.RU

Утилизация сточных вод в качестве удобрения ячменя

Введение

Одной из главных экологических проблем существования и развития городов является утилизация хозяйственно-бытовых сточных вод. Эта проблема с развитием человеческой цивилизации становится все острее, так как продолжается рост городов за счет концентрации в них населения и промышленности. Следовательно, увеличивается и накопление городских сточных вод. По своему химическому составу осадки городских сточных вод (ОСВ) с иловых площадок могли бы служить прекрасным удобрением для большинства культур и мелиорантом почв. Однако по литературным данным имеется ряд ограничений использования их в этом направлении: наличие в них тяжелых металлов (ТМ), радионуклидов (РН), заразных микроорганизмов (ЗМ) и гельминтов (ГМ). В каждом конкретном случае требуется специфический подход к использованию ОСВ, так как каждый крупный город имеет осадки определенного качества, количества и состава.

Подобная проблема стоит и перед г. Калугой. На городских иловых площадках накоплен достаточно большой объем ОСВ. Ясной линии их утилизации на сегодняшний день нет. Изучается возможность использования ОСВ в качестве органо-минерального удобрения под с/х культуры. Доказано их положительное действие на продуктивность многих культур. Выявлены основные ТМ, накапливающиеся в продукции растениеводства при внесении ОСВ в высоких нормах. Установлены тенденции в изменениях параметров плодородия дерново-подзолистых почв [35 ,36].

Однако неизученными остались длительность эффективности действия ОСВ в качестве удобрения при разовом внесении, эффективность обезвоженного осадка сточных вод (ООСВ или КЕК), особенности действия ОСВ и ООСВ на фоне известкования почв, проблемы высоких доз ОСВ и ООСВ, технологические приемы локализации ОСВ и ООСВ в почву при возделывании различных культур, особенности применения ОСВ и ООСВ в различных севооборотах, мониторинг за накоплением ТМ в почвах, продукции растениеводства.

Цели и задачи исследования

Целью научно-исследовательской работы явилось изучение агроэкологической и экономической эффективности высоких доз осадков сточных вод различной влажности при почвенном пути их утилизации в качестве удобрения ячменя при возделывании его в технических целях для получения биотоплива.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) изучить особенности роста и развития ячменя при внесении в дерново-подзолистую супесчаную почву высоких доз ОСВ и ООСВ (в норме 200 т/га по сухому веществу) на третий год после их применения с различным способом их локализации в почве;

2) исследовать структуру, уровень и качество урожая ячменя на третий год после применения высоких доз ОСВ и ООСВ (в норме 200 т/га по сухому веществу) в качестве удобрения;

3) установить уровни накопления ТМ в зерне ячменя и дерново-подзолистой супесчаной почве при внесении в качестве удобрения 200 т/га по сухому веществу ОСВ и ООСВ на третий год последействия;

4) выявить изменение параметров плодородия дерново-подзолистой супесчаной почвы на третий год после внесения в нее в качестве удобрения ячменя 200 т/га ОСВ и ООСВ.

5) рассчитать экономическую эффективность применения 200 т/га по сухому веществу ОСВ и ООСВ в качестве удобрения ячменя на третий год последействия на дерново-подзолистой супесчаной почве.

Рабочая гипотеза исследования

Из-за нехватки близлежащих площадей вокруг иловых площадок для внесения рекомендованных доз осадков в качестве удобрения с/х культур, выявить агроэкологическую и экономическую эффективность внесения высоких доз ОСВ и ООСВ на перспективу в качестве удобрения любых ботанических видов растений и мелиоранта почв без ущерба окружающей среде и для получения биотоплива.

Научная новизна исследования определяется тем, что впервые в условиях нашего региона изучена эффективность высоких доз ОСВ и ООСВ в качестве удобрения ячменя в последействии на дерново-подзолистой супесчаной почве.

Практическое значение полученных результатов состоит в том, что они подтверждают возможность разового использования высоких доз ОСВ и ООСВ в качестве удобрения ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве.

Автор выражает огромную благодарность научному руководителю, заведующему кафедрой сельскохозяйственной радиологии и экологии, профессору Сюняеву Н. К. за помощь при проведении исследований и подготовке дипломной работы.


Глава 1. Современное состояние изученности вопроса (обзор литературы по теме исследования)

Один из основных продуктов антропогенной деятельности человека в урбанизированном мире являются городские отходы, в том числе осадки городских сточных вод (ОСВ). Накопление ОСВ на станциях аэрации с одной стороны осложняют их производственную деятельность, приводит к расширению сети иловых карт для хранения и обезвреживания сточных осадков, а с другой стороны в эпицентре и ближайших территориях городов возникают при накоплении ОСВ потенциальные источники загрязнения биосферы, гидросферы, литосферы и отчуждения дефицитных земельных ресурсов.

Существуют несколько основных направлений утилизации ОСВ:

1) захоронение на специальных полигонах;

2) сжигание;

3) использование в качестве удобрений.

Первые два способа разрабатываются только в отношении отходов промышленного производства.

Для утилизации ОСВ станций аэрации и иловых площадок разрабатываются только преимущественно третий способ использования в качестве удобрений [1, 8, 22, 25].

По данным итальянского института водных проблем, в странах ЕЭС ежегодно утилизуются на удобрения около 2млн. т сухого вещества этого вида отходов городов, что составляет 40% всего объема осадка, накапливающегося на станциях аэрации. Согласно расчетам, экономия азотных удобрений за счет осадка составляет 2-4%, фосфорных - 8%, калийных – 2%.

В РФ из объема производства ОСВ в 5 млн.т по сухому веществу на удобрения используется не более 10%, остальные складируются в зонах прилегающих к станциям аэрации, создавая источники локального загрязнения биосферы.

Наибольшая плотность городского населения и разветвленная сеть станций аэрации для переработки бытовых и промышленных стоков имеет место в Центральном, Северо-западном и Западном регионах, Нечерноземной зоны РФ. В них основным пахотным фондом являются дерново-подзолистые почвы, из которых 12 млн. га пашни имеют песчаный и супесчаный механический состав. Несмотря на то, что в подавляющем большинстве случаев супесчаные и песчаные почвы отличаются низким естественным плодородием, значимость их в сельском хозяйстве из-за регионального расположения велика. При применении современной агротехники данные почвы имеют достаточно хорошую продуктивность. Повышение их плодородия требует внесения значительных доз органических и минеральных удобрений [6,40].

Наиболее распространенным видом органических удобрений в Нечерноземной зоне РФ являются торфяной навоз, торфонавозный компост, низинный торф. Внесение данных удобрений оказывает благоприятное влияние на агрохимические свойства почвы, способствует росту урожайности сельскохозяйственных культур [6,40].

Однако в современных условиях сельскохозяйственного производства основная масса органических удобрений направляется под пропашные и технические культуры. Дефицит данных удобрений, исходя из предпосылки положительного баланса гумуса, составляет в целом по РФ около 400 млн. т/год. В связи с этим возникает целесообразность использования других видов и источников органических удобрений, например ОСВ. Ежегодно объемы их накопления превышают 30млн.т в расчете на 75% влажности.

Использование ОСВ в сельском хозяйстве РФ позволяет в первую очередь восполнить нехватку в органических удобрениях в районах, прилегающих крупным городам и в пригородных зонах мелких и средних городов. Органическое вещество, макро и микроэлементы, высокое содержание фосфора, слабощелочная и нейтральная реакция кислотности делают ОСВ ценным удобрением. Тем самым ОСВ могут являться существенным источником питательных веществ, составляющим ежегодно по азоту (N) до 90-100 тыс. т, фосфору (Р2 О5 ) 130-160 тыс. т и калию (К2 О) 15-20 тыс.т [21, 22].

В условиях ограничения запасов сырья для производства минеральных удобрений, в первую очередь фосфорных, ОСВ являются потенциальным резервом элементов питания. Проведенные исследования свидетельствуют о высокой удобрительной ценности осадков (Белая,1968; Даукшее,1985 и др.; Двойнишников,1975; Дмитриева,1969; Касатиков,1984; Канунникова,2000; Хоренко,2002).

Низкий уровень применения осадков в РФ (5-10% годового производства) объясняется, прежде всего, недостаточными в организации исследований по вопросам производства и использования технологически различных видов ОСВ на удобрения, отсутствием полной объективной научной информации об их влиянии на урожай и его качество, о накоплении и распределении в растениях биогенных макро- и микроэлементов, тяжелых металлов, вносимых в почву в составе ОСВ, о предельно-допустимых дозах влияния этого удобрения под разные культуры, о нормированном подходе, об оценке фитотоксичности осадков и так далее [2, 16].

Между тем опыт утилизации ОСВ в ФРГ, США, Франции, Финляндии и ряде других стран свидетельствует о том, что при наличии эффективной технологии обработки осадков и контроле за их применением, большая часть ОСВ (до 60%) может быть использована в качестве удобрения в сельском хозяйстве, в городском озеленении, а также при рекультивации земель, лесовосстановительных и других работах.

Бесконтрольное же применение ОСВ может повысить экологическую нагрузку на агроэкосистему за счет внесения в нее ряда токсичных тяжелых металлов, в тоже время захоронение ОСВ, их концентрация на свалках создает реальную опасность неконтролируемого загрязнения среды обитания человека.

Таким образом, внесение ОСВ в почву в отличие от торфяных удобрений может нести в себе ряд как положительных, так и отрицательных моментов. Основной из них – наличие в осадках в ряде случаях повышенного уровня тяжелых металлов. К ним относятся элементы, имеющие плотность более 5г/см3 , их насчитывается 38. Четыре из них свинец, кадмий, цинк и медь рассматриваются как одни из наиболее опасных загрязнителей биосферы [8, 26].


vasilij-dmitrievich-zaharchenko-vadim-aleksandrovich-chernobrov-stranica-9.html
vasilij-makarovich-shukshin-stranica-2.html
vasilij-makarovich-shukshin-stranica-8.html
vasilij-pavlovich-aksyonov-poiski-zhanra.html
vasilij-yakemenko-predstavil-stiva-voznyaka-molodim-uchenim-iz-rossii-otchet-po-presse-28-noyabrya-30-noyabrya.html
vatto-zhan-antuan.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/rada-udvoila-shtrafi-za-neustranenie-narushenij-zakonodatelstva-ob-ohrane-truda-novosti-tek.html
  • abstract.bystrickaya.ru/2-programma-sorevnovanij.html
  • college.bystrickaya.ru/23-obshestvennie-instituti-pismennoj-slovesnosti-rozhdestvenskij-yu-v-obshaya-filologiya.html
  • college.bystrickaya.ru/36podacha-predlozhenij-i-ih-priem-uvedomlenie-o-provedenii-otkritogo-zaprosa-predlozhenij-31312-140740.html
  • student.bystrickaya.ru/27-12-07-01-germaniya-shvejcariya-avstriya-budapesht-myunhen-kurort-garmish-partenkirhen.html
  • tasks.bystrickaya.ru/1vvedenie-otchet-o-rabote-goskontrakt-ot-18-08-2008-01-647-11-2004.html
  • reading.bystrickaya.ru/lekciya-tema-generalnaya-sovokupnost-s-povtoreniyami-i-viborki-s-povtoreniyami.html
  • testyi.bystrickaya.ru/75-o-poryadke-razmesheniya-sredstv-federalnogo-byudzheta-na-bankovskie-depoziti-obmennij-kurs-7-cena-na-neft-8-vneshnyaya-torgovlya-9.html
  • bukva.bystrickaya.ru/planirovanie-deyatelnosti.html
  • desk.bystrickaya.ru/opredelenie-vibrosov-prirodnogo-gaza-pri-produvke-gazoprovoda-proektnaya-dokumentaciya-vnutriploshadochnie-obekti.html
  • report.bystrickaya.ru/investicii-v-osnovnoj-kapital-stroitelstvo-doklad-glavi-municipalnogo-obrazovaniya-gorod-yugorsk-o-rezultatah.html
  • literature.bystrickaya.ru/elektivnij-kurs-mnogoobrazie-organicheskogo-mia-kak-rezultat-evolyucii.html
  • credit.bystrickaya.ru/pitanie-obuchayushihsya-publichnij-doklad.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/uchebnoe-posobie-voronezh-2010-avtori-holodov-o-m-kandidat-pedagogicheskih-nauk-petrovskaya-m-v-kandidat-psihologicheskih-nauk-docent.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/programma-seminara-10-00-11-30-sovremennoe-ponimanie-upravleniya-personalom-v-yaponii-upravlenie-predpriyatiem-i-kadrovij-menedzhment-11-30-11-45.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/metodicheskie-rekomendacii-dlya-studentov-dlya-podgotovki-k-prakticheskomu-zanyatiyu-10-po-mobilizacionnoj-podgotovke-zdravoohraneniya-tema-5.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tonkaya-krasnaya-liniya-mezhdu-propagandoj-i-pr-chast-2.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/programma-razvitiya-municipalnogo-obsheobrazovatelnogo-uchrezhdeniya-bolshebereznikovskaya-srednyaya-obsheobrazovatelnaya-shkola-1.html
  • essay.bystrickaya.ru/blonskii-pavel-petrovich-kniga-100-velikih-psihologov-vpolne-mogla-bi-nazivatsya-inache-naprimer-200-velikih-psihologov.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/razrabotka-napravlenij-sovershenstvovaniya-marketingovoj-deyatelnosti-firmi.html
  • paragraf.bystrickaya.ru/zakon-primorskogo-kraya-o-vnesenii-izmenenij-v-zakon-primorskogo-kraya-o-zdravoohranenii-v-primorskom-krae.html
  • doklad.bystrickaya.ru/umenie-dumat-zametki-po-evrejskoj-istorii.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-izdatelstvo-tyumenskogo-gosudarstvennogo-universiteta-2006-rabota-pechataetsya-po-resheniyu-uchebno-metodicheskoj-komissii-instituta-dopolnitelnogo-professionalnogo-obrazovaniya-tyumgu.html
  • literature.bystrickaya.ru/doklad-k-prezentacii-priroda-i-zakon.html
  • occupation.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-k-prakticheskim-zanyatiyam-po-predmetu-tehnologiya-remonta-ps-specialnost-190304-01-tehnicheskaya-ekspluataciya-elektropodvizhnogo-sostava.html
  • diploma.bystrickaya.ru/zvukovoj-analitiko-sinteticheskij-metod-profilaktiki-disleksii-u-doshkolnikov-s-obshim-nedorazvitiem-rechi.html
  • tasks.bystrickaya.ru/10-svedeniya-o-priobretenii-obligacij-gosudarstvennij-registracionnij-nomer-prisvoennij-vipusku-obiknovennih.html
  • letter.bystrickaya.ru/neveroyatnoe-sobitie-proizoshedshee-na-ozere-son-kol-publikuetsya-po-knige-kadirov-zhumadin-byubyu-mariyam-per-tinibeka.html
  • composition.bystrickaya.ru/otchet-ivgu-po-razdelu-sistema-kontrolya-kachestva-podgotovki-specialistov-48-iz-opita-raboti-65.html
  • literatura.bystrickaya.ru/skazka-samij-populyarnij-vid-epicheskogo-narodnogo-tvorchestva-opit-pokazivaet-chto-deti-luchshe-chem-vzroslie-chuvstvuyut-prityagatelnuyu-silu-skazki-odnako-poznat-mudrost-samostoyatelno-im-ne-vsegda-udaetsya.html
  • control.bystrickaya.ru/doklad-o-realizacii-v-2008-godu-oblastnoj-celevoj-programmi-socialnoe-razvitie-sela-kaluzhskoj-oblasti-do-2010-goda.html
  • studies.bystrickaya.ru/land-of-hope-and-glory-etu-rukopis-ya-nashel-vo-vremya-svoej-ezheutrennej-progulki-kak-i-mnogie-moi-sootechestvenniki.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/proza-i-stih-ritm-razmer-metr-rifma-strofa-poeziya-i-proza.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-disciplini-upravlenie-proektami-napravlenie-oop.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/programma-vstupitelnogo-ekzamena-v-magistraturu-napravlenie-040100-68-socialnaya-rabota.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.