Wprowadzenie

Rolnictwo należy do tych form działalności gospodarczej człowieka, które wywierają największy wpływ na zanieczyszczanie wód powierzchniowych i podziemnych. Wpływ ten przez wiele lat był niedoceniany. Jednak postępująca degradacja wód, rozwój badań z tym związanych i zmiany w świadomości społecznej spowodowały, że obecnie problem ograniczenia negatywnego wpływu rolnictwa na jakość wód traktuje się jedno z priorytetowych zadań w ochronie środowiska. Zanieczyszcza wód pochodzenia rolniczego mają charakter punktowy - wprowadzane są one do wód w jednoznacznie określonym miejscu, takim jak obejście gospodarskie (stanowi je zespół budynków i budowli gospodarskich i mieszkalnych wraz z podwórzem i otoczeniem) i obszarowy - dostające się do wód powierzchniowych i podziemnych z terenów użytkowanych rolniczo, przede wszystkim z powierzchni użytków rolnych. W przypadku obejścia gospodarskiego głównymi miejscami powstawania zanieczyszczenia wód są występujące w nim tzw. „gorące mikropunkty”, do których zalicza się w szczególności składowiska nawozów naturalnych, wybiegi dla zwierząt, budynki inwentarskie, pryzmy kiszonek. Poza nimi, do miejsc powstawania zanieczyszczeń wód w obejściu gospodarskim mogą należeć także magazyny nawozów mineralnych, środków ochrony roślin i paliw oraz stanowiska napełniania opryskiwaczy i mycia maszyn rolniczych. Czynnikami bezpośrednio zanieczyszczającymi wody transmitowane z tych miejsc są zwłaszcza związki azotu i fosforu, pestycydy, zanieczyszczenia wyrażone za pomocą wskaźników tlenowych jak BZT₅ oraz ropopochodne. Spośród nich największe znaczenie mają związki azotu i fosforu pochodzące z nawozów naturalnych.

Przeciwdziałanie zanieczyszczeniu wód związkami azotu i fosforu pochodzącymi z nawozów naturalnych

• Na terenie obejść gospodarskich do głównych emiterów tych zanieczyszczeń należą miejsca przechowywania nawozów naturalnych;
• powierzchnie, na których przebywają zwierzęta, w tym:
• obory głębokie, w których odchody mają bezpośredni kontakt z glebą,
• obory płytkie, gdy posadzka jest nieszczelna i mocz przedostaje się do gleby,
• wybiegi dla zwierząt i drogi przepędowe.

Szczególne zagrożenie dla wód w obrębie zagrody stanowią składowiska obornika, zwłaszcza, jeśli są one posadowione bezpośrednio na gruncie. Woda gnojowa wyciekająca i wypłukiwana opadami z takich składowisk, wsiąka do gleby lub spływa po niej. Wraz z nią transportowane są do wód podziemnych i powierzchniowych duże ilości związków azotu i fosforu, powodując ich zanieczyszczenie. 

Składowanie obornika na pryzmie bezpośrednio na gruncie stwarza duże zagrożenie dla jakości wody, przede wszystkim wtedy, kiedy trwa długo w tym samym miejscu.

Zagrożenie dla wód może też spowodować niekontrolowany wypływ płynnych nawozów naturalnych ze zbiorników, w których są magazynowane. Może to nastąpić w wyniku rozszczelnienia zbiorników, np. na skutek samoczynnego pęknięcia lub uszkodzenia materiałów, z których zostały zbudowane lub przepełnienia.

Innym istotnym źródłem zanieczyszczeń wody w zagrodzie są wybiegi dla zwierząt. Pozostawione tam odchody zwierzęce ulegają mineralizacji w ich powierzchniowej warstwie. Uwolnione składniki nawozowe (zwłaszcza azotany) łatwo przesiąkają do wody gruntowej. Spływ powierzchniowy z wybiegów dla zwierząt może wnosić do wód powierzchniowych duże ładunki zanieczyszczeń, zwłaszcza fosforanów. Podobnymi do wybiegów miejscami formowania się zanieczyszczeń są drogi przepędowe i inne powierzchnie komunikacyjne dla zwierząt.

 

Obornik składowany bezpośrednio na gruncie [Fot. P. Nawalany]

Podstawową metodą zapobiegania zanieczyszczeniu wód powierzchniowych i podziemnych przez nawozy naturalne jest ich gromadzenie i przechowywanie w odpowiednio dostosowanych budynkach inwentarskich, gnojowniach oraz zbiornikach na gnojówkę i gnojowicę. Dlatego też:

• Posadzki w budynkach inwentarskich wykonane były z wodoszczelnego materiału, odpornego na działanie czynników biologicznych i chemicznych.
• Gnojownie powinny:
• mieć pojemność magazynową równoważną, co najmniej 5-cio miesięcznej wielkości produkcji nawozów naturalnych w gospodarstwie (taka objętość magazynowa wynika z potrzeby składowania nawozów naturalnych w okresie późnojesienno-zimowym, kiedy nie należy ich stosować na pola),
• być wykonane z wodoszczelnego materiału odpornego na naciski i uderzenia związane z ich gromadzeniem i usuwaniem nawozów,
• posiadać zabezpieczenia chroniące przed niezamierzonym przemieszczaniem się gromadzonych nawozów poza ich obręb (np. ścianki boczne w gnojowni),
• wyposażone w zbiorcze studzienki rewizyjne, służące do zbierania wód gnojowych i ich odprowadzania za pośrednictwem systemu kanałów do zbiornika na gnojówkę (zaleca się, żeby płyty gnojowni miały spadki min. 1% w kierunku rowka ściekowego oraz 0,5-1,5% w rowku w kierunku studzienki),
• być zlokalizowane w terenie, w którym nie gromadzą się wody opadowe, przy poziomie wody gruntowej min. 1,5 m,
• posiadać dojazdy utwardzone ze spadkami na zewnątrz dla odprowadzania wód opadowych,
• mieć zbiorniki na gnojówkę i gnojowicę o pojemości umożliwiającej przechowanie tych nawozów przez okres 6 miesięcy oraz posiadać dno i ściany nieprzepuszczalne (pokryte ewentualnie powłoką ochronną w celu zapewnienia szczelności) o dużej wytrzymałości, z zabezpieczeniami chroniącymi przed niezamierzonymi przelewami.

Płyta obornikowa ze zbiornikiem do gromadzenia odcieków [ITP-GCB Tylicz]

Przeciwdziałać przedostawaniu się zanieczyszczeń z wybiegów dla zwierząt – a w szerszym ujęciu z podwórzy gospodarskich – do cieków i zbiorników wodnych można poprzez doprowadzenie tych zanieczyszczeń do specjalnie w tym celu wybudowanych sztucznych mokradeł. W takich zbiornikach składniki nawozowe i inne zanieczyszczenia zawarte w spływie powierzchniowym, są usuwane w wyniku procesów sedymentacji, przemian biologicznych i chemicznych, degradacji oraz pobrania przez rośliny. Powszechnie przyjmuje się, że prawidłowo funkcjonujące sztuczne mokradła eliminują od 20 do 90% azotu i od 25 do 90% fosforu wprowadzonego do nich wraz ze spływem [Tonderski i in. 2013].

Zapobiegać przedostawaniu się ścieków z podwórzy gospodarskich do wód powierzchniowych można też budując odpowiednie obwałowania (np. małe wały ziemne), kierujące te ścieki na powierzchnie zadarnione znajdujące się w pobliżu zagrody (roślinność trawiasta stanowi naturalny filtr biologiczny).

Sztuczne mokradło usytuowane w pobliżu obejścia gospodarskiego [Fot. S. Pietrzak]

Ochrona wód przed zanieczyszczeniem substancjami chemicznymi zawartymi w środkach ochrony roślin

Ryzyko zanieczyszczenia wód pestycydami na terenie obejścia gospodarskiego występuje zwłaszcza podczas wykonywania zabiegów napełniania opryskiwaczy ze względu na niebezpieczeństwo rozlania i wycieków cieczy użytkowej.

