Assessment of the suitability of treated household wastewater of the «Kadamovskie» WWTP for irrigation

The purpose of the research is to study the chemical composition of treated domestic wastewater and to assess the potential capability of their use for irrigation purposes. The object of the study is domestic wastewater from the «Kadamovskie» WWTP, Novocherkassk, after mechanical and biological treatment. Research methods included the determination of the wastewater suitability according to the following indicators: the concentration of toxic salts, the ratio of cations, the content of the main biogenic elements (NPK), the irrigation coefficient according to Stebler, the ion exchange coefficient by I.N. Antipov-Karataev and G.M. Kader, sodium-adsorption ratio (SAR), risk of magnesium alkalinization (Sabolch and Darab). For studying the chemical composition of treated domestic wastewater, wastewater samples were taken from the «Kadamovskie» WWTP in Novocherkassk and their chemical composition was determined in an accredited environmental analytical laboratory of the Federal State Budget Scientific Institution RosNIIPM. Based on laboratory results, wastewater is classified as low-mineralized (1.0...3.0 g/dm³), according to the degree of mineralization. Wastewater (after mechanical and biological treatment) belongs to class III and is characterized as satisfactory. In accordance with the soil-reclamation classification, its suitability for irrigation is limited due to the possibility of chloride salinization processes development. According to calculations based on irrigation coefficients, ion exchange coefficients and sodium adsorption ratio, treated domestic wastewater is suitable for irrigation and it doesn’t cause soil salinity hazard (soil alkalization). Thus, it is recommended to consider treated domestic wastewater from the «Kadamovskie» WWTP in Novocherkassk as an alternative source of irrigation water.

household domestic wastewater, assessment of the suitability of wastewater for irrigation, irrigation coefficient, ion exchange coefficient, sodium-adsorption ratio, magnesium alkalinization of soil, assessment of wastewater class

1. Кременской В.И., Вердыш М.В. Сточные воды как перспективный ресурс повышения водообеспеченности Республики Крым // Природообустройство. - 2016. -№ 5. - С. 72-77.

2. Гордин И.В., Чередниченко А.В. Эффективность утилизации сточных вод поливом лесонаждений // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2021. - № 5-2 (56). - С. 15-18.

3. Боровой Е.П. Экологическая оценка полива очищенной сточной водой корнеплодов в Крыму / Е.П. Боровой, Е.А. Ходяков, В.И. Кременский, А.М. Джапарова // Известия ВолГАУ. - 2018. - № 4 (52).

4. Давыдов А.С., Тиньгаев А.В., Шепталов В.Б. Опыт применения сточных вод для орошения // Вестник Алтайского государственного университета. - 2008. -№ 12 (50). - С. 43-45.

5. Иванютин Н.М., Волкова Н.Е. Использование сточных вод - экологическая безопасность Крыма // Вестник Воронежского государственного университета. - Серия «География. Геоэкология». - 2021. - № 4. - С. 69-76. DOI: https://doi.Org/10.17308/geo.2021.4/3752.

6. Волкова Н.Е., Захаров Р.Ю. Использование очищенных сточных вод в Крыму: опыт прошлого, реалии настоящего // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2017. - № 3 (27). - С. 144-159.

7. Заносова В.И., Молчанова Т.Я. Оценка качества подземных вод и степени их пригодности для орошения // Вестник Алтайского ГАУ. - 2017. - № 6 (152). -С. 49-54.

8. Алекин О.А. Основы гидрохимии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1953. - 296 с.

9. Нормы технологического проектирования оросительных систем с использованием сточных вод: НТП-АПК 1.30.03.02-06: утв. Министерством сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации от 1 января 2007 г.: введ. в действие 1 января 2007 г. -М.: Росинформагротех, 2007. - 53 с.

10. Оросительные системы с использованием сточных вод и животноводческих стоков: Пособие к ВНТП 01-98 / Е.А. Ходяков, В.И. Кременской, А.М. Джапарова и др. - М., 1998. - 168 с.

11. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.1.7.573-96. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. - М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997. - 54 с. - URL: https://base.garant.ru/4174947/.

12. Боровой Е.П. Экологическая оценка полива очищенной сточной водой корнеплодов в Крыму / Е.П. Боровой, Е.А. Ходяков, В.И. Кременской, А.М. Джапарова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса «Наука и высшее профессиональное образование». - 2018. - № 4 (52). - С. 49-57. DOI 10.32786/2071-9485-2018-04-7.

13. Антипов-Каратаев И.Н., Кадер Г.М. К методике определения мелиоративной оценки оросительной воды // Почвоведение. - 1969. - № 5. - С. 69-101.

14. Безднина С.Я. Регламентирование и улучшение качества оросительной воды // Повышение качества оросительной воды. - М.: Агропромиздат, 1990. - С. 4-11.

15. Мелиоративное земледелие: Методические указания к лабораторным и практическим занятиям для бакалавров по направлениям «Агрономия» и «Садоводство» / В.П. Василько и др. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - 95 с.

16. Методические рекомендации по контролю за мелиоративным состоянием орошаемых земель. -М.: ВНИИГиМ, 1978. - 107 с.

17. Ковшов Ю.А., Комиссаров А.В. Классификация оросительных вод Республики Башкортостан // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2013. - Т. 15, № 3 (4). - С. 1311-1314.

18. Буданов М.Ф. Система и состав контроля за качеством природных и сточных вод при использовании их для орошения. - Киев, 1970. - 48 с.

19. Маматов С.А., Умаров Х.У., Мацура М.Е. Критерии пригодности сточных вод на орошение сельхозкультур // Материалы Республиканской научно-практической конференции, г. Ташкент, 12 декабря 2011 г. -Ташкент, 2011. - С. 70-76.

20. Сабольч И., Дараб К. Прогноз и предотвращение процессов вторичного засоления при орошении Венгерской низменности // Почвоведение. - 1972. - № 1.

21. Заносова В.И., Макарычев С.В., Павлов С А. Оценка качества оросительных вод Южно-Приалейской степи Алтайского края // Природообустройство. - 2010. -№. 1. - С. 28-33.

22. Максименко В.П., Зайцев С. А. Регулирование качества поливной воды на оросительных системах // Природообуствойство. - 2011. - № 5. - С. 15-20.

23. Безднина С.Я. Принципы и методы оценки качества воды для орошения // Мелиорация и водное хозяйство. - 1989. - № 8. - С. 23-24.

24. Иванютин Н.М., Подовалова С.В. Оценка минерального состава и токсичности очищенных сточных вод Крыма как альтернативного источника воды для орошения // Таврический вестник аграрной науки. - 2018. - № 1 (13). - С. 53-64.