Введение к работе
Актуальность исследований. По мере интенсификации производственных процессов все большее внимание должно уделяться поиску новых и повышению эффективности уже известных методов утилизации и нейтрализации токсических для окружающей среды и человека веществ.
Вода является обязательным звеном технологического процесса любого современного производства, в связи с этим в последнее время значительно возросло водопотребление на промышленные и хозяйственно-бытовые нужды (Потапова Т.В, 2003). Качество воды в большинстве регионов неуклонно снижается, как и биоразнообразие экосистем водоемов. Из-за высокой загрязненности снижается возможность использования водных ресурсов на нужды населения и уже сейчас многие страны мира испытывают острую нехватку пресной воды (Самсонов А.Л., 2006).
В настоящее время метод очистки сточных вод с применением активного ила является наиболее универсальным, однако недостаточно используемым в практике при обработке стоков различных производств (Туманов А.А и др, 1987; Попов М.А., Румянцев И.С., 2005). Основными критериями выбора предприятиями применения активного ила в очистных сооружениях являются низкие затраты, простота в использовании и экологичность данного метода. Сложности очистки промышленных стоков связаны с чрезвычайным разнообразием примеси, количество и состав которых постоянно изменяется вследствие появления новых производств и изменения технологии существующих.
Также следует учитывать то, что на различных предприятиях (химической промышленности, сельского хозяйства и хозяйственно-бытовых) состав поступающих со стоками экотоксикантов может значительно отличаться не только в количественном, но и в качественном отношении. Следовательно, для достижения эффективности процесса биологической очистки сточных вод, в аэротенках численный и видовой состав представителей биоценозов активного ила должен отличаться.
Таким образом, экологический мониторинг состава биоценозов активного ила в зависимости от типов аэрации в очистных сооружениях различных производств, является актуальной проблемой.
Цель и задачи. Целью работы является экологический мониторинг биоценозов активного ила при использовании биологической очистки сточных вод с применением дополнительной аэрации в очистных сооружениях предприятий с различной производственной деятельностью (сельское хозяйство, химическая промышленность, городская канализационная сеть).
Решались следующие задачи:
-
Проанализировать эффективность введения системы дополнительной аэрации в аэротенках очистных сооружений химической промышленности.
-
Подобрать оптимальные условия аэрации на очистных сооружениях сельскохозяйственных производств на примере свиноводческого комплекса для повышения эффективности работы активного ила.
-
Проанализировать эффективность использования дополнительной аэрации на предприятиях очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.
-
Модифицировать состав биоценозов активного ила для повышения эффективности работы очистных сооружений предприятий с различной производственной деятельностью (сельское хозяйство, химическая промышленность, хозяйственно-бытовые).
-
Проанализировать эффективность качества биологической очистки воды при использовании различных составов биоценозов активного ила в зависимости от производственной деятельности предприятий.
Научная новизна. Впервые охарактеризована динамика изменений составов биоценозов активного ила различных производств (сельское хозяйство, химическая промышленность, хозяйственно-бытовые) с введением систем дополнительной аэрации в аэротенках очистных сооружений. Доказана эффективность внедрения на предприятиях химической промышленности дополнительной мелкопузырчатой аэрации при очистке сточных вод.
Изучен видовой состав гидробионтов активного ила – биоиндикаторов процесса очистки сточных вод от экотоксикантов. Проведен экологический мониторинг биоценозов активного ила в зависимости от типов очистных сооружений используемых на различных предприятиях.
Теоретическая и практическая значимость. Использование разработанных рекомендаций повышает эффективность работы очистных сооружений, приводит к улучшению качества очистки воды, сокращает время очистки.
Теоретическая значимость заключается в биологическом исследовании биоценозов активного ила, анализе адаптивных способностей гидробионтов активного ила, что необходимо использовать в учебном процессе при интеграции дисциплин биологического и экологического циклов.
Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на научно - практических конференциях: профессорско-преподавательского состава и аспирантов Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева (Рязань, 2011); на международных конференциях: «Экологические проблемы природных и антропогенных территорий» (Чебоксары, 2011); «Наука и инновации в сельском хозяйстве» (Курск, 2011); «Научная конференция профессорско-преподавательского состава СПб ГАУ» (Санкт-Петербург, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных статей, из них 4 статьи в изданиях рекомендуемых ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методики исследований, разделов собственных результатов, выводов, предложений производствам, списка литературы. Общий объем работы 123 стр, 20 таблиц.
Библиографический список включает 289 источников, в том числе 54 работы зарубежных авторов.
