Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрений
. Почвы с рН 5,5-
6,5 должны предварительно известковаться до величины рН, превышающей 6,5.
По мнению Water S. (1991) применение возрастающего количества ОСВ в
Южной Африке на почвах сельскохозяйственного назначения - один из путей
экономически выгодной его утилизации. ОСВ содержит основные элементы
питания растений, в особенности N и Р, микроэлементы (Zn, Cu, Mo, Mn),
улучшает физические свойства почвы, структуру, водоудерживающую
способность, влагоперенос. В ОСВ различных регионов Южной Африки содержание
N варьируется от 15,7 до 58,4 г/кг. Известные преимущества ОСВ могут
проявляться в недостаточной степени в связи с потенциальной опасностью его
для здоровья человека и животных. В ОСВ могут содержаться такие тяжелые
металлы (Cr, Cd, Hg, Cu, Pb, Co, Zn, Mo), патогенные организмы (бактерии,
простейшие, гельминты, вирусы), избыточное количество нитратов, токсические
вещества, пестициды, полихлорированные бифенилы, алифатические соединения,
эфиры, моно- и полициклические ароматические вещества, фенолы, нитрозамины.
Вредное воздействие ОСВ на окружающую среду можно снизить посредством
поддержания рН почвы > 6,5 (путем известкования), использования
рациональной технологии внесения, осуществления контроля качественных
показателей почвы, воды и растений.
На выявление питательной ценности ОСВ, их влияния на свойства почв,
урожай и качественный состав выращиваемых растений направляют усилия многие
американские исследователи. Так, Smith S., Henry C., Harrison R., 1992 г.
провели исследования на 3-х типах почв, с количеством внесенного осадка от
23 до 470 т/га.
Отмечено изменение величин емкости поглощения, содержания
органического углерода, общего азота и тяжелых металлов по профилю почв.
Наиболее высоким оказалось увеличение азота в горизонте А, тогда как в
горизонтах В и С - незначительное. Содержание органического углерода в
целом имело ту же тенденцию к увеличению, но сильно сказывалась суммарная
доза удобрений и распределение ее по годам. Емкость обмена катионов
повышалась по всем горизонтам, отмечено снижение значений рН в горизонте А
и В. Содержание тяжелых металлов, особенно Cd, Cr, Cu, Pb, Zn возрастало
заметно, особенно в горизонте А, и сильно зависело от содержания их в
осадке и норм осадка.
Skausen J., Clinger C., (1993) оценивали эффективность применения ОСВ
на отвалах добычи каменного угля. Отвалы кислые. Применяли известь (4,5
т/га), вносили минеральные удобрения по N 67 Р 134 К 134 и сеяли клевер
красный, овсяницу тростниковую, ежу сборную и лядвенец рогатый. Оценивали
эффективность разового внесения в 1986 г. ОСВ по 0,15, 31 и 64 т/га сухого
вещества, наблюдали за ростом растений и изменением свойств почвы на
отвале. При внесении ОСВ надземная биомасса трав возрастала, хотя доля
бобовых компонентов в травостое уменьшалось из-за большого количества
азота, поступившего с осадком. При внесении высоких норм ОСВ увеличивалось
в почве содержание органического вещества с 1,5 до 2,2%, количество
подвижных форм Си в 4,6, Zn в 5,1, Fе в 1,4, и РЬ в 1,3 раза, но значение
рН почти не изменилось. На нейтральной неразрушенной почве вблизи отвалов с
естественной травянистой растительностью внесение осадка приводило к
повышению продуктивности посевов в 1,5 - 2,8 раза, увеличению содержания в
почве Fe, Cu, Zn, Cd, но в меньшей мере, чем на кислом отвале, величина рН
после внесения осадка слабо изменилась.
Peterson A., Speth P., Corey R. (1992) провели исследования действия
ОСВ на иловатой среднесуглинистой почве с кукурузой. Определили влияние
осадка на урожай кукурузы, содержание питательных веществ в почве и
грунтовых водах. Вносили ежегодно по 6,6 и 13,2 т/га ОСВ в пересчете на
сухое вещество. С 6,6 т/га ОСВ поступало приблизительно азота 200 и фосфора
450 кг/га. Через 12 лет применения по 6,6 и 13,2 т/га ОСВ в почвах
содержалось соответственно 455 и 666 кг/га фосфора. Не отмечено
неблагоприятного влияния на рост растений кукурузы, очень высокого
содержания свинца в почве и на баланс питательных веществ в растении.
Сделаны выводы о возможности дальнейшего применения ОСВ в нормах, не
превышающих потребности кукурузы в азотных удобрениях.
Caslin B. (1988) изучил возможность пополнения запаса микроэлементов
за счет использования органических удобрений на легкой почве с рН 7,8 в
полевом опыте по схеме: контроль (без органических удобрений), внесение при
закладке опыта по 10 т/га навоза или осадка сточных вод. Органические
удобрения вносили весной с последующей заделкой на глубину 25 см, а
минеральные - на всех вариантах в дозе: азот - 56 кг/га, фосфор - 8 кг/га
действующего вещества в форме мочевины и суперфосфата ежегодно, перед
посевом с заделкой дисками. Опытная культура - сорго. В год внесения
органических удобрений урожайность зерна составила на контроле 3,1 ц/га,
при внесении навоза - 16,7, а осадка -33,4 ц/га. Концентрация доступного Fе
в почве на контроле в начале и конце эксперимента оставалась ниже предельно
допустимой. За счет внесения органических удобрений в почве повышалось
содержание доступного фосфора, меди и марганца, что положительно влияло на
урожайность сорго.
Clapp G., Dowdy R., Larson W., Zinden D., Normann C., Halbach T.,
Polta R. (1993) исследовали ОСВ на предмет разработки высокоэффективных
экологически безопасных технологий. Жидкие дигестированные ОСВ вносили на
террасированную водосборную площадь и выращивали кукурузу и канареечник.
Применяли ОСВ в течение 19 лет (в сумме 200 т/га сухого вещества) и
получили высокие урожаи кукурузы. При этом содержание в растениях азота,
фосфора и калия оказалось нормальным. По мере увеличения норм ОСВ в почве
возрастало количество органического и общего азота.
В опытах анализировали периодически содержание питательных веществ в
поверхностных стоках, почве и грунтовых водах. Показано, что ОСВ смогут
быть хорошим источником питательных веществ для растений при экологически
безопасном состоянии среды.
Определенная работа по изучению и использованию ОСВ проводится и в
нашей стране. Результаты исследований, проведенных на дерново-подзолистых
почвах с различными видами ОСВ (Мерзлая Г.Е., Гаврилова В.А., Савельев
И.Б., 1991), свидетельствуют о том, что стоки богаты питательными
элементами, содержание тяжелых металлов в них находится в пределах
допустимых концентраций. Применение ОСВ положительно влияет на урожайность
сельскохозяйственных культур. Прибавки урожая пропашных зерновых культур в
микрополевом опыте от ОСВ в дозе 30 т/га сухого вещества составили 20-25%.
В полевом опыте сбор сена викоовсяной смеси от внесения 10 и 30 т/га ОСВ
повысился соответственно на 6,6 и 19,7%.
Наличие тяжелых металлов в зеленой массе викоовсяной смеси, выращенной
при внесении ОСВ и в почве после ее уборки, в указанных опытах не превышало
ПДК.
Интересен опыт Ставропольского СХИ в совхозе « Константиновский »
Предгорного района с кукурузой на силос. Иловые осадки сточных вод г.
Пятигорск вносили по вариантам: 1 - контроль, 2 - нитрааммофос, 3 - иловый
осадок - 60 т/га, 4- то же - 120 т/га, 5- то же -180 т/га. Агрохимический
анализ почв показал, что содержание гумуса и рН были постоянны во всех
вариантах и во все периоды (соответственно 5,1-5,6% и 7,5-7,8%). Увеличение
содержания в почве фосфора в период уборки урожая, по сравнению с
предшествующим периодом, свидетельствовало о том, что после формирования
репродуктивных органов происходил отток фосфора в почву. В этот период
снижалось количество фосфора в зеленой массе кукурузы (Котти В.К., 1989).
Мусекаев Д.А. и др. (1987), Котти В.К. (1989) установили, что ОСВ г.
Владимир заметно увеличивает сбор клубней картофеля, не способствует
накоплению в картофеле токсических элементов.
В Латвийской РНПО « Плодородие » (Вайцеховска А.А., Анспок С.И., 1990)
полевые опыты в звене севооборота: картофель-кормовая свекла-ячмень провели
на дерново-подзолистой супесчаной, хорошо окультуренной почве. Использовали
ОСВ г. Болдерей с рН 6,9-9,5, содержанием органического вещества 76%, N -
1,39%, K - 1,82%, P - 16,5мг/100г, Ca - 295, Mg - 162,1мг/100г, срок
хранения 4-5 лет. В результате действия и последействия ОСВ за 2 года
нормой 140т/га получено кормовых единиц с 1га 25710, нормой 70т/га - 24980,
контроль - 18857. Авторами рекомендуется использование ОСВ в качестве
удобрений с нормированным содержанием основной группы тяжелых металлов.
В Курском СХИ (Жукова Л.А. и др., 1989) установлено, что ОСВ городских
очистных сооружений в умеренных дозах способен повышать содержание гумуса и
биологическую активность почвы, устойчивость растений к экстремальным
погодным условиям. Оптимальная норма под зерновые под основную обработку -
20т/га, под кукурузу - 40т/га. На 3-й год можно возделывать сахарную свеклу
за счет высокого последействия. Хорошие результаты дает внесение ОСВ под
зяблевую вспашку в сочетании с известью (10/1).
Эффективно сочетание умеренной дозы ОСВ (20 т) с уменьшенной в 3 раза
расчетной дозы NРК. Химический состав сельскохозяйственной продукции,
выращенной с применением указанных норм ОСВ, не хуже контрольных образцов
(Жукова Л.А. и др. 1992, 1993)
Л.И. Сергиенко и др. (1993) в полевых экспериментах изучены
термофильно-сброшенные обезвоженные осадки Саратовской городской станции,
содержащие 25-40% органического вещества
| |  скачать работу |
Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрений |
