Влияние орошения свиностоками на некоторые гроэкологические показатели почв Челябинской области

Проанализировав качественные изменения грунтовых вод в годы орошения можно сделать следующий вывод: вредные вещества при орошении не закрепляются почвой, большая их часть выносится с урожаем. Содержание этих веществ увеличивается ко второму году по сравнению с содержанием до орошения, Ca на 0,053 г/л, Na на 0,007 г/л, SO4 на 0,11 г/л и нитрат-ионов на 3,6 мг/л, а содержание хлор-ионов наоборот понизилось на 0,035 г/л.

Содержание кальция в грунтовых водах находится в прямой зависимости от мощности зоны аэрации. Так на участках с глубоким залеганием подземных вод (5-7 м) содержание его увеличивается в 8-10 раз, а на участках с уровнем подземных вод 1,5-3 м только в 4-5 раз.

Ионы-натрия в основном накапливаются в слое 0-20 см. Содержащиеся в поливных водах ионы-натрия не вымываются в грунтовые воды, поэтому и содержание его в них остается на невысоком уровне.

В зависимости от мощности зоны аэрации концентрация ионов-хлора снижается с 0,217 г/л до 0,182 г/л.

В отличие от ионов-хлора сульфат-ионы, содержащиеся в поливной воде и в почвогрунтах, постоянно вымываются в грунтовые воды. Концентрация их увеличивается в большей степени на участках с большой зоной аэрации.

Под влиянием орошения свиностоками происходит дополнительное накопление нитратного азота. Содержание его в грунтовых водах растет.

Но как видно из таблицы концентрация всех веществ находится в допустимых пределах.

3.4.4 Прогнозные расчеты по влиянию орошения на грунтовые воды

Для расчета прогноза уровней грунтовых вод ВНИИССВ были применены аналитические решения дифференциальных уравнений, так как расчет прогноза другими методами требует проведения большого объема исследований составляющих вводно-солевого баланса, а метод аналогии не применим из-за отсутствия объектов - аналогов.

Решение задачи по прогнозу уровня грунтовых вод при орошении сводится к применению формулы С.Ф.Аверьянова (1)

^H = Wt /м *Rn (x, t); (1)

где: Rn(x, t) = Rw(л) + Rw(л1) /2; л = x /2vat; л1 = 2L-x /2vat;

^Н - изменение напора или уровня грунтовых вод;

W - величина интенсивности инфильтрации;

м - коэффициент водоотдачи пород;

а - коэффициент пьезопроводности;

2L - ширина массива орошения;

t - время;

х - расстояние от центра орошаемого участка до его границ.

При отсутствии подпитывания напорными водами расчетные формулы принимают следующий вид:

а) для внешней области (/x/) ? L

^Н(х, t) = Wt /м {1-R(л1) - 1-R(л3) /2}; (2)

б) для внутренней области (/х/) ? L

^H(x, t) = Wt /м {1-R(л1) + 1-R(л2) /2}; (3)

здесь л1 = л0(1+х);

л2 = л0(1-х);

л3 = л0(х-1);

где л0 = L /2vat = 1 /2vв0

в0 = t /ф - относительное время для границы массива, то есть для х = L;

ф = мL2 /kh - время стабилизации для границ потока;

k - коэффициент фильтрации водоносных пород;

hср - средняя мощность водоносного потока.

Для расчета изменения уровня грунтовых вод под центром орошаемого массива (при х=0) рассчитывается время стабилизации (ф), относительные времена (t1 /ф; t2 /ф и т. д.) и затем по формуле:

^Н (0,t) = Wt /м [1-R(л0)]; (4)

вычисляется изменение уровня грунтовых вод.

На границе орошаемого массива (при х = L, L = 1000м) формула (3) для расчета изменения уровня грунтовых вод приобретает следующий вид:

^Н(L, t) = Wt /м * [1-R(2л0)]; (5)

при л1 = л0(1+х) = 2л0; х=1

в1 = 1/4в0

Средняя ожидаемая интенсивность инфильтрационного питания грунтовых вод от орошения:

Wср = Мср(1- ?) /10000 = 1000(1-0,85) /10000 = 0,015 м/год, (6)

где М - оросительная норма, м3/га;

? - кпд поля при орошении, 0,85.

Ежегодный подъем уровня грунтовых вод составит:

для супесей

^Н = Wcр /м = 0,015/0,1=0,15 м;

для суглинков

^Н = 0,015 /0, 6= 0,25 м.

Исходя из условия нормы осушения 0,8 м и глубины залегания грунтовых вод 1,5-7,0 м, предельная высота ее стояния будет достигнута для суглинистых почвогрунтов с уровнем грунтовых вод 1,5 и 3,0 через 2,8 и 8,8 года, для участков уровнем грунтовых вод 5,0 - 7,0 м через 19,4 и 30 лет.

Время стабилизации уровня после возмущения:

? = 0, 1*1000 / 1,5*7,5=24,4 года (7)

Прогноз подъема уровня грунтовых вод под влиянием орошения выполнен ВНИИССВ для 1, 3, 5, 7 лет. Пользуясь данными, я смогла сделать примерный расчет изменения уровня грунтовых вод под влиянием орошения для 10, 15 и 20 лет (приложение 3). Результаты вычислений приведены в таблице 12.

12. Результаты расчета изменения уровня грунтовых вод

Итак, прогноз изменения уровня грунтовых вод показал, что в центре орошаемого массива через 20 лет грунтовые воды поднимутся на 2,34 м и на границе - на 1,44 м.

Судя по результатам прогноза можно сказать, что для использования свиностоков на орошение (1000 м3/га) на участках с глубиной залегания грунтовых вод 1,5 - 3 м необходимо строительство дренажа. Участки с глубиной залегания грунтовых вод более 3 м (на таких участках происходило орошение на комплексе «Родниковский»), в дренаже не нуждаются.

В целом орошение свиностоками не окажет отрицательного влияния на почвогрунты и грунтовые воды. Почвогрунты зоны аэрации останутся незасоленными, минерализация грунтовых вод повысится на 0,2 - 0,3 г/л.

4 Расчет предотвращенного экономического ущерба от использования на орошение стоков свиноводческого комплекса

Свинооткормочный комплекс мощностью 54 тыс. голов свиней расположен в восточной части Челябинской области в 38 водохозяйственном участке (устье р. Тобол). Годовой объем жидкой фракции стоков составлял 427 тыс. м3/год и твердой 11 тыс. м3/год. Накопление и отстаивание жидкой фракции осуществлялся в прифермских накопителях. Из них после отстаивания стоки подаются на орошение. При замене искусственно-биологической очистки на поля орошения происходит почвенная доочистка стоков, при этом наряду с сельскохозяйственным эффектом учитывается величина предотвращенного экономического ущерба от сброса стоков в водоем после очистных сооружений. Исходными данными для расчета предотвращенного ущерба при использовании стоков на орошение являются данные по химическому составу стоков взятых из накопителей, количеству снятых почвой загрязнений, предельно-допустимые концентрации веществ, удельная величина предотвращенного ущерба на единицу загрязнений и местоположения водохозяйственного объекта.

Величина предотвращенного экономического ущерба от использования на орошение свиностоков определяется по формуле (8)

Эу = г*ук*?i=1(Ai*mi)*Vi, (8)

где: Эу - величина предотвращенного экономического ущерба, руб./год;

г, ук - константы, численное значение которых для 38 водохозяйственного участка согласно положений «Временной типовой методики определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий оценки экономического ущерба, причиняемому народному хозяйству загрязнением окружающей среды» М.,1986, равны соответственно 400 и 0,97;

?i=1 Аi*mi - приведенная масса годового сброса примесей, усл. т/год;

i - номер сбрасываемой примеси;

mi - количество снятых почвой загрязнений, г/м3;

Vi - объем использованных стоков на орошение, м3/га

Аi - показатель относительной опасности сброса i-го вещества в водоемы, его значение определяется по формуле (9)

Аi = I / ПДКi; (9)

где: I - вещество, г/м3;

ПДК - предельно-допустимая концентрация i-го вещества в воде водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей. «Перечень предельно-допустимых веществ в окружающей среде», Л., 1985.

Расчеты приведены в таблице 13.

13. Расчет величины предотвращенного экономического ущерба при использовании навозных стоков свинокомплекса «Родниковский» на орошение, руб./га

?i=1Ai*mi = 32,5*0,025 + 10,5*0,008 + 110,5*0,02 + 135,5*2 + 135,9*20 + 1252*0,16 = 3192,42 усл. г/м3

Эу = 400руб. * 0,97 * 3192,42г/м3 *1000м3/га = 1238,66 руб./год

В результате почвенной очистки навозных стоков при орошении в среднем за 1995-1996 гг. величина предотвращенного экономического ущерба, то есть водоохранного эффекта составляла 1238,66 руб./год.

Определение экономической эффективности капитальных вложений оросительных систем при использовании навозных стоков на орошение производится на основе положений «Методики определения эффективности капитальных вложений», -М.: 1988, «Временной типовой методики определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды», -М.: 1986, «Методики по определению экономической эффективности капитальных вложений в орошение и осушение земель и обводненных пастбищ», -М.: 1972. Строительство оросительной системы орошения стоками целесообразно, если достигается экономический эффект по сравнению с другими, заменяющими вариантами, а общая эффективность капитальных вложений не ниже нормативных показателей.

Общая эффективность капитальных вложений ОСС рассчитывается как отношение среднегодового прироста прибыли или хозрасчетного дохода, полученного в производстве на ОСС и величины предотвращенного экономического ущерба к капитальным вложениям, вызвавшим этот прирост прибыли и водоохранный эффект.

Эк = ^П + Эу / К; (10)

где: Эк - показатель общей эффективности капитальных вложений;

К - капитальные вложения на строительство ОСС;

^П - среднегодовой прирост прибыли или хозрасчетного дохода. Определяется в соответствии с положениями Инструкции по мелиорации;

Эу - величина предотвращенного экономического ущерба в результате почвенной доочистки стоков при орошении.

5 Безопасность жизнедеятельности

5.1 Охрана труда

5.1.1 Общие принципы охраны труда

Охрана труда - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Общие принципы охраны труда предусматривают нормирование условий труда в сельскохозяйственном производстве и нацелены на ликвидацию травматизма. К ним относятся следующие принципы: безопасность производства; соответствие материально-технической базы и условий труда; непрерывное совершенствование условий труда, который предполагает снижение вредных воздействий производства; управление уровнем охраны труда.

Здоровье и безопасные условия труда работников сельского хозяйства обеспечиваются: правильным выбором технологий, приемов и режимов работы, производственных оборудования, помещений и площадок, способов хранения и транспортирования исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства, организацией рабочих мест; распределением функций между человеком и оборудованием в цехах ограничения тяжести труда; реализацией требований безопасности в нормативно-технологической документации; применением средств защиты работающих; профессиональным отбором и обучением работающих.

Средства защиты должны обеспечивать удаление опасных и вредных факторов и материалов из рабочей зоны, снижение уровня вредных факторов до установленных норм, защиту работающих от их действия (А.А.Новиков, В.Л.Сидоров, А.П. Соловьев, О.П. Фролов, 1996).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6