Вимоги до якості води
Надійність роботи та строк експлуатації поливних трубопроводів багато в чому залежать від якості поливної води. Для краплинного зрошення вико-ристовують воду природних і штучних водойм, а також воду підземних дже-рел. Придатність води для краплинного зрошення оцінюють за ступенем її впливу на ґрунти, на рослини та елементи зрошувальної мережі.
Якість поверхневих і підземних вод, що надходять в поливну мережу СКЗ , повинна відповідати загальним вимогам до зрошувальної води [6, 8]. При цьому необхідно враховувати грунтово-кліматичні умови зони зро-шення, фізіологічні особливості розвитку сільськогосподарських культур і вимоги до води технічних засобів системи.
Використання для зрошення вод поверхневих або підземних водних джерел лімітується загальною мінералізацією, вмістом зважених речовин, то-ксичних іонів (Na+1, Cl-1, SO4-2 та ін.), пестицидів, наявністю гідробіотів, па-разитологічних і епідеміологічних показників. Для забезпечення комплексної оцінки якості води для зрошення необхідно враховувати агрономічні, техніч-ні і екологічні критерії [8].
Номенклатура показників повинна забезпечувати комплексну оцінку якості води для зрошення з достатньою повнотою за всіма трьома критерія-ми, виходячи із необхідності високоефективного і стабільного функціону-вання агроекосистеми, отримання максимально можливої кількості сільсько-
господарської продукції потрібної якості, і охорони навколишнього середо-вища.
Агрономічні критеріїповинні визначати якість води для зрошення за їївпливом на: ґрунт, з метою збереження і підвищення родючості, а також за-побігання процесів засолення, осолонцювання і токсичної лужності; урожай-ність сільськогосподарських культур; якість сільськогосподарської продукції.
При оцінці якості води для зрошення за агрономічними критеріями виді-ляють два класи вод:
І клас – „Придатна без обмежень”, ІІ клас – „Обмежено придатна”.
Вода більш низької якості, показники якої виходять за межі значень дру-гого класу, непридатна для зрошення без попереднього меліоративного по-ліпшення її складу і властивостей.
Зрошувальну воду ІІ класу використовують за умови екологічного конт-ролю та обов’язкового застосування комплексу агромеліоративних заходів. Якщо за різними показниками воду віднесено до різних класів якості води для зрошення, загальну оцінку здійснюють за гіршим показником.
Придатність води для краплинного зрошення оцінюють за ступенем її впливу на ґрунту, рослини та елементи зрошувальної мережі. Оцінку прида-тності води за ступенем впливу на ґрунт та рослини здійснюють згідно з ДСТУ 2730-94 за такими показниками:
- загальна мінералізація, мг/дм3;
- концентрація токсичних іонів (в еквівалентах хлору), мг-екв/дм3;
- відношення суми лужних катіонів натрію і калію (мг-екв/дм3) до суми всіх катіонів (мг-екв/дм3), %;
- відношення концентрації катіонів магнію (мг-екв/дм3) до концентрації ка-тіонів кальцію (мг-екв/дм3), %;
- вміст аніонів хлору (Cl-1), мг-екв/дм3;
- вміст загальної лужності (НСО3-1), мг-екв/дм3;
- вміст лужності від нормальних карбонатів (СО3-2) і токсичної лужності (НСО3-1– Са+2), мг-екв/дм3;
- величина рН;
- термодинамічні потенціали;
- температура води, °С.
При загальній мінералізації до 1 г/л допускається краплинне зрошення на будь-яких типах ґрунту при різних режимах поливу. Зрошення водою з зага-льною мінералізацією від 1 до 3 г/л допускається при відсутності умов засо-лення і осолонцювання ґрунту [24].
При встановленні граничного значення мінералізації зрошувальної води на чорноземах, каштанових ґрунтах (ґрунтах важких за механічним складом і високою ємністю поглинання), необхідно встановлювати тип водного режи-
му шляхом визначення індексу ( Кс) за Будико М.І.
| Кс= | ∑ R | , | (1.1) | |
| L∑ Р | ||||
де ∑ R – сума радіаційного балансу за рік, кДж/м2; L∑ P – кількість тепла, що необхідне для випаровування суми річних опадів з розрахунку на 1 м2 по-верхні ґрунту, кДж; L – скрита теплота випаровування, кДж/м2; ∑ Р– кіль-кість атмосферних опадів за рік, мм.
Ця величина дозволяє оцінити ступінь зміни природного водного режи-му при зрошенні. При Кс ≤1,6 допускається застосування вод з мінералізаці-
єю до 1,0 г/л, при Кс=1,6-1,8 допускається мінералізація води до 0,6 г/л, а при Кс〉1,8 – застосування води в краплинному зрошенні повинне обґрунто-
вуватись спеціальним розрахунком по засоленню ґрунтів [31].
Якість зрошувальної води за небезпекою вторинного засолення ґрунтів і підвищення їхньої лужності проводять згідно з ДСТУ2730 – 94на підставікомплексної оцінки показників: загальної концентрації токсичних іонів (в ек-вівалентах хлору) з урахуванням гранулометричного складу ґрунтів; величи-ни рН; токсичної лужності та лужності від нормальних карбонатів. [8].
Якість зрошувальної води за небезпекою токсичного впливу на рослини
оцінюють за вмістом загальної та токсичної лужності, а також за вмістом лу-жності від нормальних карбонатів і вмістом хлору.
Оцінку зрошувальної води за небезпекою осолонцювання ґрунту здійс-
нюють за відношенням (у відсотках) суми лужних катіонів натрію і калію (мг-екв/дм3) до суми всіх катіонів (мг-екв/дм3) з урахуванням протисолон-цюючої буферності і гранулометричного складу ґрунту, величини відношен-ня в зрошувальній воді магнію до кальцію, і класу води за небезпекою засо-лення або підвищення лужності ґрунтів.
Величина допустимого натрієво-адсорбційного відношення поливної во-ди, що впливає на небезпеку осолонцювання, становить
| SAR = | Na + | ||
| Ca +2 + Mg +2 , | (1.2) |
2
і залежить від ємності поглинання ґрунтів. Вона не повинна перевищувати для ґрунтів з ємністю поглинання до 5 мг-екв/100 г ґрунту – 8-12; для ґрунтів з ємністю поглинання від 5 до 15 мг-екв/100 г ґрунту – 6-8; для ґрунтів з єм-ністю поглинання від 15 до 50 мг-екв/100 г ґрунту – 2-4. Водневий показник води (рН) повинен бути в межах 6-9 [31].
Температура поливної води повинна бути близькою до оптимальної тем-ператури розвитку рослин. Оптимальний температурний режим зрошуваль-ної води повинен бути в межах від 10 до 30 °С [8]. Однак, питання про ниж-ню границю оптимальної температури до кінця не встановлене. Деякі дослід-ники вважають, що не можна здійснювати полив при температурі води нижче температури ґрунту більше ніж в 1,5 рази і в період вегетації рослин вона по-винна бути не нижче +18 °С [31].
Технічні критеріїповинні оцінювати якість води для зрошення за дієюна збереження і ефективність експлуатації гідромеліоративних систем і їх
складових частин [6]. При краплинному зрошенні основними показниками цього критерію є: агресивність води до руйнування зрошувальної мережі, можливість замулення і заростання дрібних мікроводотоків, мікроводовипус-ків (крапельниць і емітерів).
Допустимий вміст завислих речовин мінерального і органічного похо-дження у воді і граничний розмір їх частинок залежить від типу крапельниць
і конструкції емітерних ліній (табл. 1.1).
1.1. Допустимі значення завислих частинок у воді та їх розміри [31]
| Розмір | Завислі частинки | Гідробіонти | ||
| прохідних | концентрація, | розмір | концентрація, | розмір |
| отворів, мм | г/дм3 | частинок, мкм | г/дм3 | частинок, мкм |
| Менше 1 | 30-50 | Менше 50 | Менше 50 | |
| 1-2 | 50-100 | Менше 70 | Менше 100 | |
| Більше 2 | 100-300 | Менше 100 | Менше 150 |
Вміст зважених речовин в поливній воді визначають ваговим методом після фільтрації води через паперовий фільтр. Крупність завислих частинок встановлюють піпеточно-фракціометричним методом, або за допомогою тор-сійних терезів.
Допускається короткочасне перевищення показників вмісту завислих ре-човин в поливній воді на 20-30 % при обов’язковій промивці поливної мережі
[24].
При зрошенні водою, що містить фітопланктон, швидкість біообростаня (біогенність) трубопроводів і крапельниць не повинна перевищувати 0,5 г/м2 площі контакту за 100 годин поливу [12, 24]. Біогенність рекомендується ви-значати за методом експонування індикаторного скла і зразків.
Якість зрошувальної води за термодинамічними показниками визнача-ють за активністю іонів водню, натрію, кальцію та співвідношенням натріє-
во-кальціевого потенціалу (індексу стабільності ІС). Він характеризує коро-зійну властивість води або випадіння в осад важкорозчинних карбонатів кальцію в результаті порушення карбонатно-бікарбонатної рівноваги. Вели-чина його повинна бути в межах –0,5<ІС <+0,5.
При ІС <-0,5 можлива корозія механічних частин водопровідної системи.
В цьому випадку необхідно передбачати їх антикорозійний захист. При ІС > +0,5 можливе випадіння в осад карбонату кальцію, що призводить до вто-ринного забруднення поливної води і засмічення трубопроводів з крапельни-цями.
При аналізі величин граничних значень окремих інгредієнтів якості води необхідно враховувати, що суттєво впливає на них спосіб укладки поливних трубопроводів (наземний, підземний), режим зрошення, сонячна радіація, те-мпература та інші фактори впливу навколишнього середовища.
Наземна укладка трубопроводів спричиняє нагрівання поливної води і температурну коагуляцію колоїдних частинок, порушення карбонатно-бікарбонатної рівноваги і утворення важкорозчинних сполук, що викликають засмічення трубопроводів і закупорювання водоводів крапельниці.
При обробці трубопроводів і крапельниць розчинами кислот, мідного купоросу, хлористого вапна та інших реагентів, допускається подача води з рН=3-4 протягом 2 - 3 годин, за умови наступної промивки звичайною водою в краплинному режимі поливу тривалістю не менше 2 годин.
Екологічні критеріїповинні визначати якість води для зрошення з вра-хуванням необхідності забезпечення безпечної санітарно-гігієнічної обстано-вки на даній території і охорони навколишнього середовища.
Для попередження можливого негативного впливу на компоненти приро-дного середовища та на здоров'я населення проводиться оцінка якості води для зрошення за екологічними, гігієнічними та токсикологічними критеріями відповідно до ГОСТ 17.1.2.03-90.
При оцінці якості води для зрошення за екологічними критеріями виді-ляють два класи води:
І клас – „Придатна”, ІІ клас – „Обмежено придатна”.
Вода більш низької якості, показники якої виходять за межі значень ІІ класу, непридатна для зрошення без попереднього поліпшення її складу і властивостей.
Воду ІІ класу використовують для зрошення за екологічного контролю та обов'язкового застосування комплексу агромеліоративних заходів. Якщо за різними групами показників воду для зрошення віднесено до різних класів якості, її оцінюють за гіршим показником.
Нормування якості води для зрошення за екологічними критеріями відпо-відно до ГОСТ 17.1.2.03-90 необхідно здійснювати за двома групами показ-ників якості води:
а) показники першої групи характеризують властивості води для зрошен-ня і вміст речовин, необхідних у певній кількості для нормального функціо-нування агроекосистеми. Нормування показників проводять з позиції біоло-гічної повноцінності та позитивного впливу на екологічне благополуччя об'-єктів навколишнього природного середовища;
б) друга група відображає властивості води і вміст речовин, що негативно впливають на стан і функціонування агроекосистеми та компонентів навко-лишнього природного середовища. Нормують ці показники з позиції умов придатності води для зрошення.
Перша група містить такі загально- екологічні та еколого-гігієнічні показ-ники: вміст азоту (NH4+1, NO3-1, NO2-1) і фосфору (РО4-3), мг/дм3; вміст мікро-
елементів (марганцю, заліза, міді, бору, фтору, кобальту, цинку, молібдену), мг/дм3; вміст БПК5 – біологічна потреба в кисні, мгО2/дм3
Друга група містить такі показники:
а) еколого-токсикологічні: (вміст фенолів, мг/дм3;вміст нафти і нафтопро-дуктів, мг/дм3; вміст детергентів (синтетичних миючих засобів), мг/дм3; вміст важких металів (свинець, ртуть, кадмій, селен, миш’як, хром загальний, алю-міній, літій, берилій, вольфрам, вісмут, нікель, ванадій, стронцій), мг/дм3; вміст пестицидів, мг/дм3);
б) санітарно - бактеріологічні: (наявність патогенних мікроорганізмів; на-явність бактерій групи кишкової палички в 1 дм3 води (колі-індекс); наяв-ність фагів кишкової палички (індекс колі – фагів); наявність життєздатних яєць гельмінтів (глистів); вміст БПК5 – біологічна потреба в кисні, мгО2/дм3); в) радіоактивні речовини (нормуються за нормативними документами).
Не допускається полив водою, епідеміологічні і паразитологічні показ-ники якої перевищують санітарні норми. Допустимі концентрації шкідливих для людини і тварин речовин в поливній воді приймають за встановленими нормами [12].
Оцінку якості зрошувальної води за показником вмісту макроелементів живлення рослин здійснюють для того, щоб запобігти погіршенню еколого-гігієнічних показників якості сільськогосподарської продукції, а також еко-лого-гігієнічного стану підземних та поверхневих вод, а за вмістом окремих мікроелементів (важких металів і пестицидів), щоб запобігти негативному впливу на сільськогосподарські рослини, ґрунти, підземні та поверхневі води.
Граничні значення концентрації окремих елементів, що впливають на екологічні критерії придатності води для зрошення наведені в табл. 1.2.
1.2. Критерії якості води для зрошення за екологічними показниками [31]
| Гранично- | Гранично- | |||
| Назва | допустима | Назва речовини | допустима кон- | |
| речовини | концентрація, | центрація, | ||
| мг/дм3 | мг/дм3 | |||
| Марганець | 0,1 | Кадмій | 0,001 | |
| Залізо | 5,0 | Селен | 0,001 | |
| Мідь | 0,2 | Миш’як | 0,05 | |
| Бор | 0,5 | Хром (Cr+6) | 0,05 | |
| Фтор | 1,5 | Алюміній | 0,5 | |
| Кобальт | 0,05 | Берилій | 0,0002 | |
| Цинк | 2,0 | Нікель | 0,1 | |
| Молібден | 0,25 | Стронцій (стабільний) | 7,0 | |
| Феноли | 0,001 | N – NH4 | 2,0 | |
| Похідні нафти | 0,1-0,3 | N – NO3 | 10,0 | |
| Свинець | 0,03 | N – NO2 | 3,3 | |
| Ртуть | 0,0005 |
Вміст розчиненого кисню у воді повинен бути не менше 50 % насичення. Загальна жорсткість води не повинна перевищувати 9-10 мг-екв/дм3. Якщо якість води не відповідає вимогам, то її використовують для зро-
шення тільки після проведення відповідних меліораційних заходів.
Дата добавления: 2015-03-20; просмотров: 2402;