Экологическая оценка сточных вод г. Димитровграда и эффективность почвенного размещения их осадков в качестве удобрения

Починова, Татьяна Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологическая оценка сточных вод г. Димитровграда и эффективность почвенного размещения их осадков в качестве удобрения
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологическая оценка сточных вод г. Димитровграда и эффективность почвенного размещения их осадков в качестве удобрения"

11111II111111111111

003488145

На правах рукописи

ПОЧИНОВА ТАТЬЯНА ВЛАДИМИРОВНА

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СТОЧНЫХ ВОД г. ДИМИТРОВГРА-ДА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОЧВЕННОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ИХ ОСАДКОВ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ

Специальность 03.00.16 - Экология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

1 о ЛЕК 2009

Ульяновск - 2009

Диссертационная работа выполнена на кафедре почвоведения, агрохимии и агроэкологии в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Куликова Алевтина Христофоровна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Горбачев Владимир Николаевич

доктор технических наук, профессор Кобзарь Иван Григорьевич

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

"Ульяновский НИИ сельского хозяйства"

Защита состоится « » 2009 г. в « » ча-

сов на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет по адресу: Набережная реки Свияги, 106, корп.1, ауд.703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, с авторефератом - на сайте ВУЗа http://www.uni.ulsu.ru.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 432000, г. Ульяновск, ул. Л.Толстого, 42, Ульяновский государственный университет, Управление научных исследований.

Автореферат разослан » ЛС^Т^ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент

С.В. Пантелеев

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Научно-технический прогресс, улучшая качество жизни человека, одновременно порождает экологические проблемы. Одной из главных экологических проблем существования и развития современных городов является утилизация хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. С каждым годом количество сточных вод, поступающих на очистные сооружения канализации городов, неуклонно растет нарастающими темпами. На территории очистных сооружений накапливается продукт очистки сточных вод - осадок сточных вод - многокомпонентная смесь веществ в основном органо-минерального происхождения. Сброс в водоемы сточных вод без предварительной очистки от взвешенных иловых частиц, избытка содержания химических ингредиентов без обеззараживания от патогенной микрофлоры в России запрещен законодательством. Решая технологические вопросы, связанные с очисткой сточных вод, муниципальные предприятия водопроводно-канализационного хозяйства сталкиваются с проблемой утилизации их осадков. В Российской Федерации накоплено около 80 млрд. тонн отходов (А.М. Никаноров, Т.А. Хоружая, 1999) различного типа; функционируют тысячи полигонов захоронения, под которыми занято до 250 тыс. га земель, подавляющая часть которых находится в неудовлетворительном техническом состоянии, опасном для окружающей природной среды. Более 90 % потребляемых человеком ресурсов поступает в отходы, что приводит к размыканию биогеохимических циклов и уменьшению устойчивости экосистем, причем наиболее остро эта проблема стоит в городах. В то же время количество невозобновляемых природных ресурсов исчезает столь же быстрыми темпами. Между тем, значительная часть отходов может быть превращена во вторичное сырье и материалы. Поэтому проблема использования сточных вод и их отходов решает не только экологические, но и ресурсные задачи.

Из литературных источников следует, что в большинстве случаев по удобрительной ценности осадки сточных вод (ОСВ) не уступают подстилочному навозу и правильное применение их в сельском хозяйстве позволяет повысить плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

рения. В каждом конкретном случае требуется научно-обоснованный подход к применению ОСВ, так как состав их отличается качественным и количественным разнообразием химических соединений и присутствующих элементов.

В связи с достаточно большим объемом накопления ОСВ на городских иловых площадках и отсутствием линии их утилизации в настоящие время перед г. Димитровградом возникла острая проблема поиска путей экологически безопасного их размещения. Исследования проводились в соответствии с тематическим планом научно-исследовательской работы ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (регистрационный номер №01.200.203529).

Цель исследования. Целью настоящего исследования являлась экологическая оценка сточных вод г. Димитровграда и изучение возможности почвенного размещения их осадков в качестве удобрения сельскохозяйственных культур.

Основные задачи исследования:

• определить физико-химический состав сточных вод (СВ) и ОСВ г. Димитровграда;

• изучить эффективность очистки СВ на очистных сооружениях г. Димитровграда и влияние их на гидрохимический состав реки Б. Черемшан;

• дать эколого-агрохимическую, санитарно-гигиеническую и эпидемиологическую характеристику ОСВ г. Димитровграда;

• провести экологическую оценку состояния почвы при внесении ОСВ.

• изучить возможность использования осадков сточных вод в качестве органоминерального удобрения и установить влияние их на урожайность и качество продукции сельскохозяйственных культур;

• дать эколого-экономическую оценку эффективности применения ОСВ в качестве удобрения.

Научная новизна состоит в том, что впервые дана комплексная эколого-агрохимическая, санитарно-гигиеническая и эпидемиологическая характеристика СВ и ОСВ очистных сооружений г. Димитровграда; исследована эколого-продукционная эффективность почвенного размещения ОСВ при возделывании сельскохозяйственных культур; определены безопасные их дозы; проведено технологическое, экологическое и экономическое обоснование почвенного пути утилизации ОСВ г. Димитровграда; установлено, что внесение ОСВ в качестве удобрения го расчета 20 - 40 т/га под сельскохозяйственные культуры как в прямом действии, так и последействии экологически безопасно и не приводит к

накоплению в почве и растительной продукции тяжелых металлов выше допустимых уровней.

Теоретическая и практическая значимости Результаты исследований позволяют экологически безопасно утилизировать осадки сточных вод г. Димитровграда в качестве удобрения при возделывании сельскохозяйственных культур. Урожайность в зависимости от дозы внесения повышалась: зеленой массы кукурузы на 20-30, гречихи 24-33 (последействие) и томатов - 71 % при прямом действии и на 38 % - в последействии.

Положения, выносимые на защиту:

-комплексная характеристика сточных вод очистных сооружений «Димитровградводоканала»;

-эколого-агрохимические, санитарно-гигиенические и эпидемиологические показатели осадков сточных вод с иловых площадок ОСК г. Димитровграда;

-положительное влияние осадков сточных вод на состояние микрофлоры, осуществляющей в почве трансформацию азота;

-повышение урожайности зеленой массы кукурузы на 20-30, гречихи на 24-33, томатов на 71 % при использовании ОСВ в качестве удобрения;

-эколого-экономическое обоснование почвенного пути утилизации осадков сточных вод г. Димитровграда;

-методология лимитирования применения органических отходов.

Апробация работы. Результаты исследования и положения диссертации поэтапно докладывались и обсуждались на ежегодных внутривузовских научных конференциях Ульяновской ГСХА (2005 -2009); на пятой Международной конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2005), Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы применения удобрения в сельском хозяйстве» (Владикавказ, 2005); Международной научно-практической конференции (Димитровград, 2009), Международной научно-практической конференции «Аграрная наука на современном этапе: опыт, проблемы и пути их решения» (Ульяновск, 2009).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, из них 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов и предложения производству, включает 33 таблицы, 4 рисунка и 12 приложений. Список литературы включает 208 источников отечественных и зарубежных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучение возможности использования ОСВ г. Димитровграда в качестве удобрения сельскохозяйственных культур проводилось на опытном участке Технологического института - филиала Ульяновской ГСХА с 2004 по 2007 годы.

Основными объектами исследования являлись: 1) сточные воды, поступающие на очистные сооружения г. Димитровграда; 2) осадки сточных вод с иловых площадок; 3) сельскохозяйственные растения: кукуруза сорта Росс-26, гречиха сорта Богатырь и томаты сорта Челнок.

Изучение влияния ОСВ на формирование урожайности зеленой массы кукурузы и гречихи проводилось по следующей схеме: 1) контроль (без ОСВ); 2) ОСВ в дозе 20 т/га по сухому веществу; 3) ОСВ в дозе 40 т/га; томатов: 1) контроль; 2) ОСВ в дозе 30 т/га.

Полевые опыты были заложены в четырехкратной повторности с размером учетных делянок 6 м2. Учетная площадь под томаты составляла 5 м2, размещение делянок рендомизированное. Внесение осадка осуществлялось вручную перед посевом и непосредственно перед высадкой рассады на глубину 20-25 см, агротехника возделывания культур - общепринятая для данной зоны.

Характеристика методов исследования. Все анализы сточных вод, осадков сточных вод, почвенных и растительных образцов проведены в аккредитованных лабораториях: УЦГМС, ФГУ САС «Ульяновская» (№ POCC.RU.0001.510.25J) и Ульяновской ГСХА (№ POCC.RU 0001.513.748), «Государственный научный центр РФ НИИАР» по соответствующим ГОСТам.

Комплексная эколого-агрохимическая, санитарно-гигиеническая и эпидемиологическая характеристика образцов ОСВ проводилась в ЗАО Научно-производственной фирмы «БИФАР» при министерстве природных ресурсов Российской Федерации.

Учет урожая проводился с площади всей делянки. Экономические показатели были рассчитаны по общеизвестным формулам с ус-

тановлением производственных затрат на основе технологических карт, расценок, тарифов, норм выработок, нормативов и соответствующих коэффициентов. Методики отдельных исследований и расчетные формулы представлены в разделах диссертации.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Проблема экологически безопасной утилизации сточных вод, их осадков и пути ее решения на современном этапе Проанализированы обширные литературные сведения по проблеме утилизации сточных вод и возможности использования их отходов - осадков сточных вод - в качестве органоминералъного удобрения в сельском хозяйстве; удобрительной их ценности. Экологические и санитарно-гигиенические аспекты их применения в Российской Федерации и зарубежных странах показали относительно слабую изученность вопроса, связанную с использованием ОСВ в качестве удобрения на региональном уровне.

Технология переработки промышленных и коммунальных стоков на очистных сооружениях г. Димитровграда, экологическая характеристика сточных вод и ОСВ

Для оценки эффективности технологии переработки сточных вод на очистных сооружениях г. Димитровграда был изучен физико-химический состава поступающих стоков, проведена их экологическая оценка, рассмотрена динамика поступающих СВ (до и после очистки), выявлена эффективность их очистки и графически отражена динамика загрязняющих веществ по годам, поступающих на очистные сооружения и в водоем.

Анализ сточных вод, поступающих на очистные сооружения «Димитровградводоканал», показал, что они загрязнены различными химическими веществами, состав их достаточно стабилен, но варьирует по годам. Эффективность степени их очистки в среднем представлена на рисунке 1. По основным параметрам степень очистки СВ достаточна высока. Так, коэффициент эффективности очистки по БПК и нефтепродуктов приближается к 100 %. Кроме того, высокая степень очистки достигается по СПАВ (85,8 %), азоту аммонийному - 69,2 %.

Для объективной оценки влияния сбрасываемых сточных вод на гидрохимический состав природного водоема, кроме сравнения загрязняющих веществ в стоках с предельно допустимыми значениями, изучен состав реки Большой Черемшан до места сброса и после него. Отмечено стабильное снижение фосфатов: в 2007 году их поступило в

реку в 2,5 раз меньше, чем в 2003 году и 1,3 раза меньше, чем в 20042005 гг. Результаты химических анализов воды реки Большой Черем-шан, отобранной за 100 м до сброса сточных вод и через 500 м после него, свидетельствуют, что ряд показателей, в частности, кислотность, содержание нитритных и нитратных соединений азота практически не изменяется вследствие сброса стоков и значения их находятся в пределах нормы. Вода достаточно насыщена кислородом и содержание их стабильно.

1 - нефтепродукта; 2 - медь; 3 - цинк; 4 - железо; 5 - азот аммонийный; 6 - никель;7 - хром; 8 - кадмий; 9 - фосфаты.

2007 Г

Рис. 3. Динамика эффективности очистки сточных вод по отдельным показателям, % (2003-2007 гг.).

Изучение состава сточных вод очистных сооружений г. Димит-ровграда, анализ его динамики за 2003 - 2007 гг. и эффективности очистки показало:

- состав СВ представлен (средние значения, мг/л): взвешенные вещества -27,41; БПК - 11,14; азот аммонийный - 4,21; азот нитрит-ный - 0,46; азот нитратный - 13,84; фосфаты - 2,86; нефтепродукты -0,18; СПАВ, железо - 0,26; медь-0,013; цинк-0,064; никель - 0,008.

- эффективность очистки в среднем по всем показателям составляет - 73,8 %. При этом ни по одному показателю она не достигает

100 %. Наибольшая степень очистки наблюдается по ВПК 91,2-96 %, взвешенным веществам 80,8-91 %, нефтепродуктам 88-94,8 %, железу 70,8-91,1 %, цинку 88,5 %, меди 88,3 %, СПАВ 81,6-91 %; азоту аммонийному 62-77 %, никелю 36,7-88 %, наименьшая по фосфатам - от 3,2 до 8%.

- в результате сброса СВ в реку Б. Черемшан не происходит значительного изменения состава природных вод. Значения таких показателей, как БПК, фенольный индекс и содержание нефтепродуктов в воде, значительно превышают ПДК и практически не зависят от сбросов загрязняющих веществ предприятий. Содержание аммиачного азота в водах реки до сброса более, чем на порядок, превышает значение предельно допустимой концентрации.

Комплексная эколого-агрохимическая, санитарно- гигиеническая и эпидемиологическая оценка показала, что ОСВ с иловых карт г. Димитровграда соответствуют требованиям следующих нормативных документов: 1) Критерии отнесения опасных отходов к классам опасности для окружающей природной среды, - утвержден приказом МПР России от 15.06.01 г. № 511; 2) ГОСТ Р 17.4.07.-2001 «Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений» 3) СанПиН 2.1.7.473-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения»; 4) СП 2.1.7.1038-01 «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых отходов». Получен сертификат (№ 00000272, № 00000858), который рекомендует использование осадков непосредственно или в виде компостов в качестве органических удобрений в сельском хозяйстве; в промышленном цветоводстве; зеленом строительстве; лесных и декоративных питомниках; для создания плодородного слоя земли при биологической рекультивации нарушенных земель, полигонов ТБО или специально обустроенных полигонов для отходов 3-4 класса опасности.

Экологическая оценка состояния почвы при внесении ОСВ

Для выявления влияния осадков сточных вод на экологическое состояние почвы были проведены исследования, которые показали, что при внесении в почву ОСВ в указанных дозах не происходит загрязнение ее тяжелыми металлами. Интервал колебаний ТМ в осадках составляет 10-35 %. Такое колебание связано с непостоянством физико-химического состава сточных вод. Содержание ТМ ни по одному из показателей не превышает нормативные требования содержания их в осадках.

Для изучения влияния ОСВ на биологическую активность почвы в течение периода вегетации дважды отбирались почвенные образцы, в

которых проводили учет количественного состава микрофлоры, осуществляющей трансформацию азота в почве, а также исследовался численный и количественный состав аммонифицирующей микрофлоры. Учет микрофлоры проводили на мясо - пептонном агаре (МПА) и крахмал -аммиачном агаре (КАА). Полученные результаты представлены в таблицах 1,2.

Численность микроорганизмов, растущих на крахмал - аммиачном агаре (таблица 1) отражает интенсивность и направленность процессов превращения азота в почве. В связи с этим учет данных микроорганизмов в почве, удобренной осадками сточных вод, более полно отражает характеристику ОСВ как удобрения.

Таблица 1

Влияние различных доз ОСВ на численность в почве микрофлоры, использующей минеральные формы азота (на КАА) (млн. на 1 г. почвы)

Схема Май Июль

опыта млн. % млн. %

Контроль 6,8 100 8,8 100

ОСВ 20 т/га 12,6 185,2 10,8 122,7

ОСВ 40 т/га 16,2 238,2 14,4 162,6

Из таблицы 1 видно, что ОСВ стимулируют активность микрофлоры, растущей на КАА. Нарастание активизации количества микрофлоры, использующей минеральные формы азота, в наибольшей степени наблюдалось непосредственно после внесения в почву ОСВ. Так, количество микроорганизмов на варианте ОСВ 20 т/га составило 85,2 % к численности их на контроле, а к периоду завершения активного потребления азота растениями - 22,7 %. Аналогичная закономерность наблюдалась и по другому варианту.

Изучение динамики сапрофитной микрофлоры показало, что сразу после внесения в почву ОСВ увеличивается количество микроорганизмов данной физиологической группы (таблица 2).

Таблица 2

Влияние ОСВ на микрофлору, растущую на МПА (млн.на 1 г почвы)

Май Июль

Схема в т. ч. % в т. ч. %

опыта всего % % спо- споро- всего % % спо- споро-

ровых вых ровых вых

Контроль 7,2 100 1,6 22,2 6,1 100 1,9 31,1

ОСВ 20 т/га 12,1 152,2 1,7 16,8 8,8 144,2 2,8 31,8

ОСВ 40 т/га 18,7 241,2 1,9 10,1 12,2 200,0 3,1 25,4

Увеличение численности аммонифицирующей микрофлоры зависело от дозы осадков: чем она больше, тем больше содержалось в почве бактерий данной группы. Так, через 20 дней после внесения в почву на вариантах 20 и 40 т/га ОСВ аммонификаторов содержалось на 52,2 и на 141,2 % больше, чем на контроле. Во второй половине лета стимулирующие действие ОСВ на аммонифицирующую микрофлору снизилось и составило 8,8 и 12,2 млн./г почвы. Тем немснее, она на 44,2 и 100 % была выше, чем на контроле.

Наибольшее относительное уменьшение количества споровых на вариантах с ОСВ не превысило 1/3. При этом наблюдалось повышение количества споровых и, особенно, к общей численности аммо-нифицирующией микрофлоры и составило 31,8 и 25,4 % соответственно. Однако, по мере увеличения дозы ОСВ доля споровых в общей численности бактерий, растущих на МПА, уменьшалась, что связано с незавершенностью процессов освоения свежих органических веществ, содержащихся в осадках.

Оценка влияния ОСВ на экологическое состояние почвы показала:

- по гельминтологическому контролю ОСВ соответствуют требованиям СП 1.2.1170—02 «Гигиенические требования к безопасности агрохимикатов»;

- ОСВ обладают стимулирующим действием на микрофлору, участвующей в трансформации азота в почве;

- содержание ТМ в почве после внесения ОСВ в дозе 20 и 40 т/ га не превышает МДУ ни по одному элементу. ОСВ отвечают требованиям ГОСТР 17.4.3.07-2001 и СанПиН 2.1.7.573-96.

Следовательно, при использовании в дозах до 40 т/га ОСВ г. Ди-митровграда не оказывают негативное влияние на состояние почвы, в том числе и биоты.

Влияние ОСВ на формирование урожайности и качество растениеводческой продукции

Урожайность растений определяется, прежде всего, размерами ассимиляционной поверхности и продолжительностью ее работы. ОСВ положительно влияли на формирование ассимиляционного аппарата. Внесение ОСВ в почву способствовало увеличению площади листовой поверхности кукурузы в среднем за вегетацию (2005-200бгг.) в 1,1-1,3 раза относительно контроля. Однако, наибольший эффект достигался на фоне внесения ОСВ в почву в дозе 40 т/га: по данному варианту площадь листовой поверхности в 1,5 раза превышала контроль.

Наибольшей площади листовой поверхности кукуруза достигала в 2006 году во второй декаде августа (рисунок 2).

В этот период ассимиляционная поверхность листьев составила 17,94-25,61 тыс. м2/га. К моменту уборки кукурузы из-за подсыхания и опадания нижних листьев растений площадь листовой поверхности

8 н и о К X

о.

и И

о с

. О я о н о к ч

►о 0

30 - 24,12

25 - В-* .

20 - 17,12

15 - 10,31,

10 - ✓

5 -

0 -

25,61

, ^ 20,00

27,27

22,86

21,89

17,94

Первая декада августа

Вторая декада августа

К моменту уборки

—Контроль—а —20т/гаСЮВ - - 40 т/га ОСВ

Рисунок 2 - Влияние ОСВ на площадь листовой поверхности кукурузы, 2006 г.

снижалась и не превышала 21,89 до 27,27 тыс.м2/га. Однако, на вариантах с ОСВ большое количество листьев оставались жизнеспособными, что в дальнейшем оказало положительное влияние на накопление продуктов фотосинтеза.

В 2006 году площадь листьев в этот же наблюдаемый период была выше, чем в 2005 году, в среднем в 1,0-1,6 раз, что обусловлено более высокими температурами в период интенсивного роста (в июне 2005 года температура воздуха в среднем составила 18,0 °С, в 2006 -21,2 °С) и большим количеством осадков, выпавших за этот период.

Исследования показали, что ОСВ г. Димитровграда заметно повлияли на урожайность кукурузы и прибавка ее (зеленая масса) по всем опытным вариантам выглядит весьма значительно: в среднем за 2 года она составила 5,7 (20 т/га ОСВ) и 8,8 (40 т/га ОСВ) т/га (таблица 3).

Таблица 3

Влияние ОСВ г. Димитровграда на урожайность зеленой _массы кукурузы, 2005- 2006 гг._

Вариант Урожайность, т/га Средняя по годам, т/га Прибавка, т/га Отклонение от контроля

2005 г 2006 г 2005 г 2006 г т/га %

Контроль 29,7 22,8 26,2 - - - -

ОСВ 20 т/га 35,7 27,3 31,5 6,0 5,5 5,7 20

ОСВ 40 т/га 40,6 29,5 35.0 10,9 6,7 8.8 33

НСР05 8,45 3,46

На второй год оценивалось влияние ОСВ, внесенных в 2005 году, на урожайность гречихи. Последействие осадков сточных вод на второй год после его внесения в почву оказалось также высоким (рисунок 3). Прибавка урожайности колебалась в зависимости от дозы осадка от 0,18 до 0,25 т/га и свидетельствует о значительном положительном эффекте последействия ОСВ.

Из овощных культур влияние ОСВ на урожайность изучалось на томатах. Исследования показали, что уже на стадии всходов ОСВ оказывают сильное влияние на развитие культуры. Количество всходов через пять дней после посева семян отличалось на 11 штук по сравнению с контролем, а к моменту высадки - на 18 штук.

1.2 1

1 •

0,8 • 0,6 ■

0,4 • 0,2

0 ■

2 3

Повторность

0 Контроль Q ОСВ 20 т/га SOCB 40 т/га

Рисунок 3 - Последействие осадков сточных вод на урожайность гречихи, 2006 г.

Отклонение наблюдалось по количеству цветков по вариантам и в среднем составило - 2 цветка. Цветение у томатов на контроле составило 60 %, с ОСВ - 80 %. Соответственно, урожайность томатов повышалась с 1,08 т/га на контроле до 1,85 т/га на удобренном ОСВ фо-

не, или она увеличилась на 71 %. В последействии прибавка урожайности составила 38 %. Следует особо отметить, что при этом ухудшения качества продукции не происходило. Более того, при внесении ОСВ в плодах увеличилось содержание витамина С с 215 мг/кг на контроле до 237 мг/кг, количество нитратов уменьшилось на 6 %.

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о положительном влиянии ОСВ на увеличение продуктивности растениеводства и перспективности экологически безопасного использования их в качестве удобрения. При этом доза внесения 20 т/га ОСВ более благоприятно влияла на развитие листовой поверхности, а 40 т/га -на развитие и стебля. Следовательно, целесообразно вносить 20 т/га ОСВ под кукурузу, предназначенную для летнего укоса, а 40 т/га - для силосования. Для овощных культур, в частности для томатов, рекомендуемая доза внесения составляет 30 т/га.

Экологическая оценка продукции показала (таблица 4), что при применении ОСВ г. Димитровграда не происходит повышение поступления ТМ в сельскохозяйственную продукцию, более того, наблюдается снижение их содержания, а уровень накопления значительно ниже предельно допустимых концентраций.

Таблица 4

Содержание тяжелых металлов в продукции сельскохозяйственных

культур в зависимости от применения ОСВ в качестве удобрения

Вариант На сухое вещество, мг/кг

Ъъ Си Сс1 РЬ № Сг3+ Нё Ая

Зеленая масса кукурузы

Контроль 9,79 9,08 10,6 2,1 2,0 2,4 0,16 0,18 0,20 0,28 0,28 0,30 2,08 2,18 2,40 1,20 1,4 1,41 0,0041 0,0048 0,0050 0,062 0,084 0,088

ОСВ 20т/га 40 т/га

МДУ 50 30 0,3 5,0 3,0 0,5 0,05 0,5

НСР05 1,20 0,27 0,02 0,06 0,16 0,16 0,0018 0,022

Г речиха, зерно

Контроль 15,3 0,71 0,13 0,38 1,0 1,20 0,0021 0,08

ОСВ 20т/га 40 т/га 10,38 14,6 0,50 0,61 0,09 0,12 0,36 0,38 0,88 0,67 1,25 1,30 0,0026 0,0024 0,04 0,06

ПДК, мг/кг 50 30 0,1 0,5 3,0 100 0,03 0,2

НСР05 1,9 0,18 0,02 0,06 0,19 0,04 0,0004 0,05

Томаты. На натуральное вещество, мг/кг

Контроль ОСВ 30 т/га 1,01 1,00 0,7 0,68 0,028 0,027 0,012 0,007 0,11 0,06 0,11 0,11 0,00004 0,00002 0,0015 0,0007

ПДК 100 30 5,0 0,3 0,05 3,0 0,05 0,5

НСР05 1 0,20 0,01 0,03 0,04 0,1 0,03 0,006

Последнее, по-видимому, обусловлено тем, что в самих осадках содержание ТМ находится в пределах установленных норм с одной стороны, с другой-происходит так называемое «биологическое разведение» за счет более энергичного роста растений, которое ведет к распределению элементов в большем объеме биомассы. Кроме того, при создании оптимального режима питания поступление ТМ в продукцию снижается.

Таким образом, результаты исследований показали на возможность безопасного использования ОСВ с иловых карт очистных сооружений г. Димитровграда в качестве удобрения зерновых и овощных культур. При этом не происходит повышения поступления тяжелых металлов в продукцию, а уровень их накопления значительно ниже предельно допустимых концентраций (ПДК, МДУ).

Эколого-экономическая оценка эффективности использования ОСВ в качестве удобрения На основании технологических карт, разработанных для каждой сельскохозяйственной культуры и с учетом вариантов опыта, проведены расчеты экономической эффективности (адаптирована автором в соответствии с методикой Савицкой Г.В., 2007 г.) и определен уровень рентабельности. Суммарный результат изучения экономической эффективности почвенного пути утилизации различных доз ОСВ представлены в таблице 5.

Таблица 5

Суммарные показатели эффективности почвенной утилизации ОСВ

Показатель Контроль ОСВ 20 т/га ОСВ 40 т/га

Стоимость продукции с 1га, руб. Производственные затраты на 1 га, руб. Условный чистый доход с 1 га, руб. Уровень рентабельности, % 32812,5 11607.2 21205.3 182,7 39648 13365,9 26282,1 196,6 43799.5 14707,9 29091.6 197,8

Расчеты показали, что действие осадков сточных вод оказало положительное влияние на урожайность, выручку, себестоимость и качество получаемой продукции (экологически безопасная), и, как следствие, на прибыль и рентабельность производства. Промышленно-бытовые осадки сточных вод с иловых карт г. Димитровграда соответствуют по всем своим показателям нормативным требованиям и могут применяться в качестве органоминерального удобрения в сельском хозяйстве.

Методология лимитирования применения органических отходов

Методология применения органических отходов в конечном ито-

ге сводится к разработке лимитов на их размещение. При этом необходимо на основе сведений о состоянии всех компонентов агроэкосистемы на данный момент времени разработать прогноз негативных последствий и ввести соответствующие ограничения (по азоту, фосфору, ТМ). После определения ограничений по всем параметрам лимит на внесение устанавливается с учетом наиболее жесткого из ограничений. Максимальная допустимая разовая норма общей дозы внесения ОСВ по содержанию в нем ТМ представлена в таблице 6.

Так как данный способ расчета общей дозы внесения отхода (т/га) производится по формуле: Д о6щ= (0,8 ПДК - Ф) х М/с), его нельзя считать полностью корректным (в нем не учитывается исходная характеристика почвы). Для устранения указанного недостатка была определена общая доза осадков, которая может быть утилизирована

Таблица 6

Максимально допустимые разовые нормы и общие дозы внесения ОСВ по содержанию в них тяжелых металлов_

Элементы

Показатели РЬ Со Zn Ni Mn Щ Cd Си

Содержание элемента в ОСВ, мг/кг 54,9 39,8 767,0 105,0 821,0 0,049 3,213 311

сухого вещества

Содержание элемента в почве, мг/кг 6,0 6,75 16,7 14,2 499 0,006 0,232 7,12

Поступление в почву, мг/кг с ОСВ 20 т/га 0,1098 0,78 15,34 2,10 16,42 0,00098 0,064 3,11

с ОСВ 40 т/га 0,2196 1,56 30,68 4,20 32,84 0,00196 0,128 6,22

ПДК элемента в почве, мг/кг 32 50,0 55,0 20,0 1500 2Д 5,0 33

Разовая норма, т/га 0,1 0,03 0,002 0,005 0,05 0,5 0,015 0,0003

Общая доза, т/га 0,9 0,26 0,14 0,013 0,29 1,2 0,11 0,01

на 1 га рассматриваемой площади за определенный промежуток времени. Максимально допустимую разовую норму внесения осадков (в т/га), вычисляли по формуле:

Д уд = ОД ПДК х М/с), где ПДК - предельно допустимая концентрация нормируемого загрязнения в почве, мг/кг (при отсутствии ПДК в расчете используется ОДК);

Ф - фактическое содержание загрязнителя в почве, мг/кг;

с - концентрация загрязнителя в отходе, мг/кг;

М - масса пахотного слоя почвы, т/га.

Масса пахотного слоя почвы условно принята Зх10б кг/га.

Расчеты показали, что время возможного безопасного внесения ОСВ по ТМ варьирует от 9 до несколько тысяч лет при максимальной разовой дозе 40 т/га. Другими словами, в настоящий момент времени металлы фактически не ограничивают дозы внесения органических отходов и, следовательно, основными лимитирующими факторами являются биогенные элементы. Причем в зависимости от характеристики почвы на первый план могут выходить ограничения, как по азоту, так и фосфору.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные нами исследования показали, что состав сточных вод г. Димитровграда многообразен и относительно стабилен, однако варьирует по годам. В состав их входят: взвешенные вещества, азот аммонийньш, нитритный и нитратный, фосфаты, хлориды, нефтепродукты, СПАВ, некоторые тяжелые металлы.

Очистка СВ производится через ГОСК (городские очистные сооружения канализаций) с полной механической и биологической очисткой и затем сбрасываются в реку Большой Черемшан. Очистные сооружения пректной мощностью 50000 м3/сут. построены по проекту института "Ульяновскгражданпроект" в 1968 г. Реконструкция действующих очистных сооружений в 1979 г. довела их мощность до 100000 м 3 /сут., а в 1996 г. введены в эксплуатацию новые блоки до-очистки сточных вод. В 2008 году внедрена технология извлечения СПАВ из СВ с помощью аэраторов, сформированных на базе мотальных паковок специального назначения. Это обеспечивает снижение себестоимости очистки одного кубометра СВ на 30 %, а качество очистки соответствует нормативам по ПДК и обеспечивает высокоэффективное извлечение СПАВ из СВ (Бояркина М.А., 2009). В результате этого эффективность очистки сточных вод достаточно высока и по основным показателям (БПК, нефтепродуктам, взвешенным веществам) приближается к 100 %. Более низкая степень очистки наблюдается по фосфатам. В среднем по всем показателям она составляет 73,8 %.

Качество воды в фоновом и контрольном створах сточных вод после очистки на очистных сооружениях приведено во 3 главе. В фоновом створе реки Б. Черемшан наблюдается превышение над ПДК по БПК, азоту нитритному, аммонийному, фенолу, железу, меди, но, в результате эффективной работы очистных сооружений качество воды в

контрольном створе улучшается по сравнению с фоновым. Гидрохимическое состояние реки и Черемшанского залива характеризуется умеренным содержанием органических, минеральных, взвешенных и моющих веществ.

Необходимым условием при использовании ОСВ в качестве удобрения является отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду и здоровье человека. На основании наших исследований получены экологические сертификаты соответствия и паспорта отходов, которые рекомендуют использование осадков непосредственно или в виде компостов в качестве органических удобрений в сельском хозяйстве; для создания плодородного слоя земли при биологической рекультивации нарушенных земель, полигонов ТБО или специально оборудованных полигонов для отходов 3-4 класса опасности. В осадках сточных вод все показатели не превышают допустимые значения в соответствии с ГОСТ 17.4.3.07-2001 "Охрана природы. Почвы", предъявляемые к свойствам ОСВ при использовании их в качестве удобрения. Гельминтологический контроль показал отсутствие в осадках яиц гельминтов, аскарид, власоглава, и свидетельствует о том, что применение ОСВ в качестве удобрения не приводит к загрязнению почвы патогенной микрофлорой. Осадки сточных вод г. Димитровгра-да по содержанию тяжелых металлом отвечают нормативным требованием. Расчеты показали, что при дозах ОСВ 20 и 40 т/га количество ТМ ни по одному элементу не превышает МДУ их поступления в почву с осадками сточных вод и накопление их в растениеводческой продукции не происходит. Проведенные исследования свидетельствуют о положительном влиянии ОСВ на увеличение урожайности и улучшение качества растениеводческой продукции и на перспективность экологически безопасного использования их почвенного размещения. Кроме того, эколого-экономическая оценка показала, что применение ОСВ дает положительный эффект не только по натуральным показателям производства, но и приводит к росту его объемов, что благоприятно сказывается на снижении себестоимости и ведет к повышению уровня доходности. При этом величина прибыли возрастает за счет двух факторов: роста объема продаж и снижения себестоимости.

Расчет лимитов на утилизацию ОСВ г. Димитровграда в качестве удобрения показал, что в настоящий момент времени тяжелые металлы фактически не ограничивают дозы внесения осадков и, следовательно, основным лимитирующими факторами являются биогенные элементы. В зависимости от типа почвы на первый план могут выходить ограничения как по азоту, так и фосфору. Лимиты должны пересматриваться ежегодно и корректироваться в зависимости от меняю-

щихся условий. Лимитирование позволяет минимизировать экологическую опасность применения ОСВ.

Таким образом, наше исследование позволило установить, что утилизация СВ в виде ОСВ при их почвенном размещении в качестве удобрения экологически безопасно и экономически эффективно.

ВЫВОДЫ

1. Состав сточных вод г. Димитровграда представлен следующими компонентами (средние значения, мг/л): взвешенные вещества - 27,41; БПК - 11,14; азот аммонийный - 4,21; азот питритный -0,46; азот нитратный - 13,84; фосфаты - 2,86; нефтепродукты - 0,18; СПАВ, железо - 0,26; медь - 0,013; цинк - 0,064; никель - 0,008.

2. Эффективность очистки СВ в среднем по всем показателям составляет - 73,8 %. При этом ни по одному показателю она не достигает 100 %. Наибольшая степень очистки наблюдается по БПК (91,2-96 %), взвешенным веществам (80,8-91 %), нефтепродуктам (88-94,8 %), железу (70,8-91,1 %), цинку (до 88,5 %), меди (до 88,3 %), СПАВ (до 91 %); кадмию (50-95 %), азоту аммонийному (62-77 %), никелю (36,7-88 %), наименьшая по фосфатам - от 3,2 до 8 %.

3. Агрономическая характеристика осадков с иловых карт г. Димитровграда свидетельствует о высокой потенциальной удобрительной ценности. В состав их входят (на сухое вещество): азот от 2,4 до 2,7 %, фосфор от 2,7 до 4,8 %, калий от 0,3 до 0,6 %, кальций от 2,64,7 %. ОСВ отвечают требованиям ГОСТ Р 17.4.3.07-20001 и СанПиН 2.1.7.573-96. Содержание ТМ в почве после внесения ОСВ в дозе 20 и 40 т/ га ни по одному элементу не превышало МДУ.

4. ОСВ положительно влияли на численность микроорганизмов. При этом количество микроорганизмов, растущих на КАА, увеличилось на 85,2 % в начале и на 22,7 % к концу вегетации, аммонифицирующих бактерий (МПА) соответственно на 52,2 и 44,2 %.

5. Урожайность зеленой массы кукурузы при применении ОСВ в дозе 20 и 40 т/га увеличивалась на 5,7 и 8,8 т/га (20—30 %), гречихи на 24 % в прямом действии и на 33 % в последействии, томатов соответственно на 71 % и 38 %. ОСВ оказали положительное влияние на качество овощной продукции: содержание витамина С возрастало по сравнению с контролем на 22 мг/кг, одновременно происходило снижение нитратов на 7 мг/кг.

случаев их содержание с увеличением дозы внесения оставалось неизменным или уменьшалось незначительно в пределах 0,1-0,2 единицы.

7. Применение ОСВ с иловых площадок г. Димитровграда в пригородной зоне экономически эффективно. Наибольший уровень рентабельности в 196,6 и 197,8 % установлен при применении осадков сточных вод в дозах 20 и 40 т/га по сухому веществу при возделывании кукурузы и гречихи.

8. Время возможного безопасного ежегодного внесения ОСВ в качестве удобрения в дозе 20 т/га составляет 18 лет, 40 т/га - 9 лет.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании проведенных исследований и полученных результатов предлагаем сельскохозяйственным товаропроизводителям, расположенным в пригородной зоне, использовать сертифицированные по качеству осадки сточных вод со станщи биологической очистки ГОСК г. Димитровграда в качествеихльскохозяйственных культур. Рекомендуемая доза внесения 20-40 т/га.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Починова, Т.В. Экологическая оценка сточных вод г. Димитровграда / Н.Г Захаров, Т.В. Починова // Вестник академии. -Ульяновск: ГСХА, 2005. - С. 15-19.

2.Починова, Т.В. Почвенное размещение ОСВ как эффективный способ их утилизации / Т.В. Починова // Материалы пятой Международной конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности». -Пенза: МНИЦ ПГСХА, 2005. - С. 23-25.

3. Починова, Т.В. Экологический безопасный способ утилизации осадков сточных вод / Т.В. Починова // Научный Вестник. - Ди-митровград, 2006. - № 5. - С. 39-41.

4.Починова, Т.В. Влияние осадков сточных вод г. Димитровграда на урожайность зеленой массы кукурузы / Н.Г. Захаров, Т.В. Починова // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы применения удобрения в сельском хозяйстве». -Владикавказ, 2005.- С. 21-23.

5. Починова, Т.В. Эколого-биологическая оценка продуктивности растениеводства при использовании осадков сточных вод г. Димитровграда. / Н.Г. Захаров, Т.В. Починова // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2007. - №4 (8). - С. 8083.

6. Починова, Т.В. Использование осадков сточных вод г. Ди-митровграда в качестве безопасного удобрения / Т.В. Починова // Научный Вестник. - Димитровград, 2008. - №7. - С. 67-69.

7. Починова, Т.В. Осадки сточных вод как нетрадиционные органические удобрения / Н.В. Климова, Т.В. Починова // Аграрная наука.- 2009. -№ 1 (09). -С. 13-16.

8. Починова, Т.В. Физико-химическая характеристика состава сточных вод г. Димитровграда / А.Х. Куликова, Т.В. Починова // Материалы Международно-практической конференции «Аграрная паука на современном этапе: опыт, проблемы и пути их решения». - Ульяновск, 2009. - Том 1. - С.105-110.

9. Починова, Т.В. Содержание микроорганизмов в осадках сточных вод г. Димитровграда, численность, видовой состав / Т.В. Починова // Научный Вестник. - Димитровград, 2009. - № 8. - С.11-13.

Подписано п печать 1о. и НаоЗ Формат 60 х 84 1/16 Бумага офсетная Гарнитура Тайме Печать офсетная. Усл.псч.л. 1,ы Тираж -но./г>р . Заказ

Адрес издателя:

432980 г. Ульяновск, бульвар Новый Венец. I

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Починова, Татьяна Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРОБЛЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ УТИЛИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД (СВ), ИХ ОСАДКОВ (ОСВ) И ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ.

1.1 .Утилизация городских сточных вод и их осадков.

1.2. Экологическая оценка удобрительных свойств осадков сточных вод

1.3. Гигиенические аспекты применения СВ и ОСВ.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объекты исследований.

2.2. Обоснование схемы опытов.

2.3. Методики наблюдений и анализов

2.4. Агроклиматические ресурсы и почвенные условия в годы проведения опытов.

3. ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ И КОММУНАЛЬНЫХ СТОКОВ НА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ г. ДИМИТ-РОВГРАДА, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТОЧНЫХ ВОД И ОСВ.

3.1. Технология очистки сточных вод.

3.2. Физико — химическая характеристика поступающих стоков.

3.3. Состав осадков сточных вод г. Димитровграда.

4. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ ПРИ ВНЕСЕНИИ ОСВ.

5. ВЛИЯНИЕ ОСВ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО РАСТЕНЕ-ВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ.

5.1 .Формирование урожайности и ее качество.

5.2. Экологическая оценка продукции.

6. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСВ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ.

7. МЕТОДОЛОГИЯ ЛИМИТИРОВАНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ.

7.1. Общая методология.

7.2 Расчет лимитов на утилизацию ОСВ «Димитровградводоканал».

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологическая оценка сточных вод г. Димитровграда и эффективность почвенного размещения их осадков в качестве удобрения"

Актуальность исследований

Научно-технический прогресс, улучшая качество жизни человека, одновременно порождает экологические проблемы. Одной из главных экологических проблем существования и развития современных городов является утилизация хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. С каждым годом количество сточных вод, поступающих на очистные сооружения канализации городов, неуклонно растет нарастающими темпами. На территории очистных сооружений накапливается продукт очистки сточных вод — осадок сточных вод — многокомпонентная смесь веществ в основном органомине-рального происхождения. Сброс в водоемы сточных вод без предварительной очистки от взвешенных иловых частиц, избытка содержания химических ингредиентов без обеззараживания от патогенной микрофлоры в России запрещен законодательством. Решая технологические вопросы, связанные с очисткой сточных вод, муниципальные предприятия водопроводно-канализационного хозяйства сталкиваются с проблемой утилизации их осадков. В Российской Федерации накоплено около 80 млрд. тонн отходов (Ника-норов A.M., Хоружая Т.А., 1999) различного типа; функционируют тысячи полигонов захоронения, под которыми занято до 250 тыс. га земель, подавляющая часть которых находится в неудовлетворительном техническом состоянии, опасном для окружающей природной среды. Более 90 % потребляемых человеком ресурсов поступает в отходы, что приводит к размыканию биогеохимических циклов и уменьшению устойчивости экосистем, причем наиболее остро эта проблема стоит в городах. В то же время количество нево-зобновляемых природных ресурсов исчезает столь же быстрыми темпами. Между тем, значительная часть отходов может быть превращена во вторичное сырье и материалы. Поэтому проблема использования сточных вод и их отходов решает не только экологические, но и ресурсные задачи.

