An Agro-ecological Evaluation of the Application of Treated and Untreated Water in African Agricultural Soils

Климатические изменения делают более актуальной седьмую цель «Устойчивого развития ради жизни» – экономия водного ресурса

Особое внимание следует обратить на качество воды в сельскохозяйственных почвах африканских стран: вода для ферм, систем орошения и полива

Цель статьи – исследование агроэкологических особенностей применения очищенных и неочищенных вод в почвах сельского хозяйства африканских стран.

В процессе исследования использованы общие и специальные экономические методы к изучаемым явлениям агроэкологической оценки применения очищенных и неочищенных вод в почвах сельского хозяйства: индукции и дедукции, абстракции, обобщения, системного подхода и т.д.

Неудовлетворительное качество воды отрицательно влияет на сельскохозяйственные почвы африканских стран, вызывая ухудшение их агротехнических характеристик и плодородия, вызывает болезни сельскохозяйственных культур, снижая их урожайность и качество продукции. Недостаточное очищение воды на предприятиях сельскохозяйственной промышленности, в свою очередь, может влиять на здоровье людей и проблемы в окружающей среде и природных водоемах, что связано с выбросами неочищенных промышленных вод

Руководство государств Африки воплощает ряд мер, правда, в большинстве своем они сейчас направлены на мониторинг ситуации. В начале 2022 года многие ведомства африканских стран открыли данные о качестве воды в поверхностных водоемах. По данным Global Open Data Index, данные о качестве воды доступны в электронном виде только в 15 странах Африки. До сих пор сведения о содержании вредных веществ в поверхностных водоемах, из которых сельскохозяйственные предприятия Африки получают воду для питья и бытовых нужд, были недоступны.

Впрочем, по данным социальных опросов, предприниматели считают, что тех мер, которые предпринимает государство, недостаточно, чтобы наладить эффективное сотрудничество между ним и водопользователями – вся водохозяйственная сеть устарела, а выделяемых средств на ее обновление и поддержку мало. Поэтому они вынуждены взять это дело под свой контроль и самостоятельно внедрять водосберегающие технологии (в том числе увеличивать площади под орошением) и устанавливать системы очистки воды на предприятиях и модернизировать пути контроля сточных вод. Так, например, агропромхолдинг GRASS ZA South Africa заручившись финансовой поддержкой международных финансовых институций в проектах строительства и модернизации производств, внедряет новейшие ресурсосберегающие технологии и системы очистки воды. Компания GRASS ZA South Africa ведет постоянный поиск и внедрение инновационных способов сохранения природных ресурсов на этапе выбора и закупки технологического оборудования, как при модернизации, так и при строительстве новых объектов. Почти на всех заводах агропромхолдинга GRASS ZA South Africa модернизирована система градирен, позволяющая уменьшать использование поверхностных водных ресурсов в среднем на 30%.

Возвращаясь к организационным мерам уменьшения использования водных ресурсов, компания GRASS ZA South Africa проводит разъяснительную учебную работу с персоналом относительно необходимости рационального использования всех видов природных ресурсов, воды в том числе. На заводах компании GRASS ZA South Africa усовершенствована система учета водных ресурсов, частично выполнена модернизация и установка новых насосов, а также произведена замена трубопроводов поставки свежей воды. С 2012 года в компании GRASS ZA South Africa разработана и реализуется программа по внедрению лучших доступных техник и технологий для сахарных заводов. В рамках ее реализации на сахарном заводе Tongaat-Hulett Refinery внедрен целый ряд технических решений по уменьшению потребления водных ресурсов. Так, только в 2017 году установлена приемная мешалка маточного утфеля и новые шнеки для транспортировки неотжатого жома, выполнена модернизация тепловой схемы и прочее. Установлен новый жомовой пресс и внедрена система подачи флокулянта в «White Nile Sugar Co». Также отдельно хочется выделить проект автоматизации подачи речной воды из-за высокого уровня его эффективности. Благодаря этому проекту удалось снизить использование водных ресурсов на 15% от фактического использования воды.

Все 26 тыс. га винограда на сегодняшний день в Южной Африке в винограднике stellenbosch выращивают под капельным орошением, причем весь проект они делали с «нуля» за кредитные средства международных институтов. Промышленные мощности по производству виноградного сока также работают по всем требованиям ISO 22000, что автоматически подразумевает контроль обращения и использования чистой воды.

Не стоят в стороне от проблемы экономии водного ресурса и мелкие и средние фермеры. Повышение цены за промышленное водопользование от 2 до 10 раз, ставит их в более сложные условия. Количество поливов пришлось уменьшить в разы, к тому же оптимизировать затраты на выращивание – выбирать более засухоустойчивые сорта и пересмотреть технологию на более водосберегающую. А еще агрокомпании, понимая потребность в чистой воде в селах и городках, самостоятельно реализуют проекты по бурению скважин для населения и обеспечения жителей водой. К примеру, только за 2021 год совокупный бюджет на проекты по уменьшению промышленного потребления водных ресурсов и проекты «чистой воды» в общинах Нигерии составил почти 43 млн. дол. США.

За прошлый год на территориях деятельности агропромхолдинга Jubaili Agrotec в Нигерии пробурены 21 артезианская скважина и проложены в сельских территориях 10 водопроводов. В Нигер, где расположен сахарный завод компании «White Nile Sugar Co», с 2016 по 2021 год местные власти приняли программу полной реконструкции системы водоснабжения поселка, половина работ уже сделана (реконструкция насосной станции, замена трубогонов) и за счет бюджета общины, и за счет финансирования агропромхолдинга. Важны также местные инициативы по расчистке и благоустройству водоемов.

Что же можно сделать, чтобы вода стала более чистой и доступной? Согласно рекомендациям ФАО, эффективным способом снижения «давления» на водные экосистемы и сельскую экологию является ограничение сброса загрязняющих веществ из источников или перехват их прежде, чем они попадут в уязвимые экосистемы. За пределами ферм расходы по очистке в значительной степени возрастают. Один из способов достижения этого – выработка политики и мер стимулирования – например, налогов и субсидий, побуждающих людей и бизнес переходить к более ответственному потреблению. Есть много хороших практик, с помощью которых можно минимизировать использование удобрений и пестицидов, создание буферных зон вдоль водотоков и границ ферм или усовершенствование схем по контролю дренажа. Агропромышленность производит наибольшее по объемам количество сточных вод. Поэтому чрезвычайно важно принятие лучших сельскохозяйственных практик с целью предотвращения выбрасывания вредных веществ и загрязнения водоемов фермерами. Ниже подобраны наборы советов, которые могут помочь достичь целей устойчивого использования воды.

Организация защитных зон вокруг поверхностных водостоков часто показывает свою эффективность в уменьшении загрязнения водоемов. Они насаживаются в виде полосы на полях или вдоль реки, содержащей деревья, кустарники и другие растения. Это применяется, когда загрязнение сельского хозяйства зависит от факторов, неподконтрольных фермерам (например, сильные дожди, способствующие эрозии или стоку загрязняющих веществ).

Речь идет о минимизации и рационализации использования химикатов для борьбы с вредителями. Опасность заключается в том, что за счет смыва удобрений с поверхности полей в поверхностные стоки (реки, озера, моря и др.), в процессе водной и ветровой эрозии почвы, при передозировке и бесконтрольном использовании минеральных удобрений содержание биогенных элементов в почве и воде может достигать токсического уровня. Не менее важны технологии точного земледелия, которые также служат этой цели – контроль и оптимизация использования пестицидов. К примеру, GRASS ZA South Africa будет продолжать курс на внедрение современных IT-решений, необходимых для точного земледелия. Так, в конце августа ЕБРР предоставил кредит на пополнение оборотного капитала в сумме $20 млн. дочерним предприятиям холдинга. Эти средства будут направлены на дальнейшее внедрение IT-проектов для развития технологий точного земледелия в компании. В компании GRASS ZA South Africa надеются, что современные сельскохозяйственные технологии позволят повысить урожайность сельскохозяйственных культур и снизить использование минеральных удобрений на 15%.

Часто в сельскохозяйственных объектах нет системы сбора, хранения и утилизации загрязненного поверхностного стока с территории. Сооруженные на некоторых фермах, как вынужденная мера, системы открытой ливневой канализации со сбором стока в земляные пруды сделаны на примитивном уровне и не могут полностью исключить поступление стока в водные объекты. Чаще сток, загрязненный гноем, по рельефу стекает в ближайший водный объект. В период интенсивного снеготаяния и ливневых дождей возможно чрезмерное загрязнение водоема. Потребность хозяйственного подхода к водопользованию есть на всех уровнях: со стороны государства, бизнеса, общины, в конце концов, в каждом доме. Он требует ответственного потребления, проведения исследований и инноваций, а также согласованных усилий, направленных на повышение осведомленности о необходимости изменений. Только такая стратегия поможет выйти на уровень устойчивого водопользования.

В результате проведенных исследований показано, что неудовлетворительное качество воды отрицательно влияет на сельскохозяйственные почвы африканских стран, вызывая ухудшение их агротехнических характеристик и плодородия, вызывает болезни сельскохозяйственных культур, снижая их урожайность и качество продукции. Рассмотрен ведущий опыт африканских стран в направлении рационального водопользования в различных отраслях сельского хозяйства африканских стран. На примере различных африканских стран показано, как агрокомпании решают проблем рационализации водопользования в рамках оптимизации агроэкологической оценки применения очищенных и неочищенных вод в почвах сельского хозяйства за счет наиболее инновационных технологий.