Диссертация (Ферментативная биостимуляция почв при рекультивации объектов захоронения твердых бытовых отходов)

На правах рукописиОцРабота выполнена в Федеральном государственном автономномобразовательном учреждении высшего образованияОц«Волгоградский государственный университет»ОцМорозова Наталия ВладимировнаДиссертационная работа на тему:ФЕРМЕНТАТИВНАЯ БИОСТИМУЛЯЦИИ ПОЧВПРИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЗАХОРОНЕНИЯТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВФорма предоставления диссертации – в виде научного докладаСпециальность: 06.01.02 «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»(технические науки)на соискание ученой степеникандидата технических наукВолжский, 2018 г.1Научный руководитель:Семененко Сергей Яковлевич,доктор сельскохозяйственных наук, доцентОфициальные оппоненты: Гурина Ирина Владимировна,доктор сельскохозяйственных наук, доцент,Новочеркасскийинженерно-мелиоративныйинститут им. А.К.Кортунова (ФГБОУ ВО«Донскойгосударственныйаграрныйуниверситет»)Пуховский Анатолий Владимирович,доктор сельскохозяйственных наук, профессорИнститут мелиорации, водного хозяйства истроительства имени А.Н.Костякова приРГАУ-МСХА им.

К.А. ТимирязеваВедущая организация:ФГБОУ ВО «Кубанский государственныйаграрныйуниверситетимениИ.Т.Трубилина»Защита состоится « 4 » октября 2018 г. в 10.00 часов на заседаниидиссертационного совета Д 006.038.01 во Всероссийском научноисследовательском институте гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова по адресу:127550, г. Москва, ул. Б. Академическая, д. 44, корпус 2, к. 520С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке ФГБНУ«ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова» и на сайте http://sovet.vniigim.ruАвтореферат разослан « »Ученый секретарьдиссертационногосовета2018 г.С.Д. Исаева2ОГЛАВЛЕНИЕВведение ............................................................................................................................... 4Глава 1.

Экологические аспекты полигонного захоронения твердых бытовыхотходов и загрязнение почв ..................................................................................................... 171.1. Обустройство, эксплуатация и методы рекультивации полигонов твердых бытовыхотходов ......................................................................................................................................... 231.2.

Методы санации почв. Применение методов биостимуляции для восстановлениясвойств почвы .............................................................................................................................. 35Глава 2. Природные условия объекта исследования ................................................ 452.1. Географическое положение ................................................................................................. 452.2. Климат ................................................................................................................................... 452.3.

Почвы и почвообразующие породы ................................................................................... 502.4. Почвенные микроорганизмы и окружающая среда .......................................................... 53Глава 3. Методы проведения исследований ............................................................... 643.1.

Методика постановки лабораторного и полевого опытов ............................................... 643.2. Методы проведения анализов по изучению применения ферментативнойстимуляции почвы .......................................................................................................................703.3. Методика исследований микробиологических процессов в почве ................................. 713.4. Определение тяжелых металлов в почве ...........................................................................

72Глава 4. Исследования ферментативной биостимуляции почвпри рекультивации объектов захоронения твердых бытовых отходов ......................... 774.1. Исследования исходного состояния почв полевого опыта .............................................. 774.2. Лабораторный опыт применения ферментативного комплекса ...................................... 904.2.1. Влияние ферментов на экологическое состояние почвы в лабораторном опыте ... 10884.3. Полевой опыт применения ферментативного комплекса ............................................ 11774.3.1.

Влияние ферментов на экологическое состояние почвыв полевом опыте..................................................................................................................... 129294.4. Описание основных параметров и принципа работы установки для внесенияферментативного комплекса при обработке почвы и проведении фиторемедиации ..... 13939Глава 5. Оценка величины предотвращенного экологического ущербав результате загрязнения окружающей среды ................................................................

14335.1. Оценка величины предотвращенного экологического ущербав результате загрязнения почвы на объектах захоронения ТБО г. Волжского ................. 1533Заключение..................................................................................................................15959Рекомендации производству ...................................................................................... 1590Перспектива дальнейшей разработки темы ................................................................1631Список работ, опубликованных автором по теме диссертации ...................................1643Список литературы ......................................................................................................16867Список приложений .....................................................................................................

188873ВведениеАктуальность исследования. Существенным источником нарушенияэкологической безопасности служат полигоны промышленных и бытовыхотходов. Негативное влияние различных полигонов и свалок на почвенныйпокров распространяется радиально на расстояние от 1,5 до 10 км (Лотош В.Е.,2001, Прокофьев И.Л., Горбачев А.А., 2009). Площадь земель, отчуждённыхпод действующие полигоны и свалки твердых бытовых отходов (далее –ТБО), составляет более 40 тыс.

га и ежегодно увеличивается на 2,5 %. Толькодля захоронения ТБО ежегодно отчуждается от 1 до 10 тыс. га пригодных дляиспользования земель, а около 50 тыс. га составляет площадь закрытых(заполненных) свалок и полигонов. Итого общая площадь земель, занятаяпод полигонами и свалками, свыше 100 тыс.

га (Джангиров Д.А., 2007Научные и технические аспекты окружающей среды. 2005. № 2. С. 133–136,Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2004. № 3. С. 79–82).Основными экологическими проблемами полигонов являются: захламление изагрязнение почв, загрязнение грунтовых вод, загрязнение атмосферноговоздуха в частности – образование метана, угарного газа при разложении исамовозгорании отходов, а также вымывание веществ и просадка грунта. Припросадке грунта образуются неглубокие впадины, в них скапливается вода, ивесь участок впоследствии превращается в водоем с токсичной водой.По самым приблизительным данным, на территории РФ 70 % объектовзахоронения отходов расположены вблизи или непосредственно в поймах рек ина берегах озер, на незначительном удалении от водозаборов, что приводит кдиффузному загрязнению окружающей среды в наиболее хрупких для природыместах (Яковлев А.С., 2004).

Почвы вблизи свалок представляют серьезнуюэпидемиологическую опасность, так как в обычных условиях возбудителидизентерии, тифа и паратифа сохраняются 2–3 суток, а в ослабленныхзагрязнителями почвах возбудители дизентерии опасны несколько месяцев, атифа и паратифа – до полутора лет (Прокофьев И.Л., Горбачев А.А., 2009).4В среднем по России 17 % проб почвы в селитебной зоне не соответствуютгигиеническимнормативампомикробиологическимпоказателям.Микробиологическое загрязнение почвы формируется вследствие нарушенийв утилизации как твёрдых бытовых, так и пищевых отходов. Переполненныеполигоны привели к образованию городских свалок в зоне жилой застройкиили на пустырях недалеко от нее (Научные и технические аспектыокружающей среды. 2005. № 2.

С. 133–136). В результате загрязненияослабляется способность почв к самоочищению, что приводит к ослаблениюэкологической безопасности.Анализтенденцийокружающейсредыразвитияисследованийпоказывает,чтонарядувсобластизащитысовершенствованиемсуществующих методов большое внимание уделяется биотехнологическимметодам санации почв, за которыми признается приоритет по показателямэффективности и экономичности (Скоробогатова В.И., Щербаков А.А.,В.Г. Мандыч, 2007).Способность почвы к самоочищению от различных загрязнителейобусловлена в большей степени активностью почвенных ферментов, котораяявляется интегральным показателем функционирования всей почвеннойбиоты и индикатором состояния почвенной системы (Марчик Т.П.,Е.А. Лукошко, 2009).Однимизбиостимуляцииперспективныхпочв,микробиологическихявляетсякоторыйпроцессов.способнаправленПредложенныйферментативнойнаспособмобилизациюоснованнабиостимуляции ферментативной активности почвы путем обработки еерастворами ферментов класса оксигеназ.