.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
  • uchitel.bystrickaya.ru/razgovori-na-obshie-temi-voprosi-po-biblioteke-obsuzhdenie-prochitannih-stranica-37.html
  • desk.bystrickaya.ru/pesennie-tradicii-sela-balman-sbornik-statej-i-materialov-posvyashyonnih-tradicionnoj-kulture-novosibirskogo-priobya-novosibirsk.html
  • literature.bystrickaya.ru/doklad-na-vtoroj-mezhdunarodnoj-konferencii-ierarhiya-i-vlast-v-istorii-civilizacij.html
  • education.bystrickaya.ru/-2-svoboda-lichnosti-predislovie.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/miroshnichenko-nikolaj-afanasevich-abakumov-gorbunov-aleksandr-nikolaevich.html
  • books.bystrickaya.ru/bibliograficheskie-ssilki-na-istochniki-ma-pri-obuchenii-inostrannomu-yaziku-v-visshej-shkole-materiali-nauchno-prakticheskoj.html
  • abstract.bystrickaya.ru/2-oleg-shishko-larisa-demenyova-elena-eliseeva-roman-pimenov-elena-popova-svetlana-solod-rukovoditel-sergej-cheremnov-09-2011.html
  • universitet.bystrickaya.ru/tomskij-gosudarstvennij-universitet-fakultet-psihologii-kafedra-socialnoj-i-gumanisticheskoj-psihologii-l-v-shabanov-socializaciya-uchebno-metodicheskoe-posobie.html
  • gramota.bystrickaya.ru/zapadnoevropejskoe-novoe-vremya-6-uchebnoe-posobie-majkop-2008-udk-37075-bbk-74-0ya73.html
  • essay.bystrickaya.ru/die-zertanzten-schuhe-ctoptannie-v-tancah-bashmaki-tanzen-tancevat-der-schuh-bashmak.html
  • institut.bystrickaya.ru/uchebnij-god-zakanchivaetsya-prohozhdeniem-trudovoj-praktiki-5-7-klassi-10-dnej-8-klassi-16-dnej-10-klassi-20-dnej-na-osnovanii-medicinskogo-zaklyucheniya-i-zayavleniya-roditelej-ili-lic-ih-zamenyayushih.html
  • esse.bystrickaya.ru/razdel-5-uchet-obedineniya-biznesa-msfo-3-resheniem-soveta-direktorov.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/67-pravovie-osnovi-ocenki-vozdejstviya-na-okruzhayushuyu-sredu-literatura-k-glave-1.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/onlajn-biblioteka-stranica-18.html
  • thescience.bystrickaya.ru/ii-otveti-na-voprosi-kotorie-bili-obyavleni-zaranee.html
  • tasks.bystrickaya.ru/2011-g-i-vserossijskaya-nauchnaya-konferenciya-s-mezhdunarodnim-uchastiem-posvyashennaya-70-letiyu-so-dnya-rozhdeniya-d-ra-him-nauk-professora-skvorcova-v-g-uvazhaemie-kollegi.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-po-kursu-psihologiya-obsheniya-specialnost-030301-65-psihologiya.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/programma-praktiki-uchebno-oznakomitelnoj-dlya-studentov-ekonomicheskogo-yuridicheskogo-i-himikotehnologicheskogo-fakultetov-po-tematike-mashini-i-oborudovanie-gazonefteprovodov-napravleniya-podgotovki-specialista.html
  • holiday.bystrickaya.ru/ob-utverzhdenii-pravil-ustrojstva-i-bezopasnoj-ekspluatacii-parovih-i-vodogrejnih-kotlov-stranica-4.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/kurs-i-ii-semestr-kolichestvo-chasov-samostoyatelnaya-rabota.html
  • knigi.bystrickaya.ru/regulyarnij-monitoring-allianz-rosno-zhizn-v-smi-10-24-oktyabrya-2008-g.html
  • reading.bystrickaya.ru/literatura-po-teme-programma-disciplini-finansovoe-pravo-moskva-2010.html
  • school.bystrickaya.ru/apartamenti-bogdana-ruhovicha-ouyanceva-syu-20-j-den-vosmogo-mesyaca-otchij-den-rannee-utro.html
  • thesis.bystrickaya.ru/predvaritelnaya-rabota-po-sozdaniyu-tela-sveta-prakticheskaya-rabota.html
  • notebook.bystrickaya.ru/izvestiya-aleksandra-mercalova-28022012-v-skolkovo-napravyat-pyat-dorog-ezhednevnij-monitoring-smi-28-fevralya-2012.html
  • college.bystrickaya.ru/14-vozvedenie-gidrotehnicheskih-sooruzhenij-pravila-proizvodstva-i-priemki-rabot-na-stroitelstve-novih-rekonstrukcii.html
  • diploma.bystrickaya.ru/vudro-vilson-konspekti-lekcij-po-politologii-professora-m-a-muntyana.html
  • letter.bystrickaya.ru/obretennoe-vremya-stranica-4.html
  • school.bystrickaya.ru/diagnostika-i-lechenie-sindroma-u-bolnih-poluchayushih-beta-adrenoblokatori.html
  • occupation.bystrickaya.ru/obshie-polozheniya-plan-fakulteta-poslediplomnogo-obrazovaniya-na-2012-god.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-ud-osnovi-materialovedeniya.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/hromosomnie-anomalii-vedushie-k-antisocialnosti.html
  • grade.bystrickaya.ru/obyavlenie-o-konkurse-pilotnih-proektov.html
  • crib.bystrickaya.ru/kinetika-tematicheskie-plani-lekcij-prakticheskih-zanyatij-ekzamenacionnie-voprosi-primeri-testov-tematicheskie.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/valeologicheskie-osnovi-ispolzovaniya-elektronnih-sredstv-obucheniya-a-a-gileva-tehnicheskij-redaktor.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.