Введение к работе
Актуальность проблемы; определяется' общечеловеческой проблемой утилизации сточных вод и яивотн'озодческих стоков и снижением их пагубного воздействия на экологию.
Сточные воды, попадая в открытые водоемы и реки, участвуют
в физико-химических и биохимических процессах, в результате
которых в последних резко увеличивается концентрация загрязня-
, гащих веществ и биохимическое потребление кислорода, что приво
дит к гибели флоры и фауны и многим другим отрицательным пос
ледствиям. . - . '
Полностью очистить сточные еоды до показателей природной
воды, даже кз самых совершенных инженерных очистных сооружени
ях, практически невозможно и акономіиески дорого. Реїзая пробле
му охраны водных источников от загрязнения и истощения необхо
димо отметить, что повторное использование различных категорій
отечных вод и яизотководческиС стокоз на орошение сельскохо
зяйственных культур позволяет резко сократить забор природных
вод и предохранить их от загрязнения. В зависимости от содер
жания биогенных элементов а сточных водах уменьшают дозы вне
сения },кнера.1ькыкудобрений, а з случае орошения низоткоаодчес-
кнми стоками даже полностью от'же отказываются или довносят
недостающие элементы шпания для сбалансирования оптимальной
дезы удобрении. ' - -
Животноводческие стоки" являются внсожуцобрійітельнкмзі и требуит. разбавления, а сточные воды городов, районоз, поселков, предприятий по переработке сельхозпродукции и ряда других производств практически полностью, после механической очистки . и отстаивания, используются для орошеяйя..-
Плокадь орошения сточными водами в.СНГ превысила 300 тыс. га, * существующий объем сточных вод свыше 300 юг^/год.требует площадей орошения более 30 млн. га. .Таким-'образом, на орошение используется Еселэ 1% /сточных вод, что говорит о громадной-необходимости охраны водных источников от'загрязнения и истощения. Учитывая:слабу» изученность', орошения отечными-" водами ' и невозможность простого переноса опыта орошени" природной ЕО*-^ой его техники полила, технологии, и реаимов орошения, а также для решения экологических ..проблем,'.возникла необходимость 3 проведении НИР. по разработке технологии и техники полива сточными водами,и животноводческими стоками.-;. "
-^'-'''.~ґ'!:'::~'-:'.-'4'-//"';--..-' ;;''' ;''''-
Предметом защиты является.создание экологически безопаской технологии и.техники орошения сточлши водами, ' основанных на теории почвенной-очистки сточных вод от биоге;.ных элементов..' На основании этой теории,очистка сточных еод осущестзля--'ется под воздействием нз них с.-х.'-культур,-солнечной энергии, кислорода атмосферы и почвы, физико-химических и бактериологических почвенных процессов. '.'.'.'
Е различные годы работа выполнялась. в соответствии с программами ГКНТ СССР 0.85.01 "Разработать научно-технические основы и' комплекс мероприятий да улучшению использования вод-. ных ресурсов к охраны ЕОД". :
Белі;, работы' :. разработать научно-методические основы и
практические рекомендации по совершенствованию техники,, и тех
нологій! орошения различными категориями сточных вод и ляво":--о-
v ворческих стоков, обесдечизаг-цлг. погызлше. качества выражае
мой с.-х. .продукции при-'высоких оаннтарко-гигиенкческих и-
V' гєлдшїїїгологнчєскїїх условиях труда и сохранение окрулазіцей
сре^и. -.,..
Оокозкча задачи исследований: ' .
анализ состояния, техники и технологии орошения сточными годами с учетом охраны'окрукавщей среды;
разработать. технику к технологии орошения различным:; категориями сточных' вод и животноводческих 'стокое;
-дать качественную к количественную оценку урожая с.-х.
культур; .
- изучить злияние орошения киботнозодчєскими стока* зі ка
солевой и лицевой рекимы почвы к х:шический состав грунтовых .
над; '- ''.- .''..'"'' .
- разработать высокие санитарно-гигиенические и гельмин
тологические .условия' труда' работающих на полях с орошением
сточным:! водами; '...-,...' ,' \
.- дать' экономическую оценку предлагаемым техническим ре
шениям;' > '.' -'. '"'-.. '.", ';-. ',-":.'.' о
провести проверку з производственных условиях рекомендуемой техники и технологии полиза;
разработать нормативно-техническую документацию по проектировании, строительству и эксплуатации систем. орошения сточными. . водами и животноводческими стоками с учетом охраны окружающей среды. .
- 5 --Объекты исследований: Ростовская обл. (Аксапский и Мартыновский р-кы), Краснодарский, край (Тимазезский, Ленинградский, Усть-Лабкнский р-ны), Алтайсклй край (Павловский р-н), Омская' обл. (Омскиг р-он), Белгородская обл. (Шебегагаский р-н), Московская обл. (Ногинский и Наро-Фоминский р-ны;, Молдавия, Казахстан (Джачбулский р-н), Крым (Сасокий р-н).
Научная новизна. Теоретическая основа заключается з создании экологически безопасной системы водопользования с учетом урбанизации в следующем комплексе: источник природнойводы -водопользователь - сточнне (сбросные) воды - очистные сооружения - повторное использование или сброс условно (нормативно) очищенных сточных вод в природные водоемы. В природной срепе за счет самоочищающей способности водных' источников на ранних этапах развития цизилизации эта проблема решалась з целом положительно. В настоящее время за счет уменьшения водности природных источников, резкого увеличения о^ьеиа сточных'вод, воз-' никащэя экологическая обстановка в ряде^ бассейнов вызывает огромное чувство тревоги зз судьбу ккяепших и будущих поколений.
Выделив наиболее слабое звено в экологическом комплексе, т.е. (утилизацию) позто'рное использование сточных - вод, аз;ор развил теоретические основы почвенной очистки сточных вод от биогенных элементов под воздействием на них сельскохозяйственных культур, солнечной энергии, кислорода атмосферы и почвы, физико-химических и бактериологических почвенных процессоз для научного обоснования' перспективных способоз и технологий орошения сточными ведали с учетом охраны окрудащей' среды. На защиту выносятся:
- новая, ресурсосберегающая ..ехлкка и технология ороз?ния
сточными водами и жизотлозодческими стоком, . обеспечивающая .
получение-высоких и качественных урожаев с.-х. культур и охра
ну окружающей среды от загрязнения;
новые конструкции и технологии отосительсіга систем . (ВПО) вкутрипочвенкого орошения; .. .. ' -
основные слеме:-:ты техники полива, обеспечивающие равномерное увлажнение почвы; '.."" '.
-' зпэотехническая оценка широкозахватной техники полива и конструкция сопла дождевального аштаратз;'. ; ;' "'
- экологически безвредные для- почвы и растений поливные и.
оросительные нормы; -
технологии крепления кротовых узлаїшителек, позволяющие повыситьосок и надежность их службы в 1,5-2,0 раза;
устройство для автоматизации полива и контроля за распределением злати по кротовым увлажнителям;
-' комплексная оценка и формулы для расчета степени очистки сточных вод;
закономерность, распределения зо'ды по длине знутрипоч-Еенных увлажнителей, способы и технология поливз,позыгающие равномерность увлажнения почвы;
санитарно-гигиеническая и гельмгятологшеская оценка ВПО;
'Научная новигна подтверждена 10 а. с. Практическая ценность работы состоит в следующем:
- новой, Еодоресурсосбереганзщей техники и технологии оро
шения; ' і
- улучшении санитарно-гигиенических "и гельминтологичес-ких условии труда рабочих, обслуживающих-системы с использованием сточных вод и кивогнозодческих оговдз; ч
сокращении забора природной воды для целей орошения и .уменьшении сброса сточных вод в водое;,:ы;
нормативных, документах, справочнике и рекомендациях, позволяющих проектировать, отроить и эксплуатировать оросительные СИСТеМЫ С Использованием СТОЧНЫХ ВОД И ЖИВОТНОВОДЧІ'С-
sjk стокоз; . ;
- предлагае;'лых способах'и технологиях оропечия, позволяю
щих получать высокие и качественные урожая с.-х. культур, сох
ранять почвенное плодородие, защищающих грунтовые вод от заг
рязнения; .-
внедрении разработок на площади 35,4 тыс. га (в генах по-1990 г.) обеспечивших экономический аффект в 2,3 млрд. руб.
Реализация работы. Результаты работы попользованы при составлении 17 нормативно-методической и справочной докуыента-ции: ВСН-23-2.2.02-85, НТД 23.34-001-84, методических указаний .по проведении НИР, руководств, рекомендаций, справочника "Орошение" N6, утверзденных и введенных в действие научно-техническими советами различных уровней МинЕодхоза СССР,, согласованы Госстроем СССР, Минздравом СССР, Мингео СССР: Шнводхогом Украинской ССР,. Миясдвьхозом СССР, Минсельхоэом и Минздравом-
РФ, областям! и краями России, Казахской и Молдавской ССР; секцией "Гидротехники и мелиорации" ВАСХНИЛ.
Оснозяые положения диссертационной работы внедрены в Ростовской,, Белгородской, Омской и Московской областях, Краснодарском и Алтайском краях, Молдавии, Казахстане, Азербайджане, Крыму на общей площади свыше S3 тыс. га с общим годовым эконс- ' мическим эффектом(в ценах до 1990 г.) на сумму 2,8 млрд. руб.
Разработки автора награждены серебряной медалью и дипломом участника ВДНХ СССР; дипломом Международной . зыстаэки в Болгарии; денежной премией Минводхоза СССР. '
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены к одобрены на научных конференциях НИШ, ШНИИ-ГкМ, Юкгипровдхога (г. Новочеркасск) з 1972-1979, научно-практической конференции ВАСХНИЛ, СКЦВШ, ВШО "Прогресс", НИМИ, НПО "Югмелиорацил", Кйгипроводхоз . (г. Новочеркасск) 1984, 1985, 1988, 1989 гг., :-;ауч?о-техническом совещании (г. Ташкент) 1977 г., научно-техническом совещании Минводхоза СССР, Глазсредзолгозодстрой (г. Саратов) 1978 г., заседании комиссии по оросешт Центрального правления ' НТО сельского хозяйства (г.Москва) 1979 и 1980 гг., заседании бюро отделения гидротехник; и мелиорации ВАСХНИЛ (г. Москва) 1982 г., заседании Сс-оз-гппровдохоз - ЕИТЮ "Прогресс" (п. Старая Купавна) 19n4., научны-; конференциях Волгоградского CXJ! (г. Волгоград) 1981', 1983, 19S9 гг., .сессии ВАСХШЛ (,г. Волгоград) 1987 г., годичном заседании отделения гидротехники и мелиорации ВАСХНИЛ 1981, 1983, І985 гг., совместном заседании секции орошения Отделения гидротехники и мелиорации и секции использования мелиорированных земель отделения земледелия и химизации-ВАСХНИЛ (г. ' Калинин) 1934 г., координационных- совещаниях по БПО (пос. Радужный? 2НП0 "Радуга", 1934, 1985 гг.,- и г-. Киеве, 1983 г., научно-технической конференции по применении полимерных' материалов з народном хозяйство.(г. Азов) 1988 г., - совещании НПО "Прогресс" по вопросу использования сточных вод^ павильон Механизации,, мелиорации и экономики АПК ВДНХ СССР, . 1991 г., школы: "Использование сточных вод и нззозных стоков в-" сельскохозяйственном производстве" зі семинара; "Использование, сточных зод з орошаемом земледелии", Москва, 198S и 1988 гг.; Минеодхоз СССР и ВДКХ СССР. Семинар:. "Обезвреживание и очистка сточных зод предприятий жизотвсводчестза и птицеводства", М., общество
"Знание" Российской-Федерации, 1.03.1993 г. и ряда других.'
В докладе использована экспериментальные материалы ..полу
ченные автором '.лично, а . также, совместно с: СЕ. _ Ясокиди,
Г.Н.Мякотишм,' В.М,Кузнецовым, Л.Н.Гіоба,. Н.В.Глеба, Ю.С. Ро
гозиной, П.Д. СавосьеЕкм,-Л.В. МалькоЕым, Л.К. Поденной, A.M.
Валкевш. ,
В свези с комплексностью работы ряд исследований проведен автором совместно: Н.А. Романекко, Л.Л. ' Димадовои, Б.Ф. Еирно-еым, В.Т. Додпшшой, Г.А. Утенковай, Р.П. Воробьевой, СП. Покромовичем, ' :
Обца? доля личного участия автора в теоретических рззра-
ботках, полезых опытах и обработке их результатов составляют
Солее 752. - *
Публикации. Доклад составлен по материалам 125 работ и 10 а.с. сбпзгі объемом 141,1 п.д., в том числе лично автора 44,4 п.л. Научные разработки автора вопли в 17 наименований норча-' тпзко-техкическоип и методической литературы. Под руководством затора защищены 2 кандидатские диссертации,. сдана к защите 1, . готовится к защите 1", трое проходят обучение в аспирантуре.
МЕТОДИКА.И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.. (2, 3, 7, S, 15, 23, 31, 42; 43, 45,-49, 55, 58, 59,. 62, 53, 65, 74, 80, 81, 82, 85, Ш, 93).
ііссдедозание техники и технологии срояекия стачными зода-
ми и ирівотковсдческими стокагл проводились в Ростовской, Мос
ковской, Омской, Белгородской областях, Краснодарском и Ал
тайском, краях, Молдавии, Казахстане. * .
Решение поставленных .задач осуществлялось путем разработ-. ки теоретических основ, проведения полевых и производственных опытов на оросительных системах, а также систематизації'"- и анализе литературных источников. _
Методика проводі?*ых' исследований основана на ранее разра
ботанных и общепринятых методам и подробно освещена е опубли
кованных автором работах. »
Новизной в методике является' новая конструкция "Испарителя" а.с. N ДЭгзоз^вредложеннаддля проведения зодобалаксовьк исследований и оігзнки качества очистки сточных вод, прошедших через, различный почвенные слои,..при ВГО (рис. 1).
