1. Г.А. Мисик «Основи меліорації і ландшафтознавства» ст.216-221;

2. В.П. Кравченко «Меліорація з основами геодезії» ст.92-98;

3. В.К. Навроцький «С/г меліорація з основами лісівництва і водопостачання» ст. 180-187;

Методичні рекомендації

При вивченні першого питання необхідно знати, що За походженням стічні води поділяють на: господарсько-побутові (з житлових будинків, їдалень, лазень, пралень тощо), промислові (з промислових підприємств); змішані, коли в загальну каналізацію скидаються і господарсько-побутові, і промислові стічні води; тварин­ницькі, що утворюються при гідравлічному змиві гною, механізовано­му митті тварин, переробці молока тощо; зливові, що надходять у ка­налізацію під час дощів та танення снігу.

Використання стічних вод для зрошення пояснюється наявністю в них цінних біогенних речовин (азоту, фосфору, калію, кальцію, сір­ки), а також тим, що стічні води, надходячи на поля зрошення і фільтруючись через грунт, очищаються і не забруднюють водних дже­рел.

Господарсько-побутові води міст і сіл характеризуються слабо- лужною реакцією, невисокою мінералізацією і відносно невеликим вмістом елементів живлення.

Стічні води підприємств текстильної промисловості мають лужну реакцію, підвищену мінералізацію з перевагою лужних катіонів (нат­рію). У стічних водах відбілювально-фарбувальних фабрик багато соди, вони мають невисоку удобрювальну цінність.

Підприємства хімічної промисловості скидають стічні води найріз­номанітнішого складу, але більшість з них шкідливо впливає на грунт.

Стічні води підприємств харчової промисловості мають кращий склад, а удобрювальна цінність їх вища. Специфічною особливістю їх є високий вміст завислого осаду і органічних речовин природного по­ходження.

Найціннішою частиною стічних вод є розчинені в них елементи живлення рослин. Більша частина азоту (85 %) і майже весь калій (95 %) містяться в розчині і лише 40 % фосфору випадає в осад.

Співвідношення між основними елементами живлення рослин — азотом, фосфором і калієм у господарсько-побутових водах становить 5:1:2, тоді як у гної — 2:1:2.

У зв’язку з спеціалізацією сільськогосподарського виробництва і переходом до виробництва продуктів тваринництва на індустріальній основі на велику увагу як вид стічних вод заслуговує рідкий гній тва­ринницьких комплексів.

Господарсько-побутові стічні води та рідкий гній можна вважати повним добривом.

Придатність стічних вод для зрошення визначають виходячи з властивостей грунтів і складу стоків.

Наука і практика визначили показники стічних вод, застосовува­них для зрощення (табл. 3).

Якщо стічні води мають показники, що перевищують норму, про­вадять попередню підготовку вод для зрошення. Вона полягає ось у чому: 1) розбавляють їх чистою водою та іншими стічними водами. Так, стічні води хімічних підприємств можна розбавляти стічними во­дами підприємств суконного і килимового виробництва, камвольних і текстильних підприємств; 2) нейтралізують кислі стоки до рН

Таблиця 3. Попередня оцінка придатності стічних вод для зрошення різних грунтів

		Грунти
Показник	дерново-під- золисті та лісові	чорноземи	каштанові та світю-каш- танові	сіроземи
рН	7,0...8,3	6,0...7,0	6,0...6,5	6,0...6,5
Твердий залишок, г/л	1,5...3,5	2,0...2,5	1,0....1,5	1,0... 1,5
Натрій, мг/л Аміачний азот, мг/л	300...350	200...250	100...150	—
	100...150	100	100	100
БПК5, мг/л	200...300	200...250	100...150	250...300
Біхроматна окислюваність, мг/л Співвідношення натрію і каль­	400...600	450...600	300...450	400...450
цію	—	1 : 1,5; 1 : 2	1 : 1	1 :2

Примітка. БПК5 — показник вмісту органічних домішок. Під БПК розуміють кількість кисню, потрібного для біологічного окислення вуглецю і водню органічних речовин стічних вод за 5 або 20 діб (БПК20)- Для незабруднених річок БПК5 не пе­ревищує 2... З мг/л; для стоків із свинарників досягає 5000 мг/л, а із корівників — 12 700 мг/л.

6,5...7,5 аміачною водою, якщо вони містять мало азоту, або вапняним молоком, якщо низький вміст кальцію (нейтралізацію здійснює промислове підприємство); 3) видаляють агресивні стоки, спрямо­вуючи їх у спеціальні резервуари для випаровування по окремих тру­бопроводах; 4) замінюють у технологічному процесі солі натрію соля­ми кальцію, калію, амонію. Так, на заводах синтетичного каучуку і хімкомбінатах перед скиданням стічних вод у каналізацію їх бажано нейтралізувати вапняним молоком або аміачною водою; 5) підвищу­ють удобрювальну цінність стічних вод (підприємства текстильної і целюлозної промисловості). У цьому разі додають поживні речовини, яких не вистачає (азот, калій, фосфор), або вносять ці речовини без­посередньо у зрошуваний грунт.

Крім того, при зрошенні стічними водами слід суворо дотримува­тися санітарних правил, які забороняють поливи стічними водами овочевих культур, що вживаються в їжу у свіжому вигляді (огірків, помідорів, петрушки, моркви, капусти, салату та ін.). Робітники ма­ють дотримуватися правил особистої гігієни.

При вивченні другого питання необхідно пам’ятати, що Санітарно-гігієнічні та агроекологічні вимоги до стічних вод, який рекомендується в якості добрив, визначено "Технологічними і агро-екологічними нормативами використання стічних вод міських очисних споруд у сільському господарстві" (КНД 33-3.3-02-99). Нормативний документ розроблений з нашою участю дослідною станцією утилізації стічних вод Інституту гідротехніки і меліорації та Інституту агроекології та біотехнології Української академії аграрних наук.

При вивченні третього питання потрібно звернути увагу на те, що поля зрошення призначені одночасно для очищення та утилізації стічних вод, як джерела вологи та поживних речовин, при вирощуваннісільськогосподарських культур.

Природні грунту, особливо на орних землях, заселені різної мікрофлорою, здатної в процесі харчування руйнувати, мінералізувати і нітріфіціровать органічні речовини. Під час зрошення мікрофлора полів додатковозбагачується значною кількістю мікроорганізмів, які вносяться зі стічними водами. Ці мікроорганізми енергійно розмножуються, так як стічні води безперервно доставляють живильні речовини, зволожують і зігрівають грунт. Завдяки цьому навіть "мертві" грунтупід впливом зрошення стічними водами перетворюються на родючі. Потрапляючи в грунт, мікроорганізми адсорбуються, розмножуються і утворюють навколо кожної структурної частки суцільну біологічну плівку. На поверхні цієї плівки в свою чергу адсорбуються і впроцесі життєдіяльності мікроорганізмів минерализуются розчинні органічні речовини стічних вод.

Для успішного перебігу біологічної очистки на полях зрошення найбільш важливими є два фактори:

1) дотримання аеробних умовпроцесу за рахунок кисню повітря, що міститься в порах грунту;

2) відповідність кількості стічної води, яка подається на поля, здатності грунту до мінералізації. Кількість стічної води, що подається одномоментно на поля, повинно відповідати вологоємностігрунту, яка виражається загальним обсягом заповнених повітрям пір грунту.

асчетная гідравлічне навантаження стічних вод на поля зрошення виражається в кубічних метрах стічної води на 1 га поля на добу. Вона змінюється, згідно СНиП 2.04.03-85 залежно відфільтруючої здатності грунту. Для полів зрошення, крім того, зрошувальна норма стічних вод обмежується інтересами вегетації рослин. Дихання кореневої системи не може відбуватися в умовах надмірної вологості, тому навантаження на поля зрошення зменшуютьудвічі в порівнянні з полями фільтрації.

В залежності від характеру грунту (легкі суглинки, супіски, піски), температурних умов і рівня залягання грунтових вод від поверхні землі ці норми навантаження можуть становити відповідно від 55 до 100 м3/га, від 80 до 150м3/га і від 120 до 250 м3/га.

У районах, де середньорічна кількість атмосферних опадів коливається від 50 до 700 мм, гідравлічне навантаження на поля знижується на 15-20%; понад 70 мм, а також для I і IIIА кліматичного регіону - на 25-30%. При цьому більший відсоток зниженнянавантаження слід приймати на легких суглинних, а менший на піщаних грунтах.

Іноді площа полів зрошування (фільтрації) перевіряють на наморажіваніе стічних вод. Тривалість його розраховують, виходячи з кількості днів у році з середньодобовоютемпературою повітря нижче -10 ° С. Умови фільтрації стічних вод у цьому випадку визначаються з урахуванням коефіцієнта зниження величини фільтрації в період намораживания. Для легких суглинків цей коефіцієнт становить 03 для супісків - 048 для пісків - 055.

Полязрошення (фільтрації) розбивають на карти. Площа однієї картки при механізованої обробці поля повинна бути не менше 15 га. В кожному випадку розміри зрошувальних карт визначають залежно від рельєфу місцевості, спільної робочої площі полів, способу обробки.Відношення ширини карти до її довжині повинна складати від 1:2 до 1:4. При відповідному обгрунтуванні довжину карт можна збільшити.

Площа резервних карт обгрунтовують у кожному окремому випадку. Вона не повинна перевищувати корисної площі полів фільтрації, якіпроектуються в III-IV кліматичному районі, на 10%, в II - на 20% і в I - на 25%.

азмери полів зрошування (фільтрації) збільшуються додатково для пристрою мереж, доріг, огороджувальних валків, зелених насаджень з розрахунку до 25% загальної площі полів фільтрації понад 100га і до 35% - 1000 га і менше.

При полях зрошення (фільтрації) потрібно передбачити пристрій душової, приміщень для висушування спецодягу, відпочинку, прийому їжі персоналом. На кожні 75-100 га площі полів слід передбачити приміщення для обігріву персоналу,обслуговуючого поля фільтрації.

Завдяки досвіду експлуатації (пристрої в 30-х роках XX ст.) Полів зрошення на чорноземах Харкова, Магнітогорська, за даними наукових агрохімічних досліджень, була встановлена ​​придатність цих грунтів для повної біологічноїочищення стічних вод.

Разом з тим слід зазначити, що з часу появи в нашій країні перших полів зрошення стічними водами, значні зміни відбулися і в методах первинної підготовки води і способи її застосування. У 60-х роках XX ст. значнозросли вимоги до охорони навколишнього середовища, особливо поверхневих водойм, від забруднення стічними водами. Через це стала обов'язковою попередня біохімічна очистка господарсько-побутових стічних вод штучними методами. Зрошеннясільськогосподарських угідь біологічно очищеними стічними водами почали розглядати як метод доочистки (третинної) біологічно очищених стічних вод.

Для розширення масштабів застосування методів очищення побутових і промислових (виробничих)стічних вод в грунті розроблені різні методи їх первинної підготовки. Вибір таких методів, на думку багатьох дослідників, визначається початковим якістю стічних вод, способом зрошення грунту, кліматичними умовами, рівнем залягання грунтових вод та іншимифакторами.

Крім попередньої підготовки стічних вод, розроблені та вдосконалені методи їх застосування, починаючи з повною заливки земельних угідь водами, зрошення за допомогою борозен, дощування, нарешті, підгрунтового зрошення.

З усіхспособів зрошення найбільш прийнятним і безпечним в епідеміо-мілогіческом, санітарно-гігієнічному, агроекономічний і водогосподарському аспекті є підгрунтове зрошення. При застосуванні підгрунтового зрошення дотримується епідеміологічна безпекавирощуваних рослин, зменшується забруднення поверхневих водойм сполуками азоту та фосфору. Завдяки цьому усувається евтрофікація поверхневих водойм, поліпшується їх санітарний стан.

Використовуючи грунтові методи очищення побутових іпромислових стічних вод, перш за все враховують гігієнічні показання, якість стічних вод, грунтово-кліматичні умови та економічні розрахунки. Доцільність зрошення стічними водами сільськогосподарських угідь визначається спеціалізацією сільськогосподарського виробництва і середньорічною кількістю атмосферних опадів на даній території.

При вивченні четвертого питання необхідно знати, що грунти, що містять підвищені кількості легкорозчинних солей які пригнічують сільськогосподарські рослини, називають засоленими.

Висока концентрація солей грунтового розчину, що перевищує осмотичний тиск клітинного соку рослин, неоднаково діє на різні рослини.

Усі сільськогосподарські рослини щодо солестійкості поділяють на три групи: 1) найменш солестійкі, які різко знижують врожайність в разі засолення 0,1—0,4% від маси сухого грунту (овес, рис, горох, квасоля, картопля, огірки та ін.); 2) середні. солестійкі, якщо вони витримують засолення від 0,4 до 0,6%, ним жуючи при цьому врожайність (яра пшениця, ячмінь, просо, мім то, помідори, цибуля, бавовник, житняк, стоколос та ін.); 3) високосолестійкі, які витримують засолення до 0,7—1,0% (пшениця м’яка, цукрові й кормові буряки, деякі сорти бавовнику та ін.).

Засолення грунту становить особливу небезпеку для сільського господарства на зрошуваних землях. У світовій історії розвитку зрошення багато прикладів перетворення родючих зрошуваних земель, після більш або менш тривалого періоду використання внаслідок засолення у неродючі солончаки.

Засолені грунти поділяють на солончаки, солонці і солоді.

Оскільки меліорація солодей майже не має практичного застосування, нижче викладаються питання меліорації тільки солончаків і солонців.

Як результат неправильної господарської діяльності людини в процесі зрошення відбувається вторинне засолення. Іноді при­чиною цього є безсистемне випасання худоби (перевантаження пасовищ), вирубування лісів або осушування території.

Вторинне засолення у зрошуваних господарствах розвиваєть­ся (як це встановлено В. А. Ковдою) у такій послідовності: 1) за­солення грунтів уздовж іригаційних каналів; 2) плямисте засолення зрошуваної території; 3) суцільне засолення; 4) розсолен­ня старозрошуваної території і засолення незайнятих земель.

Спочатку відбуваються посилена фільтрація води з нових побудованих каналів і підвищення рівня грунтових вод у зоні пилину каналів. Солі (якщо вони є у грунтах і підгрунті) розчи­няються і підтягуються до поверхні грунту вологою, що піднімається по капілярах. Вздовж каналу утворюється зона вторинно засолення грунтів.

Потім відбувається спочатку плямисте засолення грунтів, а далі суцільне. Плямисте засолення буває сезонним. Воно виникає чи ними в період інтенсивного випаровування на ділянках, позбавлених рослинності, які не поливаються або поливаються менше. Восени і взимку в період випадання опадів ці засолені плями розсолюються. Надалі, в міру нагромадження солей, вони не встигають розсолюватись і зберігаються протягом усього року, Поступово збільшуються, зливаються і настає суцільне засолення зрошуваної території.

Вторинне засолення пов’язане з підняттям мінералізованих грунтових вод. Якщо капілярне підняття досягає поверхні, то шалюється поверхневий шар. Коли ж водопідіймальна здат­ність грунту недостатня для того, щоб волога дійшла до поверх­ні, то нона випаровується всередині грунту і утворюється під поверхневий солончак.

Найбільша глибина залягання грунтових вод, при якій починається засолення грунту, називається критичною. В умовах зрошення вона дорівнює сумі глибини кореневмісного шару і висоти капілярного підняття води (від 1,5 м у легких і до 3,5 м у важ­кій грунтах).

Причинами підняття грунтових вод є атмосферні опади, фільтрація води з каналів зрошувальної мережі і поливна вода. Як правило, вторинне засолення є результатом надмірних поливів при відсутності відтоку підгрунтових вод. В разі високої мінера­лізіції поливні води можуть бути безпосередньою причиною вторинного засолення.