Сточные воды (СВ) и твердые отходы получили широкое применение в сельском хозяйстве в качестве источников орошения и удобрения, учитывая дефицит этих источников. Для очистки или переработки сточных вод и твердых отходов используют эффективные методы биотехнологии.
Сточные воды можно условно разделить на следующие виды:
1. Хозяйственно-фекальные. Содержат взвешенные вещества, растворимые минеральные и органические соединения, патогенные возбудители. Они требуют механической и биологической очистки, в отдельных случаях - хлорирования.
2. СВ животноводческих комплексов. Отличаются от предыдущих более высокой концентрацией минеральных и органических соединений, содержат общего азота до 4 г/л и более, фосфора (Р2О2) до 900 и более мг/л, калия (К2О) до 6000 мг/л и более. В стоках могут присутствовать патогенная микрофлора, яйца гельминтов, остаточные количества консервантов, пестицидов, лекарственных препаратов и т. д.
Перед использованием для орошения стоки должны пройти механическую и биологическую очистку. Агрохимические и гигиенические требования предусматривают их разбавление пресной водой с целью доведения общей минерализации до 1,5-2 г/л (не выше), содержания общего азота 150-300 мг/л. Это предупреждает загрязнение почвы и сельскохозяйственных культур токсическими веществами.
3. Промышленные, к которым присоединяются фекально-хозяйственные стоки из бытовых помещений. Представляют наибольшую опасность загрязнения продукции сельского хозяйства. Содержат высокие концентрации самых разнообразных органических и неорганических соединений. Среди промышленных стоков более приемлемы для орошения стоки предприятий пищевой промышленности.
|
|
4. Смешанные городские сточные воды содержат комплекс возможных загрязнителей, включая поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Концентрация взвешенных веществ в оросительной воде не должна превышать 3000 мг/л, бихроматная окисляемость воды - 1100-2000 мг кислорода на 1 л, титр кишечной палочки и энтерококка - не менее 1-10 мл/л. Согласно ГОСТ, содержание отдельных веществ не должно превышать, мг/л: общий азот - 120, фосфор - 30, калий - 159. Сумма минеральных солей не должна быть выше 1,5 г/л.
ПАВ являются постоянным химическим ингредиентом очищенных сточных вод, предназначенных для орошения земледельческих угодий. Они обладают способностью накапливаться в почве: их можно обнаружить на глубине 30 м и на расстоянии от 300 м до 3 км от источника загрязнения. Отмечено накопление ПАВ в слое почвы глубиной 0,5 м в количестве до 1 мг/кг при орошении водой, содержащей 2 мг ПАВ на 1 л.
Основная нагрузка в процессе самоочищения почвы от загрязнителей ложится на микроорганизмы. В этой связи обращает внимание способность ПАВ изменять количественный и качественный состав микрофлоры почвы. Имеются данные об ингибирующем действии алкилбензосульфонатов на процесс нитрификации, проявление которого в различных почвах зависит от степени разветвленности алкильной цепи ПАВ. Анионное ПАВ алкилсульфонат натрия угнетает целлюлозоразлагающую активность микроорганизмов. Имеется ряд других примеров отрицательного влияния детергентов на микрофлору почвы.
ПАВ внедряются в пищевые цепочки, загрязняют продовольственное сырье и продукты питания, оказывая неблагоприятное воздействие на здоровье человека. ПАВ способны образовывать в почве нитрозосоединения. В сточных водах, предназначенных для орошения, обнаружено и идентифицировано около 200 ПАВ.
|
|
В нашей стране не обоснованы нормативы ПАВ в почве, сельскохозяйственных культурах и продуктах питания, что должно быть предметом целевых исследований органов здравоохранения.
Реиспользование сточных вод получает широкое распространение во всем мире, особенно в аридных и субаридных зонах. Основные доводы - необходимость экономии водных ресурсов, минеральных и органических удобрений, увеличение производства продуктов питания. В нашей стране площади орошаемых СВ земель превышают 200 тыс. га.
Утилизация осадков сточных вод (ОСВ). Эта проблема имеет важное значение, поскольку только в нашей стране на очистных сооружениях накапливается в год до 4 млн. т сухой массы ОСВ. Органическая часть этих осадков представлена протеином, другими азотсодержащими веществами, жирами, углеводами (лигнин). Осадки содержат микро- и макроэлементы, ряд органических и неорганических токсикантов. Обычными компонентами осадков являются яйца гельминтов, сапрофиты и патогенные бактерии, вирусы, грибы, простейшие водоросли. Несмотря на богатый питательный состав ОСВ, содержание в них тяжелых металлов, других вредных примесей и высокая обсемененность свидетельствуют о необходимости гигиенического регламентирования ОСВ, используемых в качестве удобрений.
Для обеззараживания и дегельминтизации ОСВ применяют термическую обработку. В отношении других токсигенных веществ и соединений используют принцип разбавления, руководствуясь допустимыми нормативами их содержания в почве, воде и сельскохозяйственных растениях. Широко применяют современные биохимические способы очистки, позволяющие получить наиболее доступный и безопасный продукт для его использования в качестве удобрения или кормовой добавки.
Список использованной литературы и интернет источников
1. Безопасность продовольственного сырья и пищевых продуктов: учебное пособие - / Ульяновской ГСХА им.П.А. Столыпина. - Ульяновск, 2014. - 140 с.
2. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции. – М.: Пищепромиздат, 2001. – 525 с.
3. Пищевая химия: Учебник для студентов вузов, обучающихся по направлениям: 552400 'Технология продуктов питания'/ А.П. Нечаев, Светлана Евгеньевна Траубенберг, А.А. Кочеткова; Нечаев, Алексей Петрович.- 2-е издание, переработанное и исправленное. - СПб.: ГИОРД, 2003.- 640 с.