6. Використання стічних вод для зрошення

В умовах обмежених водних ресурсів України важливим резервом поливної води можуть стати комунально-побутові та промислові стічні води. Використання цих вод для зрошення разом з тим виконує і важливу екологічну функцію, оскільки забезпечує доочищення стічної води у грунті і тим самим запобігає забрудненню довкілля, зокрема поверхневих водних об'єктів – приймачів цієї води. Ще один аспект цієї проблеми полягає у використанні при зрошенні удобрювальних властивостей стічних вод, в утилізації значної кількості біогенних елементів, які несуть у собі деякі види стічних вод.

Перші спроби використання стічних вод для зрошення в Україні були в кінці минулого століття (Одеса, Київ) і диктувалися необхідністю утилізації цих вод. На перших порах використовували для зрошення навіть неочищені стічні води. З набуттям практичного досвіду і узагальнення результатів наукових досліджень удосконалювались підходи до цього способу утилізації. Уже в 40–50-х роках санітарно-епідеміологічна служба встановила обов'язкову вимогу попереднього механічного очищення та мікробіологічного контролю стічних вод перед подачею їх для зрошення.

Нині в Україні стічними водами поливають близько 60 тис. га, хоч на зрошення йде не більше 5% біологічно очищених вод від загальної їхньої кількості. У числі великих спеціалізованих зрошувальних систем, створених для використання стічних вод, Бортницька (23, 3 тис. га), Безлюдівська (3, 9 тис. га), Криворізька (14 тис. га), Маріупольська (3, 2 тис. га), Шкодогірська (1, 6 тис. га) та інші. Науковими дослідженнями цієї проблеми займається центральна науково-дослідна лабораторія якості води і грунтів (колишня Дослідна станція утилізації стічних вод) Інституту гідротехніки і меліорації УААН.

При виборі ділянок під зрошення стічними водами слід враховувати, що найкращі властивості детоксикації і знешкодження шкідливих речовин та сполук мають піщані, супіщані, легко- і середньосуглинкові ґрунти. Глибина ґрунтових вод повинна бути достатньою для вільної аерації інфільтрованих вод, а водоупорна основа верхнього водоносного горизонту надійно захищати від перетікання води у нижчі артезіанські водоносні горизонти.

У процесі проектування зрошення треба визначити хімічний склад стічних вод даного конкретного джерела зрошення, а також зміни складу протягом поливного сезону, враховувати вміст біогенних елементів, особливо у стічних водах хімічної і харчової промисловості. Зрошувальні системи необхідно проектувати у комплексі із спорудами попередньої підготовки стічних вод.

У зонах достатнього природного зволоження, де можливий надлишок стічних вод проти їхньої сезонної потреби для зрошення, доцільно передбачити накопичувальні або резервні майданчики для акумуляції цього надлишку і використання його у більш посушливі роки чи для проведення вологозарядкових поливів.

При розробленні заходів запобігання негативному впливові поливу на ґрунти визначають належність стічних вод до однієї з трьох категорій.

Перша категорія – стічні води із загальною мінералізацією не більше 1, 3 г/л і сприятливим співвідношенням одно- і двовалентних катіонів при вмісті металів, що не перевищує ГДК із задовільними санітарно-гігієнічними та токсикологічними показниками. Така вода має добрі або задовільні меліоративні властивості і може використовуватись для поливу без обмеження.

Друга категорія – стічні води, які можуть викликати загальне чи хлоридне засолення грунтів, їхня мінералізація становить 1, 3–2, 0 г/л, вміст хлоридів – понад 300 мг/л, співвідношення одно- і двовалентних катіонів більше двох. Вміст важких металів відповідає другому класу придатності (табл. 2.5), санітарно-гігієнічні та токсикологічні показники задовільні. При використанні такої води для зрошення необхідно поліпшити її шляхом гіпсування для насичення кальцієм, за потреби нейтралізувати лужну реакцію сірчаною кислотою. Слід обмежувати зрошувальні норми.

Третя категорія – стічні води, які можуть спричиняти засолення і осолонцювання грунтів, їхня мінералізація становить понад 2, 0 г/л, співвідношення одно- і двовалентних катіонів несприятливе за високого рівня забрудненості важкими металами, фенолами, нафтопродуктами та детергентами (табл. 2.7). Для регулярного зрошення така вода непридатна, в екстремальних випадках може використовуватись для разових поливів сільськогосподарських культур на обмежених площах з доброю дрено-ваністю після відповідної її підготовки, що полягає у відокремленні скиду токсичних стоків, доочищенні, розведенні прісною водою, гіпсуванні, кислотуванні.

За санітарно-гігієнічними та мікробіологічними критеріями стічна вода придатна для зрошення, якщо колі-індекс та індекс фагів не перевищує 1000 одиниць у літрі, а загальне число мікробів від висіву 1 мм³ при температурі 37°С за 24 год. не перевищує 100 одиниць. Біологічно очищені стічні води не повинні нести в собі патогенних бактерій, вірусів, життєздатних яєць гельмінтів.

Таблиця 2.7. Граничні норми забрудненості поливної води фенолами, нафтопродуктами та детергентами

Назва речовини	ГДК, мг/л
Феноли Нафта високосірчана Нафта звичайна, нафтопродукти Детергенти	0, 1 0, 1 0, 3 0, 2

Якість підготовлених для зрошення стічних вод за санітарно-гігієнічними показниками повинна відповідати вимогам "Санітарних правил і норм охорони поверхневих вод від забруднення" СанПиН 1630–88, а також СНиП II 04.03–85 "Каналізація. Зовнішні мережі і споруди".

Крім наведених вище санітарно-гігієнічних вимог, при організації зрошення стічними водами необхідно виконувати також комплекс водоохоронних і технологічних вимог, які наведено в п. 2.5 цієї роботи.

Зрошення стічними водами застосовують переважно для вирощування кормових та інших сільськогосподарських культур на корм, а також технічних культур. Зрошувальні норми та відповідне іригаційне навантаження на грунт регулюють залежно від грунтово-кліматичних умов та водопотреби сільськогосподарських культур. Орієнтовні зрошувальні норми при поливі стічними водами наведено в табл. 2.8.

На землях, зрошуваних стічними водами, доцільно впроваджувати інтенсивні кормові сівозміни з переважанням багаторічних трав, вологолюбних та солестійких сільськогосподарських культур із використанням повторних посівів.

Таблиця 2.8. Орієнтовні зрошувальні норми при поливі стічними водами

Культура	Зрошувальна норма, м'/га, для зон
	Лісостеп	Степ
Багаторічні трави	2400–3000	–
Люцерна	1500–3000	2800–3500
Озима пшениця	500–1000	700–1300
Кормові буряки	1500–2000	2100–3000
Кукурудза на силос	1800–2000	2000–2800
Однорічні трави	800–1000	–

У випадку зрошення міськими комунально-побутовими стічними водами рекомендуються такі сівозміни:

Лісостепова зона: 1–2 – конюшина + злакові; 3 – кукурудза на силос; 4 – озима пшениця; 5 – кормові буряки; 6 – кукурудза на силос + післяукісні; 7 – кукурудза на зерно; 8 – ячмінь на корм + підсів трав.

Степова зона, перший варіант: 1–2 – люцерна; 3 – кукурудза на силос і зелений корм; 4 – озима пшениця і післяукісні; 5 – кормові буряки; 6 – кукурудза на силос; 7 – ячмінь на корм + люцерна.

Степова зона, другий варіант: 1–2 – люцерна; 3 – озима пшениця + кукурудза на зелений корм; 4 – кукурудза на силос; 5 – озима пшениця + злако-бобова сумішка; 6 – кукурудза на силос + соя; 7 – озимі на зелений корм + кукурудза на силос; 8 – кукурудза на силос; 9 – ранньовесняна злаково-бобова сумішка з підсівом люцерни.

Зрошення стічними водами з дотриманням рекомендованих науково обґрунтованих технологій не призводить до розвитку таких негативних процесів, як засолення, осолонцювання грунту, нагромадження токсичних сполук, зниження самоочисної здатності грунту чи інших ознак його утоми. Навпаки, спостерігається підвищення його родючості, поліпшення поживного режиму, підвищення біологічної активності та самоочисної здатності. Проте, враховуючи індивідуальний характер властивостей стічних вод, доцільно на початковому етапі зрошення проводити польові досліди для уточнення технологій, набору сільськогосподарських культур та сівозмін.