Однако, существует ряд ограничений, сдерживающих применение ОСВ в сельском хозяйстве: наличие тяжелых металлов (ТМ), болезнетворных микроорганизмов и других токсикантов. В связи с этим возникает необходимость исследования на региональном уровне возможности использования ОСВ с учетом их химического состава в качестве удобрения. В каждом конкретном случае требуется научно-обоснованный подход к применению ОСВ, так как состав их отличается качественным и количественным разнообразием химических соединений и присутствующих элементов. В связи с достаточно большим объемом накопления ОСВ на городских иловых площадках и отсутствием линии их утилизации в настоящие время перед г. Димитровградом возникла острая проблема поиска путей экологически безопасного их размещения. Исследования проводились в соответствии с тематическим планом научно-исследовательской работы ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (регистрационный номер № 01.200.203529).

Цели и задачи исследований

Цель работы:

Целью настоящего исследования являлась экологическая оценка сточных вод г. Димитровграда и изучение возможности почвенного размещения их осадков в качестве удобрения сельскохозяйственных культур.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• определить физико-химический состав сточных вод и ОСВ г. Димитровграда;

• провести экологическую оценку состояния почвы при внесении

ОСВ;

• дать эколого-экономическую оценку эффективности применения ОСВ в качестве удобрения.

Научная новизна состоит в том, что впервые дана комплексная эколо-го-агрохимическая, санитарно-гигиеническая и эпидемиологическая характеристика СВ и ОСВ очистных сооружений г. Димитровграда; исследована эколого-продукционная эффективность почвенного размещения ОСВ при возделывании сельскохозяйственных культур; определены безопасные их дозы; проведено технологическое, экологическое и экономическое обоснование почвенного пути утилизации ОСВ г. Димитровграда; установлено, что внесение ОСВ в качестве удобрения из расчета 20 — 40 т/га под сельскохозяйственные культуры как в прямом действии, так и последействии экологически безопасно и не приводит к накоплению в почве и растительной продукции тяжелых металлов выше допустимых уровней.

Практическая значимость. Результаты исследования позволяют экологически безопасно утилизировать осадки сточных вод г. Димитровграда в качестве удобрения при возделывании сельскохозяйственных культур. Урожайность в зависимости от дозы внесения повышалась: зеленой массы кукурузы на 20-30, гречихи 24—33 (последействие) и томатов на 71 % при прямом действии и на 38 % — в последействии.

Использование ОСВ на удобрение по сравнению с другими методами утилизации является экологически безопасным, не требует больших затрат, низкий по энергоемкости, легко вписывается в технологии возделывания и обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур, что в целом может решить проблему дефицита дорогостоящих минеральных и острой нехватки органических удобрений в пригородной зоне г. Димитровграда. Положения, выносимые на защиту: комплексная характеристика сточных вод очистных сооружений «Ди-митровградводоканала»; эколого-агрохимические, санитарно-гигиенические и эпидемиологические показатели осадков сточных вод с иловых площадок ОСК г. Димитровграда; положительное влияние осадков сточных вод на состояние микрофлоры, осуществляющей в почве трансформацию азота;

-экологическое и экономическое обоснование почвенного пути утилизации осадков сточных вод г. Димитровграда; методология лимитирования применения органических отходов. Апробация работы и публикации. Результаты исследований и положения диссертации поэтапно докладывались и обсуждались на ежегодных внутривузовских научных конференциях Ульяновской ГСХА (2005 - 2009); на пятой Международной конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2005), Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы применения удобрения в сельском хозяйстве» (Владикавказ, 2005); Международной научно-практической конференции (Димитровград, 2009), Международной научно-практической конференции «Аграрная наука на современном этапе: опыт, проблемы и пути их решения» (Ульяновск, 2009).

Личный вклад соискателя. Соискателем лично разработана программа исследования, проведены полевые и лабораторные эксперименты, сделаны анализ и обобщение полученного материала, а также приводятся выводы и рекомендации производству.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов и предложения производству, включает 33 таблицы, 4 рисунка и 12 приложений. Список литературы включает 208 источников отечественных и зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Починова, Татьяна Владимировна

ВЫВОДЫ

1. Состав сточных вод г. Днмитровграда представлен следующими компонентами (средние значения, мг/л): взвешенные вещества - 27,41; БПК — 11,14; азот аммонийный — 4,21; азот нитритный - 0,46; азот нитратный -13,84; фосфаты - 2,86; нефтепродукты - 0,18, СПАВ, железо - 0,26; медь -0,013; цинк - 0,064; никель - 0,008.

2. Эффективность очистки СВ в среднем по всем показателям составляет - 73,8 %. При этом ни по одному показателю она не достигает 100 %. Наибольшая степень очистки наблюдается по БПК (91,2-96 %), взвешенным веществам (80,8-91 %), нефтепродуктам (88-94,8 %); железу (70,8-91,1 %), цинку (до 88,5 %), меди (до 88,3 %), СПАВ (до 91 %); кадмию (50-95 %), азоту аммонийному (62-77 %), никелю (36,7-88 %), наименьшая по фосфатам - от 3,2 до 8 %.

3. Агрономическая характеристика осадков с иловых карт г. Димитров-града свидетельствует о высокой потенциальной удобрительной ценности. В состав их входят (на сухое вещество): азот от 2,4 до 2,7 %, фосфор от 2,7 до 4,8 %, калий от 0,3 до 0,6 %, кальций от 2,6-4,7 %. ОСВ отвечают требованиям ГОСТ Р 17.4.3.07-20001 и СанПиН 2.1.7.573-96. Содержание ТМ в почве после внесения ОСВ в дозе 20 и 40 т/ га ни по одному элементу не превышало МДУ.

5. Урожайность зеленой массы кукурузы при применении ОСВ в дозе 20 и 40 т/га увеличивалась на 5,7 и 8,8 т/га (20-30 %), гречихи на 24 % в прямом действии и на 33 % в последействии, томатов соответственно на 71 % и 38 %. ОСВ оказали положительное влияние на качество овощной продукции: содержание витамина С возрастало по сравнению с контролем на 22 мг/кг, одновременно происходило снижение нитратов на 7 мг/кг.

6. Осадки сточных вод, вносимые под сельскохозяйственные культуры, не влияли на накопление изученных тяжелых металлов (Zn, Ni, Си, Pb, Cd, Cr, Hg) в основной продукции. При этом в большинстве случаев их содержание с увеличением дозы внесения оставалось неизменным или уменьшалось незначительно в пределах 0,1-0,2 единицы.

8. Время возможного безопасного ежегодного внесения ОСВ в качестве удобрения в дозе 20 т/га составляет 18 лет, 40 т/га — 9 лет.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании проведенных исследований и полученных результатов предлагаем сельскохозяйственным товаропроизводителям, расположенным в пригородной зоне, использовать сертифицированные осадки сточных вод со станции биологической очистки ГОСК г. Димитровграда в качестве удобрения сельскохозяйственных культур. Рекомендуемая доза внесения 20-40 т/га.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные нами исследования показали, что состав сточных вод г. Димитровграда многообразен и относительно стабилен, однако варьирует по годам. В состав их входят: взвешенные вещества, азот аммонийный, нитрит-ный и нитратный, фосфаты, хлориды, нефтепродукты, СПАВ, некоторые тяжелые металлы.

Очистка СВ производится через ГОСК (городские очистные сооружения канализаций) с полной механической и биологической очисткой и затем сбрасываются в реку Большой Черемшан. Очистные сооружения проектной мощностью 50000 м /сут. построены по проекту института "Ульяновскграж-данпроект" в 1968 г. Реконструкция действующих очистных сооружений в 1979 г. довела их мощность до 100000 м /сут., а в 1996 г. введены в эксплуатацию новые блоки доочистки сточных вод. В 2008 году внедрена технология извлечения СПАВ из СВ с помощью аэраторов, сформированных на базе мотальных паковок специального назначения. Это обеспечивает снижение себестоимости очистки одного кубометра СВ на 30 %, а качество очистки соответствует нормативам по ПДК и обеспечивает высокоэффективное извлечение СПАВ из СВ (Бояркина М.А., 2009). В результате этого эффективность очистки сточных вод достаточно высока и по основным показателям (БПК, нефтепродуктам, взвешенным веществам) приближается к 100 %. Более низкая степень очистки наблюдается по фосфатам. В среднем по всем показателям она составляет 73,8 %.

Качество воды в фоновом и контрольном створах сточных вод после очистки на очистных сооружениях приведено в 3 главе. В фоновом створе реки Б. Черемшан наблюдается превышение над ПДК по БПК, азоту нитрит-ному, аммонийному, фенолу, железу, меди, но, в результате эффективной работы очистных сооружений качество воды в контрольном створе улучшается по сравнению с фоновым. Гидрохимическое состояние реки и Черемшанского залива характеризуется умеренным содержанием органических, минеральных, взвешенных и моющих веществ.

Необходимым условием при использовании ОСВ в качестве удобрения является отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду и здоровье человека. На основании наших исследований получены экологические сертификаты соответствия и паспорта отходов, которые рекомендуют использование осадков непосредственно или в виде компостов, в качестве органического удобрения в сельском хозяйстве; для создания плодородного слоя земли при биологической рекультивации нарушенных земель, полигонов ТБО или специально оборудованных полигонов для отходов 3—4 класса опасности. В осадках сточных вод все показатели не превышают допустимые значения в соответствии с ГОСТ 17.4.3.07—2001 "Охрана природы. Почвы", предъявляемые к свойствам ОСВ при использовании их в качестве удобрения. Гельминтологический контроль показал отсутствие в осадках яиц гельминтов, аскарид, власоглава и свидетельствует о том, что применение ОСВ в качестве удобрения не приводит к загрязнению почвы патогенной микрофлорой. Осадки сточных вод г. Димитровграда по содержанию тяжелых металлом отвечают нормативным требованием. Расчеты показали, что при дозах ОСВ 20 и 40 т/га количество ТМ ни по одному элементу не превышает МДУ их поступления в почву с осадками сточных вод и накопление их в растениеводческой продукции не происходит. Проведенные исследования свидетельствуют о положительном влиянии ОСВ на увеличение урожайности и улучшение качества растениеводческой продукции и на перспективность экологически безопасного их почвенного размещения. Кроме того, эколого-экономическая оценка показала, что применение ОСВ дает положительный эффект не только по натуральным показателям производства, но и приводит к росту его объемов, что благоприятно сказывается на снижении себестоимости и ведет к повышению уровня доходности. При этом величина прибыли возрастает за счет двух факторов: роста объема продаж и снижения себестоимости.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Починова, Татьяна Владимировна, Ульяновск

1. Агроклиматические ресурсы Ульяновской области. JL: Гидрометео-издат, 1993. 128 с.

2. Айлер Р. Распространенность химических элементов. М.: Мир, 1963.162 с.

3. Аксютина Ю.В. Изучение показателей для мониторинга накопления тяжелых металлов сельскохозяйственными культурами // Проблемы регионального экологического мониторинга: Материалы I научно-практической конференции. Н.Новгород, 2002. - С. 5-6.

4. Алексеев А. А., Зырин Н. Г. Диффузия кадмия в почвах // Почвоведение. 1980. - № 3. - С. 66-73.

5. Алексеев Ю.В. Осадки сточных вод в качестве удобрения./ Ю.В.Алексеев, Г.Б. Рабинович, Т.И. Аллилуева // Химия в сельском хозяйстве. 1986. - № 12.-С. 27-30.

6. Алексеев Ю.В. Качество растениеводческой продукции. Л., 1978.1. С. 47.

7. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. — Л.: Агро-промиздат, 1987. 142 с.

8. Андронова Л.А. Эколого-агрохимические оценки применения осадков сточных вод и компостов на основе коры и лигнина при выращивании сельскохозяйственных растений на дерново-подзолистой почве / Автореф. дисс. канд. биол. наук. М.: МГУ , 2002. - 25 с.

9. Аристархов А.Н. Эколого-агрохимическое обоснование оптимизации питания растений и комплексного применения макро и микроудобрений в агроэкосистемах / Дисс. докт. биол. наук / научный доклад. — М.: Изд-во МГУ , 2000. 88 с.

10. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Часть 2 М.: Изд-во МНЭПУ, 2001. - 208 с.

11. Атемасов А.А., Мартынова И. И., Пшеничная С.И., Стеценко С.Ф., Ютина А.С. Основные направления производства органоминеральных удобрений на основе осадков сточных вод.-М.: Институт экономики жилищно-коммунального хозяйства АКХ им. Памфилова, 1990.-80 с.

12. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983.248 с.

13. Баранников В.Д., Кириллов Н.К. Экологическая безопасность сельскохозяйственной продукции. М.: Колос, 2005. 352 с.

14. Безруков М.Е., Гелашвили Д.Б. Региональные особенности экологического прогноза // Проблемы регионального экологического мониторинга: Материалы I научно-практической конференции. — Н.Новгород, 2002. С. 13-15.

15. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде.-JI.: Химия, 1985.-32с.

16. Бингам Ф.Т., Перья Ф.Д., Джерелл У.М. Токсичность металлов в сельскохозяйственных культурах // Некоторые вопросы токсичности ионов металлов.-М.:, 1993.-С. 101-103.

17. Бинеев Р.Г., Козакова Х.Ш. Хелаты микробиогенных металлов в системе почва-растение-животное. — Казань. -1987. — 26 с.

18. Биогеохимические основы экологического нормирования. / Под ред. М.В.Иванова, В.Н. Башкина М.: Наука, 1993. - 304 с.

19. Бояркина М.А. Разработка и исследование структур аэраторов, формированных на базе мотальных паковок специального назначения.// Ато-реф. дис.канд. тех. наук.-М., 2009.-16 с.

20. Благовещенская З.К. Утилизация осадка городских сточных вод. / З.К. Благовещенская, Н.К.Грачева, Л.С. Монгиндовид, Т.А. Тришина //Химизация сельского хозяйства—1989—№10.-С.73—76.

21. Большаков В. А. Загрязнение почв и ратительности Тяжелыми металлами. / В.А. Блыпаков, Н.Я.Гальпер, Г.А. Клименко, Т.И. Лычкина. М.: Гидрометеоиздат, 1978.-49 с.

22. Васильев О.А., Михайлов Л.Н. Научные основы и практическое рекомендации по применению осадков точных вод в качестве удобрений в сельском хозяйстве Чувашкой Республики. -Чебоксары: Колибри, 2004.-120 с.

23. Витковская С.Е., Дричко В.Ф. Влияние компоста из твердых бытовых отходов на урожай зерновых культур и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы // Агрохимия. 2004. - № 6. - С. 35-41.

24. Воробейчик Е.М., Садыков А.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень) Екатеринбург: Наука. УФИ, 1994. - 280 с.

25. Воробьева Р.П. Использование осадков сточных вод. / Р.П. Воробьева, А.С. Давыдов, Л.Ф. Новикова, Е.А.Пивень, А.В. Шуравилин // Агрохимический вестник. 2000. - № 6. - С. 36-37.

26. Временные правила охраны окружающей среды от отходов производства и потребления в Российской Федерации, 1994

27. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Флоринский М.К. Легкоразлагаемое органическое вещество и эффективное плодородие почв. // Земледелие: -1995.-№ 1.-е. 10-12.

28. Гарабаджиу А.В., Отходы в доходы. // Экономика и время.- 2007. -№ 17 (652).-С. 12-13.

29. Гармаш Н.Ю., Графская Г.А., Гармаш Г.А. Основные критерии оценки загрязнения почв тяжелыми металлами // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М: Почвенный институт им. В.В.Докучаева РАСХН, 2002. - С. 56-57.

30. Гелашвили Д.Б., Басуров В.А., Ефимов Н.И. Эколого-экономический анализ опасности для окружающей среды предприятий агропромышленного комплекса // Эколого-экономические основы формирования агробиоценозов.-Н.Новгород, 2002. -С. 31—35.

31. Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.020-94 Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах. Утверждены Минздравом России 27.12.1994 г.

32. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. СанПиН 2.1 5.980-00.-М.: Федеральный центр Госсанэпидемнадзора Минздрава России, 2001.-24 с.

33. Гляденов С.Н., Трясцина Н.П., Нарин В.П. Новые проектные решения по очистке бытовых стоков. // Экология и промышленность в России. — 2004. № 4. - С. 25-28.

34. Гончарук Е.И., Сидоренко Г.И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве М.: Медицина, 1986. - 320 с.

35. Горохова С.Г. Исследование осадка сточных вод г. Невинномысска с целью использования его в качестве удобрения. // Науч. Тр. Вып. 44. - Т. 1. -Ставрополь, 1981.

36. ГОСТ Р 17. 4.3. 07-2001: Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений-М.: Издательство стандартов, 2001.-5 с.

37. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2005 году».-М.: 2006.-482 С.

38. Гузеев B.C., Левин С.В. Перспективы эколого-микробиологической экспертизы состояния почв при антропогенных воздействиях // Почвоведение. 1991.-№ 9. - С. 50-62.

39. Гринь А.В., Содержание свинца в растениях и почвах. //Бюлл: Почв. ин-таВАСХНИЛ: -1981 № 27. -с. 30-33.

40. Дабахова Е.В. Научное обоснование использование органических удобрений промышленного производства в агроэкосистеме: Автореф. дисс. док. с.-х. наук.-Н. Новгород: 2005.-17 с.

41. Дегодюк Э.Г. Использование осадка сточных вод кожевенного производства в качестве удобрения // Агрохимия. 1983. - № 12. - С. 69.

42. Дикун П.П. Бензопирен.-в кн.: Вредные химические вещества. Углеводороды, галогенопроизводные углеводородов. -Л.: Химия, 1990.-е. 236-250.

43. Дмитриев В.И. Эффективность различных доз и сроков внесения осадков сточных вод. // Труды ВИУА им. Д.Н. Прянишникова.-Вып. 46.-1969.

44. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 315 с.

45. Дымчишина Л.В.Экологическая диагностика илов и донных отложений естественного и искусственного происхождения. //Международный конгресс «Энергетика 3000», Обнинск, 12-16 окт., 1998, тез. докл.- Обнинск, 1998.-С. 25-26.

46. Емцев В.Т. Микроорганизмы и регулирование их деятельности в почве // Известия ТСХА, 1982. Вып. 6. С. 104-113.

47. Емцев В.Т., Ницэ Л.К., Покровский Н.П. Несимбиотическая азотфик-сация и закономерности её функционирования в почве // Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. М.: Наука. 1985а. С. 213-221.

48. Емцев В.Т., Ницэ Л.К., Годова Г.В. Эффективность фотосинтеза и активность фиксации азота в корневой зоне сельскохозяйственных растений

49. Минеральный и биологический азот в земледелии СССР. М.: Наука, 19856. С. 252-259.

50. Жукова Л.А., Пехлецкая А.Ф., Сулима А.Ф. опыт применения осадка сточных вод (ОСВ) городских очистных сооружений (ГОС) в качестве удобрений в севообороте. В кн.: Почвозащитная обработка и рациональное применение удобрений. - 1989. - С. 121-127.

51. Жукова JI.A. Осадки сточных вод в качестве удобрения. / JI.A. Жукова, А.Ф. Пехлецкая, А.Ф. Сулима // Химизация сельского хозяйства. -1998.-№ 10.-С. 35-39.

52. Закруткин В.Е., Шишкина Д.Ю., Шкафенко Р.П. Проблема нормирования соединений тяжелых металлов в почвах агроландшафтов // Изв. Высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 1995.-№ 3. - С. 76-81.

53. Закруткин В.Е. Распределение меди и цинка в почвах и сельхозкультурах Ростовской области. / В.Е. Закруткин, Д.Ю. Шишкина // Тяжелые металлы в окружающей среде: Тез. докл. Междунар. симпоз- Пущино, 1996.-С. 50.

54. Захаров Н.Г.Эффективность осадков сточных вод в качестве удобрения сельскохозяйственных культур в зерно пропашном севообороте: Авто-реф. дисс.канд. с.-х. наук.-М., 2003.-17 С.

55. Звягинцев Д.Г. Почвы и микроорганизмы. -М.: Изд-во МГУ, 1987.—256 с.

56. Звягинцев Д.Г., Кураков А.В., Умаров М.М., Филипп 3. Микробиологические и биохимические показатели загрязнения свинцом дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1997. - № 9. - С. 1124-1131.

57. Злобин Ю.А. Колесников Е.В., и др. Основы сельскохозяйственных знаний-М.: Просвещение, 1979-120с.

58. Зырин Н.Г. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва растение. / Н.Г. Зырин, Е.В. Каплунова, А.В. Сердюкова // Химия в сельском хозяйстве. - 1985. - № 6. - С. 45-48.

59. Ивчатов А.Л. Малов В.И. Химия воды и микробиология. М.: 2006.-214 с.

60. Иванова А.И. Осадки сточных вод в системах удобрения зерновых. // Зерновые культуры.-1998.-№ 6-С. 10-11.

61. Ильин В.Б., Степанова М.Д., Распределение свинца и кадмия в растениях пшеницы, произрастающей на загрязненных этими металлами почвах. Агрохимия. - 1980. - № 5.

62. Ильин В.Б., Гармаш Г.А. Поступление тяжелых металлов в растение при их повышенном содержании в почве // Изв. сиб. отд. АН СССР , 1981.-Вып. 2. -№> 10.-С. 49-56.

63. Ильин В.Б.Тяжелые металлы в системе почва-растение Новосибирск: Наука, 1991. - 150 с.

64. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнения окружающей природной среды. — М., 1993.-36 с.

65. Кальнер В.Д. Спустя 100 лет мы можем опять увидеть мир. // Экология и промышленность в России. 2004. - № 4. — С. 2.

66. Капелькина Л.П.и др. Использование осадков сточных вод для рекультивации земель // Земледелие. 1984. - № 4. — С. 42-43.

67. Кардиналовская Р.И. Некоторые нетрадиционные источники и способы приготовления органических удобрений, их использование и эффективность // Агрохимия. 1986. - № 7. - С. 124-135.

68. Касатиков В.А. Влияние термофильносброженного осадка городских сточных вод на почву. / В.А.Касатиков, В.Н.Попов, В.Е. Руник // Химизация сельского хозяйства. — 1990. № 2. - С. 51-52.

69. Касатиков В.А. Влияние ОСВ на почву. // Химизация сельского хозяйства. 1991. - №1. - С. 58-61

70. Касатиков В.А. Критерии загрязненности почвы и растений микроэлементами, тяжелыми металлами при использовании в качестве удобрения осадков городских сточных вод. // Агрохимия — 1991. № 11. - С. 78-83.

71. Колесников С.И., Казеев К.Ш. Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям М: Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева РАСХН, 2002.-49 с.

72. Котти В.К. Изменение химического состава почвы в результате применения органно-минерального удобрения на основе осадка городских сточных вод. // Применение удобрений, микроэлементов и регуляторов в сельском хозяйстве. 1989. - С. 42-45.

73. Коренова Т. С., Гольдфарб Л.П., Туровский И.С. Сельскохозяйственное значение утилизации осадки сточных вод как удобрения.

74. Кузьменкова A.M., Медведев Я.В. Переработка бытового мусора в компост // Сельское хозяйство за рубежом. 1976. - № 3. - С. 11-13.

75. Лукин С.В., Явтушенко В.Е., Солдат И.Е. Накопление кадмия в сельскохозяйственных культурах в зависимости от уровня загрязнения почвы // Агрохимия. 2000. - № 2. - С. 73-77.

76. Лукин С.В., Мирошникова Ю.В., Авраменко П.М. Мониторинг содержания тяжелых металлов в почвах Белгородской области // Агрохимия. -2002-№8-С. 86-91.

77. Лукин С.В., Кононенко Л.А., Мирошникова Ю.В. Влияние кадмия на развитие фотосинтетического аппарата и урожайность яровой пшеницы // Агрохимия. 2004. - № 3. - С. 63-68.

78. Лукиных Н.А., Проблема обработки осадков городских сточных вод. / Н.А.Лукиных, И.С. Туровский И.С. // Городская канализация (обработка осадков городских сточных вод). -М: ОНТИ АКХ, 1970.-С. 3-13.

79. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Платежи за загрязнение окружающей среды. / Инженерная экология. М.; «Высшая школа» том 2. -1996.-С. 232-251.

80. Малахова С.Д. Агроэкологическое обоснование почвенного пути утилизации осадков городских сточных вод (на примере г. Калуги). Автореф. дисс. кад. б. наук. Калуга, 2007.-24 с.

81. Мачадо М.А. Влияние длительного применения удобрений на накопление тяжелых металлов в почве // Современные проблемы оптимизации минерального питания растений: Материалы научно-практической конференции. Н.Новгород: НГСХА, 1998. - С. 50-52.

82. Мерзлая Г.Е. Экологическая оценка ОСВ. // Химия в сельском хозяйстве. 1995. - № 4. - С. 38-42.

83. Методологические рекомендации по изучению эффективности нетрадиционных органических и органоминеральных удобрений (под ред. Н.З. Милащенко) М.: РАСХН, 2000. 37 с.

84. Методические указания по определению тяжелых металлов в продукции растениеводства и кормах. М.: ЦИНАО, 1992. -12 с.

85. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель М., 1995.

86. Микроорганизмы и охрана почв / Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: МГУ, 1989.-206 с.

87. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Агрохимия, биология и экология почвы. -М., 1990.-С. 33.

88. Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения М.: Колос, 1993. - 415 с.

89. Минеев В.Г. Экологические функции агрохимии в современном земледелии// Агрохимия. 2000—№ 5. -С. 5—13.

90. Михайлов JI.H., Попова Л.Г. Влияние осадков городских сточных вод на урожай и качество озимой пшеницы (Материалы научно-практической конференции «70 лет научно-производственному объединению «Нива Татарстана»). Казань, 1991.-С. 156-158.

91. Михайлов Л.Н. Влияние ОСВ г. Самара на урожайность сельскохозяйственных культур в условиях среднего Поволжья. — Самара. 1998. — С. 121-123.

92. Мишин П.Я. Динамика содержания меди и цинка в яровой пшенице по фазам развития. // Агрохимия. — 1967. № 2. — С. 62-66.

93. Минкина Т.М. Методические аспекты почвенного-экологического мониторинга // Плодородие-2002. № % (8). -С.33-35.

94. Мусихина Т.А. Региональные нормативы содержания химических элементов в поверхностных водах // Экология и промышленность России -2001.-№5.-С. 26-28.

95. Мускаев Д.А. Изменение удобрительных свойств осадков городских сточных вод в результате их обработки с целью обеззараживания. / Д.А. Мускаев, Я.А. Касатиков, С.М. Касатикова // Науч. труды Центр. Торфобо-лотной станции, 1987. С. 133-140.

96. Мускаев Д.А. Сравнительная эффективность различных видов осадков городских сточных вод. / Д.А. Мускаев, Я.А. Касатиков, С.М. Касатикова // Науч. труды Центр. Торфоболотной станции, 1987. — С. 140-146.

97. Неорганическая химия. Под ред. Г.П. Хомченко, И.К. Цитовича, 2-е изд. перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1982. 464 с.

98. Никитишин В.И., Терехов JI.M., Личко В.И. Формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность фотосинтеза растений в различных условиях минерального питания // Агрохимия. 2007. № 8. С.35-43.

99. Никитина З.И. Микробиологический мониторинг наземных экосистем—Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. — 222 с.

100. Никоноров A.M., Хоруджая Т.А. Экология. -М.: Приор, 1999.

101. Ничипорович А.А. Фотосинтез и теория получения высоких урожаев. М.: Изд-во АН СССР, 1956. 94 с.

102. Ничипорович АА. Некоторые приемы комплексной оптимизации фотосинтетической деятельности и продуктивности растений. Важнейшие проблемы фотосинтеза в растениеводстве. М.: Колос, 1970. 178 с

103. Новиков Ю.В. Расчет предельно допустимых сбросов. / Экология. Окружающая среда. М. 1999. - С. 198-204.

104. Нормативные данные по предельно допустимым уровням загрязнения вредными веществами объектов окружающей среды: Справочный материал. СПб., 1993. - 233 с

105. Нолль И.Ф. Агропочвенные районы Ульяновской области // Сб. докладов Ш-й межобластной конф. почвоведов и агрохимиков Среднего Поволжья и Южного Урала, 1964. С.63-70.

106. Обухов А.И., Поддубная Е.А. Содержание свинца в системе почва-растение // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Л.: Гидрометеотиздат, 1980. С. 185-190.

107. Панин М.С. О влиянии экологических условий на варьирование содержания микроэлементов в растениях // Бюлл. Поч. инст. им. В.В. Докучаева. М., 1980. - Вып.24. - С. 11-13

108. Панин М.С., Гулькина Т.И. Влияние удобрений на сорбцию меди основными типами почв Семипалатинского Прииртышья // Агрохимия — 2004.-№ 1.-С. 75-85

109. Пахненко Е.П. Осадки сточных вод и другие нетрадиционные органические удобрения. М.: 2007.-311 с.

110. Пахненко Е.П. Роль почвы и удобрений в устойчивости растений к патогенным грибам в агроценозах: Автореф. дисс. докт. биол. наук. М.: Изд-во Моск. ун-та., 2002. - 614 с.

111. Пейве Я.В. Микроэлементы в комплексе минерального питания растений. Рига. Зинатне, 1975. - С. 22-26.

112. Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве: Списки Института общей и коммунальной гигиены им. Сысина. М., 1980,1982, 1985,1987.

113. Покровская С.Ф., Касатиков В.А. Использование осадка городских сточных вод в сельском хозяйстве. М., 1987. — С. 2-3.

114. Попова А.А. Влияние минеральных и органических удобрений на состояние тяжелых металлов в почвах // Агрохимия. — 1991. № 3. - С. 62-67.

115. Прянишников Д.Н. Агрохимия. Избр. соч. Т.1. М.: 1965. -767 с.

116. Рещецкий .Н.П. влияние осадка сточных вод на агрохимические, биологические свойства дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы и урожай сельскохозяйственных культур. Дис.канд. с.-х. наук, 1991. —189 с.

117. Родионов А.Н., Сергиенко Б.С., Семенов Б.С. Приемы и способы утилизации ОСВ почвенным методом. / Экологически безопасное использование и утилизация ОСВ и животноводческих стоков в сельском хозяйстве. -Барнаул. 2000. - С. 355.

118. Рыбакова Б.А., Шафирян Е.М., Карпухин А.И. Современные методы определения фосфора и подвижный фосфор в почвах-М.: ВНИИТЭ-ИСХ, 1981.-47 с.

119. Садовникова JI.K. Химические свойства почв и окружающая среда // Экология и почвы. Избранные лекции VIII-IX Всероссийских школ. -М.:ПОЛТЕКС, 1999.-С. 110-116.

120. Самойлова Т.С. Микрофлора и активность биохимических процессов в почвах, загрязненных тяжелыми металлами // С-х биология. 1985. -№9.-С. 13-22

121. СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения», 1997.

122. СанПиН 2.3.2.560-96 «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов».МЗ РФ 1999г.

123. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ. СанПиН 42-128-4433-87. М., Минздрав СССР, 1987. - 10 с.

124. Сергиенко Л.И. Экологический безопасный способ утилизации осадков сточных вод. / Л.И. Сергиенко, Б.С. Семенов, Н.А. Мосиенко // Аграрная наука. 1993. - С. 29-30.

125. Слипец А.А. Агроэкологическая оценка почвенного пути утилизации осадков сточных вод в севообороте. Автореф. дисс. кад. б. наук. Калуга, 2007.-23 с.

126. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления М.: Колос, 2002.-229 с.

127. Соколов М.С. Возможности получения экологически безопасной продукции растениеводства в условиях загрязнения атмосферы (экотоксико-логический аспект). Сообщение 1 // Агрохимия. — 1995. № 6. - С. 107-125.

128. Соловьев Г.А. Использование комплексных вытяжек для определения доступных форм микроэлементов в почвах // Мониторинг фонового загрязнения природных сред. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989. - Вып. 5. -С. 216-227.

129. Соколов О.А., Черников В.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Книга 1. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды. Пущино, ОНТИ ПНЦ РАН, 1999. 164 с.

130. Сорокин Н.Д. Оценка микробиологической активности почв // Тезисы докл. II съезда общ. Почвоведов России. Кн.1. СПб.: 1996. С.291-292.

131. Сюняев Х.Х., Слипец А.А., Тютюнькова М.В. Технология и экономика почвенного пути утилизации осадков сточных вод с иловых площадок //Естествознание и гуманизм. Сборник научных работ. Том 2, № 4. — Томск, 2005.-С. 41-42.

132. Справочная книга по производству и применению органических удобрений. ВНИПТИОУ: Владимир, 2001. - 496 с.

133. Справочник. -Л.: Химия, 1968. -С. 167.

134. Староверова А.В. Нормирование токсикантов в почвах и продуктах питания. / А.В. Староверова, Л.Б. Ващенко // Агрохимический вестник. — 2000.-№2.-С. 7-10.

135. Степанюк В.В. Влияние комплекса техногенных элементов на химический состав сельскохозяйственных культур // Агрохимия. 2003. - № 1. -С. 50-60.

136. Степанюк В.В. Влияние сочетания соединений тяжелых металлов в растения // Агрохимия. 2000. - № 1. - С. 74-80.

137. Степанов А.Л. Ассоциативная азотфиксация и денитрификация в дерново-подзолистой почве при внесении минеральных удобрений. Автореф. дис. канд. биолол. наук. М.: МГУ, 1985. 21 с.

138. Столетова Е.А. Гречиха. 3-е изд. перераб и доп. М.Л.: Гос. изд-во. с.-х. литературы, 1958. 256 с.

139. Стратегия использования осадков сточных вод и компостов на их основе в агрикультуре. / Под. ред. Н.З. Милащенко, ВИУА им. Д.Н. Прянишникова. — М.: Агроконсалт, 2002. 140 с.

140. СютаЯ., Васяк К. Принципы естественного использования осадка сточных вод // Междун. с/х журнал 1983 - № 2. - С. 48-53.

141. Трофимов С.Н., Варламов В.А. Агрохимические критерии устойчивости дерново-подзолистых почв в агроландшафте // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. — М: Почвенный институт им. В.В.Докучаева, РАСХН, 2002. С. 21.

142. Тяжелые металлы в системе почва-растение удобрение / Под ред. Овчаренко М.М. М. - 1997. - 290 с.

143. Удобрения органические: Методы анализа. ГОСТ 26712-85. М., 1986.-154 с

144. Федеральный классификационный каталог отходов (приложение к приказу Госкомэкологии России от 27.11.1997).

145. Федеральный закон Российской Федерации «Земельный кодекс Российской Федерации» от 25 октября 2001 г. № 136-Ф3.

146. Хаустов А.П., Редина М.М. О формировании системы экологической отчетности предприятий // Экология и промышленность России 1999 -№ 2-С. 33-36.

147. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах. — М.: МГУ, 1985.-206 с.

148. Хомяков Д.М. Некоторые проблемы использования осадка сточных вод (ОСВ) на удобрение // Земледелие, 1991, № 8. С. 62-65.

149. Хруслова Т.Н. Сельскохозяйственное использование осадка сточных вод. / Т.Н. Хруслова, В.В. Марьина // Материалы Международного совещания по использованию сточных вод в сельском хозяйстве. — М., 1972. — С. 203-210.

150. Цемко В.П., Паламарчук И.К., Залуцкая Г.М. Процессы рассеяния микроэлементов в почве // Микроэлементы в окружающей среде. — Киев: Наук. думка, 1980.-С. 31.

151. Чемаева О.В. Экологическая оценка осадков сточных вод и использование их в качестве удобрений. // Автореф. дисс. канд. б. наук. — Ульяновск. 2003. —22 с.

152. Чеботарев Н.Т. Влияние осадков сточных вод на плодородие дерново-подзолистой почвы // Агрохимический вестник, 1997, № 6. 18 с.

153. Чеботарев Н.Т. ОСВ-на удобрение. // Агрохимический вестник. — 1999-№5-С. 39-40.

154. Чернавина И.А. Физиология и биохимия микроэлементов. М.: Высш.школа. 1970. — 310 с.

155. Черников В.А., Грингоф И.Г. Емцев В.Т. и др. Нормирование загрязняющих веществ в продуктах питания. / Агроэкология. М.; «Колос» 2-е изд.-2004.-С. 131-132.

156. Черных Н.А., Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в биогеоценозах. -М.: Агроконсалт, 2002. -200 с.

157. Шульгин И.А. Растения и солнце. —JI.: Наука, 1970.-120с.

158. Щербаков А.П., Свистова Д.И., Джувеликян Х.А Биомониторинг загрязнения почвы газовыми выбросами автотранспорта // Экология и промышленность России. № 6. - 2001. - С. 26-29.

159. Экологически безопасные методы использования отходов /Р.П. Воробьева, В.Т. Додолина, Г.Е. Мерзлая и др. Барнаул, 2000. -554 с.

160. Экологические требования при подготовке, производстве и использовании органических и органоминеральных удобрений. — М., 1999. -19 с.

161. Экологический словарь. -М., 2001. -831 с.

162. Ягодин Б.А. Сера, магний и микроэлементы в питании растений. // Агрохимия. — 1985. 147 с.

163. Andersson A. Infiutnce of organic fertilizers on the solubility and availabiliti to plans of heave metais in soils // Yrundforatring. —1984. V/ 27, № 4. -p. 159-164.

164. Baxter J.C. et al. Heavy metal retentionin cattle tisues from ingestion of sewage sludge. Journal of Environmental Quality. 1982, VII. №4, 161-177.

165. Bidwell A.M., Dowdy R.H. Cadmium and zinc availability to corn followiny termination of sewage sludge applications. J. Environn. Qual. 1987, 164: 438-442.

166. Bray B.J. et al. Trace metal accumulations in tissues of goats fed silage produced on sewage sludge-amended soli. . Journal of Environmental Quality. 1985, V. 14. №1, 114-118.

167. Brune H. Angewandte Botanik. 1984. B. 58. H.I. S. II.

168. Cavazza C. Centri di raccolta e riciclaggio dei rifiuti solidi e liguidi, urbani ed industriali. Loro transformazione in compost conil metodo della biocon-versione. Agroliol., 1973, № 11, y. 24-35.

169. Criteria and Recomtndation for iand application of sludges in the northeast, pensylvania State University. Bull. 1986. № 851. p. 94.

170. Czekalo Jacek. Osady Sciewe zrodlem materii organicznej I skladni-kow poka rmowych.//Folia univ.adr.Stetin,Agr. — 1999. 77. - P. 33-38.

171. Eliot H.A., Libirati M.R., Huang C.P. Compenitive adsorption of heave metals by soils //J. Environ. Qual. -1986. Vol. 15, 43. P. 214-219

172. Forster D.E. Wasterwater sludge as a fertilizer subslitute (Использование осадка из сточных вод в качестве удобрений) / D.E. Forster, T.J. Logan, r.H. Miller, P.K. White // Publie works. 1976. Vol. 107. № 8. P. 79-80.

173. Goker E.G. The ise of savage sludge in Agriculture wat. Sei Tech. 1983. vol. 15, 195-208.

174. Gypta S.C., Dowdy V.R. Hydraulie and thermal properties of sandy soil as influenced by in corpation of sewage sludge. Soil. : Soc. Amer. 1977, № 4, p. 601-605.

175. Hornik S.B. Utilisation of sewage sludge compostasa soil conditioner and fertilizer for plant growth.// Biocycle.-1984.-V.25.-N 1.-P.1-9.

176. Kandeller E., Kampicher С., Horak O. Influence of heavy metals on the functional diversity of soil microbial cummunities // Biol fertile Soil 1996. 23/ 299-306.

177. Kladivko E., Helson D. Changes in soil propertiens from application of anaerobic sludge. J. Wat. Control Fed., 1979, № 51, p. 325-332.

178. Klein-LangenkoffU., Vetter H. Cadmiumanreicherung in Futerpflan-zenduch Aufname aus Boden und Luft. Landwirtschaft Augewandte, 1986.

179. Kloke A., Schenke H. Queckilber und Cadmium in Boden und Pflan-zen. E.D. Luxemburg.-1975. -E.V.R. 5075, s. 83-97

180. Kuboi Т., Noguchi A. Plant and soil. 1986, V. 92, №3, p. 405.

181. Mach R. Biologische Behandlund und Verwertung organischer Ab-falle.// Zeitschrift fur Kulturtechnik und Flurbereinigung.-1981.-Bd.22.-N 5.-S. 278-285.

182. Nerudova M. Komlexni system hvogeni kaly 2 cistiren odpadnich vod verejnych kanalizaci. 1984. -№ 12. - P.60-110.

183. Novak L.T. Phosphaus movement in soile theoretical aspects / L/T/ Novak, D.C. Adriano. C.A. Coulman, D.B. Shan // J/ Enveronm. Qual. 1975. Vol. 4. H.D. 93-99.

184. Purves D. etall. Sewage sludge // ESCA fechaicab. Note. Vol. 141. P.1.9.

185. Reddy M.J. Поглощение и распределение мадии и цинка в растениях сои и кукурузы из почвы, обработанной осадком сточных вод (США) / MJ Reddy, D. Lamek, М. Е. Rezania // Plant Soil. ISSN. 1989. Vol. 113. № 2.

186. Reddy M.R. Влияние внесения осадка сточных вод на поглощение и распределение железа и марганца в растениях сои. (США) / M.R. Reddy, S.J. Dunn // Biol. AGR. Hottis. 1984. Vol. 2. № 3.

187. Robinson K. Mikrobiological aspects of aerobically triated swine waste / K. Robinson, R.J. Saxon, S. H. Bakster // International symposium on livestock waste procttdings. 1971. P. 225-228.

188. Seitz P. Содержание тяжелых металлов в почве, компостах и овощах (ФРГ) // Incom. AGR. (Verona). 1988. Vol. 44, 24.

189. Singh R.M. Поглощение никеля и кадмия овощными культурами на удобренных осадком сточных вод участках (США) / R.M. Singh, R.f. Kee-feer //AGR/Ecosystems Environm. ISSN.1939. Vol. 123.4. P30-32.

190. Sommer В., Marschener H. Pflanzenverfurbakeit von Schwermetallen //Agrar-Umweltforschund in Baden-Wurtemberg.1986. Bd. 3. S. 3-7, 9-18.

191. Taylor H.M. Managing root systems for effecientater use: An overiew. Limitations if efficient water use in crop production.// Texas Technical University, 1983.-P.-133.

192. Tlustos P. The accumulation of potentially tohic elementes in spinach biomass grown on nine soils treated with sewage sludge. /Р. Tlustos, J.Balik, D. Pavlfkovi, J. Szakova, S. Kewrahun // Rostl. vyroda. -2000. № 1.-C.9-16.

193. Tomati U. Fertilizers from vermiculture as an Option for organic waste recovery //Agrochemia.-l 984. -V. 27. -N 2/3. P. 244-251.

194. Tjell J.C., Hansen J. A., Cristenstn Т. H., Hovmand M.F. prediction of Cd concentration in Danish soils // Proc. Soc. Europians Semposium "Caracterisa-tion, treatment, and use of sewage sladge" Venna, October 21—23. -1980.-P. 652664.

195. Wadder M.D. Heavy metal contrations in halton region soilis: an assessment for future municipal sludge utilization. Gond. J. Soil Sc. 1987.

196. Water S. A review of the agricultural use of sewage Sludge : benefits and potential hazards Korentajer. Arg. 1991, № 3, p. 189-196.

Информация о работе

Починова, Татьяна Владимировна
кандидата биологических наук
Ульяновск, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Экологическая оценка сточных вод г. Димитровграда и эффективность почвенного размещения их осадков в качестве удобрения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы