СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАСТЕНИЯХ ПРИ ВНЕСЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ БИОУГЛЕЙ В СЕРУЮ ЛЕСНУЮ ПОЧВУ
Ключевые слова:
биоуголь, почва, тяжелые металлы, безопасность сельскохозяйственной продукцииАннотация
Проблема утилизации осадков сточных вод в РФ является одним из наиболее актуальных вопросов обеспечения экологической безопасности территорий. Прямое использование их в качестве удобрений приводит к долговременному загрязнению почв тяжелыми металлами и, как следствие, несоответствию сельскохозяйственной продукции санитарным нормам. Пиролизация в процессе получения биоугля способствует переходу тяжелых металлов в недоступные для растений формы и признается перспективным способом утилизации осадков сточных вод. Цель работы состояла в оценке влияния добавления различных видов биоугля на содержание тяжелых металлов (Cr, Cu, Fe, Mn, Ni и Zn) в вегетативной биомассе горчицы белой и овса посевного. Результаты показали, добавление в почву низкотемпературного биоугля из осадков сточных вод приводит к значимому повышению концентраций Cu, Mn и Zn в горчице и овсе, а добавление высокотемпературного биоугля ‒ к повышенному содержанию Mn. Березовый биоуголь не показал значимого влияния на содержание металлов в тестируемых растениях.
Библиографические ссылки
ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве.
ГН 2.1.7.2511-09. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве.
ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений.
Грачев А.Н., Башкиров В.Н., Забелкин С.А., Макаров А.А., Тунцев Д.В., Хисматов Р.Г. Патент РФ №2395559. Способ термической переработки органосодержащего сырья.
Плеханова И.О. Степень самоочищения агродерново-подзолистых супесчаных почв, удобренных осадком сточных вод // Почвоведение. 2017. №4. С. 506‒512. DOI: 10.7868/S0032180X17040086.
ПНД Ф 16.2.2.2.3.71-2011. Количественный химический анализ почв. Методика измерений массовых долей металлов в осадках сточных вод, донных отложениях, образцах растительного происхождения спектральными методами.
РД 52.18.191-89. Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом.
РД 52.18.289-90. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия, кобальта, хрома, марганца) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом.
Рижия Е.Я., Бучкина Н.П., Мухина И.М., Белинец А.С., Балашов Е.В. Влияние биоугля на свойства образцов дерново-подзолистой супесчаной почвы с разной степенью окультуренности (лабораторный эксперимент) // Почвоведение. 2015. №2. С. 211‒220. DOI: 10.7868/S0032180X14120089.
Рязанов С.С., Кулагина В.И., Грачев А.Н., Солодникова О.М., Сунгатуллина Л.М. Влияние температуры пиролиза осадков муниципальных сточных вод на формы тяжелых металлов (Cu, Ni, Pb) // Экологические проблемы развития агроландшафтов и способы повышения их продуктивности / Сборник статей по материалам Международной научной экологической конференции. Краснодар: КубГАУ, 2018. С. 31‒33.
Song X.D., Xue X.Y., Chen D.Z., He P.J., Dai X.H. Application of biochar from sewage sludge to plant cultivation: Influence of pyrolysis temperature and biochar-to-soil ratio on yield and heavy metal accumulation // Chemosphere. 2014. V. 109. P. 213‒220. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2014.01.070.
ISO 11466:1995. Soil quality ‒ Extraction of trace elements soluble in aqua regia.
Jin J., Li Y., Zhang J., Wu S., Cao Y., Liang P., Zhang J., Wong M.H., Wang M., Shan S., Christie P. Influence of pyrolysis temperature on properties and environmental safety of heavy
metals in biochars derived from municipal sewage sludge // Journal of Hazardous Materials. 2016. V. 320. P. 417‒426. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.08.050.
Major J. Guidelines on Practical Aspects of Biochar Application to Field Soil in Various Soil Management Systems. International Biochar Initiative, 2010. 23 p.
Gunten K. von, Alam Md.S., Hubmann M., Ok Y.S., Konhauser K.O., Alessi D.S. Modified sequential extraction for biochar and petroleum coke: Metal release potential and its environmental implications // Bioresource Technology. 2017. Vol. 236. P. 106-110. DOI: 10.1016/j.biortech.2017.03.162.
Библиографические ссылки
GN 2.1.7.2041-06. Predel'no dopustimye kontsentratsii (PDK) khimicheskikh veshchestv v pochve: Gigienicheskie normativy [Maximum Permissible Concentrations (MPC) of Chemicals in Soil: Hygienic Regulations].
GN 2.1.7.2511-09. Orientirovochno dopustimye kontsentratsii (ODK) khimicheskikh veshchestv v pochve: Gigienicheskie normativy. [Approximate Acceptable Concentrations (AAC) of Chemicals in Soil: Hygienic Regulations].
GOST R 17.4.3.07-2001. Okhrana prirody. Pochvy. Trebovaniya k svoystvam osadkov stochnykh vod pri ispol'zovanii ikh v kachestve udobreniy [Nature protection. Soils. Requirements for the properties of sewage sludge when used as fertilizer].
Grachev A.N., Bashkirov V.N., Zabelkin S.A., Makarov A.A., Tuntsev D.V., Khismatov R.G. Patent RF №2395559. Sposob termicheskoy pererabotki organosoderzhashchego syr'ya. [The patent of the Russian Federation №2395559. Method of thermal processing of organ-containing raw materials].
Plekhanova I.O. Stepen' samoochishcheniya agrodrnovo-podzolistykh supeschanykh pochv, udobrennykh osadkom stochnykh vod [Degree of self-purification of agrarian sod-podzolic sandy loam soils fertilized with sewage sludge] // Pochvovedenie [Soil Science]. 2017. No 4. P. 506‒512. DOI: 10.7868/S0032180X17040086.
PND F 16.2.2.2.3.71-2011. Kolichestvennyy khimicheskiy analiz pochv. Metodika izmereniy massovykh doley metallov v osadkakh stochnykh vod, donnykh otlozheniyakh, obraztsakh rastitel'nogo proiskhozhdeniya spektral'nymi metodami. [Quantitative chemical analysis of soils. Methods of measuring mass fraction of metals in sewage sludge, sediments, samples of plant origin by spectral methods].
RD 52.18.191-89. Metodika vypolneniya izmereniy massovoy doli kislotorastvorimykh form metallov (medi, svintsa, tsinka, nikelya, kalmiya) v probakh pochvy atomno-absorbtsionnym analizom. [Methods of measuring the mass fraction of acid-soluble forms of metals (copper, lead, zinc, nickel, calcium) in soil samples by atomic absorption analysis].
RD 52.18.289-90. Metodika vypolneniya izmereniy massovoy doli podvizhnykh form metallov (medi, svintsa, tsinka, nikelya, kadmiya, kobal'ta, khroma, margantsa) v probakh pochvy atomno-absorbtsionnym analizom [Methods for measuring the mass fraction of mobile metal forms (copper, lead, zinc, nickel, cadmium, cobalt, chromium, manganese) in soil samples by atomic absorption analysis].
Rizhiya E.Ya., Buchkina N.P., Mukhina I.M., Belinets A.S., Balashov E.V. Vliyanie biouglya na svoystva obraztsov dernovo-podzolistoy supeschanoy pochvy s raznoy stepen'yu okul'turennosti (laboratornyy eksperiment) [Influence of biochar on the properties of samples of sod-podzolic sandy loam soil with different degree of cultivation (laboratory experiment)] // Pochvovedenie [Soil Science]. 2015. No 2. P. 211‒220. DOI: 10.7868/S0032180X14120089.
Ryazanov S.S., Kulagina V.I., Grachev A.N., Solodnikova O.M., Sungatullina L.M. Vliyanie temperatury piroliza osadkov munitsipal'nykh stochnykh vod na formy tyazhelykh metallov (Cu, Ni, Pb) [Influence of pyrolysis temperature of municipal sewage sludge on heavy metal forms (Cu, Ni, Pb)] // Ekologicheskie problemy razvitiya agrolandshaftov i sposoby povysheniya ikh produktivnosti [Environmental problems of agro-landscape development and ways to increase their productivity] / Sbornik statey po materialam Mezhdunarodnoi nauchoi ekologicheskoi konferencii. Krasnodar: KubGAU, 2018. S. 31-33.
Song X.D., Xue X.Y., Chen D.Z., He P.J., Dai X.H. Application of biochar from sewage sludge to plant cultivation: Influence of pyrolysis temperature and biochar-to-soil ratio on yield and heavy metal accumulation // Chemosphere. 2014. Vol. 109. P. 213‒220. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2014.01.070.
ISO 11466:1995. Soil quality - Extraction of trace elements soluble in aqua regia.
Jin J., Li Y., Zhang J., Wu S., Cao Y., Liang P., Zhang J., Wong M.H., Wang M., Shan S., Christie P. Influence of pyrolysis temperature on properties and environmental safety of heavy metals in biochars derived from municipal sewage sludge // Journal of hazardous materials. 2016. Vol. 320. P. 417‒426. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.08.050.
Major J. Guidelines on Practical Aspects of Biochar Application to Field Soil in Various Soil Management Systems. International Biochar Initiative, 2010. 23 p.
Gunten K. von, Alam Md.S., Hubmann M., Ok Y.S., Konhauser K.O., Alessi D.S. Modified sequential extraction for biochar and petroleum coke: Metal release potential and its environmental implications // Bioresource Technology. 2017. Vol. 236. P. 106-110. DOI: 10.1016/j.biortech.2017.03.162.
