Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ДРЕНАЖНЫХ ВОД ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ АЛТАЙСКОГО КРАЯ НА ПРИМЕРЕ АЛЕЙСКОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ'

К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ДРЕНАЖНЫХ ВОД ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ АЛТАЙСКОГО КРАЯ НА ПРИМЕРЕ АЛЕЙСКОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
18
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОРОШАЕМЫЕ ЗЕМЛИ / КАЧЕСТВО ДРЕНАЖНЫХ ВОД / ДРЕНАЖНЫЕ ВОДЫ / АНАЛИЗ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОДЫ / СОСТАВ ДРЕНАЖНО-СБРОСНЫХ ВОД

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Власов М.В., Куприянова С.В.

Целью исследований являлось проведение сравнительного анализа качественных показателей дренажных вод с Алейской оросительной системы Алтайского края и вод поверхностных водоисточников - водоприемников дренажных вод, а также адаптация существующих методик расчета количественных показателей стока к расчету стока дренажных вод орошаемых земель. Объект. Объектом исследований являются образцы дренажных вод с Алейской оросительной системы Алтайского края. Материалы и методы. Исходной информацией для сравнительного анализа качества дренажных вод являлся протокол испытаний качества проб воды, предоставленный гидрогеологомелиоративной партией Рубцовского филиала «Управления «Алтаймелиоводхоз». Результаты и выводы. Оценивая показатели качества дренажных вод с Алейской оросительной системы, можно сделать вывод о том, что они не содержат хлориды, азот аммонийный, нитрат- и нитрит-анионы, содержание сульфат-аниона меньше ПДК в 50 раз в третьем квартале 2021 г. и в 6,7 раза во втором квартале 2022 г., а БПК полный меньше ПДК в 10,3 раза в третьем квартале 2021 г. и отсутствует во втором квартале 2022 г. Для разработки и внедрения методов и способов улучшения качественных показателей дренажных вод требуется установление причин и факторов их формирования на орошаемой территории, а также определение качественных показателей, состава и свойств дренажных вод орошаемых земель, что будет способствовать устранению загрязнения природных водных объектов загрязняющими веществами, используемыми при сельскохозяйственном производстве на орошаемых землях. Проведенный анализ дренажных вод с объекта представителя - Алейской оросительной системы - показал, что отводимые воды не ухудшают фоновых показателей Верхнеобского бассейнового округа.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Власов М.В., Куприянова С.В.

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

THE QUESTION OF QUALITY ASSESSMENT OF DRAINAGE WATERS OF IRRIGATED LANDS OF THE ALTAI TERRITORY ON THE EXAMPLE OF THE ALEISK IRRIGATION SYSTEM

The purpose of the research was to conduct a comparative analysis of the qualitative indicators of drainage waters from the Aleisk irrigation system of the Altai Territory and the waters of surface water sources - drainage water receivers, as well as the adaptation of existing methods for calculating quantitative indicators of runoff to the calculation of drainage water runoff of irrigated lands. Object. The object of research is samples of drainage water from the Aleisk irrigation system of the Altai Territory. Materials and methods. The initial information for the comparative analysis of the quality of drainage waters was the test report of the quality of water samples provided by the hydrogeologomeliorative party of the Rubtsovsky branch of the «Altaymeliovodkhoz» Management. Results and conclusion. Assessing the quality indicators of drainage waters from the Aleisk irrigation system, it can be concluded that they do not contain chlorides, ammonium nitrogen, nitrate and nitrite anions, the content of sulfate anion is less than the Maximum Permissible Concentration in 50 times in the third quarter of 2021 and in 6.7 times in the second quarter of 2022, and the Biological oxygen demand - total, is completely less than the Maximum Permissible Concentration in 10.3 times in the third quarter of 2021 and absent in the second quarter of 2022. To develop and implement methods and methods for improving the quality indicators of drainage waters, it is necessary to establish the causes and factors of their formation in the irrigated area, as well as to determine the quality indicators, composition and properties of drainage waters of irrigated lands, which will contribute to the elimination of pollution of natural water bodies with polluting substances used in agricultural production on irrigated lands. The conducted analysis of drainage waters from the facility of the representative of the Aleisk irrigation system showed that the diverted waters do not worsen the background indicators of the Verkhneobsky basin district.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ДРЕНАЖНЫХ ВОД ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ АЛТАЙСКОГО КРАЯ НА ПРИМЕРЕ АЛЕЙСКОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Информация об авторах: Айтпаева Айгуль Алдунгаровна, кандидат сельскохозяйственных наук., доцент по специальности «Экономика и управление народным хозяйством», доцент кафедры «Экспертиза, эксплуатация и управление недвижимостью», начальник управления научно-исследовательской работы и международных связей Астраханского государственного архитектурно-строительного университета (414056, Астраханская обл., г. Астрахань, ул. Татищева, 18.); -научный сотрудник ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» (416251, Астраханская область, Черноярский район, кв.-л Северный, 8). Email: arman.bisaliev2012@yandex.ru, ORCID 0000-0003-3898-5813

Тютюма Наталья Владимировна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор РАН, член-корреспондент РАН, директор ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» (416251, Астраханская область, Черноярский район, кв.-л Северный, 8). Email. pniiaz@mail.ru. ORCID ID № 0000-0001-6582-2628.

DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-16 THE QUESTION OF QUALITY ASSESSMENT OF DRAINAGE WATERS OF IRRIGATED LANDS OF THE ALTAI TERRITORY ON THE EXAMPLE OF THE ALEISK IRRIGATION SYSTEM

M. V. Vlasov, S. V. Kupriyanova

Federal State Budget Institution «Russian Research Institute of Land Reclamation Problems», Novocherkassk

Received 17.03.2023 Submitted 25.05.2023

The research was carried out within the framework of the project No.2.1.14 "To conduct research and develop regulatory documents for assessing the state of degradation of agricultural land and the use of drainage waters " (Reg. No. R&D 122031600225-4) The basis for the work on the topic 2.1.14 was the thematic plan for the implementation of scientific and methodological support, research, experimental development, and the provision of services for the implementation of educational programs of higher education by the federal state budgetary scientific institution "Russian Research Institute of Land Reclamation Problems " (FSBI "RosNIIPM") on the state the task of the Ministry of Agriculture of Russia for 2023 and the planning period of2024 and 2025.

Summary

The article presents a comparative analysis of the qualitative indicators of drainage waters from the Aleisk irrigation system of the Altai Territory and the waters of surface water sources - drainage water receivers, as well as the adaptation of existing methods for calculating quantitative indicators of runoff to the calculation of drainage water runoff of irrigated lands. The research results have shown that the drainage waters of irrigated lands do not worsen the background indicators of the Verkhneob basin district, therefore, it is necessary to continue research in this direction in order to accumulate the necessary and sufficient statistical material that will allow collecting all the evidence base to confirm the need to establish regional standards that take into account the background concentration of pollutants in natural water bodies.

Abstract

Introduction. The purpose of the research was to conduct a comparative analysis of the qualitative indicators of drainage waters from the Aleisk irrigation system of the Altai Territory and the waters of surface water sources - drainage water receivers, as well as the adaptation of existing methods for calculating quantitative indicators of runoff to the calculation of drainage water runoff of irrigated lands. Object. The object of research is samples of drainage water from the Aleisk irrigation system of the Altai Territory. Materials and methods. The initial information for the comparative analysis of the quality of drainage waters was the test report of the quality of water samples provided by the hydrogeologomeliorative party of the Rubtsovsky branch of the «Altaymeliovodkhoz» Management. Results and conclusion. Assessing the quality indicators of drainage waters from the Aleisk irrigation system, it can be concluded that they do not contain chlorides, ammonium nitrogen, nitrate and nitrite anions, the content of sulfate anion is less than the Maximum Permissible Concentration in 50 times in the third quarter of 2021 and in 6.7 times in the second quarter of 2022, and the Biological oxygen demand - total, is completely less than the Maximum Permissi-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

ble Concentration in 10.3 times in the third quarter of 2021 and absent in the second quarter of 2022. To develop and implement methods and methods for improving the quality indicators of drainage waters, it is necessary to establish the causes and factors of their formation in the irrigated area, as well as to determine the quality indicators, composition and properties of drainage waters of irrigated lands, which will contribute to the elimination of pollution of natural water bodies with polluting substances used in agricultural production on irrigated lands. The conducted analysis of drainage waters from the facility of the representative of the Aleisk irrigation system showed that the diverted waters do not worsen the background indicators of the Verkhneobsky basin district.

Key words: irrigated lands, water protection activities, drainage waters, analysis of quality indicators, composition of drainage and discharge waters.

Citation. Vlasov M.V., Kupriyanova S.V. The question of quality assessment of drainage waters of irrigated lands of the Altai territory on the example of the Aleisk irrigation system. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2023. 2(70). 141-150 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-16.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 631.452:631.474

К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ДРЕНАЖНЫХ ВОД ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ АЛТАЙСКОГО КРАЯ НА ПРИМЕРЕ АЛЕЙСКОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

М. В. Власов, кандидат физико-математических наук С. В. Куприянова, кандидат сельскохозяйственных наук

Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, г. Новочеркасск

Дата поступления в редакцию 17.03.2023 Дата принятия к печати 25.05.2023

Исследования проведены в рамках выполнения проекта №2.1.14 «Провести исследования и разработать нормативные документы по оценке состояния деградации сельскохозяйственных земель и использованию дренажных вод» (Рег. № НИОКТР122031600225-4) Основанием для проведения работ по теме 2.1.14 являлся тематический план выполнения работ по научно-методическому обеспечению, проведению научных исследований, экспериментальным разработкам, и оказания услуг по реализации образовательных программ высшего образования федеральным государственным бюджетным научным учреждением «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации» (ФГБНУ «РосНИИПМ») по государственному заданию Минсельхоза России на 2023 г.

и плановый период 2024 и 2025 годов.

Актуальность. Целью исследований являлось проведение сравнительного анализа качественных показателей дренажных вод с Алейской оросительной системы Алтайского края и вод поверхностных водоисточников - водоприемников дренажных вод, а также адаптация существующих методик расчета количественных показателей стока к расчету стока дренажных вод орошаемых земель. Объект. Объектом исследований являются образцы дренажных вод с Алейской оросительной системы Алтайского края. Материалы и методы. Исходной информацией для сравнительного анализа качества дренажных вод являлся протокол испытаний качества проб воды, предоставленный гидрогеологомелиоративной партией Рубцовского филиала «Управления «Алтайме-лиоводхоз». Результаты и выводы. Оценивая показатели качества дренажных вод с Алейской оросительной системы, можно сделать вывод о том, что они не содержат хлориды, азот аммонийный, нитрат- и нитрит-анионы, содержание сульфат-аниона меньше ПДК в 50 раз в третьем квартале 2021 г. и в 6,7 раза во втором квартале 2022 г., а БПК полный меньше ПДК в 10,3 раза в третьем квартале 2021 г. и отсутствует во втором квартале 2022 г. Для разработки и внедрения методов и способов улучшения качественных показателей дренажных вод требуется установление причин и

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

факторов их формирования на орошаемой территории, а также определение качественных показателей, состава и свойств дренажных вод орошаемых земель, что будет способствовать устранению загрязнения природных водных объектов загрязняющими веществами, используемыми при сельскохозяйственном производстве на орошаемых землях. Проведенный анализ дренажных вод с объекта представителя - Алейской оросительной системы - показал, что отводимые воды не ухудшают фоновых показателей Верхнеобского бассейнового округа.

Ключевые слова: орошаемые земли, качество дренажных вод, дренажные воды, анализ качественных показателей воды, состав дренажно-сбросных вод.

Цитирование. Власов М. В., Куприянова С. В. К вопросу оценки качества дренажных вод орошаемых земель Алтайского края на примере Алейской оросительной системы. Известия НВ АУК. 2023. 2(70). 141-150. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-16.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Введение. Сельскохозяйственное производство в значительной степени зависит от наличия и качества водных ресурсов, особенно в аридной зоне земледелия. Дефицит водных ресурсов может быть снижен, в том числе и за счет повторного использования дренажных вод орошаемых земель. В статье рассмотрены и проанализированы актуальные проблемы водохозяйственной, водосберегающей и водоохранной деятельности, которые охватывают процессы, протекающие на водных объектах, в границах водоохранных территорий, связанные с работой оросительных систем. Основным документом, регулирующим водное законодательство в нашей стране, является Водный кодекс (ВК) [4], на его основе формируются иные федеральные законы, законы Субъектов РФ, а также законы, издаваемые органами местного самоуправления в пределах своих полномочий и не противоречащие ВК и федеральным законам [12, 13]. В России в настоящий момент государство сохраняет централизованное управление водными ресурсами во всех областях, большое количество отраслевых министерств и ведомств принимают участие в управлении водными ресурсами, занимаются вопросами регулирования водных отношений: гидроэнергетики, сельского и рыбного хозяйства, здравоохранения, жилищно-коммунального хозяйства, промышленности. Вопросы водопользования для целей сельского хозяйства и гидроэнергетики находятся в ведении Министерства природных ресурсов и экологии РФ, Федерального агентства водных ресурсов РФ, Бассейновых водных управлений, Отделов водных ресурсов по субъектам РФ и др. Административным регламентом урегулирован порядок передачи полномочий Российской Федерацией органам государственной власти субъектов Российской Федерации, в части предоставления в пользование водными объектами, расположенными на их территориях и находящимися в федеральной собственности, без взимания государственной пошлины или иной платы (п. 40 Административного регламента) [9].

К важнейшим проблемам сельскохозяйственного водопользования можно отнести:

- неудовлетворительное качество воды в водных объектах;

- поступление опасных веществ в водные экосистемы;

- неэффективность нормирования и контроля количества и качества потребляемой и отводимой воды;

- несовершенство нормативно-правового обеспечения и существующей законодательной базы;

- ухудшение технического состояния производственного фонда водного хозяйства (снижение безопасности эксплуатации ГТС, безвозвратные потери воды).

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Материалы и методы. При эксплуатации оросительных систем зачастую необходим отвод за пределы орошаемых земель дренажно-сбросных вод, которые влияют на качество воды в водоприемниках, поэтому они подлежат учету и контролю. Необходимость нормирования качества вод, в том числе дренажных вод орошаемых земель обусловлена определением допустимых значений показателей их состава и свойств, при которых гарантируются защита здоровья населения и экологическое благополучие природных водных объектов.

Дренажные воды орошаемых земель являются составной частью смеси подземных и поверхностных вод, отводимых за пределы орошаемых земель системой коллекторов. Сброс в реки и водоемы этих вод, согласно анализу данных по эксплуатации оросительных, составляет до 30-40 % от водозабора и представлен рассредоточенно, что затрудняет проведение наблюдений за величиной стока именно дренажных вод, поэтому для расчета объема дренажного стока на орошаемых землях часто применяется метод водного баланса, а также математическое моделирование, основанное на нахождении интегральных кривых дифференциальных уравнений.

Объем дренажного стока методом водного баланса может быть найден по формуле:

V = R + Гф + Уп + ГиНф,

где V - объем дренажного стока, м3/га, Я - разность между притоком поверхностных и оттоком грунтовых вод, м3/га; Vф - объем фильтрационных потерь из оросительной сети, идущий на питание дренажных вод, м3/га; Vп - объем подземных вод, поступивших в дренажные воды с нижележащих горизонтов, м3/га; Vинф - объем инфильтрационных вод (сформированных просачивающимися в дренажные воды атмосферными осадками), м3/га.

Объем фильтрационных потерь из оросительной сети определяется по разности единовременных расходов в начальном и конечном ее створах, по данным объектов-аналогов или гидродинамическими расчетами.

