+7 (342) 299 99 69

пн-пт с 900 до 1800

logotype
ГлавнаяО ТБОЛитератураПроблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производстваПроблемы степных рек кубани и перспективы применения речного ила для улучшения плодородия почвы

Проблемы степных рек кубани и перспективы применения речного ила для улучшения плодородия почвы

В степной зоне Краснодарского края текут малые реки, которые в большинстве своём только на карте воспринимаются как речной объект, а на местности им характерны множественные заболоченные или заиленные участки. Реки Понура, Челбас, Кирпили являются малыми реками степной зоны края, они в наибольшей степени подверглись заилению и зарастанию, основными причинами которых являются распахивание водосборных площадей и перегораживание речных русел плотинами.

Наличие многочисленных плотин и трубчатых переездов превратило реки в цепочки прудов с низкой проточностью, а поступление в них поверхностного стока привело к заилению водоемов. В результате распаханность водосборов повышает поверхностный сток, который обогащается мелкоземом и ведет к заилению рек. Большинство предложений по улучшению состояния рек посвящено снижению поверхностного стока с помощью укрепления берегов. Самым эффективным считается посадка древесных форм, которые задерживают осадки, снижают ветровую эрозию, а корни деревьев укрепляют почву и задерживают поверхностные стоки.

Сегодня в один миг остановить поверхностный сток невозможно, и поэтому остро стоит вопрос о помощи речным системам с очисткой русел. Если же цель будет достигнута, то появится новая проблема с массой органики, которую извлекут со дна.

Современная техника чистит русло и поднимает со дна скопления ила и сапропеля. Ил - замечательное органическое удобрение, богатое калием, азотом и фосфором, что важно для восстановления плодородия почв. Ил улучшает физические качества песчаных почв. Органические составные части ила редко превышают 20%.

Ил может содержать в себе и вредные для растений вещества, например, перегнойную кислоту или растворимую соль закиси железа; но если подвергнуть его продолжительному влиянию атмосферного воздуха при достаточной влажности и теплоте, то последует разложение этих веществ и получится рыхлая землистая масса, богатая сравнительно азотом и минеральными веществами. Ил образуется в стоячей или медленно текущей воде при свободном доступе воздуха и света и при участии богатой органической жизни.

Сапропель — это многовековые донные отложения ила в пресных водоёмах, которые сформировались из отмершей водной растительности, остатков живых организмов, планктона, а также частиц почвенного перегноя и содержат большое количество органических веществ, гумуса в коллоидном состоянии. При разработке, добыче и переработке сапропеля следует учитывать, что для каждого вида сапропеля требуется определенная методика добычи и дальнейшей переработки.

На Американском континенте сапропелевые отложения приурочены к району Больших озёр (Канада и США). Особенно интенсивное образование сапропелей происходит в озёрах средней полосы Европы и Азии. В Западной Европе ресурсы сапропеля сильно истощены. Водоёмы, содержащие сапропели, были характерны для Германии, Польши, стран Скандинавии и в меньшей мере - для Франции и Великобритании. Многочисленные сапропелевые месторождения встречаются в Литве, Латвии, Белоруссии и Украине, а Российская Федерация, располагая запасами сапропеля в 2,6 млрд тонн, занимает одно из ведущих мест в мире.

Сотрудниками кафедры общей биологии и экологии проводились замеры иловых отложений на реке Ея в станицах Новопокровской, Калниболодской и Незамаев-ской (2004 г.), где слой ила достигал 30-75 см. Для степных рек Краснодарского края отмечена малая глубина водоемов, их насыщенность биогенными веществами, что способствует высокой зарастаемости водной растительностью. В среднем водной растительностью покрывается 35-40% суммарной площади зеркала водоемов на степных реках, достигая иногда 50-70%. В летний период отмечаются вспышки развития водорослей, обилие которых варьирует от 6-550 млн клеток на м2 с биомассой от 2.1 до 66 мг/л. Преобладают синезеленые, эвгленовые и диатомовые водоросли.

В вегетативный период водная растительность выполняет роль биологического фильтра, поглощает из воды и донных отложений биогенные элементы и другие растворенные соединения. При отмирании водная растительность становится источником вторичного загрязнения водоема. Разложение остатков растительности сопровождается большим потреблением растворенного кислорода. В застаивающемся водоеме вода темно-бурая с запахом сероводорода.

Вода степных рек мутная, что объясняется разными факторами: наличием взвешенных частиц, ила, органических веществ, а в некоторых местах и загрязнителей. Мутность и прозрачность воды могут изменяться также в зависимости от наличия в ней живых организмов. Прозрачность воды, определяющая продуктивность фитопланктона и бентоса, имеет прямое отношение к продуктивности экосистемы реки, заметно колеблется и достигает 30-40 см. В местах схода ливневых вод, стоков с полей, бытовых и промышленных стоков прозрачность воды падает, повышается эвтро-фикация, зарастание рогозом, тростником, заиление, что нередко является причиной изменения режима руслового потока.

Отмечено, что направление ветра часто имеет решающее влияние на образование в водоёмах ила. Ил образуется в частях озер, открытых действию ветра; кислый же перегной - в частях озер, защищенных от ветра. Состав ила весьма разнообразен: черный ил образуется в тихих заливах наших побережий; копрогеновый черный ил образуется в прудах, содержащих много органических частиц и сапротрофных животных и растений; бурый или зеленовато-серый ил образуется из диатомовых водорослей, раковин молюсков и других растительных и животных остатков по берегам замкнутых озер и морей; наконец, ил, образующейся в тихой, прозрачной воде, содержит много плавающих растений и богатую животную жизнь. Ил используется в качестве удобрения с древних времен. Одни из самых плодородных земель в мире расположены в долине реки Нил.

Частые разливы этой реки оставляют после себя больше количество ила. Геродот писал, что земли, удобренные таким образом, давали урожай пшеницы, в 100 раз превышающий количество первоначально засеянного зерна. Египетские хлеборобы получают по три хороших урожая в год, используя ил реки Нил. Как известно, вся плодородная почва долины Нил состоит из отложений речного ила.

Ил и сапропель - это органические вещества, которые в зависимости от состава можно использовать:

  • 1) в сельском хозяйстве для улучшения плодородия почв;
  • 2) в цветоводстве для наполнения клумб;
  • 3) как добавка в корм для бычков;
  • 4) в лечебных целях при кожных заболеваниях.

Первое направление его применения - это земледелие. Мелкодисперсный ил забивает поры почвы и только в комплексе с подстилочным навозом даст реальный результат в сельскохозяйственном использовании. Ил состоит из минеральных частиц, из остатков животных и растений и из выделений животных. Часто он содержит примеси диатомовых водорослей, раковины сухопутных молюсков и кремнистые иглы. Этим ил отличается существенно от кислого гумуса и, в противоположность последнему, после осушения может дать богатый урожай.

Сотрудниками кафедры общей биологии и экологии КубГАУ были проведены исследования микрофлоры ила реки Кубани. Пробы отбирались на расстоянии 1 м от берега реки в городе Краснодаре и за городом в ст. Елизаветинской. Исследования микрофлоры проб ила показывают, что илы включают в основном представителей аммонифицирующих, аминоавтотрофных, сульфатредуцирующих и тионовых микроорганизмов.

Методом прямого счета было установлено, что в одном грамме ила в среднем содержится 108 клеток. Согласно полученным данным, в иле реки Кубани зимой наименее интенсивно протекают процессы минерализации органических соединений, что обусловлено доминирующим составом аминоавтотрофных микроорганизмов (например, Bacillus, Pseudomonas, Amphibacillus и др.).

В иловых пробах, отобранных вблизи г. Краснодара, обнаружено повышенное содержание сульфатредуцирующих бактерий (104 кл/г), осуществляющих диссими-ляционное восстановление сульфатов или серы до сероводорода. Следует отметить, что сульфатредуцирующие микроорганизмы попутно окисляют органические соединения с образованием ацетата либо СО2. Аэробные хемолитотрофные сероокисляю-щие (тионовые) бактерии обнаружены в иле численностью до 102 кл/г. Как правило, сероокисляющие микроорганизмы поддерживают популяцию гетеротрофных бактерий-спутников, растущих за счет продуктов их метаболизма. Качественный состав микрофлоры проб ила в зимний сезон представлен следующими родами: Bacillus, Amphibacillus, Micrococcus, Microbacterium. В малом количестве вверх по течению до города были обнаружены микромицеты: Mucorsp., Cladosporium sp.

Высокую чувствительность к пестицидам показывают многие виды беспозвоночных животных, в частности многие ракообразные (речной рак, бокоплавы и др.). Поэтому по присутствию этих организмов и их численности можно судить о чистоте водоема. Напротив, зоопланктон способен накапливать значительные количества ядохимикатов.

Для получения органической добавки ил, получаемый при очистке прудов и канав, свозят летом и осенью на поля и складывают там в небольшие кучи, перемешивая его для ускорения разложения с известью или золой или переслаивая с хлев-ным навозом. Весной кучи разбрасываются равномерно по всей удобряемой площади, забораниваются и, наконец, для лучшего смешения с почвой последняя заблаговременно до высева семян неглубоко вспахивается.

Технология добычи сапропеля не только экологически безопасна для водоема, но и полезна: при добыче сапропеля водоемы «омолаживаются», что способствует развитию как водоема, так и окружающей его среды. Однако неконтролируемый забор ила пагубно влияет на реку и окружающую среду. Если проводятся такие несанкционированные работы, то это влияет на само русло реки и влияет негативно на водные живые ресурсы. Практически все виды сапропеля и ила (за исключением кремнеземистых, розового цвета, встречающихся в южных регионах) очень полезны для огородов и могут использоваться как органическое удобрение, если вблизи водоемов нет промышленных предприятий, отравляющих окружающую среду. Сапропель -удобрение длительного действия (до 10 лет), и его избыток не губителен для растений. Наиболее чистый сапропель находится в местах, где водится рыба, есть водоросли, цветковые растения, ракообразные. Чтобы закисные формы железа перешли в окисные, требуется ил поместить на воздух. Только через год выветривания ил можно использовать. О наличии солей тяжелых металлов может сказать анализ в почвен-но-химической лаборатории.

Речной и озерный илы в сельском хозяйстве используются как органические удобрения с высоким содержанием фосфора, но довольно низким азота и калия. Благодаря органике, они оказывают хорошее действие на песчаные почвы, а поскольку в них содержится изрядное количество песка, то и на тяжелых почвах эта добавка сказывается неплохо. Песок делает глину более проницаемой.

Ил используется в сельском хозяйстве также как компостер для сложнооргани-ческих субстанций, таких как отходы древообрабатывающей промышленности (кора, опилки...), естественно с добавлением соответствующей микрофлоры. После внесения такого удобрения почва будет склонна к закислению, поэтому осенью нужно добавить золы (за неимением доломитовой муки в меньших количествах).

Ил надо проморозить и просушить как следует до сыпучего состояния, чтобы произошло улучшение физического состояния почвы, а потом можно вносить в почву, под огурцы или бахчу можно сделать грядки типа навозных. Можно использовать как грунт в цветоводстве.

Известны и другие направления использования сапропеля и продуктов его переработки: при проходке туннелей и бурении нефти в качестве абсорбента; как наполнитель при производстве резины, а также как компонент в эмульсиях и как добавка к пище для рогатого скота. В народной медицине известен способ применения придонной речной органики при почесухе (пурриго).

Ил - ценный материал, улучшающий качество почвы и питание растений, способствующий устойчивости к неблагоприятным условиям и ускорению роста. Но применение илов требует знания их состава и условий образования. Наилучшим из илов является озерный, или сапропель. Он - и грунт, и ценное органическое удобрение, и антисептик. Недаром издавна в нашей стране славились огородники Ростова Великого, использовавшие сапропель из озера Неро. Хорош болотный ил. По содержанию азота он превосходит навоз, в компостах хорошо нейтрализует фекалии и делает их безопасными. Речной ил можно использовать только из тех рек, в которые не поступают вредные стоки. В подсушенном виде его хорошо применять под картофель (5 кг/м2), можно вместе с навозом. Ил из придорожных канав лучше не применять, так как в него могут попадать бензин, солярка, автомасла и другие вредные вещества. Лучший способ применения таких илов - через компост годичного выдерживания и с хорошим известкованием.

В сельском хозяйстве сапропель применяют как удобрение после промерзания -вода при этом отделяется, структура становится сыпучей. Особенно эффективно его применение на кислых и лёгких песчаных и супесчаных почвах для увеличения содержания гумуса в почвах: доза под зерновые культуры 30-40 т/га, под овощные, картофель и кормовые корнеплоды 60-70 т/га, а также для приготовления компостов.

Применение сапропеля в качестве удобрения улучшает механическую структуру почв, влагопоглотительную и влагоудерживающую способность и аэрацию, дает увеличение в почве гумуса, активирует почвенные процессы. Сапропелевое удобрение способствует мобилизации почвенного состава, приводит к самоочищению от болезнетворных грибков и других вредных микроорганизмов. Минеральная часть сапропелей содержит большое количество микроэлементов, таких как Co, Mn, Cu, B, Br, Mo, V, Cr, Be, Ni, Ag, Sn, Pb, As, Ba, Sr, Ti;витамины группы B, E, C, D, P, кароти-ноиды, многие ферменты, например, каталазы, пероксидазы, редуктазы, протеазы. Действие органического вещества продолжается в среднем 5 лет.

Таким образом, при накоплении органического осадка реки мелеют, что вызывает целый ряд негативных экологических последствий:

  • прекращение родникового питания;
  • увеличение испаряемости с поверхности прудов, особенно при зарастании тростниковыми сообществами, которые в 3 раза увеличивают потери воды;
  • загрязнение речных вод биогенными элементами и пестицидами при стоке с полей, где применяются минеральные удобрения;
  • эвтрофикация, которая сопровождается снижением количества кислорода и гибелью рыбы.

Отсутствие очистных сооружений и ливневки, свалки мусора на берегах в населенных пунктах, отсутствие навозохранилищ и стоки животноводческих комплексов ведут к увеличению стока загрязняющих веществ и количества патогенов. На влажных территориях способны размножаться кровососущие насекомые, переносчики инфекционных заболеваний. Чистка русла земснарядами позволит углубить русло и снизить испарение речной воды, а также получить ценное удобрение или добавку к компостам.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте
  • Facebook

Содержимое второго блока