Бородай Ю.К. и др.

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОММУНАЛЬНЫХ ИЛОВ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ ТЕХНОГЕННО-НАПРЯЖЕННЫХ РЕГИОНОВ

Бородай Ю. К., Бондарева О. Б., Коноваленко Л. И., Ольховский Р. В., Донецкий институт агропромышленного производства, Донецк, Украина

Экологическая и экономическая целесообразность использования в качестве нетрадиционных органических удобрений коммунальных илов доказана комплексными исследованиями отечественных и зарубежных авторов.
Основными проблемами при этом являются:
• гельминтное заражение илов и, соответственно, осадков коммунальных сточных вод (ОСВ);
• транспорт тяжелых металлов в сельскохозяйственную продукцию из почв, удобренных ОСВ;
• дисбаланс питательных веществ (N, P, К, гумус в ОСВ).
Проблема дегельминтации и обеззараживания илов в процессе подготовки ОСВ для внесения в качестве органо-минерального удобрения должна решаться известными физико-химическими методами или выдерживанием в течение 3-х лет согласно требованиям КНД 33-3.3-02-99. Более сложным аспектом при использовании ОСВ является накопление тяжелых металлов (ТМ) в сельскохозяйственной продукции.
При оценке влияния внесения ОСВ на качество сельскохозяйственной продукции исходили из следующих положений:
• иловые площадки расположены в пригородной зоне и транспортирование ОСВ на более чем 30 км экономически нецелесообразно;
• черноземы обладают высокой толерантностью к ТМ (по литературным данным коэффициент толерантности составляет 0,92—0,96 при рН 7,0—7,5). Это способствует существенному снижению содержания подвижных форм ТМ;
• накопление ТМ в сельхозпродукции в техногенно-напряженных регионах осуществляется за счет комплекса факторов (рассеивание аэральных эмиссий, атмосферные осадки, подвижные формы ТМ в почвах и др.).
Сравнительный анализ ОСВ очистных сооружений горводоканалов Донецкой области явно указывает на зависимость количества и концентрации экотоксикантов в составе ОСВ от вида промышленного производства, его объемов и развитости гидросети (табл. 1).

Содержание тяжелых металлов в ОСВ и почвах сельхозугодий

При наличии крупномасштабных реагентоемких производств, а также отсутствии разветвленной гидрографической сети, принимающей загрязненные стоки разной степени очистки, применение ОСВ в качестве органо-минерального удобрения требует кондиционирования ОСВ. В то же время на территории области имеется ряд регионов, где содержание тяжелых металлов в ОСВ и почве — близкие величины. ОСВ таких регионов могут быть использованы как удобрения на сельхозугодьях.
Эффективность ОСВ, а также их экотоксическое влияние изучали на различных культурах:
• кормовых (кормовая свекла, люцерна, просо, эспарцет, суданская трава);
• пропашных (кукуруза, подсолнечник);
• картофеле.
Особый интерес в плане накопления в сельхозрастениях тяжелых металлов представляли люцерна и эспарцет, так как бобовые культуры характеризуются повышенной способностью к накоплению ТМ.
Агротехника выращивания сельхозкультур в опытах была общепринятой для Донецкой области.
Содержание тяжелых металлов определяли атомно-абсорбционным методом с электротермической атоматизацией на КАС 120.1. Образцы растений для исследования содержания тяжелых металлов готовили в соответствии с ГОСТ 26657-85.
Внесение 10 т/га ОСВ под вспашку обеспечило существенную прибавку урожая всех изученных культур по отношению к контролю без внесения ОСВ в условиях 2004 г. Следует отметить, что наиболее отзывчивыми на внесение ОСВ оказались многолетние травы, просо и картофель (табл. 2).

Увеличение количества внесенного ОСВ с 10 до 30 т/га обусловливает прибавку урожая зерна кукурузы на 2,1 ц/га. Однако дальнейшее увеличение дозы ОСВ до 60 т/га не привело к росту урожайности.
Превышения ПДК по каждому из тяжелых металлов (Си, Zn, Pb, Cd) для проб исследованных культур в условиях 2004 г. не отмечено (табл. 3). Однако при внесении ОСВ концентрация этих элементов практически во всех пробах выше по сравнению с контролем.

Содержание тяжелых металлов в растениях (сухая масса)

Растение	Массовая концентрация, мг/кг
	Си		Zn		Pb		Cd
	1	2	1	2	1	2	1	2
Суданская трава	2,9	3,8	40,0	49,0	1,5	2,0	0,20	0,25
Эспарцет	3,2	4,6	23,6	28,1	1,9	2,3	0,08	0,10
Люцерна	5,4	7,0	47,0	61,0	2,0	2,6	0,30	0,34
Просо	9,1	14,2	43,2	46,7	1,8	2,3	0,40	0,60
Кормовая свекла	11,0	15,0	26,1	32,0	0,5	0,7	0,08	0,11
Картофель	13,0	16,1	45,2	49,0	1,0	1,5	0,12	0,15
Подсолнечник	9,3	13,1	55,0	62,0	1,2	1,8	0,21	0,38
Кукуруза (зерно)	2,9	5,2	41,0	41,0	1,4	1,8	0,30	0,34

1 — контроль (без внесения ОСВ), 2-с ОСВ 10 т/га

Одновременно изучено накопление ТМ в почве после внесения ОСВ (табл. 4). Пробы обработаны после уборки урожая.

Слой, см	Массовая концентрация, мг/кг
	Си		Zn		Pb		Cd
	1	2	1	2	1	2	1	2
0-20	6,5	7,0	45	50	4,4	6,9	0,26	0,25
20-40	5,8	5,9	39	43	3,9	5,7	0,22	0,22

* — в экстракте 1 М HNO₃, 1 — контроль (без внесения ОСВ), 2 — с ОСВ 10 т/га.

Приведенные данные свидетельствует, что существенного загрязнения почв при внесении ОСВ в рекомендуемых дозах не отмечено.
Таким образом, ОСВ как органо-минеральное удобрение целесообразно использовать под осеннюю вспашку при выращивании зерновых и кормовых культур в дозе до 30 т/га.

Boroday Yu. K., Bondareva O. B., Konovalenko L. I., Ol'khovskiy R. V., Donetsk Agro-Industrial Institute, Donetsk, Ukraine

The key advantages of the municipal sewage sludge application in agriculture of relate to the increase of productivity of grain, forage and technical crops by between 11 to 47%. Other advantages are the improved environmental performance of municipal wastewater treatment plants, reduced land requirement and environmental pollution charges levied on the sewage sludge disposal. The sampled agricultural crops grown with the application of municipal sewage sludge at the rate of 30 tonnes per hectare show no indication of increased levels of Cu, Zn, Cd, and Pb.

Бородай Юрий Кондратьевич, к. х. н., зав. лабораторией мониторинга промышленного загрязнения, Донецкий институт агропромышленного производства, ул. Стадионная, 15, Донецк, 86053, Украина. Тел./факс (06236) 4-87-32. E-mail: diapdoglinknet.dn.ua

Бондарева Ольга Брауновна, к. т. н., зав. научно-техническим отделом менеджмента, маркетинга и научного сопровождения инновационных проектов, Донецкий институт агропромышленного производства, ул. Стадионная, 15, Донецк, 86053, Украина. Тел./факс (06236) 4-87-32. E-mail: diapdoglinknet.dn.ua

Коноваленко Людмила Ивановна, к. х. н., зав. отделом агроэкологии, Донецкий институт агропромышленного производства, ул. Стадионная, 15, Донецк, 86053, Украина. Тел./факс (06236) 4-87-32. E-mail: diapdoglinknet.dn.ua

Ольховский Роман Викторович, директор, Донецкий институт агропромышленного производства, ул. Стадионная, 15, Донецк, 86053, Украина. Тел./факс (06236) 4-87-32. E-mail: diapdoglinknet.dn.ua

Регион	Массовая концентрация токсикантов, мг/кг
	Рb		Zn		Сu		Со
	ОСВ	почва	ОСВ	почва	ОСВ	почва	ОСВ	почва
Донецко- Макеевский	130-150	13-19	1600-2600	48-87	1000-1900	14-21,6	19-25	18
Селидово	26	10,0-13,0	78,7	45	7,3	6,5	15	14
Амвросиевка	14	15,4-19,9	45	59,6-72	2,5	16,3-25,2	8	12
Дружковка	1,8	15,1-20	19,0	53-76,8	26,1	14,6-21,0	12,7	33
Славянск	1,9	16,8	17	51-70	3,6	10,6-18,7	3,5	17

Культура	Урожайность, ц/ га
	Контроль (без внесения ОСВ)	ОСВ 10 т/га	± к контролю
	Контроль (без внесения ОСВ)	ОСВ 10 т/га	ц/га	%
Суданская трава	180	230	+50	+27,8
Эспарцет	111	150	+39	+35,1
Люцерна	178	200	+22	+ 12,4
Просо	17	25	+8	+47,1
Кормовая свекла	500	650	+ 150	+30,0
Картофель	62	89	+27	+43,5
Кукуруза (зерно)	29,8	33,1	+3,3	+ 11,1
Подсолнечник	13,6	15,4	+ 1,8	+ 13,2