Перспективы использования осадка сточных вод при биологической рекультивации нарушенных земель

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Перспективы использования осадка сточных вод при биологической рекультивации нарушенных земель

С.Д. Правкин; Т.В. Хабарова

Аннотация

Изучали влияние обезвоженного осадка сточных вод установки биологической очистки ЗАО «РНПК» на эколого-агрохимические свойства серой лесной почвы и агрозема светло-серого, сформированного на отработанном торфянике. Результаты исследований показали, что внесение ОСВ при возделывании ярового рапса и овса стимулирует активность почвенно-биотического комплекса изучаемых почв, изменяет реакцию почвенного раствора. При увеличении дозы внесения ОСВ наблюдается тенденция к накоплению валового содержания тяжелых металлов.

сточный вода почва агрохимический

Abstrakt

The influence of the dry foots of the «RNPK» Joint-stock company's sewages on the ecological and agrochemical condition of the gray forest soils and agricultural soils, which have been formed on the exhausted peat bogs, has been studied. Analysis showed that effluent treatment run during spring rape and oats cultivation stimulates soil-biotic complex activity of the investigated soils, affects on the soils' pH. Further effluent treatment dosage increase leads to the accumulation of heavy metals.

Актуальной экологической проблемой Рязанской области является утилизация осадков сточных вод, накопление которых ведет к ухудшению экологической ситуации в регионе.

В то же время данный вид отходов является потенциальным органическим ресурсом из-за высокого содержания сапрофитной микрофлоры, органических и минеральных веществ и может быть использован в качестве органического удобрения при выращивании сельскохозяйственных культур, повышении почвенного плодородия, биологической рекультивации деградированных и нарушенных земель, общая площадь которых в области составляет 13,4 тыс. га.

Восстановлению подлежат земли, занятые под выемки карьеров, выработки торфа, деформированные поверхности шахтных полей, породные отвалы шахт и карьеров, гидроотвалы и шламохранилища, транспортные коммуникации ликвидированных предприятий и отдельных объектов, загрязненные участки на нефтяных, газовых и соляных месторождениях и другие земли.

В связи с вышесказанным на кафедре агроэкологии, сельскохозяйственной мелиорации и защиты растений РГАТУ в 2008 г. проводились исследования по изучению влияния обезвоженного осадка сточных вод (ОСВ) установки биологической очистки ЗАО «РНПК» на эколого-агрохимические свойства серой лесной почвы и агрозема светло-серого на погребенном сильно разложившемся ожелезненном торфяном горизонте перегнойно-минерального, сформированного на отработанном торфянике.

Исследования проводились в полевых мелкоделяночных опытах, которые закладывались на опытном полигоне Мещерского филиала ВНИИГиМ в Рязанском районе Рязанской области и опытном поле РГАТУ в учхозе «Стенькино».

В опытах использовался обезвоженный осадок сточных вод установки биологической очистки ЗАО «РНПК». Расчет доз ОСВ проводился на сухое вещество с учетом влажности осадка по ГОСТ Р 17.4.3.07. - 2001. Осадок вносили вручную перед посевом сельскохозяйственных культур: ярового рапса сорта Ратник, овса сорта Скакун, вико-овсяной смеси. Технология выращивания культур общепринятая, повторность в опытах четырехкратная. Общая площадь в опытах - 50 м², учетная - по 35 м² .

Таблица 1 Схема опытов:

Эколого-агрохимические свойства агрозема оторфованного и серой лесной почвы изучались общепринятыми методами по следующим показателям:

суммарная биологическая активность и ферментативная активность по степени разложения льняного полотна и количеству накопленных свободных аминокислот за 30 дней вегетационного периода;

агрохимический состав (массовая доля влаги, общего, нитратного, аммиачного азота, фосфора, калия, органического вещества, рН, гидролитическая кислотность, обменная кислотность);

содержание валовых форм тяжелых металлов (медь, цинк, никель, кадмий, свинец, хром, ртуть, мышьяк) и нефтепродуктов.

Отбор проб почвы проводили сразу после уборки культур в августе 2008 г.

Анализ результатов свидетельствует о том, что внесение ОСВ стимулировало активность почвенно-биотического комплекса изучаемых почв, что проявилось во всех вариантах опытов в увеличении убыли массы льняного полотна и количества свободных аминокислот по сравнению с контролем по мере повышения дозы внесения осадка (рис. 1, 2).

Рис. 1. Влияние осадка сточных вод на суммарную биологическую активность агрозема в посевах ярового рапса и овса

Рис. 2. Влияние осадка сточных вод на ферментативную активность агрозема в посевах ярового рапса и овса

Наибольший эффект от внесения ОСВ наблюдался в посеве ярового рапса на агроземе светло-сером, где количество свободных аминокислот в почве в вариантах с дозой внесения 3…27 т/га превысило контрольные значения в 5, 7, 14 раз, а степень разложения льняного полотна увеличивалась на 7, 9, 20 %.

В опыте с посевом овса максимальное повышение биологической активности почвы за 30 дней вегетационного периода наблюдалось при внесении ОСВ в дозе 3 т/га.

Убыль массы льняного полотна на серой лесной почве (посев викоовса) за 30 дней превысила контрольное значение лишь на 4,5 %.

Результаты изучения влияния обезвоженного осадка сточных вод на химический состав почвы показали, что под влиянием осадка за период вегетации овса, ярового рапса и викоовсяной смеси в агроземе и серой лесной почве увеличилось содержание аммиачного и нитратного азота, что, связано с активизацией азотного обмена за счет повышения микробиологической активности почвы.

На участках с агроземом оторфованным (посев овса и рапса) наблюдалась некоторая тенденция к подкислению - значения рН изменялись с 6,2…5,0 под овсом и с 6,1…5,75 под яровым рапсом. При тех же нормах внесения ОСВ (3, 9, 27 т/га) на серой лесной почве (посев викоовсяной смеси) реакция почвенного раствора изменялась от средне-кислой (4, 95) в контроле, до слабокислой (5,1…5,35) в опытных вариантах. Содержание макроэлементов (фосфора и калия) в почве под действием осадка практически не изменялось (рис. 3).

Рис. 3. Влияние ОСВ на агрохимический состав агрозема (посев ярового рапса)

Валовое содержание меди, цинка, никеля, кадмия, свинца, ртути, мышьяка в почве опытных участков при внесении осадка соответствовало санитарно-гигиеничес-ким нормативам (ОДК, ПДК). Превышение допустимых значений в 1,53 раза наблюдалось по хрому в серой лесной почве в варианте с внесением дозы ОСВ 27 т/га.

На основании проведенных исследований можно сделать предположение о том, что использование

осадка сточных вод установки био-

логической очистки - перспективное направление при рекультивации нарушенных земель и требует дальнейшего глубокого изучения.

Размещено на Allbest.ru