Środowisko15, w którym żyjemy, jest z jednej strony dla człowieka żywicielem (w tym sensie, iż dostarcza wszystkie niezbędne produkty spożywcze tzn. owoce, warzywa, mleko, mięso, jaja do wzrostu populacji społeczeństw), a z drugiej strony zagrożeniem16 (gdy wzrasta populacja szkodliwych gatunków owadów, zwierząt czy roślin wskutek nieracjonalnej gospodarki człowieka), z trzeciej strony gdy człowiek powoduje zagrożenie dla środowiska. Zagrożenie środowiska wywołane jest nadmiernym pobieraniem ze środowiska substancji i nieodpowiedzialnym usuwaniem przetworzonych trujących substancji, będących produktami ubocznymi procesów przemysłowych (o czym wspomina w swojej pracy Flizikowski [16]) i komunalnych. Wynikiem zagrożenia dla człowieka są zatrute powierzchnie ziemi i zbiorniki wodne, a także ekosystemy z nimi sąsiadujące. Człowiek pobiera ze środowiska wszelkie substancje oraz materiały niezbędne do wytworzenia zarówno żywności, jak i produktów konsumpcyjnych. Środowisko w zależności od pobieranych źródeł substancji odnawia się lub zostaje całkowicie zdegradowane. Do głównych substancji nieodnawialnych „zniszczalnych” pobieranych ze środowiska należą surowce energetyczne (węgiel kamienny, ropa naftowa, gaz ziemny, inne) oraz substancje przerabiane (wszelkiego rodzaju rudy, surowce skalne). Do odnawialnych elementów środowiska należą: drewno oraz organosfera, a także powietrze i woda. Wzrost zużycia nośników pierwotnej energii w Polsce w latach 1988-2011 prezentuje wcześniej przedstawiona tabela 1.1, a polskie zużycie podstawowych paliw przedstawia tabela 1.5.
Tabela 1.5. Zużycie krajowe podstawowych paliw w Polsce [22]
Wyszczególnienie Jednostka
A – bez paliw lotniczych i odrzutowych
15 Środowisko jest tu rozumiane, jako świat otaczający człowieka: przestrzeń społeczna, przyrodnicza, intelektualna, moralna, mająca na niego wpływ, kształtująca go [103]. Encyklopedia PWN [15] podaje, że termin „środowisko” to dopełnienie wyróżnionego systemu do całej przestrzeni, czyli zbiór wszystkich obiektów, które z uwagi na przyjęte kryteria przynależności do systemu nie zostały do niego zaliczone.
Środowisko przyrodnicze, inaczej zwane środowiskiem naturalnym, to całokształt powiązanych ze sobą elementów otoczenia organizmów (abiotycznych i biotycznych) [15]. Środowisko biologiczne stanowi natomiast ogół czynników abiotycznych i biotycznych bezpośrednio wpływających na życie organizmu danego gatunku lub jego populacji, a także warunki stwarzane przez same organizmy [103].
16 Gdy człowiek działa na środowisko celowo degradując je, powoduje tym samym, że będą występować anomalie w środowisku np. gwałtowne burze z niebezpiecznymi wyładowaniami, czy w wyniku niedopatrzeń dostaną się do gleby i wody środki toksyczne i nastąpi wówczas zatrucie powierzchni ziemi.
W rolnictwie pobierane są głównie produkty roślinne oraz zwierzęta z hodowli.
Jednakże w zależności od rodzaju wykonywanego zabiegu agrotechnicznego i konieczności zastosowania odpowiedniego narzędzia technologicznego wymagany jest pobór dodatkowych materiałów przetworzonych przez człowieka (paliw, olejów i smarów konserwujących, środków chemicznych pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego).
Z dwóch podstawowych kategorii oddziaływań łatwiej wyliczyć emisje i zagrożenia dla człowieka przekazywane do środowiska. Można je opisać przez aspekty środowiskowe.
Aspekty te wg normy PN-EN ISO 14001:2005 [58] to element działań organizacji lub jej wyrobów lub usług, który może wzajemnie oddziaływać ze środowiskiem. Należy podkreślić, że aspekty środowiskowe to wszystkie interakcje ze środowiskiem. Mogą one służyć do opisu pozytywnych oddziaływań np. wzrostu powierzchni terenów zielonych na obszarze 1 ha. Wyróżnia się znaczące aspekty środowiskowe oraz wpływy na środowisko.
Przez znaczący aspekt środowiskowy rozumie się ten aspekt, który ma lub może mieć znaczący wpływ na środowisko. Wpływ na środowisko natomiast, to każda zmiana zachodząca w środowisku, która w całości lub częściowo jest spowodowana aspektami środowiskowymi organizacji (przykłady zależności między działaniem organizacji, a jej aspektami środowiskowymi i wpływem na środowisko przedstawia tabela 1.6). Krótko mówiąc, każda organizacja (również rolnik, jeżeli traktuje się go jako przedsiębiorcę produkującego żywność) we własnym zakresie winne definiować aspekty znaczące.
Tabela 1.6. Zależności między działaniem organizacji, a jej aspektami środowiskowymi i wpływem na środowisko[47]
Czynność Aspekt środowiskowy Wpływ na środowisko
Nawożenie gleby Wprowadzenie do środowiska
związków biogennych Eutrofizacja wód powierzchniowych
Transport samochodowy niebezpiecznej
substancji
Wykorzystanie paliwa Zużycie zasobów nieodnawialnych
Emisja spalin Zanieczyszczenie atmosfery, efekt cieplarniany
maszyn Emisja zużytego oleju Skażenie gleby
Magazynowanie
towarów Zajmowanie znacznej powierzchni Ograniczenie obszaru dzikiej przyrody
Spalanie węgla w kotłowni
Emisja SO2 i NOx Zakwaszenie środowiska
Emisja CO2 Efekt cieplarniany
Wykorzystanie paliwa kopalnego Zużywanie zasobów nieodnawialnych
Substancje używane w rolnictwie i innych gałęziach przemysłu zastosowane w zabiegach oddziałują na środowisko. Substancje szkodliwe pochodzą głównie z przemysłu hutniczego, energetycznego, wydobywczego, wszelkiego rodzaju infrastruktury drogowej, po której przemieszczają się pojazdy, a która sąsiaduje
bezpośrednio i pośrednio z polami uprawnymi. Główne oddziaływania dotyczą wody, powietrza, gleby i wszelkich organizmów w niej bytujących (fauna i flora).
We wprowadzeniu do projektu edukacyjnego dla młodych rolników w krajach nowo przyjętych do Unii Europejskiej „Rolnictwo a środowisko naturalne” z 2005 r. [85]
w rolnictwie dostrzeżono oddziaływanie na glebę przez wpływy: uprawy mechanicznej, nawadniania, stosowania pestycydów, stosowania różnych praktyk rolniczych, zwłaszcza monokultury rolniczej, stosowania roślin ulepszonych. Jednocześnie wskazuje się na oddziaływania na wodę przez wpływ odpadów z produkcji zwierzęcej i wpływ chemicznych środków rolniczych. Ponadto do najczęściej spotykanych substancji szkodliwych obecnych w środowisku należą: pozostałości pestycydów, związki metali ciężkich (zwłaszcza ołowiu, cynku, kadmu, miedzi, arsenu i chromu), związki siarki, azotu, ścieki. Zgodnie z przepisami polskiego prawa „ścieki wprowadzane do wód nie powinny wywoływać w wodach takich zmian fizycznych, chemicznych i biologicznych, które uniemożliwiałyby prawidłowe funkcjonowanie ekosystemów wodnych i spełnienie przez wody określonych dla nich wymagań jakościowych, związanych z ich użytkowaniem wynikającym z warunków korzystania z wód regionu wodnego” [71].
Nadmiar metali, zwłaszcza ołowiu i kadmu, może powodować objawy fitotoksyczne, takie jak zahamowanie wzrostu, ograniczenie fotosyntezy, zmiany aktywności niektórych enzymów itp. (Desplanque i in. 1999) [11, 77]. Metale ciężkie, jak również niektóre działania wywołujące w roślinach biochemiczny i fizjologiczny stres, powodują powstawanie nadtlenku wodoru (H2O2) – związku niebezpiecznego dla prawidłowego działania komórek. Jest on rozkładany przez enzymy z grupy peroksydaz, których wzrastająca aktywność może być sygnałem zatrucia roślin [76, 77, 81].
W większości zabiegów agrotechnicznych wykorzystuje się ciągnik, do którego przyczepiane są dodatkowe maszyny i urządzenia. Na podstawie przeprowadzonej analizy środowiskowej silnika ciągnika [44] wiadomo, że silnik najsilniej oddziałuje na środowisko w czasie eksploatacji, a w pozostałych etapach nieznacznie. Dużo zależy od doboru materiału wyjściowego, z którego jest wykonane urządzenie. Zmniejszenie zanieczyszczenia jest spowodowane doborem źródła zasilania i materiału, z którego silnik jest wykonany oraz materiałów konstrukcyjnych całego urządzenia.
W tabeli 1.7 wyszczególniono zabiegi agrotechniczne oraz substancje jakie są pobierane ze środowiska oraz przekazywane środowisku w czasie trwania danego zabiegu.
Na tej podstawie można wnioskować, że dwa zabiegi agrotechniczne znacząco oddziałują na środowisko. Pierwszym zabiegiem jest nawożenie, a drugim jest ochrona roślin. W obu przypadkach stosowane są substancje chemiczne, jednak w zabiegu nawożenia wykorzystuje się więcej urządzeń. Na rysunku 1.22 zaproponowano zmniejszenie zanieczyszczeń powodowanych wymienionymi zabiegami oraz wskazano na korzyści środowiskowe. Szczególnie zabieg ochrony roślin jest kontrolowany, ponieważ każdy rolnik powinien prowadzić zgodnie z ustawą o ochronie roślin ewidencję zabiegów ochrony roślin. Książka ewidencyjna sprawdzana jest przy atestacji oprzyrządowania służącego do zabiegu ochrony roślin – opryskiwania przez diagnostów ze Stacji Kontroli Opryskiwaczy.
Tabela 1.7. Substancje pobierane i przekazywane do środowiska w czasie zabiegu agrotechnicznego przez stosowane maszyny i urządzenia
Zabieg metale do produkcji pługu i ciągnika
Rys. 1.22. Korzyści wynikające ze zmniejszenia negatywnego oddziaływanie zabiegów nawożenia i ochrony roślin - opracowanie własne na podstawie [102]