Автореферат (1151753), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Волжский, 2010 г.); на круглом столе «Эколого-экономические проблемы южного макрорегиона» (г. Волгоград, 2010 г.);на круглом столе «Экологическая оптимизация регионального хозяйства» (г.Волгоград, 2011 г.); на VIII Региональной научно-практической конференции«Проблемы и перспективы устойчивого развития региона (г. Волжский, 2011г.); на XVIII Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 2013 г.), на ХIII Межрегиональной научнопрактической конференции «Проблемы устойчивого развития и экологоэкономической безопасности регионов» (г. Волжский, 2017 г).Личный вклад автора состоит в обобщении и анализе литературных материалов, формулировке цели и задач исследований, проведении экспериментальных работ по изучению влияния ферментативного комплекса на почвогрунтыпри рекультивации объектов захоронения твердых бытовых отходов.Автором проведены исследования по изучению ферментативной активностипочвы с применением ферментативного комплекса класса оксигеназ.
Проведены полевые и лабораторные опыты и выполнена статистическая обработка результатов. Разработаны рекомендации для производства. Доля участия автора висследованиях составляет 82–87 %.5Публикации. Основные научные результаты исследований опубликованыв 22 работах, в том числе 8 – в рецензируемых изданиях, рекомендованныхВАК Минобрнауки России.
Общий объем публикаций 6,9 п.л., из них лично соискателю принадлежит 4,10 п.л.Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из:введения, 5 глав, выводов и предложений производству, изложена на164 страницах машинописного текста, иллюстрирована 52 рисунками, содержит 28 таблиц, 26 протоколов испытаний и 3 приложения. Список литературывключает 190 наименований, в том числе 15 зарубежных.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВведение содержит краткое изложение состояния исследуемой проблемы,ее актуальность, сущность выполненной работы, цель и задачи исследований,научную и практическую значимость и основные положения, выносимые назащиту.В первой главе «Экологические аспекты полигонного захоронениятвердых бытовых отходов и загрязнение почв» описывается протеканиебиохимических процессов, связанных с разложением твердых бытовых отходов, подлежащих полигонному захоронению.
Рассмотрены технология обустройства, эксплуатации и методы рекультивации полигонов твердых бытовыхотходов, применяемые в мировой практике и используемые на территории России. Описаны различные способы очистки земель от загрязнений и даны основные понятия биостимуляции.Протекание биохимических процессов, связанных с разложением твердыхбытовых отходов, и технологии их сбора и захоронения изложены в многочисленных трудах ученых Академии коммунального хозяйства им.
К.Д. Памфилова, Почвенного института им. В.В. Докучаева и в других исследованиях. Большинство способов рекультивации почвы методом биостимуляции разработаныдля почв, загрязненных нефтепродуктами, а способы очистки для почв при рекультивации на объектах захоронения твердых бытовых отходов практическиотсутствуют. Это обстоятельство и создает предпосылки для разработки способа ферментативной биостимуляции почв при рекультивации объектов захоронения твердых бытовых отходов.Во второй главе «Природные условия объекта исследования»представлена характеристика района исследования: географическое положение,климатические условия, почвы и почвообразующие породы, экологическиеаспекты деятельности почвенных микроорганизмов и ферментативнаяактивность почв.Объект исследования расположен в подзоне распространения светлокаштановых почв.
Почвообразующими породами являются хвалынские засоленные шоколадные глины, которые и обусловливают солонцеватость почв.Полигон захоронения отходов расположен в промышленной зоне городского округа г. Волжский и функционирует с 1972 года. В настоящее время6принимает твердые бытовые отходы и приравненные к ним производственныеотходы III– IV класса опасности для окружающей среды.
Площадь полигонасоставляет 106 га. Рельеф в месте расположения полигона захоронения отходовимеет равнинный характер без овражно-балочных систем и глубоких понижений рельефа. В пределах Волгоградской области величина гидротермическогокоэффициента изменяется от 0,8…0,7 в степных северо-западных и северныхрайонах до 0,4…0,3 в сухостепных и полупустынных районах Заволжья и крайнего юго-востока территории. Территория Волгоградской области полностьюнаходится в засушливой и очень засушливой зонах.С учетом рельефа территории для захоронения отходов на полигоне формируют «рабочие карты» с глубиной до 5–10 м и длиной 30–150 м, а изъятуюпри их формировании почву используют для присыпки и послойной укладкиотходов.
Смежные заполненные «рабочие карты» после процесса упрочнениясвалочного грунта, достижения им постоянного устойчивого состояния представляют собой участки полигона, нуждающиеся в проведении рекультивации.Направления рекультивации определяют дальнейшее целевое использованиетерритории в народном хозяйстве.В третьей главе «Методы проведения исследований» дано описание методик проведения полевых и лабораторных опытов, а также указаны методыпроведения анализов по изучению ферментативной стимуляции для мобилизации микробиологических процессов и рекультивации почв на объектах захоронения твердых бытовых отходов.В ходе исследовательской работы по проведению биостимуляции почвы(почвенно-грунтовой массы) на объектах захоронения твердых бытовых отходов были исследованы растворы ферментативного комплекса, который являетсяаналогом ферментативного препарата «НС-Zyme».
Комплекс представляет собой смесь ферментов класса оксигеназ, выделенных из патоки сахарной свеклы,и содержит поверхностно-активные и органические питательные вещества. Основные группы веществ, входящие в состав применяемого ферментного комплекса: ферменты класса оксигеназ (дегидраза, оксидаза, пероксидаза), поверхностно-активные вещества (спирты, белки, эфиры, карбоновые кислоты и ихсоли, сульфокислоты, органические основания и некоторые другие), органические питательные вещества, имеющие значение для активности почвенной биоты.На участке объекта захоронения твердых бытовых отходов отбиралисьпробы почвы на четырех динамических площадках общей площадью 1 га дляопределения содержания тяжелых металлов, нитратов, водорастворимых солей,а также биологической и ферментативной активности почвы (рис.
1).7Рис. 1. Место расположения динамических площадок № 1–4 на полигоне захоронения твердых бытовых отходовВыбор опытных участков для полевых исследований был обоснован их историей освоения. Срок захоронения ТБО на опытных участках одинаковый - 1год, а на момент внесения ферментативного комплекса 2 года. Опытные работыпроводились по четырем вариантам. В первом варианте вносили раствор фермента с концентрацией 2,5 мг/л; во втором варианте – концентрация фермента5,0 мг/л; в третьем варианте –7,5 мг/л и четвертый вариант – контроль без внесения ферментов. Размер делянок 20 м2. Повторность опыта четырехкратная.Размещение вариантов по повторностям рандомизированое.
Каждой повторности соответствует своя динамическая площадка.Отбор объединенной пробы почвы проводился методом конверта по вариантам опыта с периодичностью 10 и 30 дней после обработки почвы растворами фермента. Данный подход обеспечил сопоставимость результатов по четырем вариантам опыта, независимо от того, на какой динамической площадкепроизводили обработку почвы, так как согласно требованиям к рекультивациипочв она должна проводиться на всей территории полигона отходов.Лабораторные исследования осуществлялись на сосудах, емкостью 5 дм3,которые заполнялись почвой, отобранной на полигоне. Набивка сосудов проводилась в соответствии с плотностью естественного сложения почвы. Обработкапочвы растворами фермента в различных концентрациях выполнялась по тойже схеме, что и в полевом опыте. Повторность опыта трехкратная.
Первый полив осуществлялся по норме, соответствующей поливной норме 300 м3/га. Второй полив проводился через 10 дней. Перед поливами из сосудов отбиралисьпробы почвы. Условия постановки и проведения лабораторных и полевых опытов обеспечили возможность сопоставления результатов.В четвертой главе «Исследования ферментативной биостимуляциипочв при рекультивации объектов захоронения твердых бытовых отходов»определен уровень загрязнения тяжелыми металлами и водорастворимыми со8лями почвы на городской свалке ТБО г. Волжского, изложены результаты полевого и лабораторного опытов.
Описано влияние ферментативной биостимуляции на изменение ферментативной активности почвы, на содержание тяжелых металлов и водорастворимых солей в почве. Представлен расчет по определению количества вносимого фермента и объема воды при проведении ферментативной биостимуляции почвы на объекте захоронения твердых бытовыхотходов, описана конструктивно-технологическая схема комбинированнойустановки для внесения ферментативного комплекса и принцип ее работы.Анализ проб показывает, что почвы на объекте захоронения отходов относятся хлоридно-сульфатному типу засоления и характеризуются как сильно засоленные. Содержание плотного остатка на объекте захоронения отходов вверхнем слое 0–10 см составляет 0,75 %, в слое 10–20 см – 1,71 %, в слое 0–20см – 1,10 %.
Уровень засоления почв на объекте захоронения отходов представлен на рис. 2.Рис. 2. Содержание водорастворимых солей почвы на объекте захоронения отходовПри исследовании исходного состояния почвы на полигоне захороненияТБО на содержание тяжелых металлов (далее – ТМ) выявлено превышение допустимых концентраций в следующих случаях:- в валовой форме на динамической площадке № 2 превышение отмечаетсяпо кадмию на 10 % в слое 20–30 см;- в подвижной форме на динамической площадке № 2 - отмечается по медина 10 % в слое почвы 0–50 см;- в валовой форме на динамической площадке № 3 отмечается превышениепо свинцу на 78,12 % в слое почвы 0–20 см.В лабораторных опытах внесение растворов фермента в концентрации 2,5–7,5 мг/л стимулировало ферментативную активность почвы (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
