Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрений
жай и улучшается
качество растений. Элементы редкоземельные у животных концентрируются
преимущественно в костях (Дробков А.А., 1958).
В почве много содержится титана, но он находится в ней в
труднорастворимой форме. В растениях его ничтожно мало. Титан обнаружен в
крови и костях человека и животных. Какую роль играет титан в жизни
организмов, выяснено также недостаточно.
Биологическая активность микроэлементов в организмах наиболее тесно
связана с такими органическими соединениями, которые играют важную роль в
обмене веществ и в регулировании жизненных процессов, как например,
ферментами, некоторыми витаминами, дыхательными пигментами, гормонами и
т.д. Указанные соединения тесно связаны в эндокринной системой органов:
щитовидной железой, гипофизом, поджелудочной железой и т.д. Развитие
исследований в этом направлении крайне необходимо. Весьма актуально также
изучение роли и значения таких мало изученных в биологии микроэлементов,
как стронций, кадмий, хром, цирконий, цезий, ванадий, мышьяк, олово,
висмут, теллур и др.
При возделывании сельскохозяйственных культур наряду с основными
элементами питания, происходит и вынос микроэлементов с урожаем. Г.Н. Попов
и др. (1984) установили, что в условиях Среднего Поволжья повышен вынос
микроэлементов сахарной свеклой, подсолнечником и бобовыми культурами.
Абсолютное содержание их в сахарной свекле в 4-8 раз больше, чем в урожае
яровой пшеницы. Подсолнечник потребляет особенно много бора, меди, цинка и
молибдена. Люцерна и горох выносят с 1 га из почвы 82-398 г бора и 4,5-7,3
г молибдена. Зерновые культуры накапливают эти элементы в гораздо меньших
количествах: 20-30 г/га бора, 0,9-1,7 г молибдена. Таким образом, по выносу
микроэлементов применительно к Среднему Поволжью установлены те же
закономерности, которые известны агрономической науке в отношении
макроэлементов: технические культуры поглощают их в гораздо больших
количествах, чем зерновые.
Общий вынос микроэлементов и расход их на единицу продукции могут
изменяться в значительных пределах в зависимости от урожайности
сельскохозяйственных культур, количества и соотношения питательных веществ
в почвенном растворе, влажности почвы и ее важнейших агрономических
свойств, уровня агротехники и других факторов.
Почвенный покров Поволжья неоднороден. По направлению с севера на юг
сменяются: дерново-подзолистые и серные лесные почвы, черноземы
оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные, темно-
каштановые, каштановые, светло-каштановые и бурые почвы. Среди каштановых и
бурых почв имеется много солонцов.
Наиболее низким содержанием большинства микроэлементов
характеризуется дерново-подзолистые и серные лесные почвы. Как правило, в
них мало бора, меди, кобальта, молибдена. Марганца и цинка в этих почвах
больше, чем в обыкновенных и типичных черноземах.
В лесостепной зоне Поволжья низкая обеспеченность
микроэлементами характерна для черноземов оподзоленных, а в ряде случаев и
выщелоченных. Вместе с дерново-подзолистыми, серыми лесными почвами и
черноземами карбонатными они нуждаются в первоочередном применении
микроудобрений.
Одним из источников пополнения почв необходимыми
микроэлементами могут быть осадки городских сточных вод. По литературным
данным (Ильин В.Б. и др., 1991) содержание микроэлементов в ОСВ колеблется
в достаточно широких пределах: медь 50-4000, цинк 70-40000, марганец 60-
4000, кобальт 2-300 мг на 1 кг сухого вещества.
Установлено (Попов Г.П. и др., 1984), что с урожаями
сельскохозяйственных культур на уровне 30-35 ц зерновых, 200-300 ц
картофеля и 50-60 ц сена с 1га ежегодно выносится по 100-600 г цинка и
марганца, 30-200 г меди, 1-6 г кобальта, 3-15 г молибдена. Расчеты
показывают, что внесение 1-4 т сухого вещества ОСВ с содержанием указанных
элементов на уровне ПДК может на 8-10 лет обеспечить бездефицитный баланс
микроэлементов в севообороте. Это очень важно, поскольку почвы с низкой
обеспеченностью микроэлементами составляют в различных районах страны от 10
до 40% пашни, а промышленное производство микроудобрений весьма ограничено.
1.4. Гигиенические аспекты применения ОСВ
В последнее время в специальной научной и сельскохозяйственной
литературе появился термин "тяжелые металлы", который сразу же приобрел
негативной звучание. С ним связано представление о чем-то токсичном,
опасном для живого, будь то животные или растения. Тяжелые металлы - группы
химических элементов, имеющих плотность более 5 г /куб. см. Термин
заимствован из технической литературы, где металлы классифицируются на
легкие и тяжелые. Для биологической классификации правильнее
руководствоваться не плотностью, а атомной массой, т.е. к тяжелым относить
металлы с атомной массой более 40 (Алексеев Ю.В., 1987). Представление об
обязательной токсичности тяжелых металлов является заблуждением, так как в
эту же группу попадают медь, цинк, молибден, кобальт, марганец, железо-
элементы, большое позитивное биологическое значение которых давно
обнаружено и доказано. Важны концентрации в которых они необходимы живым
организмам. Справедливее использовать термин "тяжелый металл" в случае,
когда речь идет об опасных для животных организмов концентрациях элемента с
относительной массой более 40. Микроэлементом он становится тогда, когда
находится в почве, растении, организме животных и человека в нетоксичных
концентрациях или используется в малых количествах как удобрение или
минеральная добавка к корму.
Однако, имеется группа металлов, за которыми закрепилось только одно
негативное понятие - «тяжелые», в смысле «токсичные». Такая группа включает
ртуть, кадмий и свинец. По общему мнению их считают наиболее вероятными и
опасными загрязнителями окружающей среды, так как они широко используются в
промышленности и на транспорте.
В культурном ландшафте наибольшее распространение имеют цинк, свинец,
ртуть, кадмий, хром. Набор металлов, поступающих в ландшафт, зависит прежде
всего от характера человеческой деятельности в данном регионе. При сильном
развитии автомобильного транспорта и при наличии густой сети автомобильных
дорог, реально ожидать обогащения ландшафта свинцом, поступающим в
окружающую среду от двигателей внутреннего сгорания.
Поступление в среду кадмия может быть связано с широким использованием
в сельском хозяйстве фосфатов, содержащих указанный элемент в виде примеси.
Ртуть в культурном ландшафте появляется в результате использования ее
соединений в качестве фунгицидов и при производстве целлюлозы. Не исключено
попадание ртути в почву с компостом из бытового мусора, содержащего
использованные люминесцентные лампы.
Хром оказывается в окружающей среде в результате применения в качестве
удобрений осадков сточных вод канализации городов с развитой часовой,
кожевенной и тяжелой промышленностью, а также при известковании почв
шлаками металлургических производств, содержащих этот элемент.
Обогащение ландшафта цинком может произойти при
систематическом использовании в качестве органических удобрений осадков
сточных вод городов, а также при сжигании на полях отходов резины.
Уран, торий, радий могут поступать в растения из почвы за счет
фосфатных минеральных удобрений, а также из атмосферы в местах, где в
больших количествах сжигается каменный уголь. Стабильный стронций поступает
в ландшафт с простым суперфосфатом и фосфогипсом, полученными из апатитов.
Заметное загрязнение среды медью наблюдается в местах
интенсивного виноградства, где этот элемент широко используется для борьбы
с заболеваниями растений. В ландшафтах, практически не затронутых
хозяйственной деятельностью, содержание тяжелых металлов незначительное.
Кадмий сопутствует цинку и часто обнаруживается вместе с ним, образует
многочисленные основные, двойные и комплексные соединения. В загрязненных
почвах он содержится в количествах, равных десятым долям миллиграмма на
килограмм.
Ртуть относится к весьма редким элементам и в природе мигрирует
преимущественно в газообразном состоянии и в водных растворах. В ландшафте,
в основном, рассеивается и лишь в незначительном количестве может
сорбироваться глинами и илами. В чистых почвах ее содержание составляет
сотые доли миллиграмма на килограмм, а в почвах интенсивного хозяйственного
использования достигает миллиграммов.
Свинец является наиболее распространенным элементом. В
агроландшафте он преимущественно мигрирует в бикарбонатной форме, а также в
органических комплексах. Свинец легко адсорбируется глинами, и в них его
содержание повышено. В условиях промывного типа водного режима (в таежных и
других ландшафтах влажного климата) наблюдается некоторая подвижность
свинца, но значительно меньшая, чем кадмия, цинка и меди.
Знание природных концентраций тяжелых металлов в почвах и растениях
дает возможность судить о состоянии чистоты или загрязненности и принимать
меры, направленные на сохранение почвенного плодородия и качества
растениеводческой продукции. В.П. Цемко с соавторами (1980) предлагает
следующую группировку почв по степени загрязнения: к слабо загрязненным
относятся почвы с содержанием элемента от 2 до 10 к
| |  скачать работу |
Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрений |
