CC BY
65
заявления в Федеральную службу по надзору в сфере природопользования), а также обнародовании основных ошибок, осуществляемых природополь-зователями (заказчиками ГЭЭ) Российской Федерации. Проецирование результатов аналитической работы по систематизации законодательных противоречий в организации ГЭЭ, отраженных в данной статье, позволит минимизировать усилия (временные и финансовые) природопользователя при организации ГЭЭ, грамотно организовать сам процесс и, как следствие, снизить степень негативного воздействия объектов ГЭЭ на компоненты окружающей среды.
Библиографический список
1. Приказ Госкомэкологии РФ от 16.05.2000 № 372 «Об утверждении Положения об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации» (Зарегистрировано в Минюсте РФ 04.07.2000 № 2302) // Российская газета. - 2000. -1 сентября.
2. Федеральный закон от 23.11.1995 (ред. от 28.12.2013) № 174-ФЗ «Об экологической экспертизе» // Собрание законодательства РФ. - 27.11.1995. - № 48, ст. 4556.
3. Постановление Правительства РФ от 11 июня 1996 г. № 698 «Об утверждении Положения о порядке проведения государственной экологической экспертизы» // Собрание законодательства РФ. - 30.09.1996. - № 40, ст. 4648.
4. Федеральная служба по надзору в сфере природопользования [Электронный ресурс]. - Режим доступа : Ьйр://грп. gov.ru (дата обращения: 25.05.2014).
5. Федеральный закон от 24.06.1998 (ред. от 25.11.2013) № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» // Собрание законодательства РФ. - 29.06.1998. - № 26, ст. 3009.
6. «Градостроительный кодекс Российской Федерации» от 29.12.2004 № 190-ФЗ (ред. от 05.05.2014) // Российская газета. -2004. - 30 декабря.
7. Федеральное автономное учреждение «Главное управление государственной экспертизы» [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.gge.ru (дата обращения: 29.05.2014).
МАЛЬЦЕВА Екатерина Алексеевна, аспирантка кафедры «Промышленная экология и безопасность». Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 18.06.2014 г. © Е. А. Мальцева
УДК 504.3:332.368:631
В. С. МОГИЛЕВА В. К. ПОПОВ
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина Национальный исследовательский Томский политехнический университет
ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ТЕРРИТОРИИ ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ ПРОИЗВОДИТЕЛЯМИ
Представленная статья посвящена актуальному направлению — проблеме смыва отходов животноводческих ферм и их комплексов и влияние на природную среду. В статье обозначены причины существенного воздействия на окружающую среду: высокая концентрация животных в помещениях ферм, техническое несовершенство систем удаления и утилизации навоза, неоправданное использование большого количества воды в технологических процессах производства.
Ключевые слова: фермерское хозяйство, источник загрязнения, утилизация отходов животноводства, навозохранилище.
Фермерские хозяйства животноводческого направления являются основным источником загрязнения окружающей среды: как здание фермы, так и прилегающая территория, на которой животных выгуливают, хранят отходы.
Проблема смыва отходов животноводства не стояла так актуально до последних лет, поскольку считалось, что площади, занятые под навозохранилища, занимают незначительные размеры.
Кроме того, в условиях, когда большая часть поголовья содержалась в животноводческих фермах и комплексах, есть возможность организовать на научной основе утилизацию стоков. Для этих целей в 70-е годы были проведены серьезные исследования, на основе которых составлены «Методические рекомендации по проектированию систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения и утилизации навоза и помета» [1].
Рис. 1. Схема движения сточных вод
Однако уже после внедрения этих систем многие животноводческие комплексы были подвергнуты критике и считались своего рода «факелами» загрязнения. Причинами существенного воздействия на окружающую среду были:
— высокая концентрация животных в помещениях ферм и комплексов и их выгульных площадках;
— техническое несовершенство систем удаления и утилизации навоза, организации систем обеспечения микроклимата помещений и выгульных площадок;
— низкий уровень использования естественных средств природы, в частности, воздушного проветривания и солнечной инсоляции, а также водоот-ведения в помещениях и выгульных площадках;
— неоправданное использование большого количества воды в технологических процессах производства;
— низкая санитарная культура выполнения ве-теринарно-санитарных и санитарно- гигиенических мероприятий;
— отмечается несогласованность в проектных разработках структуры природоохранных средств, архитектурно-планировочных и функционально-технических систем организации поддержания заданных качеств создаваемой среды.
В этих условиях значительно осложняется эпизоотическая ситуация, увеличивается загрязненность атмосферного воздуха, почвы, грунтовых вод, кормов и, как следствие, массовое распространение заразных болезней среди животных. Этот процесс зависит от сезона года, времени суток, хода технологического процесса — уборки помещений, гидросмыва и перекачки навоза, и т.п.
В мелких предприятиях с численностью поголовья до 100 голов объем стоков на порядок меньше, и связано это не только с численностью поголовья, но и с методами навозоудаления: при ручной уборке не применяется вода, в результате общий объем стоков в более компактном виде складируется в специально отведенных местах. Однако если крупные животноводческие хозяйства располагаются отдельно, а мелкие — группами, в соответствии
с описанными выше планировочными схемами, поэтому неправильно принятая схема размещения может нанести экологический вред, превосходящий комплексы.
Изучая вопрос смыва загрязнителей с отвалов, следует обратить внимание на общее количество стоков, размеры отвалов, их положение по отношению к уклону местности. Количество стока определяется как разница между объемом суммарного увлажнения (с поправкой) КХ и суммарным испарением 2. В северной лесостепи Омской области (зона животноводческой специализации хозяйств) годовой сток составляет 50 — 80 мм. Это средне-многолетние данные по целым районам, по факту объем стока может быть гораздо выше, особенно на участках с уклонами более 50, в местах накопления снега.
Существующие методики определения загрязнения окружающей среды, как правило, позволяют рассчитывать величину вреда и радиус загрязнения только территории, на которую непосредственно производится или возможен сброс стоков. Эта методика разработана для крупных ферм и комплексов с поголовьем более 500 голов и имеющих механизированную систему навозоудаления, обеззараживания и утилизации. При этом практически не учитывается возможное загрязнение прилегающих территорий и, что особенно важно, ближайших водоисточников, для которых сельхозпроизводители представляют наибольшую опасность. Для мелких сельхозпроизводителей, имеющих хозяйства в пределах 100...200 голов, данная методика неприменима, поскольку финансовые возможности фермеров не позволяют организовывать сложные системы навозоудаления, обеззараживания и утилизации.
Поэтому, в большинстве случаев, отходы животноводства складируются вблизи помещений, где содержатся животные и затем, после перепрева-ния, разбрасываются на прилегающей территории. Такой подход является традиционным для ведения хозяйства в России, но чаще всего раньше применялся при выращивании небольшого числа живот-
Параметры зимних осадков и сточных вод
Таблица 1
Мощность снежного покрова, см Запасы влаги в снеге, мм Продолжительность снеготаяния, сут Содержание К-К03 в снеге, мг/л Содержание К-К03 в талой воде, мг/л
10.15 11.17 8-10 0,07.0,51 0,14.0,69
20.25 21.28 12-15 0,05.0,44 0,07.0,54
35.40 34.44 17-21 0,03.0,52 0,11.0,59
Таблица 2
Содержание химических соединений в поверхностной воде и почве
Среда Сухая масса, % Валовый азот мг/л Аммиачная форма, мг/л Нитратный азот, мг/л Свободный аммиак, мг/л
Отбор в апреле
Поверхностная вода 7,09 6,08 4,08 0,34 0,52
Почва, слой 0-10 см 69,9 88,42 15,41 17,62 0,47
Отбор в мае
Почва, слой 0-10 см 70,9 88,87 2,07 22,53 0,46
ных (до 10...15 голов). В фермерских хозяйствах численность поголовья выше, поэтому и площади складирования навоза также существенно выше. Соответственно, отмечая вред, наносимый сельхозпроизводителями воздуху и почве прилегающей к хозяйству территории навозом, следует также отметить и о загрязнении отдаленных территорий [2].
В литературе имеются сведения о загрязнении поверхностных водоемов продуктами водной эрозии. По данным Н. В. Смирновой (2005 г.), за теплый период в Западной Сибири смывается до 9,8 т почвы с гектара. Что, с одной стороны, приводит к деградации земель, с другой — к загрязнению рек и озер органическими соединениями и солями. Исследования показали, что при интенсивном движении водного потока, который, как правило, наблюдается в период интенсивного снеготаяния, смыв навоза происходит гораздо быстрее. Типичная ситуация, при которой происходит смыв навоза, следующая.
Отвалы навоза представляют собой неровные насыпи, создающие препятствия естественному стоку. Кроме того, сами отвалы выполняют снегозадерживающую функцию. В период интенсивного снеготаяния поверхностные воды накапливаются рядом с отвалами, создавая лужи (рис. 1). Исследования свойств навоза показали, что при интенсивном разбавлении экскрементов водой увеличивается количество растворенных веществ и уменьшается содержание осаждаемых взвешенных веществ и при соотношении навоза к воде 1:6 — 18...20 % сухого вещества находится в неосадимом состоянии (в растворе или в виде коллоидов). Поверхностные воды вместе с навозом частично стекают в понижения, остальная часть стекает в поверхностные водоисточники (реки и озера). В местах, где навоз контактирует с водой, а также в понижениях происходит также постепенное движение загрязненных вод в нижележащие горизонты. И, несмотря на то что
грунты представляют собой мощный фильтр, задерживающий большую часть всех механических примесей, водорастворимые соединения (мочевина, соли органических кислот и т.д.) могут проникнуть на глубину залегания грунтовых вод.
Как уже говорилось ранее, смыв навоза в период интенсивного стока поверхностных вод, то есть в период интенсивного снеготаяния. При этом продолжительность этого периода и его интенсивность будет зависеть от многих факторов: от температуры воздуха, запасов влаги в снежном покрове, уклона местности, залесенности и т.д.
Учитывая, что наши исследования в пределах одного региона, поэтому перепад температур не превышал 50 С. Рельеф местности во всех случаях был спокойный (до 30).
Все фермерские хозяйства размещаются на открытых участках. Поэтому единственным различием стала мощность снежного покрова. Согласно полученным данным, при постоянной положительной температуре слой снега толщиной 10—15 см таял за 8-10 сут., 20-25 см — 12-15 сут., 35-40 см — 17-21 сут.
Параметры зимних осадков и сточных вод (обобщенные данные по четырем фермерским хозяйствам «Новые технологии» Азовского района и фермерское хозяйство «Горячий Ключ» Омского района Омской области (табл. 1).
Анализ показал, что содержание азота в снеге в основном незначительное и достигало максимума только вблизи навозохранилищ. Причем при снеготаянии в сточных водах содержание азота увеличивалось в отдельных случаях в 2-3 раза и достигало 0,69 мг/кг почвы. Это говорит об интенсивном растворении и смыве органических соединений с мест хранения навоза.
Для уточнения динамики движения растворенных веществ нами были проведены дополнительные
Рис. 2. Содержание соединений аммония в поверхностной воде в зависимости от расстояния точек отбора до отвалов
Ширина отвала
♦ условная граница
-Полиномиальный
(условная граница)
Рис. 3. Функциональная связь границ загрязнения от ширины отвала
исследования на участке, где размещались неровные отвалы навоза, с размерами в плане 5,4х11,6, максимальной высотой 1,4 м, расположенные поперек уклона. Химический анализ показал, что содержание аммонийных соединений в стоках, накопленных перед отвалами, составлял в среднем за 3 года 4,08 мг/л (табл. 2), что в 2 раза выше ПДК.
С удалением от отвала содержание примесей снижается (рис. 2). Снижение содержания аммония происходило неравномерно. Вверх по уклону на расстоянии 10 м содержание аммония снизилось до 1,89 мг/л, вниз по уклону содержание соединений аммония было ниже 2 мг/л (ПДК) и было отмечено только на расстоянии 40 м. Методом линейной интерполяции мы установили, что расстояние загрязнения составило 31 м.
Обобщая изученный материал, мы установили связь между размерами отвалов и расстоянием загрязнения (рис. 3)
у = —0,0166х2 + 1,7115х + 13,354, где у — расстояние загрязнения;
х — размер проекции отвала, поперечный уклону. При этом теснота связи составила Я2 = 0,98.
Таким образом, при прогнозировании возможного загрязнения прилегающей территории мы установили, что зона воздействия будет находиться ниже мест складирования отходов производства, при этом граница воздействия будет напрямую зависеть от ширины отвалов. При размещении нескольких фермерских хозяйств в одну линию важно, чтобы их отвалы навоза не находились в одну
линию поперек уклона, создавая при этом максимально возможную зону загрязнения.
В процессе растениеводческой деятельности задействованы значительные площади, на которые вносятся удобрения, средства химизации (гербициды, пестициды и др.) при помощи техники. Все это сопровождается накоплением тяжелых металлов. По данным В. М. Красницкого (1998), в почвах Омской области наблюдается положительный баланс тяжелых металлов. Одной из особенностей Омской области являются малые уклоны значительных площадей, наличие бессточных территорий. Особенно в южной части, где распахано 80 — 90 % территории.
В таких условиях может происходить накопление тяжелых металлов по следующей схеме. В весенний период происходит смыв поверхностного слоя, вымывание гумуса и всех видов водорастворимых солей. Соли тяжелых металлов, как правило, относятся к малоподвижным, однако при длительном вымывании происходит постепенное движение и накопление их в понижениях (рис. 4). По нашим данным, в отдельных случаях содержание свинца в почве в микропонижениях превышало 200 мг/кг.
В теории при постоянной инфильтрации высокое содержание тяжелых металлов отмечено, только в горизонтах 0 — 40 см. В нижележащих горизонтах содержание свинца и других металлов было в несколько раз ниже ПДК. Поэтому утверждать о возможном загрязнении подземных вод пока не следует.
Таким образом, оценивая возможные источники загрязнения окружающей природной среды сельским
Рис. 4. Схема перемещения тяжелых металлов
Рис. 5. Содержание азотных соединений в почве (отбор в апреле) (в среднем 2010—2012 гг.).
Рис. 6. Содержание азотных соединений в почве (отбор в мае) (в среднем 2010-2012 гг.).
хозяйством, следует выделить фермерские хозяйства животноводческого направления. Особую опасность представляют совокупности мелких фермерских хозяйств, создающих значительные площади отвалов навоза.
В связи с этим при планировке размещения фермерских хозяйств следует учитывать специализацию, направление уклона, наличия водоисточни-
ков. Кроме того, должны быть предусмотрены технические и другие природоохранные мероприятия по предотвращению возможного загрязнения.
Загрязнение грунтовых вод — процесс сложный, зависящий от множества факторов, прежде всего от источника загрязнения, глубины залегания грунтовых вод, физико-химических свойств почвы и подстилающих горизонтов (буферной зоны). Как
уже отмечалось ранее, загрязнение грунтовых вод продуктами сельского хозяйства возможно в понижениях. Вода, проходя через грунт, задерживает все механические примеси. В нижележащие горизонты попадают только водорастворимые соединения (аммоний, нитраты, бактерии). Отличительной особенностью почв Омской области является тяжелый гранулометрический состав, который подразумевает низкую фильтрационную способность грунтов, значительный объем почвенно-поглощающего комплекса и высокую нитрификационную способность бактерий.
Эти свойства позволяют охарактеризовать высокую буферность почв, то есть в нашем случае — высокую их защитную функцию. Наши исследования показали, что в процессе перемещения соединений аммония их содержание в почве снижалось с 15,4 в горизонте 0—10 см до 2,1 мг/кг почвы в горизонте 50 — 60 см. Ниже аммонийные соединения практически отсутствуют (рис. 5).
За месяц структура содержания аммиачного азота снизилась в 7 — 8 раз и превышала ПДК только в слое 0—10 см (рис. 6). При этом содержание нитратного азота возросло в слое 0—10 см — до 17,6 до 23,8 мг/кг почвы. Это говорит о высокой нитри-фикационной способности почв. Подобная закономерность наблюдается по всем горизонтам почвы. В течение вегетационного периода, за счет выноса растениями, содержание нитратного азота снизилось до низкого и не превышало 6,8 мг/кг почвы.
Таким образом, можно утверждать, что загрязнение подземных вод стоками животноводства в существующих почвенно-климатических услови-
ях возможно только при непосредственном попадании их в водоносные горизонты. Это возможно в местах водозабора из подземных вод. В остальных случаях физико-химические свойства почвы (поглощающая способность, буферность, водопроницаемость) позволяют гарантировать недопущение загрязнения грунтовых вод.
Библиографический список
1. Методические рекомендации по проектированию систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения и утилизации навоза и помета / Под ред. А. С. Всяких, Н. Г. Ковалева. - М., 1984. - 62 с.
2. Сысо, А. И. Почвенно-экологические ситуации на водосборе Новосибирского водохранилища / А. И. Сысо, А. А. Танасиен-ко // Состояние и проблемы экологической безопасности Новосибирского водохранилища. - Новосибирск, 2012. - С. 30-33.
МОГИЛЕВА Вероника Сергеевна, старший преподаватель кафедры кадастра и оценки недвижимости Омского государственного аграрного университета им. П. А. Столыпина.
Адрес для переписки: [email protected] ПОПОВ Виктор Константинович, доктор геолого-минералогических наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии Национального исследовательского Томского политехнического университета. Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 10.09.2014 г. © В. С. Могилева, В. К. Попов
УДК 591.5:504.72:51.5(571.13) М. А. ГРИГОРЬЕВ
И. И. БОГДАНОВ
Омский государственный институт сервиса
Омский государственный педагогический университет
ЭКОЛОГО-ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ В ПЕРИОД МАССОВОЙ АКТИВНОСТИ ЛУГОВОГО КЛЕЩА (DERMACENЮR RETICULATUS F.) В ОКРЕСТНОСТЯХ ОМСКА
В работе рассмотрены экологические аспекты феноиндикации начала активности лугового клеща в окрестностях Омска.
Ключевые слова: иксодовые клещи, феноиндикация, сокодвижение, цветение, снежный покров.
В распространении вируса клещевого энцефалита в лесостепной зоне Омской области большую роль играет луговой клещ, который имеет в течение теплого сезона года два выраженных периода активности. Наиболее значимым в распространении клещевого энцефалита является весенний пик активности, отличающийся, за крайне редким ис-
ключением, самыми высокими значениями покусов населения. Эпидемический сезон начинается с первых покусов, совпадающих по времени с последним днем залегания устойчивого снежного покрова [1].
Дата начала периода активности иксодовых клещей, динамика весеннего пика не только определяют показатели последующего осеннего периода,
