В умовах обмежених можливостей традиційної регуляції продукційних процесів в агрофітоценозах необхідно шукати шляхи підвищення їх потенційної врожайності за рахунок надлишкових техногенних ресурсів, таких як осад стічних вод (ОСВ). Однак порушення продукційної-деструкційних процесів в біоценозі активного мулу під впливом антропогенних стресорів є основною причиною незадовільної якості ОСВ. Розробка і впровадження заходів щодо адаптації біоценозу активного мулу до стресових впливів дозволяє нівелювати їх вплив на ефективність роботи станцій біоочищення, знизити екологічну напруженість поблизу урбаністичних територій. Лабораторними дослідженнями доведено, дозовані наростаючі стресові впливу хімічних мутагенів сульфід-іоном S2на генетичний матеріал мікроорганізмів при достатніх для їх життєзабезпечення параметрах аерації і харчування призводять до сукцессии, в результаті якої формується адаптований, що володіє екологічною стійкістю до умов середовища біоценоз активного мулу. У всіх моделях протягом 25 діб зафіксовано лінійне зростання біомаси активного мулу без ознак закислення або защелачивания середовища, при цьому найбільший відзначений в моделі № 1 з збільшенням концентрації токсиканти S2с 0,1 до 0,5 мг / дм3 приріст склав 3,9 г / дм3. Швидкість наростання біомаси в моделях № 2 і № 3 була нижче в порівнянні з моделлю № 1 відповідно на 2,0 і 2,2 г / дм3, що обумовлено більш високою концентрацією токсиканти. За результатами кількісного і якісного аналізу мікроорганізмів в біоценозі активного мулу встановлено, що зі збільшенням токсичного навантаження відбуваються зміни в структурі мікробіома знижується чисельність хижаків, особливо коловерток, і збільшується кількість найпростіших (жгутиконосцев і амеб). Якщо у вихідній стічній воді найпростіші становили 3% від усього біоценозу, то при навантаженні по S20,5 мг / дм3 в моделі № 1 вже 28%, а при тому ж навантаженні в моделі № 2 38%. При навантаженні по S21,5 мг / дм3 в моделі № 3 співвідношення між найпростішими і хижаками практично зрівнялася, 48% проти 52%. Таким чином, біоценоз активного мулу у всіх моделях адаптувався до навантажень по сульфід-іона, а його стан оцінюється як «задовільний».

Анотація наукової статті з екологічних біотехнологій, автор наукової роботи - Новиков А.Е., Дугін Е.А., Філімонов М.І.


ADAPTATION OF BIOCENOSE OF ACTIVE SLUDGE TO SULPHIDE ION TOXICANT IN MODELAR SEWAGE WATER

In the conditions of limited possibilities of traditional regulation of production processes in agrophytocenoses, it is necessary to find ways to increase their potential yield due to excess technogenic resources, such as sewage sludge of WWS. However, the violation of production and destruction processes in the biocenosis of active sludge under the influence of anthropogenic stressors is the main reason for the unsatisfactory quality of WWS. The development and implementation of activities to adapt the biocenosis of activated sludge to stressful influences make allows to smooth out their influence on the efficiency of the bio-cleaning stations, to reduce environmental tensions near urban areas. Laboratory studies have proved that the dosage increasing stressful effects of the chemical mutagen Sulfide ion S2on the genetic material of microorganisms with sufficient aeration and nutrition parameters for their life support lead to successionas a result of which an adapted, environmentally resistant environment is formed biocenosis of active sludge. In all models, a linear increase in the biomass of active sludge without signs of acidification or alkalinization of the medium was recorded for 25 days, with the greatest value recorded in model No. 1 with an increase in the concentration of toxic substance S2from 0.1 to 0.5 mg / dm3, the increase was 3.9 g / dm3. The rate of biomass build-up in models No. 2 and No. 3 was lower by 2.0 and 2.2 g / dm3, respectively, compared to model No. 1, due to a higher concentration of the toxicant. According to the results of quantitative and qualitative analysis of microorganisms in the biocenosis of activated sludge, it is established that changes in the microbiome structure occur as the toxic load increases the number of predators, especially rotifers, decreases, and the number of protozoa (flagellates and amoebae) increases. If the protozoa were 3% of the total biocenosis in the initial wastewater, then for the S2load 0.5 mg / dm3 in the model No. 1 already is 28%, and for the same load in the Model No. 2 38%. At a load of S21.5 mg / dm3 in model No. 3, the ratio between protozoa and predators was almost equal, 48% versus 52%. Thus, the biocenosis of active silt in all models has been adapted to the loads on the sulfide ion, and its condition is estimated as "satisfactory".


Область наук:
  • екологічні біотехнології
  • Рік видавництва: 2018
    Журнал: Известия нижневолжские агроуніверсітетского комплексу: наука і вищу професійну освіту

    Наукова стаття на тему 'Адаптація біоценозу активного мулу до токсиканту сульфід-іона в модельних стічних водах'

    Текст наукової роботи на тему «Адаптація біоценозу активного мулу до токсиканту сульфід-іона в модельних стічних водах»

    ?УДК 676.088: 628.35: 628.355.3 DOI 10.32786 / 2071-9485-2018-04-46

    АДАПТАЦІЯ біоценозу АКТИВНОГО ИЛА до токсикантів СУЛЬФІД-йону В МОДЕЛЬНИХ СТІЧНИХ ВОДАХ

    ADAPTATION OF BIOCENOSE OF ACTIVE SLUDGE TO SULPHIDE ION TOXICANT IN MODELAR SEWAGE WATER

    А.Е. Новіков1, доктор технічних наук, доцент О.А. Дугін, аспірант

    3

    М.І. Філімонов, аспірант A.E. Novikov1, E.A. Dugin2, M.I. Filimonov3

    1 Волгоградський державний технічний університет 2ФГБНУ «Всеросійський науково-дослідний інститут зрошуваного землеробства»,

    м Волгоград

    3Волгоградскій державний аграрний університет

    1Volgograd State Technical University, Volgograd 2FSBSI the All-Russian Research Institute of Irrigated Agriculture, Volgograd 3Volgograd State Agrarian University, Volgograd

    В умовах обмежених можливостей традиційної регуляції продукційних процесів в агрофітоценозах необхідно шукати шляхи підвищення їх потенційної врожайності за рахунок надлишкових техногенних ресурсів, таких як осад стічних вод (ОСВ). Однак порушення продукційної-деструкційних процесів в біоценозі активного мулу під впливом антропогенних стресорів є основною причиною незадовільної якості ОСВ. Розробка і впровадження заходів щодо адаптації біоценозу активного мулу до стресових впливів дозволяє нівелювати їх вплив на ефективність роботи станцій біоочищення, знизити екологічну напруженість поблизу урбаністичних територій. Лабораторними дослідженнями доведено, дозовані наростаючі стресові впливу хімічних мутагенів сульфід-іоном S2- на генетичний матеріал мікроорганізмів при достатніх для їх життєзабезпечення параметрах аерації і харчування призводять до сукцесії, в результаті якої формується адаптований, що володіє екологічною стійкістю до умов середовища біоценоз активного мулу. У всіх моделях протягом 25 діб зафіксовано лінійне зростання біомаси активного мулу без ознак закислення або защелачивания середовища, при цьому найбільший відзначений в моделі № 1 - зі збільшенням концентрації токсиканта S2- з 0,1 до 0,5 мг / дм3 приріст склав 3, 9 г / дм3. Швидкість наростання біомаси в моделях № 2 і № 3 була нижче в порівнянні з моделлю № 1 відповідно на 2,0 і 2,2 г / дм3, що обумовлено більш високою концентрацією токсиканту. За результатами кількісного і якісного аналізу мікроорганізмів в біоценозі активного мулу встановлено, що зі збільшенням токсичного навантаження відбуваються зміни в структурі мікробіома - знижується чисельність хижаків, особливо коловерток, і збільшується кількість найпростіших (жгутиконосцев і амеб). Якщо у вихідній стічній воді найпростіші становили 3% від всього біоценозу, то при навантаженні по S2- 0,5 мг / дм3 в моделі № 1 - вже 28%, а при тому ж навантаженні в моделі № 2 - 38%. При навантаженні по S2- 1,5 мг / дм3 в моделі № 3 співвідношення між найпростішими і хижаками практично зрівнялася, 48% проти 52%. Таким чином, біоценоз активного мулу в усіх моделях адаптувався до навантажень по сульфід-іона, а його стан оцінюється як «задовільний».

    In the conditions of limited possibilities of traditional regulation of production processes in ag-rophytocenoses, it is necessary to find ways to increase their potential yield due to excess technogenic resources, such as sewage sludge of WWS. However, the violation of production and destruction processes in the biocenosis of active sludge under the influence of anthropogenic stressors is the main reason for the unsatisfactory quality of WWS. The development and implementation of activities to adapt the biocenosis of activated sludge to stressful influences make allows to smooth out their influence on the efficiency of the bio-cleaning stations, to reduce environmental tensions near urban areas. Laboratory studies have proved that the dosage increasing stressful effects of the chemical mutagen

    Sulfide ion S2- on the genetic material of microorganisms with sufficient aeration and nutrition parameters for their life support lead to successionas a result of which an adapted, environmentally resistant environment is formed biocenosis of active sludge. In all models, a linear increase in the biomass of active sludge without signs of acidification or alkalinization of the medium was recorded for 25 days, with the greatest value recorded in model No. 1 - with an increase in the concentration of toxic substance S2- from 0.1 to 0.5 mg / dm3, the increase was 3.9 g / dm3. The rate of biomass build-up in models No. 2 and No. 3 was lower by 2.0 and 2.2 g / dm3, respectively, compared to model No. 1, due to a higher concentration of the toxicant. According to the results of quantitative and qualitative analysis of microorganisms in the biocenosis of activated sludge, it is established that changes in the microbiome structure occur as the toxic load increases - the number of predators, especially rotifers, decreases, and the number of protozoa ( flagellates and amoebae) increases. If the protozoa were 3% of the total bio-cenosis in the initial wastewater, then for the S2- load 0.5 mg / dm3 in the model No. 1 already is 28%, and for the same load in the Model No. 2 - 38%. At a load of S2- 1.5 mg / dm3 in model No. 3, the ratio between protozoa and predators was almost equal, 48% versus 52%. Thus, the biocenosis of active silt in all models has been adapted to the loads on the sulfide ion, and its condition is estimated as "satisfactory".

    Ключові слова: біологічна очистка стоків, аеротенки, активний мул, біоценоз, біохімічна деструкція, токсиканти, сульфід-іон, сукцесія, мутагенез, адаптація біоценозу, осад стічних вод, добрива-меліоранти.

    Key words: biological treatment, aerotank, activated sludge, biocenosis, biochemical destruction, toxicant, sulphide ion, succession, mutagenesis, adaptation, sewage sludge, ferti-lizer-ameliorant.

    Вступ. Пропагована довгий час хіміко-техногенна стратегія інтенсифікації сільського господарства, заснована на зростанні обсягів застосування мінеральних добрив, хімічних засобів захисту рослин і використанні енергонасичені широкозахватної техніки, спровокувала посилення ерозійних процесів, внаслідок яких значно знизилися рівень ґрунтової родючості і продуктивність агроландшафтів, їх стійкість до дії абіотичних і біотичних стресорів. В умовах обмежених можливостей традиційної регуляції (наприклад, внесення гною і завищених доз мінеральних добрив, мульчування органікою, зрошення тощо) продукційних процесів в агрофітоценозах необхідно шукати шляхи підвищення їх потенційної врожайності за рахунок надлишкових техногенних ресурсів. До таких ресурсів, умовно поновлюваним, відноситься насичений органогенних елементами осад стічних вод ОСВ, застосування якого в якості добрива-мелиоранта в сільському господарстві досить перспективно [7, 8, 10, 11, 12, 13, 16, 17].

    Стримуючим фактором широкого застосування ОСВ в якості добрива-мелиоранта виступає наявність в ньому токсикантів, а також патогенної мікрофлори, що обумовлено якісним і кількісним різноманітністю екологічно небезпечних домішок у вихідних стічних водах, що надходять на біологічну обробку, переважно, в аеротенки, порушеннями в експлуатації очисних станцій [3, 6, 13, 15, 16]. Коливання вихідних концентрацій токсикантів, в тому числі важко-окислюваних органічних сполук, призводять до деградації гідробіологічних та гідрохімічних характеристик біоценозу активного мулу - біодеструктівной дисфункції, його спухання, зниження седиментаційною здатності. Ефективність роботи станцій біоочищення в результаті цих процесів різко падає, спостерігається збільшення концентрації зважених і органічних речовин в очищеній воді аж до винесення нею практично всієї маси активного мулу.

    Нижневолжские АГРОУНІВЕРСІТЕТСКОГО КОМПЛЕКСУ: НАУКА І ВИЩА ПРОФЕСІЙНА ОСВІТА

    Таким чином, порушення продукційної-деструкційних процесів в біоценозі активного мулу під впливом антропогенних стресорів є основною причиною незадовільної якості ОСВ. Також це порушення нівелює можливість вторинного використання водних ресурсів, зокрема, на полях зрошення сільськогосподарських культур [14] для поливу ділянок озеленення, садово-паркових зон та іншого.

    Мета роботи полягає у вивченні особливостей життєдіяльності та культивування індикаторних видів мікроорганізмів, складових біоценоз активного мулу станцій біологічної очистки при різних токсичних навантаженнях.

    Матеріали та методи. Гідробіологічний і гідрохімічний аналізи активного мулу проводили відповідно до діючих методик та рекомендацій [2, 4, 5, 9]. Вихідний активний мул відбирали пробоотборником з діючих станцій біологічної очистки м Михайлівка Волгоградської області.

    Як токсиканти застосовували сульфід-іон S -.

    Вихідний активний мул в дозі 1,1 г / дм3 завантажували в 3 циліндричних посудини висотою 0,5 м, туди ж дозували стічні води з початковою концентрацією S - 0,1, 0,5 і 1,0 мг / дм3 відповідно. У міру наростання біомаси активного мулу навантаження по сульфід-іона збільшували до 0,5, 1,0 і 1,5 мг / дм відповідно в моделях № 1, № 2 і № 3. Концентрацію розчиненого кисню в модельних стічних водах підтримували при постійній температурі 22 ° С на рівні 4-6 мг / дм аераційним повітрям, що подається компресором по трубках в придонні частини циліндричних судин. Цим же способом забезпечували перемішування водно-мулової суміші (рисунок 1).

    Модель № 1

    Модель № 2

    Модель № 3

    Малюнок 1 - Схема проведення лабораторних досліджень

    Для процесу синтезу клітинного речовини і приросту біомаси активного мулу в циліндричні судини з модельними стічними водами дозували біогенні добавки - C6Hl2O6, розчини (NH2) 2CO і K3PO4, в дозах, визначених співвідношенням: БПКполн: №Р = 100: 5: 1 [1, 3, 4, 11].

    Результати та обговорення. Популяції мікроорганізмів активного мулу, що забезпечують біодеструкцію С, К, P, S і інших елементів на станціях біоочищення, знаходяться на різних трофічних рівнях в умовах високої трофности і стрессірующіе-вання певним спектром забруднення, представляють штучно створену антропогенно залежну екосистему. Порушення в технологічних режимах станцій біоочищення як промислових, так і господарсько-побутових стічних вод, зокрема високі навантаження і залпові викиди високотоксичних речовин, зниження концентрації розчиненого кисню або різка зміна рН середовища, провокують спад біодеструктівной здатності і функціональної активності мікроорганізмів біоценозу, призводять до антропогенному евтрофікації і хімічного забруднення речовинами різного класу небезпеки гідрографічної мережі.

    Нижневолжские АГРОУНІВЕРСІТЕТСКОГО КОМПЛЕКСУ: НАУКА І ВИЩА ПРОФЕСІЙНА ОСВІТА

    З'єднання сульфідів відносяться до високотоксичних речовин, здатним надавати летальну дію на гідробіонти різних рівнів організації (таблиця 1).

    _Табліца 1 - Летальна концентрація S2- для живих організмов_

    Види живих організмів Трофічний рівень консумента Концентрація 82-, мг / дм3

    Біоценоз активного мулу I 0,10

    Ракоподібні II 0,03

    Риби III 0,005

    Ссавці і птахи IV 0,001

    Мікроорганізми при різких коливаннях навантажень по сірководню (в перерахунку на сульфід-іон) до 0,10 мг / дм3 і вище відчувають стресовий вплив, яке призводить до летального результату всього біоценозу або окремих індикаторних видів. Підвищення виживаності мікроорганізмів можливо за рахунок їх адаптації до екологічних параметрів середовища за допомогою мутагенезу [3]. Дозовані стресові впливу на генетичний матеріал мікроорганізмів, викликані мутагенними факторами навколишнього середовища, наприклад, хімічними мутагенами в умовах, достатніх для життєзабезпечення, здатні модифікувати мікроорганізми і зробити їх стійкими до умов, в яких аборигенні мікроорганізми не виживали.

    Для підтвердження цієї гіпотези були проведені експерименти з адаптації мікробіома активного мулу до токсичних навантажень, в ході яких систематично проводили спостереження за динамікою біомаси, водневим показником, складом, кількісним та якісним розподілом мікроорганізмів. Візуальне обстеження вихідного (контрольного) активного мулу за органолептичними властивостями і мікроскопічне дослідження (малюнок 2) показали, що об'єкт сіро-коричневого кольору, болотного запаху, індикаторні види: жгутіконосци (1%), амеби (2%), інфузорії (прикріплені і свободноплавающие , 48%), коловертки (49%). Переважання в біоценозі інфузорій і коловерток свідчить про протікання процесів глибокої біоочищення і нітрифікації, стан активного мулу оцінюється як «добрий» [1, 3, 9].

    Малюнок 2 - Мікроскопія активного мулу зі станцій біоочищення р Михайлівка Волгоградської області (х 800)

    В ході проведення експерименту встановлено, що біоценоз активного мулу в умовах дозованого наростаючого стресу хімічним мутагенів при підтримці інтенсивної аерації і режиму харчування глюкозою, а також розчинами карбаміду і фосфату калію адаптувався до нових екологічних умов. У всіх моделях протягом 25 діб зафіксовано лінійне зростання біомаси активного мулу (рис. 3), причому найбільший відзначений в моделі № 1 - зі збільшенням концентрації токсиканта S2- з 0,1 до 0,5 мг / дм3

    Нижневолжские АГРОУНІВЕРСІТЕТСКОГО КОМПЛЕКСУ: НАУКА І ВИЩА ПРОФЕСІЙНА ОСВІТА

    3 3

    приріст склав 3,9 г / дм (від 1,1 до 5,0 г / дм). Швидкість наростання біомаси в моделях № 2 і № 3 була нижче в порівнянні з моделлю № 1 відповідно на 40 і 44% або 2,0 і

    3 "і

    2,2 г / дм3, що обумовлено, мабуть, більш високою концентрацією токсиканту.