Zagrożeniu zanieczyszczenia wód wyciekami powstającymi podczas napełniania opryskiwaczy przeciwdziała się przeprowadzając tę operację na specjalnych stanowiskach, dla których przyjęto nazwę „biobed”. Stanowisko to składa się z biologicznie czynnego złoża będącego mieszaniną próchniczej gleby, torfu i pociętej słomy umieszczonego w wykopie na warstwie nieprzepuszczalne (np. glina) oraz bieżni najazdowych do opryskiwacza.

Jeśli się zdarzy, że podczas eksploatacji stanowiska z ustawionego na nim opryskiwacza będą spływać substancje chemiczne wchodzące w skład środków ochrony roślin, np. na skutek przepełnienia zbiornika, czy też w wyniku spłukiwania przez deszcz ich pozostałości z elementów konstrukcyjnych maszyny, wówczas zostaną one zasorbowane przez bogate w materię organiczną złoże i następnie ulegną w nim biodegradacji.  W ten sposób nie będą one stanowić zagrożenia dla wód.

Na budowę biobedu należy wybrać miejsce chronione przed zalaniem wodami opadowymi i powierzchniowymi. W tym celu nie należy go budować w zagłębieniach terenu oraz w odległości mniejszej niż 2 m od budynku z dachem bez rynien. Odległość od studni gospodarskich, strumieni, jezior, kanałów i studni melioracyjnych powinna być nie mniejsza niż 15 m. Zachowanie odpowiedniej odległości związane jest z ryzykiem pęknięcia węża z cieczą użytkową w opryskiwaczu.

Stanowisko do napełniania opryskiwaczy biobed [Fot. P. Nawalany]

Zagrożenia dla czystości wód związane z wykorzystywaniem pestycydów może się również pojawić na etapie ich transportu i przechowywania. Przeciwdziałać temu należy przez przestrzeganie odpowiednich zasad bezpieczeństwa i higieny pracy zawartych w rozporządzeniu Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 24 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy stosowaniu i magazynowaniu środków ochrony roślin oraz nawozów mineralnych i organiczno-mineralnych (Dz.U. 2002 nr 99 poz. 896).

Ochrona wód przed zanieczyszczeniami pochodzącymi z soków kiszonkowych

W skład soków kiszonkowych wchodzą kwasy organiczne, głównie mlekowy, aminokwasy oraz składniki mineralne. Są one cieczą trudno się utleniającą o biochemicznym zapotrzebowanie tlenu (BZT₅) wynoszącym 30000-90000 mg O₂∙dm^-3, tj. średnio 200 razy większym od ścieków bytowych [Sikorski 1997]. Z tego względu stanowią one duże potencjalne zagrożenie dla wód.

W celu niedopuszczenia do kontaktu soków kiszonkowych z wodą, wszystkie produkowane w gospodarstw pasze soczyste należy przechowywać w specjalnych zbiornikach (silosach) lub na płytach z systemem kolektorów i studzienek do ich zbierania – fot. 4. Na dnie silosu płaskiego powinna być wykonane podłoże z pociętej słomy, zatrzymującej soki kiszonkowe (jedna tona pociętej słomy może wchłonąć do 2,5 m³ soku). Silos lub pryzma z kiszonką powinny były szczelnie okryte folią polietylenową o grubości 0,15-0,16 mm, m.in. po to, aby zapobiec przenikaniu do kiszonki, wody z opadów atmosferycznych.

Najlepszym jednak sposobem eliminacji zagrożenia stwarzanego przez soki kiszonkowe dla wód, jest produkcja kiszonek z materiału podsuszonego (o zawartości 30-50% s.m.) w belach. W takim przypadku wycieki soków praktycznie wcale nie występują. 

Sianokiszonka w silosie [Fot. B. Wróbel]

Zakiszanie podsuszonej runi łąkowej w belach zapobiega wyciekom soków kiszonkowych [Fot. B. Wróbel]

Przeciwdziałanie zanieczyszczeniu wód podczas przechowywania nawozów mineralnych

Nawozy te należy składować w oryginalnych opakowaniach, zgodnie z instrukcją stosowania i przechowywania. Nawozy mineralne dostarczane luzem powinny przechowywane w zamkniętych magazynach lub przynajmniej pod zadaszeniem. Nawozy mineralne dostarczane luzem można przechowywać poza magazynem na utwardzonym i nieprzepuszczalnym podłożu, pod przykryciem z wodoszczelnego materiału. W szczególności podczas przechowywanie nawozów mineralnych należy uwzględnić następujące zalecenia:

• Składowanie w magazynie.
• Pomieszczenia przeznaczone do przechowywania powinny mieć posadzki z materiałów niepalnych, łatwo zmywalnych, ograniczających poślizg oraz odpornych na uderzenia i działanie substancji żrących, wolne od ubytków. Powinny one być wyposażone w podkłady z desek ułożonych na belkach lub w drewniane palety do układania worków w celu zabezpieczenia ich przed dostępem wody.
• Worki z nawozami powinno się układać warstwami – spłaszczoną ich stroną, na wysokość do 2 m. Przy większych wysokościach nawozy mogą się zbijać pod wpływem własnego ciężaru, tworząc duże bryły, trudne do rozkruszenia. Poza tym wysokie stosy worków z nawozami mogą być niestabilne.
• Nie należy składować saletry amonowej razem z innymi nawozami.
• Nawozy przechowywane luzem należy umieścić z dala od drzwi i okien aby ograniczyć ryzyko ich zawilgocenia) najlepiej w wydzielonych boksach. W okresie jesienno-zimowym wskazane jest przykrycie sterty nawozów folią, w celu ochrony przed skraplającą się parą wodną.
• Składowanie na terenie otwartym.
• Miejsce pod składowisko nawozów powinno być suche i gładkie, położone na wzniesieniu, tak aby woda opadowa mogła swobodnie z niego spływać.
• Nawóz układać należy w pryzmy (najlepiej do wysokości 1,5 m) na warstwie izolacyjnej (np. folia, papa, drewniane palety) w celu uniknięcia ich bezpośredniego kontaktu z ziemią i wodą.
• Stos nawozów należy przykryć w celu ich ochrony przez czynnikami zewnętrznymi. Materiał pokrywający powinien być zakotwiczony dookoła stosu, aby nie dochodziło do jego przemieszczania pod wpływem wiatru.

Przeciwdziałanie zanieczyszczeniu wód podczas mycia maszyn rolniczych

Pojazdy i maszyny rolnicze wymagają okresowego mycia w celu usunięcia zanieczyszczeń odkładających się nich w czasie pracy, w tym substancji ropopochodnych. Operację te należy przeprowadzać na szczelnej, zamkniętej powierzchni. Zużyta woda po myciu sprzętu rolniczego powinna być odprowadzona do separatora substancji ropopochodnych w celu oczyszczana jej z zanieczyszczeń olejowych oraz stałych (piasek, ziemia, żwir itp.). Oczyszczone ścieki mogą być odprowadzone do wód powierzchniowych, np. rowu melioracyjnego lub kanalizacji.

Myciu sprzętu rolniczego można m.in. przeprowadzić na stanowisku wyposażonym w wodoszczelną matę do gromadzenia spłukiwanych z niego zanieczyszczeń.

Wodoszczelna mata do gromadzenia zanieczyszczeń po myciu sprzętu rolniczego [Hyperin]

 

Literatura

• Hyperin. http://hyperin.pl/wp-content/uploads/2016/10/biomat.jpg [Dostęp: 30.11.2018].
• ITP-GCB Tylicz. Płyta gnojowa ze zbiornikiem na gnojówkę, wodę gnojową i soki kiszonkowe. http://iteptylicz.nazwa.pl/plyta_gnojowa.htm [Dostęp 3.12.2018].
• Sikorski M., 1997: Sanitacja zagrody wiejskiej. Zesz. Edukac. 3/97. Falenty: Wydaw. IMUZ s. 51-81.
• Tonderski K., Kynkäänniemi P., Johannesson K., Ulén B., 2013: Sztuczne mokradła i materiały sorpcyjne jako środki ograniczające straty składników biogennych z pól i z gospodarstw rolnych. W: Ulén B., Pietrzak S., Tonderski K., 2013 (red.). Samoocena gospodarstw w zakresie zarządzania składnikami nawozowymi i oceny warunków środowiskowych. ITP Falenty.

Opracował:

dr hab. inż. Stefan Pietrzak - Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Instytut Technologiczno-Przyrodniczy - http://www.itp.edu.pl/