Миграция соединений азота и оценка защищенности подземных вод от загрязнения при орошении животноводческими стоками
Диссертация
Наиболее широко применяющаяся методика гидрогеологического обоснования использования животноводческих стоков для орошения, включающая прогноз загрязнения подземных вод под массивами орошения, прогноз качества подземных вод на водозаборных сооружениях и оценку условий защищенности подземных вод от загрязнения, была разработана Гольдбергом В. М. В данной методике в прогнозных расчетах количество 5… Читать ещё >
Содержание
- Часть I. Условия и характеристики загрязнения подземных вод соединениями азота животноводческих отходов
- 1. Характеристика животноводческих хозяйств как потенциальных источников загрязнения грунтовых вод
- 1. 1. Количество и состав животноводческих отходов
- 1. 2. Характеристика химического и бактериологического состава сточных вод
- 1. 3. Способы очистки и утилизации животноводческих отходов
- 2. Характеристика загрязнения подземных вод
- 2. 1. Роль почв в загрязнении подземных вод
- 2. 2. Особенности загрязнения подземных вод в районах животноводческих хозяйств
- 2. 3. Загрязнение подземных вод соединениями азота
- 1. Характеристика животноводческих хозяйств как потенциальных источников загрязнения грунтовых вод
- 3. Процессы трансформации и переноса азота
- 3. 1. Принципиальный цикл азота и процессы трансформации его соединений
- 3. 2. Биотрансформации и перенос азота в подземных водах
- 4. Изучение закономерностей поступления соединений азота в подземные воды через зону аэрации на численных моделях
- 4. 1. Гидрогеохимическая схематизация процессов
- 4. 2. Математическое описание процессов
- 4. 3. Численные эксперименты миграции азота в зоне аэрации
- 4. 4. Анализ результатов
- 5. Развитие методики прогноза и оценки защищенности подземных вод от загрязнения соединениями азота
- 5. 1. Существующие подходы к оценке защищенности подземных вод от загрязнения
- 5. 2. Развитие методики прогноза и оценки защищенности подземных вод от загрязнения соединениями азота
- 6. Оценка защищенности грунтовых вод на типовых объектах
- 6. 1. Условия формирования загрязнения подземных вод соединениями азота на типовых объектах
- 6. 2. Оценка защищенности грунтовых вод с использованием моделирования
- 7. Прогноз миграции загрязнения соединениями азота в подземных водах в районе Туртапского животноводческого комплекса
- 7. 1. Обоснование методики моделирования переноса соединений азота в подземных водах
- 7. 2. Оценка защищенности напорных вод с использованием моделирования
Список литературы
- Абдурахманов Р.Ф. Техногенез в подземной гидросфере Предуралья. УНЦ РАН. Уфа, 1993, с.208
- Алексеев B.C., Горбовская Г. П., Тесля В. Г., Шагинов А. Ю. Динамика зарядки пласта для окисления азотсодержащих компонентов // Тр. ин-та ВНИИ ВОДГЕО.- М., 1989 Защита подземных вод от загрязнения и истощения.
- Белоусова А. П. К методике оценки естественной защищенности подземных вод от радиоактивного загрязнения // Водные ресурсы. 1994, т. 21, 3, с. 350 357.
- Бочевер Ф.М., Орадовская, А .Я. О санитарной охране водозаборов подземных вод // разведка и охрана недр, 1977, № 5, с. 35 38.
- Бочевер Ф.М., Лапшин H.H., Орадовская А. Е. Защита подземных вод от загрязнения. М., Недра, 1979, 254 с.
- Брезгунов B.C. Влияние промышленного животноводства на режим азота в природных водах // Мелиорация и водное хозяйство.-1992.-№ 7.-с.9.
- Брилинг И.А. Нитратное загрязнение подземных вод удобрениями. М., 1985, 49 с. — Гидрогеол. и инж. геология: Обзор // ВНИИ экон. минер, сырья и геол. — развед. работ. ВИЭМС.
- Бурлин М.Ю., Панова Л .А., Пашковский И. С. Программные средства для моделирования нитратного загрязнения подземных вод // Доклады международного рабочего семинара по гидрогеологическому моделированию и экологической геологии. Геософт. М. 1994 с. 177−185
- Варюшкина Н.М. Отрицательное экологическое воздействие удобрений в системе почва -растение промывные воды // Экологические проблемы накопления нитратов в окружающей среде. Тез. Докл. Всесоюзн. Конф. Пущино, 1989, с. 13 — 14.
- ВСН 33 -2.201 85 Оросительные системы с использованием животноводческих стоков. М, 1985, 121 с.
- Воробьева Р.П. Использование сточных вод и животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культур в условиях Западной Сибири. М., Россельхозакадемия, 1995,190 с.
- Воробьева Р.П. Использование сточных вод и животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культур в условиях Юго- Западной Сибири,— М.: Россельхозакадемия, 1995.-311 с.
- Ворошилов Ю.И., Дурдыбаев С. Д., Ербанова Л. И. Животноводческие комплексы и охрана окружающей среды. М., ВО Агропромиздат, 1991 -206с.
- Гамалей В.Н., Кулинченко Ю. А. Влияние длительного применения животноводческих стоков на трансформацию азота дерново-подзолистой почвы // Тезисы докладов 8 Всес. съезда почвоведов, Новосибирск, 14 -18 авг. 1989, — кн. З, — Новосибирск.-1989.-с.121.147
- Гольдберг В.М. Природные и техногенные факторы защищенности грунтовых вод и ее оценка // Бюлл. Моск. об-ва.испыт. природы. Отд. геол., 1983, т.58. вып.2, с.103−110.
- Гольберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М., Недра, 1984, 262 с.
- Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязненных подземных вод и природной среды. Гидрометеоиздат, 1987, с. 248.
- Гольдберг В.М., Лукьянчикова Л. Г. Районирование Европейской части ССР по естественной защищенности грунтовых вод от загрязнения // Советская геология, 1989, № 7.
- Гольдберг В.М., Ивлев В. В. Требования к исходным фактическим данным для гидрогеологического обоснования орошения сточными водами // Разведка и охрана недр.-1994,-№ 9.-с.27−30.
- Гольдберг В.М., Ивлев В. В., Воробьева Р. П. Практическое пособие по охране подземных вод при орошении сточными водами. М., Изд. Института дружбы Народов им. П. Лумумбы, 1995.-c.40.
- Голченко М.Г., Железко В. И. Орошение сточными водами. М., Агропромиздат, 1988, — 104 с.
- Девяткин Е.Л., Самойленко Е. В. Вопросы гидрогеологии аридной зоны, Ташкент, 1984, стр., 4854.
- Емцев В.Т., Ницэ Л. К., Годова Г. В. Эффективность фотосинтеза и активность фиксации азота в корневой зоне сельскохозяйственных растений // Минеральный и биологический азот в земледелии СССР., Сб. ст., М., Наука. 1995., с.252−260.
- Забулис P.M. Охрана подземных вод Литовской ССР от загрязнения в районах крупных животноводческих комплексов. Методические рекомендации. Вильнюс, 1988, — 71 с.
- Закутин В.П., Чугунова H.H. Аммоний в подземных водах зоны свободного водообмена //Доклады Академии наук, 1992. Т. 326, № 3, с. 535- 540.
- Закутин В.П. Геохимические типы загрязненных подземных вод сельскохозяйственных районов // Доклады Академии наук, 1994, т. 334, № 6, с. 745 747.
- Закутин В.П., Фетисенко Д. А., Пантелеева З. Н. Нитратное загрязнение подземных вод территории СНГ и сопредельных стран // Водные ресурсы.-1994, — т.21.-№ 3.-с.374−380.
- Зекцер И.С. Закономерности формирования подземного стока и научно-методические основы его изучения, М. Наука, 1977. 164 с.
- Изерская Л.А., Цыцарева Л. К. Влияние длительного орошения стоками животноводческих комплексов на агроэкологическое состояние серых лесных почв // Тезисы докладов II съезда общества почвоведов России, Санкт-Петербург, 1996.- кн.1, — с.349−350.
- Карпе А.Э., Лапиня И. М. Загрязнение среды стоками свиноводческого комплекса. Рига: Зинатне, 1990−237с.
- Климас А.И., Забулис P.M. Экспериментальное изучение движения загрязняющих веществ через зону аэрации // Разведка и охрана недр. 1984, — № 8, — с. 36−40.
- Крайнов С.Р., Закутин В. П. Загрязнение подземных вод в сельскохозяйственных регионах // Гидрогеология, инженерная геология. Обзорная инф., вып. 2., М., 1993, 87с.148
- Крайнов С.Р., Швец В. М. Гидрохимия. М.: Недра, 1992, — 463 с.
- Мироненко В.А.,. Шестаков В. М Теория и методы интерпретации опытно-фильтрационных работ, М., Недра, 1978, 325с.
- Мироненко В.А.,. Румынии В. Г, Опытно-миграционные работы в водоносных пластах, М., Недра, 1986, 240с.
- Мироненко В.А., Румынии В. Г. Оценка защитных свойств зоны аэрации (применительно к загрязнению подземных вод) // Инженерная геология, 1990.№ 2, с. 3−18.
- Мироненко В.А., Румынии В. Г. Проблемы гидрогеоэкологии. T.1 Теоретическое изучение и моделирование геомиграционных процессов. М, Изд-во МГГУ, 1998, 611 с.
- Образование канцерогенных N -нитросоединений в экосистемах Тез. Докл. И Всесоюз. Симп. По экологической онкологии, Киев, 1990, 107с.
- Орадовская А.Е., Лапшин H.H. Санитарная охрана водозаборов подземных вод. М., Недра. 1987, 167 с.
- Орлов Д.С. Химия почв. М. Изд-во МГУ. 1985. 376 с.
- Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. М., Недра., 1972
- Пестряков В.К., Ковис Н. В., Попов А. И. Моделирование трансформации органических веществ в лабораторном эксперименте// Почвоведение. 1990. № 3. С. 30−39.
- Позднякова И. А. Путилина B.C. Галицкая И.В, Загрязнение подземных вод отходами животноводства // Геоэкологические исследования и охрана недр. Обзор/ ЗАО «Геоиформарк». М. 1998. 62с.
- Роговская Н.В. Карта естественной защищенности подземных вод от загрязнения // Природа, 1976, № 3, 57−61 с.149
- Романенко H.И., Воробьева Р. П. Использование животноводческих стоков, сточных вод и их осадков для орошения и удобрения сельскохозяйственных культур., М., 1995., 271с.
- Рэуце К., Кырстя С. Борьба с загрязнением почвы. М.: Агропромиздат, 1986,222с.
- Саргсян A.A. Фильтрация сточных вод через грунты зоны аэрации// Автореферат дисс. к.т.н., Москва, ВНИИВОДГЕО, 1989, 22с.
- Самойленко В.Г. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от сельскохозяйственного загрязнения //Автореферат дисс. д. г-м.н., Ташкент, Гидроингео, 1982, 43.
- Сергиенко il.И., Овцов Л. П. Экологические аспекты использования сточных вод на орошение. -Волжский, 1993.
- Снакин В.В., Присяжная A.A., Рухович О. В. Состав жидкой фазы почв. М.: РЭФИА, 1997. 325 с.
- Соколов O.A., Семенов В., Агаев В. Н. Нитраты в окружающей среде, — Пущино, 1990.- 317с.
- Тикавый В.А., Зеленюк Е. В. Применение бесподстилочного навоза на легких почвах Белоруссии // Экологически безопасное использование сточных вод и животноводческих стоков в сельском хозяйстве: Сб. Научн. Тр., Барнаул. 1995.-е. 175−185.
- Тихонов В.У., Климентьев А. И. Роль азотного цикла в оптимизации режима органического вещества и реализации трансформационных функций почв // Тезисы докладов II съезда общества почвоведов России, Санкт-Петербург, 1996, — кн.1,-с.48−49.
- Толстова C.B., Галанина T.B. Процессы аммонификации в почве, удобренной жидким навозом // Экологически безопасное использование сточных вод и животноводческих стоков в сельском хозяйстве: Сб. Научн. Тр., Барнаул. 1995.-С.63−73.
- Тютюнова Ф.И. Гидрогеохимия техногенеза. М.: Наука, 1987. — 335 с.
- Хвесик М. А. Проблемы охраны природы при орошении земельных угодий сточными водами животноводческих комплексов// Водные ресурсы. 1991. № 3. С. 108−112.
- Чебан Э.Р. Методика составления специализированных гидрогеологических карт защищенности подземных вод от загрязнения //т разведка и охрана недр, 1972, № 4, 46−48 с.
- Шестаков В.М. Гидрогеодинамика. М., Изд-во Моск. ун-та, 1995, 368 с.
- Щека В.А., Курбанов И. Н. Два пути восстановления азота в подземных водах // Научно-технические достижения и передовой опыт в области геологии и разведки недр. Информационный сборник 9.-М., 1993.-43с.
- Эрнестова Л.С., Вульф Н. Ли Механизмы окислительно-восстановительной трансформации загрязняющих веществ в природных водах// Водные ресурсы. 1995, — 22, № 6, — с.700 705
- Ягодин Б.А. Агрохимия. М.: Колос, 1982, — 573 с.
- Aller L., Bennet Т., Leby J., Hackeh C. (1987) DRASTIC: A standardized system for evaluating groundwater pollution potential using hydrogeolgical setting, NWWA, Dublin Ohio.
- Beck L. A review of farm waste pollution // J.Inst.Water and Environ. Manag., 1989. 3. № 5. p.467−477.
- Bennekom C.A. van Kwaliteitsveranderingen van ground water als gevolg van uitspaeling van meststoffen // Tijdschr/ watervoorz. Et afvalwaterbehandel, 1987, 20, 9, 194−199.
- Boniface Angela Britain’s water ways // Chem. Eng.(gr. Brit .-1989, — № 464.-p.24−25.
- Borowiec J., Gajda J. / Wystepowania pierwiastkow sladowych w wodach terenow rolniczedgo wykorzystania gnojowicy//Ann. UMCS, 1982, e 37, 219 -229.
- Burt T.P., Arkell B.P. Stream nitrate levels in a small catchment in south west England over a period of 15 years, 1970−1985 // Hydrol. Process., 1988, n.2, p.267−284 150
- Canter Larry Nitrates in Groundwater. 1998. p. 261
- Ceazan M., Thurman E., Smith R. Retardation of ammonium and potassium transport through a contaminated sand and gravel aquifer: the role of cation exchange // Environmental Science and Technology N11. 1989 pp. 1402−1408
- DeSimone A. Leslie, Howes L. Brain Nitrogen transport and transformations in a shallow aquifer receiving wastewater discharge: A mass balance approach // Water Resources Research, vol. 34, NO. 2, p.271 -285.
- Fiuckiger Walter Strassennahe Standorte- Auswir- kungen auf Lebrnsgemeinschaften am Beispiel des Stickstoffs // Strasse und verkehr.- 1989.-75.-4.-201−207
- Follett R. F Nitrogen management and ground water protection /Amsterdam: Elsevier, 1989 XV. 395.
- Fry V.A. Istok J. D. Effects of rate-limited desorption on the feasibility of in situ bioremediation// Water Resources Research. Vol. 30 N8. 1994 pp. 2413−2422.
- Gustanson Arne Leaching of nitrate from Arable land into groudwater in Sweden // Environ. Geol., 1983,5, 2, 65−71.
- Hamilton P.A., Helsel D.R. Effects of agriculture on groundwater quality in five regions of the united States // Ground Water, 1995, 33, p.217−226.
- Heathwaite A.L., Johnes P.J. Contribution of nitrogen species and phosphorus fractions to stream water quality in agricultural catchments // Hydrological processes.-1996, — vol. 10, — p. 971 983.
- Holting В. Konzept zur Ermittlung der Schutzfunktion der Grundwasseruberdeckung // Geologisches Jahrbuch, Reihe C, Heft 63, Hannover 1995.
- Jobe B. and Gossens M. The groundwater map vulnerability map for the Flemish region: Its principles and uses. Eng. Geol. 1990 29(4). 355−363p.
- Kim Y.J., Hamm S.Y. Assessment of the potential for groundwater contamination using the DRASTIC/EGIS technique, Cheongju area, South Korea // Hydrogeology Journal, v.7, n. 2, April 1999, p. 227−235.
- King Larry, BurnsJ. Long-term swine lagoon effluent application on Coastal bermudagrass // J. Environ. Qual., 1990, 19,4,756−760.
- Kinzelbach Wolfgang, Schafer Wolfgang, Herzer Jorg Numerical modeling of natural and enhanced denitrification process in aquifers// Water Resources Research, 1991', vol. 27, N. 6, p. 1123- 1135
- Korom Scott F. Natural denitrification in the saturated zone: A review II Water Research, 1992 v. 28, n.6, p. 1657- 1668.
- Leij F.J., Alves W.S., Van Genuchten M.T., Williams J.R. The UNSODA unsatutated Soil hydraulic data base Users Manual Version 1.0, EPA / 600 / R-96 / 095, August 1996.
- Ling G., El- Kadi A.I. A lumped parameter model for nitrogen transformation in the unsaturated zone // Water resources Research. 1998. Vol. 34, No.2, p.203 151
- Mbagwu J.S.C. Influence of cattle-feedlot manure on aggregate stability, plastic limit and water relations of three soils in north-central Italy// Biol. Wastes. 1989. 28. № 4. P. 257−269.
- Martzopoulos G.G. Livestock wastes and environmental pollution in Greece// Volatile Emiss. Livestock Farm, and Senage Oper.: Proc. Workshop, Uppsala, 10−12 June, 1987- London.-London, New York, 1988, 223−229.
- McDonald M, Harbaugh, A. MODFLOW a modular three-dimensional for simulation ground water flow. USGS report. 1988. 290p
- Miralles-Wilhelm F., Gelhar L.W., Kapoor V. Stochastic analysis of oxygen-limited biodegradation in three dimensionally heterogeneous aquifers // Water resources research, 1997, v. 33, no. 6, p. 1251 -1263.
- Molz F. J., Widdowson M.A. and Benefield L. D. Simulation of microbal growth dynamics coupled to nitrate and oxygen transport in porous media// Water Resources Research. Vol. 28 N8. 1986 pp. 12 071 216.
- Norman N., Hantzche, E. John Finnemore Predicting groundwater nitrate nitrogen impacts // Ground Water, 1992, vol. 30, n. 4.
- Nye P. H. The effect of the nutrient intensity and buffering power of a soil, and the adsorbing power, size and root hairs of a root, on nutrient adsorption by diffusion// Plant Soil V.25 1966 pp. 81−105
- Pacheco Julia, Cabrera Armando Groundwater contamination by nitrates in Yucatan Peninsula, Mexico // Hydrology Journal.-1997.- vol. 5, — n. 2, — p. 47 53.
- Richardson C.W. Wright D.A. WGEN: A model for generating daily weather variables// US Department of Agriculture, Agricultural Research Service, ARS-8, 83p.
- Rijtema P.E. Groundwater quality modeling for agricultural non-point sources. In: Don.G. DeCoursey (ed), Proceedings of the International Symposium on Water Quality Modeling of Agricultural Non-point Sources, 1990, USA-ARS ARS-81 Part 1: 227−252.
- Rijtema P.E., Kroes J.G. Nitrogen modeling on a regional scale // NATO ASI Series, 1991, vol. G 30.
- Rivers C.N., Barrett K.M. Use of nitrogen isotopes to identify nitrogen contamination of the Sherwood sandstone aquifer beneath the city of Nottingham, United Kingdom//Hydrogeology Journal, 1996, v. 4, n. 1, p. 90−102.
- Seazan M., Thurman E., Smith R. Retardation of ammonium and potassium transport through a contaminated sand and gravel aquifer: the role of caution exchange // Enviromental Science and Technology.- 1989.-N 11, — p. 1402 1408.
- Sharma M.L., Heme D.E. Nutrient discharge beneath urban lawns to a sandy coastal aquifer, Perth, Western Australia//Hydrogeology Journal, 1996, v.4, n.1,p.103−115.
- Simutek J., Van Genuchten M.T. Numerical model for simulating multiple solute transport in variably-saturated soils // Proc. «Water Pollution III: Modeling, measurement, Publicaion, Ashurst lodge, Ashurst Southampton, UK, 1995, p. 21−30.
- Simutek J., Van Genuchten M.T. HYDRUS 1-D, the model of water movement solute transport and heat transfer through variably saturated porous media// Report of the US Salinity Laboratory. Riverside 1996.
- Smith Carington A.K., Bridge L.R. / The nitrate pollution problem in groundwater supplies from Jurassic limestones in central Lincolnshire// Rept. Inst. Geol. Sci., 1983, 3, 22.
- Spalding R.F., Exner M.E. Occurrence of nitrate in groundwater A review // J. Environ. Qual., 1993, 22, 392−402.
- Spalding R.F., Parrot J.D. Shallow groundwater denitrification II Sci. Total. Environ.- 1994, 141, 1−3, p. 17−25.
- Starr R., Gillham R. Denitrification and organic carbon availability in two aquifers / /Ground Water, 1993, vol. 31, n. 6.
- Stever T. Yen, Shiping Liu, Koplin Dana W. Analysis of nitrate in near surface aquifers in the midcontinental United States: an application of the inverse hyperbolic sine Tobit model // Water Resources research.-1996.-vol. 32, — N 10,-p. 3003−3011.
- UNSODA unsaturated soil hydraulic database. Ver 1.1. USDA-ARS. US Salinity laboratory. 1996
- Vrba J. Impact of domestic and industrial wastes and agriciltural activities on groundwater quality // lahs. Publ., 1985, 154, part 1, pp.91 -117.
- Zektser I. S. Everett L., Cullen S. Groundwater vulnerability map of California. 1991
- Zektser I. S., Belousova A.P., Dudov. V. Yu. Regional assessment and mapping of groundwater vulnerability to contamination // Journal Environmental Geology. V.25 N4. 1995. pp. 225−231
- Воробьева P.П. Разработать и внедрить технологию утилизации животноводческих стоков свинокомплекса Озерский, М, ВНПО Прогресс, 1991.
- Воробьева Р.П. Внедрение технологии утилизации животноводческих стоков комплекса на полях хозяйства «Прутской», М. 1992. ВНПО «Прогресс».
- Гольдберг В.М., Лукьянчикова Л. Г., Позднякова И. А. и др. Разработка методики мониторинга качества подземных вод на опытно-производственных полигонах в подсистеме Литомониторинг СССР, п.Зеленый, ВСЕГИНГЕО, 1989, 373 С.
- Сахаров В.А., Чесалов С. М., Позднякова И. А. и др. Изучение техногенного воздействия на подземные воды в районе водозабора «Луговое». Отчет комплексной гидрогеологической и инженерно-геологической партии. Южно-Сахалинск, 1990.