Экологическая оптимизация биоутилизации и использования нетоксичных отходов в агроэкосистемах Южного Урала

• Автор: Филиппова, Ася Вячеславовна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 400 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1 Виды нетоксичных отходов и способы их реутилизации

1.1.1 Сельскохозяйственные отходы.

1.1.2 Отходы бытовых сточных вод

1.1.3 Отходы производства (зола, цеолиты)

1.2 Эффективность применения отходов в агроэкосистемах

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Цель и задачи исследований

2.2 Условия и объекты исследований

2.3 Методика проведения исследований
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Анализ накопления отходов, пригодных
для биологической утилизации
3.2 Утилизация отходов животноводства методом
вермикомпостирования
3.2.1 Изменение свойств отхода в процессе
вермикомпостирования
3.2.2 Микробиологические свойства вермикомпостов
3.2.3 Изменение содержание тяжелых металлов в процессе вермикомпостирования
3.3 Адаптационные возможности и оптимизация плотности заселения дождевых червей в отходы
3.4 Агроэкологическая эффективность применения органосодержащих отходов при добавлении в качестве компонентов тепличных грунтов
3.4.1 Влияние вермикомпоста на изменение свойств
почвогрунтов.
3.4.2 Влияние компонентов почвогрунта на продуктивность
растений и экологическое качество продукции 154 >
3.5 Биологическая утилизация отходов растениеводства
3.5.1 Биоконверсия подсолнечной лузги и трансформация отходов грибного производства
3.5.1.1 Способы компостирования массы отходов

3.5. ] .2 Рецептура составления субстратов для вермикомпостирования на основе отходов грибного производства
3.5.2 Оптимизация использования золы растительного происхождения
3.5.2.1 Влияние доз золы на повышение биологической продуктивности картофеля
3.5.2.2 Комплексное использование золы и бактериальных удобрений при выращивании картофеля
3.5.3 Использование золы в интенсивно культурных агроэкосистемах тепличного типа для повышения
продуктивности растения томата
3.6 Биологическая утилизация промышленных отходов
3.6.1 Оптимизация применения цеолитов в искусственных агроэкосистемах.
3.6.1.1 Сравнительное изучение цеолитовых субстратов
для гидропоники
3.6.1.2 Изучение приемов обогащения цеолитов
3.6. 1.3 Влияние доз и способов внесения удобрений при использовании цеолитового субстрата
3.7 Реутилизация коммунально-бытовых отходов
3.7.1 Сравнительная оценка сухих осадков сточных вод
3.7.2 Зоо- и микробиологическая активность ОСВ
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Регион Южного Урала отличается высокой антропогенной нагрузкой, что приводит к накоплению отходов. Отходы можно рассматривать с нескольких позиций, как существенный источник загрязнения, или как недоиспользованное сырье, которое можно подвергнуть реутилизации. Главное найти наиболее оптимальные пути утилизации. Один из основных экологически безопасных путей это использование естественных редуцентов. Практически вес процессы разложения происходят под воздействием различных представителей мезо-и микрофауны почв. Поэтому в создании концепции ресурсных циклов, которые должны охватывать все стадии превращений и перемещений используемого вещества природы, необходимо научиться контролировать и направлять преобразования отходов с помощью естественных редуцентов.
При планировании и организации работ по утилизации отходов, следует соблюдать территориальный подход, чтобы не повышать затратный механизм утилизации и направлять процесс реутилизации с учетом необходимых свойств для конечного продукта. Уральский регион испытывает значительный дефицит органического вещества, в связи со спецификой климатических факторов, не позволяющих накапливать большую биомассу и обеспечивать быстрое разложение. Поэтому разработка региональной модели реутилизации нетоксичных отходов в агроценозах, приобретает важное значение, в частности для производства органических удобрений, и в целом экологически безопасном хозяйствовании Уральского региона.
При создании такой модели, главной сутью которой является аффективное и наиболее полное использование вовлекаемого в хозяйственный оборот вещества природы через управляемую человеком

Значительные колебания в содержании тяжелых металлов установлены при анализе осадков сточных вод с очистных сооружений Московской области, что в основном зависит от доли поступающих в канализацию промышленных сточных вод (Чеботарев, 1999).
Осадки сточных вод, согласно расчётам индексов опасности по тяжелым металлам, на основе которых определяется класс опасности, в основном относятся к 4 классу, т.е. к малоопасным отходам (Курганова, Копейкина, Гюнтер, Беляева, 1999).
По физическим свойствам осадки иловых площадок наиболее подготовлены для использования в качестве удобрений. Благодаря наличию дренажного слоя в основании площадок (гравий + песок) и трубчатых дрен, по которым иловая жидкость инфильтруется и поступает на станцию перекачки, масса осадка обезвожена до влажности 40-50%, аэрирована на глубину слоя 0—50 см, имеет землистую консистенцию от палевого до темно-коричневого цвета. С помощью бульдозера осадок перемещается с площадок на их края и становится пригодным для погрузки обычными средствами и вывозки автотранспортом за пределы очистных сооружений. Натурные обследования иловых площадок показывают, что на обезвоженных осадках пышно произрастают рудеральные сорняки (борщевик Сосновского, крапива и др.), т.е. растения богатых органическим веществом почвенных экотипов. Это указывает на биологическую полноценность осадков как удобрительных средств, а также на отсутствие негативного влияния их на высшие растения в условиях хорошей аэрации корнеобитаемого слоя.
Внесение осадков сточных вод в почву оказывает большое влияние на их физические, химические и биологические свойства. По данным, полученным в России (Анализ...,1989), установлено, что под влиянием осадков наблюдается отчетливая тенденция к увеличению (на 2—4 абсолютных процента) пористости почвы. При дозах осадка 11-112 т/га в этом случае соответственно уменьшается объёмная масса почвы на 0,7-3,3%.