Биологическая очистка сточных вод города Кызылорда в целях орошения гибридных тополей магистерской диссертации на соискание академической степени магистра сельскохозяйственных наук по

КЫЗЫЛОРДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ 

имени КОРКЫТ АТА







УДК 628.35(574.54):631.67.03                                        На правах рукописи







АБДИКЕРОВА УЛИЯ БАКТЫБАЕВНА





Биологическая очистка сточных вод города Кызылорда в целях орошения гибридных тополей





Реферат

магистерской диссертации на соискание академической степени

 магистра сельскохозяйственных наук

 по специальности 6М080500-Водные ресурсы и водопользование





































Республика Казахстан

Кызылорда, 2012г

Работа выполнена в Кызылординском государственном университете имени Коркыт Ата.





Научный руководитель:



кандидат сельскохозяйственных наук Отарбаев Б.С.







Официальный оппонент:



кандидат технических наук 

Алимбаев Г.









		      





















	Защита состоится «  » мая в 15ºº часов в Кызылординском государственном университете имени Коркыт Ата по адресу: Кызылординская область, проспект Абая 66, Политехнический факультет, №5 учебный корпус. 



	С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кызылординского государственного университета имени Коркыт Ата.

Введение



Актуальность темы. Огромное пространство Казахстанской части Приаралья, находясь, длительное время под воздействием антропогенных факторов, стало терять свои естественно-экологические свойства – опустынивается, подвергается ветровой и водной эрозии, сокращается эндемичная фауна и флора, иссекаются и загрязняются водные источники.

Стремительное развитие жилищно-коммунального строительства, а также развитие агропромышленного сектора, рост городов и благоустроенных населенных пунктов в Приаралье привели к образованию значительных объемов биологически очищенных сточных вод (более 1.8 млн. м3 сточных), создавая угрозу окружающей природной среде. Накопление биологически очищенных вод вблизи городов и населенной местности в прудах, на полях фильтрации с частичным сбросом в открытые водоемы не решает проблему их полной утилизации.

Затрачиваются огромные средства на строительство новых и расширение существующих накопителей в связи с их переполнением, ухудшая экологическую обстановку окружающей среды. Изучаются различные пути по снижению водопотребления и водоотведения городов объем водоподачи на орошения. Внедряется оборотное водоснабжение на промышленных предприятиях, находящихся внутри города, уменьшают и строго лимитируют водоснабжение жилых домов и др. Однако ожидать, что за счет таких мероприятий удастся быстро и значительно сократить количество сточных вод и тем самым решить все проблемы не представляется возможным. Сейчас резервы для дальнейшего снижения водоотведения во многих городах в основном, использованы. Для дальнейшего снижения водопотребления и водоотведения  нужны принципиально новые технологии, значительное время и затраты по их внедрению.

В этой связи разработка научно-обоснованных принципов обеззараживания и рационального использования биологически очищенных сточных вод для орошения древесных и кустарниковых насаждений в целях охраны водоисточников от дальнейшего загрязнения, сохранения и разведения лесных массивов, приобретает особую актуальность.

Цель исследований. Целью данной работы является проведение исследований по использованию биологически очищенных сточных вод для полива гибридных тополей с научным обоснованием агромелиоративных, экологических и экономических аспектов орошения на лугово-болотных почвах Кызылординской области.

В задачи исследований входило:

-изучение количественных и качественных характеристик биологически очищенных сточных вод; 

-ирригационная оценка пригодности биологически очищенных сточных вод для орошения;

-исследования методов очистки биологически очищенных сточных вод      г. Кзылорды; 

-технология орошения гибридных тополей биологически очищенными сточными водами;

-исследование режима орошения гибридных тополей;

-изучение влияния орошения биологически очищенными сточными  водами на рост и развитие тополей;

-изучение влияния орошения биологически очищенными сточными водами на почву;

-выявление экономических и экологических показателей использования  биологически очищенных сточных вод.

Научная новизна. Научно-обоснованное орошение биологически очищенными сточными водами быстрорастущих гибридных тополей в условиях г. Кызылорды. Разработан научно обоснованный режим орошения при поливе сточными водами, не оказывающий отрицательного влияния на рост и развитие древесных культур, состав и свойства почвы.

Основные положения, выносимые на защиту:

- технология полива гибридных тополей биологически очищенными сточными водами;

-влияние орошения биологически очищенных сточных вод на продуктивность тополя и состояние почвы.

Практическая значимость работы. Теоретические разработки и технологии по использованию биологически очищенных сточных вод для возделывания древесных   насаждений найдут свое применение в озеленении  территорий населенных пунктов и городов, вдоль автомобильных и железных дорог и защите полей от знойных ветров, солезаносов. Эти разработки будут полезны для органов управления сельских и лесных хозяйств, исследовательских и проектных организаций, высших и средних учебных заведений и найдут применение при определении перспектив в улучшении экологической обстановки в регионе.

Личный вклад автора состоит в выборе и обосновании темы исследования, участии в подборе методик, постановке  и проведении опытно-полевых работ, анализе и обобщении собранных материалов в качестве магистранта.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались в разные годы на научно-практических конференциях Кызылординского Государственного университета им. Коркыт-Ата и Кызылординском Гуманитарно-техническом институте Акмешит(2011-2012гг.). 

Внедрение результатов исследований. Разработанная технология  полива древесных культур биологически очищенными сточными водами апробирована: 

- в ГКП Кызылорда Водоканал.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, шести глав, заключения, предложений производству, списка используемых источников из  82 наименований и приложений. Изложена на  84 страницах компьютерного набора, содержит  36 таблиц, 3 рисунка.  



Содержание работы



Во введении дано обоснование актуальности выполненных работ,  сформулирована цель и задачи работы, ее научная новизна и практическая значимость, а также основные положения диссертационной работы, вынесенные на защиту.

В первом разделе рассмотрены вопросы анализа и методы очистки сточных вод. К биологически очищенным водам относятся сточные и коллекторно-дренажные воды. Из года в год возрастает потребность общества в воде. Однажды использованная на производстве или в быту вода загрязняется теми или иными примесями.

Города СНГ ежегодно вырабатывают более 500 км3 сточных вод [1,2,3]. Только города Казахстана ежегодно выбрасывают 6 млрд.м3 сточных вод [4]. Они накапливаются в прудах-накопителях или на полях фильтрации. Такое накопление сточных вод опасно. В сточных водах могут содержаться токсичные соли тяжелых металлов, фенол, фтор, мазут, ртуть, грязь и многие биогенные элементы. Установлено, что население нашей страны ежегодно сбрасывает со сточными водами около 12 тыс.т азота, 8 тыс.т фосфора, 10 тыс.т. калия. [4]. 

По данным С.Н. Строганова, от одного человека в сутки поступает в среднем: азота 7,5-8,5 г., фосфора 1,5-1,8 г., калия 3,7-4,2 г., хлора 9 г., взвешенных веществ 30-50 г. [5]. Концентрация их зависит от нормы водоотведения: чем выше норма водоотведения, тем менее концентрированными становятся сточные воды. Водоотведение – величина не постоянная и меняется в течение суток, следовательно, изменяется состав сточных вод.  Все эти вещества, попадая в  водоемы, вызывают серьезную экологическую тревогу. Поэтому требуется утилизация этих вод.

В мировой практике существует множество способов утилизации сточных вод:

- предварительная очистка повторного использования их в технологическом процессе, то есть замкнутый цикл работы предприятия; 

- смешивание сточных вод с чистой водой в 30-50-ти кратном размере и сброс в реку; 

- сто процентная очистка и сброс в реки [6].  

- первый путь применяется для промышленных сточных вод, а последние подходы неприемлемы для условий нашей Республики из-за дефицита чистой воды. 

Поэтому одним из основных направлений по утилизации городских сточных вод различной категории, имеющих благоприятные химические показатели, является их использование на полях орошения для возделывания сельскохозяйственных культур и древесно-кустарниковых насаждений.

В нашей Республике  орошение возвратными водами активизировалось с 1966 года, и был начат научно-исследовательские работы по этой проблеме. Уже в 1968 году площадь земель, орошаемых сточными водами под г. Алматы, составила 1916 га., в г. Рудном-242 га.,  а в 1985 г в Казахстане сточными водами уже орошалось 2296 га. К настоящему времени возвратными водами орошено 49,7 тыс. га, земель, в том числе 39,5 тыс. га городскими сточными водами [4]. Так, например, на базе сточных вод   города Алматы орошается 16,5 тыс.га., Актобе-988 га., Атырау-14,6 тыс. га.,  Костаная-190 га., Петропавлвска-100 га., Жанатаса-1500 га., Шымкента -2000 га. [70,72,73]. Из-за энергетического кризиса в настоящее время площадь ОССВ в республике составляет 18 тыс.га [49,50,52,59,64] .  

