Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Научно-методические основы широкого внедрения сельскохозяйственного использования сточных вод на орошение в срединном регионе
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Автореферат диссертации по теме "Научно-методические основы широкого внедрения сельскохозяйственного использования сточных вод на орошение в срединном регионе"
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОгДЛШГЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
.V
МОСКОВСКИЙ' ОРДЕ!А ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНА!ДЕШ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи УДС 628.3.35
ДШШ Виктор Алексеевич
ШЧН04ЕГ0ШЕСКИЕ ОСЯОШ ШИРОКОГО ВНЕДРЩ1Я СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ вод НА ОРОШЕНИЕ В СРЩШНОМ РЕГИОНЕ
Специальность 03.01,02 - Мелиорация и орошаемое
земледелие
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва - 1938
Работа выполнена в Ташкентском ордена Трудового Красного Знамени институте ннжиюров ирригации и иешшзтш сельского хозяйства (ИБНйКЗХ).
1'еЛущоя организация - Согагплровсдхоз
О й и ц и а л ь н и о о п п о н е я т к:
Доктор технических тук, профессор,
заслуженны« деятель пауки п техники ШРКСВ
Доктор технических наук, профессор СЕН1КБАЕВ Е.С.
Доктор медкцднскЕХ наук, профессор АТАЕАЕВ Ш.Т.'
Защита состоится " ____ _ «. I9B г.' ка
заседании специализированного С0шта по щшсуэдешш ученой степени доктора нар? в Московском ордена Трудового Красного Сгохони гидромелиоративного института.'
О диссертацией ыожно позяакодшться 8 библиотека Московского гидромелиоративного института.
Отзывы на автореферат просьба гидрзвдять б двух экземплярах с подпись», заверенной печать», по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 19, №51, Специализировашшй Совет Д-120Д6.01.1
Учений секретарь
Специализированного С0вета доктор технических наук;1
профессор ЧШКВСЮШ В.Ф.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность проблем». В обцем водохозяйственной балансе каждого из адциннстрзтизно-хозяйственних районов и целик бассейнов страны вез увеличиваются объемы составляет вода» забираемая из природных водоисточников в системы водопроводов и возвращаемая обратно в виде сточных вод.
Широкое внедрение орошения сточными водаии с предельнга сокращением их сбросов в водоемы и водотоки рассматривается как одно из наиболее эффективных мероприятий водоохраны и повторного использования воды. Бресте с теп в это дело, гребущее соответствующего крупномасштабного планирования и проектирования, до сего времени необходимой организованности не внесено. Одной из причин является отсутствие научно-обоснованных оперативных рекоиендаций, которым иогла бы уверешй руководствоваться проектные институты и водохозяйственные организации.
Научио-;.:етодичесние основы, содержащиеся в работе, в значительной степени заполняют этот пробел некду всесторонне доказанной целесообразностью и практической реализацией внедрения оропешш сточными водами. Позий подход ic реизшш дроблены па долгосрочную перспективу, глубокий анализ существующего состояния, методика прогнозирования ресурсов сточных вод и площадей ороиения, водоохранная а экономическая эффективность, предложения по организационно-технический мероприятиям и др. язляеися нов игл ыслодоа в решшз ироблени 065.GS( координируемой ГШ1Т) и "Человек и биосфера"{ координируемой Ш'£СЕО)и составляет нлучиуз новизну работы.
Предлагает» паушо-иетодкчеекко основы иомно отнести к
первым в этом разрезе фундаментальным работам по Срединному региону, охватывающему бассейны Оби-Иртыша и Аральского моря, создающим организационно-методическую базу как для дальнейшего широкого развития орошения сточными водами, так и для утверждения определенной школы проектирования и обучения специалистов и студентов гидромелиоративного профиля.
Шрокое внедрение орошения сточными водами является реализацией задач, поставленных основными направлениями развития народного хозяйства, пленумами ЦК КПСС и Продовольственной программой (1982 г.) в части рационализации использования и охраны природных ресурсов и максимального повышения социально-экономического уровня, как городов, так и сельских объектов (в т.ч.^животноводческих комплексов).
Выведение сточных вод на орошение в целом облегчает условия канализования всех населенных пунктов и прошредприятий к способно обеспечить преодоление имеющегося в этом отношении значительного отставания, особенно в части строительства и эксплуатация очистных сооружений канализации.
Особо велико водоохранное значение выведения сточных вод на орошение вместо сброса их в водоемы.
Исходя из принципа широкого территориального внедрения рассматривается крупный Срединный регион в пределах 38-62° северной широты, включавший бассейны Оби-Иртыша и Аральского моря с исключением крайних северных территорий я тундры. Эти бассейны объединяются:
- общими тенденциями развития регулярного орошения,
- повсеместным наличием очагов образования сточных вод,
- необходимостью коренного улучшения водоохранных мероприятии
- обычно применяемым совместным рассмотрением регионов Средней Азии к Западной Сибири, являющихся соседннш взаимнодопоянл-щши друг друга,
- наличием и в том, и в другом регионе конкретных изучаемых объектов и возможность получения широкого диапазона показателей для последущего применения.
Одновременно в работе раздельно показаны специфические особенности кавдого бассейна и специальными расчетами по административно-хозяйственным объектам определена прогнозные ресурсы сточных вод и площади орошения, составляющие для бассейна Оби-Иртыша около 3100 млн.м3 в год и 1090 тыо.га для бассейна Аральского моря 4500 млн.м3 в год и 750 тыс.га, т.е. для Срединного региона 7600 млн.м3 в год и округленно 1800 тыс.га.
В общие объемы сточных вод включаются комцунальво-бытовце п промышленные сточные воды, а такие поверхностные сбросы и дождевые воды городских и сельских объектов о введением коэффициентов реальности их использования в зависимости от местных конкретных условий. При этом в пополнении общего водохозяйственного баланса учитываются только те сточные вода,'которые направляются на орошение вместо их бесполезного сброда, создающего безвозвратные потери. Сельскохозяйственное использование на орошение рассматривается как наиболее надежное и экономичное из всех возможных способов утилизации и обеззараживания сточных-вод. Дополнительные затраты на их устройство окупают а! не более чем за 5 лет (в некоторых случаях менее) за счет реализации дополнительного чистого дохода.
¡¡ельи_рэботы является общее исследование проблема, анализ современного состояния, обобщение имеющегося опыта, создание нового подхода к решению проблема и разработка предложений для
крупномасштабного планирования, широкого внедрения, сельскохозяйственного использования сточных вод на орошение. Работа рассчитана на применение как в министерствах и ведомствах, так и в проектных и научно-исследовательских институтах, в значительной степени уие использующих рекомендации автора.
Уае в процессе разработки отдольные материалы и рекомендации, использовались МШОС УзССР, Ш и БХ УзССР, некоторыми промышленными министерствами, областными управлениями водных ресурсов и институтами Союзгипроводхоз, Средазгиироводхлопок, Уб!1Ш1 санитарии и гигиены, Узгилросельсгрой и другими.
Теоретической и методической основой работы являются решения и указания партийных съездов и пленумов, официальные нормативно-технические документы по вопросам водоотведения и использования сточных вод на орошение, многочисленный отчетные и проектные материалы, а также результаты собственных исследований, систематизированные и обобщенные в направлении создания действенного связующего звена ыекду принципиальной постановкой вопроса и реальным его осуществлением.
Из научно-методических основ вытекают следующие положения, выдвигаемые автором к защита:
- необходимость перестройки в оценке и подборе комплекса организационно-технических мероприятий, обеспечивающих требуемую ресурсосберегающую и водоохранную стратегию водоотведения на базе сельхозиспользования сточных вод;
- необходимость организованного массового взврдаа повсеместно образующихся сточных вод на повторное использование в орошении с реализацией их оросительной и удобрительной способности, а также высокой очистительной и продуктивной способности почвы;
- обязательность применения крупномасштабного рассмотрения проблемы на долговременную перспективу с анализом всего комплекса условий формирования и возможностей реализации в орошении вместо практикуемого выборочного подхода к отдельным объектам;
- необходимость включения ¡3 используемые ресурсы кроме основных категорий водоотведения (коммунально-бытовых, промышленных предприятий), также сточных вод сельских объектов (в том число животноводческих комплексов) дождевых водостоков и поверхностных сбросов, выводимых помимо систем канализации (обычно не рассматриваемых в общем составе сточных вод), с учетом коэффициентов реальности, зональности и возврата;
- принципиальные технологические схемы выведения сточных вод па орошение в ирригационные системы с обеспечением санитарно-гигиенических требования п необходимого уровня сельскохозяйственного использования, управления, регулирования, механизации, автоматизации и контроля.
Научная новизна состоит в примененной впервые пирокомэсш-табном комплексном рассмотрении на долговременную перспективу всех факторов елияния, определяющих рациональное использование сточных вод на орошение всех категорий водоотведения в составе обще_мелиоративных мероприятий при обеспечении высокой водоохранной, водохозяйственной и экономической эффективноети.
Научная ноьизна выражается в обосновании новых зависимостей целенаправленного использования всего комплекса как ранее известных, ток и вновь изученных факторов, начиная от формирования сточных вод и организации их выведения на ороиение, кончая созданием необходимых условий для широкого внедрения, с реализацией задач, поставленных Продовольственной программой и ссно-
вами экономического развития страны.
Практическая ценность и реализация работы выразились в многолетней (с 1948 г.) пропаганде орошения сточными водами, в общих ц конкретных рекомендациях автора, в консультациях, в статьях, в проектах Канализации, в схемах сальхозиспользования, а также в осуществлении на иаогах производственных объектах
Заторкали работы включены в состав разработ&нных:- ведомст-гсншас строительных норм ВСН-33.2.2.02.86 ("Оросительные системы с использованием сточных вод") положены в основу подготовленной к изданию монография, в состав технико-экономических обоснований (Т80) и схема Союзгинроводхоза по Срединному региону.
Разработаны рекомендации по внедрению орошения сточными водами в административно-хозяйственных областях.
Материал используется в учебном процессе ТШШЖХ.
¡'моющиеся в диссертационной работе развернутые расчеты с разделением по бассейнам й административным областям, выпол-ншшие на Сазе научно-методических основ, рекомендуются для использования в качестве справочного материала для планирования и проектирования.
Апробация работы. Основные положения, фрагменты работы с проектные проработки докладывались на республиканских совещаниях и конференциях, на заседаниях научно-технических советов:
- на конференции Главсрсдазирсовхозстроя по водопроводно-кднализационноиу хозяйству Голодной степи;
- на нпти республиканских паучно-техничзских конференциях но с/х использованию сточных вод и охраны природы;
- на двух конференциях ВАСХНИЛ (секция с/х использования сточных вод);
- в совете Главсельхознауки МСХ УзССР;
- на научно-технических советах УзГосстроя, ТаджшсГос-строя, КиргизГосстроя по вариантам с/х использования сточнщ вод в проектах канализации городов Самарканда! Дуианбе, Фрунзе;
- на трех научно-технических советах ВН1Ш по с/х использованию сточных вод (ВИЛО "Прогресс");
- на ученой Совете ТИИИИСХ.-
Публикация. До те:ге диссертации опубликованы 34 работа из 43 выполненных автором статей, отчетов, проектов, рекомендаций.
Объем работы. Диссертация состоит из пяти глав и заключения, занимающих 320 страниц текста, 25 рисунков. Библиография с включением зарубежной литературы составляет ¡Sù наименований. Приложения к основному тексту занимают -¡0 страниц. Поо-форшшемые приложения составляют 50 страниц.
Первая глава содерг.пт основные положения-не сельскохозяйственному использованию сточных вод на орошение в Ср-единнс:/. регионе с аналитически«-обзором существующего состояния и установлением об^ей направленности и методики выполнения работу.
К концу ХГХ века организованные поля ороыения сточили водами имеются во многих странах: в Германии, Польше, Чехословакии, Венгрии, Болгарии, Англии, Франции, Индии, Австралии, ЮАР, Канале, Мексике и Соединенных штатах Америки. В СИА opû^s-ипе сточными водэаи применяется в Айове, '.'ппинсотз, Висконсина, Огайо, Флориде, Мичигане. Большое распространенно орошение
сточными водами получило в Индии, обладающей особо благоприятными для зтого климатическими условияии.
Б нашей стране история сД использования сточных вод начглаатся с полива отдельных мелких огородных участков и, по пере развития водопроводно-канализационного хозяйства, сточные воды применяются на орошение все в более широком масштабе. Первые коммунальные поля орошения были построены в Одессе 1887-1888 гг., в Москве - Люблинские полп орошения в 1898 г., в Киеве в 1692 г. К настоящему времени имеется большое количество сельскохозяйственных объектов, использующих сточные воды на своих полях с той или иной степенью организованности и соблюдения необходимых агрохимических и санитарно-гигиенических требований.
Органами водного и сельского хозяйства в настоящее время учитываются только те объекты, которые осуществлены по специальным проектам и надлежаще согласованы со всеми инстанциями. Б то ке время отдельными колхозами и совхозами, не говоря уяе о мелких индивидуальных хозяйствах, эффективно применяет-; ся орошение сточными водами, осуществленное без проектов и не принятое на учет. В наибольшей степени такое неорганизованное ороыениз распространено на юге Казахстана и особенно в республиках Средней Азии.
В Украинской ССР организованное использование сточных вод на орошение имеет место на площади порядка 90 тыс.га. Крупнейшей в УССР и СССР является Еортническая система площадью 24,6 тыс.га на сточных водах г.Киева. Б УССР имеется большой опыт использования на орошение сточных вод сахарных заьодол.
В РСФСР общая площадь орошения сточными водами превышает 30 тыс.га. Иапбольпий масштаб с/х использования сточных над я длительный период организованного оропения имеет место в Волгограде, где промстоками Волжского химкомбината и хозбыто-выми стоками с 1970 г. орошается площадь более 4,5 тыс.га. В Белгородской области с 1964 г. на орошение в массовом масштабе используются :?.пзотповодческпэ стоки комплексов крупного рогатого скота (КРС).
В Московской области ¡шеегся ряд объектов ороаения сточными водами производственного и произъодсхвепно-зясперимен-тального характера, в той числе оросительные системы совхоза Ногинский, совхоза-комплекса крупного рогатого скота Вороново, Кузнецовского и др.
На Урале и в Западной Сибири также имеется ряд объектов орошения сточными водами с той или иной степенью организованности. '
В Казахской ССР, в основном входящей б границы Срединного региона, ебцая площадь орошения сточными водами, учтенная органами^'водпого и сельского хозяйства, составляет в сумме при-герло 4,50 тыс.га.
Орошение сточными водами имеется в северных районах -в КустанаПской области (г.Рудный - 815 га, г.Лисаковск - 144 га) и в областях Целиноградской, Карагандинской, Устькаменогорсгсой, АктпбинскоЯ, Северо-Казахстанской, Джезказганской, Уральской. В nrxHtix районах имеются Алнаатинская и Чимкентская системы и ряд других.
Е Узбекской ССР пироко применяются сбросы сточных вод в
оросительно-сбросныс и коллекторно-дренанные енотами, с водой которых выводятся на орошение либо сбрасываются в естественные водоема, в реки. Б связи с этим в органах водного хозяйства нет отдельного учета используемых на орошение сточных вод. !,;ногиэ ирригационные системы фактически являются ирригациоиао-сточнши, вода в которых, при отсутствии надлежащего разбавления, но соответствует санитарно-гигиеническим требованиям и порей представляет прямую' угрозу здоровью населения п скота. В таких каналах как Салар, Ниинес Бозсу, Скаб, Сакович, коллек-торы-обросы в Ферганской долине и во многих других, сточные годы составляют основную кассу воды.
С определенной степенью условности в УзССР в состав земель, оровдеикх с использованием сточных вед, ноашо включить зоны: Ташкентскую (30 ткс.га), Фергапо-Маргиланскую (7С0 га), Самаркандскую (5 тыс.га), Навопйскую (700 га) -и др. Разработан ряд проектов использования на орошение сточных вод киеотноеод-ческих комплексов и птицефабрик.
Проекты использования городских и поселковых сночных вод пока не1.' разрабатываются пи проектными институтами коммунального хозяйства и промышленных министерств, ни проектными институтами водного хозяйства.
Б Таджикской СОР такае имеет место использование на оро-панка сточных вод, сбрасываемых в ирригационные системы, но в значительно меньших размерах, чем в УзССР.
Сточные воды городов Ленилао'зда и канибадама сбрзсшшиг-ся в Сырдарью и разглзешше с речной водой используется на гро~ кэкке в системах орошения ЕальвсрзкискоЙ и Голодной степи.
В Киргизской ССР, входядоп в границы Срединного рзгисча,
практикуется орошение сточными водами на площади, превышающей 5,0 тыс.га, в том числе на сточных водах г.Фрунзе порядка 4,5 тыс.га. Б течение более 50 лет сточные воды г.Фрунзе, транспортируемые открытым каналом до р.Чу (28 км), интенсивно используются на ороаеннз (в вегетационный период) всеми хозяйствами, находящимися вблизи канала (совхозами, колхозами), индивидуальными хозяйствами. Для защиты от загрязнения озера Есснк-Куль населенные пункты и оздоровительные объекты побс-рехья канализу1эгся с выведением сточных вод на орошение.
В Туркменской ССР повсеместно шеются самые благоприятные условия для использования сточных вод на орошение - длительный теплый период, супесчанные и песчашше почвы, необходи- , мость строгой экономии воды и ее повторного использования. В связи с этим в Туркменской ССР в I960 г. был осуществлен один из первых объектов организованного орошения сточными водами в Средней Азии - совхоз Карадамаг (под Аахабадом) по предлохе-нпя института Ленгипрогор. Вместе с том, водоотведение в республике слозилось по самому упрощенному пути и основная масса сточных вод Ашхабада, Чэрдноу, Цари и др. выводится в пески -в накопительно-испарительные пруды.
Многочисленными примерами организованного и неорганизованного использования сточных вод на орошение и большим количеством проведенных исследований неоспоримо доказана высокая целесообразность применения этого способа как весьма эффективного водохозяйственного и водоохранного мероприятия. Однако, несмотря на определенную активизации в этом процессе, вырцзив-олуыся в проведен:;;! ряда ьсесоюных и республиканских совещаний
и конференций, в создании специализированных научно-исследовательских организаций (в той числе Всесоюзного научно-производственного объединения "Прогресс" по с/х использованию сточных вод)у объекты орошения сточными водами практически остаются единичными объектами. Внедрение орошения сточными водами не приобрело массового характера и не базируется на соответствующем крупномасштабном планировании. В планах министерств и ведомств эти объекты вообще отсутствуют, а проектные институты разрабатывают только единичные проекты.
Основной направленностью работы принято обобщение имеющихся материалов, использование и создание на их основе рекомендации по крупномасштабному планированию и проектированию, без которых не может быть осуществлено массовое внедрение.
Накопленный опыт орошения сточными водами и результаты исследований позволили сформулировать агробиохимлческие и санитарно-гигиенические основы внедрения с/х использования еточнд'^д . , . Почва - конечная инстанция, принимающая и полностью перерабатывающая все органические загрязнения. Все иивущие на земле организмы-бактерии, простейшие, растении и кивотиые, в коночном итоге, попадают в почву и как б и возвращают все органические вещества, взятие в своз время из нее, пополняя, в свою очередь, органические вещества почвы, которые являются основой ее плодородия - гумус (перегнои). Очистительная способность почвы хорошо известна; Почва является природным дисперсным биогенный телом, в котором протекают слознии (¿«шчоскио,физико-хиаические, химические и микробиологические процессы. Она за-дергавдет взвешенные и красящие вещества и многие минеральные и
органические растворенные ингредиенты, вступающие с лочвоиог-лощавщим комплексом в соответствующие биохимические реакции и превращающиеся в простые вещества (углекислый газ, воду, бикарбонаты, нитраты и др.).
Хороио известно, что хозяйственно-бытовые сточные воды с примесью до 50^ промстоков практически могут быть повсеместно приняты всеми видами почв, включая пески и гравелистые грунты за исключением, псналуй, только скалистых пород. Реке-цие вопроса заключается в подборе состава с/х культур, определении реяшмов орошения, агротехники и т.д. в паидом отдельном случае.
Сточные годы городов н поселков, как правило, отличаются слабощелочной реакцией (р!1 7,2-?,?), невысокой минерализацией (535-580 кг/л), благоприятным соотношением двух- и одновалентных катионов (1:1) к содержанием элементов питания на уровне азота - 22-39, фосфора - 4-6, калия - 10-19 мг/л.
Сточные воды предприятий текстильной промьшленности (суконных, тонкосуконных, хлопчатобумажных и отбельно-красиль-пых фабрик, ковровых и меланнезых комбинатов) имеют щелочную реакцию (р'1 7,0-11,0), более высокую минерализацию (485-1474 мг/л) с преобладанием щелочных катионов (натрия). Большинство стоков химических предприятий плохо влияют на почву. У сточных вод предприятий лицевой промышленности - более благоприятный состав и выие удобрительная ценность.
Сто чане годи сельских объектов, в том числе ¡животноводческих комплексов имеют высокую удобрительную способность.
В обде;/г составе сточных вод рассматривается такяе поверх-
постные сброса сточных вод (помимо канализация) к доздевые' стоки, которые также обладают и оросительной, и удобрительной способностью. Выращивать при поливе сточными водам практически можно все сельхозкультура, кроме овощей, употребляемых в сыром гиде.
Имеется специальная классификация В.Т.Додолиной (БНШ "Прогресс") по удобрительной ценности различных видов сточных вод.
Имеются нормативы Минводхоза СССР ВСН-33-2.2.02.86 по оросительным системам с использованием сточных вод, согласованные с Госстроем СССР (1985 г.), Минздравом СССР (1935 г.), Мансельхозом СССР (1985 г.). Имеются "Санитарные правила устройства и эксплуатации ЗГО" Минздрава СССР (1985 г.). В заключении первой главы подробно описывается и анализируется накопленный опыт орошения сточными водами в Казахстане и в республиках Средней Азии.
Общее развитие орошения в Срединном регионе, как ч во всей стране, является государственной политикой, направленной на дальнейшее повышение эффективности сельского хозяйства. При этом, конечно, должны быть использованы всевозможные источники орошения, в том числе и непрерывно возраставшее количество сточных вод. Развитие регулярного орошения в Срединном регионе планируется Союзгипроводхозом и областными гипроводхозами:
На перспективу
В бассейне Оби-Иртыша 5500 тыс.га
В бассейне Аральского моря 9520 тыс.га
Привлечение сточных вод в качестве одного из источил-
ков ороиениа сопровождается, конечно, определенными дополнительными работами и капитальными вложениями (на сооружение • выводных коммуникаций, хозпетьевых водопроводов), которые так и должны рассматриваться как дополнительные к основным мероприятиям по организации регулярного ороиения или даже как мероприятия по совершенствованию и реконструкции основного водохозяйственного освоения.
Эффективность орошения сточными водами выражается в повторном использовании и экономии воды вообще, в повышении урожайности с/х культур как за счет преобразования богарного земледелия в поливное, так и за счет утилизации удобрительных веществ с соответствующей экономией искусственных удобрений.
•I
По содержанию I главы делается вывод, что накопленный опыт орошения сточными водами и результаты исследований доказывают высокую целесообразность и эЗумктивность применения это.о способа.
Вторая глава содержит характеристику специфичности сточных вод и условий их использования на орошение, исвоцаот сос-.тояние общей изученности этого вопроса, состояние проектирования и строительства объектов орошения сточными водами, а г г» к ¿¡и технологии организации ороиения и материалы собственных исследований.
К специфическим чертам орошения сточными водами относив,:;
1) круглогодовое паае«(ис.эдоа поступление сточных вод от канализованных объектов к орошаемым полям;
2) качество воды, отличное от воды естественных а од о лоточников, зависящее от состава и характера канализуете обгек--
тов;
3) необходимость при использовании сточных вод соблюдения более строгих санитарно-гигиенических правил и требований;
4) необходимость предварительной подготовки (очистки сточных вод), которая должна быть обеспечена до их поступления на орошение за счет организаций, создающих сточные воды;
5) специальный подбор культур, водоохранные мероприятия, оплата труда и т.д.
Основное развитие исследовательские работы по с/х использованию сточных вод получают с 1950-60 гг. с вынесением их результатов на Всесоюзные и республиканские совещания и конференции. Всеми исследованиями достаточно глубоко показана общая водоохранная и водохозяйственная эффективность использования сточных вод аа орошение и установлены основные зависимости и связь. Вместе с тем, недостаточное изучение организационных форм и взаимоотношений мезду вододателяки и водоиспользователями требует внесения необходимой ясности применительно к производственным условиям.
Состав и степень необходимой подготовки сточных вод для выведения их на орошение зависит от многих, иногда даже противоречащих друг другу, условий. Исходя из максимального сохранения удобрительных свойств воды,очистные сооружения должны задерживать минимальное количество биогенных веществ. Вместе с тем, на очистшх сооружениях должна быть достигнута максимальная степень обеззараживания и дегельминтизации. Для проведения поливов дождевая нем необходима высокая степень освобождения от взвешенных веществ. Можно считать, что все звенья очистных сооружений,
б которых происходит осаждение взвеси, необходимо считать обязательными.
Очень большого внимания заслуживают такие звенья, как биологические и накопительные пруды, использующие солнечную энергию и другие естественные факторы для развития биоценоза и обеспечивающие полное обезвреасивание при сохранении в основном удобрительной ценности сточных вод.
Наибольшее распространение в практике использования сточных вод имеют поверхностные самотечные способы полива, которые требуют очень тщательной планировки поливаемых карт. Применение поливных трубопроводов в значительной степени увеличивает производительность труда поливальщика, облегчает водо-деление и устойчивость подачи поливной воды в борозды, улучшает использование поливаемой площади. Для подачи сточных вод на орошение карты .монет быть использована общеоросительная сеть при обеспечении сз достаточной изолированности от контактов с людьми и животными, Перспективным, позволяющим автоматизировать полив по бороздам, является подземный поливной трубопровод (ППТ).
Животноводческие стоки по химическим, физико-мехшшчес-киц, седи'пптацяоннш, санитарно-гигиенический показателям существенно отличаются от коммунальных сточных вод и тем более от чистой годы. Оросительные системы, использующие животноводческие стоки круглогодового или сезонного действия долкны обеспечивать рациональную утилизацию содержащихся в них питательных Езгрсгз и почвенное обезвреживание.
Я кэотендану вреивйи большинство полей, орошаемых сточ-
нам. волами, слояилось, исходя иа практических потребностей' tax am иных хозяйств, имеющих возможность получать сточные поды. Наблюдение п изучение таких полей в УзССР проводится начиная с 1950 г. по настоящее время на конкретных объектах в городах Самарканде, Бухаре, Навои, Фергане, Коканде, Ташкента, Алмалыке, Фрунзе, Ахангаране, а такяе в совхозных поселках Голодной стопи.
Комплекс исследоЕэний по специальной программе в 19811983 гг. был проведан автором -на сточных водах Самарканда в производственных условиях (в колхозе ш.Энгельса и совхоза ш.<.Ленина). На орошаемцх картах площадью по 30-50 га изучались вопросы формирования сточных вод и их качества, различные орошаемые культуры, реним орошения, а также оросительная способность, урожайность и вопросы дегельминтизации сточных вод в естественных условиях. УрокаЛнссть хлопчатника устойчиво поддерживалась на уровне 33,5 ц/га. В работе приводятся соот-т :??ет.вуювдае краткие 'выборочные материалы.
Во всех случаях в невзгетационный период имеют мсото сбросы сточных вод в открытые водоемы и водотоки. Но в КазСОР ;щеются объекты, сбросы сточных еод которых в течение круглого года выводятся в крупные накопительные пруды больной емкости.
В качестве примеров правильно организованных 3110 можно ;/гозать 8П0 г.Рудного, г.Дисаковска, г.Чимкента, г.Ашхабада, х.Алм-Лты. Обзор существующих и проектируемых полей орошения еючнш.ш водами показывает, что в большинстве случаев площади у отдельных комплексов ¡;;.:еюг величину 500-1000-га, в значительно^ мечьдай степени порядка 100 га и менее. Площади орошения
от 100 до 1000 га не создают основы для организации самостоятельного специализированного хозяйства и должны входить в состав земельного фонда совхоза и колхоза без изъятия земельных участков.
В КазССР имеются и эксплуатируются крупные пруды-накопители в Кустанао, Рудном, Лнсаковске, Петропавловска, Целинограде, Караганде, Ермаке, Джезказгане, Чимкенте. Очень многие отдельные промпредприятия и сельскохозяйственные предприятия такке имеют соответствующие более мелкие пруды-накопители. Включение прудов-накопителей в общую систему сброса и использование сточных вод на орошение во всех случаях является целесообразным и в принципе возможным. Объемы прудов-накопителей должны быть рассчитаны только на сезонное регулирование и на должны превышать годовых объемов воды, выводимых системами канализации.
По содержанию 2 главы делается вывод о том, что достигнутая степень изученности вопроса позволяет рекомендовать широкомасштабное повсеместное развитие сельскохозяйственного использования сточных вод на орошение.
В третьей главе на базе материалов I и 2 глав> формулируются научно-методические основы сельскохозяйственного использования сточных вод на орошение.
Научно-методические основы являются связующим званом между достигнутой изученностью проблемы орошения сточными водами и ее практическим осуществлением.
В качестве основополагающего npmmf принцип обязательного возврата воды из систем водоотваденйя на повторное использо-
вадий с целью максимального сокращения забора свегей воды из водоисточников и их действенной охраны от загрязнения и истощения.
Повсеместность образования сточных вод требует соответствующего массового охвата объектов водоотведопия и создания необходимых условий для широкого внедрения, которое в настоящее время далеко не обеспечивается. Условия широкого внедрения в свою очередь могут и долины быть созданы на основании самостоятельного изучения его спсщфши, начиная от процесса формирования сточных вод и кончая выведенцем их непосредственно на орошаемые поля, начиная от общей переориентации в оценке проблемы, кончая структурой хозяйств,цршшацщюс сточные ьеды. Изучение и расширение широкого внедрения становятся одним из важнейших раздолов проблемы.
В общий объем образующихся н используемых сточных вод включаются:
1) коммунально-бытовые сточные воды городов и ИГТ с учетом коэффициентов реальности нх использования в процентах от общего объема - от 0,3 (па первый этап) до - 0,50-0,60 (на перспективу);
2) промышленные сточны^ воды с использование« нх половинного объема, пригодного для орошения, с коэффициентом реальности также 0,3-0,4 и 0,5-0,5;
3) стоки сельских объектов с коэффициентами реальности их использования 0,30 и 0,50;
4) поверхностные сбросы (помимо систем канализации) с коэффициентами реальности их использования 0,3 и 0,5;
1 т
5) дождевые и поверхностные сточные воды с коэффициентами реальности их использования до 0,2 и 0,'+.
Приведенные коэффициенты реальности использования сточных вод являются укрупненными я усредненными на основании многочисленных факторов их определяющих, которые на могут быть установлены точно (реальные сроки осуществления систем канализования, степень охвата отдельных объектов, материальные и финансовые возможности, наличие проектно-сметной документации, необходимость проведения дополнительных исследований, увязка с мероприятиями водоохраны и др.).
Использование сточных вод на ороаение обеспечивает:
1) Высокий водоохранный эффект, выражающийся в совершенствовании очистки сточных вод и сокращении (или полном прекращении) их сбросов в поверхностные водоемы.
2) Эффект экономии и повторного использования воды, ы-'рззэюципся во вторичном использовании образующихся сточных вод, обладающее удобрительными свойствами.
3) Эффект прироста орошаемых площадей, обеспечиваемый объемами сточных вод, выводимых на орошение, вместо их бесполезного сброса в пески, в коллекюрно-дракашше сети, в крупные бессточные водоемы, накопительные пруды (типа Лрнасайс-кого и Сарыкамышского) и т.д.
4) Экономический эффект, обусловленный всем комплексом мероприятий, Еыракзющийся в увеличении чистого дохода по всей площади с/х культур орошения с использованием сточных вод за счет утилизации их удобрительных свойств, экономии искусствен«их удофенаК к других факторов.
££
река.
I гН Очистные ^ сооружения
"К
I
I
I
I
ОРОСИТЕАЬ
О-аситеАь
/М\= Е^емя сгсгзль-" Лозанне'/ стопных вщ
Вод с пробо,о •Канализация Дождите од
^еорганигсзсн^йе позерхносте-ь сбросы поуг'/з канэлизацки
г Принципиальная технологическая схема выведения
КОМ.БЫТОВЫХ-К ПРОИЗВЭДСТБРИИЬ1Х СТОЧНЫК ВОД
и до«;дботвод
Рмс |
В зависимости от конкретных условий объемы- сточных вод, направляемых на орошение вместо их бесполезного сброса, по отношению к общему объему образующихся сточных вод оцениваются соответствующими зональными (3 зоны) коэффициента?® пополнения водных ресурсов.
Во всех случаях совхозы, колхозы, спецхозяйства, спецучастки должны обеспечивать условия для приёма сточных вод и рея-табельного их использования по соответствувгцему оргтехплану. При этом предварительная подготовка сточных вод, а также часть затрат на транспортирование и орошение полей долят обеспечиваться за счет номинального хозяйства, промышленных министерств и объединений.
Степень необходимой предварительной подготовки сточных эод и состав очистных сооружений целесообразно постепенно переориентировать в направлении максимального внедрения естественной биологической очистки - в прудах и полях орошения. Оросительная способность сточных вод оценивается по нормам орошения, принимаемым в соответствии с рекомендациями для ковкретннх местных условий.
В системах орошения без накопительных прудов используются, в основной, объе?лн сточных вод, выводимые в вегетационный период,, т.е. не более 50$ от общего годозого объема сточных вод с увеличением вегетационных гидромодулей за счет соответствующего привлечения ирригационной вода.
В системах орошения с накопительными прудами теоретически моает быть использован весь годовой объем сточных вод, практически же с учетом коэффициента полезного действия нако-
пителышх прудов 0,6-0,8 может быть использовано примерно' 80$. При этом система обеспечивает необходимые гидромодули без подпитывания свекей водой и необходимость разбавления определяется требованиями к качеству поливной воды.
Нагрузка сточных вод на I га по основным питательным элементам определяется на основе баланса веществ, вводимых в почву с поливной водой и выносимых урожаем.
Особое значение имеет обоснование оптимального мелиоративного режима учитывающего одновременно требования растений, свойства почв, наличие водных ресурсов и их качество, а такие влияние на окружающую территорию. Целью орошаемого земледелия вообще и особенно сточными водами должно быть не только их обеззараживание, но и сохранение и улучшение плодородия почв при различном обеспечении растений водой (особая остороаность должна иметь моею при использовании черноземных почв).
Б определении расчетных площадей орошения в пределах каждого из рассматриваемых районов дошш участвовать:
- к-во объектов с накопительными прудами,
р, рг р^ - распределение объектов по зонам, характеризующие степень возврата на орошение, $
- объем сточных вод за год, м3/год,
- объем сточных вод за вегетационный период, м3,
- оросительная норма, м3/га/год,
- к/во объектов орошения сточными водами,
- к-во объектов без накопительных прудов,
ВОДОХРАНИЛИЩ
Условные обозначения
•сети сточных вол —Сети овцего назначения
(ДЛЯ ОРОСИТЕЛЬНЫХ и сточных ьол.)
\ НАСЕЛЕННЫЕ ПУНКТЫ
-ОРОСИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ
¡Г ~ -^ЛРЕНАЖНО^-КОЛЛЕКТОРНАЯ
Яг^
КОНТРОЛЬНЫЕ ПУНКТЫ ЗЙ-' МЬ1КАК>ЫНЕ СИСТЕМУ (КП)
Х^ ПОЛЯ ОРОШАЕМЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТОЧНЫХ 60Д
Рис. 2. Принципиальная вероятная районная схема
ВЫВЕДЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОЛ НА ОРОШЕНИЕ (В ЗОНАХ НОВОГО ОСВОЕНИЯ)
Непременный заключительным звеном сельскохозяйственного использования сточных вод на орошение являются ороситель-но-сбросные сети, расположенные на полях орошения.
В принципиальных технологических схемах выведения сточных вод в оросительные системы должны быть отражены все конкретные местные условия: по формированию и состояния) сточных вод, по обеспечению охвата (с надлежащим канализованием) всей орошаемой площади, по рациональности технического решения и технико-экономических показателей по водоохранному эффекту и удовлетворению санитарно-гигиенических требований.
Общая структура капвложений и эксплуатационных расходов для'определения прямого экономического эффекта принимается следующая.
I. Капитальные затраты
А, Основные капитальные затраты - общие водохозяйственные вложения по линии водного хозяйства порядка 5000 руб. на I га, в том числе 50$ по зоне водообеспечения и 50$ по зоне сельскохозяйственного производства.
Б. Дополнительные капитальные затраты яа выведение сточных вод в зону орошения (в зону сельскохозяйственного производства), по тао.1 I
Таблица I
!Кал.затр.ч1Кап.затраты наШароднохозяйс?:-,руб.nal j.r/1 га ороиаемоЙ(венная отрасль Обвести |год ст.вод|ллощади,руб/га|
а) При средней оросительной норне 3500 м3/га В зоне водообеспсчения
Очистные сооружения 0.25 0,25x3500 = 880 Кокыун.х-во
(в т.ч. сооружения .
доочистки 0,10 0,10x3500 = 350)Сельское х-во
Выводные кошуникации 330 (водное х-во)
_______
В зоне с/х производства
Хоз.пиьевые водопроводы 25 Сельское х~во
В том числе: Всего 1295 руб.
Коммунальное хозяйство ■ '880 руб.
Сельское хозяйство 415 руб.
б} При средней оройиз^льной норме 6000 м3/гэ
3 зоне водообеспечеиия
Очистные сооруязния 0,25 0,25x6000 =1500 Коммун.х~во
JB т.ч.сооружения .
доочистки 0,10 0,10x6000 = «ю)Смьоков х_во
Бнводные коиыуиикадии ' 390 (водное х-во)
1890 руб.
В зоне с/х производства
Хоз.питьевые водопроводы 25 Сельское х-во
В том числе; Коммунальное хозяйство Сельское хозяйство
Всзго: I9Í5 руб.
1500 руб. 'fI5 руб.
П. Эксплуатационные расходы
В составе эксплуатационных расходов учитывается все необходимые издержки.
Экономический эффект с учетом образования дополнительного чистого дохода и исключения сооружений доочистки по формуле приведенных затрат П « Э + Е «К составляет для бас-сзйна Оби-йргыша 56 руб/га в год и бассейна Аральского моря 153,5 руб/га в год.
Выводы по 3 главе: глубокое изучение проблемы с/х использования сточных вод на орошение позволяет сформулировать научно-методические основы широкого его внедрения, опирающегося . >М обязательность крупно -аситабного рассмотрения проблемы па долговременную перспективу в увязке с регулярным ороиение:л с обеспечением-максимального использования оросительной и удобрительной способности сточных.вод, а также очистительной и продуктивной способности почвы.
В четвертой главе рассматривается сельскохозяйственное использование сточных вод на орошение в бассейне Оби-Яргыяа. В главе в развернутой виде определены объема сточных вод па орошение и площади орошения с подразделением но бассейна:.: рек, по экономическим районам и административный областям, что является справочным материалом для использования в крупномасштабном планировании и проектировании. В заключении даны технико-экономические показатели.
В бассейн реки Обь входят роки: Иртыш, Тобол, Томь, каждая из которых имеет свои притоки и очаги загрязнения, особенно стоками крупных городов.
Основным определяющим фактором всех категорий водоотведения и объемов сточных вод в прямом или косвенном виде является численность населения. Численность существующего населения принята по опублик ванным данным Госплана СССР, перспективная - ориентировочно ао проработкам Ссюзгипроводхоза, Союзводоканадпро-еята, Средазгипроводхлопка.
Таблица 2
Прогнозные объемы сточных вод для использования на орошение
Республика
Прогнозируемая численность населения, млн.чел.
:в т.ч.
всего:сельско :го
| Объеш сточных вод(|. мля.ц /год_
общий
:в т.ч. могущие :быть использов., :на орошение
:в т.ч. планируемый на :орошение
:млн.м :% от об-:мля.м от :в год :щего :в год :общего : :объеыа : :объеыа
РСФСР 24,В 4,1 11590 6 515 56,3 1992 17,3
КазССР 9,7 2,8 4154 2076 51,2 1093 26,3
34,5 6,9 157774 8591
54,0
3085 19,7
В общем объеме наибольшее количество составляют кои-ду-нально-бытовые - около 48?'; стоки промпредприятий - 20%, стоки сельских объектов - 12%, поверхностные сбросы - 20$.
Для определения оросительной способности принимаются средние норш орошения 2600-3600 ыэ/га.
Таблица 3
Оросительная способность
Кол-во .'Средняя :Прогн.кол-:Планирусше площади осад- гнорма :во исподь-горошения ("базовый" : орошения :зуешх ст.шрирост) •
Республика
ков,
ш7год : мз/га ;*ОД5/шн.
тыс. га
:% от площади
:регулярного
•.орошения
РИСР КазССР
350-480 200-380
2600 3600
1992 1093
784.8
306.9
19,5 20,9
ЗС85 1091,7
19,6
Выводы по 4 главе: Прогнозные расчеты в масштабе как вое-го бассейна Оби-Иртыша, так и отдельных административных областей и районов рекомендуются к использованию в крупномасштабной планировании внедрения ороаения сточншщ водами на площади 1100 тыс.га.
В питой главе рассматривается сельскохозяйственное использование сточных вод на орошение в бассейне Аральского моря. Приведено краткое гидрографическое описание бассейна, определены прогнозируемые (общие объемы сточных вод, а также планируете для орошения их ресурса и вероятные площади орошения в составе перспективного регулярного орошения.).
В бассейн Аральского моря входят:
- бассейн р.Амударьи,
- бассейн р.Сырдарьи,
- бассейн бессточных рек Приаралви (?у, Талас,. Ссса а др.).
Обций сток составляет 127,0 ки3/год-
В ближайшей перспективе планируется увеличить площадь орошаемых земель в республиках Средней Азии па сравнении а современной (5,0 идя.га) почти до 8,5" или.га и далее- до 13-15 шш.га.
Реки Сырдарвя и Амударья в последний период времени подверглись и продслззвт подвергаться загрязнении сбросами хсзбктовшс и прс1п;пленннх сточных вод,- сбросными- и дреназнкми (минерализованными) с с/х поле.'!, жяпстповодчестпги стоками. Но р.Сырдарье гзсыгз загрязняется води, правобережных притоков-Чярчила- и Лхапгарана. Наибольшими очагами загрязнения: являются города: Ташкент, Чирчик, Ангрен, Алмалык,- Бекабад, Езыл-срда, Казалинск.
В настоящее время сточные вода после той иди- иной, степени очистки (ззчаступ, без очистки) сбрасываптсп либо, в общехозяйственные водоемы и оросительно-сбросане септ,- либо в естественные бзссючннз понижения рельефа, я пески и лишь в незначительной степени непосредственно используются на ороиенпе.
Сросятельяо-сбросзыз сети не обеспечивают: необходимого разял—
г
гения и, по существу, превращается в открыта канализационные коллектора, с которыми имеет- место повсеместный. контакт населений п скот^ в массовом масштабе» Вследствие этого органами
здравоохранения, в районах сброса сточных вод и прохождения " загрязненных водотоков, отмечается высокий удельный вес заболевания кишечными инфекциями, особенно в районах, расдоло-яенных шяе городов и райцентров.
Из водохозяйственного баланса республики полностью выпадают воды, сбрасываемые в естественные попикения рельефа и пески, а также в створы водотоков, нш:е которых нот ирригационных водозаборов. При слозиваемся положении в настоящее время в общехозяйственной балансе участвуют примерно 50$ образующихся сточных вод.
В состав рассматриваемых объектов сбросов сточных вод не включаются сбросы возвратио-коллеторных вод с с/х полей, сбросы гидроэлектростанций и других крупных энергетических объектов, непосредственно возвращаемые в водохозяйственные системы, а такне сбросы талых и дождевых вод, отводимых в открытые сбросныо сети.
В работе в развернутом виде определены общие прогнозные объемы образующихся сточных вод, объемы, могущие быть использованными на орошение и объемы, планируемые к использованию в вегетационный период с дифференциацией по бассейнам рак и областям.
Е общем объеме наибольшее количество сточных вод составляют коммунально-бытовые - около 50%, стоки промпредприятий -15%, стоки сельских объектов - 10>з, поверхностные сбросы -25% и более.
Таблица 4
Прогнозные ресурсы сточных вод в бассейне ' -*"
Объеш сточных вод
:в т.ч. могущие :планируемые я общие :быть исаользо- '.использованию : ванными__:___
|мля.м3 1% от :шш.м3:% от об-:в год :общего :в год :щего : :объема : :объема
Уз ССР 27,4 7690 4945 64,2 2473 32,2
ТаддССР 6,5 1742 1095 62,0 547 31,0
КиргССР 6,5 1774 1099 62,0 549 31,0
КазССР 6,4 1904 1264 66,2 632 33,1
ТуркмССР 2,8 1045 654 62,8 327 31,4
Итого: 50,0 14155 9057 64,9 4528 32,4
Для определения общей оросительной способности средняя норма орошения в среднем принимается 6000 м3/га.
Исходя из сказанного выше, в работе в развернутом виде определены оросительные способности (вероятные прогнозные площади орошения) с разделением по бассейнам рек и административным областям. Эти развернутые данные являются удобным справочным материалом в крупномасштабном планировании и проектировании.
В настоящее время, как указано выше, тлеются достаточно большие объемы сточных вод, сбрасываемых в общие оросителъпо-
Респу блика
-и^их пио-
:ная численность :населе-:ния,млн. :чел.
сбросные сети, ж, зашил образом, участвующие б общей водохозяйственном балансе ж абычном орошении .площади около 150 тас. га, но ле в явде .зелигедадьческЕХ лолай орошения (ЗШ ш СХПО). ;Эта .существующая форма сельскохозяастБШяаго есяользо-вшгля сточтгх .вод ыагет рассматриваться лее векоторая переходная форма, характерная даш современного состояния, л требует соответствующего упорядочения.
-В общеувязочшх технологических схемах для яяадсй области должна -быть четко отделена та часть сети, .которая предназначается доя.лрнема сбросов сточных вод. Эта ■засть сети дола-,на (главным :образом сбросная) подвергаться постоянному строгому санитарному контролю. Остальную сеть (главным образом оросительную) ¡необходимо освободить от дриеыа сточных вод, за ишишчеяивд.лшнцевых участков, выходящих .непосредственно на поля прошения, :ае используемых для транзита яа ыгаележаща участки.
Л сводном яиде расчетные площади .орошения на перспективу .приведены в табл..5.
3 ¡бассейне Аральского торя в аридной зоне использование сточных люд .на срошеяие, ¡вводимых в состав источников срэае-:1шя, 'конечно, особо ¡аффективно, как в -отношении охраш водных ресурсов и их рацишшдьного использования, так и и отношении прироста орошаемых площадей и общеЗ .экономической эффективности.
.В -главе 5 .определены прогнозируемые ресурсы сточных вод для орошения для бассейна Аральского моря.'До нашил рас-
четам, устройство выводных коммуникаций требует дополнительных затрат порядка 390 руб. на га, но при этом обеспечивает дополнительный чистый доход порядка 170 руб./га в год.
Таблица 5
Оросительная способность (планируете площади) орошения за счет объемов вегетационного периода)
Республика
Осадки, ¡Средняя мм в год:норма :ороше-:нкя, : м3/га
Ресурсы сточных:Оросительная вод,шш.м3/год :способность
:планир. : :% от общие :к исполь: тыс. :шгана гзованию : га :рег. : : :ороше-:_ : :аия
УзССР 100-300 6000 4945 2473 413,6 7,9
ТаджССР 100-300 6000 1095 547 91,2 10,8
КиргССР 100-400 6000 1099 549 92,8 8,4
КазССР 400 ' • 6000 1264 632 107,2 9,3
ТуркмССР 100 6000 654 327 54,4 4,3
9057 452В 758,6 8,3
Выводы по 5 главе: Прогнозные расчеты 5 главы и ¿¡формулированные в главе 3, научно-методические основы конкретизируются по административным областям и районам бассейна Аральского моря к рекомендуются к использованию в крупномасштабном планировании внедрения орошения сточными водами па общей площади почти 750 тис.га.
■ За
3 А К Л Ю Ч С Н И Е
В решении вдаязпших задач, поставленных бсновными направлениями развития народного хозяйства, пленумами ЦК КПСС и Продовольственной программой, особое место занппаот вопрос всемерного повышения благосостояния народа и сохранения природных богатств, повышения социзльно-культурного уровня и рационального использования природных ресурсов.
В направлении росэния именно этих'задач в выполненной работе:
- изучен и обобщен пиевдинея зарубежный и отечественный опыг использования сточных вод на орошение в обширной Средип-нои рогкоив, охватывающей бассейн Оби-Иртыша и Аральского моря, как по отчетный материалам, гак и собственным обследованиям
и исследованиям,
- дана оценка состояния внедрения орошения сточными водз-£:з, САзржпваюцсгоал отсутствием соответствующего научно-обоснованного плана внедрения и необходимой лроектно-сыотной документации,
- даны научно-изтодлческие основы дальнейшего пнроко-наоптзбиого планирования и внедрения орошения сточными водами. Показана роль ороаения почвы как среды, заверившей кругооборот органических веществ при наиболее эффективном использовании их удобрительного и теплового потенциала,
- видвинут п научно-обоснован новый принцип крупномасштабного планирования, проектирования и внедрения, .
- выдвинута и научно обоснована методика определения расчетных объемов сточных вод е включением всех категории во-доотведенця (иоммунально-биговух, проиышлелшк, сельских объектов
н поверхности* сбросов) с учетом конъюнктурных факторов н з сопоставлении с планируемым регулярный орошением,
- выдвинут и научно- обоснован новый принцип технико-экономической оценки затрат на выведение сточных вод на орошение с рассмотрением их как дополнительных к основным по обцо-молиоративному освоении,
- обобщен опыт применения прудов-накопителей в казСС?
и показана их значительная роль в увеличении объемов использования сточных вод,
- показано значение выведения сточных вод на ороиение, обеспечивающего массовое развитие канализования сельских объектов, в том числе животноводческих комплексов, и подъем социального благоустройства на селе в соответствии с решениями Майского (1982 г.) пленума ЦК КПСС и задачами по реализации Продовольственной программы.
Применяемое с давних времен орошение сточными водами, превратившееся сейчас в крупную проблему водостведения и сельскохозяйственного использования сточных вод, изучается давно и всесторонне как-на основе целенаправленных исследований, так и практического осуществления на многих конкретных объектах. •
Повсеместность образования сточных вод в течение круглого года и их специфичность требуют соответствующего массового охвата водоотведения и создания необходимых условий для широкого организованного внедрения, которое в настоящее время далеко не обеспечп.за.ется. Широкое внедрение в свою очередь требует ■ самостоятельного изучения, начиная с процессов управляемого формирования сточных вод а кончая выведением их на поля орошайна
и определенной переориентации как в принципиальной оценке проблем, так и в определении структуры хозяйств принимающих сточные воды. Изучение и решение именно этой части проблемы становится одним из важнейших разделов ее осуществления.
Научно-мелодические основы сельхоз.использования сточных вод являются связующим звеном'между достаточной изученностью проблемы орошения сточными водами и ее практическим осуществлением. Длительный период многостороннего изучения проблемы и комплекс проведенных исследовании в УзССР подтверждаем целесообразность широкого внедрении орошения сточными водами как мероприятия, обеспечивающего высокою водоохранную, водохозяйственную и экономическую эффективность.
Из всех возможных путей использования наиболее рациональным является выведение сточных вод на орошение, т.к. почва всегда была и будет конечной иксвиццаей дошкиавцеВ и полностью перерабатывающей все загрязнения, все органические вещества,попадающие па нее непосредственно ;:ли чориа водный фактор. Почва,обладающая наиболее высокой очистительной спо-со&юсты^ додала рассматриваться во jjoux случаях как заключительное звено водоотведепия, способное обеспечить самую полноценную очистку и обеззараживание. В процессе предварительной подготовки (обработки) сточных вод ;;ад;шо быть найдено оптимальное сочетание необходимых параметров кэчоосии н .максимального сохранения удобрительных свойств.
Использование почвы в качестве 3.ir.cp.\iiU);ioro сьена естественной очистки и обвззарсмсшдоия об«сгчауг нре^щшааизь-в>ю ичистку на искусственных очистит ооду&лши, в Частсвгл дает возможность "¡¡с^личепил соср^оппй дсоч:;стг.и, т^обуомих
при сбросах в поверхностные водоемы.
Сельскохозяйственное использование сточных вод на орошений "удобно оценивать по их оросительной и удобрительной способности; водоохранное значение - сокращением пли полный прекращением сбросов-в открытые водоемы. При этом только крупноиасатабноа комплексное рассмотрение всех факторов влияния, впервые примененное автором, позволило дзть всестороннюю оценку и сформулировать основную сущность проблемы.
Это - остро назревшая необходимость возврата повсеместно образующихся сточных вод по повторное использование в орошении с реализацией их оросительной и удобрительной способности в комплексе с очистительной и продуктивной способностью, лошз.
Орошение сточными водами в принципе возможно всюду в любых условиях почЕОгрунтев (зз исключением опальных пород), при соответствующем составе сопровождающих мелиоративных мероприятий. Но, в каядоы случае доляно быть проведено определение необходимого режима, учитывающего одновременно всю совокупность предъявляемых требований растений, свойств почв, наличия водных ресурсов (сточных вод) и их качества, а такие влияния на окружающую территорию. Целью орошаемого земледелия с использованием стачных вод доляно быть по только их обеззараживание, по к охрана и улучшение плодородия почв при различном обеспечении растений водой. Во всех случаях, особенно в условиях черноземов, не должно бы^ь допущено прогрессивное загрязнение и деградация почвы.
Повсеместность образования сточных вод требует четкой увязки принимаемых решений с помощью специальных технологи-
ад
ческих схем. Это тем более необходимо, что в районах существующего развитого орошения, сточные воды всех объектов практически выводятся в общие оросительпо-сброспые системы с нарушением действующих санитарно-гигиенических требований.
Сельскохозяйственное использование сточных вод является достаточно слскиой многосторонней проблемой, осуществление которой требует прежде всего действенной координации Госэгропрома и водного хозяйства. Это должно выразиться в соответствующих планах внедрения, учитывающих такг.с проведение исследовательски; робот по изучению местных факторов влияния на организацию орошения» по уточнению расчетных параметров, по определению актуальных организационных форм, по экономической основе и т.д.
Научно-методические основы предназначены для использования в Министерствах, ведомствах и проектных институтах для крупномасштабного планирования с целью внесения необходимой организованности в планомерное повсеместное широкое внедрение . сроиения сточными водами. Наполненная работаЯопроделзнной степени заполняет пробел, имеющийся менду достаточно хорошо доказанной целесообразностью и хоромо изученной технологией орошения сточными водами, с одной стороны, и недостаточно разработанной общей организацией этого дела на основе крупномасштабного планирования, с другой стороны.
Широкое внедрение орошения сточными водами входит в состав общесоюзной проблемы 0.65.01, координируемой ГШ'и ¡УШСКО "Человек и биосфера". Сельскохозяйственное использование сточных вод и содеркацихся в них удобрительных веществ является эффективным вкладом в решение задачи всемерного использования вторичных сырьевых ресурсов.
Дополнительные капитальные затраты на выведение сточных вод на оронение ("выводные коммуникации") - выводной трубопровод, насосная станция, накопительные пруды, хозяйственно-питьевые водопроводы составляют в среднем 390 руб на га.
Дополнительный чистый доход в среднем 70 руб/га в год (для бассейна Оби-Иртыша) и 170 руб/га в год (для баесеьна Аральского моря) окупает дополнительные капитальные затраты на устройство выводных коммуникаций (в среднем по 390 руб/гц) в течение 2...5 лет.
Основными выдвигаемыии и защищаемыми положениями научно-методических основ ц технологически;.!!! схемами в целом являются:
- необходимость и возмонпость возврата повсеместно образующихся сточных вод на повторное использование в орошении с реализацией их оросительной и удобрительной способности, а также высокой очистительной и продуктивной способности почв,;.
- обязательность крупномасштабного рассмотрения проблемы на долговременную перспективу в увязке с общемелиоратив-1шии мероприят ия:.ш,
- необходимость включения в используемые ресурсы всех категории водоотведания; коимунальцо-бытовпх^ промышленных предприятии, сельских объектов (в том числе животноводческих комплексов) и доидевых водостоков, а также поверхностных сбросов, выводимых помимо систем канализации,
- необходимость использования методических основ в качестве связующего звена меэду всесторонне доказанной целесообразностью сельскохозяйственного использования сточных вод на ороичаи^ и иароконаситаблш его практическим применение!,.
/ Отдельные {рашенты ¡1 результаты исследований по теме
диссертации содержатся в следящих работах автора:
1. Нормы вододотребления-водоотведения в г.Ташкенте. -Ташкент, научно-исследовательское бюро L1KX УзССР, 1949.'
2. Градостроительство и водолроводно-канализационное хозяйство УзССР. - Ташкент, "Строительство и архитектура Узбекистана", I960, ЬЗ.
3. Упорядочение водопроводно-канализационного хозяйства совхозных поселков в Голодной степи. - LU, "Водоснабвение и санитарная техника",- 1966, fe 8.
4. Выведение на орошение сточных вод городов Самарканда, Фрунзе, Душанбе, Пахтакор, Ахангарана, Ак-алтына, УзНИПИ Градостроительство, Ташкент, Узгилрокоммунинкпроскта, проекты кана-лизевания, 1960-74 гг.
5. Водоснабжение и канализование сельских мест Средней Азии и Казахстана. - Ташкент, брошюра, 1966.
6. Земледельческие поля орошения на сбросах сточных вод как основа общехозяйственного благоустройства- и охраны водных источников. - Ташкент, САНШРИ, отчет, 1966.
7. Инженерное обеспечение городов и населенных пунктов. -Ташкент, "Строительство и архитектура Узбекистана", 1970, It'7.
8. Водоснабжение и канализация совхозных поселков целинной части Голодной степи. - Ташкент, ТШШСХ, 1971.
9. Обводнение и водоенэбкаике совхозных поселков на вновь освоенных крупных массивах орошения. - Ташкент, "Строительство и архитектура Узбекистана", 1971, № 8.
10. Основные положения схемы упорядочения сбросов сточных вод и их использование в сельском хозяйстве. - Ташкент, ГУBP на н ВХ УзССР, сборник, 1972.
11. Сброс сточных вод без загрязнения водоемов. - Ташкент, "Строительство и архитектура Узбекистана", 1973, Ё 12.
12. Полям - сточные воды. - Ташкент, Правда Востока,
1971.
13. Опыт строительства и эксплуатации централизованных систем водопровода и канализации совхозных поселков целинной части Голодной степи. - Ташкент, ТИПШСХ, вып.47, 1971.
14. Использование сточных вод в сельском хозяйстве. - П., "Гидротехника и мелиорация", 1973, № 5.
15. Отвод животноводческих сточных вод. - Ташкент, "Сельское хозяйство Узбекистана", 1975, ¡'.> 5.
16. Проект временных рекомендаций по устройству биологических БОКС-прудов. - Ташкент, САОП БНПО "Прогресс", 1975.
17. Временные рекомендации по устройству биологических: БОКС-прудов в УзССР. - Ташкент, брошюра, 1975.
18. Земельные ресурсы и возможные схемы сельскохозяйственного использования сточных вод. - Ташкент, ТПИИЖХ, 1974.
19. Ресурсы сточных вод Сродней Азии и необходимость их с/х использования. - Ташкент, ВАСХНИЛ, 1974.
20. Об использовании сточных вод в сельском хозяйстве УзССР. - Ташкент, Ученый Совет Главсельхознауки ЦСХ УзССР, 1975.
21. Ресурсы сточных вод и возмонность их с/х использования в Ташкентской области. - Ташкент, ТЖШСХ, 1975.
22. Биологические БОКС-пруды в составе очистных сооружений канализации. - Ташкент, НЖ1ТЯ Госплана УзССР, 1975.
23. Сздьскохозяйстьенноэ использование сточных вод -э^фзктпвйыг: способ экономия и охрены води от загрязнен::'':. -
Ташкент, Академия наук УзССР, Научный Совет, 1977.
24. Сельскохозяйственное использование сточных вод и его эффективность в общем комплексном использовании и охране водных ресурсов в бассейне Аральского моря. - Ташкент, ТИШИ!СХ, 1978.
25. Основные условия дальнейшего развития водопроводпо-каналнзационного хозяйства в УзССР. - Ташкент, ШЖ^УзССР.
2о. Сельскохозяйственное использование сточных вод в Срединной регионе. - Ташкент, ТШШСХ, 1978.
27. Водоохранная и водохозяйственная эффективность с/х использования сточных вод в УзССР. - Ташкент.Академия паук, 1280.
28. Сточные води в бассейне А..ударьи и перспективы их использования в сельском хозяйстве.-'Гцикепт.Средазпшроводхлопок, 1980.
29. Ресурсы сточных вод и возможности их с/х использования
в Сирдэрыыской и Дкизакской областях УзССР»-Ташсснт,ТШ11ЦСХ, 1980'
30. Сельскохозяйственное использований сточных вод на орошение в схеме комплексного использования и охрани водных а связанных с ними земельных ресурсов в бассоСво Со'л-Л^тишц. - .'.!., E.IfiO "Прогресс", Союзгппроводхоз, 1560.
31. Рекомендации по устройству биологических ЮКС-прудов в СССР. - :.!., БШ10 "Прогресс", Ь81.
32. Водоохранное н водсздзнСоядлшсм значение лозторного использования сточных вод ли upouuiino i ujccuijio уральского ucjij>. - Ташкент, Средазгплроьодхлопок, 19С2.
33. Рекомендации по использовании сточных вод г.1у-упзе на орошение сельскохозяйственных угодий.-],!., ШЮ "Прогресс", I90J.
34. Оросительные енотами с ¡гаюлььо^аниьи сь'ОЧыих вод нормы проектирования ВС,Ч-33.2.2.02.&6. - П., Il.illO "Прогресс", ISbo.
- Демин, Виктор Алексеевич
- доктора технических наук
- Москва, 1988
- ВАК 06.01.02
- Круглогодовое экологически безопасное использование городских сточных вод для орошения черноземов Предалтайской провинции
- Экологически безопасное использование сточных вод и животноводческих стоков при возделывании сельскохозяйственных культур
- Влияние орошения городскими сточными водами на продуктивность сельскохозяйственных культур на горных красно-бурых карбонатных почвах Йемена
- Режим орошения кукурузы сточными водами при возделывании на зеленую массу в условиях Северного Йемена
- Использование сточных вод для орошения кукурузы на силос в хлопкосеющей зоне Казахской ССР