Введение к работе
Актуальность темы. В последние десятилетия биогенноеvи бактериальное загрязнение водных объектов, водотоков, озер и водохранилищ становится одной из наиболее актуальных проблем охраны водных ресурсов. Биогенное загрязнение в результате хозяйственной деятельности на водосборах водных объектов вызывает антропогенное эвтрофирование. Наиболее быстро этот процесс развивается в водоемах, водосборы которых интенсивно осваиваются сельскохозяйственным производством, в том числе полеводством (пропашные культуры, сенокосы, пастбища) и животноводством (фермы и различные животноводческие комплексы). Помимо биогенного загрязнения, при попадании навозных стоков в водоем происходит его загрязнение поликомпонентной органикой и взвесью, постоянно присутствующими в этих отходах, болезнетворными микроорганизмами, опасными для людей и животных, а также микроэлементами (цинк, марганец, кадмий, медь и др.).
В связи с переводом животноводства на промышленную основу удаление навоза превратилось в серьезную и весьма сложную эко-лого-гигиеническую проблему, связанную с необходимостью охраны окружающей среды (особенно открытых водоемов) от загрязнения. Существо проблемы заключается в необходимости радикального снижения поступления отходов животноводства непосредственно в водные объекты. Нерациональное их использование в земледелии приводит к косвенному загрязнению водоемов. При орошении полей жидким навозом возникает опасность загрязнения грунтовых вод, особенно на дренированных почвах. Исследованиями установлено, что перемещение фосфора, содержащегося в жидком навозе, в более
глубокие слои почв происходит быстрее, чем фосфора минеральных удобрений.
Для решения рассматриваемой проблемы используются самые различные организационные и технические решения, призванные обеспечить эколого-санитарно-гигиеническое благополучие окружающей животноводческие комплексы природной среды. К ним в первую очередь относятся отстойные карты, цехи обезвоживания, пруды-накопители, рыбоводно-биологические пруды, аэрационные установки и т.п. Однако, как показал опыт эксплуатации животноводческих ферм и крупных животноводческих комплексов промышленного типа, достаточно эффективные и недорогостоящие системы очистки и обеззаражишшин навозных стоков по существу еще не разработаны. В то же прими практика убедительно доказала, что традиционные способы утилизации твердого навоза, очистки и обеззараживания промышленных или фекально-бытовых стоков непригодны для навозных стокои, образующихся в результате гидросмыва на животноводческих комплексах и фермах.
В связи с изложенным, правильное решение актуальной проблемы утилизации сточных вод животноводческих комплексов позволило бы рационально использовать для интенсификации земледелия большое количество содержащихся в жидком навозе ценных органических удобрений, с одной стороны, и исключить массовые загрязнения окружающей среды - почвы, воздуха, грунтовых и открытых вод - с другой.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является научное обоснование и техническая разработка нового способа утилизации сточных вод животноводческих комплексов. Для достижения
этой цели были поставлены и решены следующие задачи:
І" I
1. Дать научное обоснование новому способу утилизации сточных
вод животноводческих комплексов.
-
Разработать принципиальную техническую схему предлагаемого способа.
-
Провести комплексную оценку эффективности нетрадиционного способа по санитарно-бактериологическим, санитарно-гигиеническим и гидрохимическим показателям.
Научная новизна. На основе проведенных исследований были получены следующие новые научные результаты:
- разработан новый подход к решению проблемы утилизации сточных
вод крупных животноводческих комплексов, основанный на естест
венном способе утилизации навозной массы на "скользящих" полях
запахивания, созданных на предварительно дренированных и обва
лованных торфяные участках;
показана принципиальная возможность замыкания экологического цикла агробиологического круговорота земля-животные-земля;
выявлен механизм загрязнения дренажных вод в торфяных почвах при утилизации на них сточных вод, сводящийся к прямому их просачиванию в дрену по деформационным трещинам в дренажной засыпке и увеличению инфильтрации после предварительной очистки стоков;
показано, что основным источником загрязнения дренажных вод в торфяных почвах являются восстановительные условия и связанные с ними ионообменные процессы, происходящие во влажном торфе.
Практическое значение. Полученные результаты послужили основой
- б -
для разработки и апробирования в условиях промышленного животноводческого комплекса нового способа утилизации жидкого навоза на "скользящих" полях запахивания, созданных на предварительно дренированных и обвалованных торфяных участках. Использование предлагаемого способа обеспечивает агропромышленную оптимизацию в звене животноводство-земледелие без дополнительных затрат по охране окружающей природной среды и получение большого количества ценных органических удобрений в виде торфонавозных ком-постов. Для практической реализации предложенный способ не требует создания новых машин и оборудования, строительства искусственных очистных сооружений, что предполагает большой экономический эффект.
Положения, выносимые на защиту.
-
Механизм загрязнения дренажных вод в торфяных почвах при утилизации на них сточных вод.
-
Новый подход к решению проблемы утилизации сточных вод крупных животноводческих комплексов, основанный на использовании "скользящих" полей запахивания.
-
Результаты комплексной эколого-гигиенической оценки эффективности утилизации сточных вод животноводческих комплексов способом "скользящих" полей запахивания.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: заседаниях Технических советов объединения Лен-мелиорация и ЛеноблСЭС (1975 г.), в Институте Ленгипроводхоз (1977 г.) на расширенном заседании Технического совета при Ленинградской областной СЭС (1978 г.), на заседании Исполнитель-
ного Комитета Ленинградского областного Совета народных депута-
1 I
тов (1978 г.) и в Ленинградском санитарно-гигиеническом инсти
туте на кафедре коммунальной гигиены (1979г.). *
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ.