Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

sockova_l_m_sirik_v_f_vodnoe_hozy

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
20.03.2015
Размер:
15.98 Mб
Скачать

адсорбционное отношение 8АЯ. Однако, как показали исследования, использование суммы катионов в показателях для оценки качества оросительной воды является недостаточно обоснованным.

Кроме того, исследования процессов: магниевой слитизацйи и магниевого осояонцевания, свидетельствуют о необходимости рассмотрения специального показателя качества оросительной воды, характеризующего опасность развития магниевого осолонцевания почв. Важной предпосылкой является то, что магний легче, чем натрий входит в ППК, а вытесняется труднее. Концентрация магния в оросительной воде оказывает влияние на почвы и растения и по результатам исследовании И. Сабольч и К. Дараб, токсичность ионов магния выше, чем ионов натрия такой же концентрации.

Учитывая вышеизложенное, а также различную роль катионов Иа, Ы%9

Са в почвообразовательных процессах при орошении для опенки опасности развития натриевого и магниевого осолонцевания почв использованы эквивалентные соотношения концентраций Ма+/Са2+, М§2+/Са2+ в оросительной воде. Выражение соотношений катионов через концентрацию, а не через активности двухвалентных катионов (Са, М%) при повышении концентрации соли уменьшаются быстрее, чем одновалентных катионов, в частности Ыа. Отношение концентраций ионов в значительно меньшей мере зависит от концентрации солей, чем активность или концентрация отдельно взятых катионов в том же диапазоне значений концентраций солей. Оценка качества оросительной воды по эквивалентному соотношению концентраций

/Са2+ на основе длительных экспериментальных исследований приведена и работах И.П. Антипова-Каратаева и Г.М. Кадера, М.Ф. Буданова и других исследователей. Влияние соотношений в оросительной воде на почвы в лабораторных и вегетационных опытах изучено в Центральном НИИ засоления земель в Индии. Увеличение соотношения М§2+/Са2+ повышало дисперсность почв и снижало урожай сельскохозяйственных культур. Остаточный карбонат натрия отражает процесс образования карбонатов, растворения и коагуляции кальция и, в меньшей степени, карбонатов магния.

142

Осаждение карбонатов увеличивает содержание натрия в поливной воде. Остаточный кар бона г натрия определяется по формуле:

ОКН= (С032-+НСОз) - (Са2++Мб2+), где концентрация ионов выражается в мг-экв/л.

Численные значения остаточного карбоната натрия, установленные в работах, использованы при оценке опасности образования соды.

Но характеру и степени воздействия оросительной воды на почвы выделено 4 класса качества оросительной воды, отражающие опасность развития процессов общего и хлоридного засоления, натриевого (Ыа+/Са2+) и магниевого (М§2/Са2*) осолонцевания и содообразования. Применение оросительной воды I класса не имеет ограничений, использование воды II, III, IV классов обусловлено ограничениями, количество которых возрастает к IV классу (табл, 421.).

Таблица 4.21. Почвенно-мелиоративная классификация качества

 

 

 

 

оросительной воды

 

 

Классы

Минерализация

воды,

г/л

Оценка

качества

воды

по степени

качес-тва

для орошения почв

 

опасности развития процессов в почвах

воды

с тяже­со

сред4г легким Хлорид

Натрие­

Магние­

Содообра­

 

лым меним

ме-|механиченого

вого

вого

зования

 

ханичес ханичес-

ским

 

засоле­

осолон­

осолонце­

 

ким сос­ким

сос­соста­

ния

цевания

вания

 

 

тавом итавом

ивом

и СГ

Ма+/Са5"

 

(С03';-

 

почв,

почв,

почв,

 

 

 

 

+НС03>

 

имею­

имеющих имею­

 

 

 

(Са2Ч м ё2*)

 

щих

ППК

15-щих

 

 

 

 

 

I Неопас­

ППК>30 30

 

ППК<15

 

<0,5

 

 

0,2-0,5

0,2-0,6

0,2-0,7

<2,0

<1,0

<1,0

ный

 

0,6-1,0

 

 

2,0-4,0

0,5-1,0

1,0-1,5

1,0-1,25

П

0,5-0,8

0,7-1,2

Малоопас

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

1,5-2,5

 

III Уме­

0,8-1,2

1,0-1,5

1,2-2,0

4,0-

1,0-2,0

1,25-2,5

ренно

 

 

 

 

 

10,0

 

 

 

опасный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV

>1,2

>1,5

>2,0

>10,0

>2,0

>2,5

>2,5

Опасный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Концентрация ионов выражена в мг-экв/л

Таблица 4.22. Характеристика классов качества оросительной воды

Классы воды

1

I Неопасный

Характеристика

2

Оросительная вода не оказывает неблагоприятного влияния на плодородие почв, урожайность и качество сельскохозяйственной продукции, поверхностные и подземные воды. Не требуется ограничения состава сельскохозяйственных культур Оросительная вода не оказывает неблагоприятного влияния

на качество сельскохозяйственной продукции,

IIповерхностные и подземные воды. При недостаточной дренированности возможно засоление почв; снижение

Малоопасный урожайности

культур слабой солеустойчивости до 5-10%,

 

Для удаления солей сверхдопустимого уровня содержания в

 

почве требуется умеренный промывной режим орошения при

 

обеспеченной

дренированности,

специальный

комплекс

 

мелиоративных мероприятий.

 

 

 

 

 

 

 

 

Оросительная вода оказывает неблагоприятное влияние на

 

плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных

 

культур; снижение урожайности культур слабой и средней

Ш

солеустойчивости

до

10-25%.

Без

предварительной

мелиораци воды и почв неизбежно развитие процёс сов

Умеренно

засоления, натриевого

и

магниевого

осолонцевания

и

опасный

содообразования

почв.

Не

обходимо

регулирование

pH

 

оросительной воды, обогащение кальцием. Требуется

 

промывной

режим

орошения

при

обеспеченной

 

дренированности,

интенсивность

котрогС; должна

быть ‘

 

увязана со свойствами и составом почв. Требуется

 

ограничение состава сельскохозяйственных культур и

 

специальный комплекс мелиоративных мероприятий.

 

 

 

Оросительная вода оказывает неблагоприятное влияние на

• V

плодородие

почв,

 

урожайность

и

 

качество

сельскохозяйственной

продукции;

снижение

урожайности

Опасный

культур слабой

и средней

солеустойчивости до 20-50%.

 

Требуется мелиорация почв и воды.

 

 

 

 

 

 

 

Возможно

использвоание

воды

для

 

орошения

 

солеустойчивых

культур

на

легких, песчаных

почвах

с

предварительным обоснованием и оценкой экологоэкономичекого ущерба.

143

Классификация оросительных вод для культур различной солеустойчивости

Солеустойчивость сельскохозяйственных культур принято выражать через снижение урожайности при возрастании засоленности почвы и минерализации • оросительной воды. Для оценки солеустойчивости сельскохозяйственных культур в США используются три способа:

1. Исследование способности к выживанию.

2. Оценка биологического урожая культур на засоленных почвах.

3. Отношение“урожайности на засоленной почве к урожайности на незасоленной почве.

Первый способ широко используется экологами, второй и третий - в сельском хозяйстве.

Маас и Хоффман разработали классификацию сельскохозяйственных культур по солеустойчивости, в основу которой положили информацию об относительной урожайности сельскохозяйственных культур в виде линейной зависимости от засоленности почвенного раствора для различных групп сельскохозяйственных культур (полевых, кормовых, овощных, плодовых), В 1984 году Маас относительную урожайность сельскохозяйственных культур иредставил в виде линейной зависимости от минерализации оросительной воды. Это позволило наряду с анализом солеустойчивости сельскохозяйственных культур в различных странах построить градацию культурных растений по группам солеустойчивости (табл. 4.23.). Выделено четыре группы культур:

1. Очень сильноустойчивые

2.Сильноустойчивые

3.Среднеустойчивые

4.Слабоустойчивые.

144

 

Таблица 4.23. Градация культурный растений по группам

 

_____ __________ солеустойчивости__________________

Гру

Признаки

Гехнические

 

Культуры

Плодовые и

ппы

 

Кормовые

Овощные и

 

 

 

 

 

 

бахчевые

ягодные

1

2

3

 

4

 

5

6

1

Эчень

Ячмень

ко-1Тырей русский (Спаржа

 

 

С И Л Ь Н О

I хгтко-

 

Тырей

 

 

 

 

устойчивые эстистый

гребенчатый

 

 

 

- юо^З,5г/л

Свекла

са­ Грава бермудская

 

 

 

 

харная Овес

Звекла кормовая

 

 

 

 

ЛомкоколосЯчмень на сено

 

 

 

 

ник

сит­

 

 

 

 

 

 

никовый

 

 

 

 

 

 

Сафлор Рожь

 

 

 

 

 

 

Пшеница

 

 

 

 

2

Сильно

Пшеница

Житняк

 

Тыква

 

 

устойчивые обыкнове­

Волоснец

 

обыкновенная

 

 

 

нная

 

Ячмень на фураж Баклажаны

 

 

С 1(й < 2, 5г / л

Пшеница

Овсяница

 

Свекла красная

 

 

 

гвердая

 

высокая

 

Арбуз

 

 

 

Рапс Сорго

Пырей сибирский

 

 

 

 

Ячмень

 

Овес на сено

 

 

 

 

Богдана

Пшеница на сено

 

 

 

 

Ячмень

 

Костер колючий

 

 

 

 

яровой

 

Донник белый

 

 

 

 

Хлопчатник

Люцерна

 

 

 

 

 

Соя Джугара «Оранжевая 115»

 

 

 

 

Кунжут

 

 

 

 

3

Средне

Рис посевнойВика посевная

Патиссон

 

 

устойчивые Сахарный

Кукуруза

на Капуста спарже­

 

 

С100<1,3г/л тростник

силос

 

вая Шпинат Репа

 

 

 

Пшеница

Суданская трава

Брюссельская

 

 

 

«Саратов­

Сесбания

 

капуста Огурец

 

 

 

ская 29»

Просо кормовое

Томат настоящий

 

 

 

 

 

Райграс

 

огородный

Персик

4

Слабо

Фасоль

Клевер

розо­

Картофель Дыня

 

устойчивые5 обыкновен

вый, белый, лу­

Турнепс Горох

Груша

 

Сюо<0,8г/л ная

 

говой,

гибрид­

Перец Редис

Инжир

 

 

Горох

Лен

ный

 

Чеснок Тыква

Малина

 

 

посевной

Ежа сборная

Лук

Миндаль

 

 

Лен

куль­

Бобы кормовые

обыкновенный

Ежевика

 

 

турный

Люцерна

Морковь

Смородина

 

 

Подсолнеч

посевная

обыкновенная

Грейпфрут

145

ник Бобы

Тимофеевка

 

Фасоль

 

Клубника

Кукуруза

луговая

 

 

обыкновенная

Абрикос

Гречиха

 

 

 

Капуста

 

обыкновенн

Люпин

 

 

 

белокочанная

ый Грецкий

желтый

 

 

 

Цветная капуста

орех

 

 

 

 

 

Салат латук

Крыжовник

 

 

 

 

 

Редька огородная

Яблоня

 

 

 

 

 

Сельдерей

Гранат

 

 

 

 

 

обыкновенный

Виноград

 

 

 

 

 

 

 

 

Вишня

 

 

 

 

 

 

 

 

Чернослив

 

 

 

 

 

 

 

 

Слива

 

 

 

 

 

 

 

 

Апельсин

 

 

 

 

 

 

 

 

сладкий

Примечание,

Сюо - минерализация

оросительной

воды, при которой

потенциал урожайности сельскохозяйственных культур составляет 100%

Результаты этих исследований положены в основу построения

«Классификации

оросительных

вод

для

культур

различной

солеустойчивости».

 

 

 

 

 

 

 

Выделено

четыре

класса

качества

воды

для

орошения

сельскохозяйственных

культур

 

различной

солеустойчивости,

обеспечивающие потенциал урожайности на уровне 100% (А), 100 - 75% (Б), 75 - 50% (В)> 50 - 0% (Г).

Сельскохозяйственные культуры характеризуются 8-10 кратным диапазоном устойчивости, что позволяет существенно расширить приемлемый для орошения диапазон минерализации оросительной воды, если нет ограничений по почвам.

Потенциал продуктивности сельскохозяйственных культур при использовании воды определенного качества может изменяться в широких пределах, так как существует ряд других факторов, влияющих на урожайность. В классификации показатели устойчивости культур приведены для одного лимитирующего признака вредности, то сеть солевого.

Потенциалы урожайности относятся к периоду от конца прорастания до

созревания. Па ранних стадиях развития большая часть растений обладает

повышенной чувствительностью к солям в почве и оросительной воде.

146

Сельскохозяйственные культуры, возделываемые в прохладном климате, обладают большей солеустойчивостью по сравнению с аналогичными видами, возделываемыми в сухом, жарком климате, где в периоды интенсивной эвапотранспирации поглощение воды корнями растений может из-за быстрого испарения почвенной влаги и повышения концентрации солей вокруг корней оказаться недостаточным.

Наряду с солеустойчивостью сельскохозяйственных культур весьма значимой характеристикой является устойчивость к бору. При этом нормирование бора в оросительной воде является более актуальным направлением исследований, чем в почве. Для некоторых культур содержание бора в оросительной воде порядка 0,2 мг/л является необходимым; концентрация бора 1-2 мг/л для некоторых культур представляет опасность. Негативное воздействие бор оказывает практически на вес культуры, однако некоторые культуры обладают определенной бороустойчивостью. В таблице приведена «Классификация оросительных вод по степени опасности содержания бора» Дюрана.

Таким образом процессы, происходящие в системе «вода-растение», «вода-почва-растение» и оказывающие влияние на продуктивность растений, определяют необходимость оптимизации состава и свойств почв нормирования качества оросительной воды с учетом состава и свойств почв, солеустойчивости сельскохозяйственных культур, а также устойчивости к тяжелым металлам, пестицидам и другим загрязняющим веществам.

147

Глава 5. ВОДООТВЕДЕНИЕ

5.1.Системы водоотведения

Отработанные в коммунально-бытовом хозяйстве технические, а также дождевые и талые воды с городской территории удаляются через системы водоотведения и подаются на очистные сооружения. При отсутствии или перегрузки городских очистных сооружений в водные объекты сбрасываются неочищенные или недостаточно очищенные сточные

воды.

Расход воды и количество сточных вод. Среднегодовой расход сточной

воды рассчитывается по формуле (Зср = N ЦуД* (5.1) где <Зорсреднегодовой расход сточных вод;

N - объем производства;

Р уд - среднегодовая укрупненная норма расхода воды или количества

сточных вод на единицу продукции или сырья.

Значение <ЗсР представляет собой количество воды, используемой в единицу времени для различных целей, включая безвозвратное потребление воды и ее потери. Причем безвозвратное водопотребление учитывает расход

воды, потребляемой продукцией.

Для получения максимальных (как правило в летний период) и минимальных (в зимний период) расходов воды и количества сточных вод

учитываются коэффициенты - клет и кзгш

 

Омакс = Мер клет

Омин и ~(^ср )щзим

(5.2)

где Омин - среднегодовая укрупненная норма, соответствующая расходам в весенний и осенний периоды.

При ограниченной производительности очистных сооружений дождевые и талые воды частично или полностью сбрасываются в водные объекты без очистки, вместе с ними может сбрасываться и часть общегородских сточных код.

148

Система водоотведения - комплекс сооружений, предназначенный для приема и отведения сточных вод всех категорий. Удаление сточных вод за

пределы населенных пунктов и промышленных предприятий

осуществляется, как правило, самотеком по трубам и каналам, поэтому их прокладывают с уклоном. В современных городах устраивают централизованную систему водоотведения, состоящую из внутренних и наружных водоотводящих сетей, насосных станций и очистных сооружений.

Выделяют три основные системы водоотведения:

Общесплавная система (рис.5.1) имеет одну водоотводящую сеть,

предназначенную для отвода сточных вод всех видов: бытовых, производственных и дождевых. Эту систему целесообразно применять для небольших промышленных предприятий, если производственные стоки близки по составу к бытовым сточным водам и возможно попадание в дождевые стоки промышленных загрязнений. Все категории сточных вод отводятся на единые очистные сооружения.

Расчетный расход общесплавной системы водоотведения. Расчетный расход смеси стоков на участках общесплавной системы до

первого ливнеспуска определяется как сумма расходов производственнобытовых стоков цсЫи дождевых вод от дождя расчетной интенсивности дк

(\geri ~ ясИ+ ср.

Расчетный расход на участках главного коллектора после первого и

каждого последующего ливнеспуска следует определять по формуле:

а&еп - цси + Ъфт + цг,

(5.3)

о&еп = ори + 2\qlim + цг,

(5.4)

где цг - расход дождевых вод с бассейна

стока между последним

ливнеспуском и расчетным сечением;

Ъфт - сумма несбрасываемых расходов дождевых вод в водоём через ливнеспуски.

Несбрасываемые расходы приравниваются к предельным.

149

до (ммыяМаш***тшАШшлйтшш

ИлПрОШДДПСйН» ПрадПрКАТХ,

ОС - ОШГОД НШШМЛ,

1 к2-дееднш**в*ю«цргго*ю*щм,

Э -

ОДЫ ОТ »ШИЧ41*К

щш

Рис. 5.1. Общесплавная система Во время сильных дождей часть смеси производственно-бытового и

дождевого стока сбрасывается в водный поток через ливнеспуски. Раздельные системы водоотведения.

Эти системы могут быть различными в зависимости от вида стоков, образующихся на предприятии. Бытовые и дождевые стоки отводятся по самостоятельным сетям. Производственные стоки могут отводиться по нескольким различным системам трубопроводов, в зависимости от категории стоков. В отдельных случаях производственные сточные воды могут отводиться совместно с бытовыми стоками (производственно-бытовая сеть) или дождевыми водами (производственно-дождевая сеть). Выделяют следующие возможные раздельные системы:

1. С локальными очистными сооружениями (рис.5.2.) изменяется тогда, когда в сточных водах отдельных цехов содержатся специфические загрязнения, для очистки от которых целесообразно устройство отдельных очистных установок.

Р&депьная осям сямат»ниц»«тсь

км « « д о р у м я м іт і* #Ю<)

«од

0С6В-«ми?!**»* «зтдояжя*

осга - вчкпше

 

Рис. 5.2 Раздельная система водоотведения с локальными очистными сооружениями

150

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]