МОЖЛИВІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ОРГАНО-МІНЕРАЛЬНИХ ВІДХОДІВ ВИРОБНИЦТВА ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ РОДЮЧОСТІ ГРУНТІВ


Ю.К. Бородай, Ю.В. Мнускіна, Н.Ю. Прокопенко
(ДонНТУ, ДІАПВ, Донецьк, Україна)

Источник: Экологические проблемы индустриальных мегаполисов / Материалы V международной научно-практической конференции, 21-23 травня 2008 р. Донецк – Авдеевка – Донецк, ДонНТУ Министерства образования и науки Украины, 2008. – 29-31 с.

      Встановлено зниження продуктивності ґрунтів внаслідок інтенсивного техногенного навантаження. Визначено можливість використання найбільш доступних органо-мінеральних відходів сільськогосподарського виробництва: соломи і мулу комунальних стічних вод, для компенсації мінералізації органічної складової ріллі.


      В Донецькій області з 1600 діючих підприємств десь 80% є екологічно небезпечними. Крім того, з понад 1000 відвалів, териконів і накопичувачів відходів підприємств вугільної промисловості спостерігаються постійні емісії комплексу небезпечних для агросфери сполук. Інтегральне техногенне навантаження на агроландшафти регіону обумовлюють біля 1,8млн.т/рік викидів в атмосферу, 1,7 млрд.м3/рік хімічно-забруднених і засолених стічних вод, а також понад 25 млн.т/рік промислових токсичних відходів. Для Донбасу, найбільш характерними забруднювачами ґрунтів є сполуки міді, цинку, кадмію, свинцю, ртуті, селену, марганцю, фтору, ряду токсичних і канцерогенних органічних речовин (діоксини, бенз(а)перен та інші). Над сільгоспугіддями Донецької області щорічно розсіюється 80 тон на кожний квадратний кілометр екотоксичних речовин.
      Транслокація важких металів у сільгосппродукцію відбувається не тільки в системі ґрунт-рослина, а й безпосередньо з інших природних ресурсів, що призводить до зменшення врожайності, якості і конкурентноздатності сільгосппродукції.
      В Донецькій області прогностично виділяють такі території:
         1) сировинна зона для одержання продукції, що відповідає санітарно-гігієнічним вимогам по екотоксикантам техногенного походження. Її площа складає ~ 28% ріллі;
         2) зона, де негативний вплив техногенного навантаження може бути зменшений за рахунок агротехнічних і інших заходів (площа ~ 40%);
         3) зона значного техногенного навантаження (площа ~ 32%).
      Площа земель, зайнятих відходами, наближається до 2% території області. Дуже гострими в області є проблеми поводження з побутовими відходами, яких, згідно з діючими нормами накопичення з урахуванням чисельності мешканців, щорічно утворюється близько 6 млн.м3. На цей час в області накопичено понад 400 млн.м3 твердих побутових відходів. В основних галузях сільськогосподарського виробництва утворюється значна кількість відходів переважно IV класу небезпеки. Доцільність застосування цих речовин в системах удобрення не викликає сумнівів.
      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. Це сприяє зниженню токсичної дії важких металів, перешкоджає надходженню їх у рослини. Поряд з цим використанням органічних добрив вирішує інше важливе для забруднених ґрунтів завдання – збагачує їх органічним вуглецем і елементами мінерального живлення рослин.
      У зв’язку з нестачею органічних добрив в господарствах вміст гумусу в ґрунтах зменшився за останні 10 років на 0,2-0,3%абс. Це потребує оптимізації агротехнологій за рахунок використання органо-мінеральних відходів виробництва. В теперішній час, при нестачі органічних добрив і високій вартості агрохімікатів органо-мінеральні відходи є найдоступнішими засобами компенсації виносу N, P, K, а також органічного вуглецю в орному шарі. Розрахунок показує, що при їх внесенні в науково-обґрунтованих 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.
      Для компенсації мінералізації органічної складової ріллі досліджувалась ефективність застосування найбільш доступних відходів сільськогосподарського виробництва: соломи і мулів комунальних стічних вод. Аналіз матеріальних потоків і хімічного складу відходів IV класу небезпеки свідчать про агрохімічну, екологічну цінність як постачальників елементів живлення і меліорантів в ґрунти (табл.1).
      Таблиця 1 –       Характеристика основних відходів виробництва в сільському господарстві

Найменування відходів Клас
небез-
пеки		 Питоме
накопичення		 Тип відходів
(орган.реч.,
суміш)		 Вміст поживних речовин в
ґрунтах, % (сух.реч)		 Засоби
застосування
N P K Орган.
реч-на
Поживні рештки
культур:
    колосових
    технічних
    овочевих

IV
IV
IV

0,7-1,5 т/т зерн
1,5-2,0 т/т продук.
0,4-1,7 т/т продук.

органічне
органічне
органічне

3-5
3-5
3-5

2,5-8,6
2,5-8,6
2,5-8,6

9,4-21,0
9,4-21,0
9,4-21,0

~90
~90
~90

Заорювання
з внесенням
азотних добрив
Гній:
    Свиней
    ВРХ
    Птиці
ІІІ
ІІІ
ІІІ
4,5 кг/гол•доб
40-50 кг/гол•доб
0,2-0,6 кг/гол•доб
органічне
органічне
органічне
3,3-4,0
1,5-2,5
0,6-1,5
3,2-4,1
0,6-2,2
0,5-1,2
1,5-2,1
0,8-2,5
0,5-1,0
~90
~90
~90
Витримка 6-9 місяців,
заорювання під основний
обробіток ґрунту.
Тверді побутові
відходи		 IV 0,06 т/рік•людину суміш 1,6-2,0 1,0-5,7 0,3-3,2 ~50 Сепарування, біоконверсія,
компостування
Мули комунальних
стічних вод		 III-IV 0,06 т/рік•людину органічна
речовина 		1,7-2,0 3,0-4,0 0,5-1,1 20-30 Витримка 2-3 роки,
заорювання
Деревина
(тирса, кора та ін.)		 IV по факту органічна
речовина 		0,44-0,68 1,4-2,5 3,9-9,1 ~90 Автогідроліз,
виробництво органо-мін. добрив

     Потрібно зазначити, що при внесенні мулу комунальних стічних вод необхідне визначення вмісту важких металів (сполук свинцю, міді, цинку, кадмію), в вихідній речовині, ґрунтах, продукції. Застосовуючи органо-мінеральну сировину відходів досягається зниження впливу на навколишнє природне середовище (вирішується проблема накопичення відходів) і одночасно підвищення рівня родючості ґрунтів. Тобто такі заходи мають як екологічний, так і економічний ефект.
      Таким чином, внесення відходів забезпечує кругообіг мінерального і органічного живлення рослин, що обумовлює утилізацію їх без забруднення навколишнього середовища.