Степень изученности химического состава городских сточных вод на современном этапе, материалы научно-исследовательских институтов, практика хозяйств, использующи сточные воды и материалы исследований авторов позволяют определить состав городских сточных вод, допустимый для орошения сероземных почв юга и юго- востока Казахстана (таблица1.1). 



Таблица 1.1 - Химический состав городских сточных вод, наиболее приемлемы для орошения на сероземных почвах Казахстана .

Наименование ингредиента

Ед.изм.

Рекомендуемое содержание

Натрий

мг/л

220

Кальций

-"-

80

Хлор

-"-

200

Бикарбонаты

-"-

до 300

Сульфаты

-"-

до 260

БПК5

мг/л 02

до 800

Окисляемость бихроматная

мг/л

до100

Общая минерализация

мг/л

1000-1200

Соотношение



1:3

Сa и Mg

мг/л

В пределах санитарных норм

Колититр

мг/л

В пределах санитарных норм



Механическая очистка предусматривается для выделения из воды грубодисперсных примесей.

Для задержания крупных загрязнений и частично взвешенных веществ сточные воды процеживают через различного рода решетки и сита; взвешенные вещества минерального происхождения выделяют на песколовках, основную массу более мелкой взвеси, преимущественно органического происхождения,- в отстойниках[7].

Количество отбросов задерживаемых решетками, меняется очень в больших пределах: от 10 до 80 л на 1000 м³ сточных вод.

При обработке сточных вод на сооружениях механической очистки вместе с крупными загрязнениями и взвешенными веществами   в осадок выпадает   20-75% бактерий, 4-97 яиц гельминтов и 21-45% тяжелых металлов; на 5-40% уменьшается величина БПК [6,7,39].

Эффективность работы сооружений механической очистки приведена в таблицах 1.5 и 1.6.



Таблица 1.5 -Степень очистки сточных вод на песколовках иотстойниках, %

Сооружение

Взвешенные вещества

БПК5

Бактерии

Яйца гельминтов

Песколовки

4

5

10-25

10,9

Отстойники

20-75

15-40

20-75

71,9-97



Таблица 1.6 -Эффективность дегельминтизации сточных вод в отстойниках различного типа, 

Время отстаи-вания,

мин

Горизон-тальный

Вертикаль-ный

Радиаль-ный

Двухярус-ный

Горизонтальные отстойники-

дегельминити-заторы

конструкции

ВНИИГиМ

30-40

9-70

30

75

0-50

-

60-80

70-80

60-86

-

-

-

90-120

80-85



-

-

-

120-180

85-90

83-95

-

-

85-97



Согласно санитарным требованиям поливные сточные воды должны быть обеззаражены. Для этой цели служит биологическая очистка, которую осуществляют на специальных сооружениях (установках) или в биологических прудах.

Сооружения полной биологической очистки предназначены для очистки сточных вод от органических загрязнений в искусственно созданных аэробных участках. Переработке подвергаются также и некоторые неокисленные соединения, такие, как сероводород, аммиак, нитриты[6,7].

Почвенным методам очистки сточных вод, как у нас в стране, так и за рубежом, уделяется большое внимание.

Почва является средой чрезвычайно чуждой простейшим бактериям и вирусам, паразитирующим в организме человека. Это свойство почвы было замечено в глубокой древности и человек стал широко использовать почву для обеззараживания нечистот. Исследованиями ученных было доказано, что из всех существующих методов биологической очистки, почвенные методы являются наиболее эффективными и наиболее простыми в эксплуатации [52,56,58]. В таблице 1.9 приведена эффективность различных методов очистки сточных вод. 



Таблица 1.9 - Различные методы очистки сточных вод и их эффективность

Метод очистки

Уменьшение, %



БКП5

взвешенные   вещества

количество бактерий

Механическая

30-35

50-60

40-50

Биологическая:

-на биофильтрах

70-80

70-80

85-90

-на сооружениях

с активным илом

75-85

85-90

90-95

-на полях орошения

90-95

90-95

90-95



Как видно из таблицы 1.9, почвенные методы самой природой предназначены для очистки сточных вод, так как в процессе эволюции в почве развился биоценоз микроорганизмов, обеспечивающий разрушение органических веществ, поступающих в почву. Поскольку биоценоз почвы проявляет биологическую активность, она постоянно готова принять и разрушать органические вещества, которые будут поступать в нее со сточными водами. Однако способность почвы к самоочищению снижается при использовании необоснованных норм допустимых органических и гидравлических нагрузок сточных вод на единицу времени.

Во втором разделе описаны природно-климатические условия изучаемого региона. 

Кызылординская область расположена вдоль нижнего течения реки Сырдарья. Долина реки Сырдарья имеет общее направление с юго-востока на северо-запад. На севере границей бассейна реки Сырдарья служат юго-западные склоны хребта Каратау, пески Приаральских Каракум и Малые Барсуки, на юге – пески Кызылкума и Жуанкума.

Объект исследования расположен в зоне резкоконтинентального климата с сухим и жарким летом и холодной малоснежной зимой. Температурный режим характеризуется продолжительным безморозным периодом в 170-180 дней и высокими продолжительными температурами за вегетационный период.

Заморозки весной заканчиваются обычно в середине апреля, а осенью начинаются в первой декаде октября. Характерной чертой климата является его сухость в летний период и незначительное количество осадков. За год   выпадает всего 110-117 мм атмосферных осадков. Осень обычно без осадков. Снежный покров устанавливается в декабре и продолжительность залегания устойчивого снежного покрова в среднем составляет 50-70 дней. Сход снежного покрова отмечается в середине марта.

Средняя годовая скорость ветра составляет 3-5 м/сек. Преобладают ветры северо-восточных направлений. Число дней с сильными ветрами составляет 45-65 дней. Среднегодовая температура воздуха плюс 8-90С, абсолютный максимум 34-38 0С, сумма положительных температур выше 10 °С составляет 3700-41000С. Глубина промерзания почв составляет 67-100 см. 

В разделе три дана общая характеристика биостанции , опытных участков, а также показана ирригационная оценка пригодности биологически очищенных сточных вод для орошения тополей.

Сточные воды города тремя главными канализационными насосными станциями подаются на Станции биологической очистки (СБО). Пройдя соответствующие циклы очистки, сточная вода отводится существующий накопитель – испаритель сбросным каналом длиной 22 км. С учетом возможности использования стоков на орошение, предусматривается полная биологическая очистка и обеззараживание. Расчетный среднесуточный расход сточных вод СБО 70 тыс.м³ (рисунок 1). 

Сточные воды г. Кызылорды после механической очистки и доочистки в отстойниках поступают на поля фильтрации. Здесь происходит частичная фильтрация и испарение. Содержание растворимых веществ в них колеблется от 2,544 до 3,065г/л



Таблица 3.4 – Агрохимический состав сточных и речных вод г. Кызылорды, мг

(по состоянию на 2011-2012.г.)



Показатель

Единица измерения

Сточные воды перед поливом

Речная вода





от

до



рН



6,8

7,6

7,6

БПК5

мг/ло2

20,5

202,2

118

∑солей

мг/л

1039

1300

971

НСО3-

мг/л

280,0

300,0

300

CI-

мг/л

113,6

200,0

126

SO42-

мг/л

274,0

300,0

211

Ca2+

мг/л

90,0

144,0

92

Mg2+

мг/л

57,6

95,0

28

Na++K+ 

мг/л

87,4

261,1

214

Фосфор

мг/л

4,8

6,6

6,4

Взв. Вещества

мг/л

29,0

51,0

8

Нитраты

мг/л

0,04

0,05

-

Аммиак

мг/л

23,4

25,4

-

Как видно из таблицы 3.4, химической состав сточных вод из временного оросителя значительно отличается от вышеописанных показателей. Содержание растворимых веществ уменьшилось в 3 раза и колеблется в пределах (1,139 - 1,297)г/л, содержание органических веществ колеблется в пределах (+201,5 - 202,2) мг/л, хлоридов – (113 – 205,9)мг/л, взвешенных веществ – (29,0 – 51,0)мг/л, нитратов – (0,04 - 0,05) мг/л, аммиака – (23,4-25,4) мг/л, детергентов –(0,32 - 0,4)мг/л. 

Ирригационная оценка, проведенная методами различных авторов, показывает, что сточные воды г.Кызылорды и КДВ  по минерализации, по отношению ионов натрия к сумме катионов, по содержанию хлора, гидрокарбоната магния и по водородному показателю пригодны для орошения сельскохозяйственных культур. По методу Буданова они непригодны для полива.Общая жесткость воды более стабильна и колеблется в незначительных пределах 3,16…..7,3 мг-экв/л.



Таблица 3.11 – Ирригационная оценка пригодности сточных вод региона, мг-экв/л

Метод  расчета

Расчетная формула

Значение

Оценка

А.М. Можейко

Na+Кх10065%

∑катион

33.4

Вода не опасна

М.Ф. Буданова

	Na/Са1,0

	(Na/Са+Мq) 0,7

	∑катионов/( Са+Мq) 4,0

1.07

0.46

4.4

Непригодна

Ричардс (США)

S= [Na/]

2.65

Пригодна

Стеблер (Франция)

Ка=288/(2 Na+2CI) 6:18

12

Пригодна

к орошению

ВНИИССВ

CI<300мг/л

205.9

Удовлетворяет требованиям

СЭВ и ВНИИССВ

SО500мг/л

451.2

Удовлетворяет требованиям

ВНИИССВ

Мq<300мг/л

115.2

Удовлетворяет требованиям



































Рисунок 1- Технологическая схема станции биологической очистки г. Кызылорда



В четвертом разделе рассмотрена технология орошения и рост гибридных тополей биологически очищенными сточными водами.

В Казахстане селекционные работы с тополями были начаты в 1960г. Выведенные в КазСХИ [24,43,48,] гибридные тополя «Казахстанский», «Кайрат» и ряд других, отличающиеся быстрым ростом, устойчивостью к засоленным почвам, иммунностью к этно- и фитовредителям, прошли производственные испытания в южных регионах республики, хорошо зарекомендовали себя при создании защитной зелёной зоны  г.Астаны. Результаты 	показывают, что в возрасте 3-х лет с плантационных культур тополя можно получить от 30 до 50 тонн биомассы, а в 20-летнем возрасте 1 га плантаций гибридных тополей обладает запасом 600-800 м3 древесины [56,65].

Посадку черенков проводили в ручную, высаженные по таким бороздам черенки располагались в нижних влагообеспеченных и достаточно прогреваемых слоях почвы.

Если посадка черенка проведенная ниже уровня наполнения борозды, это приводит к недостатке кислорода, а отдаление приводит к недостатке влаги, что отрицательно влияет на выживаемость посадочных материалов.Первый полив проводился сразу после посадки.

Полив гибридных тополей производился по бороздам, проложенным вдоль тополиных рядов. На каждом варианте опыта было по 3 борозды с междурядью 3м, длина борозд составляла 10 метров.

 Если расчет вести на один гектар, то на каждом  варианте опыта будет по 34 борозд с междурядью 3м, длина борозд составит   100 метров. Вдоль  каждой борозды будет посажено по  50 штук тополей.

Согласно принятой схеме орошения при каждом поливе под один  тополь необходимо подать 0,45м3 воды.



(M:N): n= (4500:1660):6=0,45м3,             		(4.1)



здесь M- средняя оросительная норма, м3/га, N-число тополей на 1 га, n-число поливов. Следовательно в одну борозду подали 22,5м3 воды



Q=N1*q= 50x0,45=22,5 м3



здесь Q-количество воды, подаваемый в одну борозду, м3;

При расходах борозды 2л/с продолжительность полива  составляет 3,4 часа. 		(t=Q:q=22,5:7,2=3,4 час

 здесь q-расход борозды 2л/с или 7.2м3/час).

При работе одновременно всех борозд на вариантах опыта, необходимый расход воды в вводной борозде составляет 70 л/с.                    

	 (Q= q*n=2x34=70л/с. здесь –n - число борозд в одной вводной борозде   n-34 шт.)

Поливы проводились следующим образом: при закрытых концевых частях борозд подавали воду  с расходом 2 л/с. При достижении воды до конца борозд и при образовании призмы затопления в конце борозд, подачу воды прекращали, при этом продолжительность периода подачи воды составляла Т=50 мин. При полном впитывании воды в борозду полив повторялся. В условиях почв (тяжелого мехсостава), полное впитывание поданной воды составлял 20-22 минут. Поливной цикл повторялся 4 раза. Тогда сумма времени на проведение одного полива составил t=t+4.2060=3,4+1,3=4,7 часов. Сброса воды с конца борозд не было. 

Режимы орошения гибридных тополей складывались по-разному. Наибольшее число поливов отмечено в первом году жизни (2011г). В этом году в целях обеспечения влагой вновь пересаженных тополей потребовалось проводить  частые поливы (таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Режим орошения гибридных тополей за годы исследования при поливе   различными водами

Вариант

   Показатель режима орошения

«Казахстанский»

«Кайрат»

1

2

3

4

I вариант

Число поливов

7

7



Даты поливов

18/ІV;20/V;16/VІ;

10/VІІ; 31/VІІ;

20/VІІІ;  20/Х;

20/ІV;22/V;18/VІ

2/VІІІ; 22/VІІІ

22/ІХ; 20/Х;



Поливная  норма, м3/га

500, 600, 700, 800, 900, 900, 800

500, 600,700, 760, 800, 900



Оросительная  норма, м3/га

5200

5200

II вариант

Число поливов

7

7



Даты поливов

17/ІV;19/V;16/VІ;

9/VІІ; 19/VІІІ; 19/ІХ; 20/Х;

19/ІV;21/VІ;17/VІ; 1/VІІ;20/VII

20/ІХ; 20/Х;



Поливная  норма м3/га

500, 610, 710, 800, 910

600, 600,700, 800, 800, 900.900



Оросительная  норма м3/га

5320

5200



Все виды оросительной воды оказали положительное влияние на рост и развитие гибридных тополей. Наибольшая высота  тополя достигла при поливе сточными водами - 58-68см (в августе),  при диаметре у шейки 0,6-0,7 см. Это объясняется тем, что повышенная минерализация в некоторой степени оказывает отрицательное влияние на ростовые процессы.



Таблица 4.3  - Рост и развитие гибридных тополей, посаженных черенками

за 2011 год

Характер

оросительной

воды

Высота,

см

Сорт тополя

Площадь

одного листа,

см2

Вода из реки Сырдарьи (контроль)

58





«Казахстанский»

31,9

Сточные воды

68



49,2

Вода из реки Сырдарьи  (контроль)

52





«Кайрат»

30,2

Сточные воды

58



33,5



Из видового состава тополей высоким приростом отличались тополя «Казахстанский», затем «Кайрат». Окраска листьев тополей, орошаемы сточными водами  была темнее, чем при поливе речными  водами. В первый год жизни тополей площадь одного листа составила – 30-49 см2, наибольшая  площадь отмечена у тополя  «Казахстанский».

	Таким образом, в условиях низовья реки Сырдарьи быстрорастущие гибридные тополя  «Казахстанский», «Кайрат» показали себя  отзывчивыми к орошению возвратными водами. Возделывание гибридных тополей в низовье реки Сырдарьи, по предварительным расчетам, может дать с каждого гектара 350-400 м3 деловой древесины. В связи с чем, она найдет широкое применение в разных отраслях народного хозяйства. Это свидетельствует о большом хозяйственном значении гибридных тополей и экономической целесообразности их искусственного разведения.

Пятый раздел содержит основу влияния древесных насаждений на свойства почвы.

Уменьшение солей за осенне-зимние периоды является результатом выпавших атмосферных осадков за год. Реставрация солей в почвенном профиле, за счет осенне-зимних осадков, отмечены в научных  работах многих исследователей [3,4,5,6,7,8,9].

Таблица 5.3 – Изменение содержания солей в метровом слое почвы по сезонам (период 2010-2011гг.)

Вариант

2010 год

2011 год



осень

весна

осень

Полив речной водой

0,270

0,260

0,290

Полив сточной водой

0,292

0,276

0,286







Рисунок 3– Изменение содержания солей в метровом слое почвы по сезонам

Степень засоленности почвы определяется не только общим количеством солей, но и соотношением ионов. Наиболее вредны для растений бикарбонатные соли, главным образом, сода. Из анионной группы отмечено некоторое накопление ионов хлора по почвенному профилю. Однако их содержание не превышает допустимых пределов.

Ежегодные наблюдения за динамикой солей в почве показывают, что накопление солей происходит в первые годы полива, затем их содержание в почве стабилизируется.

По данным А. Н. Мусабаева (1980), А.Т. Айменова (1980), О.З.Зубаирова (1992) на рассоление почвы большое влияние оказывает осенние влагозарядковые поливы и осенне-зимние атмосферные осадки. В опытах Украинских ученых (Т.К.Вороник, 1967) и другие отмечается, что при длительном орошении сточными водами происходит накопление солей в почве в течение трех лет, затем наступает некоторая стабилизация солевых процессов.

В шестом разделе рассматривается оценка эффективности орошения биологически очищенными сточными водами гибридных тополей.

Прямой эффект от орошения сточными водами выразился в экономии затрат на удобрения по сравнению с поливом чистой водой. Кроме того, были определены ирригационные затраты. Так стоимость речной воды по данным облводхоза составила 0,15 тг/м³, а стоимость сточной воды- 0,05тг/м³, в которой большую часть составляли затраты на электроэнергию при работе насосных станций, подающих воду в систему напорных трубопроводов оросительной сети.

Планируемый прирост прибыли от применения сточных вод определяется по формуле:



                                                ;                             (6.6)



где  ∆П-прирост планируемой прибыли, тенге;

         Цн, Сн- закупочная цена и себестоимость единицы продукции при поливе сточными водами, тенге; Цб, Сб- закупочная цена и себестоимость единицы продукции при поливе чистой водой, тенге; Ан, Аб- объем продукции при поливе сточной, а также чистой водой.

Планируемое снижение себестоимости от внедрения полива сточной водой определяется по формуле:



                                                          ,                                     (6.7)

где Сн,Сб- себестоимость единицы продукции при поливе сточной водой и чистой водой.

Уровень рентабельности производства продукции определяется как отношение прибыли при поливе сточными водами к продукции при поливе чистой водой

                                                                ,                                      (6.8)

где Пн, Пб- соответственно прибыли при поливе сточными водами и при поливе чистой водой.







Выводы



1.Проблема утилизации сточных вод, объем которого составляет порядка  210  млн.м3, требует безотлагательного решения. В этих целях здесь построить массив орошения площадью около 10 тыс. га.

2.Проведенная почвенная съемка участков, где проводились наши исследования, показала, что почвенный покров, в основном, однородный, представлен светлыми сероземами песчаного и легкосуглинистого механического состава. Исследованные почвы  вполне пригодны для сельскохозяйственного использования при поливном земледелии.

3.Наиболее подходящим объектом для решения поставленных задач является тополь, биологические и генетические особенности которого позволяют эффективно и в широком спектре проводить работы по селекции и в короткие сроки (5-10 лет) получить ожидаемые результаты, то есть созданию лесного массива.

4.В условиях низовья реки Сырдарьи быстрорастущие гибридные тополя  «Казахстанский», «Кайрат» показали себя  отзывчивыми к орошению возвратными водами. Рост и развитие гибридных тополей, посаженных черенками, показала лучший  результат, чем посадка саженцами. 

	5.При поливе сточными водами несколько повышается плодородие почвы: гидролизуемый азот увеличивается на 7%, обменный калий на 11%. Отмечена тенденция почвы к осолонцеванию, что свидетельствует о необходимости предусмотрения мелиоративных мероприятий, направленных на предупреждение процесса засоления почвы. 

	6.Накопление солей носит сезонный характер. Уменьшение солей за осенне-зимние периоды является результатом выпавших атмосферных осадков.  Реставрация солей в почвенном профиле, за счет осенне-зимних осадков, отмечены в научных  работах многих исследователей.

	

	

Список работ, опубликованных по теме диссертации:



«Методы очистки сточных вод для повторного использования». Ғылым, білім және инновация: Жастар ғылыми шығармашылығы жас ғалымдар еңбектерінің жинағы, 1 том, Қорқыт Ата атындағы ҚМУ, 2010ж.

«Методы оценки пригодности сточных вод г.Кызылорды для орошения», «Ақмешіт» Гуманитарлық-техникалық институтының Хабаршысы, Қызылорда, 2011ж.

«Значение возвратных вод в сельском хозяйстве и пути их повторного использования», МATERIALY

VIII Mezinarodni Vedecko-Prakticka Konference “DNY VEDY-2012”, Praha 2012.





Тұжырымдама:



БУДАНДАСТЫРЫЛҒАН ТЕРЕКТЕРДІ СУАРУ МАҚСАТЫНДА ҚЫЗЫЛОРДА ҚАЛАСЫНДАҒЫ ШАЙЫНДЫ СУЛАРДЫ БИОЛОГИЯЛЫҚ ТАЗАРТУ.



Ғылыми өзектілігі: Арал өңірі ұзақ уақыт антропогендік факторлардың әсерінен өзінің табиғи экологиялық жағдайын өзгертті. Осы өңірде жыл сайын пайда болатын төгінді сулары (жылына 1,8 млн. м³ төгінді сулар) қоршаған ортаға, өзен суларына кері әсерін тигізуде.

Көп ғалымдардан түскен мәліметтерге сүйенсек, бұл суларды орман және ауылшаруашылығында егістік алқаптарын суаруға пайдалану ең тиімді жолы болып отыр.  Осы бағытта Арал өңірінде ғылыми зерттеу жұмыстарын жүргізу арқылы қайтармалы суларды егістік және екпе ағаштарды суарудың экологияға және экономияға сай технологиясын қалыптастыру өзекті мәселе болып отыр.

Жұмыстың мақсаты: Зерттеу жұмысының негізгі мақсаты Қызылорда облысының шабындықты-батпақты топырақтарында агромелиоративті, экологиялық және экономикалық тұжырымдамаларын ғылыми негізде ескере отыра қайтармалы сулармен будандастырылған теректерді суару бойынша кешенді ғылыми зерттеулер жүргізу болып табылады.

Ғылыми жаңалық: Қызылорда обылысында тез өсетін будандастырылған ағаш өнімдерін суландыру ғылыми тұрғыда негізделе отыра, оның өсіп өнуіне, өнім сапасына топырақтың құрамымен қасиетіне кері әсерін тигізбейтін суландыру режиміне негіздеулер жасалынған.

Зерттеу қорытындыларын іс-тәжірибеде пайдалану шеңбері: Ағаш өнімдерін қайтармалы сулармен суару технологиясымен теориялық шешімдері, елді мекендерді көкалдандыруда, автокөлік, теміржол жиектері мен зерттеу және жобалау мекемелерінде, жоғары және орта оқу орындарында құнды мәліметтер ретінде пайдалы, аймақтағы экологиялық жағдайды жақсартуда қолданыс табады.

Диссертацияның көлемі мен құрылымы: Диссертация кіріспеден, 6 бөлімнен, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімі мен қосымшалардын тұрады. Диссертация көлемі 84 парақ жазба беттерден, 36 кестеден, 3 суреттен құралған.

















SUMMARY



BIOSCRUBBING OF SEWAGES OF CITY KYZYLORDA FOR IRRIGATION OF HYBRID POPLARS


Actuality of theme.  Swift development of zhilischno-kommunal'nogo building, and also development of agroindustrial sector, growth over of cities and equipped with modern amenities settlements in Priaral'e was brought to formation of considerable volumes of biologically purified-sewages (more than 1.8 million m3 sewer), creating a threat a natural environment. Accumulation of the biologically cleared waters near-by cities and inhabited locality in ponds, on drainfields with a partial upcast in the opened reservoirs does not decide a problem.

In this connection development of the scientific-grounded principles of disinfestation and rational use of biologically purified-sewages for irrigation of the arboreal and shrub planting for the guard of vodoistochnikov from further contamination, maintainance and breeding of forest arrays, acquires the special actuality.

Purpose of researches. The purpose of this work is a leadthrough of researches on the use of biologically purified-sewages for watering of hybrid poplars with the scientific ground of agromelioration, ecological and economic aspects of irrigation on pratal-bog soils of Kyzylordinskoy of area.

Scientific novelty. Scientific-grounded irrigation biologically purified-sewages of fast-growing hybrid poplars in the conditions of Kyzylordy. The scientifically grounded mode of irrigation is developed at watering sewages, not rendering subzero influence on growth and development of arboreal cultures, composition and properties of soil.

The practical importance of work. Theoretical development and technologies on use of biologically cleared sewage for cultivation of wood plantings will find the application in gardening territories of settlements and cities, along automobile both railways and protection of fields against hot winds, солезаносов. These development will be useful to controls rural and forestry, the research and design organizations, the maximum and average educational institutions and will find application at definition of prospects in improvement of ecological conditions in region.

Structure and volume of dissertation work. Work consists of introduction, six chapters, conclusion, suggestions to the production, list of in-use sources from  82 names and appendixes. Expounded on  84 pages of computer set, contains  36 tables, 3 pictures.



18