Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из главных причин дестабилизации дологической обстановки в земледелии является широкое использование есовершенных, ресурсозатратных, экологически необоснованных ехнологий. Более того, проблема окружающей среды становится грожающей, в связи с гибелью зеленых зон, лесов, загрязнением водоемов, аспространение токсикантов в виде отходов нефтепродуктов, пестицидов, адиоактивных веществ и тяжелых металлов приобретает глобальный арактер. Появление вышеназванных веществ в окружающей среде и иосфере в целом, особенно, связано с промышленными отходами, среди их особое место занимают выбросы газоперерабатывающих гпредприятий.
Исследованиями установлено, что эксплуатация Оренбургского азоконденсатного месторождения (ОГКМ) связана с выбросами в атмосферу редньгх газов в виде окислов азота (N02, NO), сернистого ангидрида (S02), глеводородов, смесей гфиродных меркаптанов и тяжелых металлов при жиганий неочищенного газа. Годовой объем сжигаемого газа составляет іолее 6 млн.м3. Кроме того, в процессе переработки газа на Оренбургском азоперерабатывающем комплексе (ОГПК) образуется 4 млн.м3 биоло-ически очищенных сточных вод в год.
Дефицит пресной воды в Оренбуржье, связанный с огромным ее ютреблением на нужды промьпяленности и сельского хозяйства, становится [имитирующим фактором экономического развития общественного фоизводетва. Увелігчение потребности в пресной воде сопровождается ухудшением ее качества, прежде всего за счет сброса сточных вод в открытые юдоемы. Поэтому использование сточных вод для полива сельско-іозяйственньгх культур является надежным способом защиты водоисточников уг загрязнения и эффективного использования воды.
Опыта орошения с.-х. культур сточными водами газоперерабатывающей громышленности в Советском Союзе не было. Не были известны и какие тоследствия будут от воздействия атмосферных выбросов данных гредприяпш на окружающую среду. Поэтому в соответствии с научно-гехнической программой 0.85.01.08.02.02 "Дать оценку изменения наземных г водных экосистем в условиях антропогенного воздействия" были выполнены специальные исследования, результаты которых легли в основу настоящей заботы.
Цели и задачи исследований. Основной целью исследований является изучение влияния сточных вод и атмосферных выбросов "азоперерабатьтающего комплекса на экологическое состояние гфилегающих территорий. Для достижения ее были поставлены следующие задачи:
-
Изучить влияние сточных вод ОГПК на мелиоративное состояние іемледельческих полей орошения (ЗПО), химизм грунтовых вод и открытых водоисточников.
-
Дать экологическую оценку пригодности сточных вод ОГПК для орошения кормовых культур.
-
Определить общетоксический и мутагенный эффект сточных вод
ОГПК на микробных, растительных и4животных теет-объектах!
4. Выявить влияние сточных вод йГатмосферных выбросов на качество
жішотноводческои продукции и;нк'изменчивостьморфо-физиологических
и биохимических свойств сельскохадяйстееншлх животных.
5. Ранжировать территорию, прилегающую к ОГПК по степени
загрязнения почвы и растений атмосферными выбросами.
Научная новизна. В результате комплексных исследований установлена пригодность биологически очищенных сточных вод газоперерабатывающего комплекса для полива кормовых кулолур на;легкосуглинистых черноземах при глубоком залегании грунтовых вод. Изучено влияние сточных вод на мелиоративное состояние ЗПО (физические свойства, агрегатный и химический состав лочвогрунтов, водный баланс зоны аэрации и грунтовых вод), урожай и качество зеленой массы кукурузы и сена люцерны. Дана оценка общетоксического и мутагенного;эффекта сточных вод газоперерабатывающего комплекса на микробных, растительных и животных тест-объектах, влияния их на качество животноводческой продукции, морфо-физиологические и биохимические свойства с.-х. животных. Определена степень загрязнения почвы и растений тяжелыми и редкими металлами в зависимости удаления от ОГПК.
Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследований направлены на охрану водоисточников от загрязнения сточными водами и экономию пресной воды. Доказана пригодность сточных вод для полива кормовых культур. Это позволяет окончательно доочистить сточные воды и получать по 400-500 ц/га зеленой массы кукурузы и 100-130 ц/га сена люцерны хорошего качества. Изучено мелиоративное состояние ЗПО, выявлены причины его ухудшения и даны конкретные рекомендации по их устранению и осуществлению эксплуатационных режимов орошения.
Рекомендации по использованию сточных вод газоперерабатывающей промышленности для орошения кормовых культур могут быть использованы при проектировании оросительных систем и эксплуатации ЗПО на Южном Урале и в других регионах, например, в условиях Астраханского и Карачаганакского (Казахстан) газоконденсатных месторождений.
Применение метода биологической пробы при токсиколопгческой оценке кормов, полученных с ЗПО, использование различных по уровню организации объектов (микроорганизмы, растения, лабораторные животные) при иождовании общетоксической и мутагенной,активности сточных вод позволяет' дать объективную экологическую оценку изучаемому фактору в кратчайшие сроки и принять соответствующие меры па предотвращению кризисных бггуаций, экологических аварий и катастроф.
Апробация и реализация результатов исследований. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на научно-производственных конференциях (Саратов 1978-1979 г.г.), конферетдеях молодых ученых и специалистов (Саратов 1978 г.) и во ВНЙИССЕ (Купавна, Московская обл. в 1981 г), научно-технических, совещания?! при Всесоюзном промышленной объединении "Оренбурггазпром" и ВНПС "Прогресс" (Купавна, Московская обл.) в 1979 и 1980 г.г., на Всесоюзное
млозиуме ло водному режиму растений (Ташкент 1984 г.), конференции
вопросы экологии в интенсивных земледелиях Поволжья" (Саратов, 1990
), конференциях ОГСХА (1978 1993г.).
Материалы исследований включены в "Рекомендации по использованию очных вод газоперерабатывающей промышленности для орошения >ждеванием кормовых культур в условиях Южного Урала". (1986), юбрены для внедрения научно-техническим Советом объединения Оренбурггазпром", Оренбургским филиалом "Средволгогипроводхоз", гделом мелиорации и водного хозяйства Оренбургского облисполкома от О июня 1984 г., согласованы Оренбургской областной и районной СЭС и гверждены Оренбургским областным объединением по производственно-гхническому обеспечению сельского хозяйства облисполкома от 20 июля 984 г., Головным Предприятием по использованию сточных вод в сельском озяйстве ВНИИССВ (г.Купавна, Московской обл.) 27.09.85 г. и внедрены а земледельческих полях орошения подсобного хозяйства Оренбургского елиевого завода на площади 1176 га с существенным экономическим ффектом по отраслевому плану внедрения Министерства мелиорации и одного хозяйства.
Ранжирование территорий, прилегающих к газоперерабатывающему омплексу по степени загрязнения почвы и растенші атмосферными ыбросами позволяет рекомендовать пахотные земли в радиусе 20 км от )ГПК не засевать зерновыми культурами продовольственного назначения, тдавать предпочтение кормовым растениям, при возделывании которых [спользовать существующие методы снижения подвижных форм тяжелых іеталлов в загрязненной почве.
Публикация. Основные положения диссертации опубликованы в 36 іечатньгх изданиях в виде рекомендаций, статей и информационных листков.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 331 траницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов, >екомендаций производству, списка литературы - 373 наименований, из ntx 37 ішостранньїх, приложения - 30 вспомогательных таблиц и включает Ю рисунков, 82 таблицы и 10 фотографий.