VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОСТА НА ОСНОВЕ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД ДЛЯ БЛАГОУСТРОЙСТВА И ОЗЕЛЕНЕНИЯ Г.ДУБНА

Валова М.А., студ. 6 курса; Каманина И.З., к.б.н., доц.

Государственный университет « Дубна»

Дубна Московская область, Россия

EXPERIENCE IN USE OF COMPOST ON BASIS OF SEWAGE SLUDGE FOR IMPROVEMENT AND LANDSCAPING OF CITY OF DUBNA

Valova M.A., Kamanina I.Z.

Dubna State University

Dubna, Moscow region, Russia

В данной работе рассматривается проблема использование осадка сточных вод для создания компоста, применяемого в озеленении города Дубна. Работа содержит материалы о компостирование, нормативных постановлениях, объектах и методах исследования, а также результаты химического и биотестирования почвогрунтов. На основании полученных результатов рекомендовано использовать получаемый биокомпост только в качестве органического удобрения при создании искусственных почвогрунтов, используемых для озеленения города.

С момента создания города Дубна и до недавнего времени для благоустройства и озеленения в городе использовались почвогрунты, вывозимые с сельскохозяйственных участков, а также торф с близлежащих районов. В течение последних 5 лет для улучшения качества городских почв газонов и цветников, а также для благоустройства новостроек в Дубне используют компостные смеси, получаемые на Дубненских очистных сооружениях.

С целью расширения зоны использования осадков сточных вод, научно- производственной фирмой «Бифар» г. Москва разработана промышленная технология приготовления на основе осадков сточных вод компоста, с использованием в качестве наполнителя древесных опилок, являющихся углеродосодержащими, разрыхляющими и влагопоглощающими компонентами.

В соответствии с существующей технологической схемой на очистных сооружениях канализации г.Дубны действуют сооружения по обработке осадков. Осадок первичных отстойников и избыточный активный ил совместно подаются на обезвоживание на фильтр-прессах с предварительной обработкой флокулянтами. При компостировании с опилками, которые характеризуются высоким содержанием органического вещества, низкой зональностью и достаточным содержанием биогенных элементов, соотношение наполнитель/осадок, составляет: 1-3,0/1 в зимнее время и 1-1,5/1 в летнее время.

Для компостирования суточного количества осадка, образующегося на очистных сооружениях канализации г. Дубны, при его влажности в среднем 78%, количество опилок составит 15-45 т/сутки при влажности опилок 55-65%. Срок созревания компоста в летнее время составляет 2-3 месяца, в зимнее время 3-5 месяцев. При периодическом взрыхляющем перемешивании его через 3-4 недели, 2-3 раза за цикл в зависимости от времени года и продолжительности его созревания.

В качестве наполнителя может использоваться и сам компост. В этом случае составляются трехкомпонентные смеси в соотношении по массе осадок/компост/древесные отходы как 1/(0,3-0,5)/ (0,1-0,2) соответственно.

Снижения количества наполнителя осуществляется после предварительного анализа осадка на содержание металлов.

Компостирование обеспечивает снижение влажности, концентрации солей тяжелых металлов за счёт разбавления наполнителями, и улучшения физико-химических свойств осадков и обеззараживание их за счёт разложения органического вещества под действием аэробных термофильных микроорганизмов и саморазогревания компостных штабелей.

Произведенный компост используется для улучшения городских почв газонов и цветников, а также для создания почвогрунтов, используемых для озеленения на новостройках.

На территории города Дубна в 2013 гг. были отобраны пробы почвогрунтов, используемых для благоустройства, на улицах Жолио–Кюри, Флотская. В отобранных пробах с улиц Жолио–Кюри и Флотская были выполнены следующие анализы: рН водной и солевой вытяжки; определение органического углерода методом мокрого сжигания по Тюрину; определение содержания валовых и подвижных форм тяжелых металлов [8], определение суммарной токсичности методом биотестирования. Все определения проводились по стандартным методикам. [1,2,3,4]

Результаты химического анализа почвогрунтов представлены в таблице 1

Таблица 1. Результаты химического анализа почвогрунтов

	1пробная площадка, ул. Жолио–Кюри	2 пробная площадка ул. Жолио–Кюри	3 пробная площадка ул. Флотская	4 пробная площадка ул. Флотская
рН водная	6,15	5,89	4,62	4,46
рH солевая	6,01	5,61	4,58	4,44
С, %	19,2	14,2	23,9	33,9
Валовые формы тяжелых металлов
Zn мг/кг	513,0	700,00	9,77	57,10
Pb мг/кг	38,3	35,10	1,16	1,64
Cd мг/кг	2,17	1,47	0,10	0,15
Cu мг/кг	76,80	68,50	3,58	2,08
Подвижные формы тяжелых металлов
Zn мг/кг	185,00	111,00	9,10	24,90
Pb мг/кг	8,20	6,50	1,30	1,02
Cd мг/кг	0,90	0,70	0,10	0,10
Cu мг/кг	3,80	1,50	1,00	1,00

Для оценки качества почвогрунтов полученные данные сравнивались с нормативными показателями для искусственных почвогрунтов, используемых в г. Москве.

Как видно из таблицы 1, почвогрунты 1-ой и 2-ой пробных площадок на ул. Жолио–Кюри соответствуют нормативным показателям для искусственных почвогрунтов (показатели кислотности для почвогрунтов находятся в диапазоне pH_KCL – 5,5–6,0 pH_H2O – 6,0–7,1 и биокомпостов: pH_KCL – 5,0–6,0 pH_H2O – 6,0–7,5). Почвогрунты 3 и 4 пробных площадок на ул. Флотская не удовлетворяют соответствующим требованиям, относятся к среднекислым.

Валовое содержание тяжелых металлов в соответствии с постановлением [9] не должно превышать для Zn – 198,0 мг/кг; Pb – 65,0 мг/кг; Cd – 2,0 мг/кг; Cu – 117,0 мг/кг. В исследованных почвогрунтах имеется превышение по Zn на 1-ой пробной площадке в 2,5 раз и 2-ой пробной площадке в 3,5 раза, также имеется небольшое превышение по Cd на 1-ой пробной площадке на ул. Жолио–Кюри. Почвогрунты с ул. Флотская 3 и 4 пробных площадок соответствуют нормативам.

Следует отметить, что содержание валовых форм тяжелых металлов в исследуемых почвогрунтах не превышает нормативных показателей, принятых для биокомпостов. [9]

В соответствие с гигиеническими нормативами (ГН 2.1.7.2041-06) ПДК подвижных форм тяжелых металлов в почве составляет для Cu – 3,0 мг/кг; Pb – 6,0 мг/кг; Zn – 23,0 мг/кг. [7] В обследованных почвогрунтах имеется превышение по Zn: на 1-ой пробной площадке превышение в 8 раз, на 2-ой пробной площадке превышение составляет 4,5 раза, и незначительное превышение на 4-ой площадке на ул. Флотская. Содержание подвижных форм по Pb более чем в 2 раза отмечено в почвогрунтах на ул. Жолио–Кюри. Превышение подвижных форм Сu в почве отмечено на 1-ой пробной площадке на ул. Жолио–Кюри.

Содержание органического вещества в соответствии с существующими нормативами составляет 4-15 % для искусственных почвогрунтов и не менее 20% для биокомпостов. Как показали результаты анализа, почвогрунты 3-ей и 4-ой пробных площадок с ул. Флотская соответствуют нормативам, а в почвогрунтах 1-ой и 2-ой пробных площадок с ул. Жолио-Кюри содержание органического вещества ниже нормативных показателей для биокомпостов (таблица 1).

Определение суммарной токсичности методом биотестирования основано на высокой отзывчивости семян редиса на токсические вещества.

Результаты определения суммарной токсичности представлены в таблице 2.

Таблица 2. Результаты определения суммарной токсичности

	Среднее значение длины проростков, мм	Эффект торможения роста %	Класс опасности, характеристика
ул. Жолио–Кюри, 1 пробная площадка	1.80	12	4, Мало токсична
ул. Жолио–Кюри, 2 пробная площадка	1,82	11	4, Мало токсична
ул. Флоткая, 3 пробная площадка	1,47	28	3, Умерено токсичная
ул. Флотская, 4 пробная площадка	1,68	18	4, Мало токсична
Контроль	2,05	-	-

Как видно из таблицы 2, почвогрунты, отобранные с улиц Жолио–Кюри (1), Жолио–Кюри (2), Флоткая (4) мало токсичны.

Почвогрунты на ул. Флотская (3) умерено токсичны. Процент угнетения роста корней в исследуемых пробах составил от 28 %.

Как показали исследования, для озеленения и благоустройства в городе Дубна в 2013 г. использовались почвогрунты, значительно различающиеся по составу. Почвогрунты на ул. Жолио–Кюри производились на основе компоста, получаемого на Дубненских очистных сооружениях. Почвогрунты на ул. Флотская в основе содержат кислый верховой торф. [6]

Исследованные почвогрунты не соответствуют требованиям, предъявляемым к почвогрунтам используемым при производстве работ по озеленению и благоустройству городов. [5] Особо следует обратить внимание на превышение как подвижных, так и валовых форм тяжелых металлов. Исследованные субстраты могут быть использованы только в качестве биокомпостов, при этом доля их в составе создаваемого почвогрунта не должна превышать 15–20% от массы. Внесение этих субстратов в качестве биокомпостов требует дополнительных изучений, в частности контроля за состоянием территорий, на которые вносятся эти субстраты. После того, как на участке создан почвогрунт, за ним требуется систематический уход. Количество и периодичность внесения торфа, компоста, песка в почвогрунт определяется требованиями конкретных растений.

Литература

1. Артемьева З.С. Органическое вещество и гранулометрическая система почвы. – М.: ГЕОС, 2010. – 240 с.

2. Каманина И.З., Судницын И.И., Каплина С.П. Физика и химия почв: лаб. Практикум. – Дубна: Междунар. ун-т природы, общества и человека «Дубна», 2011. – 124 с.

3. Минеев В.Г., Сычев В.Г., Амельянчик О.А. Практикум по агрохимии. – М.: Изд-во МГУ, 2001. – 689 с.

4. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. Утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартамот 19.12.1984г. № 4731.

5. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений. Утв. Постановлением Госстандарта России № 30-ст от 23.01.2001 г.

6. ГОСТ 27894.5-88. Торф и продукты его переработки для сельского хозяйства. ГОСТ 27894.0-88 Торф и продукты его переработки для сельского хозяйства. Общие требования к методам анализа. Утв. Постановлением Госстандарта СССР №3771 от 22.11.1988.

7. ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве»

8. ПНД Ф 16.1:2:2:2:3.48-06 «Количественный химический анализ проб почв, тепличных грунтов, илов, донных отложений, сапропелей, твердых отходов. Методика выполнения измерений массовых концентраций цинка, кадмия, свинца, меди, марганца, мышьяка, ртути методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторах типа ТА».

9. Постановление Правительства Москвы № 514-ПП от 27 июля 2004 года «О повышении качества почвогрунтов в городе Москве».

Код для цитирования: Скопировать