    Малюнок 3 - Кінетика нарощування біомаси активного мулу при різних токсичних навантаженнях по S2-

    Абіотичні стресори можуть надавати як катализирующее дію на мік-робіом активного мулу (наприклад, біогенні добавки), так і інгібуючу. Умови нейтрального середовища (рН = 6,5-7,8) є оптимальними для біоценозу, при зміщенні рН в кислотну сторону спостерігається зниження інтенсивності обміну речовин у мікроорганізмів, відбувається дефлокуляція пластівців активного мулу (пластівці витягуються в тяжі, мул подрібнюється і світлішає) і , відповідно, відбувається зниження се-діментаціонной здатності. при рН < 5,0 мікроорганізми витісняються грибами. При зсуві реакції середовища в лужну сторону - навпаки, обмінні процеси протікають інтенсивніше, а подальше збільшення рН (9,5 одиниць і вище) провокує загибель мікробної популяції. У наших дослідженнях встановлено, що зростання біомаси активного мулу при різних навантаженнях по сульфід-іона не супроводжується закіслі-ням або защелачиванием середовища (рисунок 4), що свідчить про стабільно протікають процеси біохімічної деструкції.

    Малюнок 4 - Зміна кислотності водно-мулової суміші при різних токсичних навантаженнях по S2-

    Збільшення біомаси активного мулу не є повноцінною характеристикою процесів, що протікають деградації токсикантів і ефективності роботи станцій біоочищення. В умовах, сприятливих для життєдіяльності мікроорганізмів, в біоценозі з'являються більш досконалі види, аж до хижаків. Коловертки і інфузорії відносяться до хижаків третього трофічного рівня, по динаміці зміни їх чисельності, а також сукцессии мікробіома активного мулу судження про якість біоочищення і стійкості активного мулу до стресових впливів будуть більш достовірними. У таблиці 2 наведені результати дослідження за кількісним та якісним розподілу мікроорганізмів в біоценозі активного мулу при різних токсичних навантаженнях.

    Таблиця 2 - Порівняльна оцінка біоценозу активного мулу модельних стічних вод

    Навантаження на активний мул по 8, мг / дм Розподіл індикаторних видів мікроорганізмів в біоценозі,%

    жгутіконосци амеби інфузорії коловертки

    Контроль 0,0 1 2 48 49

    Модель № 1 0,1 10 12 49 29

    0,2 12 15 46 27

    0,5 12 16 45 27

    Модель № 2 0,5 19 19 42 20

    1,0 20 19 42 19

    Модель № 3 1,0 21 20 41 18

    1,5 25 23 37 15

    Згідно з отриманими даними, зі збільшенням токсичного навантаження відбуваються зміни в структурі біоценозу: знижується чисельність хижаків, особливо коловерток, і збільшується кількість найпростіших (жгутиконосцев і амеб). Якщо у вихідній стічній воді найпростіші становили 3% від всього біоценозу і активний мул характеризувався як інтенсивно нитрифицирующих [1, 3, 9], то при навантаженні по S2- 0,5 мг / дм в моделі № 1 - вже 28% (проти 27 % коловерток), а при тому ж навантаженні в моделі № 2 - 38% (проти 20% коловерток), що свідчить про зниження нитрифицирующих здатності активного мулу, а його стан оцінюється як «задовільний» [1, 3, 9]. При навантаженні по S2- 1,5 мг / дм3 в моделі № 3 співвідношення між найпростішими і хижаками практично зрівнялася - 48% проти 52%, з яких коловерток всього 15%.

    Така динаміка обумовлена ​​тим, що в моделі № 1 біоценоз активного мулу знаходився в умовах дозованого наростаючого стресу і більшою мірою адаптувався до нових екологічних умов. В результаті при навантаженні по S2- 0,5 мг / дм3 кількість коловерток в біоценозі було більше на 10% на відміну від моделі № 2. Проте, згідно з отриманими даними, біоценоз активного мулу в усіх моделях адаптувався до навантажень по сульфід-іона.

    Висновок. Очищення промислових і міських господарсько-побутових каналізаційних стоків, в тому числі від індивідуальних житлових будівель, біологічними методами в аеробних умовах є найбільш універсальною, так як відрізняється високою експлуатаційною надійністю, стабільним функціонуванням, високою швидкістю протікання процесів біохімічної деструкції органічних, деяких неорганічних і мінеральних забруднень в результаті життєдіяльності і еволюції біоценозу активного мулу. Однак внаслідок різних причин нерідко в стічні води потрапляють високотоксичні речовини, що викликають загибель мікробіома активного мулу. Розробка і впровадження заходів щодо його адаптації до стресових впливів дозволяє

    нівелювати їх вплив на ефективність роботи станцій біоочищення, знизити екологічну напруженість поблизу урбаністичних територій, в тому числі за рахунок утилізації осаду стічних вод в якості добрива-мелиоранта на сільськогосподарських полях. Лабораторними дослідженнями доведено, що дозовані наростаючі стресові впливу хімічними мутагенами на генетичний матеріал мікроорганізмів при достатніх для їх життєзабезпечення параметрах аерації і харчування призводять до сукцесії, в результаті якої формується адаптований, що володіє екологічною стійкістю до умов середовища біоценоз активного мулу.

    бібліографічний список

    1. Возна, Н.Ф. Хімія води і мікробіологія [Текст]: навч. посібник для вузів /

    H.Ф. Возна. - Изд. 2-е, перераб. і доп. - М .: Вища. школа, 1979. - 340 с.

    2. гідрохімічні методи контролю. Комплект методик по гідрохімічного контролю активного мулу: визначення масової концентрації активного мулу, мулового індексу, зольності сирого осаду, активного мулу, прозорості наділовой води [Текст]: ФР

    I.31.2008.04397, ФР 1.31.2008.04398, ФР 1.31.2008.04399, ФР 1.31.2008.04400: затв. ТОВ АК-ВАРОС. - Введ. 2007-12-11. - М .: ТОВ Акварос, 2008. - 31 с.

    3. Жмур, Н.С. Технологічні та біохімічні процеси очищення стічних вод на спорудах з аеротенках [Текст] / Н.С. Жмур. - М .: Акварос, 2003. - 512 с.

    4. Каналізація. Зовнішні мережі та споруди [Текст]: СП 32.13330.2012: затв. Мінре-Гіон Росії 29.12.2011. - Введ. 2013-01.01.

    5. Методи санітарно-біологічного контролю. Методичний посібник з гідробіологічних контролю нитчастих мікроорганізмів активного мулу [Текст]: ПНД Ф СБ 14.1.92-96: затв. Держкомітетом Рос. Федерації з охорони навколишнього середовища 25.10.1996. -Введіть. 1996-10-25. - М., 1996. - 51 с.

    6. Модернізація та зниження енергоємності станцій очищення стічних вод [Текст] / В.І. Пиндак, Ю.А. Чернова, А.Е. Новиков, О.А. Дугін // Ремонт, відновлення, модернізація. - 2016. - № 6. - C. 27-29.

    7. Пиндак, В.І. Адсорбційні властивості добрив на основі осадів стічних вод [Текст] / В.І. Пиндак, А.Е. Новиков, А.С. Межевова // Теоретичні та прикладні проблеми АПК. - 2016. - № 4. - С. 61-64.

    8. Пиндак, В.І. Дія і післядія нетрадиційних добрив-меліорантів при зрошенні [Текст] / В.І. Пиндак, А.Е. Новиков, А.С. Межевова // Известия нижневолжские агроуніверсітетского комплексу: наука і вищу професійну освіту. - 2016. -№ 3. - C. 196-202.

    9. Рекомендації по проведенню гідробіологічного контролю на спорудах біологічної очистки з аеротенках [Текст]: метод. посібник / М.В. Дьоміна і [ін.] .; Пермський ГТУ. - Перм, 2004 - 52 з.

    10. Спосіб обробітку сафлору в сухому землеробстві аридних регіонів [Текст]: патент на винахід № 2646056 Російська Федерація, МПК A01B 79/02. / А.Є. Новиков, А.С. Межевова; заявник і власник патенту ФГБОУ ВО Волгоградський ГАУ - № 2016143984, заявл. 08.11.2016; опубл. 01.03.2018. Бюл. № 7.

    11. Добриво-меліорант [Текст]: патент на винахід № 2601217 Російська Федерація, МПК B01J 2/30, C05G 1/00. / В.І. Пиндак, Е.А. Литвинов, А.Е. Новиков, А.С. Межевова; заявник і власник патенту ФГБОУ ВПО Волгоградський ГАУ. - № 2015136944, заявл. 31.08.2015; опубл. 27.10.2016. Бюл. № 30.

    12. Comparative studies on the impact of bio-fertilizer produced from agro-wastes using thermo-tolerant actinomycetes on the growth performance of Maize (Zea-mays) and Okro (Abel-moschusesculentus) / C.O. Asadu, N.G. Aneke, S.O. Egbuna, A.C. Agulanna // Environmental Technology and Innovation. - 2018. - Vol. 12. - P. 55-71.

    13. Evaluation of benefits and risks associated with the agricultural use of organic wastes of pharmaceutical origin / M. Cucina, C. Tacconi, A. Ricci, D. Pezzolla, S. Sordi, C. Zadra, G. Gigliotti // Science of the Total Environment. - 2018. - Vol. 613-614. - P. 773-782.

    14. Vasilyev, S. Agroecological substantiation for the use of treated wastewater for irrigation of agricultural land / S. Vasilyev, Y. Domashenko // Journal of Ecological Engineering. 2018. Vol. 19. - Issue 1. - P. 48-54.

    15. Pyndak, V.I. Optimization of organic-containing wastewater and sludge treatment systems / V.I. Pyndak, A.E. Novikov, V.N. Shtepa // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. -2017. - Vol. 37. - No. 4. - P. 507-511.

    16. Sustainable approach to biotransform industrial sludge into organic fertilizer via vermicom-posting: a mini-review / L.H. Lee, T.Y. Wu, K.P.Y. Shak, S.L. Lim, K.Y. Ng, M.N. Nguyen, W.H. Teoh // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. - 2018. - Vol. 93. - Issue 4. - P. 925-935.

    17. Ten years of application of sewagesludge on tropical soil. A balance sheet on agricultural crops and environmental quality / W. Melo, D. Delarica, A. Guedes, L. Lavezzo, R. Donha, A. de Araujo, G. deMelo, F. Macedo // Science of the Total Environment. - 2018. - Vol. 643. - P. 1493-1501.

    Reference

    1. Voznaya, N. F. Himiya vody i mikrobiologiya [Tekst]: ucheb. posobie dlya vuzov / N. F. Voznaya. - Izd. 2-e, pererab. i dop. - M .: Vyssh. shkola, 1979. - 340 p.

    2. Gidrohimicheskie metody kontrolya. Komplekt metodik po gidrohimicheskomu kontrolyu aktivnogo ila: opredelenie massovoj koncentracii aktivnogo ila, ilovogo indeksa, zol'nosti syrogo osadka, aktivnogo ila, prozrachnosti nadilovoj vody [Tekst]: FR 1.31.2008.04397, FR 1.31.2008.04398, FR 1.31.2008.04399, FR 1.31 .2008.04400: utv. OOO AKVAROS. - Vved. 2007-1211. - M .: OOO AKVAROS, 2008. - 31 p.

    3. Zhmur, N. S. Tehnologicheskie i biohimicheskie processy ochistki stochnyh vod na sooru-zheniyah s ajerotenkami [Tekst] / N. S. Zhmur. - M .: AKVAROS, 2003. - 512 p.

    4. Kanalizaciya. Naruzhnye seti i sooruzheniya [Tekst]: SP 32.13330.2012: utv. Minregion Rossii 29.12.2011. - Vved. 2013-01.01.

    5. Metody sanitarno-biologicheskogo kontrolya. Metodicheskoe rukovodstvo po gidrobiolog-icheskomu kontrolyu nitchatyh mikroorganizmov aktivnogo ila [Tekst]: PND F SB 14.1.92-96: utv. Goskomitetom Ros. Federacii po ohrane okruzhayuschej sredy 25.10.1996. - Vved. 1996-10-25. - M., 1996. - 51 p.

    6. Modernizaciya i snizhenie jenergoemkosti stancij ochistki stochnyh vod [Tekst] / V. I. Pyndak, Yu. A. Chernova, A. E. Novikov, E. A. Dugin // Remont, vosstanovlenie, modernizaciya. - 2016. - № 6. - P. 27-29.

    7. Pyndak, V. I. Adsorbcionnye svojstva udobrenij na osnove osadkov stochnyh vod [Tekst] / V. I. Pyndak, A. E. Novikov, A. S. Mezhevova // Teoreticheskie i prikladnye problemy APK. - 2016. -№ 4. - P. 61-64.

    8. Pyndak, V. I. Dejstvie i posledejstvie netradicionnyh udobrenij-meliorantov pri oroshenii [Tekst] / V. I. Pyndak, A. E. Novikov, A. S. Mezhevova // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversi-tetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2016. - № 3. - P. 196-202.

    9. Rekomendacii po provedeniyu gidrobiologicheskogo kontrolya na sooruzheniyah biolog-icheskoj ochistki s ajerotenkami [Tekst]: metod. posobie / M. V. Demina i [dr.] .; Permskij GTU. -Perm ', 2004 - 52 p.

    10. Sposob vozdelyvaniya saflora v suhom zemledelii aridnyh regionov [Tekst]: patent na izo-bretenie № 2646056 Rossijskaya Federaciya, MPK A01B 79/02. / A. E. Novikov, A. S. Mezhevova; zayavitel 'i patentoobladatel' FGBOU VO Volgogradskij GAU - № 2016143984, zayavl. 08.11.2016; opubl. 01.03.2018. Byul. № 7.

    11. Udobrenie-meliorant [Tekst]: patent na izobretenie № 2601217 Rossijskaya Federaciya, MPK B01J 2/30, C05G 1/00. / V. I. Pyndak, E. A. Litvinov, A. E. Novikov, A. S. Mezhevova; zayavitel 'i patentoobladatel' FGBOU VPO Volgogradskij GAU. - № 2015136944, zayavl. 31.08.2015; opubl. 27.10.2016. Byul. № 30.

    12. Comparative studies on the impact of bio-fertilizer produced from agro-wastes using thermo-tolerant actinomycetes on the growth performance of Maize (Zea-mays) and Okro (Abel-moschusesculentus) / C.O. Asadu, N.G. Aneke, S.O. Egbuna, A.C. Agulanna // Environmental Technology and Innovation. - 2018. - Vol. 12. - P. 55-71.

    13. Evaluation of benefits and risks associated with the agricultural use of organic wastes of pharmaceutical origin / M. Cucina, C. Tacconi, A. Ricci, D. Pezzolla, S. Sordi, C. Zadra, G. Gigliotti // Science of the Total Environment. - 2018. - Vol. 613-614. - P. 773-782.

    14. Vasilyev, S. Agroecological substantiation for the use of treated wastewater for irrigation of agricultural land / S. Vasilyev, Y. Domashenko // Journal of Ecological Engineering. 2018. Vol. 19. -Issue 1. - P. 48-54.

    15. Pyndak, V.I. Optimization of organic-containing wastewater and sludge treatment systems / V.I. Pyndak, A.E. Novikov, V.N. Shtepa // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. - 2017. -Vol. 37. - №. 4. - P. 507-511.

    16. Sustainable approach to biotransform industrial sludge into organic fertilizer via Cifirica (TM) versiya 2.1 (C) Roman V. Koshelev. - micomposting: a mini-review / L.H. Lee, T.Y. Wu, K.P.Y. Shak, S.L. Lim, K.Y. Ng, M.N. Nguyen, W.H. Teoh // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. - 2018. - Vol. 93. - Issue 4. - P. 925-935.

    17. Ten years of application of sewagesludge on tropical soil. A balance sheet on agricultural crops and environmental quality / W. Melo, D. Delarica, A. Guedes, L. Lavezzo, R. Donha, A. de Ara? Jo, G. deMelo, F. Macedo // Science of the Total Environment. - 2018. - Vol. 643. - P. 1493-1501.

    E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. УДК 332.3 DOI 10.32786 / 2071-9485-2018-04-47

    МЕТОДИЧНІ ПІДХОДИ ДО ОТРИМАННЯ І ОБРОБКИ ДАНИХ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ДЛЯ ОБГРУНТУВАННЯ МЕЛІОРАТИВНИХ ЗАХОДІВ

    METHODOLOGICAL APPROACHES TO OBTAINING AND PROCESSING OF REMOTE SENSING DATA FOR JUSTIFICATION OF RECLAMATION ACTIVITIES

    А.Ф. Рогачов, доктор технічних наук, професор A.F. Rogachev

    Волгоградський державний аграрний університет Volgograd State Agrarian University

    Проведено аналіз основних можливостей застосування результатів дистанційного зондування (ДЗ) і космічного моніторингу для обґрунтування меліоративних заходів у сільськогосподарському виробництві. Обґрунтовано основні параметри обробки даних вимірювань, які можуть бути використані для проведення постійного моніторингу стану сільськогосподарських полів. Виявлено основні завдання, які вирішуються розробляються програмним комплексом на основі даних ДЗ і космічного моніторингу. Розглянуто методичні підходи до створення програмного комплексу, призначеного для отримання і обробки даних ДЗ у видимій та інфрачервоній частині спектра. Розроблюваний програмний комплекс (ПК) призначений для отримання результатів ДЗ і супутникового моніторингу з використанням для подальшого аналізу сукупності вегетаційних індексів. Обґрунтовано і сформульовано основні завдання, які вирішуються розробляються програмним комплексом, які визначають його структуру і логічну модель БД. Наведено технічні характеристики супутникових систем і спектральних приладів MODIS для здійснення ДЗ у видимій частині спектру (0,3 ... 0,6 мкм) і в інфрачервоному діапазоні (0,7.1,0 мкм). Обґрунтовано сукупність вегетаційних індексів, включаючи NDVI і його модифікації, які утворюють алгоритмічне ядро ​​аналізу даних. Розроблюваний програмний комплекс дозволить системно агрегувати і накопичувати Агрофізичні і гідрометеорологічну інформацію для обґрунтування меліоративних заходів.

    The analysis of the main possibilities of applying the results of remote sensing (DZ) and space monitoring to substantiate land reclamation activities in agricultural production was carried out. The main processing parameters of measurement data that can be used to conduct continuous monitoring of the state of agricultural fields are substantiated. The main tasks solved by the developed software


    Ключові слова: БІОЛОГІЧНА ОЧИЩЕННЯ СТОКІВ / аеротенків / АКТИВНИЙ ІЛ / біоценозу / БІОХІМІЧНА деструкції / токсикантів / СУЛЬФІД-ДОН / сукцесія / МУТАГЕНЕЗ / АДАПТАЦІЯ біоценозу / ОСАД стічних вод / ДОБРИВА-меліорантів / BIOLOGICAL TREATMENT / AEROTANK / ACTIVATED SLUDGE / BIOCENOSIS / BIOCHEMICAL DESTRUCTION / TOXICANT / SULPHIDE ION / SUCCESSION / MUTAGENESIS / ADAPTATION / SEWAGE SLUDGE / FERTILIZER-AMELIORANT

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити