Investigation of sorption materials for the purification of drainage and waste water from rice irrigation systems | Исследование сорбционных материалов для очистки дренажно-сбросных вод с рисовых оросительных систем

Русский. Цель исследования – подбор сорбционных материалов для очистки дренажно-сбросной воды с Сарпинской оросительно-обводнительной системы. Республика Калмыкия является одним из самых засушливых регионов России. Дефицит водных ресурсов наблюдается практически на всей территории республики, поэтому существующие площади орошения используются частично. За последние десятилетия площади посевов, валовые сборы и урожайность риса в Калмыкии значительно снизились. Анализ современной экологической обстановки на рисовых оросительных системах степной части Сарпинской низменности показывает, что из общей площади орошаемых земель (8031 га) 43% (3459 га) находится в удовлетворительном мелиоративном состоянии, а 57% (4572 га) – в неудовлетворительном состоянии по причинам вторичного засоления и осолонцевания. Для улучшения эколого-мелиоративного состояния и дальнейшего успешного развития рисоводства в республике необходима разработка технических решений по очистке и обессоливанию дренажно-сбросных вод с целью последующего их использования в орошении. Для подбора природных минеральных сорбентов были проведены лабораторные исследования по изучению статической и динамической емкости сорбентов, разработан наиболее подходящий для сбросной воды комплекс материалов. Это агроионит, перлит технический, диатомит пищевой и их смеси. Проведена апробация смесей сорбентов в натурных условиях. Сорбционные материалы подбирались исходя из результатов химического анализа профильтрованной воды, учитывался также механизм сорбции. Установили, что применение сорбентов может понизить минерализацию на 68-70%, а также обогатить воду кальцием. Очистка дренажно-сбросной воды позволит использовать эту воду повторно, благодаря чему экономятся водные ресурсы.

Английский. The purpose of the study is the selection of sorption materials for the purification of drainage and waste water from the Sarpinsky irrigation and watering system. The Republic of Kalmykia is one of the driest regions of Russia. The shortage of water resources is observed almost throughout the whole territory of the republic, so the existing irrigation areas are partially used. Over the past decades, the area of crops, gross yields and rice yields in Kalmykia have significantly decreased. An analysis of the current ecological situation in the rice irrigation systems of the steppe part of the Sarpinsky lowland shows that 43% (3459 ha) of the total area of irrigated land (8031 ha) is in a satisfactory reclamation condition, and 57% (4572 ha) is in unsatisfactory for reasons of secondary salinization and alkalinization. To improve the ecological and reclamation state and further successful development of rice farming in the republic, it is necessary to develop technical solutions for the purification and desalination of drainage and waste water with the aim of their subsequent use for irrigation. For the selection of natural mineral sorbents, laboratory studies were conducted to study the static and dynamic capacity of sorbents, the most suitable complex of materials for waste water was developed. These are agroionite, technical perlite, food diatomite and their mixtures. The approbation of sorbent mixtures under field conditions was carried out. Sorption materials were selected based on the results of the chemical analysis of filtered water; the sorption mechanism was also taken into account. It has been found that the use of sorbents can reduce mineralization by 68-70%, as well as enrich water in calcium. Treatment of drainage and waste water will allow reusing this water, thereby saving water resources.