Способы повышения эффективности использования энергии в агроэкосистемах

• Автор: Лядова, Людмила Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ Обзор литературы.

2 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Климат и метеорологические условия

2.2 Почвы и их агроэкологическая характеристика.

2.3 Растительность и животные.

2.4 Методика проведения исследований

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Эффективность использования биомассы для производства биогаза и метанового эффлюента
3.2 Экологическое обоснование использования метанового эффлюента в качестве органического удобрения.
3.3 Влияние метанового эффлюента на скорость биодеградации
и детоксикации нефтепродуктов в почве. .
4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для снижения энергозатрат в сельском хозяйстве и уменьшения нагрузки на окружающую среду разрабатываются экологически безопасные технологии, предлагаются различные нормативные параметры, характеризующие энергетическую и экономическую их эффективность, критерии технологической эффективности и экологической безопасности Житин Ю. И., Прокопова Л. В., Федорищев В. ., . Однако представленные критерии отражают лишь агроэнергетику агроэкосистемы, но не связаны с эффективностью переноса энергии по пищевым сетям Милащенко Н. З., Соколов . ., Брайсон Т. Черников В. А., . П. Реввель, Ч. Реввель отмечают, что современные проблемы энергетики могут быть решены только при рациональном использовании всех существующих на Земле и околоземном пространстве источников топлива и энергии. Среди них биомасса, как постоянно возобновляемый источник топлива, занимает существенное место. С экологической и экономической точек зрения наибольший интерес представляют отходы хозяйственной деятельности человека или специально создаваемые энергетические плантации Бойле Д. В количественном отношении оценены ресурсы органических отходов. По оценкам Международного института прикладного системного анализа, энергопотенциал органических отходов в мире в конце х годов XX столетия составлял 2, 2, млрд. М. i . По данным того же института, технически может быть утилизирован почти весь объем органических отходов, однако практически реализуемый потенциал оценивается в 1, млрд ту. Стырикович А. М., Синяк Ю. В., . Черников В. А., Грингоф И. Г., Емцев В. Т. и др. Производство биогаза метановое сбраживание, биометаногенез давно известный процесс превращения биомассы в энергию. Он был открыт еще в г. Вольтой, который установил наличие метана в болотном газе. Но лишь с исследований голландского ученого Н. М. Зенгена г. Саловарова В. П., Козлов Ю. П., . Метаногснерация сложный биохимический процесс, осуществляемый в несколько стадий сообществом микроорганизмов, связанных взаимными трофическими связями элементами питания. Укрупненно можно выделить три основных стадии брожения. На первой сложные высокомолекулярные органические соединения расщепляются под влиянием бактерий гидролитиков на более простые низкомолекулярные. На второй стадии при участии кислотообразующих бактерий происходит дальнейшее разложение с образованием органических кислот, спиртов, углекислого газа, водорода и др. Дубровский В. Е., Виестур У. Э., Мовсесов Г. Е., Павличенко В. Н., Анацкая Л. К., Артамонов В. И., . Исследования, проведенные в институте микробиологии АН СССР, позволили создать схему трофических связей и описать взаимоотношения между функциональными группами микроорганизмов при анаэробном разложении органического вещества. Мовсеев Г. П., Павличенко В. ., Анацкая Л. К., Каптере В. Деятельность бактерий и соответственно объем биогаза, получаемого в результате сбраживания, зависят от температуры, кислотности среды, щелочности, содержания летучих жирных кислот, питательных веществ, соотношения между углеродом и азотом, токсичности материалов и других факторов Шаробаро И. Д., Житии Ю. И., Лядова Л. В., . Бактерии, образующие метан, являются облигатными анаэробами. При концентрации кислорода 5 КУ по объему некоторые их виды гибнут. Оптимальный среды для роста разных видов 6,08,0 Саловарова В. П., Козлов Ю. П., . Подавляющее большинство мезофильных видов метаногенов достигает максимальной скорости роста при температуре . , Имеются также термофильные виды с оптимумом температуры от до ПС. Оптимум развития для термотолерантной группы . С . i Р. ., . ., . В природе термофильные микроорганизмы представлены в меньшем количестве, чем мезофильные, а их ферментативные системы при обычных температурах благоприятных для мезофилов не выдерживают конкуренции. Таким образом в борьбе за источники питания при оптимальной температуре внешней среды мезофилы доминируют. При возрастании температуры процесса в результате роста активности микроорганизмов мезофильного плана и выделения ими в окружающую среду обменной энергии, термофильная группа может занять лидирующее место. Термофильной микрофлорой обогащен навоз КРС, так как большое количество ее находится в желудке жвачных животных . ., , Стручалина Т. Н., Скляр В. И., Калюжный С. В., .