Научная статья на тему 'Экологическая характеристика поверхностных вод в зоне ППЗ «Свердловский»'

Экологическая характеристика поверхностных вод в зоне ППЗ «Свердловский» Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
241
62
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Судаков В. Г., Лопаева Н. Л.

Одна из важнейших проблем промышленного птицеводства -разработка эффективных систем защиты поверхностных вод от негативного воздействия сточных вод с птицеводческих предприятий. Так как по степени загрязненности органическими веществами сточные воды птицекомплексов превосходят хозяйственно-бытовые.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Судаков В. Г., Лопаева Н. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Экологическая характеристика поверхностных вод в зоне ППЗ «Свердловский»»

Экология. Птицеводство

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ЗОНЕ ППЗ «СВЕРДЛОВСКИЙ»

В.Г. СУДАКОВ,

профессор, доктор сельскохозяйственных наук (фото)

Н.Л. ЛОПАЕВА,

Уральская ГСХА

Следует иметь в виду, что даже в благополучных по инфекционным болезням комплексах сточные воды содержат патогенную и условно-патогенную микрофлору, грибы. В сточных водах данной категории обнаруживаются различные патогенные микроорганизмы: энтерококки, стафилококки, сальмонеллы, количество которых может доходить до 334 тысяч на один литр пробы (это составляет от 3,3% до 36,9%), возбудители вирусных инфекций птиц, яйца гельминтов, возбудители кокцидиозов. Возбудители инфекционных болезней сохраняются в сточных водах до 300 суток и более.

Опасность загрязнения окружающей среды усиливается при вспышках инфекционных болезней на птицеводческих комплексах. В этом случае помет и сточные воды требуется подвергать обеззараживанию физическими, биологическими или химическими методами.

Установлено, что птицеводческие сточные воды в природных водоемах снижают содержание растворенного кислорода. В воде резко повышается значение БПК и окисляемости. Водоемы постепенно утрачивают способность к самоочищению и превращаются в «сточные канавы». Такие водоемы содержат в значительном количестве аммиачные соединения, нитраты, нитриты. Употребление природных вод, загрязненных стоками от птицефабрик, вызывает бактериальные, вирусные инфекции, токсикозы у людей и животных.

Цель и методика исследований

В связи с этим приобретает актуальное значение проведение постоянного экологического мониторинга состояния гидросферы в зоне деятельности птицеводческих предприятий, на основании которого следует разрабатывать мероприятия по охране природных вод.

В результате исследований, согласно полученным данным, загрязнения снегового покрова в зоне деятельности племптицезавода «Свердловский» по уровню содержания сероводорода не превышает ПДК для воды 2 класса качества на расстоянии 200 м в северо-западном направлении и на всех пробных площадках, в юго-западного направлении, уровень сероводорода на 0,4 мг/л превышает значение ПДК для 2 класса качества воды.

Анализ данных за весенний период показал, что уровень сероводорода не превышает ПДК на всех пробных площадках, как в северо-западном, так и в юго-западном направлениях, до расстояния 1 км.

Содержание нитратов в талой воде на всех пробных площадках, за период исследования в северо-западном и юго-западном направлениях не превышает ПДК для воды 2 класса качества.

Данные о содержании общего железа в талой воде свидетельствуют о превышении ПДК на пробных площадках 10 м, 200 м в северо-западном направлении на 100%; 50 м, 200 м на 20%. На всех пробных площадках в юго-

Одна из важнейших проблем промышленного птицеводства -разработка эффективных систем защиты поверхностных вод от негативного воздействия сточных вод с птицеводческих предприятий. Так как по степени загрязненности органическими веществами сточные воды птицекомплексов превосходят хозя й ст веннобытовые.

западном направлении за зимний период превышение ПДК общего железа на 100%.

Изучение экологической ситуации в зоне влияния ППЗ «Свердловский» за весенний период показало превышение ПДК общего железа в талой воде на 100% на площадках 500м в юго-западном направлении и 1000 м в северо-западном направлении, что, по всей вероятности, обусловлено нахождением вблизи этих площадок источников дополнительного загрязнения: на расстоянии 500м в юго-западном направлении «несанкционированной свалки» (отходы яйцесклада) и 1000 м в северо-западном направлении «несанкционированной площадки для хранения птичьего помета».

Исследование талой воды на загрязнение аммиачными соединениями показало, что уровень накопления аммиачных соединений превышает ПДК для воды 2 класса качества на всех пробных площадках.

Изменение содержания свободной углекислоты в снежном покрове изучаемых территорий происходит неравномерно, по мере удаления от источника загрязнения.

Т ак, зимой наиболее высокие показатели этого кон-таминанта были на пробных площадях 200м, 1000 м в северо-западном направлении и во много раз превос-

Анализ данных, представленных в таблице 1, позволяет заключить, что показатели содержания загрязняющих веществ, в основном, соответствуют предельно допустимым нормам загрязняющих веществ в сточных водах, хотя имеется незначительное превышение концентрации аммонийного азота на 0,3 мг/л и уровня ПБК в 2,6 раза. Это свидетельствует о нарушении степени очистки воды и сброса недостаточно очищенных вод в болото, из которого загрязнители поступают в р. Сысерть.

Проведение ферментативного анализа проб воды различных этапов ее очистки свидетельствует о том, что в течение всего периода активно идут процессы нитрификации и аммонификации, загрязняющих сточные воды веществ, и активность ферментов нитратредуктазы и уреазы сохраняется на высоком уровне до конца обработки воды. По мере очистки воды происходит разложение аммиачных соединений с высвобождением аммиака, содержание которого в сточных водах остается высоким вследствие этого процесса и на завершающем этапе очистки воды. Соотношение показателей уреазы и содержание аммиака на протяжении процесса очистки (3,4,5 этапы) сохраняется, примерно, на одном уровне (1,38-1,92). Резкие колебания этих соотношений наблюдаются на 1 и 2 этапах очистки от 3,67 до 0,36.

Последнее связано с деятельностью нитрифицирующих и аммонифицирующих микроорганизмов, которые, по всей вероятности, также чувствительны к инги-

Экология. Птицеводство

ходит уровень загрязнения в марте на этих же пробных площадях, а также уровень загрязненности в декабре, марте в юго-западном направлении.

Характер данных изменений иллюстрирует неравномерность загрязнения снегового покрова аэрополлю-тантами от ППЗ «Свердловский», что обусловлено направлением господствующих ветров (юго-западное направление 52%).

Наши данные показывают, что загрязнение снегового покрова с подветренной стороны значительно ниже, чем в других направлениях.

Не выявлено четкого повышения количества хл ори-дов по мере приближения к источнику загрязнения ни зимой, ни в начале весны.

Нами не установлено четкой зависимости уровня содержания хлоридов от расстояния и направления от источника загрязнения, поскольку наивысшие показатели выявлены на расстоянии 1000 м от последних, как в северо-западном, так и в юго-западном направлениях. Самый высокий показатель хлоридов в снеговом покрове выявлен в середине зимы на удалении 1000 м от ФГУП «Свердловский», что, по всей видимости, обусловлено близким расположением к этому участку помётохрани-лища (табл. 1).

бирующему действию загрязнителей, уровень которых на первых этапах очистки превышает пределы толерантности аммонифицирующей и нитрифицирующей микрофлоры. Следовательно, процесс очистки сточных вод резко усиливается на последнем 4 этапе в связи с повышением относительной активности ферментов нитрат-редуктазы и уреазы, но не может считаться законченным, так как сохраняется высокий уровень загрязняющих веществ, а повышение ферментативной активности свидетельствует о наличии органики и высоком содержании микрофлоры в очищаемых водах (табл. 2).

Анализируя данные, мы выявили, что наибольшую биологическую активность из всех исследованных сточных вод имеет вода с КНС за все периоды исследований, где показатель потенциальной активности уреазы равен от 1,4до 1,8. При высоком показателе аммиака активность уреазы, очевидно, вполне достаточна для разложения аммиачных соединений.

Исследования по определению уреазной активности в сточных водах, подтвердили существующую точку зрения о зависимости степени загрязнения сточных вод как от уровня попадающих в них контаминантов, так и от активности живых компонентов в стоках, очищающих воду от загрязнений.

В целом, в исследованных сточных водах биологическая активность водного биоценоза значительно ниже уровня, необходимого для самоочищения воды.

Табл. 1

Данные о сточных водах очистных сооружений

Взвешенные вещее тва Нефте проду-кты Хло-риды Азот аммо- нийный Азот нитри-тов Азот нитра-тов Сульфа- ты Фое-фаты ПБК Сухой

оетаток

пдн 15 0,05 75,5 2,9 0,1 3,6 24,5 0,46 5,7 259

ФАКТ 15 0,05 75,5 3,2 0,1 3,6 24,5 0,46 15 259

Экология. Птицеводство

Табл. 2

Результаты исследований активности фермента уреазы в сточной воде

Место взятия пробы Активность уреазы (мг/мл) КПУ

Декабрь 2003 г.

кнс 6,7±0,65 1,5

Вход на очистные соединения 6,7±,67 1,3

С аэротенок 2,4±0,23 0,6

Выход с очистных соединений 1,7±0,12 0,5

Контроль реки Сысерть 1,5±0,14 1,4

Март 2004 г.

кнс 5,0±0,49 1,4

Вход на очистные соединения 1,93±0,17 1,6

с аэротенок 0,8±0,095 0,5

Выход с очистных соединений 1,8±0,167 1

Контроль реки Сысерть 1,3±0,126 0,7

Сентябрь 2004 г.

кнс 5,6±0,59 1,8

Вход на очистные соединения 5,6±0,55 1,5

с аэротенок 2,5±,27 2,1

Выход с очистных соединений 3,7±0,32 1,5

Контроль реки Сысерть 6,8±0,65 1,1

Выводы и рекомендации

Изучение снегового покрова в зоне влияния ППЗ «Свердловский» даёт основание считать, что наиболее сильному антропогенному воздействию подвергаются участки, расположенные в северо-западном направлении от 10до 200 м, поскольку здесь имеет место превышение ПДК по следующим загрязнителям: углекислота, органические вещества, железо, хлорсодержащие вещества, сероводород. Некоторые из контаминантов распространяются на большие расстояния (аммиак и хлорсодержащие вещества до 500 м). В то же время загрязнение нитратионами не превышает уровень ПДК до расстояния 1000 м от источника загрязнения. Следовательно, воздействие на окружающую природную среду в зоне влияния ППЗ «Свердловский» можно обозначить как умеренное.

Согласно исследованиям сточных и речных вод (р. Сысерть), происходит постоянное накопление различного рода токсикантов (соединений азота, сероводорода, хлоридов, фтор и сульфатсодержащих соединений, органических соединений). Это делает воду из природных источников непригодной к использованию в сельс-

кохозяйственном производстве для поения животных и других нужд без предварительной очистки и обеззараживания.

Применение метода ферментативного анализа сточных вод при их очистке может служить для оценки интенсивности данного процесса, позволяет выявить качественные сдвиги на различных его этапах.

Согласно проведенным исследованиям, активность ферментов нитратредуктазы и уреазы воды в поверхностных водоисточниках, подвергающихся загрязнениям от птицеводческих предприятий, может служить достаточно информативным биоиндикационным показателем состояния водоемов, пригодным для оценки способности последних к самоочищению от органических соединений.

Методы определения активности ферментов при гидробиологических исследованиях являются надежными тестами состояния водных экосистем, позволяющими выявить пределы их толерантности к загрязнениям, что обуславливает целесообразность их применения для разработки ПДН на водоисточники сельскохозяйственного пользования.

Литература

1. Донник И.М., Смирнов П.Н. Экология и здоровье животных. - Екатеринбург: Изд-во Урал.ГСХА, 2001.

2.Сёмин А.Н., Сычёва Ф.А., Ладыгина М.Н. Птицепродуктовый подкомплекс: научные основы интеграции. -М.: Изд-во «АгриПресс», 2002.

3. Сёмин А.Н., Сычёва Ф.А., Эйриян С.К. Стратегия устойчивого развития регионального птицеводства. - Екатеринбург: Изд-во Урал.ГСХА, 2003.

4. Степановский А.С. Охрана окружающей среды. - Курган: ГИПП «Зауралье», 1998.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.