Аннотация

Цель: провести анализ технических решений для очистки дренажно-сбросных вод с рисовых оросительных систем для дальнейшей разработки блочно-модульной станции их очистки и повторного использования их для нужд орошения. 

Обсуждение. В 2023 г. объем сточных вод в Российской Федерации составил 37,47 куб. км, из них в сельскохозяйственной отрасли – 11,5 %. Объем дренажно-сбросных вод с орошаемых земель на всей территории страны составил 3,015 куб. км, большая часть их образуется на рисовых оросительных системах. С целью рационального использования водных ресурсов на таких системах применяют оборотную систему водопользования. Дренажно-сбросные воды с рисовых оросительных систем характеризуются повышенным содержанием органических веществ (пестицидов и их метаболитов) и высоким солесодержанием. В зависимости от исходного качества рассматриваемых вод все способы очистки подразделяют на биохимическую, сорбционную, деминерализацию и сооружение биоплато. Повторное использование дренажно-сбросных вод из отводящих каналов рисовых оросительных систем возможно только при условии их очистки, позволяющей исключить процесс вторичного засоления почв, ухудшения их общего эколого-мелиоративного состояния. Анализ патентов показал, что основные разработки направлены на возможность повторного использования сбросных вод с рисовых чеков на орошение без учета химического состава воды. Практически все технологии ориентированы на биохимическую и сорбционную очистку сбросных вод с рисовых систем, не устраняется самый главный фактор негативного воздействия на почвы, естественные водотоки, грунтовые воды, а именно высокое солесодержание. 

Вывод. Анализ технических решений для очистки дренажно-сбросного стока с рисовой оросительной системы показал, что при разработке конструкции станции очистки необходимо руководствоваться химическим составом дренажно-сбросных вод, общим эколого-мелиоративным состоянием орошаемых земель и обосновывать финансовые затраты на сооружение очистной станции.

Для цитирования

Мильченкова Д. В., Дрововозова Т. И. Информационно-аналитический обзор технических решений для очистки дренажно-сбросных вод с рисовых оросительных систем // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2025. Т. 95, № 1. С. 299–317.

Список литературы

1. Кирейчева Л. В. Основные направления снижения антропогенной нагрузки на водные объекты за счет уменьшения сброса дренажных вод с мелиорируемых территорий // Природообустройство. 2015. № 5. С. 64–69. EDN: VDZYCT.

2. Дуанбекова А. Е. Основы использования коллекторно-дренажных вод для орошения // Water Resources Management in the Context of Globalization: collection of the International scientific and practical conference dedicated to the 105th anniversary of the birth of Professor L. Y. Tazhibaev. Аlmaty: KazNARU, 2021. P. 28–32.

3. Островский Н. В., Шишкин В. О. Технология повторного использования дренажно-сбросного стока на внутрихозяйственном звене рисовых систем // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2017. № 3(47). С. 225–233. EDN: ZGYYFZ.

4. Пат. 2138946 Рос. Федерация, МПК6 A 01 G 16/00, 9/00, A 01 C 7/00, A 01 B 79/02. Способ выращивания риса / Кузнецов Е. В., Островский Н. В., Островский В. Т.; заявитель и патентообладатель Куб. гос. аграр. ун-т. № 98112424/13; заявл. 24.06.98; опубл. 10.10.99. 5 с. EDN: ZBNYLG.

5. Пат. 2450104 Рос. Федерация, МПК E 02 B 13/02. Аэрогидравлический водоподъемник / Островский Н. В., Островский В. Т., Кизюн Ж. В.; заявитель и патентообладатель Куб. гос. аграр. ун-т. № 2010133833/13; заявл. 12.08.10; опубл. 10.05.12, Бюл. № 13. 10 с. EDN: ZGIUST.

6. Островский В. Т., Островский Н. В. Комплекс технических средств для повышения эффективности водосберегающих мероприятий на низовом звене рисовых оросительных систем // Мелиорация, охрана окружающей среды и рациональное использование водных ресурсов. Краснодар: КубГАУ, 2000. С. 127.

7. Безднина С. Я. Принципы и методы экосистемного водопользования в мелиорации // Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования: материалы Юбилейн. междунар. науч.-практ. конф. (Костяковские чтения), г. Москва, 10–11 апр. 2007 г. М.: ВНИИА, 2007. Т. 2. С. 87–93. EDN: YKNRMN.

8. Технологические процессы водопользования на экологически сбалансированных оросительных системах / В. И. Ольгаренко, И. В. Ольгаренко, О. Н. Ольгаренко, И. И. Карманцева // Мелиорация как драйвер модернизации АПК в условиях изменения климата: материалы III Междунар. науч.-практ. интернет-конф., г. Новочеркасск, 26–28 апр. 2022 г. Новочеркасск: Лик, 2022. С. 92–96. EDN: GXQVCM.

9. Раткович Л. Д., Маркин В. Н., Глазунова И. В. Вопросы рационального использования водных ресурсов и проектного обоснования водохозяйственных систем: монография. М.: МГУП, 2013. 258 с. EDN: XVIVSX.

10. Айдаров И. П. Проблемы мелиорации земель и водопользования // Природообустройство. 2008. № 2. С. 5–19. EDN: KBEHLV.

11. Высокопродуктивная система возделывания различных сельскохозяйственных культур на орошении в условиях многолетнего дефицита на водные ресурсы / В. Н. Щедрин, А. Н. Бабичев, В. И. Ольгаренко, В. А. Монастырский, И. В. Гурина, Д. П. Сидаренко // Аграрная Россия. 2024. № 1. С. 19–21. DOI: 10.30906/1999-5636-2024-1-19-21. EDN: NJKCEB.

12. Анализ экологической надежности гидромелиоративных систем / В. И. Ольгаренко, И. В. Ольгаренко, В. И. Коржов, В. И. Ольгаренко // Наука сегодня: вызовы и решения: материалы Междунар. науч.-практ. конф., г. Вологда, 29 янв. 2020 г. Вологда: Маркер, 2020. С. 38–41.

13. Кизяев Б. М., Погодаев А. Е., Филиппов Е. В. Водопользование и водоучет на водохозяйственных и мелиоративных системах агропромышленного комплекса страны: монография / Всерос. НИИ гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова. М.: ВНИИА, 2004. 131 с. EDN: QQIRRF.

14. Марьяш С. А., Мильченкова Д. В., Дрововозова Т. И. Влияние химического состава коллекторно-сбросных вод на экологическое состояние водных объектов приемников коллекторно-дренажного и поверхностного стоков // Мелиорация как драйвер модернизации АПК в условиях изменения климата: материалы III Междунар. науч.-практ. интернет-конф., г. Новочеркасск, 26–28 апр. 2022 г. Новочеркасск: Лик, 2022. С. 46–50.

15. Домашенко Ю. Е., Проценко Н. Н. Анализ зарубежного опыта утилизации сбросных и дренажных вод в оросительных мелиорациях // Экология и водное хозяйство. 2022. Т. 4, № 1. С. 1–13. DOI: 10.31774/2658-7890-2022-4-1-1-13. EDN: LRZVZM.

16. Домашенко Ю. Е., Проценко Н. Н. Ретроспективный обзор технологий очистки и подготовки дренажных вод с оросительных систем // Экология и водное хозяйство. 2022. Т. 4, № 3. С. 58–72. DOI: 10.31774/2658-7890-2022-4-3-58-72. EDN: YOHDCB.

17. Дрововозова Т. И., Кириленко А. А. Техническое решение локальной очистки дренажного стока с орошаемых земель // Инженерный вестник Дона. 2023. № 7(103). С. 303–313. EDN: EBWLNU.

18. Дрововозова Т. И., Кириленко А. А. Совершенствование технического подхода к управлению процессом локальной очистки дренажного стока с орошаемых земель // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2023. Т. 13, № 2. С. 94–108. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1357 (дата обращения: 13.01.2025). DOI: 10.31774/2712-9357-2023-13-2-94-108. EDN: XZHVDY.

19. Yi L., Jiao W., Chen X., Chen W., 2011. An overview of reclaimed water reuse in China. Journal of Environmental Sciences, vol. 23, iss. 10, pp. 1585-1593, https:doi.org/10.1016/S1001-0742(10)60627-4.

20. Performance analysis of on-farm irrigation tanks on agricultural drainage water reuse and treatment / D. Shao, X. Tan, H. Liu, H. Yang, C. Xiao, F. Yang // Resources, Conservation and Recycling. 2013. Vol. 75. Р. 1–13. https:doi.org/10.1016/j.resconrec.2013.03.011.

21. А. с. 1771602 СССР, МПК A 01 G 25/00. Рисовая оросительная система Маковского В. И. / В. И. Маковский. № 4769405/15; заявл. 19.12.89; опубл. 30.10.92, Бюл. № 40. 4 с. EDN: NGLHBJ.

22. Пат. 2759966 Рос. Федерация, МПК С 02 F1/28, C 02 F3/32, E 02 B 13/00, A 01 G 25/00. Способ очистки дренажного стока рисовой оросительной системы / Приходько И. А.; заявитель и патентообладатель Куб. гос. аграр. ун-т. № 2020135351; заявл. 26.10.20; опубл. 19.11.21, Бюл. № 32. 11 с. EDN: IBPJTY.

23. А. с. 1115685 СССР, МПК A 01 G 25/02. Способ орошения сельскохозяйственных культур / В. В. Лысенко, А. Н. Семененко, А. В. Сербинов. № 3442166/30-15; заявл. 24.05.82; опубл. 30.09.84, Бюл. № 36. 3 с. EDN: THLLAB.

24. Кирейчева Л. В., Супрун В. А. Агроинженерная технология улучшения качества дренажно-сбросных вод с рисовых оросительных систем // Мелиорация и водное хозяйство. 2022. № 6. С. 4–8. DOI: 10.32962/0235-2524-2021-6-4-8. EDN: YJHURW.

25. Suprun V. A., Shiryaeva M. A. Engineering biosorptional construction for drainage water treatment // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 723. 042021. DOI: 10.1088/1755-1315/723/4/042021. EDN: JQJQYT.