Согласно ВСН [8], фильтрационные потери из оросительной сети могут быть определены по формуле:

Vф = [(1 -ц)/ц]-V,р,

где г - коэффициент полезного действия оросительной сети; Vор - величина оросительной нормы, м3/га.

Объем подземных вод, поступивших в дренажные воды с нижележащих водоносных горизонтов, в случае напорного питания находят по формуле:

ki

vn = - [нп2 - нпл),

7 \ п,2

где к - коэффициент фильтрации разделяющего слоя, м/сут; h - высота разделяющего слоя, м; Нп 2 - напор вод нижележащего водоносного горизонта, м; Нп 1 - напор первого от поверхности водоносного горизонта, м.

Объем стока дренажных вод (у) за пределы орошаемого участка за расчетный период может быть найден из соотношения, м3/(га- сут.):

У = -*_ Н2

(н2 - Н2 ),

2zL

где к - средневзвешенный по площади орошаемого участка коэффициент фильтрации водона-сыщенной толщи, м/сут.; z - расстояние между расчетными скважинами, м; Ь- длина орошаемого участка по уклону, м; ННх2 - напоры в расчетных скважинах, м.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Объем инфильтрационных вод за период ^ можно рассчитать либо на основе регулярных наблюдений за уровнем подземных вод, либо используя модель влагопере-носа или иные аналитические решения.

Например, если определена средняя по времени I влажность почвы, то после математических преобразований зависимостей, изложенных в [1], объем инфильтрацион-ных вод можно рассчитать по следующей формуле:

V'инф

к[ф"т -exp(-hsn/2hwp)] -10000-,

1 - exp(-hsn /2hwp )

где ^ средний коэффициент фильтрации, м/сут.; 0)т - средняя за период времени t влажность почвы, доли от единицы; N - величина, определяемая экспериментально, диапазоны которой в зависимости от вида грунтов приведены в таблице 1, Ъ - уровень грунтовых вод, м; А - величина капиллярного поднятия, м; t - время, сут.

Таблица 1 - Диапазоны величины п в зависимости от вида грунта

Table 1 - Ranges of n values depending on t 1е type of soil

Вид грунта Песок Супесь Суглинки легкие Суглинки средние Суглинки тяжелые, глина

Значение п 3,5-4,5 4-5 4,5-5,5 5,5-6 6-12

Результаты и обсуждение. При ведении постоянных наблюдений объем стока дренажных вод орошаемых земель можно достаточно точно определить, используя прямые измерения при помощи использования специальных емкостей, в которых будет измеряться объем дренажных вод, поступивших за заданный интервал времени в водосборный коллектор.

По причине технического несовершенства существующих оросительных систем, а также в большинстве случаев вследствие их критического износа с орошаемых земель в Российской Федерации отводятся значительные объемы дренажно-сбросных вод, которые попадают в природные водные объекты, повышают их минерализацию и загрязняют продуктами химизации сельскохозяйственного производства. Вычленение и определение качественных показателей исключительно дренажных вод орошаемых земель является практически неразрешимой задачей, так как они являются составной частью дренажно-сбросных вод, формируемых из, как правило, минерализованных - дренажных, причем величина их минерализации в различные периоды года подвержена значительным колебаниям [1] и слабоминерализованных, но время от времени содержащих загрязняющие вещества - сбросных вод.

Дренажные воды орошаемых земель в зависимости от времени года, геоморфологических и гидрогеологических особенностей орошаемого участка, водно-физических характеристик почвогрунтов имеют различные качественные показатели, например качественные характеристики дренажных вод, отобранных вблизи крупных каналов и водоемов, как правило, имеют минерализацию и концентрацию загрязняющих веществ не превышающие предельно допустимые. После проведения на орошаемых землях агротехнических и агромелиоративных мероприятий, а также внесения минеральных и органических удобрений, инсектицидов, гербицидов и пестицидов, дренажный сток может содержать их остатки, вымываемые из почв в область грунтовых вод, а также повышенное содержание солей тяжелых металлов.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В таблице 2 представлен ориентировочный перечень показателей для первого этапа исследования дренажных вод орошаемых земель, который необходимо уточнять по результатам рекогносцировочного обследования рассматриваемого орошаемого участка [11].

Таблица 2 - Перечень показателей состава и свойств воды, определяемых в районе воздействия

дренажных вод орошаемых земель

Table 2 - List of indicators of the composition and properties of water determined in the area _of drainage waters of irrigated lands_

Наименование показателя Стоки с сельскохозяйственных территорий

Температура +

Цветность +

Запах +

Водородный показатель +

Растворенный кислород +

Взвешенные вещества +

Хлоридные ионы +

Сульфатные ионы +

Кальция ионы +

Магния ионы +

Калия ионы +

Натрия ионы +

Удельная электрическая проводимость +

Азот аммонийный +

Азот нитратный +

Азот нитритный +

Азот общий +

Фосфор фосфатов +

Фосфор общий +

Химическое потребление кислорода +

Биохимическое потребление кислорода +

Смолы +

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Фенолы летучие +

Фенол +

Орто-крезол +

Мета-крезол +

Пара-крезол +

СПАВ анионные +

Пестициды +

Цинк +

Медь +

Железо общее +

Алюминий +

Характеристика химического состава дренажных вод орошаемых земель может быть определена аналитически путем проведения ряда лабораторных анализов либо расчетным методом на основании целого ряда данных о почвах, технологиях выращивания сельхозкультур, метеоусловиях, техническом состоянии оросительной системы и многих

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

других. Вариативность концентрации ионов загрязняющих веществ в дренажных и дре-нажно-сбросных водах с оросительных систем по пяти федеральным округам Российской Федерации, в которых практикуется орошаемое земледелие, приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Химический состав дренажных и дренажно-сбросных вод с оросительных систем по округам РФ, г/дм3воздействия дренажных вод орошаемых земель

Table 3 - Chemical composition of drainage and drainage-discharge waters from irrigation systems by districts of the Russian Federation, g/dm3 effects of drainage waters of irrigated lands

Показатель Округ РФ

ЮФО СФО ЦФО СКФО ПФО

Ca2- 0,011-0,930 0,043-0,108 0,063-0,133 0,052-0,077 0,047-0,069

HCO3 0,069-0,738 0,127-0,493 0,210-0,370 0,249-0,399 0,129-0,206

Cl- 0,013-0,530 0,029-0,457 0,017-0,043 0,012-0,023 0,035-0,059

Na+K+ 0,002-6,111 0,210-0,698 0,008-0,016 0,025-0,110 0,005-0,041

SO42- 0,019-13,846 0,060-0,885 0,042-0,116 0,024-0,220 0,07-0,099

Mg2- 0,004-1,009 0,009-0,071 0,010-0,035 0,018-0,030 0,009-0,020

Анализируя данные, представленные в таблице 3, получаем, что Южный федеральный округ лидирует по количеству загрязняющих веществ в дренажных и дренажно-сбросных водах, за ним следует Сибирский федеральный округ, затем Центральный и Северо-Кавказский федеральные округа, а наилучшие результаты по исследованным показателям наблюдаются в Приволжском федеральном округе.

Как показывают исследования российских ученых, минерализация дренажных вод орошаемых земель на объектах-представителях в указанных выше федеральных округах колеблется в пределах 0,3-6,7 г/л3 [2, 3, 6, 7], имеет неизменный ионный состав, в основном определяемый характеристиками почвогрунтов, протяженностью дренажа и качеством поливной воды.

Определение качественных показателей, состава и свойств дренажных вод орошаемых земель позволит установить причины и факторы их формирования на орошаемой территории, разработать и внедрить методы и способы улучшения качественных показателей дренажных вод, что будет способствовать исключению загрязнения природных водных объектов.

Минерализация, состав и концентрация химических элементов в воде определяется при помощи лабораторных химических анализов с использованием специальных приборов и оборудования.

Исходной информацией для сравнительного анализа качества дренажных вод с оросительной системы являлись протоколы испытаний качества проб воды, предоставленные гидрогеолого-мелиоративной партией - филиалом ФГБУ «Управление «Ал-таймелиоводхоз».

На основании решения Главного управления природных ресурсов и экологии Алтайского края от 13 ноября 2015 г. № 168 сброс сточных, в т.ч. дренажных вод, с орошаемых земель Алейской оросительной системы производится в реку Алей в 1 км севернее села Безрукавка Рубцовского района Алтайского края через рассеивающий выпуск и осуществляется через головной коллектор ГК-4, выполненный в земляном открытом русле (протяженность - 29,4 км). Расстояние от береговой линии до точки сброса - 20 м, уровень места сброса от поверхности воды в меженный период - 0,4 м.

В таблице 4 приведены результаты качественного анализа проб воды с Алей-ской оросительной системы, полученные в Рубцовском филиале ФГБУ «Управление «Алтаймелиоводхоз»: за 3 квартал 2021 г. (графа 6), за 2 квартал 2022 г. (графа 7), ко-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

торые сравнивались с нормативами качества воды водных объектов рыбохозяйственно-го значения (графа 3) [10], гигиеническими нормативами и требованиями к обеспечению безопасности и безвредности для человека факторов среды обитания (графа 4) [5], 95 % вероятностной концентрацией загрязняющих веществ (графа 5), определенной Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Качество поверхностных вод Российской Федерации. Ежегодник. 2020. https://gidrohim.com/node/44).

Таблица 4 - Состав дренажных вод с Алейской оросительной системы Table 4 - The composition of drainage waters from the Aleisk irrigation system

Определяемый показатель Ед. изм. ПДКрх ПДКхп х95 Дренажная вода 3 кв. 2021 г. Дренажная вода 2 кв. 2022 г.

1 2 3 4 5 6 7

БПК полный мг/дм3 3,0 3,0 - 0,29 0,00

Взвешенные вещества мг/дм3 фон. +0,75 - - 12,0 4,00

Сульфат-анион мг/дм3 100 100 192 2,0 15,00

Хлориды мг/дм3 300 350 195 0,00 0,00

Азот аммонийный мг/дм3 0,5 1,5-2,0 0,84 0,00 0,00

Нитрат-анион мг/дм3 40 45 4,59 0,00 0,00

Нитрит-анион мг/дм3 0,08 3,3 0,064 0,00 0,00

Оценивая показатели качества дренажных вод с Алейской оросительной системы, можно сделать вывод о том, что они не содержат хлориды, азот аммонийный, нитрат- инитрит-анионы, содержание сульфат-аниона меньше ПДК в 50 раз в третьем квартале 2021 г. и в 6,7 раза во втором квартале 2022 г., а БПК полный меньше ПДК в 10,3 раза в третьем квартале 2021 г. и отсутствует во втором квартале 2022 г., что иллюстрируют рисунки 1 и 2.

^■КяЧйственные показатели ^"ПДКр.к ^™ПДКхи

Рисунок 1 - Массовая концентрация сульфат-анионов Figurel - Mass concentration of sulfate anions

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Рисунок 2 - Массовая концентрация БПК полный Figure 2 - Mass concentration of Biological oxygen consumption full

Для использования лабораторных методов анализа качества дренажных вод орошаемых земель требуется наличие достаточно большого количества времени, специалистов, специальных приборов и оборудования, а для контроля за соблюдением качественного состава дренажных вод орошаемых земель, получения достоверных результатов и расчета массы сброса загрязняющих веществ в составе дренажных вод в природные водные объекты пробы необходимо отбирать из коллекторов в местах, максимально приближенных к точкам сброса.

Выводы. Дренажные воды с исследованной оросительной системы не ухудшают фоновых показателей речного бассейна объекта-представителя, поэтому необходимо продолжить исследования в данном направлении с целью накопления необходимого и достаточного статистического материала, который позволит собрать всю доказательную базу для подтверждения необходимости установления региональных нормативов, учитывающих фоновую концентрацию загрязняющих веществ в природных водных объектах, что позволит для ФГБУ, подведомственных Департаменту мелиорации, исключить существующие платежи за негативное воздействие дренажных вод на природные водные объекты.

Библиографический список

1. Бандурин М. А. Необходимость системы постоянного мониторинга водопроводящих сооружений для рационального водопользования на юге России // Инженерный вестник Дона. 2016. № 2 (41). С. 99. http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2016/3652.

2. Бандурин М. А. Эксплуатационный мониторинг и остаточный ресурс водопроводящих сооружений мелиоративных систем: монография. Новочеркасск: Лик, 2021. 233 с.

3. Вершинская М. Е., Шабанов В. В., Маркин В. Н. Эколого-водохозяйственная оценка водных систем: монография. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2016. 148 с.

4. Водный кодекс Российской Федерации: ФЗ от 3 июня 2006 г. № 74-ФЗ. http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_60683/.

5. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания: СанПиН 1.2.3685-21 // ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет.

***** ИЗВЕСТИЯ *****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 2 (70) 2023

НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

6. Домашенко Ю. Е., Проценко Н. Н. Анализ зарубежного опыта утилизации сбросных и дренажных вод в оросительных мелиорациях // Экология и водное хозяйство. 2022. Т. 4. № 1. С.1-13.

7. Кирейчева Л. В. Основные направления снижения антропогенной нагрузки на водные объекты за счет уменьшения сброса дренажных вод с мелиорируемых территорий // При-родообустройство. 2015. № 5. С. 64-69.

8. Мелиоративные системы и сооружения. Дренаж на орошаемых землях. Нормы проектирования: ВСН 33-2.2.03-86 // ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет.

9. Об утверждении Административного регламента по предоставлению органами государственной власти субъектов Российской Федерации государственной услуги в сфере переданного полномочия Российской Федерации по предоставлению водных объектов или их частей, находящихся в федеральной собственности и расположенных на территориях субъектов Российской Федерации, в пользование на основании решений о предоставлении водных объектов в пользование: приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 29 июня 2020 года N 400.

10. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения: приказ Минсельхоза России от 13 декабря 2016 г. № 552 // ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет.

11. Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши: РД 52.24.309-2016 // ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет.

12. Разъяснения Росводресурсов об особенностях ведения учета объема сброса сточных и дренажных вод, их качества: письмо Росводресурсов о рассмотрении обращения от 2 августа 2021 г. № ВН-02-21/6625 // ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет.

13. Системы и сооружения мелиоративные. Термины и определения: ГОСТ Р 705232022. // ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет.

Информация об авторах Власов Михаил Вячеславович, ведущий научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации», (346421, Ростовская область, г. Новочеркасск, пр. Баклановский, 190), кандидат физико-математических наук, тел. 8 (918)5354292, е-mail: m_vlasov@bk.ru.

Куприянова Светлана Вячеславовна, научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации», (346421, Ростовская область, г. Новочеркасск, пр.Баклановский, 190), кандидат сельскохозяйственных наук, тел 8 (918) 5527085, е-mail:schedrikova@bk.ru.

DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-17 STUDY AND SELECTION OF INITIAL MATERIAL FOR SOYBEAN BREEDING UNDER IRRIGATED CONDITIONS OF THE FOREST-STEPPE OF THE MIDDLE VOLGA REGION

A.V. Kazarina, E.A. Atakova, I.S. Abramenko

Samara Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, Volga Region Research Institute of Breeding and Seed Production named after P.N. Konstantinov, Kinel

Received 14.04.2023 Submitted 15.05.2023

Abstract

Introduction. For Russia, it is important to increase soybean production by increasing yields and expanding sown areas, including in new regions, and placing high-yielding soybean varieties, ecologically plastic, adapted to specific growing conditions, on new areas. Object. The study of the soybean collection in the amount of 112 samples was carried out in 2019 - 2021. at the breeding station of the Volga Region Research Institute of Breeding and Seed Production named after P.N. Konstantinov - the branch of the Samara Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, in conditions of rainfed. Materials and

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.