Утилизация осадков сточных вод, различающихся по токсичности, с помощью червей Eisenia foetida (Sav.)

Ускова, Валентина Валерьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Утилизация осадков сточных вод, различающихся по токсичности, с помощью червей Eisenia foetida (Sav.)
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Утилизация осадков сточных вод, различающихся по токсичности, с помощью червей Eisenia foetida (Sav.)"

УСКОВА Валентина Валерьевна

УТИЛИЗАЦИЯ ОСАДКОВ сточных вод, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ по токсичности, с ПОМОЩЬЮ ЧЕРВЕЙ ЕКЕША ЕОЕТГОА (вАУ.).

'Л

03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Йошкар-Ола 2006

Работа выполнена в Марийском государственном техническом университете

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Мухортов Д. И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Каверин А. В.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Смоленцев В. Б.

Ведущая организация: ■ Управление по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по РМЭ

Защита диссертации состоится «26» сентября 2006 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д. 212.115.01 в Марийском государственном техническом университете по адресу: 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, конференц-зал.

Факс: 8(8362)41-08-72

С диссертацией можно ознакомится в научно-технической библиотеке Марийского государственного технического университета (г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета Д 212.115.01.

Автореферат разослан «25» августа 2006 года

Ученый секретарь диссертационного совета

А. Г. Поздеев

Актуальность темы. В настоящее время остро стоит проблема утилизации органических отходов и, в частности, осадков сточных вод очистных сооружений . канализации. Применяемые на очистных сооружениях канализации физические, химические и механические метода переработки осадков сточных вод, как правило, связаны со значительными затратами, чрезвычайно энергоемки, требуют больших затрат труда и материальных средств и не всегда обеспечивают экологическую безопасность при их утилизации.

Перспективными являются методы переработки и утилизации осадков сточных вод, основанные на использовании биологических объектов, например червей Е^Беша АоеШа (Бау.). Они способны накапливать в теле тяжёлые металлы и переводить их в связанные формы недоступные для растений, что позволяет расширить спектр применения конечного продукта переработки. Этот процесс протекает без применения реагентов, что делает биологическую утилизацию экологически безопасной и не приводит к вторичному загрязнению поверхностных водоёмов, грунтовых подземных вод, почв (Игонин и др, 2002; Покровская, 1991).

Однако использование этого способа затруднено из-за отсутствия систематизированных данных научных исследований в этой области. Кроме того, существующие исследования не учитывают особенности переработки осадков сточных вод, различающихся по токсичности.

Цели и задачи. Целью настоящих исследований являлось определение особенностей переработки и утилизации осадков сточных вод, различающихся по токсичности, с помощью червей Е1зеша 1осис1а (Бау.).

В соответствии с поставленной целью предусматривалось решение следующих задач:

- определить токсичность осадков сточных вод различных населенных пунктов и особенности адаптации к ним червей Е15ета Л>еШа (Бау.);

- определить виды органических наполнителей и их оптимальную для жизнедеятельности червей Е1зета (ое^ёа долю в составе субстратов на основе осадков сточных вод различающихся по токсичности;

- определить оптимальную плотность посадки червей Е15ета Гое1к1а ■ (Бау) для переработки субстратов на основе осадков сточных вод;

- определить порядковый номер поколений червей ЕЬеша Тосйс1а (Бау.), позволяющих эффективно перерабатывать субстраты на основе осадков сточных вод, различающихся по токсичности;

определить оптимальную долю различных органических наполнителей в субстратах на основе осадков сточных при различных температурных режимах вермикомпостировання;

- разработать методику предварительной оценки эффективности использования технологии вермикомпостировання на основе реакции червей Бювета СэеШа (Бау.) на внешнее механическое раздражение;

- установить экологическую безопасность вермикомпостов на основе осадков сточных вод;

- разработать рекомендации по технологии вермикомпостировання осадков сточных вод, различающихся по токсичности.

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности адаптации червей Е1зеша АэеШа (Бау.) к осадкам сточных вод;

- зависимость показателей состояния червей Е1$сша йэе^а (8ау.) от класса опасности осадков сточных вод;

-технологические параметры вермикомпостировання,

обеспечивающие процессы утилизации осадков сточных вод, различающиеся по токсичности;

- методика предварительной оценки эффективности использования технологии вермикомпостировання на основе реакции червей Е^зеша ГоеШа (Бау.) на внешнее механическое раздражение.

Объектом исследования являются

- осадки сточных вод очистных сооружений канализации гг. Йошкар-Олы, Новочебоксарска, Козьмодемьянска;

- взаимодействие в системе «субстраты на основе осадков сточных вод - черви Е1вета АоеМа (Бау.)».

Методы исследования: в настоящей работе использованы методы экологического и морфофункционального анализа.

Предметом исследования являются закономерности адаптации червей Е15еша ГоеШа (Бау.) к субстратам на основе осадков сточных вод, способы подготовки к вермикомспотированию в зависимости от токсичности осадков сточных вод.

Научной новизной обладают:

- установленные оптимальные для жизнедеятельности червей ЕЬеша Л>ейс!а (8ау.) составы субстратов на основе осадков сточных вод очистных сооружений канализации в зависимости от их токсичности;

- установленные параметры переработки осадков сточных вод очистных сооружений канализации в зависимости от их токсичности;

- положения о влиянии вида субстратов на основе осадков сточных вод в ряду поколений червей Е1.чеша Гоеи'с1а (Бау.);

- методика предварительной оценки эффективности использования технологии вермикомпостирования на основе реакции червей Eisen ia foetida (Sav.) на внешнее механическое раздражение.

Личный вклад соискателя: анализ проблемы, постановка и решение основных задач; теоретические и лабораторные исследования; анализ результатов, формулировка выводов; участие во внедрении результатов научной работы.

Практическое использование работы. Результаты работы используются в учебном процессе при чтении курса лекций по дисциплине «Улучшение качества природных и очистка сточных вод» на специальности 28.03.02 «Комплексное использование и охрана водных ресурсов», в спецкурсах «Почвенная зоология» и «Основы токсикологии», по специальности 01.16.00, а также в одном из разделов «Большого практикума» по специальностям 01.16.00 и 01.35.00; а также являются научной основой для разработки технологии по биологической переработке органических отходов на базе ООО «Бауинжиниринг».

Апробация работы. Основные материалы исследований доложены и получили одобрение на . Всероссийской научно-практической конференции «Рациональное использование, природных ресурсов в системе управления регионом» (Йошкар-Ола, ,2001); Междисциплинарной научной конференции «Вавиловские чтения» «Диалог науки и практики в поисках новой парадигмы общественного развития России в новом тысячелетии» (Йошкар-Ола, 2000); Третьем международного конгрессе по управлению отходами ВейсТэк-2003 (Москва, 2003); Международной научно-методической конференции «Экология — образование, наука и промышленность» (Белгород, 2002 и 2004); Научно-практичекой конференции «Водные ресурсы. Проблемы и пути их решения» (Йошкар-Ола, 2003).

Публикация материалов исследований.. По материалам исследований опубликовано 7 статей. ,

Объем работы. Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста. Она включает аналитического обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов и анализа собственных исследований, выводов и предложений. Список литературы включает 168 наименований. Обоснованность и достоверность результатов исследований основывается на достаточном объеме экспериментального материала и его обработке методами

математической статистики, а также воспроизводимости результатов. Для определения биометрических показателей было исследовано 1370 червей Е1зеша йэеи<3а (Бау.), испытано 87 видов субстратов на основе осадков сточных вод.

1. Состояние проблемы

В последнее десятилетие наряду с традиционными во многих регионах РФ и за рубежом все более широкое распространение получает метод переработки ОСВ с использованием червей.

В настоящее время вопросами вермикомпостирования занимаются малые предприятия, фермерские хозяйства, научно-производственные объединения. Производство и практическое использование вермикомпостов осуществляется во многих случаях без достаточного научно-технологического обеспечения, без надлежащего агрохимического и санитарно-гигиенического контроля (Черников и др., 2000, Игонин и др., 2002).

Отечественная научно-исследовательская работа в этом направлении находится на этапе накопления экспериментального материала. В научной литературе весьма малочисленны и нередко противоречивы данные по агробиологической, эколого-экономической оценке вермикомпостов, и их влиянию на плодородие различных типов почв и продуктивность агроценозов.

Для успешного развития и более широкого внедрения в сельскохозяйственную практику необходимо проведение комплексных квалифицированных научных исследований.

. 2. Объе*ггы и методика исследовании

Исследования проводились с 2000 по 2006 год на кафедре лесных культур и механизации лесохозяйственных работ и в лаборатории кафедры водных ресурсов Марийского государственного технического университета. Для проведения исследований использовали популяцию червей Е!зеша Гоейс1а (Бау.). В ходе исследований изучали адаптационные способности червей к субстратам на основе осадков сточных вод различающимся по токсичности, уточняли технологические- параметры их культивирования, определяли агрономическую ценность вермикомпостов и содержание в них подвижных форм тяжелых металлов, а также степень дегазации и дезодорации осадков сточных вод после переработки.

В ходе проведения исследований по определению оптимальных для адаптации червей субстратов на основе осадков сточных вод различающихся по токсичности в качестве наполнителей использовали листовой опад, опил лиственных пород деревьев, бумажные отходы, торф и солому. Субстраты смешивали в следующих соотношениях 80:20, 60:40, 50:50, 40:60 и 20:80 процентов по объему. При подготовке субстратов тщательно смешанные ингредиенты закладывались в пластиковые емкости в объеме 1. дм3. По истечению 14 дней в предварительно подготовленный и увлажненный субстрат, заселяли половозрелых червей. из расчета 6 особей на одну емкость. Продолжительность экспозиции составляла в среднем 91 день. Опыты проводились в трех повторностях. Результаты исследований оценивались по таким показателям состояния червей: плотность популяции, прирост биомассы молоди, прирост общей биомассы популяции, количество коконов, количество и качество молодых и половозрелых особей.

Для оценки влияния температуры на продукционные характеристики червей, культивируемых в субстратах на основе осадков сточных вод очистных сооружений канализации г. Йошкар-Олы после цеха обезвоживания и нейтрализации подготовка субстратов и схеме проведения исследований была аналогична ранее описанной. С тем отличием, что температурный режим был следующим: с 19.05 по 18.08 температура составила 15 - 17 °С, с 11.08 по 10.11 - 16 - 18 °С, с 17.11 по 9.02-20-23°С и с 13.03 по 14.06-22-25 °С.

При определении оптимальной плотности посадки и оптимальной плотности популяции в субстраты -на основе осадков сточных вод очистных сооружений канализации использовали такие наполнители как листовой опад, опил лиственных пород деревьев, бумажные отходы. Соотношение ингредиентов в опытных субстратах составляло 60:40, 50:50 и 40:60 процентов от общего объема. Подготовка субстратов и схема проведения исследований была аналогичной, заселение субстратов производилось из расчета 6, 12 и 18 половозрелых особей на 1 дм3 субстрата. -

При изучении влияния субстратов на основе осадков сточных вод на червей нескольких поколений схема проведения экспериментов была аналогичной. После переработки червями субстрата, осуществляли их' выемку из всего объема емкости, оценивали показатели их состояния и затем заселяли изъятых половозрелых червей во вновь подготовленные субстраты.

В период проведения экспериментов влажность субстратов поддерживалась на уровне 80%, рН субстрата составляла 6.5 -7.5; температурные колебания составляли в среднем 3-4 °С. В ходе проведения исследований по изучению влияния субстратов на основе осадков сточных вод на возрастную структуру популяции червей были выделены четыре возрастные группы - светло-серые, розовые, красные и темно-красные, согласно окраске тела биологических объектов.

При изучении интенсивности реакции червей на внешнее механическое раздражение тупой деревянной палочкой диаметром 3...5 мм касались центральной части тела червя, таким образом, чтобы оно сжималось не более чем в два раза, продолжительность контакта не более 1 секунды. Было выделено на четыре группы червей:

группа А — активное, ритмичное сокращение тела в течении 20 секунд и более после контакта;

группа В - сокращение тела в течении 15- 20 секунд после контакта;

группа С - постепенно затухающее сокращение тела в течении 10 секунд после контакта; ■ .

группа Д - до 5 сокращений тела после контакта. Оценка агрономической ценности вермикомпостов проводилась методом сравнения эффективности внесения различных доз вермикомпоста (содержащих 50% осадка сточных вод и 50% листового опада) и нативных осадков сточных вод и навозом крупного рогатого скота (КРС). В качестве опытных культур были использованы салат и шпинат. В опыте применяли смесь из почвы и исходного осадка сточных вод очистных сооружений канализации г. Йошкар-Олы (ОСВ), почвы и вермикомпоста, почвы и навоза КРС. Почва относится к дерново-подзолистым средне суглинистым на покровных суглинках подстилаемых флювиогляциальнымн песками. Дозы внесения удобрения составили 25,0 т/га, 50,0 т/га, 75,0 т/га, 100,0 т/га и 125,0 т/га.

Определение класса опасности ОСВ проводилось согласно методикам определения токсичности водных вытяжек из осадков сточных вод по смертности дафний (Жмур, 2001) и биотестирования с использованием семян овса и редиса (Кабиров и др., 1997).

Содержание азота, фосфора и калия определяли методом покровного озоления по Гинзбургу с последующим определением азота по Кьельдалю, фосфора - колометрически, калия — на плазменном фотометре.

Математическую обработку данных поводили согласно существующим методикам с использованием компьютерных программ Ехе12000, Би^ка 6.

3. Влияние субстратов, содержащих осадки сточных вод на основные показатели состояния червем

3.1. Экологическая оценка осадков сточных вод очистных сооружений канализации различных городов

Содержание тяжелых металлов в осадках сточных вод городов различающихся по составу промышленных объектов и численности населения в значительной степени различается (табл 1).

Таблица1

Содержание валовых форм тяжелых металлов в осадках сточных вод городов различающихся по составу промышленных объектов

Место образования ОСВ 1 срок хранения Содержание валовых форм тяжелых металлов,мг/кг

Си РЬ Мп № Cd Zn

г. Йошкар-Ола / свежие 112,0 27,6 155,3 25,6 1,43 303,6

г. Козьмояемьянск / свежие 31,6 10,8 109,0 5,4 1Д 183,7

г. Новочебоксарск/ (5...8 лет) 122,0 28,0 62,0 22,8 3,6 420,0

г. Новочебоксарск/(1 ..2 года) 233,1 65,8 145,6 105,8 24,1 872,8

НСРо5 4,18 17,19 6,58 27,07 16,24 4,75

Так как содержание тяжелых металлов в полной мере не отражает токсичности осадков сточных вод, было произведено биотестирование с использованием различных тест-объектов для определения класса опасности отходов (табл. 2).

Осадки сточных вод очистных сооружений канализации г. Йошкар-Олы и смесь сырого осадка сточных вод и избыточного активного ила РГУП "БОС" г. Новочебоксарск после 5-8 лет хранения относятся к IV классу опасности. Причем данные по осадкам сточных вод г. Йошкар-Олы лежат в верхней, а г. Новочебоксарск в нижней границе предела. При этом между численными характеристиками присутствует достоверная разница. В связи с этим для удобства дальнейшего анализа IV класс опасности условно можно поделить на две подгруппы А и Б.

• Таблица 2

Результаты бнотестировании осадков сточных вод

Ё а л 1 z (2 . Класс опасности ОСИ

Граница классов III гi 05 £ о S zj Я « £•3 IV Граница классов V

Дафини X т. СЬ Ü ч ■ ■ DÄtl 1 0,44 f * и П > i) !iS] i i 0 97 ¡1,02 Y 5. .. EL ■ и n Ша I

Редис о «г о ■ II е . к* йй Г 0,66] г= о Ь jvüT 5v5 1 I 0,73: 0,89 e - ® II J4 2 1 0,92

Овес [J«s4i 1 „VI I.V.? 1 1 0,72; 0,88 e Ё ' i'J4s2i 1 0,96

Прнмечанш N 1 нсмфосэдыжстощлквсаО-г Йошкар-Ола; 2 - г. Могзьмсисмышск;

3-1П1овс1'1ебоксарск.5...8летхранения; 4-гНомясбсчкирс, I..2вда хранения);

" - а впаше показателя токсичности осади» сютиых вод . •1г (Jl№äl^w-lюшc^rrpшл1ЯIзcшecI^^í)^шшolцaязa96^^acoв, 50>Уо организмов, витых в опыт, IГТФ - индекс токсичности оцениваемого фактора).

Результаты биотестирования позволяют отнести осадки сточных вод очистных сооружений канализации г. Йошкар-Олы к IV6 классу токсичности, смесь сырого осадка сточных вод и избыточного активного ила РГУП "БОС'г. Новочебоксарск после 5-8 лет хранения к IVя классу токсичности, активный ил очистных сооружения канализации г. Козьмодемьянска к V классу токсичности и смесь сырого осадка сточных вод и избыточного активного ила РГУП "БОС" г. Новочебоксарск после 1-2 лет хранения к III классу токсичности.

3.2. Оценка возможности вермикомпостирования нативных осадков сточных вод

Исследования степени влияния нативных осадков сточных вод, различающихся по токсичности, показали их достоверное влияние на 5% уровне значимости на показатели состояния червей

Осадки III и IV" класса опасности не являются витальной средой для червей. При исследовании ОСВ IV6 и V класса опасности было зафиксировано, что из 100% заселенных в субстрат червей в ОСВ IV6 класса опасности выживает 5%, а в V - 95%.

Таким образом, нативные осадки сточных вод (100% ОСВ) не являются благоприятной средой для жизнедеятельности червей и их переработка вермикомпостированием невозможна.

3.3 Влияние субстратов на основе осадков сточных вод различающихся по токсичности на показатели состояния червей Eisenia foetida (Sav.)

В настоящее время недостаточно данных исследований о влиянии токсических свойств перерабатываемых отходов на показатели состояния червей. Имеющие данные в большинстве случаев описывают влияние отходов относящихся к одному классу опасности.

По" нашему мнению, класс опасности оказывает существенное влияние на показатели состояния червей и, как следствие, на технологические параметры вермикомпостирования ОСВ (табл. 3).

Таблица 3

Влияние использовании субстратов на основе осадков сточных вод различных классов опасности на прирост общей биомассы червей

Класс опасности ОСВ Доля наполнителя в субстрате, %

0 | 20 | 40 | 50 | 60 | 80

Листовой опад

Ш 0 0 0 0 0 0

IVa 0 0 0 1,67 0,83 .0

IV6 0 8,87 14,47 20,90 23,90 13,83

V 1,2 10,6 18,53 27,43 32,87 15,9

НСР„.5 0,05 0,92 1,56 2,25 - 2,67 1,44

' Бумажные отходы

III 0 0 0 0 0 0

iva 0 0 0,87 1,50 3,13 1,23

IV6 0 0 19,40 26,90 24,90 13,13

V 1,2 0,97 24,40 34,80 29,03 7,87

НСР„.5 0,05 0,07 2,03 2,86 2,39 1,01

Опил лиственных пород деревьев

III 0 0 0 0 0 0

iva 0 0 0,60 2,83 1,13 0,8

IV6 0 10,1 13,8 18,1 15,4 7,1

■ V 1,2 15,6 27,8 33,7 20,4 13,7

НСРо.5 0,05 1,26 2,14 2,51 1,66 1,05

Обработка полученных данных методом дисперсионного анализа показала, что осадки сточных вод очистных сооружений канализации, относящихся к различных классам опасности, и субстраты на их основе оказывают достоверное на 5% уровне значимости влияние на основные показатели состояния навозных червей (Ррас,, >Ртайл ).

Такие показатели как плотность популяции, прирост общей биомассы, прирост биомассы молоди и количество отложенных коконов увеличиваются с уменьшением класса опасности отходов и достигают наибольших значений в субстратах на основе ОСВ V класса опасности независимо от вида используемого наполнителя и его доли в общем объеме.

3.4. Влияние субстратов на основе осадков сточных вод на червей ЕЬегиа 1ос1к1а (вау.) нескольких поколений

Интенсивность процесса вермикомпостирования определяется активностью особей составляющих популяции червей. Для повышения эффективности переработки необходимо установить порядковый номер поколения червей, которое будет наиболее приспособленным к среде обитания.

Уравнен!« 1-ой производной Вейбула, описывающие зависимость между порядковым номером поколения и показателями состояния червей, имеют следующий вид: у=к-(х+с)(ь'1)-ехр(-а-(х+с)ь) и показывают, что наибольшая плотность популяции, общая биомасса, биомасса молоди и количество коконов характерны для червей второго и третьего поколения (рис. 1).

Проведенные исследования по изучению основных показателей состояния червей культивируемых в субстратах на основе ОСВ IV" класса опасности и различных наполнителей в ряду поколений показали, что лучшие показатели отмечаются у червей относящихся к 2 — 4 поколению. Данная закономерность проявляется независимо от вида и доли наполнителя.

3.5. Возрастная структура популяции червей

Е1$еша ГовНЛа (вау.)» культивируемых на различных субстратах

Установлено, что при различном общем количестве червей к концу вермикомпостирования соотношение червей различных возрастных групп остается неизменным и не зависит от класса опасности исходных ОСВ и состава смеси: Группы червей включают светло-серых - 40-50%,

розовых - 25-27%, красных - 10%-14% и темно-красных - 15-19% особей.

Таким образом, возрастная структура популяции не может являться критерием оценки скорости переработки вермикомпостирования.

По нашему мнению, возрастная структура популяции, так же как и реакция биологических объектов на внешние механическое воздействие (показатель активности) являются важными технологическими параметрами технологии вермикомпостирования, так как во многом определяют скорость переработки отходов.

180 ^ 150

I'20

5. 90 а

2 бо

1 30 Я 0

" \

1 2 3 4 5 6

Порядковый номер поколения

1 2 3 4 5 6 Порядковый номер поколении

1 2 3 4 5 « Порядковый помер поколения

Условные обозначения: ————— - доля листового спада

20% от объема; _ _ — — - диля листового опада 40% от объема;

-----... -доля листового опада

50% от объема; — ■ — - доля листового опада

60% от объема: .._.._ - доля листового опада 80% от объема.

Рис. 1. Показатели состояния червей Газета Гоеис1а (Эау.) нескольких поколений

3.6. Оценка реакции червей,

культивируемых в субстратах, содержащих осадки сточных вод, на внешнее механическое раздражение

Реакция червей на внешнее механическое раздражение является важным показателем их активности и, следовательно, критерием оценки эффективности и целесообразности вермикомпостирования. В ходе эксперимента была обнаружена следующая закономерность продолжительность переработки субстратов, в которых через 4 недели после заселения было обнаружено максимальное количество червей отнесенных к группам А и В, была наименьшей, а плотность популяции наибольшей. Активность червей зависит от класса опасности ОСВ. Чем ниже класс опасности, тем ниже показатели реакции червей на внешнее механическое раздражение.

На основании полученных результатов построена шкала определения целесообразности проведения вермикомпостирования по реакции червей на внешнее механическое раздражение.

4. Оптимизация параметров процесса вермикомпостирования субстратов на основе осадков сточных вод . различающихся по токсичности

4.1. Оптимизация состава субстратов на основе осадков сточных вод

Многие исследователи рекомендуют перед переработкой органических отходов добавлять к ним наполнители. Наиболее доступными для вермикомпостирования являются такие органические материалы, как торф, солома, опил лиственных пород деревьев, бумажные отходы и листовой опад. Подбор оптимальной доли наполнителя в составе субстрата позволяет улучшить условия питания и условия среды обитания червей, и, следовательно, повысить интенсивность процесса вермикомпостирования.

При добавлении к осадкам сточных вод всех видов наполнителей происходит численное увеличение основных показателей состояния червей. Лучшими наполнителями для переработки ОСВ являются листовой опад, бумажные отходы или опил лиственных пород деревьев. При их добавлении к ОСВ г. Йошкар-Олы (IV6 класс опасности) в соотношении 50:50 общая биомасса червей увеличивается соответственно в 38,5; 50,4 и 34,8 раза по сравнению с субстратом без

наполнителя. Применение торфа способствует увеличению данного показателя в 23,0 раза и соломы на 19,3 раза.

Численное увеличение основных показателей состояния червей наблюдается при содержании в субстрате 40 — 60% наполнителя от общего объема субстрата (рис. 2).

зо

э о

7 40 ^ \ . 30 •

и 4 —.. v "" « \ ' « \ я \ \ I20 \ \\

// / / у V ' \ я ■ Ч\ |» ^ О4

10(1

Доля наполнителя в субстрате, %

<П

/Т\

/ // // Г \ '"V

.Л-

Условные обозначения:

....... - наполнитель листовой опал:

— . _ . - наполнитель бумажные отходы; _ _ - наполнитель оннл лиственных пород деревьев.

А - субстраты на совнове осадков сточных код V класса опасности;

■ В - субстраты на сошювс осадков сточим* йод IV* класса опасности;

С - субстраты на совнове осадквн сточных вод 1\ класса опасности.

О 25 50 75 100

Доля наполнители в субстрате, %

Рис. 2. Влияние доли наполнителя на общую биомассу червей Гос11с1а (8ау.)

Согласно полученным уравнениям, имеющим вид у=к-х>ь~'>-схр(-а-хь), описывающим зависимость между долей наполнителя в субстрате и показателями состояния биологических объектов была определена оптимальная доля содержания наполнителя в субстрате.

Наибольшая плотность популяции и биомасса молоди зафиксированы в субстратах содержащих бумажные отходы, а

количество коконов и общая биомасса в субстратах содержащих опил лиственных пород деревьев независимо от класса опасности ОСВ.

4.2. Оптимизация температурного режима вермикомпостирования

Температурные колебания во многом определяют активность биологических объектов и, следовательно, интенсивность процесса вермикомпостирования. В производственных условиях не всегда удается создать идеальные условия для переработки органических отходов методом вермикомпостирования, а поддержание оптимальных температурных режимов не оправдано с экономической точки зрения.

Зависимость между температурой окружающей среды и показателями состояния биологических объектов описывается уравнением 1-й производной функции Вейбулла, имеющим вид: >>-ехр(-а-хь) и уравнением Ципфа-ГТаретто:

При использовании в качестве наполнителя листового опада увеличение основных показателей состояния червей наблюдается при увеличении температуры от 15 до 25°С при содержании в субстрате 40 % наполнителя. С увеличением доли наполнителя в субстрате до 50 — 60 % лучшие показатели состояния червей наблюдаются при более низкой температуре. Исключение составляет такой показатель как количество отложенных коконов при доле листового опада 50 % от общего объема с увеличении температуры наблюдается его снижение.

При использовании опила лиственных пород деревьев, в 40% от объема субстрата, наблюдается снижение основных показателей состояния червей при увеличении температуры. Плотность популяции и количество отложенных коконов в субстратах, содержащих 60 % наполнителя, остается без значительных изменений при различных температурных режимах, однако при увеличении температуры наблюдается снижение общей биомассы популяции червей. В субстратах с долей наполнителя 50 % от общего объема происходит улучшение основных популяционных показателей при увеличении температуры.

В субстратах содержащих бумажные отходы, снижение основных показателей состояния . червей при содержании в субстрате 40 % наполнителя наблюдается с увеличением температуры. В субстратах с долей наполнителя 50 % и 60% при увеличении температуры происходит увеличение основных популяционных показателей червей

Условные обозначения:

..... - доля наполнителя 40% от обьема;

— _ — . . дсм11 наполнителя 50"/» от ооьема; ........доля наполнителя 60% от объема.

Л - наполняешь лнетоной она/и

В - наполнитель бумажные отколы;

С - наполнитель опия шил пенных пород деревьев.

15 17 19 21 23 25 Значение температуры, °С

Рис. 3. Зависимость общей биомассы червей Нвсгиа ГосЬ (1а (Кау.) от температурного режима окружающей среды

Таким образом, с ростом температуры необходимо увеличивать долю наполнителя в субстрате на основе ОСВ, а при планировании переработки ОСВ вермикомпостированием состав субстрата изменять в зависимости от предполагаемого температурного режима.

4.3. Оптимизация нормы заселения червей в субстраты на основе осадков сточных вод

Важным параметром технологии вермикомпостирования являются норма заселения червей в субстраты. Выбор оптимальной позволяет при

минимальных затратах маточной культуры и времени производить вермикомпостировние отходов.

Проведенные исследования показали, что наиболее экономически обоснованной с точки зрения культивирования червей является норма заселения 12 половозрелых особей на 1 дм3 субстрата, независимо от вида и доли наполнителя в нем. Так как в этом случае такие показатели как прирост молоди, биомасса, количество коконов увеличиваются, при том, что время переработки сокращается время переработки.

5. Оценка продуктов переработки субстратов на основе осадков сточных вод с помощью червей Е1$еп1а (оеМа (8ау.)

5.1. Дегазация н дезодорация отходов, перерабатываемых червями Е^егна Гое1и1а (вау.)

Один из возможных вариантов дегазации отходов вермикомпостирование. Многие авторы отмечают способность червей Е1$ета Гоеиёа (8ау.) дезодорировать перерабатываемые отходы. Данный эффект связывают с тем, что черви, поглощая отходы, выделяют вместе с капролитами большое количество собственной микрофлоры и ферментов, которые обладают антисептическими свойствами. Однако недостаточно изучен вопрос о степени дегазации отходов после переработки червями.

Проведенные нами исследования подтверждают, что вермикомпостирование способствует дезодорации отходов и снижает интенсивность выделения газов (табл. 4).

Таблица 4

Влияние вермикомпостирования на выделение газов

Состав субстрата Г рок проведения эксперимента нтенснвность выделения 1-азов, мг/м3

со2 сн4, М20

50% ОСВ и 50% опила иственных пород деревьев до в/к 3,8 59 0,09

после в/к 2,5 22 0,08

Ю% ОСВ и 60% листового опада до в/к 3,3 60 0,1

после в/к 2,3 25 0,07

0% ОСВ и 50% бумажных отходов до в/к 4,0 67 0,097

после в/к 2,6 31 0,069

Переработка ОСВ с помощью червей позволяет снизить интенсивность выделяемого ими запаха при использовании в качестве наполнителя бумажных отходов от 5 до 3 баллов после заселения

червей и 2 балла после переработки по 5 бальной шкале органолептических показателей. При использовании в качестве наполнителя опила лиственных пород деревьев или листового опада от 4 баллов в начале экспозиции до 3 после заселения червей и до 2 баллов после переработки. Вермикомпостирование способствует снижению выделения углекислого газа, метана и закиси азота.

5.2. Агрономическая ценность вермикомностов на основе осадков сточных вод

Использование ОСВ в качестве удобрения - одно из возможных рациональных решений проблемы их утилизации.

25,0 50,0 75,0 100,0 125,0 25,0 50,0 75,0 100,0 125,0

Доза внесения удобрения, т/га Доза внесения удобрения, т/га

Условные обозначения:

- - удобрение верми компост;

----удобрение навоз;

удобрение осадки сточных вод.

Рис. 4. Влияние дозы внесения органических удобрений в дерново-подаолистую почву на урожайность салата (А) и шпината (Б)

Однако широкое внедрение данного способа утилизации ограничивает высокое содержание в них солей тяжелых металлов, полихлорбифеншюв, и других веществ, обладающих токсическими свойствами. Систематическое внесение осадка сточных вод в почву в качестве удобрения, как правило, приводит к возрастанию концентрации солей тяжелых металлов. Один из способов снижения

миграционной активности тяжелых металлов, как по профилю почвы, так и в системе «почва-растение» является вермикомпостированис.

В условиях опыта наибольшая урожайность наблюдалась при внесении 50,0 т/га удобрения. Согласно полученным уравнениям Ципфа-Паретго, имеющим вид у=(к-с)-ехр(-ахь)+с, описывающим зависимость между дозой внесения и урожайностью салата и шпината оптимальной дозой внесения является - 50,0 т/га (рис. 4).

Полученные результаты позволяют сделать заключение о том, что внесение осадка сточных вод в указанных дозах менее эффективно, нежели внесение вермикомпоста или навоза в тех же дозах. Величины прибавок урожая салата и шпината в случае использования вермикомпоста выше, чем при использовании осадка сточных вод и сравнимы с опытными вариантами содержащими навоз.

5.3. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в продуктах переработки осадков сточных вод с помощью червей Е1$еша ГоеШа (Бау.)

Известно, что черви способны накапливать тяжелые металлы собственной биомассой и переводить подвижные формы тяжелых металлов в связные — недоступные" растениям (снижать их миграционную активность). Поэтому, как правило, содержание подвижных форм тяжелых металлов в конечном продукте вермикомпостирования ниже их уровня в исходном ОСВ. Собственные исследования подтверждают, что вермикомпостирование способствует снижению содержания подвижных . форм тяжелых металлов в субстратах.

Кроме того, в ходе исследований определили содержания подвижных форм тяжелых металлов в салате и шпинате. В салате содержалось - 2п - 12,3 мг/кг, Мп - 2,1 мг/кг, N1 - 0,8 мг/кг, Си - 13 мг/кг, Сс1 -0,09 мг/кг, РЬ - 2,3 мг/кг; в шпинате -¿а — 9,0 мг/кг, Мп - 2,4 мг/кг, N1 - 0,7 мг/кг, Си - 15 мг/кг, Сс1 -0,09 мг/кг, РЬ — 1,8 мг/кг. Данные показатели превышают допустимое содержание в овощных продуктах питания ^п - 10 мг/кг, N1 — 0,5 мг/кг, Си — 10 мг/кг, Сс1 — 0,03 мг/кг, РЬ -0,5 мг/кг).

Таким образом, процесс переработки ОСВ методом вермикомпостирования благоприятно влияет на их агрономическую ценность. В результате такой переработки происходит' снижение содержания подвижных форм тяжелых металлов, но оно остается выше

ПДК. Вермикомпосты на основе ОСВ рекомендуется использовать в качестве удобрения только под декоративные культуры.

6. Рекомендации по переработке осадков сточных вод методом вермикомпостирования

В зависимости от климатических условий вермикомпостирование производят различными способами. В районах с теплым климатом переработку отходов с помощью червей чаще всего производят на площадках под открытым небом, с холодным — в отапливаемых помещениях, теплицах, пленочных туннелях и т. п.. В Республике Марий Эл наиболее приемлемо производит вермикомпостирование в закрытых отапливаемых помещениях. При использовании метода вермикомпостирования его себестоимость составляет 319,56 руб./т.

На основании полученных данных рекомендуем:

1. При составлении компостной смеси на основе ОСВ для вермикомпостирования использовать в качестве наполнителя листовой опад, опил лиственных пород деревьев или бумажные отходы. Состав компостной смеси подбирать в зависимости от класса опасности ОСВ, опираясь на оптимальные значения доли наполнителя представленные в табл. 5.

Таблица 5

Оптимизации доли наполнителя в составе субстрата на основе ОСП

Класс опасности ОСВ Доля наполнителя в субстрате, %

Листовой опад Бумажные отходы Опил лиственных пород деревьев

V 52,50 52,25 51,25

IVе 55,00 52,50 52,50

IV" 57,50 55,00 55,00

2. Для оценки эффективности переработки субстратов на основе ОСВ и выявления целесообразности вермикомпостирования на начальном этапе рекомендуется определять реакцию червей на внешнее механическое раздражение с использованием шкалы оценки, представленной в табл. 6.

3. При планировании переработки ОСВ вермикомпостнрованием . состав субстрата изменять в зависимости от предполагаемого температурного режима окружающей среды в соответствии с данными представленными в табл. 7.

Таблица 6

Шкала для определения целесообразности продолжения вермикомпостирования

Целесообразность продолжения вермикомспостирования Доля червей по группам реакции на внешнее механическое раздражение, %

Красные Темно-красные

А Б С д А Б С д

Целесообразно <15 <57 >23 >5 <12 <51 >20 >9

Не целесообразно >14 >56 <22 <6 >11 >50 <19 <10

4. Вермикомпост на основе ОСВ и рекомендуется использовать в качестве органического удобрения при выращивании декоративных и технических культур.

Таблица 7

Оптимизация параметров вермикомпостирования при различных температурных режимах

Вид наполнителя Доля наполнителя в субстрате при различных температурных режимах вермикомпостирования, %

15 ... 18 °С 18 ... 20°С 20 ... 25 "С

Листовой опад 40 40 60

Бумажные отходы 40 50 50

Опил лиственных пород деревьев 40 40 50

Основные выводы

1. Нативные осадки сточных вод не являются благоприятной средой для жизнедеятельности червей и их переработка вермикомпостированием невозможна.

2. Показатели состояния червей Е'1аеша Гое1лс1а (Бау.) ухудшаются с увеличением степени токсичности ОСВ независимо от вида используемого наполнителя и его доли в общем объеме субстрата.

3. Наиболее высокие показатели состояния червей Е!зеша 1Ъеис1а (вау.) в субстратах на основе ОСВ происходит при использовании таких наполнителей, как опил лиственных пород деревьев, бумажные отходы и листовой опад.

4. Наиболее эффективными для утилизации ОСВ являются субстраты на их основе, где содержание наполнителя составляет 4060%.

5. При увеличении температуры окружающей среды необходимо увеличивать долю наполнителя в субстрате на основе ОСВ.

6. Загрязняющие вещества, содержащиеся в осадках сточных вод, оказывают негативное воздействие на репродуктивные способности

червей Eisenia foetida (Sav.). У червей пятого поколения наблюдается заметный спад воспроизводства по сравнению с исходным поколением, при сохраняющихся темпах переработки отходов.

7. В процессе вермикомпостирования ОСВ относящихся к различным классам опасности возрастная структура популяции червей Eisenia foetida (Sav.) не изменяется.

8. Активность червей зависит от класса опасности ОСВ. С увеличением степени токсичности активность червей, оцениваемая по реакции на внешнее механическое раздражение, снижается.

9. В процессе вермикомпостирования происходит снижение содержания подвижных форм тяжелых металлов: меди (Си) на 32% , никеля (Ni) на 15% , цинка (Zn) на 25%, марганца ( Мп) на 63%, кадмия (Cd) на 47%, свинца (РЬ) на 10%.

10. Вермикомпостирование способствует дезодорации субстратов на основе ОСВ. Интенсивность запаха субстратов до их переработки червями составляет 4-5 баллов, а после снижается до 2 баллов по шкала органолептических показателей в зависимости от состава субстрата.

11. В результате вермикомпостирования происходит дегазация ОСВ очистных сооружений канализации: наблюдается снижение выделения углекислого газа (С02) на 1 — 1,4 мг/м3, метана (СН4) на 3537 мг/м3, закись азота (N20) на 0,01-0,032 мг/м3.

12. Вермикомпост на основе ОСВ ОСК г. Йошкар-Ола не уступает по своим агрономическим свойствам навозу КРС.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Ускова, В. В Утилизация осадка сточных вод с помощью биологических объектов / Б. И. Колупаев, В. В. Ускова, Е. Л. Решетникова // Матер. Всероссийской науч.-практ. конфер. «Рациональное использование природных ресурсов в системе управления регионом». - Йошкар-Ола, 2001. - С. 135-138.

2. Ускова, В. В. Влияние осадков сточных под очистных сооружений канализации, твердых бытовых и промышленных отходов г. Йошкар-Ола на репродуктивные функции навозных черней / Н. В. Медянская, В. В. Ускова, О. В. Светланова // Материалы 3-го Международного конгресса по управлению отходами ВсПсТэк-2003. - М., 2003. - С. 137139.

3. Ускова, В. В. Переработка осадков сточных вод с помощью биологических объектов / В. В. Ускова // Междунар. науч.-метод, конфер. «Экология - образование, наука и промышленность» : сборник докладов. - Ч. 2. - Белгород, 2002. - С. 171-175.

4. Ускова, В. В. Определение технологических параметров переработки осадка сточных вод с помощью вермикультуры / В. В. Ускова // Материалы круглого стола «Водные ресурсы. Проблемы и пути их решения». - Йошкар-Ола, 2003. - С. 171-173.

5. Ускова, В. В. Технологические параметры биологической переработки органических отходов/ В. В. Ускова, О. В. Светлакова // Матер. Всероссийской междисц.

науч. конфер. «Седьмые Вавилонские чтения». Глобализация и проблемы национальной безопасности. - Йошка-Ола, 2003. - С. 221-223.

6. Ускова, В. В. Содержание тяжелых металлов в продуктах вермикомпоетирования / В. В. Ускова // Сборник статей студентов, аспирантов и бокторантов по итогам науч.-техн. конфер. МарГТУ в 2003 г. - Йошкар-Ола, 2004. - С. 375-377.

7. Ускова, В. В. Вермикомпостирование как метод дегазации органосодержащих отходов / В. В. Ускова, О. В. Светланова // Мсждунар. науч.-практ. конфер. «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» : сборник докладов. - Ч. 4. - Белгород, 2002.-С. 198-199.

Подписано в печать 24.08.2006. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. п. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ №. 3418

Редакционно-издательский центр Марийского государстветгаго технического университета 424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Ускова, Валентина Валерьевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Современные методы утилизации органических отходов 10 f 1.2. Состав и свойства осадков сточных вод очистных сооружений канализации

1.3. Технологические аспекты вермикомпостирования

1.4. Состав и свойства вермикомпостов

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО ТОКСИЧНОСТИ МЕТОДОМ ВЕРМИКОМПОСТИРОВАНИЯ 3 О

Т 3.1. Экологическая оценка осадков сточных вод очистных сооружений городов

3.2. Оценка возможности вермикомпостирования нативных 39 осадков сточных вод различающихся по токсичности

3.3. Влияние осадков сточных вод различающихся по токсичности 40 на показатели состояния червей Eisenia foetida (Sav.)

3.4. Влияние субстратов на основе осадков сточных вод на червей 41 Eisenia foetida (Sav.) нескольких поколений

3.5. Влияние субстратов на основе осадков сточных вод на 59 возрастную структуру популяции червей Eisenia foetida (Sav.)

3.6. Оценка реакции червей Eisenia foetida (Sav.), культивируемых на субстратах на основе осадков сточных вод различающихся по токсичности на внешнее механическое раздражение

ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА

ВЕРМИКОМПОСТИРОВАНИЯ СУБСТРАТОВ НА ОСНОВЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО ТОКСИЧНОСТИ

4.1. Оптимизация состава субстратов на основе осадков сточных 65 вод

4.2. Оптимизация температурного режима 93 вермикомпостирования

4.3. Оптимизация параметров вермикомпостирования при 105 различных температурных режимах

4.4. Оптимизация нормы заселения червей в субстраты на основе 109 осадков сточных вод

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ СУБСТРАТОВ 122 НА ОСНОВЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД С ПОМОЩЬЮ ЧЕРВЕЙ EISENIA FOETIDA (SAV.)

5.1. Дегазация и дезодорация субстратов нам основе осадков 122 сточных вод, перерабатываемых червями Eisenia foetida (Sav.)

5.2. Агрономическая ценность вермикомпоста на основе осадков 124 сточных вод

5.3. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в 129 вермикомпосте на основе осадков сточных вод

ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ОСАДКОВ

СТОЧНЫХ ВОД МЕТОДОМ ВЕРМИКОМПОСТИРОВАНИЯ ^ 6.1. Выбор компонентов для производства субстратов

6.2. Транспортировка компонентов

6.3. Подготовка субстратов для вермикомпостирования

6.4. Параметры вермикомпостирования 134 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 142 Предложения 144 Заключение 146 Список литературы 147 Приложения

Введение Диссертация по биологии, на тему "Утилизация осадков сточных вод, различающихся по токсичности, с помощью червей Eisenia foetida (Sav.)"

Развитие промышленности, рост городов сопровождается увеличением объемов отходов, в частности осадков сточных вод очистных сооружений канализации.

Применяемые на очистных сооружениях канализации физические, химические и механические методы переработки осадков сточных вод, как правило, связаны со значительными затратами, чрезвычайно энергоемки, требуют больших затрат труда и материальных средств. В настоящее время основным методом утилизации образующихся осадков сточных вод является складирование, то есть накопление вблизи очистных сооружений, вывоз в карьеры, овраги, низины, шлаконакопители. Данный способ имеет естественные ограничения по общему объему складируемого осадка, и что особенно важно предполагает изъятие из оборота огромного количества ценных земельных угодий. Кроме того, складирование отходов очистных сооружений канализации вызывает экологические проблемы. В основном осадок сточных вод состоит из органического вещества богатого микрофлорой и способного быстро разлагаться с выделением зловонных газов, газообразных продуктов создавая неблагоприятные условия на значительных территориях, прилегающих к местам их складирования [6, 12, 19, 24, 40, 60, 64, 65, 87, 93, 109, 116].

Физические (в основном термические) методы переработки осадков сточных вод, например сжигание, связаны с выделением твердых и газообразных веществ. Наиболее вредными из которых считают отходящие газы и летучую золу. Конечными продуктами сгорания в большинстве случаев диоксид углерода и водяные пары. В меньших количествах образуются окислы серы, окислы азота, окислы углерода, хлористый водород, фтористый водород, диоксины и др. Содержащиеся в дымовых газах тяжелые металлы находятся в водорастворимой форме и представляют потенциальную экологическую опасность, так как смываются дождем в почву и подземные и поверхностные водоёмы, используемые в коммунально-бытовых целях. Химические методы переработки осадков сточных вод несовершенны и в большинстве случаев повышают вредное воздействие этих отходов на окружающую среду [6, 12, 19, 24, 40, 109, 103, 116].

Кроме того, перечисленные методы не позволяют в полной мере использовать ценные органические вещества, содержащиеся в осадках сточных вод очистных сооружений канализации. В последнее время активно развивается направление использования осадков в качестве нетрадиционного вида органического удобрения. Из литературных данных следует, что в большинстве случаев по удобрительной ценности ОСВ не уступают подстилочному навозу [12, 18, 21, 25, 26, 56, 65, 76, 81, 89, 90]. Правильное применение ОСВ позволяет повысить плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур. Однако в осадках сточных вод возможен спонтанный процесс образования новых, неизвестных соединений, механизм формирования которых существующими методами установить чрезвычайно трудно. Осадки сточных вод некоторых очистных сооружений обладают выраженной фитотоксичностью, которая может быть обусловлена загрязнением этих осадков органическими соединениями, обладающими гербицидными свойствами. Осадки сточных вод индивидуальны по своему химическому составу, и пока малоизученны как удобрения, что нередко создает негативное к ним отношение [24, 40, 65, 116].

Однако основным фактором, сдерживающим применение осадков сточных вод в сельском хозяйстве, является наличие в них солей тяжелых металлов, влияние которых на почву, растения и трофический перенос в продукты питания мало изучены [2, 40, 42, 53, 63, 87, 107, 115, 120, 125, 129, 148,150].

Перспективными приемами переработки и утилизации осадка сточных вод являются методы, основанные на использовании биологических объектов, таких как, например черви Eisenia foetida. Черви способны накапливать в теле тяжёлые металлы и переводить их в связанные формы недоступные для растений, что позволяет расширить спектр применения конечного продукта переработки. Этот процесс протекает без применения реагентов, что делает биологическую утилизацию экологически безопасной и не приводит к вторичному загрязнению поверхностных водоёмов, грунтовых подземных вод, почв. Продукт, получаемый в процессе вермикомпостирования из органических отходов - вермикомпост или биогумус, подвергается физико-химической, биологической и микробиологической трансформации в кишечнике червей [3, 5, 7, 27, 31, 35, 54, 61, 70, 72, 84, 85, 88, 96, 114, 134, 155]. В результате переработки осадка сточных вод червями утрачивают дурной запах, освобождаются от вредной микрофлоры, приобретают зернистую структуру, утрачивают токсичность для корней растений [34, 131, 121, ].

Высокие потенциальные возможности метода вермикомпостирования способствовали возникновению в США, странах Европы, России хозяйств, специализирующихся на переработке различных органических отходов с помощью червей [8,17, 46, 80,81,82, 98, 104, 112, 117, 126, 132, 140,159,163].

Однако практическое использование настоящей технологии основывается на не систематизированных данных научных исследования. Кроме того, многие отечественные и зарубежные исследователи отмечают, что технологические параметры процесса во многом определяют видом перерабатываемых отходов.

В соответствии с поставленной целью предусматривалось решение следующих задач:

- определить токсичность осадков сточных вод различных населенных пунктов и особенности адаптации к ним червей Eisenia foetida (Sav.);

- определить виды органических наполнителей и их оптимальную для жизнедеятельности червей Eisenia foetida долю в составе субстратов на основе осадков сточных вод различающихся по токсичности;

- определить оптимальную плотность посадки червей Eisenia foetida (Sav) для переработки субстратов на основе осадков сточных вод;

- определить порядковый номер поколений червей Eisenia foetida (Sav.), позволяющих эффективно перерабатывать субстраты на основе осадков сточных вод, различающихся по токсичности;

- определить оптимальную долю различных органических наполнителей в субстратах на основе осадков сточных при различных температурных режимах вермикомпостирования;

- разработать методику предварительной оценки эффективности использования технологии вермикомпостирования на основе реакции червей Eisenia foetida (Sav.) на внешнее механическое раздражение;

- установить экологическую безопасность вермикомпостов на основе осадков сточных вод;

- разработать рекомендации по технологии вермикомпостирования осадков сточных вод, различающихся по токсичности.

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности адаптации червей Eisenia foetida (Sav.) к осадкам сточных вод;

- зависимость показателей состояния червей Eisenia foetida (Sav.) от класса опасности осадков сточных вод;

-технологические параметры вермикомпостирования, обеспечивающие процессы утилизации осадков сточных вод, различающиеся по токсичности; методика предварительной оценки эффективности использования технологии вермикомпостирования на основе реакции червей Eisenia foetida (Sav.) на внешнее механическое раздражение.

Объектом исследования являются

- осадки сточных вод очистных сооружений канализации гг. Йошкар-Олы, Новочебоксарска, Козьмодемьянска;

- взаимодействие в системе «субстраты на основе осадков сточных вод -черви Eisenia foetida (Sav.)».

Предметом исследования являются закономерности адаптации червей Eisenia foetida (Sav.) к субстратам на основе осадков сточных вод, способы подготовки к вермикомспотированию в зависимости от токсичности осадков сточных вод.

Научной новизной обладают:

- установленные оптимальные для жизнедеятельности червей Eisenia foetida (Sav.) составы субстратов на основе осадков сточных вод очистных сооружений канализации в зависимости от их токсичности;

- положения о влиянии вида субстратов на основе осадков сточных вод в ряду поколений червей Eisenia foetida (Sav.);

- методика предварительной оценки эффективности использования технологии вермикомпостирования на основе реакции червей Eisenia foetida (Sav.) на внешнее механическое раздражение.

Практическое использование работы. Результаты работы используются в учебном процессе при чтении курса лекций по дисциплине «Улучшение качества природных и очистка сточных вод» на специальности 28.03.02 «Комплексное использование и охрана водных ресурсов», в спецкурсах «Почвенная зоология» и «Основы токсикологии» по специальности 01.16.00, а также в одном из разделов «Большого практикума» по специальностям 01.16.00 и 01.35.00; а также являются научной основой для разработки технологии по биологической переработке органических отходов на базе ООО «Бауинжиниринг».

Апробация работы. Основные материалы исследований доложены и получили одобрение на Всероссийской научно-практической конференции «Рациональное использование природных ресурсов в системе управления регионом» (Йошкар-Ола, 2001); Междисциплинарной научной конференции «Вавиловские чтения» : «Диалог науки и практики в поисках новой парадигмы общественного развития России в новом тысячелетии» (Йошкар-Ола, 2000); Третьем международного конгрессе по управлению отходами ВейсТэк-2003 (Москва, 2003); Международной, научно-методической, конференции «Экология - образование, наука и промышленность» (Белгород, 2002 и 2004); Научно-практической конференции «Водные ресурсы. Проблемы и пути их решения» (Йошкар-Ола, 2003).

Публикация материалов исследований. По материалам исследований опубликовано 7 статей.

Eisenia foetida (Sav.), испытано 87 видов субстратов на основе осадков сточных вод.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Ускова, Валентина Валерьевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

2. Показатели состояния червей Eisenia foetida (Sav.) ухудшаются с увеличением степени токсичности ОСВ независимо от вида используемого наполнителя и его доли в общем объеме субстрата.

3. Наиболее высокие показатели состояния червей Eisenia foetida (Sav.) в субстратах на основе ОСВ происходит при использовании таких наполнителей, как опил лиственных пород деревьев, бумажные отходы и листовой опад.

4. Наиболее эффективными для утилизации ОСВ являются субстраты на их основе, где содержание наполнителя составляет 40-60%.

6. Загрязняющие вещества, содержащиеся в осадках сточных вод, оказывают негативное воздействие на репродуктивные способности червей Eisenia foetida (Sav.). У червей пятого поколения наблюдается заметный спад воспроизводства по сравнению с первым поколением, при сохраняющихся темпах переработки отходов.

9. В процессе вермикомпостирования происходит снижение содержания подвижных форм тяжелых металлов: меди (Си) на 32% , никеля

142

Ni) на 15% , цинка (Zn) на 25%, марганца ( Мп) на 63%, кадмия (Cd) на 47%, свинца (РЬ) на 10%.

11. В результате вермикомпостирования происходит дегазация ОСВ очистных сооружений канализации: наблюдается снижение выделения

Q О углекислого газа (С02) на 1 - 1,4 мг/м , метана (СН4) на 35-37 мг/м , закись азота (N20) на 0,01-0,032 мг/м3.

12. Вермикомпост на основе ОСВ ОСК г. Йошкар-Ола не уступает по своим агрономическим свойствам навозу КРС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе представлены рекомендуемые параметры вермикомпостирования осадков сточных вод: оптимальные составы компостных смесей, плотность посадки червей Eisenia foetida (Sav.) Экспериментально доказано, что с увеличением степени токсичности осадков сточных вод показатели состояния червей Eisenia foetida (Sav.) ухудшаются независимо от вида используемого наполнителя и его доли в общем объеме субстрата.

Вермикомпостирование субстратов на основе осадков сточных вод способствует их дезодорации и дегазации, а также снижению подвижных форм тяжелых металлов. В представленной работе также продемонстрирована эффективность использования продуктов переработки червями в качестве нетрадиционных органических удобрений. Доказано, что вермикомпост на основе осадков сточных вод не уступает не уступает по своим агрономическим свойствам навозу КРС.

Все рекомендации, приводимые в работе, научно обоснованы, подтверждены экспериментально и могут быть воспроизведены.

В заключении автор выражает признательность научному руководителю доценту кафедры лесных культур и механизации лесохозяйственных работ кандидату с.-х. наук Мухортову Д. И. за помощь в методическом обеспечении работы и за полученные консультации. Автор благодарен доктору биол. наук, профессору кафедры водных ресурсов Колупаеву Б. И., доктору техн. наук, профессору кафедры Поздееву А. Г. за высококвалифицированные полученные консультации.

Автор весьма благодарен сотрудникам кафедры водных ресурсов и кафедры лесных культур и механизации лесохозяйственных работ за критические замечания и внимание проявление к работе.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Ускова, Валентина Валерьевна, Йошкар-Ола

1. Агроэкология. / Черников В. А. и др. М.: Колос, 2000. - 536 с. ^ 2. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В.

2. Алексеев. Л.: Агропромиздат, 1987. - 142с.

3. Антонова, Е.В. Вермитрансформация осадков сточных вод химических предприятий / Е.В. Антонова. Автореферат дисс. канд. биол. наук. - Иркутск, 2001. - 26 с.

4. Биотрансформация органических отходов производства аминокислот / В.В. Литовченко и др. // Изв. HAH КР. 2001. - № 1.2. - С. 3135.

5. Вайсфельд, Б. А. Удаление, обезвоживание и депонирование осадков сточных вод / Б. А. Вайсфельд, А. С. Шеломков, Л. И. Монгайт // Водоснабжение и санитарная техника. 1999. - № 8. - С. 21.22.

6. Вермикомпостирование органических отходов / Солдатов С.В. идр. // Чистый город. 2002,- №1(17).- С. 20-27.

7. Вермикультура: производство и использование / И.А. Мельник и др.. Киев: Укр.ИНТЭИ. - 1994.- 128 с.

8. Влияние биогумуса на органическое вещество дерново-подзолистых почв и урожайность картофеля / Е. Е. Орлова, Н. Е. Орлова, Е. Н. Швеченко // Гумус и почвообразование. Санкт-Петербург. -2000. - С.89-92.

9. Ганжара, К.Ф. Легкоразлагаемое органическое вещество и % эффективное плодородие / К.Ф. Ганжара, Б.А. Борисов, М.А. Флоринский //

10. Земледелие. 1995, № 1. - С. 10-13.

11. Гольдфарб, JI. JI. Опыт утилизации осадков городских сточных вод в качестве удобрений / JI. JI. Гольдфарб, И. С. Туровский, С. Д. Беляева. М.: Стройиздат, 1983. -60 с.

12. Горовая, А.И. Гуминовые вещества. Строение, функции, механизм действия, протекторные свойства, экологическая роль / А.И. Горовая, Д.С. Орлов, О.В. Щербенко. Киев: Наукова Думка, 1995. - 90 с.

13. ГОСТ 17.2.3.03-86 Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля воздуха населенных пунктов.

14. Глунцов, Н. М. Производство вермикомпоста и его применение под овощные культуры / Н. М. Глунцов, JI. М. Зимина, А. Н. Жигарев // Плодородие.-2003.-№1(10).-С. 19.

15. Грядная технология вермикультивирования (производство биогумуса) / С.П. Деревеневский и др.. Санкт-Пет.: Гидрометеоиздат, 1994. -231 с.

16. Деревягин, В.А. Переработка органического сырья / В.А. Деревягин, Р.Н. Деревягина, М.Е. Кравченко // Химизация сельского хозяйства. 1989.-№ 7.-С. 25-27.

17. Евилевич, А.З. Утилизация осадков сточных вод / А.З. Евилевич, М.А. Евилевич. Л., 1988. -248 с.

18. Блинов, Н.П. Общие закономерности строения и развития микробов продуцентов биологически активных веществ / Н.П. Блинов. - JL: Медицина, 1977.-288 с.

19. Жигжитова, И.А. Методические рекомендации по получению и применению вермикомпостов (биогумуса) для повышения урожая и качества сельскохозяйственных культур / И.А. Жигжитова, Т.М. Корсунова. Улан-Удэ: РИО Бурятской с.-х. академии, 1999. - 19 с.

20. Жмур, Н. С. Методика определения токсичности вод и водных вытяжек их почв, осадков сточных вод, отходов по смертности иплодовитости дафний / Н. С. Жмур. -М., АКВАРОС, 2001. -48 с.

21. Жмур, Н. С. Методика определения токсичности вод и водных вытяжек их почв, осадков сточных вод, отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей / Н. С. Жмур, Т. С. Орлова. -М., АКВАРОС, 2001.-44 с.

22. Жуков, А. И. Методы очистки производственных сточных вод: справочное пособие / А. И. Жуков, И. JI. Монгайт, И. Д. Родзиллер; под ред. Жукова А. И. М.: Стройиздат, 1977. - 204 с.

23. Иванов, В. А/ Использование не традиционных субстратов в вермипроизводстве / В. Ф. Иванов, Б. И. Колупаев, С. И. Охотников // Химия в сельском хозяйтсве, М.,- 1994. - №4, - с. 10-11.

24. Иванова, Р.Г. Гуминовые удобрения резерв повышения урожайности / Р.Г. Иванова // С.-х.вести. - 2001. - N 1. - С. 21.

25. Игонин, A.M. Дождевые черви возрождают плодородие почвы / A.M. Игонин // Химия и жизнь. 1994. - № 3-4. - С. 39-40.

26. Изменение свойств дерново-подзолистой почвы под влиянием органо-минеральных гуминсодержащих удобрений / Д.С. Орлов и др. // Доклады РАСХН. 1996. - № 2. - С.37-39.

27. Кабиров, Р. Р Разработка и использование многокомпонентной тест-системы для оценки токсичности почвенного покрова городских территорий / Р. Р. Кабиров. Экология, 1997. - №6. - С. 408-412.

28. Калинина, О.Ю. Изменение состава и агроэкологических свойств отходов животноводства в процессе компостирования с участием дождевых червей Eisenia foetida / О.Ю. Калинина, О.Г. Чертов, А.И. Попов // Почвоведение. -2002. № 9. - С. 1072-1080.

29. Калифорнийские черви: биогумус и продукты питания Электронный ресурс. // Техника и оборудование для села. 2001. - № 10.

30. Касатиков, В. А. Утилизация осадков городских сточных вод / В. А. Касатиков // Агрохимический вестник. 2003. - №1. - С. 14-15.

31. Киреева, Н.А. Использование биогумуса для ускорения деструкции нефти в почве / Киреева Н.А. // Биотехнология. 1995. - №5-6. - С. 32-35.

32. Козловская, JI. С. Методы изучения отношений почвенных беспозвоночных с микроорганизмами / JI. С. Козловская // Разложение растительных остатков в почве. М.: Наука, 1985. - С.112.

33. Колесников, Е. Ю. Мониторинг среды обитания : учебное пособие / Е. Ю. Колесников. Йошкар-Ола, 2004. - 246 с.

34. Колобков, В. Осадки очистных сооружений: «за» и «против» утилизации / В. Колобков, JI. Колобкова //Архитектура и строительство Подмосковья. 1989. - №2. - С. 15-37.

35. Комплексная ферментация и вермитрансформация целлюлозо- и азотсодержащих твердых отходов. Материалы конференции «Проблемы экологии». Чтения памяти профессора М.М. Кожова / Т.С. Прохорова (Никонова) и др.. Иркутск, 2000. - С. 113-115.

36. Костарев, С. Н. Математическая модель управления состоянием полигона твердых бытовых отходов : автореф. дис.канд. техн. наук / С. Н. Костарев. Томск, 2004. - 20 с.

37. Лиштван, И.И. Гуминовые препараты и охрана окружающей среды / И.И. Лиштван, A.M. Абрамец // Гуминовые вещества в биосфере. М., 1993. -С. 12646. Лысенко, В.П. Переработка отходов птицеводства / В.П. Лысенко.

38. Сергиев Посад: ВНИИТИП, 1998. 152 с.

39. Лящев, А. А. Почвенная биота и ее роль в формировании плодородия почв агроландшафтов юга Западной Сибири : автореф. дис.д-ра. биол. наук / А. А. Лящев. Тюмень, 2004. - 31 с.

40. Мальцев, В.Ф. Система биологизации земледелия нечерноземной зоны России. Часть 1 / В.Ф. Мальцев, М.К. Каюмов. М: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. - 541 с.

41. Мальцев, И.Г. Зависимость биологических свойств почвы от технологий возделывания полевых культур в севообороте / И.Г. Мальцев //Достижения науки и техники АПК. 2003. - № 2. - С. 16-18.

42. Мезитян, Н.А. К вопросу о взаимоотношении дождевых червей с паразитами корневой системы растений / Н.А. Мезитян // Известия АН МССР. Сер. Биол. и хим. наук. 1978. -№5. - С. 67-71.

43. Мельник, И. А. Вермикультура новое мощное средство оздоровления окружающей среды и получения чистой сельхозпродукции / И.А. Мельник //Зерновые культуры. -1997. - № 4. - С. 9-11.

44. Мельник, И.А. Еще раз о вермикультуре / И.А. Мельник // Химизация сельского хозяйства. 1991. - №5. - С. 73.

45. Мельник, И.А. Технология разведения дождевых червей и производство биогумуса / И.А. Мельник // Земледелие. 1991. - № 8. - С. 68.

46. Мерзлая, Г. Е. Агроэкологическая эффективность традиционных и новых видов органических удобрений / Г. Е. Мерзлая // Химия в сельском хозяйстве. -1996. № 6. - С. 2-3.

47. Методика формирования лож и техника закладки маточного поголовья в субстрат. Условия содержания червей в ложах // Биоконверсия органических отходов в биодинамическом хозяйстве /Н. М. Городний и др. -Киев: Урожай, 1990. С. 121-126.

48. Мипгуров, Н. П. Подготовка навоза к использованию в фермерских хозяйствах / Н. П. Мишуров // Техника и оборудование для села. 1999. - №5. -С. 9-14.

49. Монгайт, Л.И. Тепловая обработка осадков сточных вод / Л.И. Монгайт, И. И. Гаврилов, В. Г. Шерстнев. М.: Стройиздат, 1981.- 20 с.

50. Морев, Ю. Б. Вермикультивирование, производство и применение биогумуса / Ю.Б. Морев. Екатеринбург: Корус, 1992. - 32 с.153

51. Морев, Ю. Искусственное разведение дождевых червей. / Ю. Морев. Фрунзе, 1990.

52. Накопление токсичных тяжелых металлов в тканях червей и биогумусе / М.Ф. Повхан и др. // Тез. докл. 2 конгресса «Биоконверсия органических отходов народного хозяйства и охрана окружающей среды».-Ивано-Франковск, 1992. С. 139.

53. Обработка и удаление осадков сточных вод: В 2-х т. Т. 1.: Обработка стоков / пер. с англ. Т. А. Карюхиной, И. Н. Чурбановой, И. Х.Заена. М.: Стройиздат, 1985. - 236 с.

54. Обработка и удаление осадков сточных вод: В 2-х т. Т.2.: Утилизация и хранение осадков / пер. с англ. А. А. Виницкой, З.Н. Макаренко. -М.: Стройиздат, 1985. 248 с.

55. Органические удобрения : справочник / П. Д. Попов и др. -М.:Агропромиздат, 1988. 207 с.

56. Орлов, Д. С. Биологическая ценность вермикомпоста на дерново-подзолистых почвах / Д. С. Орлов, В. Е. Лазарчик, Н. Ф. Овчинников // Химия в сельском хозяйстве. 1994. - № 4. - С. 12-13.

57. Орлов, Д.С., Аммосова, Я. М., Садовников, Л. И. Сравнительная характеристика вермикомпостов / Д. С. Орлов, Я. М. Аммосова, Л. И. Садовников // Химия в сельском хозяйстве. 1994. - № 4. - С.11.

58. Охотников, С. И. Адаптационные способности червей Eisenia foetida (sav.) к субстратам из птичьего помета при его утилизации : автореф. дис. .канд. биол. наук / С. И. Охотников. Йошкар-Ола, 1999. - 19 с.

59. Охотников, С. И. Биоконверсия органических отходов / С. И. Охотников, В. Б. Смоленцев // Материалы III Российско-американской региональной конференции «Пути развития образования в XXI веке», -Йошкар-Ола, 2002, с. 99-104.

60. Охотников, С. И. Биологический прием утилизации птичьего помета / С. И. Охотников // Тез. докл. междунар. конф. Барен-Евро154

61. Арктического региона «Животноводство на европейстком севере: фундаментальные проблемы и перспективы развития». Петрозаводск : - ПГУ, - 1996.

62. Перель Т. С. Жизненные формы Lumbricidae / Т.С. Перель // Журнал общей биологии. 1975. - Т. XXXVI, № 2. - С. 189-202.

63. Перель, Т. С. Распространение и закономерности распределения дождевых червей фауны СССР / Т. С. Перель. -. М. Наука, 1979.

64. Покровская, С. Ф. Вермикомпостирование / С. Ф. Покровская, Ф. Б. Прижуков // Земледелие. 1990. - № 12. - С. 57-59.

65. Покровская, С. Ф. Использование дождевых червей для переработки органических отходов и повышения плодородия почв (вермикультура): обз. инф. / С. Ф. Покровская. М.: ВНИИТЭИ агропром, 1991. -39 с.

66. Покровская, С. Ф. Научные и практические аспекты приготовления компоста с помощью дождевых червей (вермикомпостирование) / С. Ф. Покровская // Информационный материал. М., 1990. - С. 1-10.

67. Покровская, С. Ф. Новое в вермикомпостировании / С. Ф. Покровская //Земледелие. 1993. - № 9. - С.42-43.

68. Полухин, В. Н. Удобрения из осадков органосодержащих стоков / В. Н. Полухин, Н. А. Больков //Агрохимический вестник. 2002 . -№3. = С. 2829.

69. Попов, В. И. Создается ассоциация «Вермиэкология» / В. И. Попов // Земледелие. 1993. - № 3. - С. 45- 47.

70. Применение гуминового препарата "Гумисол" под различные культуры Предпосевная обработка семян и подкормка растений. / Д. А. Алтунин [и др.] // Достижения науки и техники АПК. 2000. - N 7. - С. 9-12.156

71. Разработка и использование избыточного ила очистных сооружений предприятий СК / Е.Н. Макеева и др. // Темат. обзор. Вып. 5. - 1990. - 48 с.

72. Разработка технологии переработки органических отходов с помощью твердофазной ферментации и последующей вермитрансформацией / С.В. Солдатов и др. // Проблемы систематики экологии и токсикологии беспозвоночных. Иркутск, 2000. - С. 113-115.

73. Романов, Е. М. Производство и применение нетрадиционных органических улобрений в лесных питомниках / Е. М. Романов, Т. В. Нуреева, Д. И. Мухортов. Йощкар-Ола, 2001. - 155 с.

74. Рубчак, И. Ю. Сооружения для обработки осадков сточных вод: (Проектирование, строительство и эксплуатация) / И.Ю. Рубчак, М. Н. Сирота. -М.: Стройиздат, 1978. 116с.

75. Самедов, П. А. Влияние дождевых червей и мокриц на физико-химические и поверхностные свойства почв / П. А. Самедов, Ф.Т. Надиров // Почвоведение. 1989. - № 8. - С.109 - 115.

76. Самедов, П. А. Изменение физических свойств почв деятельностью беспозвоночных животных / П. А. Самедов // 17-й Международный конгресс почвоведов. Т.1 Таиланд, 2002. - С. 522.

77. Стом, Д. И. Новые приемы оптимизации сред для культивирования дождевых червей: тезисы докладов Международной научно практическойконференции "Человек среда - вселенная" / Д. И. Стом, Д. С. Потапов, А. Э. Балаян. - Иркутск, 1997.- Т.1.- С.72-73.

78. Стриганова, Б. Р. Исследование роли мокриц и дождевых червей в процессах гумификации разлагающейся древесины / Б. Р. Стриганова // Почвоведение. 1968. - № 8. - С. 85.

79. Стриганова, Б. Р. Некотрые аспекты влияния дождевых червей на почвенные грибы / Б. Р. Стриганова, О. Е. Марфенина // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1988.- №5. -С. 72-84.

80. Стручалина, Т. И. Экологические биоудобрения из органических отходов: методические рекомендации / Т. И. Стручалина, Ю. Б. Морев. -Бишкек: Илим, 1998. 22 с.

81. Терещенко, Н. Н. Влияние полевого вермикультивирования на свойства и биологическую активность почвы / Н. Н. Терещенко, Г. М. Чичерин //Почвоведение. 2002. - № 8. - С. 1010-1015.

82. Терещенко, Н. Н. Эколого-микробиологические аспекты вермикультивирования / Н. Н. Терещенко. Новосибирск: Наука, 2003. - 113 с.

83. Технология и технические средства для производства компостов / В.Я. Спевак и др. // Материалы 1-й международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв». Владимир, 2002.-С. 50-52.

84. Трувеллер, К. А. Ускоренное получение гибридных линий местных популяций компостных червей / К. А. Трувеллер, Г. Н. Нефедов // Агрохимический вестник. 2003. - №1. - С. 12.

85. Туровский, И. С. Обработка осадков сточных вод / И. С. Туровский. М.: Стройиздат, 1988. - 256 с.

86. Тюрин, В. Г. Решение экологических проблем при подготовке и утилизации органических отходов животноводческих ферм и комплексов / В. Г. Тюрин // Аграрная Россия. 2000,- № 5.- С.48-50.

87. Ускова, В. В. Определение технологических параметров переработки осадка сточных вод с помощью вермикультуры / В. В. Ускова //158

88. Материалы круглого стола «Водные ресурсы. Проблемы и пути их решения», -Йошкар-Ола, 2003, - с. 171-173.

89. Ускова, В. В. Переработка осадков сточных вод с помощью биологических объектов / В. В. Ускова // Междунар. науч.-метод. конфер. «Экология образование, наука и промышленность». Сборник докладов, ч.2 -Белгород, - 2002, - с. 171-175.

90. Шульгин, А. И. Эффективная технология детоксикации загрязненных почв с использованием гуминовых и гумино-минеральных веществ / А.И. Шульгин // Тез. докл. 2-й Междунар. конф. «Гуминовые вещества в биосфере». М.-СПб, 2003. - С. 132-133.

91. Эколого-гигиеническаие условия использования осадков сточных вод в земледелии / Н. В. Русаков и др. // Гигиена и санитария.- 1995. № 6. -С. 6-9.

92. Яковлев, С. В. Обработка осадков сточных вод / С.В. Яковлев, И.С. Туровский // Водоснабжение и санитарная техника. 1992. - №7. - С. 2-4.

93. Янисов, Р. А. Совершенствование технологии производства вермикомпоста, с разработкой и обоснованием оптимальных параметров устройства для формования гряд и распределения подкормки : дис.канд. техн. наук / Р. А. Янисов. Саратов, 2003. - 185 с.

94. Amelioration of subsoil acidity by application of a coal-derived calcium fulvate to the soil surface / Van der Watt et al. // Nature. 1991. - V. 350. - P. 146148.

95. Cavender, N. D. Vermicompost stimulates mycorrhizal colonization of roots of Sorghum bicolor at the expense of plant growth / N.D. Cavender, R.M. Atiyeh, M. Knee // Pedobiologia. 2003. - V. 47. - P. 85.89.159

96. Chan, P.L.S. The vermicomposting of pre-treated pig manure / Chan P.L.S., Griffiths D.A. // Biol. Wastes. 1988. - Vol. 24, N 1. - P. 57-69.

97. Dell'Agnola, N. S. News about biological effect of humic substances / N. S. Dell'Agnola // Humic Substances: Effects on Soil and Plants. Reda, Rome,1986.-P. 78-88.

98. Drescher-Kaden, U. Organische schadstoffe in irschlammen / U. Drescher-Kaden, M. Matthies, R. Bruggemann. // GMF. Wasser Abwasser. 1989. -T. 130.-№ 12.-C. 613-620.

99. Duges, A. Nouvelles observations sur la zoologie et l'anatomie des Annelides abranches setigeres / A. Duges // Ann. Sci. nat (Zool). 1837. - V. 8. - P. 15-35.

100. Easton, E. G. A guide to the valid names of Lumbricidae (Oligochaeta) /

101. E.G. Easton // Earthworm ecology from Darwin to vermiculture. Chapman and Hall / Satchell J.E. ed. 1983. - P. 475-487.

102. Effect of humic substances on phosphorus absorption in Italian raygrass / M. Hafidi et al. // Agrochimica. 1997. - Vol. 41, №2. - P. 42-49.

103. Effects of mesophilic and thermophilic composts on suppression of Fusarium root and stem rot of greenhouse cucumber / T. Kannangara et al. // Can. J. Microb. 2000. - V. 46. - P. 1021-1028.

104. Elvira, C. The growth and reproduction of Lumbricus rubellus and

105. Dendrobaena rubida in cow manure mixed cultures with Eisenia andrei / C. Elvira, J. Dominguez, S. Mato // Appl. Soil Ecol. 1997. - V. 5. - P. 97-103.

106. Evans, A. C. Studies on the relationships between earthworms and soil fertility. IV. On the life cycles of some British Lumbricidae. / A. C. Evans, W.J. Guild,. L. Mc. // Ann. Appl. Biol. 1948. V. 35. - P. 471-484.

107. Fleckenstein, J. Schwermetallaufnahme aus Mullkompost durch den Regenwurm E.f. / J. Fleckenstein, O. Graff // Landbauforschung Volkenrode. 1982.-№ 4. -S. 198-202.

108. Gonet, S. (1999) Physico-chemical properties of humic acids extracted from brown coal / S. Gonet, K. Kondratowicz-Maciejewska // Humic Substances in Ecosystems. 1999. -№3.-P. 31-37.

109. Influence of earthworm-processed pig manure on the growth and yield of greenhouse tomatoes / R. M. Atiyeh et al. // Biores. Technol. 2000. - V.75. - P. 175-180.

110. Influence of humic acids on laurel growth, associated rhizospheric microorganisms, and mycorrhizal fungi / G. Vallini et al. // Biol. Fertil. Soils.1993.-V. 16.-P. 1-4.

111. Lassegues M. Boch P. Antibacterial activity of Eisenia foetida and coelomic fluid evidence, induction and animal protection / J. Iinvertebrate Pathology, 1989, vol. 53, №4.-P. 1-6.

112. Mazumdar, В. K. Status and prospects of coal fertilizer and coal-acids / В. K. Mazumdar // Chemical Age of India. 1982. - V. 33. - P. 609-620.

113. Meyer, W. J. Suitable characters for selective breeding in Eisenia fetida (Oligochaeta) / W. J. Meyer, H. Bouwman // Biol. Fertil. Soil. 1995. - V. 20. - P. 53-56.

114. Nitrohumic acids from Victorian brown coal / A.F. Patti et al. // The Science of the Total Environment. 1992. - V. 113. - P. 49-65.

115. Noble, A. D. Evaluation of two coal-derived organic products in ameliorating surface and subsurface soil acidity / A. D. Noble, P. J. Randall, T. R. James // Europ. J. Soil Sci. 1995. - V. 46. - P. 65-75.

116. Olmos, S. Micronutrient extraction in calcareous soils treated with humic Щ concentrates / S. Olmos, E. Esteban, J. J. Lucena // J. Plant Nutrit. 1998. - Vol. 21,1. N 4. P. 687-697.

117. On the agrobiological activity of oxidatively ammoniated coal / N. Berkowitz et al. // Soil Scienc e. 1970. - V. 110. - P. 211.217.

118. Petrovic, P. Investigations of biological effects of humic acids / P. Petrovic, D. Vitorovic, M. Jablanovic // Acta Biol. Med. Exp.- 1982, V. 7. - P.21.25.

119. Physical properties of two tropical soils amended with coal-derived humic substances / R. C. Ekeh et al. // The Role of Humic Substances in Ecosystems and in Environmental Protection. PTSH, Wroclaw, Poland, 1997. - P. 329-333.

120. Piccolo, A. Characteristics of molecular size fractions of humic substances derived from oxidized coal / A. Piccolo, R. Rausa, G. Celano // Chemosphere. -1992. Vol. 24. - P. 1381-1387.м

121. Piccolo, A. Influence of humic acids on laurel growth, associated rhizospheric microorganisms, and mycorrhizal fungi / A. Piccolo, G. Celano, G. Pietramellara//Biol. Fertil. Soils. 1993.-V. 16.-P. 11-15.

122. Piccolo, A. Use of humic substances as soil conditioners to increaseaggregate stability / A. Piccolo, G. Pietramellara, J.S.C. Mbagwu // Geoderma. -1997. Vol.75, N 3/4. - P. 267-277.

123. Pig manure vermicompost as a component of a horticultural bedding plant medium: effects on physicochemical properties and plant growth / R. M. Atiyeh et al. // Biores. Technol. 2001. - V. 78. - P. 11-20.

124. Plant Growth Stimulation by Humic Substances, in J.P. Croue ed., Entering the 3rd Millennium with a Common Approach to Humic Substances and

125. Ш Organic Matter in Water, Soils and Sediments / C.E. Clapp et al. // Proc. of IHSS-10.-2000.-V. 2.-P. 895-896.

126. Poapst, P. A. Effect of soil fulvic acid on stem elongation in peas / P.A. Poapst, C. Genier, M. Schnitzer // Plant Science. 1970. - № 32. - P. 367-372.

127. Poapst, P. A. Fulvic acid and adventitious root formation / P. A. Poapst, M. Schnitzer// Soil Biol. Biochem. 1971. -№ 3. - P. 215-219.

128. Pussard, M. Generalites sur le lombricompostage des dechets organic / M. Pussard // Compost Information. 1986. - № 11. - P. 20-24.

129. Ramel, M. Emissions d'odeurs paries stations d'epuration des eaux une iproche quantifiee du probleme / M. Ramel // Techniques, Sciences, Methodes. -1991.-№4.-P. 171-174.

130. Rauthan, B.S. Effects of soil fulvic acid on the growth and nutrient content of cucumber (Cucumis sativus) plants / B. S. Rauthan, M Schnitzer // Plant and Soil. 1981. - V. 63. - P. 491-495.

131. Removal of Cu, Cr, Ni, Zn, and Cd from electroplating wastes and synthetic solutions by vermicompost of cattle manure / C.P. Jordao et al. // Environ J. Sci. and Health Part / J. Environ 2002. - A 37. - P. 875-892.

132. Scheu, S. Effects of earthworms on plant growth: patterns and perspectives / S. Scheu // Pedobiologia. 2003. - V. 5-6. - P. 846-856.

133. Sebestova, E. Structural characterization and heavy metal sorption properties of coal derived humates / E. Sebestova, V. Machovic, H. Pavlikova // The

134. Role of Humic Substances in Ecosystems and in Environmental Protection. PTSH, Wroclaw, Poland, 1997. - P. 199-206.

135. Short, J.C.P. Evaluation of traditional windrow-composting and vermicomposting for the stabilization of waste paper sludge (WPS) / J.C.P. Short, J. Frederickson, R. M. Morris // Pedobiologia. 1999. - V. 43. - P. 735-743.

136. Sladky, Z. The effect of extracted humus substances on growth of tomato plants/Z. Sladky//Biol. Plant. 1959. -V. 1. - P. 142-150.

137. Spencer, J. L. Competitive exclusion of Salmonella typhimurium inbroilers fed with vermicompost and complex carbohydrates / J. L. Spencer, J. R.

138. Chambers, H.W. Modler // Avian Pathology. 1998. - V. 27. - P. 244-249.163

139. Spencer, J.L. Resistance of chicks and poults fed vermicompost to cecal colonization by Salmonella / J. L. Spencer, M. M. Garcia // Avian Pathology. 1995. -V. 24.-P. 157-170.

140. Spurgeon, D. J. The development of genetically inherited resistance tozinc in laboratory-selected generations of the earthworm Eisenia fetida / D. J. Spurgeon, S. P. Hopkin//Environ. Poll. -2000. -V. 109. P. 193-201.

141. Stevenson, F. J. Humates: Facts and fantasies on their value as commercial soil amendments / F. J. Stevenson // Crops and Soils Magazine. 1979. -April-May. - P. 14-16.

142. Stimulation of seedling root growth by coal-derived sodium humate / Van de Venter et al. // Plant and Soil. 1991. - V. 138. - P. 17-21.

143. Stom, D. I. Effect of polyphenols on shoot and root growth and on seed4germination / D. I. Stom // Biologia Plantarum. 1982. - Vol. 24, № 1. - P. 1-6.

144. Szczech, M. Comparison of suppressiveness of vermicomposts produced from animal manures and sewage sludge against Phytophthora nicotianae Breda de Haan var. nicotianae / M. Szczech, U. Smolinska // Phytopath. Zeitschrift 2001. -V. 149. -P. 77-82.

145. Tan, К. H. Effect of different levels of humic acids on nutrient content and growth of corn / К. H. Tan, V. Nopamornbodi // Plant Soil. 1979. -V. 51. - P.щ 283-287.

146. Temperature effects on aerobic digestion kinetics / Randall C.W.et al. // raalEED ASCE.-1985. V.101, № Ю.-Р. 795.

147. The geochemical nature and agricultural importance of commercial humic matter / J.C. Lobartini et al. // The Science of the Total Environment. 1992. -V. 113, №1/3.-P. 1-15.

148. The influence of humic acids derived from earthworm-processed organic wastes on plant growth / RM. Atiyeh et al. // Biores. Technol. 2002. - V. 84. - P.7.14.

149. Tomati, U. The hormone like effect of earthworm casts on plant growth / U. Tomati, A. Grappelli, E. Galli // Biology and Fertility of Soils. - 1988. -Vol. 5. - P. 288-294.

150. Vaughan, D. Effect of soil organic matter on some root surface enzymes of and uptake into winter wheat / D. Vaughan, B.G. Ord, R. E. Malcolm // J. Exp. Bot. 1978. -V. 29. - P. 1337-1344.

151. Vaughan, D. Effects of humic acid on protein synthesis and ion uptake in beet discs / D. Vaughan, J. R. McDonald // J. Exp. Bot. 1971. -V. 22. - P. 400-410.

152. Vaughan, D. Some effects of humic acid on the cation uptake by parenchyma tissure / D. Vaughan, J. R. McDonald // Soil Biol. Biochem. 1976. - V. 8.-P. 415-421.

153. Volatilization of crude oil from soil amended with bulking agents / R.W. Weawer et al. // Soil Sci. 1998. - V.163, № 2. - P. 87-92.

Информация о работе

Ускова, Валентина Валерьевна
кандидата сельскохозяйственных наук
Йошкар-Ола, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Утилизация осадков сточных вод, различающихся по токсичности, с помощью червей Eisenia foetida (Sav.) - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы