Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Прибрежный буфер, выстилающий ручей в Айове

Очистка сельскохозяйственных сточных вод - это программа управления хозяйством, направленная на борьбу с загрязнением поверхностными стоками, которые могут быть загрязнены химическими веществами, содержащимися в удобрениях , пестицидах , навозной жиже , растительных остатках или поливной воде.

Загрязнение из неточечных источников [ править ]

Загрязнение из неточечных источников от ферм вызвано поверхностным стоком с полей во время ливневых дождей. Сельскохозяйственные стоки являются основным источником загрязнения , а в некоторых случаях единственным источником во многих водосборах . [1]

Сток наносов [ править ]

Сильно эродируемые почвы на ферме в Айове

Смываемая с полей почва является крупнейшим источником сельскохозяйственного загрязнения в США. Избыточный осадок вызывает высокий уровень мутности в водоемах, что может препятствовать росту водных растений , закупорить жабры рыб и задушить личинок животных . [1]

Фермеры могут использовать меры по борьбе с эрозией, чтобы уменьшить сток и сохранить почву на своих полях. Общие техники включают:

  • контурная вспашка [2]
  • мульчирование сельскохозяйственных культур [3]
  • севооборот
  • посадка многолетних культур
  • установка прибрежных буферов . [4] : стр. 4–95–4–96.

Сток питательных веществ [ править ]

Основная статья: Загрязнение питательными веществами
Разбрасыватель навоза

Азот и фосфор являются основными загрязнителями, обнаруживаемыми в сточных водах , и они вносятся в сельхозугодья несколькими способами, например в виде коммерческих удобрений , навоза животных , городских или промышленных сточных вод (сточных вод) или ила. Эти химические вещества могут также попадать в сток с растительными остатками , оросительной водой, дикой природой и атмосферными выпадениями . [4] : с. 2–9

Фермеры могут разрабатывать и реализовывать планы управления питательными веществами для смягчения воздействия на качество воды путем:

  • картографирование и документирование полей, типов культур, типов почв , водоемов
  • разработка реалистичных прогнозов урожайности
  • проведение тестов почвы и анализов питательных веществ внесенного навоза и / или ила
  • определение других важных источников питательных веществ (например, оросительной воды)
  • оценка важных объектов месторождения, таких как сильно эродируемые почвы, подземные дрены и неглубокие водоносные горизонты
  • внесение удобрений, навоза и / или отстоя на основе реалистичных целей урожайности и с использованием методов точного земледелия . [4] : стр. 4–37–4–38 [5]

Пестициды [ править ]

Применение пестицидов с воздуха (опудривание сельскохозяйственных культур) над соевым полем в США

Пестициды широко используются фермерами для борьбы с вредителями растений и увеличения производства , но химические пестициды также могут вызывать проблемы с качеством воды . Пестициды могут появляться в поверхностных водах из-за:

  • прямое нанесение (например, распыление с воздуха или распространение над водными объектами)
  • сток во время ливня
  • дрейф антенны (от соседних полей). [4] : стр.2–22

Некоторые пестициды также были обнаружены в грунтовых водах . [4] : с.2–24

Фермеры могут использовать комплексную борьбу с вредителями (IPM) методы (которые могут включать в себя биологическую борьбу с вредителями ) , чтобы сохранить контроль над вредителями, уменьшить зависимость от химических пестицидов, а также защитить качество воды. [6] [7]

Существует несколько безопасных способов утилизации излишков пестицидов, кроме как путем локализации на хорошо управляемых свалках или путем сжигания . В некоторых частях мира разрешенным методом утилизации является распыление на сушу. [8] [9] [ необходима цитата ]

Загрязнение из точечных источников [ править ]

Фермы с крупным животноводством и птицеводством , такие как промышленные фермы , могут быть основным источником точечных сточных вод. В Соединенных Штатах такие объекты называются централизованным кормлением животных или закрытым кормлением животных и подлежат усилению государственного регулирования . [10]

Отходы животных [ править ]

См. Также: Управление навозом
Кормление животных в закрытых помещениях в США

Составляющие сточных вод животных обычно содержат [11] [12]

  • Сильное содержание органических веществ - намного сильнее, чем сточные воды человека
  • Высокая концентрация твердых частиц
  • Высокое содержание нитратов и фосфора
  • Антибиотики
  • Синтетические гормоны
  • Часто высокие концентрации паразитов и их яиц
  • Споры Cryptosporidium (простейшие), устойчивые к процессам очистки питьевой воды
  • Споры лямблий
  • Патогенные бактерии человека, такие как бруцелла и сальмонелла.

Отходы животных от крупного рогатого скота могут производиться в виде твердого или полутвердого навоза или в виде жидкой навозной жижи . Производство жидкого навоза особенно распространено среди молочного скота в помещениях.

Уход

В то время как кучи твердого навоза на открытом воздухе могут привести к загрязнению сточных вод от стоков, этот тип отходов обычно относительно легко обрабатывать путем локализации и / или укрытия кучи.

Навозные жижи требуют особого обращения и обычно обрабатываются путем удержания в лагунах перед утилизацией распылением или капельным нанесением на пастбища. Построенные водно-болотные угодья иногда используются для облегчения обработки отходов животноводства, как и анаэробные лагуны . Чрезмерное внесение или внесение на влажную землю или недостаточную площадь земли может привести к прямому стоку в водотоки, что может вызвать серьезное загрязнение . Нанесение жидкого навоза на землю над водоносными горизонтами может привести к прямому загрязнению или, что более часто, повышению уровня азота в виде нитрита или нитрата.

Удаление любых сточных вод, содержащих отходы животного происхождения, до водозабора питьевой воды может создавать серьезные проблемы для здоровья тех, кто пьет воду, из-за высокорезистентных спор, присутствующих у многих животных, которые способны вызывать у людей заболевание, приводящее к инвалидности. Этот риск существует даже при очень низком уровне просачивания через неглубокие поверхностные стоки или в результате ливневого стока.

Некоторые навозные жижи обрабатываются путем смешивания с соломой и компостируются при высокой температуре для получения бактериологически стерильного и рыхлого навоза для улучшения почвы.

Отходы свиноводства [ править ]

Hog конфайнмента амбар или хлев

Отходы свиноводства сравнимы с другими отходами животноводства и обрабатываются так же, как и обычные отходы животноводства, за исключением того, что многие отходы свиноводства содержат повышенные уровни меди, которые могут быть токсичными в окружающей среде. Жидкую фракцию отходов часто отделяют и повторно используют в свинарнике, чтобы избежать чрезмерно высоких затрат на утилизацию богатой медью жидкости. Аскаридные черви и их яйца также часто встречаются в отходах свиноводства и могут заразить людей, если очистка сточных вод неэффективна.

Силосный ликер [ править ]

Свежую или увядшую траву или другие зеленые культуры можно превратить в полуферментированный продукт, называемый силосом, который можно хранить и использовать в качестве зимнего корма для крупного рогатого скота и овец. При производстве силоса часто используют кислотный кондиционер, такой как серная кислота или муравьиная кислота . В процессе производства силоса часто образуется желто-коричневая жидкость с сильным запахом, очень богатая простыми сахарами , спиртом , короткоцепочечными органическими кислотами и кондиционером для силоса. Этот ликер является одним из самых загрязняющих веществ из известных. Объем производимого силосного раствора обычно пропорционален содержанию влаги в силосованном материале.

Уход

Щелок для силоса лучше всего лечить путем предотвращения увядания культур задолго до производства силоса. Любой производимый силосный щелок можно использовать как часть корма для свиней. Наиболее эффективная обработка - это локализация в лагуне для навозной жижи и последующее распространение на суше после значительного разбавления жидким навозом. Удерживание силосного раствора само по себе может вызвать структурные проблемы в бетонных ямах из-за кислой природы силосного раствора.

Отходы доильного зала (молочного животноводства) [ править ]

Хотя молоко является важным пищевым продуктом, его присутствие в сточных водах сильно загрязняет окружающую среду из-за его органической силы, которая может привести к очень быстрому обескислороживанию водоприемников. Отходы доильных залов также содержат большие объемы смывной воды, некоторые отходы животноводства, а также химикаты для очистки и дезинфекции .

Уход

Доильный зал отходы часто рассматриваются в смеси с человека сточных вод в локальной очистки сточных вод завода. Это гарантирует, что дезинфицирующие и чистящие средства будут достаточно разбавлены и поддаются обработке. Сброс сточных вод доения в лагуну для навозной жижи на ферме - возможный вариант, хотя при этом очень быстро расходуется емкость лагуны. Распространение земли также является вариантом лечения. [ необходима цитата ]

Смотрите также: Очистка промышленных сточных вод

Отходы убоя [ править ]

Сточные воды от забоя скота аналогичны отходам доильных залов (см. Выше), хотя они значительно сильнее по своему органическому составу и, следовательно, потенциально более загрязняют окружающую среду.

Уход

Что касается отходов доильного зала (см. Выше).

Вода для мытья овощей [ править ]

При мытье овощей образуются большие объемы воды, загрязненной почвой и кусочками овощей. Низкие уровни пестицидов, используемых для обработки овощей, также могут присутствовать вместе с умеренными уровнями дезинфицирующих средств, таких как хлор .

Уход

Большинство вод для мытья овощей подвергаются интенсивной переработке, твердые частицы удаляются путем отстаивания и фильтрации. Восстановленный грунт можно вернуть в землю.

Firewater [ править ]

Хотя немногие хозяйства планируют пожары, тем не менее, пожары на фермах чаще, чем во многих других промышленных помещениях. Магазины пестицидов, гербицидов, мазута для сельскохозяйственной техники и удобрений все это могут помочь продвинуть огнь и все могут присутствовать в экологически смертельных количествах в горячительном от тушения пожаров на фермах.

Уход

Все планы управления окружающей средой на фермах должны предусматривать локализацию значительного количества пожарной воды и ее последующее восстановление и утилизацию специализированными компаниями по утилизации. [13] Концентрация и смесь загрязняющих веществ в воде для пожаротушения делают ее непригодной для любого метода очистки, доступного на ферме. В прошлом даже распространение земли создавало серьезные проблемы со вкусом и запахом для компаний, занимающихся водоснабжением ниже по течению.

См. Также [ править ]

  • Сельскохозяйственные отходы
  • Сельскохозяйственный поверхностный сток
  • Темное брожение
  • Устойчивое сельское хозяйство

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Вашингтон, округ Колумбия. «Защита качества воды от сельскохозяйственных стоков». Март 2005 г. Документ № EPA 841-F-05-001.
  2. ^ Служба охраны природных ресурсов США (NRCS). Форт-Уэрт, Техас. Национальный стандарт природоохранной деятельности: контурное земледелие » [ постоянная мертвая ссылка ] Код 330. Июнь 2007 г.
  3. ^ NRCS. Национальный стандарт природоохранной деятельности: мульчирование. " [ Постоянная мертвая ссылка ] Код 484. Сентябрь 2008 г.
  4. ^ a b c d e Национальные меры управления по контролю загрязнения из неточечных источников от сельского хозяйства (отчет). EPA. Июль 2003 г. EPA 841-B-03-004.
  5. ^ NRCS. «Национальный стандарт природоохранной деятельности: управление питательными веществами». [ постоянная мертвая ссылка ] Код 590. Август 2006 г.
  6. ^ NRCS. Национальный стандарт природоохранной деятельности: борьба с вредителями » [ постоянная мертвая ссылка ] Код 595. Июль 2008 г.
  7. ^ EPA. «Интегрированные принципы борьбы с вредителями». 13 марта 2008 г.
  8. ^ Тиц, Джефф (14 декабря 2006). "Хозяин Хог" (PDF) . Заповедник водно-болотных угодий . Проверено 5 марта 2016 года .
  9. ^ "Отходы пестицидов" (PDF) . Орегон . Программа по обращению с опасными отходами Департамента качества окружающей среды штата Орегон. Архивировано 2 февраля 2017 года из оригинального (PDF) . Дата обращения 5 октября 2016 .
  10. ^ «Операции по кормлению животных» . Национальная система ликвидации сбросов загрязнителей . EPA. 2017-01-17.
  11. ^ Dairy отходов Анаэробные Пищеварение Руководство архивации 15 октября 2013, в Wayback Machine
  12. ^ "Сельскохозяйственные отходы" . usatanksales.com . Архивировано из оригинала на 2013-12-10 . Проверено 15 октября 2013 .
  13. ^ «Управление пожарной водой и крупными разливами - Руководство по охране окружающей среды PPG18 (получено 19 апреля 2009 г.)» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 19 декабря 2007 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • Электронное техническое руководство полевого офиса - US NRCS - Подробные руководства по охране почв, адаптированные для отдельных штатов / округов.