 2005. - 64 p.
4. Bolshakov V.A. The new concept of the orbital theory of paleoclimate. M .: 2003, - 256 p.
5. State report "On the state of sanitary and epidemiological well-
being of the population in the Republic of Kalmykia for 2013". Office of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare in the Republic of Kalmykia. Elista, 2014 - 164 s.
6. Report on the environmental and social situation of the Republic
of Kalmykia (January - December 2013). Territorial body of the Federal State Statistics Service for the Republic of Kalmykia, Elista, 2014. - 80 p.
7. Dorzhieva G. A., Ondikova A. B., Topaeva E. V. On the Use of
Waste from the Agricultural Vector Economy in Kalmykia to Obtain an Alternative Source of Energy // Ecology of Russia: Towards Innovation: an intercollegiate collection of scientific papers / comp. T. V. Dymova. - Astrakhan: Astrakhan State University, Astrakhan University Publishing House, 2019 - Vol. 18 - P.68-77.
8. Kalmykia in numbers, 2013: A brief statistical compilation. The
territorial body of the Federal State Statistics Service in the Republic of Kalmykia. Elista, 2013 - 156 p.
9. Methodological recommendations for the voluntary inventory of
greenhouse gas emissions in the constituent entities of the Russian Federation, approved by the Order of the Ministry of Natural Resources and Environment of the Russian Federation No. 15 of April 16, 2015 - Electronic access: http://www.mnr.gov.ru/regulatory/detail .php? ID = 140995 (as of 08/03/2019).
10. The Republic of Kalmykia. Statistical Yearbook. 2015: Stat.sb./Kalmykiyastat. - Elista, 2015 - 302 p.
11. Sangadzhiev M.M. Features of subsoil use in the Republic of Kalmykia [text] / MM. Sangadzhiev. - Elista. Publishing house Kalm.un-ta, 2015. - 144 pp., Ill.
12. Sangadzhiev M.M., Berikova B.V., Indzhieva B.M. Geological and environmental factor: the Kalmyk national cuisine and its impact on human health // Prospects of science № 12 (63) 2014 - P.185 - 190.
13. Sangadzhiev M.M., Onkaev V.A. Kalmykia Water - Ecology and Modern State // Bulletin of Kalmyk University. 3 (15) / 2012, - p. 18-26.
14. Sangadzhiev M.M., Badrudinova A.N., Erdniev O.V., Arashaev A.V. The water quality factor of water bodies of Kalmykia and the health of the population of the republic. // Collection: Geology, Geography and Global Energy. 2016. №2 (61) .- p. 70-76.
15. Sangadzhiev M.M., Erdnieva G.E., Erdniev O.V., Lidzhieva N.S., Mandzhieva A.I. Analysis of climatic features in the Republic of Kalmykia, Russia. // Open science 2.0: collection of scientific articles. Vol.3. Raleigh, North Carolina, USA: Open Science Publishing, 2017. - pp. P. 98-106.
16. Sangadzhiev M.M., Onkaev V.A., Badrudinova A.N., Gerrnasheva Y.S., Onkaev A.V. Kalmykia Water Resources: The Contemporary Aspect. // Journal of Environmental Management and Tourism, Volume VIII, Issue 5 (21) Fall 2017, edited by ASERS Publishing. - pp. 1024-1033.
X X
O
00 >
c.
X
00 m
o
io 6
IO
o
to
