Уханёва М.
И., асп., Хоботова Э. Б., д.х.н.
Харьковский
национальный автомобильно-дорожный университет
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ УТИЛИЗАЦИИ КОМПОСТА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Отходы производства азотно-фосфорных
минеральных удобрений являются наиболее крупнотоннажными отходами химического
промышленного комплекса. Они отрицательно влияют на качество почв и в целом на
окружающую среду (ОС). Загрязнение ОС комплексом сопутствующих соединений
вызывает их накопление в поверхностных и почвенных водах и в сельскохозяйственных
культурах.
Целью данного исследования являлось
изучение возможности утилизации компоста – отхода производства азотно-фосфорных
удобрений – из отстойников Изюмского предприятия в сельском хозяйстве с целью
минимизации убытка, причиняемого предприятием окружающей среде.
Исследования проводили на
кислых дерново-подзолистых почвах Харьковской области. На участках, где
выращивался салат, вносили разные количества компоста (при соблюдении других
равных условий). Дозы внесения составляли 0,4; 0,8; 1,3 и 1,9 кг·м-2.
По окончании исследования длительностью 1,5-2 месяца определяли прирост живой
массы растений и накопление химических элементов в почве и растениях.
Отбор образцов почв проводили с верхнего
горизонта (0-20 см). Отбор, обработку и сохранение образцов почв и растений
осуществляли в соответствии со стандартами.
Анализы отобранных образцов выполнены с
помощью нейтронно-активационного, рентгенофлуоресцентного,
атомно-абсорбционного и потенциометрического (с применением ионоселективных
электродов) методов. Анализ образцов проводили по стандартным методикам с
использованием отечественных и международных стандартных образцов.
Содержание химических
элементов в почве и листьях салата в зависимости от внесённой дозы компоста представлено в табл. 1.
Следует отметить, что урожайность салата при максимальных дозах внесения
компоста увеличивалась в 1,4-1,6 раза, но при этом в почве происходило
накопление практически всех исследованных микроэлементов. Например,
концентрация хрома превысила фоновое значения в 10 раз, а железа, мышьяка и
сурьмы – в 3-4 раза. Исключение
составлял бром, концентрация которого стала ниже фонового значения.
Таблица 1 – Содержание
химических элементов в почве и листьях салата в зависимости от внесённой дозы
компоста
|
Доза, кг·м-2 |
Содержание, % |
Содержание, мг·кг-1 |
|||||||||||||
|
Na |
K |
Ca |
Fe |
Sc |
Cr |
Co |
As |
Br |
Sb |
La |
Ce |
Sm |
Th |
U |
|
|
Почва (n = 25) |
|||||||||||||||
|
Контроль |
0,30 |
1,1 |
1,0 |
0,9 |
3,3 |
30 |
5,5 |
3,3 |
4,5 |
0,85 |
12 |
22 |
2,2 |
3,5 |
1,4 |
|
0,4 |
0,27 |
1,1 |
0,95 |
0,8 |
3,0 |
36 |
5,9 |
5,1 |
60 |
1,1 |
12 |
21 |
2,2 |
3,2 |
1,4 |
|
0,8 |
0,32 |
1,1 |
1,0 |
1,1 |
3,5 |
40 |
6,6 |
6,0 |
5,1 |
2,1 |
13 |
29 |
2,4 |
3,6 |
1,4 |
|
1,3 |
0,90 |
1,6 |
1,4 |
3,0 |
6,6 |
160 |
11 |
8,4 |
3,4 |
2,3 |
26 |
43 |
5,1 |
5,6 |
2,0 |
|
1,9 |
0,60 |
1,4 |
1,6 |
3,8 |
1,.4 |
300 |
11 |
11 |
2,5 |
3,7 |
33 |
55 |
7,5 |
6 |
2,9 |
|
Листья салата (n = 25) |
|||||||||||||||
|
Контроль |
0,8 |
2,8 |
1,0 |
0,2 |
0,4 |
4,9 |
0,6 |
0,07 |
3,0 |
0,15 |
1,9 |
2,7 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
|
0,4 |
0,8 |
2,9 |
1,0 |
0,17 |
0,4 |
5,6 |
0,7 |
0,08 |
2,8 |
0,15 |
2,3 |
3,0 |
0,3 |
0,4 |
0,2 |
|
0,8 |
1,0 |
3,1 |
1,2 |
0,28 |
0,5 |
9,5 |
0,9 |
0,08 |
2,6 |
0,15 |
2,6 |
4,7 |
0,5 |
0,5 |
0,3 |
|
1,3 |
1,6 |
2,1 |
2,4 |
0,31 |
0,9 |
20 |
1,0 |
0,25 |
3,1 |
0,27 |
3,4 |
5,8 |
0,6 |
0,7 |
0,3 |
|
1,9 |
1,4 |
1,9 |
2,3 |
0,34 |
0,9 |
21 |
1,2 |
0,43 |
3,0 |
0,25 |
3,5 |
6,1 |
0,6 |
0,7 |
0,3 |
В растениях по мере увеличения
дозы компоста также происходило накопление всех исследуемых элементов за
исключением калия. В первую очередь, следует отметить повышение содержания
мышьяка и сурьмы, концентрации которых приближались к ПДК для пищевых продуктов
(0,3 мг·кг-1). Однако накопление микроэлементов в растениях имеет
немного другой характер, чем в почве. Для того, чтобы более ясно представить
закономерности этого накопления, нами были рассчитаны коэффициенты накопления
микроэлементов в растениях по формуле:
Кн = Cр/Cп, (1)
где Кн – коэффициент накопления
данного химического элемента в растениях; Cр – концентрация этого элемента в растениях; Cп –
содержание его в почве.
Зависимость накопления
химических элементов в листьях салата от величины дозы внесения компоста
представлена на рис. 1. Установлено, что максимум накопление Na, K, Fe, Cr и
ряда необходимых для растений микроэлементов отвечает дозе внесения компоста
равной 0,8 кг·м-2. При дальнейшем увеличении дозы происходит
снижение уровня поглощения элементов, что, к сожалению, нельзя сказать о
мышьяке и броме, уровень поглощения которых растениями монотонно растёт с
увеличением дозы внесения компоста.
|
Коэффициент накопления, Кн |
|
|
Рисунок 1 – Зависимость накопления
химических элементов в листьях салата от величины дозы внесения компоста
Таким образом, несмотря на рост
урожайности салата при внесении компоста из отстойников предприятия, стоит
признать нецелесообразным применение этого вида отходов как удобрения
вследствие накопления ряда токсичных микроэлементов в почве и тканях растений.