.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
  • education.bystrickaya.ru/123prochnost-broni-fedor-berezin.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/urok-popuri-po-istorii-v-6-klasse-po-teme-kievskaya-rus-v-ix-xii-vv.html
  • writing.bystrickaya.ru/glava-4-investicionnaya-stoimost-i-rinochnij-kurs-aleksander-g-bejli-dzh-investicii-sh25-per-s-angl.html
  • institut.bystrickaya.ru/stepeni-sravneniya-prilagatelnih-sravnitelnaya-stepen.html
  • education.bystrickaya.ru/-d1-im-i-ii-l-ll-1111-i-lekciya-vvodnaya-dlya-chego-neobhodimo-znat-paleografiyu-numizmatiku-metrologiyu.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/voprosi-dlya-samoproverki-ekonomika-yavlyaetsya-odnoj-iz-naibolee-dinamichnih-i-problemnih-nauk-nashego-vremeni-otrazhayushaya.html
  • textbook.bystrickaya.ru/k-oglavleniyu-v-v-sokolov-filosofskij-sintez-gotfrida-lejbnica.html
  • doklad.bystrickaya.ru/usloviya-uspeshnogo-osvoeniya-materialov-kursa-filosofii-filosofiya.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/metodicheskie-materiali-organizaciya-i-deyatelnost-centra-sodejstviya-zanyatosti-studentov-uchebnogo-zavedeniya-g-stavropol.html
  • occupation.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-po-provedeniyu-samostoyatelnoj-raboti-studentov.html
  • control.bystrickaya.ru/chast-tretya-podlinnoe-prisutstvie-chogyam-rinpoche-trungpa.html
  • gramota.bystrickaya.ru/vvedenie-v-psihologiyu--o-predmete-psihologii-glava-uchebnoe-posobie-rekomendovano-ministerstvom-obshego-i-professionalnogo.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/nebolshoj-sbornik-ekzamenacionnih-biletov-po-informatike-za-vesennij-semestr-2001-goda.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/a-n-gavrilova-i-dr-m-knorus-2005-326-s.html
  • tests.bystrickaya.ru/kontrolnoe-zadanie-po-kursu-bd-i-ocb-dlya-studentov-spec-060800-ekonomika-i-upravlenie-na-predpriyatii.html
  • abstract.bystrickaya.ru/100-velikih-gorodov-miramoskva-veche2007-477s100-velikih-stranica-3.html
  • crib.bystrickaya.ru/iii-proktologiya--gemorroj-uchebnoe-posobie-prednaznacheno-dlya-sistemi-poslevuzovskogo-i-dopolnitelnogo-professionalnogo.html
  • literatura.bystrickaya.ru/spisok-novih-postuplenij-v-nauchnuyu-biblioteku-fbgu-ronc-im-n-n-blohina-ramn-v-2012-god.html
  • testyi.bystrickaya.ru/a-yu-ivanova-aktualnie-problemi-modernizacii-matematicheskogo-i-estestvenno-nauchnogo-obrazovaniya.html
  • literature.bystrickaya.ru/chetverg-23-maj-dnevnik-k-i-chukovskogo.html
  • assessments.bystrickaya.ru/bilet-18-181-lichnostno-orientirovannaya-i-lichnostno-otchuzhdennaya-paradigmi-obrazovaniya-sravnitelnij-analiz.html
  • doklad.bystrickaya.ru/v-bogomolov-moment-istini-v-avguste-44-go.html
  • books.bystrickaya.ru/doklad-razvitie-tvorcheskih-sposobnostej-na-uroke-i-vo-vneurochnoe-vremya.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/razdel-ii-informacionnaya-karta-n-s-strelina-2008g.html
  • laboratory.bystrickaya.ru/was-the-american-revolution-a-true-revoultion.html
  • studies.bystrickaya.ru/gorod-v-tvorchestve-bryusova-bloka-mayakovskogo.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/prilozhenie-2-f-m-izmajlov-24-fevralya-2012-g.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/azjska-korichneva-hmara-fenomen-zabrudnennya-atmosferi.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tema-5-psihicheskoe-razvitie-i-formirovanielichnosti-mladshego-shkolnika-a-a-alek-seev-i-a-arhipova-v-n-babij-i-dr-pod-red.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/ldpr-pomog-talisman-zhirinovskogo-grizlov-b-v-monitoring-smi-4-dekabrya-2007-g.html
  • crib.bystrickaya.ru/iv-biogeohimicheskaya-shkola.html
  • essay.bystrickaya.ru/dzhejms-tvajman-zdravstvujte-chitateli-rassilki.html
  • composition.bystrickaya.ru/plan-uroka-slajd-1-na-ekrane-slajd-2.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/nauka-v-poiskah-smisla-s-novogo-vremeni-po-segodnyashnij-den-plan-chelovek-v-poiskah-smisla-animal-simbolicum.html
  • notebook.bystrickaya.ru/kalendarnij-plan-raboti-uchrezhdenij-dopolnitelnogo-obrazovaniya-na-dekabr-mesyac-2010-goda.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.