|
|
|
|
TURINYS
ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 5–14 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas EŽERO POVEIKIS HIDROCHEMINIAM REŽIMUI BASEINE Arvydas Povilas MALIŠAUSKAS Santrauka Vandenyje ištirpusių pagrindinių jonų druskų ir biogeninių medžiagų pasiskirstymas tirtas Lėno ežero baseino hidrografiniame komplekse. Jį sudaro 245 ha ploto palyginti seklus (2,2 m) ežeras, intakas, kurio slėnio paežerinėje dalyje įrengtas polderis, sausinamas drenažu, ir ištakis . Ištakio baseinas 38,5 km2. Nuotėkis iš ežero trunka vidutiniškai 237 paras per metus. Pagrindinių jonų kiekis drenažo vandenyje vidutiniškai siekė 537, intako – 396, ištakio 267 mg/l. Kasmetinis jonų nuotėkis priklauso nuo vandens nuotėkio, o kartu nuo vandens apykaitos ežere greičio. 10% kritulių tikimybės metais jonų nuotėkis intake (82 t·km-2) buvo 2–3 kartus didesnis už nuotėkį (44 t·km-2) 70–80% kritulių tikimybės metais. Ištakyje jonų nuotėkis, palyginti su prietaka į ežerą, buvo 42% mažesnis. Drenažo vandenyje buvo didžiausios fosforo ir azoto koncentracijos, iš miško 2–3 kartus mažesnės, o ežero ištakio vandenyje – mažiausios. Per drenažą iš žemės ūkio naudmenų kasmet vidutiniškai išplaunama 0,12 kg/ha bendrojo azoto ir 16,0 kg/ha azoto. Intaku į ežerą šių medžiagų patenka 2–3 kartus mažiau. Ežere sulaikoma 84% nitratų azoto ir 60% bendrojo azoto, 71% fosfatų ir 56% bendrojo fosforo. Pagrindiniai žodžiai: balansas, baseinas, biogeninės medžiagos, ežeras, pagrindiniai jonai. Dr. Arvydas Povilas Mališauskas, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus vyr. mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, hidrotechnika ir hidrologija. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT–58102 Kėdainių r. Tel.(8–347) 6 80 09, el. p. a.malisauskas@water.omnitel.net . Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 15–24 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas AZOTO IR FOSFORO KONCENTRACIJŲ NEMUNE KAITOS ANALIZĖ Antanas Sigitas ŠILEIKA*, Saulius KUTRA, Kazimieras GAIGALIS, Laima BERANKIENĖ, Aušra ŠMITIENĖ Santrauka Ištirta azoto ir fosforo koncentracijų kaita 11 Nemuno monitoringo stočių. Tiriamieji laikotarpiai trys: tarybinės sistemos (1986–1991 m.), pereinamasis į rinkos ekonomiką (1992–1996 m.) ir poreforminis (1997–2002 m.). PO4-P koncentracija sumažėjo mažiausiai 2–3 kartus nuo pirmojo iki trečiojo laikotarpio visame Nemune. Daugiausia sumažėjo žiotyse, kur svertinė pagal nuotėkį koncentracija pakito nuo 0,22 iki 0,03 mg l-1. PO4-P koncentracijos sumažėjimas siejamas su koncentruotos taršos ir gyvulių skaičiaus sumažėjimu. NH4-N tarša iš miestų lėmė didelę šio junginio koncentraciją (0,41 mg l-1 upės žiotyse) pirmuoju laikotarpiu; NH4-N koncentracija nusistovėjo trečiuoju laikotarpiu ir buvo žemo lygio – 0,12 mg l-1 . NO3-N koncentracija padidėjo visoje upėje iki 2,9 kartų nuo pirmojo iki trečiojo laikotarpio. Palyginti mažas NO3-N koncentracijos padidėjimas žemiau miestų rodo, kad svarbiausi pasikeitimai įvyko baseinuose. Didžiausias koncentracijos padidėjimas nustatytas įtekėjus Nevėžiui. Statistinė analizė patvirtina patikimą NO3-N ir PO4-P koncentracijų dydžio monitoringo stotyse pasikeitimą keičiantis laikotarpiui. Pagrindiniai žodžiai: azotas, fosforas, koncentracija, Nemunas, nuotėkis. *Atstovas ryšiams Dr. Antanas Sigitas Šileika, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto direktorius. Pagrindinės darbo kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, GIS, aplinkos monitoringas, vandens kokybės vertinimas. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT-58102 Kėdainių r. Tel. (8–347) 6 81 00, el. p. sigitas@water.omnitel.net . Dr. Saulius Kutra, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus vedėjas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, GIS, taršos modeliavimas, distancinio zondavimo taikymas. Dr. Kazimieras Gaigalis, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens išteklių sektoriaus vedėjas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – hidrologija ir vandens nuotėkio bei kokybės monitoringas. Dr. Laima Berankienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus vyr. mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, hidrologija, upių tarša. Aušra Šmitienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto doktorantė. Pagrindinė mokslinių tyrimų kryptis – vandens kokybės modeliavimas mažuose žemės ūkio baseinuose. Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 25–32 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas DRENAŽO NUOTĖKIO KALIBRAVIMAS IR VERIFIKACIJA SOILNDB MODELIU LIETUVOS SALYGOMIS Aušra ŠMITIENĖ, Martin LARSSON, Kazimieras GAIGALIS*, Giedrius BAIGYS Santrauka SOILNDB modelis pagrįstas plačiai žinomais fizikiniais tyrimo modeliais SOIL ir SOILN, sukurtais modeliuoti dirvožemio vandens ir azoto srautus, ir kartu orientuotas valdymo sprendimams priimti. Modelis tinka aplinkosauginių ūkininkavimo priemonių efektyvumui įvertinti įgyjant žinių apie veiksnius, turinčius įtakos azoto išplovimui iš dirvožemio. Straipsnyje aprašomas pirmasis bandymas modeliuoti drenažo nuotėkį SOILNDB modeliu Graisupio baseine, tai leistų ateityje panaudoti modelį azoto išplovimo koeficientams Lietuvoje nustatyti. Modelis pirmiausia buvo pritaikytas ir kalibruojamas Pikelių laukams 2000–2004 m., tada verifikuotas kitai pasėlių sėjomainai Lipliūnų lauke 1996–2000 m. Modelio kalibravimas keičiant parametrus, apibūdinančius pasėlių vandens paėmimą, suminį garavimą ir požeminio vandens nuotėkį, pagerino modelio efektyvumą nuo 0,30 iki 0,44 drenažo paros nuotėkiui ir nuo 0,53 iki 0,64 – drenažo mėnesio nuotėkiui Pikelių laukuose. Modeliuotas metinis drenažo nuotėkis labai gerai atitiko išmatuotąjį, ir modelio efektyvumas nustatant metinį drenažo nuotėkį buvo 0,94–0,97 Pikelių laukams ir 0,64 – Lipliūnų laukui. Modeliuotas vidutinis metinis drenažo nuotėkis Pikelių laukuose buvo 156 mm iš pradžių ir 159 mm kalibravus, t. y. artimas išmatuotajam 165 mm nuotėkiui. Verifikuojant modelį Lipliūnų lauke, nuotėkis buvo 180 mm, o išmatuotasis – 174 mm. Šie rezultatai rodo SOILNDB modelio galimybes numatyti nuotėkio dydį, kuris yra esminis toliau modeliuojant azoto išplovimą Lietuvoje. Pagrindiniai žodžiai: drenažo nuotėkis, kalibravimas, SOILNDB modelis. *Atstovas ryšiams Aušra Šmitienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto doktorantė. Pagrindinė darbo kryptis – vandens kokybės modeliavimas mažuose žemės ūkio baseinuose. Dr. Martin Larsson, Švedijos žemės ūkio universiteto Dirvožemio mokslų departamento Vandens kokybės valdymo skyriaus mokslininkas. Pagrindinė darbo kryptis – N ir P išplovimo iš ariamosios žemės modeliavimas įvairiais lygiais. Dr. Kazimieras Gaigalis, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens išteklių sektoriaus vedėjas. Pagrindinės darbo kryptys – hidrologija ir vandens nuotėkio bei kokybės monitoringas. Adresas: Mituvos g. 9, LT–50134 Kaunas. Tel./faks. (8–37) 33 12 70, el. p. gaigalis@water.omnitel.net . Giedrius Baigys, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto doktorantas. Pagrindinės darbo kryptys – vandens apsauga ir išsklidusi tarša. Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 33–42 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas NEŠMENŲ PRISOTINTŲ TĖKMIŲ EKSPERIMENTINIŲ TYRIMŲ TOBULINIMAS Alfonsas RIMKUS, Saulius VAIKASAS* Santrauka Daugelio šalių hidraulikos laboratorijose atliekami nešmenų prisotintų tėkmių tyrimai labai naudingi toliau plėtojant nešmenų judėjimo teoriją ir kuriant naujus matematinius vaginių procesų modelius. Empiriniai matavimų hidrauliniuose latakuose duomenys labai praverčia tiek praktiškai verifikuojant tokius modelius, tiek atskleidžiant naujus nešmenų judėjimo dėsningumus. Tačiau šiuolaikinių eksperimentinių matavimo duomenų ir analizės metodų trūkumai mažina šių apskritai labai naudingų ir svarbių tyrimų patikimumą ir vertę. Straipsnyje atskleidžiami svarbiausi tokių matavimo duomenų trūkumai, atsirandantys dėl nepakankamo skendinčiųjų nešmenų vertikalaus pasiskirstymo išilgai tėkmės ir dėl eksperimentinių nešmenų nehomogeniškumo įtakos vertinimo. Siūloma tobulinti skaičiavimų metodiką, įvertinant nešmenų judėjimo debesimis periodiškumą. Pateiktas metodas ir pavyzdžiai, kaip patikslinti sudėtingus skaičiavimams. Pagrindiniai žodžiai: bandymai, nešmenų judėjimas, pasiskirstymo tyrimai. *Atstovas ryšiams Habil. dr. Alfonsas Rimkus, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Eksploatacijos laboratorijos neetatinis mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – hidrostruktūrų hidraulika, vaginiai upių procesai. Habil. dr. Saulius Vaikasas, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Eksploatacijos laboratorijos vyr. mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, hidraulinis modeliavimas ir vaginiai upių procesai. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT–58102 Kėdainių r. Tel. (8–347) 6 81 09, el.p. s.vaikasas@delfi.lt . Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 43–49 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas AZOTO IR FOSFORO NUOTĖKIO MINIJOS UPĖS BASEINE ĮVERTINIMAS Antanas Sigitas ŠILEIKA, Kazimieras GAIGALIS, Aušra ŠMITIENĖ*, Giedrius BAIGYS Santrauka Paviršinio vandens kokybė gali būti pagerinta tik žinant, kiek teršalų susidaro įvairiuose taršos šaltiniuose baseine. Šis maistingųjų medžiagų nuotėkio iš įvairių išsklidusios bei taškinės taršos šaltinių tyrimas buvo atliktas Minijos upės baseine. Tirtas azoto ir fosforo nuotėkis, patenkantis drenomis iš pasėlių laukų, išplaunamas iš gyvulių fermų, miškų, išleidžiamas iš Plungės miesto vandens valymo įrenginių, pavienių sodybų ir patenkantis su krituliais tiesiog į paviršinio vandens telkinius. Remiantis išmatuotu vandens nuotėkiu, nustatyti azoto bei fosforo išplovimo rodikliai pasėlių grupėms ir gyvulių fermoms. Tyrimo rezultatai parodė, kad pasėlių laukai yra pagrindinis azoto taršos baseine šaltinis: 57–64% azoto nuotėkio pateko iš pasėlių laukų. Didžiausias fosforo nuotėkis buvo nustatytas iš taškinių šaltinių: Plungės miesto vandens valymo įrenginių ir pavienių sodybų, nulėmusių 19–26 ir 31–40% bendro fosforo nuotėkio. Minijos upės baseine bendras nuotėkis iš tirtųjų šaltinių sudarė 513,3–764,1 t azoto per metus ir 32,38–42,39 t fosforo per metus 2001–2003 m. Pagrindiniai žodžiai: azotas, fosforas, Minija, nuotėkis, taršos šaltiniai. *Atstovas ryšiams Dr. Antanas Sigitas Šileika, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto direktorius. Pagrindinės darbo kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, GIS, aplinkos monitoringas, vandens kokybės vertinimas. Dr. Kazimieras Gaigalis, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens išteklių sektoriaus vedėjas. Pagrindinės darbo kryptys – hidrologija ir vandens nuotėkio bei kokybės monitoringas. Aušra Šmitienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto doktorantė. Pagrindinė darbo kryptis – vandens kokybės modeliavimas mažuose žemės ūkio baseinuose. Adresas: Mituvos g. 9, LT–50134 Kaunas. Tel. (8–37) 31 12 63, el. p. ausrac@kaunas.init.lt . Giedrius Baigys, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto doktorantas. Pagrindinės darbo kryptys – vandens apsauga ir išsklidusi tarša. Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 50–59 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas Azoto šalinimo grunto ir augalų filtruose efektyvumas Valerijus GASIŪNAS*, Zenonas STRUSEVIČIUS Santrauka Vienas iš nuotekų valymo būdų gali būti valymas grunto ir augalų filtruose. Pagal konstrukciją šie įrenginiai skirstomi į paviršinės tėkmės, vadinamuosius makrofitų (MF), ir požeminės tėkmės filtrus, skirstomus į vertikaliosios (VF) ir horizontaliosios (HF) filtracijos. Azoto šalinimo efektyvumui įvertinti panaudota 1995–2005 m. sukaupta įvairių konstrukcijų grunto ir augalų filtrų tyrimų duomenų bazė. Geriausiai azotas šalinamas valant horizontaliuosiuose, prasčiau – vertikaliuosiuose, prasčiausiai – makrofitų filtruose. Azoto šalinimo efektyvumas priklauso nuo filtrų apkrovos. Kai filtrų apkrova pagal bendrąjį azotą buvo 1,5 g/m2/d, šio elemento šalinimo horizontaliuosiuose filtruose efektyvumas siekė 39,6, vertikaliuosiuose – 24, o makrofitų – 16,8%. Tai rodo, kad horizontaliuosiuose filtruose azoto šalinimo efektyvumas 1,6 karto didesnis nei vertikaliuosiuose ir 2,4 karto didesnis – nei makrofitų filtruose. Vertinant pagal metų sezonus, azoto šalinimo HF ir VF žiemą efektyvumas nesiskyrė nuo šio elemento šalinimo šiltuoju metų laikotarpiu efektyvumo; azoto šalinimo MF žiemą efektyvumas buvo nulinis, o šiltuoju laikotarpiu – 16%. Tyrimų duomenys rodo, kad nuotekose, valytose filtruose, azotas yra skirtingų formų. Horizontaliuosiuose ir makrofitų filtruose valytose nuotekose vyrauja amoniakinis, o vertikaliuosiuose – nitratų azotas. Didėjant ištekančiame vandenyje bendrojo azoto koncentracijai, didėja ir NH4-N koncentracija. Kai horizontaliuosiuose filtruose valytame vandenyje bendrojo azoto koncentracija siekia 10 mg/l, tai jame 50% viso azoto sudaro amoniakinės formos azotas; kai koncentracija 50 mg/l, – 76%, o NO3-N koncentracija lieka nepakitusi (vidutiniškai 0,7 mg/l). Makrofitų filtruose didėjant apkrovai NH4-N kiekis mažai kinta ir sudaro 80% bendrojo azoto. Kai vertikaliuosiuose filtruose valytame vandenyje bendrojo azoto koncentracija siekia 50 mg/l, jame 60% viso azoto sudaro nitratų azotas; kai koncentracija 100 mg/l, – 85%, o NH4-N koncentracija mažai keičiasi (iki 2 mg/l). Šaltuoju metų laikotarpiu truputį padidėja amoniakinio azoto koncentracija ištekančiame iš VF vandenyje: šiltuoju laikotarpiu NH4-N sudaro tik 0,6%, o žiemą – 8,3% bendrojo azoto kiekio. Pagrindiniai žodžiai: azotas, grunto ir augalų filtrai, nuotekų valymas. *Atstovas ryšiams Dr. Valerijus Gasiūnas, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto vyr. mokslo darbuotojas. Pagrindinė mokslinių tyrimų kryptis – nuotekų valymas gamtiniais metodais. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT–58102, Kėdainiai, Lietuva. Tel. (8–347) 6 80 20. El. p. v.gasiunas@water.omnitel.net . Dr. Zenonas Strusevičius, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandenvalos laboratorijos vedėjas. Pagrindinė mokslinių tyrimų kryptis – nuotekų valymas gamtiniais metodais. Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 60–66 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas PIENO SURINKIMO PUNKTO NUOTEKŲ VALYMAS Simanas AŠKINIS Santrauka Straipsnyje pateikiama pieno surinkimo punkto nuotekų valymo eksperimentiniuose valymo įrenginiuose tyrimų medžiaga. Nuotekos buvo valomos pagal tokią schemą: aeravimo-flokuliavimo įrenginys – nusodintuvas – dviejų pakopų smėlio ir augalų filtras. Pieno surinkimo punktuose susidaro labai užterštų nuotekų – jų užterštumas 2–4 kartus didesnis negu buitinių nuotekų. Vidutinis užterštumas pagal BDS5 buvo 821, tačiau labai svyravo (nuo 369 iki 1388 mgO2/l). Į valyklą atitekančių nuotekų debitas tyrimų pradžioje buvo 5, bet didėjant superkamo pieno kiekiams pasiekė 12,5 m3/d. Laboratoriniais tyrimais nustatyta, kad tada, kai apvalyti (pirminis valymas) naudojamos negesintos kalkės (1 kg/m3), nuotekų užterštumas sumažėja 54%, o kai koaguliantas „ZETAG 8660“ (4 g/m3), – 68%. Gamybinėmis sąlygomis pirminėje valymo grandyje tokie rezultatai nebuvo pasiekiami: BDS5 nuotekose sumažėjo 27,2, skendinčiųjų medžiagų – 48,1, bendrojo azoto – 15,8%, bendrojo fosforo – 27%. Tam įtakos turėjo temperatūros režimas, ne visada tikslus chemikalų dozavimas, 2,5 karto padidėjusiam nuotekų kiekiui per mažos reakcijos ir nusodintuvo talpos. Tačiau ir tokiomis sąlygomis ši grandis veikė patikimai: į upelį ištekančių nuotekų užterštumas organiniais teršalais buvo ne didesnis už leidžiamas normas. Vidutinis BDS5 buvo 4, didžiausias – 9,6 mgO2/l. Gamtosaugos požiūriu ypatingai svarbu tai, kad valykloje iš nuotekų gerai išvalomi biogeniniai teršalai. Bendrojo azoto kiekis išvalius nuotekų valykloje sumažėjo 82,4%, o bendrojo fosforo – net 97,3%. Pirminio valymo grandyje nuotekose esantis riebalų kiekis sumažinamas 29% (iki 178 mg/l). Siekiant užtikrinti patikimą smėlio ir augalų filtrų veikimą, riebalų kiekis nuotekose neturi būti didesnis kaip 50 mg/l, todėl pirminio nuotekų valymo grandyje turi būti įrengtas riebalų atskirtuvas. Per didelis į pirmąjį smėlio ir augalų filtrą atitekančiose nuotekose skendinčiųjų medžiagų kiekis – 227 mg/l. Kad nevyktų kolmatacija, reikia įrengti dar vieną nusodinimo šulinį. Pagrindiniai žodžiai: apvalymo efektyvumas, koaguliantai, negesintos kalkės, pirminis nuotekų valymas, smėlio ir augalų filtrai. . Dr. Simanas Aškinis, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandenvalos laboratorijos vyr. mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – ekologija ir aplinkotyra, nuotekų bei mėšlo tvarkymo ir naudojimo poveikis aplinkai, teršalų transformacijos procesų tyrimai. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT–58102 Kėdainių r. Tel. (8–347) 6 80 21, el. p. s.askinis@takas.lt . Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 67–77 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas METŲ VANDENINGUMO ĮTAKA NITRATŲ AZOTO NUOTĖKIUI IŠ UPIŲ BASEINŲ Saulius KUTRA, Laima BERANKIENĖ* Santrauka Metų vandeningumo įtaka nitratų azoto nuotėkiui iš upių baseinų tirta 1992–2004 m. 25 dvidešimt penkiose Lietuvos upėse. Tarp metinių kritulių ir vidutinio visų upių nitratų azoto nuotėkio glaudaus ryšio nėra, o tarp upių debitų ir nitratų azoto nuotėkio yra egzistuoja savita kiekvienam baseinui tiesinė priklausomybė ir su didesniu ar mažesniu taškų išsibarstymu. Pateiktos pagrindinės priežastys, kurios pablogina debitų ir nitratų azoto nuotėkio ryšį. Nustatytos kelios upių grupės, kurioms galioja ta pati priklausomybė, o skiriasi tik debitų ir nitratų azoto nuotėkio svyravimo ribos sausais ir vandeningais metais. Tyrimai rodo, kad metų vandeningumas yra labai svarbus išplaunamus nitratų azoto kiekius išplaunamų kiekių reguliuojantys veiksnys: sausais metais nitratų azoto išplaunamas iš baseino nitratų azoto kiekis iš baseino ribojamas dėl vandens stokos, šlapiais metais svarbesnę reikšmę įgauna baseino užterštumo lygis irbei nitratų azoto išplovimo sąlygos iš baseino sąlygos (arimai, sausinimas, karstinis reljefas ir t. t.). Todėl labai sausais metais didžiausias nitratų azoto nuotėkis Vakarinėse Lietuvos upėse (Šyša, Jūra, Akmena, ir Bartuva), o vandeningais metais – Vidurio Lietuvos upėse (Šušvė, Mūša, Kražantė, Nevėžis). Išskirtinę vietą užima karstinio regiono upė – Tatula, kurios nitratų azoto nuotėkis visada didžiausias, lyginant su kitomis tiriamosiomis upėmis. Baseino jautrumas (nitratų azoto nuotėkio skirtumas tarp vandeningų ir sausų metų) Lietuvos upėse kinta nuo 1560 (Tatuloje) iki 3240 kg/km2 metus (Pietryčių Lietuvos upėse); Vidurio Lietuvos intensyvios žemdirbystės upėse siekia– 855–1112, Vakarų Lietuvos intensyvios žemdirbystės upėse – 585, Vakarų ir Vidurio Lietuvos upėse, tekančiose vietovėmis, kuriose plėtojama mažesnio intensyvumo žemės ūkio veikla, – 41631 kg/km2 metus. Pagrindiniai žodžiai: debitas, metų vandeningumas, nitratų azotas, nuotėkis. *Atstovas ryšiams Dr. Saulius Kutra, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus vedėjas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, GIS, taršos modeliavimas, distancinio zondavimo taikymas. Dr. Laima Berankienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus vyr. mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, hidrologija, upių tarša. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT–58102 Kėdainių r. El.p. berankiene@freemail.lt . Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 78–85 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas BIOGENINIŲ TERŠALŲ, ŠALINAMŲ IŠ GYVULIŲ SKERDYKLOS NUOTEKŲ, TYRIMAI Zenonas STRUSEVIČIUS, Sigita Marija STRUSEVIČIENĖ* Santrauka Straipsnyje aprašoma nuotekų valymo technologija ir analizuojamas biogeninių teršalų šalinimas iš nuotekų valykloje. Nuotekų užterštumo tyrimais, atliekamais UAB “Agaras” skerdykloje, nustatyta, kad skerdžiant susidarančių nuotekų užterštumas labai priklauso nuo skerdimo technologijų. Senoje skerdykloje, veikusioje iki 2003 m., nuotekų užterštumas biogeniniais teršalais Nbendr ir P bendr buvo atitinkamai 630,0 ir 40,0 mg/l, o gyvuliams skersti taikant naujas technologijas vidutinis nuotekų užterštumas sumažėjo beveik 2 kartus (Nbendr – 314,0, Pbendr – 26,8 mg/l). Valykloje, apdorojus cheminės reakcijos kameroje (maišant oro srautu įpylus 0,6 kg/m3 CaO ir 4,0 gr/m3 polielektrolitinio koagulianto “Zetag 866”), iš skerdyklos nuotekų pašalinama vidutiniškai 63,7% azoto ir 54% fosforo. Apvalytas pirminio valymo įrenginiuose nuotekas kaupiant išlyginimo tvenkiniuose iki 60 parų, vyksta savaiminiai apsivalymo procesai, kurių metu iš nuotekų pašalinama vidutiniškai 12,1% azoto ir 21,3% fosforo. Dviejų pakopų smėlio ir augalų filtruose (biologinis valymas) bendrojo azoto koncentracija nuotekose sumažėja nuo 76,0 iki 27,0 mg/l, o bendrojo fosforo – nuo 6,4 iki 0,7 mg/l. Pagal šiuos rodiklius išleidžiamos į aplinką nuotekos atitinka aplinkosaugos reikalavimus (Nbendr – 30,0 mg/l, Pbendr – 4,0 mg/l). Horizontaliosios filtracijos smėlio ir augalų filtruose azotas šalinamas nitrifikacijos ir denitrifikacijos sąlygomis, todėl išleidžiamose valytose nuotekose apie 40–45% bendrojo azoto sudaro amonio azotas, kurio koncentracija per tiriamąjį laikotarpį nustatyta didesnė negu leidžiama – 5,0 mg/l. Amonio azoto kiekį valytose nuotekose galima sumažinti pertvarkant antrąją smėlio ir augalų filtro pakopą į vertikaliosios filtracijos filtrą, kuriame azotas būtų šalinamas nitrifikacijos sąlygomis. Pagrindiniai žodžiai: biogeniniai teršalai, gyvulių skerdykla, nuotekos. *Atstovas ryšiams Dr. Zenonas Strusevičius, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandenvalos laboratorijos vedėjas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – ekologija ir aplinkotyra, nuotekų, atliekų bei mėšlo tvarkymo ir naudojimo poveikis aplinkai, teršalų transformacijos procesų tyrimai. Dr. Sigita Marija Strusevičienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandenvalos laboratorijos vyr. mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – ekologija ir aplinkotyra, nuotekų, atliekų bei mėšlo tvarkymo ir naudojimo poveikis aplinkai, teršalų transformacijos procesų tyrimai. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT–58102 Kėdainių r., Lietuva. Tel. (8–37) 6 80 20. E-mail: zenonas@water.omnitel.net . Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 86–92 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas AZOTO, FOSFORO IR KALIO KIEKIŲ KAITA KARSTO ZONOS UPELIŲ VANDENYJE IR DUMBLE Aurelija Rudzianskaitė*, Povilas Šukys Santrauka Straipsnyje pateikiami dviejų karsto zonos upelių (baseinų plotai 1,63 ir 2,02 km2) vandens ir dumblo tyrimų duomenys. Šių upelių baseinams būdingi vyraujantys karsto zonoje dirvožemiai. Didesnės nitratų azoto koncentracijos upelių vandenyje nustatytos esant intensyvesniam žemės naudojimui ir susidarius nuotėkiui po sausojo laikotarpio, bendrojo fosforo – kai iškrito daugiau kritulių (ypač vasarą). Nustatyta, kad azoto junginių 1,2–10 kartų, judriojo fosforo – iki 4,7, judriojo kalio – iki 4,2 karto daugiau Bėrės upelio (teka limnoglacialiniais moliais) negu G-1 (teka moreniniais priemoliais) dumble. Tai nulėmė, kad tirti cheminiai elementai migruoja kartu su molio ir dumblo dalelėmis, kurių gausiau per limnoglacialinius molius tekančio upelio vandenyje. Kai azoto junginių bei kalio kiekis dumble didesnis, šių junginių koncentracija vandenyje turi tendenciją didėti. Stipresnis ryšys (r2=0,53) nustatytas tarp vandenyje ir dumble esančio nitratinio azoto G-1 upelyje, tekančiame smėlingais priemoliais. Tokį ryšio pobūdį galėjo nulemti tai, kad daug azotopatenka su drenažo vandeniu bei dumble vykstant nitrifikacijos procesams. Fosforas nuosėdose gali sudaryti netirpius junginius, matyt, todėl, kad daugiau P2O5 buvo nuosėdose, mažiau Pbendr – vandenyje. Pagrindiniai žodžiai: azotas, dumblas, fosforas, kalis, karsto zonos upeliai. *Atstovas ryšiams Dr. Aurelija Rudzianskaitė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Geofiltracinių tyrimų sektoriaus vyr. mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys –aplinkos inžinerija, upelių, drenažo ir gruntinio vandens režimo ir užterštumo tyrimai. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT–58103 Kėdainių r., Lietuva. El.p. aurelija@water.omnitel.net . Dr. Povilas Šukys, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Geofiltracinių tyrimų sektoriaus vedėjas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija, paviršinio bei požeminio vandens režimo ir užterštumo ryšiai. Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 93–99 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutes Upelių nuotėkio ir taršos ypatumai karsto rajone Povilas ŠUKYS*, Alvyda ŠAULIENĖ Santrauka Straipsnyje nagrinėjami dviejų mažų upelių, ištekančių iš skirtingos genetinės kilmės drenuotų karsto rajono dirvožemių, nuotėkio susidarymo ir vandens taršos ypatumai. Limnoglacialiniais moliais tekančio upelio vidutinis nuotėkio aukštis yra maždaug 1,1 karto didesnis, o moreniniais smėlingais lengvais priemoliais ir priesmėliais – priešingai, 1,2 karto mažesnis už drenažo nuotėkį. Nustatyta, kad drenažo nuotėkis upelių nuotėkį per 1,5 km žemiau ištakos lemia maždaug 76–85%. Upelių vandens kokybei jau ištakose esminį poveikį daro drenažo vanduo. Upelių valymasis išryškėja tik jiems tekant nedrenuota miškinga vietove ir tik nuo azotinių medžiagų. Mineralinio azoto koncentracija 1,5 km ruože nuo ištakos šaltuoju metų laiko tarpu vidutiniškai sumažėja 1,7 karto, vegetacijos laikotarpiu – 1,9 karto. Upelio apsivalymo pagal kalio ir fosforo koncentracijas nepastebėta. Pagrindiniai žodžiai: apsivalymas, nuotėkis, tarša, upelis. *Atstovas ryšiams Dr. Povilas Šukys, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Geofiltracinių tyrimų sektoriaus vyr. mokslo darbuotojas, Kauno technologijos universiteto docentas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija, paviršinio ir požeminio vandens režimo bei užterštumo ryšiai. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT–58103 Kėdainių r. Tel. (8–687) 7 47 85. El.p. lygis@water .omnitel.net. Alvyda Šaulienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Geofiltracinių tyrimų sektoriaus jaun. mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija, drenažo bei upelių nuotėkio ir taršos ypatumai karstiniuose dirvožemiuose. Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 100–106 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutes BIOSORBCIJOS METODO TAIKYMAS BALASTINIAM VANDENIUI VALYTI Viktoras RAČYS, Daina KLIAUGAITĖ, Irmantas VALŪNAS*, Inga URNIEŽAITĖ Santrauka Straipsnyje aprašomas biosorbcijos metodo taikymas lengvaisiais naftos produktais užterštoms nuotekoms valyti. AB „Klaipėdos nafta” atliekami naftos ir naftos produktų perkrovimo darbai. Bendrovė įrengė biosorberius balastiniam ir lijaliniam vandeniui valyti. Biosorbcijos proceso esmę sudaro kompleksinis granuliuotos aktyvintosios anglies ir tam tikrų mikroorganizmų rūšių veikimas. Lyginant su kitais valymo metodais, minimas metodas yra pranašesnis valant tokios rūšies nuotekas. Nevalytos nuotekos pirmiausia patenka į flotatorius. Apvalytose nuotekose bendrųjų naftos produktų (BNP) koncentracija siekia apie 2 mg/l. Tada nuotekos tiekiamos į biosorberius. Nuotekų valymo biosorberiuose efektyvumas pagal BNP buvo 0,2 mg/l. Proceso kontrolei užtikrinti nustatomi pagrindiniai parametrai: aktyvintosios anglies sorbuojamoji geba, biomasės kiekis ir dehidrogenazinis mikroorganizmų efektyvumas. Buvo nustatytas ryšys tarp šių parametrų ir nuotekų valymo pagal BNP efektyvumo. Gauti rezultatai patvirtina biosorbcijos proceso teoriją ir proceso tinkamumą valant lengvaisiais naftos produktais užterštas nuotekas. Straipsnyje taip pat pateikiami AB „Klaipėdos naftos“ biosorberių principiniai technologiniai sprendimai ir parametrai. Pagrindiniai žodžiai: balastinio ir lijalinio vandens valymas, biosorbcijos metodo taikymas, naftos produktų šalinimas, nuotekų valymo efektyvumas. *Atstovas ryšiams Dr. Viktoras Račys, Kauno technologijos universiteto Inžinerinės ekologijos katedros docentas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – bendrosios ir specialiosios nuotekų valymo technologijos, vandens gerinimas, kietų atliekų tvarkymas. Mag. Daina Kliaugaitė, Kauno technologijos universiteto Inžinerinės ekologijos katedros doktorantė. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – bendrosios ir specialiosios nuotekų valymo technologijos, vandens gerinimas. Mag. Irmantas Valūnas, Kauno technologijos universiteto Inžinerinės ekologijos katedros doktorantas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – bendrosios ir specialiosios nuotekų valymo technologijos, vandens gerinimas. Adresas – Radvilėnų pl. 19, LT–50254, Kaunas. Tel. (8–37) 30 01 82. Faks. (8–37) 30 01 52. El. p. Irmantas.Valunas@ktu.lt . Mag. Inga Urniežaitė, Kauno technologijos universiteto Inžinerinės ekologijos katedros doktorantė. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – bendrosios ir specialiosios nuotekų valymo technologijos, vandens gerinimas. Gauta 2005 12. ISSN 1648–4363 Vandens ūkio inžinerija, 2005, 2(5), 107–112 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutes LIETUVOS UPIŲ VAGŲ PASTOVUMO ANALIZĖ (GRIŠANINO KRITERIJAUS ATŽVILGIU) Saulius Vaikasas*, Narimantas Ždankus Santrauka Straipsnyje, remiantis morfologine vagų skerspjūvių charakteristika – Grišanino skaičiumi, aprašoma Lietuvos upių vaginių procesų analizė. Analizė parodė, kad šis kriterijus (Grišanino skaičius) išreiškia hidraulinių parametrų priklausomybę nuo tėkmės kinetinės bei potencinės energijos santykio (dar kitaip apibūdinamo Fr skaičiumi) ir vagos parametrų B/h, be to, netiesiogiai įvertina vagos dugno sukeliamą hidraulinį pasipriešinimą ir atsparumą išplovimui (dėl savigrindos). Lyginant pagal upių vagų stabilių ruožų charakteristikas apskaičiuotus MG skaičius su dugno atsparumą apibūdinančiais Ma skaičiais (apskaičiuotais pagal Altuniną), nustatytos eroduojančios, stabilios (prisitaikiusios prie vaginio proceso), meandruojančios ir užnešamos Lietuvos pagrindinių upių vagos. Manoma, kad lygybė Ms= Ma atspindi vagos pastovumo ir prisitaikymo sąlygas, o nukrypimai nuo šios lygybės – vagos deformacijas. Pagrindiniai žodžiai: Grišanino kriterijaus taikymas, Lietuvos upių vagų stabilumas. *Atstovas ryšiams Habil.dr. Saulius Vaikasas, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Eksploatacijos laboratorijos vyr. mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, hidraulinis modeliavimas ir vaginiai upių procesai. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT–58102 Kėdainių r., Lietuva. Tel. (8–347) 6 81 09, el.p. s.vaikasas@delfi.lt . Prof. habil.dr. Narimantas Ždankus, Kauno technologijos universiteto Geoinžinerijos katedros vedėjas. Pagrindinė mokslinių tyrimų kryptis – skysčių mechanika. Gauta 2005 12. |
|