Управление использованием органических отходов в сельском хозяйстве на региональном уровне - Автореферат

Управление использованием органических отходов в сельском хозяйстве на региональном уровне АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наукРабота выполнена в отделе природоохранных технологий Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. Научный консультант: доктор технических наук, профессор Кирейчева Людмила Владимировна Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Гостищев Дмитрий Петрович доктор технических наук, профессор Никитенков Борис Федорович доктор физико-математических наук, профессор Веницианов Евгений Викторович Защита состоится «11» ноября 2010 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д006.038.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им.С одной стороны, вместе с отходами в почву поступает органическое вещество и элементы питания в доступных для растений видах, с другой, - решается проблема утилизации отходов, обеспечивающая охрану окружающей среды от загрязнения. Усовершенствована методика прогнозирования запасов гумуса в почве, учитывающая не только процессы гумификации органических отходов и растительных остатков, но и их накопление в почве. В первой главе выполнен анализ понятийного аппарата, рассмотрено формирование и особенности состава различных видов органических отходов, формирующихся в мире и России; приведен опыт использования органических отходов в сельском хозяйстве; изложены требования к качеству отходов, используемых для повышения плодородия почв и предложена концептуальная модель использования органических отходов в качестве нетрадиционных удобрений на региональном уровне. (4) где G-запас гумуса в почве, т/га; Gорг - содержание в почве органического вещества органических удобрений не подвергшихся разложению (т/га), т/га; Gpact-содержание в почве органического вещества растительных остатков не подвергшихся разложению (т/га), т/га; кгумо - изогумусовый коэффициент органических отходов, год-1 (Лозье, Матье, 1998); кмино - коэффициент минерализации органических отходов, год-1 (Лозье, Матье, 1998); P - норма внесения органических отходов, т/га за год; кгумр - коэффициент гумификации растительных отходов, год-1(Васильев, 1984); кминр - коэффициент минерализации растительных отходов, год-1 (Васильев, 1984); R - выход органического вещества растительных остатков, т/га за год; Вмин-коэффициент минерализации гумуса, за период; Вэр - коэффициент потери при эрозии, за период; Gфиз - физические потери гумуса т/га, за год (Голованов, 2007). На m-ом участке может использоваться только один вид отхода: , (15) где Xiqj - содержание i-ого показателя q-ого отхода j-ым предприятием; Ominiqm - ограничение на минимальное содержание i-ого показателя q-ого отхода для использования на m-ом участке; Omaxiqm - ограничение на максимальное содержание i-ого показателя q-ого отхода для использования на m-ом участке; Sqjm - оплата за утилизацию единицы q-ого отхода j-ым предприятием на m-ом участке с/х производителю; Zqjm - затраты за доставку единицы q-ого отхода j-ым предприятием на m-ый участкок с/х производителю; Vqj - ежегодное количество q-ого отхода у j-ого предприятия; Дkqjm - доход в k-ый период m - ого участка при использовании единицы q-ого отхода j-ого предприятия с учетом дисконта; Lqjm - количество периодов при использовании q-ого отхода j-ого предприятия m - ом участке ; Nqjm - годовая норма использования q-ого отхода j-ого предприятия на m - ом участке; Uqjm - признак использования q-ого отхода j-ого предприятия на m-ом `участке.В состав ГИС включены слои: источники органических отходов, объемы и места их захоронения, границы административных, природных и природно-хозяйственных единиц, почвы и их характеристики, реки, озера, подземные воды, периоды наблюдений и оценки качества органических отходов для использования их в сельском хозяйстве. Результаты расчета показали, что внесение осадка сточных вод один раз в четыре года не приведет к накоплению не разложенного осадка сточных вод в лугово-черноземной почве Рубцовского района. Разработана математическая модель миграции тяжелых металлов в почве, в которой наряду с конвективно-диффузионным переносом тяжелого металла в почвенном растворе, его сорбцией твердой фазой и выносом растительностью, учитывается поступление тяжелого металла в подвижной и фиксированной формах с органическими отходами, а также переход из одной формы в другую. Разработано программное обеспечение по обоснованию оптимального распределения органических отходов на сельскохозяйственных землях, ядром которого является математическая модель оптимизации, позволяющая учитывать интересы предприятий, производящих отходы и сельхозпроизводителей, использующих органические отходы в качестве удобрений.