Донецька область належить до територій з дуже високим рівнем антропогенних та техногенних навантажень
на земельні ресурси. Зі зростанням чисельності населення зростають масштаби виробничої діяльності.
Надмірна інтенсифікація сільськогосподарського виробництва супроводжується максимально можливим освоєнням земельного фонду.
Незважаючи на те, що останнім часом внесення мінеральних добрив значно скоротилося, спеціалісти стверджують,
що сільськогосподарські угіддя перенасичені пестицидами та отрутохімікатами. Встановлено, за останніх 2-3 десятиліття
вміст гумусу зменшився в середньому на 0,6-1,3 т/га в різних районах. Наприклад, ґрунти під зерновими культурами щорічно
втрачають 0,5-1,5 т/га гумусу, під просапними втрати в 1,5-3 рази вище.
В теперішній час синтетичні агрохімікати мають високу вартість, а органічних добрив не вистачає,
до того ж згідно з розрахунками, внесення органічних добрив не в змозі забезпечити баланс гумусу в ґрунтах.
Тому виникає необхідність використання додаткових нетрадиційних органічних добрив і як перспективний різновид –
відходи сільськогосподарського виробництва і відходи споживання.
В сільськогосподарському виробництві утворюється значна кількість відходів переважно IV класу небезпеки.
Це гній, гнойові рідини, пташиний послід, компости, солома, зелені рослини, сапропель. Органо-мінеральні відходи є
найдоступнішими засобами компенсації виносу N, P, K, а також органічного вуглецю в ґрунті. Це дозволяє одночасно
вирішити дві екологічні проблеми: підвищити вміст біогенних елементів у ґрунті і зменшити обсяги відходів, що складуються
на території області.
Одним з відходів, що містить у собі значні кількості біогенних елементів, є надлишковий мул очисних споруд.
Дуже гострими в області є проблеми поводження з накопиченими масами цих відходів. Біологічне очищення води є дуже поширеним
методом очищення від різних забруднювачів води, зокрема від органічних сполук. Відбувається процес біохімічного руйнування
(мінералізації) мікроорганізмами органічних речовин (забруднень органічного походження), які розчинені і емульговані в
стічних водах. Мікроорганізми (бактерії) використовують ці речовини як джерело живлення і енергії для своєї життєдіяльності.
В процесі біологічного очищення стічних вод утворюється 0,06 т/рік•людину мулу, які складуються на майданчиках мула, відвалах і др.
і займають великі земельні площі. Вологість свіжого мулу складає близько 97%. Для зниження вологості до 80% він проходять
етап природного сушіння на мулових площадках і механічного зневоднювання на вакуум-фільтрах із застосуванням реагентів
(хлорне залізо і вапно), а для зниження вологості до 25-30% - проходять термічне сушіння в барабанних печах. При цьому умови
складування і зберігання мулів, як правило, не виключають забруднення ними поверхневих і підземних вод, ґрунтів, рослинності.
Ця проблема з кожним роком все загострюється і вимагає невідкладного рішення.
Оскільки органічна складова є основною у складі мулу очисних споруд, великий інтерес представляє використання
в якості добрива каналізаційного мулу стічних вод міських очисних споруд. Внесення відходів забезпечує кругообіг мінерального і
органічного живлення рослин, що обумовлює утилізацію їх без забруднення навколишнього середовища. Для компенсації мінералізації
органічної складової ґрунтів досліджувалась ефективність застосування найбільш доступних відходів сільськогосподарського
виробництва: соломи і мулів комунальних стічних вод. Правильне застосування останніх дозволить підвищити родючість ґрунтів і
врожайність сільськогосподарських культур, разом з цим забезпечить утилізацію цього виду відходу.
Встановлено, що при внесенні мулів стічних вод в відповідних нормах забезпечується повернення в
ґрунти 3,0-3,5 т органічної речовини, 16-38 кг азоту, 6-10 кг фосфору і 32-60 кг калію.
Аналіз матеріальних потоків і хімічного складу мулів, як відходів IV класу небезпеки, свідчать про агрохімічну,
екологічну цінність як постачальників елементів живлення і меліорантів в ґрунти. Так вміст поживних речовин в ґрунтах складає:
азоту – 1,7-2,0 %, фосфору – 3,0-4,0 %, калію – 0,5-1,1% і органічної речовини – 20-30 %. При цьому перед застосуванням мули
повинні мати витримку 2-3 роки.
Разом з очевидними перевагами цього методу підвищення вмісту біогенних елементів у ґрунтах, він також має
певні недоліки. Мули стічних вод мають індивідуальний хімічний склад. В даний час вони є новими і поки маловивченими добривами,
що обумовлює обережне відношення до них. У стічних водах можливий неконтрольований процес утворення нових, невідомих сполук,
механізм формування яких існуючими методами встановити надзвичайно важко. Деякі мули мають виражену фітотоксичність, яка може
бути обумовлена забрудненням їх органічними сполуками, які володіють гербіцидними властивостями. Але основним чинником,
який перешкоджає застосування таких добрив в рослинництві, є наявність в них солей важких металів, вплив яких на ґрунт, рослини
і нешкідливість продуктів мало вивчено.
Наявність важких металів у ґрунтах і, як наслідок, у рослинах призводить до зменшення врожайності, якості
і конкурентноздатності сільгосппродукції. Одним з основних шляхів надходження до рослин важких металів є міграція останніх з ґрунту.
Транслокація важких металів у сільгосппродукцію відбувається не тільки в системі ґрунт-рослина, а й безпосередньо з інших природних ресурсів.
З однієї сторони органічна речовина є ефективним інактиватором важких металів у ґрунті, утворюючі
металоорганічні комплекси, які є малорухомими, або неспроможними до подолання клітинних мембран на контакті ґрунт – корінь.
Поряд з цим використанням органічних добрив вирішує інше важливе для забруднених ґрунтів завдання – збагачує їх органічним
вуглецем і елементами мінерального живлення рослин. Це сприяє зниженню токсичної дії важких металів, перешкоджає надходженню їх у рослини.
З іншої сторони, наявність важких металів у мулах очисних споруд може спричинити додаткове забруднення ґрунтів цими речовинами.
Так, аналіз на вміст важких металів в біомасі кормових трав, вирощених на ґрунтах різного ступеню забруднення внаслідок внесення
мулів стічних вод показав, що вміст деяких з цих елементів збільшився в 2-3 рази (міді, цинку, миш’яку), а вміст нікелю – в 19 разів.
Отже, для оптимального вирішення даного питання є ряд труднощів і багато невивчених питань.
Для правильного використання мулів міських стічних вод як добрива, необхідно організувати всестороннє вивчення їх хімічного складу,
визначити їх вплив на родючість ґрунтів, урожай і якість сільськогосподарських культур. Також необхідно не допускати скидів
у міські каналізації важких металів та їх солей і удосконалити технології очистки в напрямку повнішого вловлювання металів.
Важливо строго дотримуватись технології внесення таких добрив.