Миграция соединений азота и оценка защищенности подземных вод от загрязнения при орошении животноводческими стоками

• Автор: Позднякова, Ирина Алексеевна
• Шифр специальности: 04.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Содержание
Введение
Часть I Условия и характеристики загрязнения подземных вод соединениями азота животноводческих отходов
1. Характеристика животноводческих хозяйств как потенциальных источников загрязнения грунтовых вод
1.1 Количество и состав животноводческих отходов
1.2 Характеристика химического и бактериологического состава сточных вод
1.3 Способы очистки и утилизации животноводческих отходов
2. Характеристика загрязнения подземных вод
2.1 Роль почв в загрязнении подземных вод
2.2 Особенности загрязнения подземных вод в районах животноводческих хозяйств.27.
2.3 Загрязнение подземных вод соединениями азота
Выводы к части 1
Часть II Анализ процессов и моделей миграции соединений азота в системе "почвы - зона аэрации - грунтовые воды"
3. Процессы трансформации и переноса азота
3.1 Принципиальный цикл азота и процессы трансформации его соединений
3.2 Биотрансформации и перенос азота в подземных водах
4. Изучение закономерностей поступления соединений азота в подземные воды через зону аэрации на численных моделях
4.1 Гидрогеохимическая схематизация процессов
4.2 Математическое описание процессов
4.3 Численные эксперименты миграции азота в зоне аэрации
4.4 Анализ результатов
Выводы к части II
Часть III Разработка и апробация методики оценки защищенности подземных вод и прогноза миграции загрязнения соединениями азота
5. Развитие методики прогноза и оценки защищенности подземных вод от загрязнения соединениями азота
5.1 Существующие подходы к оценке защищенности подземных вод от загрязнения. 80.
5.2 Развитие методики прогноза и оценки защищенности подземных вод от загрязнения соединениями азота

6. Оценка защищенности грунтовых вод на типовых объектах
6.1 Условия формирования загрязнения подземных вод соединениями азота на типовых объектах 96.
6.2 Оценка защищенности грунтовых вод с использованием моделирования
7. Прогноз миграции загрязнения соединениями азота в подземных водах в районе Туртапского животноводческого комплекса
7.1 Обоснование методики моделирования переноса соединений азота в подземных водах. 131.
7.2 Оценка защищенности напорных вод с использованием моделирования
Выводы к части III
Выводы и заключение
Литература
Введение
Актуальность. Потребности современного общества в мясо-молочной продукции во многих развитых странах решаются с помощью промышленных животноводческих комплексов - крупных хозяйств, обеспечивающих низкую себестоимость и непрерывное производство продукции. В России в начале 90-х годов насчитывалось более 2000 комплексов, большая часть которых находится в Московской, Ленинградской, Орловской, Белгородской, Нижегородской, Новгородской, Омской областях, Краснодарском и Алтайском краях.
Крупный животноводческий комплекс (КЖК) по количеству вырабатываемых отходов эквивалентен городу среднего размера. Основным способом утилизации отходов является орошение кормовых культур. Животноводческие отходы содержат вредные вещества, наиболее опасными из которых являются соединения азота. Исследованиями в нашей стране и за рубежом установлены факты загрязнения подземных вод соединениями азота в районах КЖК. В связи с близостью (КЖК) к населенным пунктам, рекам и водозаборам питьевого назначения возникает необходимость прогноза загрязнения подземных вод и оценки их защищенности от загрязнения соединениями азота при орошении стоками.
Наиболее широко применяющаяся методика гидрогеологического обоснования использования животноводческих стоков для орошения, включающая прогноз загрязнения подземных вод под массивами орошения, прогноз качества подземных вод на водозаборных сооружениях и оценку условий защищенности подземных вод от загрязнения, была разработана Гольдбергом В.М. В данной методике в прогнозных расчетах количество

сантиметровом в пахотном слое почвы [86]. Удержанные почвой азотсодержащие соединения далее подвергаются процессам биохимической трансформации, которая начинается с минерализации азотсодержащих органических веществ (рис. 3.1.1). В ходе минерализации создаются доступные для растений формы азота -минеральные. Первым этапом минерализации является аммонификация.
В твердой фазе В растворе В газовой фазе
Рис. 3.1.1 Цикл азота в почве при орошении стоками по [105].
Аммонификация - это превращение органических форм азота в аммиачный азот. В процессе аммонификации переработке подвергаются азотсодержащие органические соединения животноводческих отходов, растительных остатков (соломы) и отмершие клетки микроорганизмов. Особенностью орошения стоками является то, что процесс аммонификации начинается еще на стадии их подготовки, и, как уже отмечалось выше, в результате этого, содержание аммонийного азота в сточных водах может достигать более 80% от общего содержания азота.
Внесение животноводческих стоков активизирует размножение всех групп микроорганизмов, с деятельностью которых связаны процессы трансформации органических соединений стоков и почвы. Увеличение численности микроорганизмов