The research purpose is to characterize the main sources of irrigation water in the steppe zone of the Crimea and to assess the further use prospects for them. Statistical information on water resources uses in the irrigated agriculture of Crimea and the results of monitoring observations over the resource composition of main water sources situated in the steppe part of the peninsula are considered. To assess the use feasibility of limitedly suitable waters in agriculture, phytotesting on radish and corn seeds was conducted. The main water sources in the steppe zone of Crimea are the North Crimean Canal system provided more than 30 million cub. m of irrigation water in 2022, and the wells. However, well water in some cases is not fully appropriate; the use of such water in the agricultural sector can lead to deterioration in the reclamation situation and to decrease crop yields. An analysis of statistical data on crop production on the territory of one of the farms situated in the Pervomaysky district, where limitedly suitable groundwater has been used for more than 5 years, has not shown any significant change in the crop performance level in comparison with the average data for irrigated lands of the Republic. The results of phytotesting confirmed that an increase in the irrigation water mineralization to 3 g/L did not run an inhibitory effect on the radish and corn seeds germination. When justifying the choice of irrigation water source in the steppe zone of Crimea, besides the results of phytotesting and analysis of statistical information on yields, preliminary assessment of water resources suitability for irrigation, it is necessary to take into account climatic and soil conditions, drainability of the territory, water content of the source, proposed irrigation methods and a list of crops. If limitedly suitable water is used, it is extremely necessary to monitor soil condition to identify and prevent timely the deterioration of the reclamation situation. | Цель исследований - охарактеризовать основные источники оросительной воды степной зоны Крыма и оценить перспективы их дальнейшего использования. Рассмотрена статистическая информация об использовании водных ресурсов в орошаемом земледелии Крыма и результаты мониторинговых наблюдений за составом ресурсов основных водоисточников степной части полуострова. Для оценки целесообразности применения ограниченно пригодных вод в сельском хозяйстве было проведено фитотестирование на семенах редиса и кукурузы. Основные источники воды в степной зоне Крыма – система Северо-Крымского канала (использовано для орошения в 2022 г. более 30 млн куб. м воды) и скважины. Однако ресурсы последних в ряде случаев пригодны ограниченно, их использование в с.-х. отрасли может привести к ухудшению мелиоративной обстановки и снижению урожайности с.-х. культур. Анализ статистических данных о производстве растениеводческой продукции на территории одного из хозяйств Первомайского района, где более 5 лет используются ограниченно пригодные подземные воды, не показал существенного изменения уровня урожайности в сравнении с осредненными данными по орошаемым землям республики. Результаты фитотестирования подтвердили, что увеличение минерализации поливной воды до 3 г/л не формировало ингибирующий эффект при прорастании семян редиса и кукурузы. При обосновании выбора источника поливной воды в степной зоне Крыма кроме результатов фитотестирования и анализа статистической информации об урожайности, предварительной оценки пригодности водных ресурсов для орошения необходимо учитывать климатические и почвенные условия, дренируемость территории, водность источника, предполагаемые способы полива и перечень культур. В случае использования ограниченно пригодных вод необходимо вести обязательные мониторинговые наблюдения за состоянием почвы с целью своевременного выявления и предупреждения ухудшения мелиоративной обстановки.

The purpose of the investigation is to assess the groundwater suitability in Yegorlykskaya stanitsa, the Rostov region, for various categories of water consumers in agricultural water supply, to justify the need of developing a water quality improvement unit. The object of the study was groundwater in Yegorlykskaya stanitsa, belonging to the Azov-Kuban artesian basin. The suitability of groundwater for domestic and drinking water supply was assessed according to SanPiN 1.2.3685-21, for animal watering – according to the requirements of VNTP-N-97, for irrigation – GOST 17.1.2.03-90. Reclamation assessment of groundwater in Yegorlykskaya stanitsa has shown that the water use for irrigation will lead to sodium alkalinization and chloride salinization of soils. The quality of water for animal drinking does not meet the requirements of VNTP-N-97 for chloride content; it exceeds the norm 1.1–1.6 times. Assessment of water suitability for household and drinking needs of the rural population revealed main groundwater pollutants and degree of their MAC for drink water exceeding. They are hydrogen sulfide (1000 times), chlorides (1.87 times), ammonium ions (1.7 times), and iron (17.47 times), dry solids (1.67 times). The arrangement of a water quality improvement unit at the existing water treatment plant is scientifically substantiated, it comprises a hydrogen sulfide oxidation reactor unit providing a residence time of 6.94 min, a thin-layer settler with brush loading for sedimentation of the hydrogen sulfide oxidation product and a combined pressure filter for removing salt-forming ions and iron. The use of groundwater in Yegorlykskaya stanitsa by water consumers of various categories without additional treatment is unacceptable. The improved engineering solutions for additional treatment of groundwater in Yegorlykskaya stanitsa are developed, comprising a water quality improvement unit that ensures its adjustment to the regulatory requirements without increasing the area of the existing water treatment plant. | Цель исследований - провести оценку пригодности подземных вод станицы Егорлыкской Ростовской области для различных категорий водопотребителей в с.-х. водоснабжении, обосновать необходимость разработки блока улучшения качества воды. Объект исследования: подземные воды станицы Егорлыкской, относящиеся к Азово-Кубанскому артезианскому бассейну. Оценка пригодности подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения проводилась согласно СанПиН 1.2.3685-21, для поения животных – согласно требованиям ВНТП-Н-97, для полива – ГОСТ 17.1.2.03-90. Мелиоративная оценка подземных вод станицы Егорлыкской показала, что использование воды для полива приведет к натриевому осолонцеванию и хлоридному засолению почв. Для поения животных качество воды не соответствует требованиям ВНТП-Н-97 по содержанию хлоридов, оно превышает норму в 1,1–1,6 раза. Оценка пригодности воды для хозяйственно-питьевых нужд сельского населения показала, что основными загрязнителями подземных вод являются сероводород (концентрация превышает ПДК в питьевой воде примерно в 1000 раз), хлориды (в 1,87 раза), ионы аммония (в 1,7 раза), железо (в 17,47 раза), сухой остаток больше допустимого в 1,67 раза. Научно обосновано размещение блока улучшения качества воды на действующей станции водоподготовки, он включает реакторную установку окисления сероводорода, обеспечивающую время пребывания 6,94 мин, тонкослойный отстойник с ершовой загрузкой для осаждения продукта окисления сероводорода и комбинированный напорный фильтр для удаления солеобразующих ионов и железа. Использование подземных вод станицы Егорлыкской водопотребителями различных категорий без доочистки недопустимо. Предложены усовершенствованные технические решения для доочистки подземных вод станицы Егорлыкской, включающие блок улучшения качества воды, обеспечивающий ее доведение до нормативных требований без увеличения площади действующей станции водоподготовки.

The research purpose is to take a comprehensive assessment of southern micellar-carbonate chernozem content and properties, irrigated with limitedly available water. The research was carried out on the territory of a pilot site located in the Saki region of the Republic of Crimea near the village of Chervonoye. During the work, the state of water resources used for irrigation and the soil were analyzed. The assessment of water suitability for irrigation was carried out on the basis of soil reclamation classification. The analysis of soil conditions included the determination of: bulk density and solid phase density, granulometric texture, pH, edvanced salt composition of the aqueous extract. When determining the agro-physical properties of soil, the following methods were used: pycnometric, drying to constant weight, cutting ring, sieve with water washing, and pipette ones. The topsoil layer was identified as compacted with satisfactory porosity. The nutrient supply was mainly characterized as medium and high, only low content is recorded in 2022 for nitrate nitrogen (0.3–0.7 mg/100 g of soil). Despite the use of limitedly suitable water for irrigation, no water-soluble salt accumulation was recorded in a meter layer of soil. At the end of the irrigation period in 2023, the soils were classified as non-saline, and as to their granulometric texture depending on the depth – as medium loamy, heavy loamy and light clayey. Despite the fact that in the period from 2022 to 2023, irrigation with water with mineralization of about 1.5 g/L did not lead to the accumulation of water-soluble salts in the soil of the pilot site, it is recommended to organize regular observations of its salt regime. This is justified by that in drier years the precipitation may not be enough to wash out the salts arriving during the growing season with irrigation water into the underlying horizons. | Цель исследований - провести комплексную оценку состава и свойств чернозема южного мицеллярно-карбонатного, орошаемого ограниченно пригодными водами. Исследования проводились на территории пилотного участка, расположенного в Сакском районе Республики Крым недалеко от с. Червоное. В ходе выполнения работ анализировалось состояние водных ресурсов, используемых для полива, и почвы. Оценка пригодности воды для целей орошения проводилась на основе почвенно-мелиоративной классификации. Анализ почвенных условий включал в себя определение: объемной плотности и плотности твердой фазы, гранулометрического состава, рН, расширенного солевого состава водной вытяжки. При определении агрофизических свойств почвы использовались следующие методы: пикнометрический, высушивания до постоянной массы, режущего кольца, ситовой с промывкой водой, пипеточный. Пахотный слой был идентифицирован как уплотненный с удовлетворительной пористостью. Обеспеченность элементами питания в основном характеризовалась как средняя и высокая, только по нитратному азоту в 2022 г. зафиксировано низкое содержание (0,3–0,7 мг/100 г почвы). Несмотря на использование для целей орошения ограниченно пригодных вод, не было зафиксировано накопления водорастворимых солей в метровом слое почвы. На конец поливного периода 2023 г. почвы были отнесены к незасоленным, а по гранулометрическому составу в зависимости от глубины – к среднесуглинистым, тяжелосуглинистым и легкоглинистым. Несмотря на то, что в период с 2022 по 2023 г. проведение поливов водами минерализацией около 1,5 г/л не привело к накоплению водорастворимых солей в почве пилотного участка, рекомендуется организовать регулярные наблюдения за ее солевым режимом. Это обосновано тем, что в более засушливые годы выпадающих осадков может быть недостаточно для вымывания поступающих за вегетационный период с поливной водой солей в нижерасположенные горизонты.

The research purpose is to determine the suitability of domestic wastewater from the town of Novocherkassk for crop irrigation. The materials for the study were samples of wastewater from the Kadamovsky Waste Treatment Plant (KWTP) of various purification rates. The assessment of suitability of wastewater of various purification rates for irrigation was carried out according to their environmental, sanitary-and-hygienic and agrochemical indicators, including the identification of possible degradation potential of wastewater when exposed to soils and fertilizer indicators, based on the crop needs for nutrients. Wastewater from the KWTP was treated separately at mechanical treatment facilities, full-scale biologically co-treated in aeration tank mixers, while the treated wastewater was disinfected with gaseous chlorine and additionally treated in biological ponds. To conduct a laboratory experiment, portions of the studied wastewater were selected from the purification system in fourfold replication at representative technological stages. The samples were examined by chemical and microbiological parameters in accordance with the current regulations and methodological recommendations. A conclusion on ecological, sanitary-hygienic, irrigation and fertilizing characteristics of them is made. Wastewater after mechanical treatment cannot be used as irrigation water, because it has negative sanitary and hygienic indicators. Wastewater after disinfection becomes suitable in use for irrigation purpose, however, in this case, it is recommended to alternate irrigation with wastewater and natural water or to dilute the wastewater in a ratio of 2:1 with water having a composition favorable for irrigation. | Цель исследования - определение пригодности хозяйственно-бытовых сточных вод г. Новочеркасска для орошения с.-х. культур. Материалами для исследования являлись пробы сточных вод с ООО "Кадамовские очистные сооружения" (КОС) разной степени очистки. Оценка пригодности сточных вод разной степени очистки для орошения проводилась по их экологическим, санитарно-гигиеническим и агрохимическим показателям, включая выявление возможного деградационного потенциала сточных вод при воздействии их на почвы и удобрительных показателей, исходя из потребностей в питательных веществах с.-х. культур. Сточные воды КОС проходили раздельную очистку на сооружениях механической очистки, совместную полную биологическую очистку в аэротенках-смесителях, при этом обеззараживание очищенных сточных вод производилось газообразным хлором и доочистка в биологических прудах. Для проведения лабораторного эксперимента из системы очистки были отобраны порции исследуемой сточной воды в четырехкратной повторности на репрезентативных технологических стадиях. Пробы были исследованы по химическим и микробиологическим показателям в соответствии с действующими нормативами и методическими рекомендациями. Сделано заключение об их экологических, санитарно-гигиенических, ирригационных и удобрительных характеристиках. Сточные воды после механической очистки не могут использоваться в качестве оросительных, поскольку имеют негативные санитарно-гигиенические показатели. Сточные воды после дезинфекции становятся пригодными для использования в целях орошения, однако в данном случае рекомендуется чередовать поливы сточной и природной водой либо разбавлять сточную воду в соотношении 2:1 водой благоприятного для орошения состава.