WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |

«В.И. Титова, М.В. Дабахов, Е.В. Дабахова ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ ВТОРИЧНОГО МАТЕРИАЛЬНОГО РЕСУРСА В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ...»

-- [ Страница 4 ] --

Аналогичные результаты были получены в обсуждаемых ранее результа тах лабораторного эксперимента. Увеличение дозы холодной барды дало от четливое ухудшение состояния растений и снижение урожайности, что указы вает на токсичность изучаемого материала.

Здесь, однако, уместно отметить два условия постановки данного экспе римента, чтобы более адекватно трактовать полученные результаты:

достаточно раннюю стадию развития растений, на которой опыт был за вершен, что не позволило выявить особенности развития растений на удобренных вариантах в течение вегетационного сезона;

тот факт, что культура была высеяна в почву сразу после внесения барды, т.е. почва не прошла период компостирования с изучаемым отходом, в ре зультате чего токсичный эффект на растения мог быть значительно сни жен, а, возможно, и сведен к нулю.

Для полной же характеристики состояния фитоценоза культурных расте ний необходимо проведение более длительного эксперимента, который позво лит дать более достоверную оценку удобрительной ценности барды и устано вить оптимальные дозы ее внесения.

В дальнейшем на кафедре агрохимии и агроэкологии была проведена се рия вегетационных опытов с зерновыми культурами, в рамках которых изуча лись следующие аспекты:

влияние возрастающих доз барды спиртовой на урожайность и качество яровой пшеницы и овса;

эффективность совместного действия барды спиртовой и минеральных удобрений на фоне известкования и без него;

продуктивность и экологическое состояние почвы с участка утилизации барды спиртовой (поля, где длительное время барда сливалась на поверх Результаты экспериментов подтвердили перспективность применения барды спиртовой в качестве удобрения и необходимость разработки безопасной технологии ее утилизации.

Объектом исследования являлся фугат, получаемый в процессе перера ботки барды спиртовой на ОАО «Арзамасспирт» Нижегородской области. Хи мический состав фугата сходен с составом проанализированной выше барды и отличается несколько меньшей концентрацией основных элементов питания растений.

На первом этапе исследования были проведены эксперименты по опреде лению фитотоксичности фугата и его различных разведений дистиллированной водой. Схема исследований аналогична таковой в опытах с бардой, поэтому ниже приводятся только основные выводы:

свежий фугат не обладает фитотоксичностью и стимулирует развитие растений, увеличивая массу проростков и их длину. По мере возрастания кратности разбавления изучаемого отхода водой положительный эффект снижается;

фугат после длительного хранения оказывает острый фитотоксический эффект, который, однако, заметно снижается по мере увеличения степени разбавления исходного продукта.

Наибольший интерес в данном случае представляет вторая часть исследо ваний – изучение влияния различных приемов внесения фугата на продуктив ность зеленой массы озимой пшеницы, которое проводилось в вегетационном опыте (сосуды Митчерлиха на 5 кг почвы).

Схема опыта предполагала изучение собственно фугата (фугат чистый);

фугата, нейтрализованного КОН и фугата, нейтрализованного NH4ОН. Нейтра лизация проводилась с целью улучшения удобрительных свойств отхода, пла нируемого к утилизации в сельскохозяйственном производстве, основным не достатком которого, как было показано выше, является повышенная кислот ность. В качестве нейтрализующих материалов были выбраны химические агенты, содержащие в своем составе основные элементы питания растений – азот и калий. В связи с этим при нейтрализации фугата не только снижалась степень его кислотности, но и увеличивалась питательная ценность. Объемы нейтрализующих материалов определяли опытным путем (доведением фугата до 6,8 единиц рН). На нейтрализацию каждых 100 мл фугата было затрачено 16 мл 1 n КОН и 17 мл 1 n NH4ОН.

Кроме этого, в опыте изучали возможность использования фугата в каче стве основного удобрения и возможность внесения его в подкормки. Для ос новного внесения использовали фугат после его длительного хранения, а для подкормок – свежий фугат. Оба приема использования в отношении данного отхода являются весьма актуальными, в связи с чем при постановке экспери мента исходили из следующей гипотезы.

Основная масса фугата, накопленная в зимнее время года, может быть внесена весной под основную обработку почвы. В летнее время, когда длитель ное хранение отхода при высоких температурах может сопровождаться разви тием неблагоприятных микробиологических процессов, целесообразно исполь зование свежего фугата для подкормок сельскохозяйственных культур. Фугат, накопленный в августе-сентябре, также может использоваться в качестве ос новного удобрения под зяблевую обработку почвы. Причем на почвах легкого гранулометрического состава предпочтение следует отдавать весеннему, а на тяжелых – осеннему внесению фугата. Весеннее применение фугата, макси мально приближенное к началу вегетации культур, позволяет предотвратить непроизводительные потери биогенных элементов и, следовательно, сократить загрязнение ими окружающей среды. Однако внесение большого объема жид кости в почву весной может привести к ее избыточному увлажнению и задерж ке сроков сева (посадки) сельскохозяйственных культур. В связи с этим исполь зование данного приема эффективно на легких почвах с хорошей водопроница емостью и относительно низкой водоудерживающей способностью. Что же ка сается тяжелых почв, то вероятность потери из них биогенных элементов, вне сенных осенью, невелика в силу их высокой емкости поглощения, а вот воз можность их избыточного переувлажнения весной весьма очевидна.

Для имитации основного внесения перед набивкой вегетационного сосуда 400 мл фугата (данная величина приблизительно соответствует дозе 200 м3/га) перемешивали с 5 кг почвы. Посев озимой пшеницы осуществляли через неде лю, когда почва в сосуде достигла физиологической спелости (изначально по лученный субстрат характеризовался избыточным увлажнением).

Наблюдения за почвой в этот промежуток времени показали следующее:

в сосудах, где был внесен нейтрализованный фугат, ее поверхность на 2 е-3ьи сутки покрылась колониями микроорганизмов, которые образовали белый плеснеобразный налет. При этом наиболее интенсивный рост микрофлоры за фиксирован в вариантах с внесением фугата, нейтрализованного NH4ОН. По верхность сосудов, где отход не вносился или вносился без нейтрализатора, оставалась чистой.

В каждый сосуд было высеяно по 50 растений. Через 8 дней после всхо дов провели прореживание и в каждом сосуде оставили по 15 растений. Это ко личество сохранилось и на момент уборки культуры.

Для вычленения влияния собственно основного внесения фугата на ско рость нарастания биомассы озимой пшеницы через 18 дней после всходов часть вариантов опыта (контроль, фугат, фугат + КОН, фугат + NH4ОН) была убрана.

На остальных вариантах осуществили три подкормки: на 18й, 28й и 38й день ве гетации растений. Доза фугата при проведении каждой подкормки составляла 250 мл на сосуд (~ 120 м3/га).

Подкормку (орошение) жидкостью можно осуществлять различными способами: внося удобрения внутрипочвенно (данный метод наименее распро странен из-за недостатка специализированной техники), распределяя жидкость по поверхности почвы (например, напуск по бороздам) и выливая ее сверху на вегетирующие растения (например, дождевание).

Поскольку способ подкормки во многом определяет ее эффективность, в схему опыта были включены варианты, имитирующие различные технологии:

полив растений под корень (фугат I;

фугат + КОН I;

фугат + NH4ОН I) полив сверху (фугат II;

фугат + КОН II;

фугат + NH4ОН II).

Причем, как и в случае основного внесения, для подкормки использова лись фугат чистый и фугат нейтрализованный. В контрольном варианте вместо фугата использовалась дистиллированная вода.

Для стимулирования ростовых процессов на начальных этапах развития растений, как в контроле, так и во всех остальных вариантах опыта, была вне сена стартовая доза минеральных удобрений по 0,1 г/кг почвы азота (раствор аммиачной селитры), фосфора (двойной суперфосфат) и калия (раствор хлори стого калия). Полная схема опыта и условное обозначение вариантов приведе ны в таблице 33.

33. Схема опыта и условное обозначение вариантов в опытах с фугатом Фугат + КОН I NРК;

фугат, нейтра- фугат, нейтра Фугат + NH4ОН I NРК;

фугат, нейтра- фугат, Опыт проводился на светло-серой лесной легкосуглинистой почве. Дан ная почва широко распространена в районе планируемой утилизации отхода и характеризуется невысокой устойчивостью к антропогенным воздействия. Со ответственно, на ней более рельефно проявятся как потенциальные удобри тельные свойства фугата, так и его возможное негативное влияние на почвенно биотический комплекс. Исходная характеристика почвы на момент закладки опыта представлена в таблице 34.

34. Агрохимические свойства почвы на момент закладки опыта Первые всходы растений появились на 5-6ые сутки после посева. Причем энергия прорастания семян (скорость появления проростков) и всхожесть (ко личество проросших семян) заметно различались по вариантам опыта. Раньше всего всходы появились в варианте с внесением чистого фугата, здесь же отме чалось наибольшее количество проростков (96-98 % от общего количества по сеянных семян). С запозданием на 1-2ое суток появились всходы на вариантах с применением нейтрализованного фугата, причем в вариантах с использованием для нейтрализации КОН скорость появления и количество проростков было не сколько выше, чем в случае использования NH4ОН. Позднее всего всходы по явились на контрольном варианте. По мере развития растений визуальная раз ница между вариантами опыта несколько сгладилась.

Через 18 дней зеленая масса озимой пшеницы в части сосудов была убра на и учтена. В оставшихся сосудах проведена подкормка согласно схеме опыта.

Характеристика фитомассы озимой пшеницы на момент уборки первой части опыта (варианты, в которых изучалось влияние основного внесения фуга та на скорость нарастания зеленой массы опытной культуры) приведены в таб лице 35.

35. Влияние основного внесения фугата на фитомассу озимой пшеницы Результаты свидетельствуют, что внесение чистого фугата позволило практически вдвое увеличить урожайность зеленой массы опытной культуры по сравнению с контрольным вариантом. Внесение фугата, нейтрализованного КОН, было менее эффективным по сравнению с внесением отхода в чистом ви де. Тем не менее масса растений, убранных с варианта «Фугат + КОН», была существенно выше, чем на контроле (прибавка составила 50 %). И лишь вари ант с использованием фугата, нейтрализованного NH4ОН, не отличался от кон трольного. Отсутствие положительного эффекта на этом варианте может быть обусловлено следующими причинами: интенсивным развитием специфической микрофлоры, выделяющей токсичные для растений продукты жизнедеятельно сти (именно здесь наблюдалось наиболее бурное развитие микроорганизмов на поверхности почвы) и токсическим действием иона аммония, в значительных количествах поступающего с фугатом. Тем не менее, говорить об отрицатель ном действии фугата, нейтрализованного водным раствором аммония, на раз витие растений некорректно, так как урожайность, полученная на данном варианте, не меньше, чем на контрольном.

Анализ морфологической характеристики фитомассы свидетельствует, что возрастание общей урожайности происходило не столько за счет увеличе ния высоты растений, сколько за счет увеличения массы одного растения. Так, вариант с использованием чистого фугата был единственным, где высота рас тений в среднем больше, чем на контроле. При этом прибавка к контролю со ставила всего 26 %, в то время как масса одного растения здесь же выросла на 88 %. Растения на варианте с внесением в почву фугата, нейтрализованного КОН, по высоте существенно не отличались от растений контрольного вариан та, зато по массе одного растения превышали последние на 48 %. Подобная тенденция в отношении озимых культур является весьма положительной, так как растения с относительно меньшей высотой, но большей массой, лучше подготовлены к перезимовке.

Влияние совместного основного внесения фугата и подкормок им на фи томассу озимой пшеницы может быть проиллюстрировано данными, приведен ными в таблице 36.

36. Влияние основного внесения фугата и подкормок на фитомассу озимой пшеницы После проведения полива в оставшихся опытных сосудах практически сразу же произошли заметные изменения в состоянии фитоценоза. В вариантах с использованием для подкормки чистого фугата (вар. 2, 5) произошло резкое увеличение скорости нарастания зеленой массы, было отмечено более раннее (по сравнению с остальными вариантами) начало фазы кущения. В вариантах с использованием нейтрализованного фугата после проведения подкормки дож деванием на листьях растений появились округлые желтые пятна с темной се рединой (что естественно сопровождалось некоторым замедлением роста) – по вреждения растений типа ожогов.

После второго полива растения в вариантах с чистым фугатом замедлили рост. Усилился негативный эффект от полива дождеванием нейтрализованным фугатом: увеличилось количество пятен на листовой поверхности растений, нижние листья стали желтеть. Более того, некоторое количество пятен появи лось и в вариантах, где подкормка нейтрализованным фугатом проводилась под корень. После третьего полива негативные изменения затронули растения вари анта, где использовался чистый фугат для подкормки дождеванием. На расте ниях также появились пятна и рост их замедлился.

Данные свидетельствуют, что урожайность вариантов, где полив произ водился под корень, существенно не отличается от контроля. Причем на эффек тивность подкормки не повлиял материал, который для нее использовался. В конечном счете, на вариантах с использованием чистого и нейтрализованного фугата урожайность сравнялась, хотя после первой подкормки явное преиму щество имел вариант с чистым фугатом.

Урожайность зеленой массы пшеницы на вариантах, где полив проводил ся дождеванием (вар. 6-8), почти на треть ниже, чем на контроле. Кроме этого, данные варианты существенно (в среднем на 23 %) уступают вариантам с поли вом под корень. Причем, как и в предыдущем случае, конечный эффект не за висит от материала, используемого для подкормки.

Следует отметить, что тенденции, отмеченные в морфологии растений на фоне основного внесения фугата, несколько изменились при проведении под кормок. Так, например, высота растений при подкормке чистым фугатом под корень существенно выше, чем на контроле. Между тем, масса одного расте ния, а также общая урожайность пшеницы на этом варианте существенно не отличается от контрольного. Относительное снижение биомассы на вариантах, где подкормка осуществлялась дождеванием, происходит в основном не за счет уменьшения средней длины, а за счет уменьшения удельной массы растения.

В целом проведенный эксперимент позволяет констатировать следующее:

внесение фугата в почву до посева растений (основное внесение с распреде лением удобрения по всей массе почвы) увеличило урожайность опытной культуры, причем максимальный эффект был получен от применения чисто го фугата (+ 91 % к контролю по зеленой массе). Данный факт подтверждает принципиальную возможность утилизации фугата в качестве удобрения;

нейтрализация кислотности фугата снизила эффективность его использо вания в качестве основного удобрения: вариант с внесением отхода, нейтрализованного NH4ОН, существенно не отличался от контроля. Однако данный факт не является достаточным основанием для признания нецелесо образности нейтрализации исходного материала, так как отсутствие положи тельного эффекта может быть связано с другими факторами, например, недо статками использовавшейся технологии нейтрализации. Для решения данной задачи необходимо проведение исследований по расширенной программе, включающей изучение названных аспектов. Альтернативным вариантом снижения негативного влияния повышенной кислотности фугата на почву является использование отхода в чистом виде на фоне периодического из весткования почв;

подкормка под корень (прикорневая подкормка) как чистым, так и нейтра лизованным фугатом не оказала влияния на количество фитомассы озимой пшеницы: урожайность на вариантах «Фугат I»;

«Фугат + КОН I»;

«Фу гат + NH4ОН I» существенно не отличалась от контроля. В данном случае отсутствие отрицательного эффекта является основанием для признания воз можности утилизации фугата в качестве удобрительного материала для под кормки сельскохозяйственных культур. При этом следует отметить, что по сле проведения первой подкормки чистым фугатом визуально наблюдался явный положительный эффект, который проявлялся в увеличении скорости и объемов нарастания зеленой массы опытных растений. И лишь проведение последующих подкормок снизило темпы данного процесса. Это позволяет констатировать: регулируя количество, периодичность подкормок и дозы утилизируемого материала можно получить увеличение урожайности сель скохозяйственных культур. Кроме этого, эффективность подкормки будет во многом определяться биологическими особенностями культур;

на фоне проведения подкормки дождеванием (внекорневая подкормка) уро жайность опытной культуры снизилась на 30 % по сравнению с контроль ным вариантом. Причем отрицательный эффект наблюдался уже после пер вой подкормки, что не дает возможности рекомендовать применение фугата в подкормку способом дождевания, но позволяет признать достаточно пер спективным способом подкормки полив под корень.

Использование фугата в качестве удобрения будет оказывать влияние не только на продуктивность сельскохозяйственных культур, но и на свойства почвы. При этом возможны как позитивные (увеличение содержания элементов питания), так и негативные (подкисление, увеличение содержания тяжелых ме таллов и т.д.) изменения характеристик почвенно-биотического комплекса.

Влияние применения фугата на свойства почвы показано в таблице 37.

37. Влияние фугата на агрохимические свойства почвы Следует отметить, что агрохимическая характеристика определялась на вариантах опыта, где сочеталось основное внесение фугата и подкормок под корень. Именно здесь наибольшее количество отхода поступает в почву и, со ответственно, возможные изменения характеристик будут проявляться наибо лее рельефно.

Содержание гумуса во всех варианта находится на одном уровне (измен чивость по вариантам не превышает ошибку опыта) и характеризуется как очень низкое. Несмотря на то, что с фугатом в почву поступают органические вещества, содержание общего углерода существенно не увеличивается. Это может быть обусловлено как незначительным количеством поступившей орга ники, так и ее качеством (органические соединения отхода представлены в ос новном легко минерализующимися фракциями). Следует отметить, что при та ком содержании гумуса почвы будут характеризоваться малой устойчивостью к воздействиям, в том числе низкой кислотно-щелочной буферностью.

Почвы контрольного варианта характеризовались средней степенью кис лотности. При использовании чистого фугата в качестве удобрения произошло незначительное их подкисление. Подобное изменение реакции не является принципиальным, так как почвы по-прежнему входят в группу среднекислых, хотя при систематическом внесении фугата процесс может принять значитель но большие масштабы. В связи с этим при утилизации отхода в чистом виде обязательным мероприятием по устранению возможных негативных послед ствий, в частности, подкисления почв, следует считать известкование. Доза из вести и периодичность известкования должны определяться с учетом конкрет ных почвенно-климатических условий и технологии применения фугата.

Кроме этого, в любом случае (в т.ч. на фоне известкования) при внесении изучаемого отхода в почву возможно ее кратковременное локальное подкисле ние. Это следует учитывать при подборе сельскохозяйственных культур, кото рые будут выращиваться на площадях, используемых для утилизации фугата. В севооборот целесообразно включать культуры, которые устойчивы к повышен ной кислотности почвы (из зерновых культур наименее требовательны к усло виям произрастания, в т.ч. к степени кислотности, рожь и овес;

из многолетних злаковых трав – тимофеевка;

из бобовых – люпин;

а из овощных, кормовых и технических культур – гречиха и картофель).

Применение фугата, нейтрализованного КОН, способствовало суще ственному снижению кислотности. Почва из разряда среднекислой перешла в группу с близкой к нейтральной реакцией среды. Подобное подщелачивание свидетельствует о том, что в процессе нейтрализации исходного фугата можно использовать меньшее количество КОН, что позволит снизить затраты на нейтрализацию и, вероятно, оптимизировать действие полученного материала на растения (используемый в опыте фугат, нейтрализованный КОН, по влия нию на продуктивность зеленой массы опытной культуры существенно уступал чистому фугату при его основном внесении).

Кислотность почвы на варианте с использованием фугата, нейтрализо ванного NH4ОН, существенно не отличается от кислотности контроля (при этом принцип нейтрализации, независимо от соединения, используемого для этих целей – КОН или NH4ОН – был одинаков: доведение реакции фугата до 6,8 ед. рН).

Таким образом, фугат с одной и той же исходной реакцией среды, в за висимости от реагента, используемого для нейтрализации, по-разному дей ствовал на почву, в одном случае подщелачивая ее, а в другом – существенно не влияя на степень кислотности. Данный факт может быть обусловлен тем, что при нейтрализации фугата NH4ОН, последний, попадая в почву, подвергается процессу нитрификации, что вызывает ее подкисление. Известно, что даже при использовании в качестве удобрения аммиачной воды в чистом виде вслед за кратковременным подщелачиванием реакция почвы обычно сдвигается в сто рону подкисления.

Кроме этого, дополнительное поступление азота в почву с фугатом, нейтрализованным NH4ОН, может привести к ухудшению экологической ситу ации в агроэкосистеме. Особенно велика вероятность этого при использовании данного материала для подкормок сельскохозяйственных культур, когда при поверхностном внесении могут происходить газообразные потери данного эле мента. Кроме этого, ион аммония при определенных концентрациях может приводить к угнетению сельскохозяйственных культур, особенно на начальных стадиях их развития. В связи с этим использование NH4ОН для нейтрализации фугата следует признать менее перспективным, чем использование КОН.

Содержание подвижного фосфора на контрольном варианте было очень высоким. Использование фугата как чистого, так и нейтрализованного, позво лило существенно его увеличить. Аналогичная ситуация наблюдается и в от ношении калия, причем максимальная его концентрация обнаружена на вари анте с применением фугата, нейтрализованного КОН. Данная тенденция под тверждает, что фугат не только является источником элементов питания расте ний, но и, очевидно, способствует мобилизации почвенных запасов фосфора и калия.

Оценку санитарно-токсикологической безопасности утилизации фугата проводили с учетом концентрации тяжелых металлов в почве (табл. 38).

38. Валовое содержание тяжелых металлов в почвах опыта, мг/кг Результаты свидетельствуют, что почва контрольного варианта имела благоприятную санитарно-гигиеническую характеристику: содержание тяже лых металлов было существенно ниже ПДК. Применение фугата способствова ло увеличению содержания в почве свинца и цинка, то есть тех элементов, кон центрация которых в отходе максимальна. Однако отмеченное увеличение не привело к ухудшению качества почвы, так как даже наибольшие из отмеченных концентраций (для свинца – 7,43;

для цинка – 23,70 мг/кг) практически на по рядок ниже ПДК. Кроме этого, на фоне применения фугата несколько выросло содержание кадмия в почве.

Следует, однако, отметить, что растения в рассматриваемом модельном эксперименте не прошли полный цикл развития (опытная культура была убрана в фазу кущения). Соответственно, баланс данных элементов в реальных усло виях будет складываться несколько иначе: возрастут его расходные статьи за счет выноса элементов с урожаем, в связи с чем увеличение содержания их в почве будет идти значительно меньшими темпами. Особенно четко это будет проявляться в отношении цинка, в котором сельскохозяйственные растения ис пытывают определенную потребность. Помимо этого, в эксперименте создава лись жесткие условия и доза внесения фугата существенно превысила объемы, планируемые к утилизации в производстве (необходимо подчеркнуть, что ука занные тенденции справедливы и в отношении основных элементов питания растений (фосфора и калия), то есть темпы их аккумуляции в естественных условиях будут ниже, чем в опыте).

Поступление металлов в растения зависит не столько от общей их кон центрации в почве, сколько от наличия в ней подвижных их форм (табл. 39).

Обращает на себя внимание низкое содержание подвижных форм тяже лых металлов как в почве контрольного варианта, так и на фоне применения фугата. Некоторое увеличение концентраций при внесении отхода отмечено в отношении свинца и кадмия. Причем произошло именно увеличение содержа ния подвижных форм, а не возрастание степени подвижности металлов, чего можно было ожидать, исходя из свойств фугата (в частности, его повышенной кислотности).

39. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почвах опыта, мг/кг Таким образом, разовое внесение (основное и подкормки) высокой дозы фугата не привело к значимому ухудшению санитарно-гигиенических характе ристик почвы. Тем не менее, выявленная тенденция увеличения содержания свинца, цинка и кадмия является основанием для рекомендации осуществления экологического мониторинга почв, а также контроля качества и безопасности сельскохозяйственной продукции на участке утилизации фугата.

Важнейшими параметрами, с помощью которых можно оценить состоя ние почвенно-биотического комплекса, являются показатели биологической активности почвы. Их преимущество заключается в том, что они характеризу ются высокой чувствительностью и быстрой реакцией на негативные внешние воздействия. В связи с этим при определении возможности утилизации фугата в качестве удобрения была произведена оценка влияния данного материала на некоторые показатели биологической активности почв (табл. 40). Поскольку данные показатели являются весьма чувствительными и к состоянию расти тельности, анализ выполняли для всех вариантов опыта.

Дыхание почвы – это интегральный показатель, который характеризует интенсивность протекания микробиологических процессов и определяется по количеству углекислого газа, продуцируемого почвой за единицу времени.

Во всех случаях оно характеризовалось очень низкими значениями, что может быть обусловлено неблагоприятными для протекания микробиологиче ских процессов погодными условиями в период отбора образцов (при темпера туре воздуха, близкой к 00 С). Тем не менее, даже на фоне низких абсолютных значений выявлено существенное влияние фугата на данный показатель. Так, использование отхода в чистом виде (основное внесение и поливы под корень) практически вдвое увеличило скорость выделения углекислоты почвой. Фугат, нейтрализованный КОН, также вызвал повышение активности дыхания, однако в меньшей степени, чем на предыдущем варианте. Использование же отхода, нейтрализованного NH4ОН, напротив, снизило протекание микробиологиче ских процессов.

40. Влияние фугата на биологическую активность почвы Дыхание почв на вариантах опыта с проведением подкормок дождевани ем во всех случаях значительно ниже (на 40-50 %), чем на одноименных вари антах с проведением полива под корень. Однако тенденции, выявленные в предыдущем случае, справедливы и здесь: максимум выделения углекислоты приходится на вариант с использованием чистого фугата, минимум – с исполь зованием отхода, нейтрализованного NH4ОН. При этом дыхание почвы на ва риантах «Фугат II» и «Фугат+КОН II» находится на уровне контроля.

Несколько иные тенденции выявлены в отношении активности каталазы – фермента, относящегося к классу оксидоредуктаз и катализирующего реакцию разложения перекиси водорода на воду и молекулярный кислород. Если интен сивность дыхания определялась способом проведения подкормки, то каталазная активность практически не зависела от этого фактора. Определяющую роль в данном случае играл материал, используемый в качестве удобрения. Так, вне сение чистого фугата и фугата, нейтрализованного КОН, существенно повыша ло значение рассматриваемого показателя по сравнению с контролем. Приме нение же отхода, нейтрализованного NH4ОН, не повлияло на величину каталаз ной активности почв. В целом уровень активности данного фермента на вари антах «Фугат» и «Фугат + КОН» был средним, а на контроле и варианте «Фугат + NH4ОН» – низким.

Важнейшим ферментом, широко используемым при оценке биологиче ской активности почвы, является инвертаза, которая катализирует реакцию гидролиза сахарозы на глюкозу и фруктозу. Уровень инвертазной активности отражает содержание в почве легкогидролизуемых углеводов.

Как показали проведенные исследования, использование нейтрализован ного фугата существенно повышало уровень активности этого фермента. Вари анты с внесением чистого фугата по значению данного показателя практически не отличались от контроля. Максимальное значение инвертазной активности отмечено на варианте «Фугат + NH4ОН II».

Таким образом, показатели биологической активности в зависимости от их специфики по-разному реагировали на использование фугата в качестве удобрения. В большинстве случаев на фоне внесения отхода происходило уве личение биологической активности почвы, причем диапазоны варьирования показателей по вариантам не выходили за границы, характерные для использу емого в опыте типа почв.

В завершении следует еще раз подчеркнуть, что использование фугата привело к существенному увеличению содержания подвижных форм фосфора и калия в почве;

на фоне применения чистого фугата отмечена тенденция к некоторому подкислению почвы. Несмотря на то, что подкисление в опыте было не существенным, в реальных условиях на фоне систематической утилиза ции отхода данный процесс может приобрести более значимые масштабы.

Решение проблемы возможно двумя путями: 1) предотвращение подкис ления почвы путем нейтрализации фугата (причем установлено, что ис пользование в качестве нейтрализующего агента КОН является более пер спективным, чем использование NH4ОН);

2) устранение подкисления пу тем проведения известкования почвы;

разовое внесение (основное и подкормки) высокой дозы фугата не привело к значимому ухудшению санитарно-гигиенических характеристик почвы.

Тем не менее, выявленная тенденция увеличения содержания свинца, цинка и кадмия является основанием для рекомендации осуществления экологического мониторинга почв, а также контроля качества и безопас ности сельскохозяйственной продукции на участке утилизации фугата;

на фоне внесения фугата снижения показателей биологической активно сти почвы не наблюдалось.

Применение промышленных отходов в качестве минеральных удобрений, помимо прогнозируемого удобрительного эффекта, может вызвать и ряд реак ций почвенно-биотического комплекса, которые могут расцениваться как нега тивные. Чаще всего это обусловлено тем, что технологические процессы стано вятся причиной аккумуляции в отходах минеральных комплексов, соединений, ассоциаций элементов, в совокупности вызывающих реакции почвенных орга низмов и растений, которые не могут прогнозироваться при рассмотрении ис ключительно элементного состава отходов.

Так, например, в качестве негативных процессов, приводящих к подоб ным реакциям, могут быть рассмотрены следующие.

Как показали рассмотренные выше данные (раздел 2.1.3), изучаемые шламы имеют слабощелочную реакцию, которая не является оптимальной для ряда растений и микроорганизмов, адаптированных к естественным почвам с реакцией среды 4,5-5,5 единиц рН (дерново-подзолистые, светло-серые лес ные). Очевидно, что хотя применение шламов в планируемых дозах не может оказать заметного подщелачивающего воздействия на почвенный покров, нель зя исключать их локального воздействия на зону прорастания семян, что может ограничить всхожесть и энергию прорастания растений, в дальнейшем приводя к снижению урожайности культур.

В составе шламов содержатся элементы, являющиеся токсичными для ор ганизмов (никель, хром). Кроме того, токсическим эффектом могут обладать элементы и соединения, концентрации которых не определялись в ходе анализа химического состава шламов. При формировании ассоциаций элементов и со единений возможны эффекты антагонизма, аддитивности и синергизма. Нега тивное воздействие первого из них связано с нарушением поступления элемен тов минерального питания растений в присутствии иона-антагониста. В частно сти, избыток двухвалентных катионов (к которым относится и большинство тяжелых металлов), например, никеля, ведет к ограничению поступления в рас тения микроэлементов, находящихся в минимуме (медь, цинк).

Эффект аддитивности представляет собой суммирование токсического действия отдельных элементов и соединений, по отдельности не представляю щих опасности для биологических объектов, а явление синергизма связано с взаимным усилением поступления токсичных элементов и соединений в расте ние. В частности, элементы определенной группы периодической системы ока зывают синергическое воздействие на поступление в растение элементов со седних групп (свинец - алюминий, медь - цинк). Кроме того, элементы опреде ленной группы с незаполненной внешней электронной оболочкой проявляют синергизм по отношению к элементам группы, внешняя оболочка которых до страивает оболочку первых до заполненной (медь - хлор, цинк - сера). В ре зультате при совместном действии происходит усиление или ослабление эф фекта, производимого отдельными элементами и соединениями.

В связи с этим была проведена оценка фитотоксичности шламов методом водной вытяжки. Тест-культуры – яровая пшеница, салат. В качестве контроля для увлажнения семян использовалась дистиллированная вода. Вторым контро лем являлся вариант, в котором к дистиллированной воде добавлялись удобри тельные смеси в соответствии с методикой Прянишникова.

Результаты, полученные в экспериментах по оценке фитотоксичности изучаемых фосфорсодержащих шламов, позволили сделать следующее заклю чение:

шламы не влияют на всхожесть и энергию прорастания семян обеих тест растворимая фракция шламов оказывает стимулирующее и удобряющее воздействие на проростки салата и яровой пшеницы, способствуя их зна чительному росту по сравнению с контрольными вариантами.

На следующем этапе программа исследований предусматривала изучение влияния шламов на растения при внесении их в почву в сочетании с различны ми видами минеральных удобрений, применяемыми для оптимизации баланса вносимых элементов питания.

Для приготовления субстратов были взяты:

песок, обработанный раствором соляной кислоты с последующей промыв кой дистиллированной водой с целью устранения подвижных соединений элементов;

пахотный горизонт светло-серой лесной легкосуглинистой почвы с низким содержанием гумуса и средним содержанием подвижного фосфора и обмен ного калия.

В опыте с песчаной культурой изучались три варианта:

1) Контроль (внесение питательных элементов по схеме Прянишникова);

2) Шлам № 1 (раствор шлама с добавлением питательных солей с целью оп тимизации баланса элементов питания);

3) Шлам № 2 (раствор шлама с добавлением питательных солей с целью оп тимизации баланса элементов питания).

Схема внесения шламов и удобрительных растворов в песчаной культуре приведена в таблице 41.

Схема изучения фосфорсодержащих шламов в почвенной культуре со стояла из следующих вариантов:

1) Контроль (без удобрений);

2) Шлам 1 (из расчета 0,2 г Р2О5/кг почвы);

3) Шлам 2 (из расчета 0,2 г Р2О5/кг почвы);

4) Шлам 1 + K2SO4 (0,2 г К2О/кг почвы);

5) Шлам 2 + K2SO4 (0,2 г К2О/кг почвы);

6) Шлам 1 + NH4NO3 (0,2 г N/кг почвы);

7) Шлам 2 + NH4NO3 (0,2 г N/кг почвы);

8) Шлам 1 + K2SO4 (0,2 г К2О/кг почвы) + NH4NO3(0,2 г N/кг почвы);

9) Шлам 2 + K2SO4 (0,2 г К2О/кг почвы) + NH4NO3(0,2 г N/кг почвы).

41. Внесение удобрений в песчаную культуру, г/сосуд * - в вариантах 2 и 3 некоторые элементы исключались из питательной смеси в связи с их наличием в исследованных шламах;

** - доза шлама рассчитывалась, исходя из содержания подвижного фосфора в шламах, эквивалентно количеству, содержащемуся в среде Прянишникова.

В качестве тест-культур в опытах использовали яровую пшеницу и салат.

Результаты, полученные в песчаной культуре, представлены в таблице 42.

42. Фитомасса растений в опыте с песчаной культурой, г/сосуд Зеленая масса обеих культур, выращенная в течение трехнедельного экс перимента, по всем вариантам была практически одинаковой, что свидетель ствует о крайне слабых отличиях, имеющих место между средой Прянишнико ва и растворами, приготовленными на основе шламов, что подтверждает пита тельную ценность последних.

Опыт с почвенной культурой показал следующее (табл. 43).

Внесение в почву шламов в большинстве случаев было эффективным.

Исключение составляют варианты № 2 и № 3 с пшеницей, где отсутствие по ложительного эффекта может быть обусловлено нехваткой других элементов питания (закон Либиха). Как известно, на светло-серых лесных почвах в первом минимуме находится азот. В связи с этим урожайность культур ограничивается именно этим элементом, а дополнительное внесение других элементов питания, даже в высоких дозах, не оказывает желаемого воздействия. Наибольший эф фект от внесения изучаемых шламов был получен при совместном их внесении с азотными и калийными удобрениями.

43. Фитомасса растений в опыте с почвенной культурой, г/сосуд Таким образом, опыты с песчаной и почвенной культурами позволяют сделать следующее заключение:

внесение в почву шлама без дополнительных доз азотных и калийных удобрений не позволяет получить дополнительную прибавку урожая зе леной массы зерновой культуры (яровая пшеница), в отличие от листовой культуры, где имела место дополнительная прибавка фитомассы;

наиболее эффективное применения фосфорсодержащих шламов связано с совместным внесением этих веществ с азотными и калийными удобрени ями, что позволило оптимизировать соотношение биогенных элементов для конкретной культуры в соответствии с ее потребностями;

наряду с общим приростом фитомассы комплексное внесение шламов с калийными и азотными удобрениями улучшает морфологические показа тели сельскохозяйственных культур;

оба исследованных шлама при условии их эквивалентного внесения, в со ответствии с индивидуальным содержанием водорастворимых фосфатов, равноценны при применении в качестве минеральных фосфорных удоб В дальнейшем на кафедре агрохимии и агроэкологии НГСХА была про ведена серия вегетационных опытов по изучению влияния фосфорсодержащих шламов на урожайность и качество зерновых культур, а также свойства светло серой лесной почвы. Полученные результаты показали, что эффективность изу чаемых отходов находится на уровне эффективности традиционных фосфорных удобрений. Их применение способствует некоторому снижению кислотности и увеличению содержания подвижных фосфатов в почве. Показатели биологиче ской активности на фоне внесения шламов не изменяются по сравнению с кон трольным вариантом.

В целом полученные результаты подтверждают перспективность прове дения дальнейших исследований (полевых и производственных опытов) в дан ном направлении с последующей разработкой безопасной технологии исполь зования фосфорсодержащего шламового отхода предприятия по производству средств бытовой химии в качестве удобрения.

1. Составьте программу исследований по оценке фитотоксичности отходов предприятий, перерабатывающих растениеводческую и животноводческую 2. Приведите примеры оценки фитотоксичности отхода (с использование мате риала данного учебного пособия или без него) 3. Составьте программу исследований по изучению влияния отходов на урожай ность культурных растений 4. Приведите примеры оценки влияния отходов на урожайность отдельных куль тур (с определением элементов структуры урожая) 5. Составьте программу исследований по разработке технологии использования отходов (на примере любого из рассмотренных в данном учебном пособии) в земледелии АПК РФ 6. Назовите основные агротехнические и агрохимические способы, позволяющие снизить кислотную нагрузку на почву при утилизации в агроэкосистеме боль ших объемов отходов с очень кислой реакций 7. Составьте схему исследований (и приведите примеры) по оценке влияния от хода на санитарно-гигиеническую характеристику почвы 8. Оцените возможность использования показателей биологической активности почвы при внедрении разработанной авторами технологии утилизации отхода в растениеводстве 9. Охарактеризуйте основные негативные процессы, происходящие в почвенно биотическом комплексе при утилизации фосфорсодержащих шламов химиче ской промышленности 10. Рассчитайте объемы поступления тяжелых металлов в почву при утилизации в агроэкосистеме определенных количеств отхода с заданной характеристи 2.2.3. Примеры использования расчетных показателей При оценке потенциального воздействия отходов на компоненты окру жающей среды часто используется расчетный метод, который дает представле ние о возможных количественных масштабах того или иного процесса. Как правило, расчеты являются достаточно условными и не учитывают всю слож ность природной системы. Тем не менее, на определенном этапе они вполне пригодны для оценки опасности, связанной с утилизацией отходов в агроэкоси стеме.

Наиболее часто расчетные методы используются при определении кис лотной нагрузки на почву, а также при оценке возможности загрязнения почв тяжелыми металлами. В обоих случаях для решения задачи необходимы сведе ния о химическом составе и свойствах отходов, а также характеристика почв района планируемой утилизации.

Объектом исследования являлась творожная сыворотка – отход производ ства ОАО «Молочное дело» Шумерлинского района Чувашской Республики.

Территория, на которой предполагается ее утилизация, расположена в северной части Приволжской возвышенности (Присурье) и относится к лесостепной зоне черноземных и темно-серых лесных почв. На территории встречаются три под типа черноземов: оподзоленные, выщелоченные и типичные. Важнейшими особенностями химического состава рассматриваемых почв являются богатство их гумусом, биогенная аккумуляция в гумусовом слое элементов питания рас тений, относительная однородность валового состава минеральной части по профилю, иллювиальный характер распределения карбонатов и выщелочен ность профиля от легкорастворимых солей. Богатство темно-серых лесных почв и черноземов гумусом, интенсивная миграция биогенного кальция определяют их благоприятные физико-химические свойства: высокую емкость поглощения (30-70 мг-экв./100 г почвы), высокую насыщенность поглощающего комплекса основаниями, близкую к нейтральной реакцию верхних горизонтов и высокую буферность. По некоторым оценкам критическая кислотная нагрузка на них может варьировать в диапазоне от 100 до 10000 кмоль/км2 за год.

При внесении в почву 100 т творожной сыворотки, имеющей актуальную кислотность 4,4 ед. рН, на 1 га поступает 3,98 моль Н+. Емкость катионного обмена для рассматриваемых типов почв составляет обычно не менее 30 мг экв/100 г. В пересчете на массу пахотного слоя (в среднем 3000 т) значение данной величины составляет соответственно 9105 г-экв. Степень насыщенно сти основаниями рассматриваемых почв обычно не ниже 95 %. В таком случае кислотная нагрузка, обусловленная внесением сыворотки, составит дополни тельно не более 4,4210-4 % (т.е., не более одного процента) от общей емкости катионного обмена, что не вызовет заметного снижения степени насыщенности основаниями.

Сопоставляя количество поступающих ионов водорода с приведенной выше критической кислотной нагрузкой, можно сделать вывод о допустимо сти данной антропогенной нагрузки, т.е. внесения в почву творожной сыво ротки молокозавода.

Для количественной оценки кислотно-щелочной буферности почв из зо ны предполагаемой утилизации были отобраны средние образцы почв, физико химическая характеристика которых представлена в таблице 44.

44. Физико-химические показатели почв зоны предполагаемой утилизации образца Данные свидетельствуют, что исследуемые почвы характеризуются нейтральной реакцией среды, низкой гидролитической кислотностью и высо кой степенью насыщенности основаниями.

Аналитический метод определения кислотно-щелочной буферности почв показал, что для сдвига величины рН на одну единицу необходимо добавление в почву не менее 23 ммоль Н+ на 1 кг. Тогда для сдвига величины рН в массе пахотного слоя на 1 га (3000 т) требуется 69 000 моль Н+. Такое количество кислотных агентов поступит в почву при утилизации на ней 17 337 т сыворот ки. Ежегодные же объемы образования данного побочного продукта на пред приятии составляют 36 500 т.

Таким образом, расчеты показали, что даже при условии утилизации всей сыворотки, образующейся на предприятии за год, на одном гектаре, за метного подкисления почвы не произойдет.

Расчет выполнен для фугата – отхода переработки барды спиртовой ОАО «Арзамасспирт».

Как было показано выше, в составе фугата присутствуют тяжелые метал лы, поступление которых в агроэкосистему может привести к ее загрязнению.

Наибольшие концентрации характерны для свинца и цинка. Общие количества металлов, которые будут поступать в почву при утилизации 400 м 3/га отхода в год (доза определена, исходя из годового объема образования отхода и площа ди, имеющейся для утилизации), варьируют от 112 г/га для меди до 658 г/га для свинца.

Однако данные величины практически не позволяют судить о степени воздействия отходов на почву, поскольку последнее подразумевает и учет поч венных свойств (по меньшей мере, массы пахотного слоя, то есть объема, в ко тором будут распределяться поступившие токсиканты, а также исходный уро вень загрязнения почвы). В связи с этим было рассчитано ежегодное поступле ние металлов на каждый килограмм почвы пахотного слоя (табл. 45). Кроме этого, определили количество лет, за которое содержание тяжелых металлов в пахотном слое возрастет на 1 мг/кг.

45. Характеристика фугата как источника поступления тяжелых металлов Количество металлов, ежегодно Количество металлов, ежегодно поступающих в почву 0,217 0,037 0,243 0,040 0,049 0, в расчете на 1 кг, мг* Количество лет, необходимое металлов на 1 мг/кг почвы *- с учетом массы пахотного слоя Расчеты свидетельствуют, что для увеличения содержания в почве на 1 мг/кг свинца, поступление которого с отходами наиболее значимо, понадо бится более 4 лет. При этом представленные расчеты не учитывают расходные статьи баланса элементов – вынос их с растениями, потери с поверхностным и внутрипочвенным стоком и т.д. Вследствие этого реальный период времени может многократно превысить расчетный.

Для оценки потенциальной экологической опасности, связанной с по ступлением тяжелых металлов с фугатом в агроэкосистему, определили время, за которое содержание токсикантов в почвах, на которых будет осуществляться ежегодная утилизация отхода в дозе 400 м3, достигнет ОДК. При этом было сделано допущение: расходные статьи баланса тяжелых металлов полностью перекрываются за счет других источников (например, атмосферных выпаде ний). В расчетах учитывали содержание металлов в почве, массу пахотного слоя, концентрации металлов в фугате (табл. 46).

46. Количество лет, за которое содержание тяжелых металлов в почве достигнет величины ОДК за счет поступления их с фугатом Содержание металлов в почве, мг/кг 26,6 9,2 8,7 0,61 13,2 22, Время достижения ОДК (ПДК), годы 384 1535 232 10 Результаты расчетов свидетельствуют, что искомый временной интервал оценивается в сотни и тысячи лет. Единственным металлом, содержание кото рого в почве может превысить ОДК в обозримом будущем, является кадмий (период времени, необходимый для этого, составляет 10 лет). Это связано в ос новном с высоким исходным содержанием данного элемента в почве. В связи с этим при утилизации фугата в качестве удобрительного материала необходимо осуществлять периодический контроль за содержанием кадмия в почве, а по мере приближения к допустимому значению менять участок утилизации с по следующей рекультивацией предыдущего. Если же утилизацию осуществлять не ежегодно (за счет увеличения включенных в данную операцию площадей), то срок эксплуатации территории утилизации может существенно возрасти.

В целом же расчеты показали, что отход переработки барды после спиртовой (фугат) не является значимым источником поступления тяжелых металлов в почву, а содержащиеся в нем цинк, медь и марганец при имеющих ся концентрациях следует относить к необходимым растениям микроэлемен там, а не к токсикантам, способным вызвать нарушение нормального функци онирования почвенно-биотического комплекса.

2.3. Разработка безопасной технологии утилизации отходов в сельскохозяйственном производстве Безопасная технология утилизации отходов является важнейшим элемен том управления качеством окружающей среды. Ее разработка, а впоследствии – жесткое соблюдение, обеспечат получение безопасной продукции растениевод ства, отсутствие негативного воздействия на компоненты агроэкосистемы и, следовательно, благоприятную санитарно-гигиеническую и экологическую об становку на территории района утилизации.

Разработка безопасной технологии осуществляется как на этапе про ектирования, так и на этапе функционирования предприятий. В первом случае данная технология является частью проектной документации, обосновывающей возможность осуществления намечаемой хозяйственной деятельности (в част ности, строительства животноводческих и птицеводческих предприятий). Во втором случае необходимость ее периодической разработки, кроме вышена званного, диктуют экономические причины.

Так, в соответствии с действующим природоохранным законодатель ством РФ, любое предприятие, функционирование которого связано с влиянием на окружающую среду, осуществляет платежи за ее загрязнение, которые включают в себя плату за выброс загрязняющих веществ в атмосферу, за сброс загрязнителей в поверхностные и подземные водные объекты, а также плату за размещение отходов. Учитывая очень большое количество отходов, образую щееся на животноводческих и птицеводческих предприятиях, именно послед нее чаще всего составляет основную статью расхода в плате за загрязнение.

Например, для ОАО «Агрофирма «Птицефабрика Сеймовская» при накоплении отходов (помета) в количестве 48 000 т/год, плата за размещение с учетом ко эффициентов по состоянию почвы экономического района (КП=1,5) и индекса ции (КИ=1,65), а также базового норматива платы за размещение отходов чет вертого класса опасности (248,4 руб/т) может достигать 29 509 920 рублей.

Однако в действующих нормативных документах предусмотрено, что плата за размещение отходов может не взиматься при условии их переработки или использования. Утилизация отходов в качестве удобрений трактуется как использование, при этом навоз, помет и т.д. переходят из разряда «отходы» в разряд «вторичные материальные ресурсы», их временное размещение в окру жающей среде (за которое тоже взимается плата) рассматривается как этап под готовки органического удобрения к внесению, в связи с чем достигается значи тельное сокращение природоохранных платежей и, соответственно, существен ный экономический эффект для предприятий.

С другой стороны, подобное положение может создать предпосылки для бесконтрольного внесения высоких доз органических отходов в агроэкосисте ме, что приведет к развитию ряда негативных процессов, количественная и ка чественная выраженность которых будет зависеть от вида удобрения, его доз и длительности применения, условий использования, свойств почвы, биологиче ских особенностей выращиваемых культур и других факторов. Во избежание подобных последствий предприятия, производящие отходы, согласовывают условия их использования в качестве удобрений (безопасную технологию ути лизации) с государственными органами исполнительной власти, осуществляю щими контроль и надзор в области природопользования и воздействия на окружающую среду. И только при наличии подобного согласования плата за размещение конкретного отхода в окружающей среде не взимается.

На территории Нижегородской области согласование осуществляется со следующими организациями:

Межрегиональным территориальным управлением по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по ПФО;

Управлением Федеральной службы по ветеринарному и фитосанитарно му надзору по Нижегородской области;

ФГУ «Центр агрохимической службы «Нижегородский».

Одним из обязательных и основных элементов указанных «условий ис пользования» или безопасной технологии является разработка лимитов на ути лизацию отходов, то есть определение того их количества, которое можно ути лизировать на конкретной площади в некоторый отрезок времени без ущерба для окружающей среды.

2.3.1. Определение лимитов на утилизацию отходов В целях реализации Федерального Закона «Об отходах производства и потребления» и во исполнение постановления Правительства РФ от 16 июня 2000 г. № 461 «О правилах разработки и утверждения нормативов образования отходов и лимитов на их размещение» были разработаны «Методические ука зания по разработке проектов нормативов образования отходов и лимитов на их размещение», утвержденные приказом Министерства природных ресурсов РФ от 11 марта 2002 г., № 115. Данная методика рассчитана на индивидуальных предпринимателей и физических лиц, осуществляющих деятельность в области обращения с отходами, однако применение ее ограничивается, в основном, условиями промышленного производства. Кроме того, в предлагаемой методи ке речь идет о размещении отходов, в то время как утилизация отходов в каче стве органического удобрения – это использование отхода.

В связи с этим применение данных методических рекомендаций при раз работке лимитов на утилизацию отходов в земледелии является весьма пробле матичным. Таким образом, стандартных методик, позволяющих решить выше указанную задачу, в настоящий момент времени не существует. Накопленный нами опыт, а также проведенные научные исследования, позволяют предло жить базовую методологию лимитирования применения отходов.

Под базовой методологией при этом понимается общий подход, позво ляющий определить экологически приемлемые дозы внесения органических от ходов различной природы (отходов животноводства, птицеводства, комму нально-бытового хозяйства и т.д.) в земледелии. Предлагаемая методология прошла апробацию на практике и используется как на территории Нижегород ской области, так и за ее пределами.

Процедура определения лимитов, по сути, представляет собою оценку предполагаемого воздействия органических отходов производства на окружа ющую природную среду и установление предельного (максимально возмож ного) количества отхода, утилизация которого в агроэкосистеме не приведет к нарушению сложившегося равновесия между ее компонентами и не ухудшит ее состояния.

Фактически, на основании имеющейся информации формируется прогноз и уже с помощью этого прогноза решается вопрос о допустимом к применению количестве органических отходов в качестве удобрений.

Разработка лимитов на утилизацию органических отходов включает в се бя следующие ключевые моменты:

1) исходную характеристику района планируемой утилизации;

2) расчет объемов образования отходов;

3) прогноз возможных негативных последствий утилизации и введение 4) определение лимита на утилизацию и (или) расчет площадей, необхо димых для безопасной утилизации отхода.

Первым этапом разработки лимитов на утилизацию отходов является сбор и обработка исходных данных, которые должны включать в себя сведения о природной характеристике региона и состоянии компонентов агроэкосистемы в настоящий момент времени.

При этом оцениваются следующие параметры:

климатические (сумма активных температур, продолжительность безмо розного периода, режим увлажнения, гидротермический коэффициент и т.д.) и почвенные (полное генетическое название почв, строение профиля, характеристика почвообразующих пород, основные свойства) условия;

гидрогеологические условия (уровень залегания подземных вод, степень их защищенности с учетом свойств распространенных на территории почв и грунтов и т.д.);

ландшафтная характеристика (рельеф территории, степень проявления эрозионных процессов, наличие природных водных объектов и их харак теристика и т.д.) агрохимические (содержание гумуса, подвижных форм фосфора и калия, обменная и гидролитическая кислотность, емкость поглощения, сумма поглощенных оснований, степень насыщенности почвы основаниями) и санитарно-гигиенические (содержание тяжелых металлов) показатели почв района планируемой утилизации.

Природная характеристика региона определяется по материалам государ ственных съемок: топографической, геологической, гидрогеологической, инже нерно-геологической, почвенной, растительности, лесной таксации и т.д. Ис пользуются также опубликованные и фондовые материалы научно исследовательских и производственных организаций, проводящих геологиче ские, гидрологические, ландшафтные, почвенные, эколого-географические, ме дико-географические, ландшафтно-геохимические и прочие исследования.

Состояние компонентов ландшафта оценивается по данным экологиче ского мониторинга, осуществляемого подразделениями Росгидромета, отрасле вых и региональных мониторингов, докладам ежегодной экологической стати стики, наблюдениям государственных природоохранных органов и т.д.

В случае недостатка информации по вышеназванным направлениям необходимо провести собственные изыскания (исследования) нужного объема и степени сложности.

Если на исследуемой территории уже длительное время осуществлялась утилизация отходов (актуально для построенных в 70е-90е годы крупных жи вотноводческих и птицеводческих предприятий), необходимо привести сведе ния о состоянии территории не только на момент разработки лимитов, но и провести оценку уже осуществленного воздействия (рассмотреть изменение ха рактеристик состояния компонентов ландшафтов в ретроспективе;

оценить направленность, скорость, степень проявления негативных процессов;

решить вопрос о допустимости воздействия и т.д.). В данном случае прогнозирование будущего воздействия осуществляется с использованием метода экстраполя ций, то есть предполагается, что объект в будущем будет вести себя аналогично самому себе в прошлом (иными словами, выявленные тенденции экстраполи руются на будущее).

Кроме этого, необходимо иметь сведения о структуре посевных площа дей, принятых в хозяйстве севооборотах, фактической и планируемой урожай ности культур.

Одним из ключевых моментов разработки безопасной технологии утили зации отходов является расчет объема их образования, который производится на основе сведений о половозрастном составе животных и технологии их со держания.

Основу органических отходов составляют экскременты животных (птиц), количество которых определяется видом, возрастом, типом кормления. Средне суточный выход и влажность экскрементов от одного животного разных поло возрастных групп при кормлении свиней полнорационными концентрирован ными кормами на свиноводческих предприятиях приведены в таблице 47, а на предприятиях крупного рогатого скота – в таблице 48.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |
 




Похожие материалы:

«i Космическое Послание Мишель Дэмаркэ Перевод с английского оригинала под заглавием Thiaoouba Prophecy Впервые опубликованным под заглавием Abduction to the 9-th planet ISBN 9 780646 159966 Верить недостаточно. Надо ЗНАТЬ. i ii Предисловие Я написал эту книгу как ответ на полученные распоряжения, которым я подчинился. Она – рассказ о событиях, которые произошли со мной лично – я утверждаю это. Я полностью отдаю себе отчет в том, что, до некоторой степени, эта необычная история будет воспринята ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Алтайский государственный аграрный университет Л.М. Татаринцев ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ: ОСНОВЫ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА Учебное пособие Часть II Рекомендовано УМО по образованию в области землеустройства и кадастров в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 120300, 120301 – Землеустройство ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КООПЕРАЦИЯ И ИНТЕГРАЦИЯ В АПК Учебник ПЕНЗА 2005 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 40 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пензенский государственный университет Кооперация и интеграция в АПК Допущено Учебно-методическим объединением по образованию в области производственного менеджмента в ...»

«СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК Сборник статей Международной научно-практической конференции 4 марта 2014 г. Уфа РИЦ БашГУ 2014 1 УДК 00(082) ББК 65.26 С 43 Ответственный редактор: Сукиасян А.А., к.э.н., ст. преп.; СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ С 43 ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК: сборник статей Международной научно-практической конференции. 4 марта 2014 г.: / отв. ред. А.А. Сукиасян. - Уфа: РИЦ БашГУ, 2014. – 100 с. ISBN 978-5-7477-3496-8 Настоящий сборник ...»

«Белгородский государственный технологический университет имени В.Г.Шухова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени акад.М.Ф.Решетнева Харьковская государственная академия физической культуры Харьковский национальный педагогический университет имени Г.С.Сковороды Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени П.Василенко Харьковская государственная академия дизайна и искусств ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СПОРТИВНЫХ ИГР И ЕДИНОБОРСТВ В ВЫСШИХ ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова И.А. Самофалова СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ КЛАССИФИКАЦИИ ПОЧВ Учебное пособие Пермь 2012 УДК 631.442 ББК Самофалова, И.А. Современные проблемы классификации почв: учебное пособие. / И.А. Самофалова; М-во с.-х. РФ, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА. – Пермь: Изд-во ...»

«1 Соколова Т.А., Трофимов С.Я. Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен Москва 2009 2 ББК Рецензенты: доктор биологических наук профессор С.Н.Чуков доктор биологических наук профессор Д.Л.Пинский Рекомендовано Учебно-методической комиссией факультета почвове- дения МГУ им. М.В.Ломоносова в качестве учебного пособия для сту дентов, обучающихся по специальности 020701и направлению 020700 – Почвоведение Соколова Т.А., Трофимов С.Я. Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Южный федеральный университет Научный совет по изучению, охране и рациональному использованию животного мира opnakel{ on)bemmni gnnknchh МАТЕРИАЛЫ XVI ВСЕРОССИСКОГО СОВЕЩАНИЯ ПО ПОЧВЕННОЙ ЗООЛОГИИ (4–7 октября 2011 г., Ростов-на-Дону) Москва–Ростов-на-Дону 2011 УДК 502:591.524.21 Проблемы почвенной зоологии (Материалы XVI Всероссийского совещания по почвенной зоологии). Под ред. Б.Р. Стригановой. Мос ква: Т-во ...»

«ВВЕДЕНИЕ От пушных зверей получают как основную, так и побочную продукцию. Основной товарной продукцией является шкурка, а побочной — жир, мясо и пух-линька. Шкурки идут на пошив изделий, мясо — в корм птице и свиньям, а также зверям, пред назначенным для забоя, жир — в корм зверям и на техничес кие нужды, а пух-линька— на производство фетра и других изделий. От всех пушных зверей получают еще и навоз, кото рый после соответствующей бактериологической обработки можно с успехом использовать в ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ СИСТЕМА ВЕДЕНИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ НА 2014-2020 ГОДЫ Ростов-на-Дону 2013 УДК 636 ББК 45/46 С 55 Система ведения животноводства Ростовской области на 2014-2020 годы разработана учеными ДонГАУ, АЧГАА, ВНИИЭиН, СКНИИМЭСХ и СКЗНИВИ по заказу Министерства сельского хозяйства и продовольствия Ростовской области (государственный контракт №90 от 12.04.2013 г.). Авторский коллектив: Раздел 1. – Илларионова Н.Ф., Кайдалов ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КУЛЬТУРА, НАУКА, ОБРАЗОВАНИЕ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ МАТЕРИАЛЫ V МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ Гродно УО ГГАУ 2011 УДК [008+001+37] (476) ББК 71 К 90 Редакционная коллегия: Л.Л. Мельникова, П.К. Банцевич, В.В. Барабаш, И.В. Бусько, В.В. Голубович, С.Г. Павочка, А.Г. Радюк, Н.А. Рыбак Рецензенты: доктор философских наук, профессор Ч.С. Кирвель; кандидат ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Дальневосточный федеральный университет Школа естественных наук ДАЛЬНИЙ ВОСТОК РОССИИ:   ГЕОГРАФИЯ, ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЯ, ГЕОЭКОЛОГИЯ  (К Всемирному дню Земли) Материалы XI региональной научно-практической конференции Владивосток, 23 апреля 2012 г. Владивосток Издательский дом Дальневосточного федерального университета 2013 УДК 551.579+911.2+911.3(571.6) Д15 Д15 Дальний Восток России: география, гидрометеорология, геоэкология : материалы XI ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное научное учреждение РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МЕЛИОРАЦИИ (ФГНУ РосНИИПМ) ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Сборник статей Выпуск 38 Новочеркасск 2007 1 УДК 631.587 ББК 41.9 П 78 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: В.Н. Щедрин (ответственный редактор), Г.Т. Балакай, В.Я. Бочкарев, Ю.М. Косиченко, Т.П. Андреева (секретарь) РЕЦЕНЗЕНТЫ: В.И. Ольгаренко – заведующий кафедрой эксплуатации ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное научное учреждение РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МЕЛИОРАЦИИ (ФГНУ РосНИИПМ) ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Сборник статей Выпуск 41 Новочеркасск 2009 УДК 631.587 ББК 41.9 П 78 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: В.Н. Щедрин (ответственный редактор), С.М. Васильев, Г.Т. Балакай, Т.П. Андреева (секретарь) РЕЦЕНЗЕНТЫ: В.И. Ольгаренко – заведующий кафедрой Эксплуатация мелиоративных ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное научное учреждение РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МЕЛИОРАЦИИ (ФГНУ РосНИИПМ) ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Сборник статей Выпуск 40 Часть I Новочеркасск 2008 УДК 631.587 ББК 41.9 П 78 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: В.Н. Щедрин (ответственный редактор), Ю.М. Косичен ко, С.М. Васильев, Г.Т. Балакай, Т.П. Андреева (секретарь) РЕЦЕНЗЕНТЫ: В.И. Ольгаренко – заведующий кафедрой ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное научное учреждение РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МЕЛИОРАЦИИ (ФГНУ РосНИИПМ) ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Сборник статей Выпуск 39 Часть II Новочеркасск 2008 УДК 631.587 ББК 41.9 П 78 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: В.Н. Щедрин (ответственный редактор), С.М. Васильев, Г.Т. Балакай, Т.П. Андреева (секретарь) РЕЦЕНЗЕНТЫ: В.И. Ольгаренко – заведующий кафедрой Эксплуатация ...»

«23 - 24 мая 2012 года Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина В МИРЕ НАУЧНЫХ научно-практическая конференция ОТКРЫТИЙ Всероссийская студенческая Том III Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина Всероссийская студенческая научно-практическая конференция В МИРЕ НАУЧНЫХ ОТКРЫТИЙ Том III Материалы ...»

«23 - 24 мая 2012 года Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина В МИРЕ научно-практическая конференция НАУЧНЫХ Всероссийская студенческая ОТКРЫТИЙ Том I Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина Всероссийская студенческая научно-практическая конференция В МИРЕ НАУЧНЫХ ОТКРЫТИЙ Том I Материалы ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Министерство образования Республики Башкортостан Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Башкирский государственный аграрный университет Совет молодых ученых университета СТУДЕНТ И АГРАРНАЯ НАУКА Материалы VI Всероссийской студенческой конференции (28-29 марта 2012 г.) Уфа Башкирский ГАУ 2012 УДК 63 ББК 4 С 75 Ответственный за выпуск: председатель совета молодых ученых, канд. ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.