Таким образом, на ОСК г. Калуги имеются два вида осадков:
- Осадки после механического обезвоживания на центрифугах с флокулянтами(ОАИ или КЕК);
- Осадки, подсушенные в естественных условиях на иловых площадках в течение 5-10 лет и более (АИ);
Настоящие исследования проводились с целью определения возможных путей размещения в окружающей среде накопленных и образующихся на ОСК г. Калуги осадков. Наиболее реальными приемами являются утилизация указанных осадков в качестве удобрения, однако следует предварительно проводить их агрохимическую и экологическую оценку. Требования к осадкам при утилизации их в качестве удобрении определяются вводимым с 01.10.2001 года ГОСТа 17.43.07-2001:
Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрения;
Типовым технологическим регламентом использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения;
Минсельхоза РФ и СаНПиН 2.1.7 537-96;
Гигиенические требования к использованию сточных вод и их
осадков для орошения и удобрения.
Результаты эколого-агрохимической оценки АИ представлены в таблице 10.
Эколого-агрохимическая характеристика активного ила (АИ очистных сооружения канализации г. Калуги 2006г.)
| № п/п | Наименование показателя | Единица измерения | Методика испытаний | Значение | Допустимые значения по СаНПиН 2.1.7 573-96 |
| 1. | Влажность | % | ГОСТ 26713-86 | 62-80 | не боле 82 |
| 2. | Органическое вещество | % на СВ | ГОСТ 26714-85 | 45-46 | не менее 20 |
| 3. | Азот общий | % на СВ | ГОСТ 2715-85 | 2,4-3,3 | не нормиров. |
| 4. | Фосфор общий | % на СВ | ГОСТ 26717-85 | 5,5-6,7 | не нормиров. |
| 5. | Калий общий | % на СВ | ГОСТ 26718-85 | 0,41-0,45 | не нормиров. |
| 6. | Кислотность (рНсол) | - | ГОСТ 712-85 | 7-8,2 | 5,5-8,5 |
| 7. | Свинец (РЬ) | мг/кг СВ | ААМ | 150-250 | не более 1000 |
| 8. | Марганец (Мп) | мг/кг СВ | ААМ | 340-780 | 2000 |
| 9. | Кадмий (Cd) | мг/кг СВ | ААМ | 135-220 | 30 |
| 10 | Никель (Ni) | мг/кг СВ | ААМ | 180-600 | 400 |
| 11 | Хром (Сг общ) | мг/кг СВ | ААМ | 4000-6000 | 1200 |
| 12 | Цинк (Zn) | мг/кг СВ | ААМ | 4300-4600 | 4000 |
| 13 | Медь (Си) | мг/кг СВ | ААМ | 1800-3500 | 1500 |
| 14 | Ртуть (Нд) | мг/кг СВ | Ртут. Анал. | 0,16-1,4 | 15 |
| 15 | Мышьяк (As) | мг/кг СВ | МУ ЦИНАО-93 | 16-35 | 20 |
| 16 | Коли-титр | г | МУК 4.2.796-99 | 0,001-0,0001 | не более 0,01 |
| 17 | Патогенные | ||||
| микроорганизмы в Т.И. сальмонеллы | в 50г. | МУК 4.2.796-99 | не обнаруж. | отсутствие | |
| 18 | Яйца гельминтов (жизнеспособные), шт | в 50г. | МУК 4.2.796-99 | не обнаруж. | отсутствие |
Эколого-агрохимическая характеристика обезвоженного осадка сточных вод (ООСВ ОСК г Калуги, 2006г.)
| № п/п | Наименование показателя | Единица измерения | Методика испытаний | значения | Допустимые значения по СаНПиН 2.1.7.573-96 |
| 1 | Свинец | мг/кг | ААС | 103 | 1000 |
| 2 | Кадмий | мг/кг | ААС | 16 | 30 |
| 3 | Никель | мг/кг | ААС | 74 | 400 |
| 4 | Ртуть | мг/кг | Ртутн. анализ | 0,04 | 15 |
| 5 | Медь | мг/кг | ААС | 670 | 1500 |
| 6 | Цинк | мг/кг | ААС | 2600 | 4000 |
| 7 | Хром | мг/кг | ААС | 950 | 1200 |
| 8 | Мышьяк | мг/кг | МУЦИАНО-93 | 7,7 | 20 |
| 9 | Марганец | мг/кг | ААС | 930 | 2000 |
| 10 | Цезий-137 | бк/кг | спектрометр | не обнаруж | отсутствует |
| 11 | Влага | - | удобрения | 59 | не более 82 |
| 12 | РН | % на СВ | органические | 7,9 | 5,5-8,5 |
| 13 | Органич. вещество | % на СВ | методы | 56,0 | не менее 20 |
| 14 | Азот общий | % на СВ | анализа | 3,4 | не нормир. |
| 15 | NH4 | % на СВ | Гост 26712-85 | 0,20 | не нормир. |
| 16 | Р2О5 | % на СВ | Гост 26718-85 | 5,0 | не нормир. |
| 17 | К2О | % на СВ | 0,4 | не нормир. | |
| 18 | С | 32,6 | не нормир. | ||
| 19 | C:N | 9,6 | не нормир. |
Одним из главных показателей, характеризующих физико-механические свойства осадков, является их влажность. Влажность, как и содержание сухих веществ в осадках, являются непостоянными величинами и зависят от состава самих осадков, наличия органических соединений, способа обработки, времени выдержки осадка, сезонных явлений и тому подобное. В соответствии с требованиями типового технологического регламента, влажность осадков утилизируемых в качеств удобрений, должно быть не выше 85%. А в соответствии с требованиями СаНПиН 2.1.7.973-96 влажность осадков не должна превышать 82%. Влажность во всех исследованных пробах осадков ниже нормативного порога, механический обезвоженный осадок (КЕК) имеет влажность порядка 60%, а влажность осадков подсушенных в естественных условиях на иловых площадках (АИ) колеблется в широких пределах от 62 до 80%.
Содержание органических веществ в ОАИ составляет 66%, азота - 3,4%. Концентрация фосфора в этих осадках составляет 5%, калия ниже, чем в традиционных органических удобрениях и составляет всего 0,4%. Это обусловлено тем, что соединения калия растворимы и практически не задерживаются в осадках.
В АИ содержание органических веществ меньше (45 - 46 %), чем в ООСВ из-за минерализации при длительных сроках нахождения на иловых площадках, но все же заметно превышает нижний нормативно допустимый предел (20 %). Содержание в ОСВ азота - 2,4 - 3,3 %; фосфора - 5,5 - 6,7 %; калия - около 0,4%.
Оценивая в целом агрохимические показатели осадков ОСК г. Калуги, следует отметить, что они соответствуют нормативным требованиям к осадкам согласно СаНПиН 2.1.7. 573 - 96, типового технологического регламента и вновь вводимого ГОСТ.
Как известно, в осадках городских сточных вод могут содержаться примеси токсичных органических и минеральных веществ. Однако, лишь последние, в форме соединений тяжелых металлов (ТМ) и мышьяка, реально ограничивают применение осадков в качестве удобрения, влияют на их агроэкологическую оценку и класс опасности.
Анализ полученных, данных показывает, что содержание нормированных ТМ в ОАИ не превышает установленные нормативы, причем содержание Pb, Ni, Hg и Mn соответствует ПДК или ОДК почв.
Повышенная концентрация некоторых ТМ в АИ объясняется длительным их хранением, иссушением и неоднократным внесением новых порций АИ на одну и ту же иловую площадку. Поэтому в перспективе не следует их хранить на площадке более 5 лет.
Требованиями нормативных документов нормируются такие санитарно - бактериологические и паразитологические показатели: титр - коли, патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов. Для достижения нормативных значений по этим показателям проводится обезвоживание осадков различными способами (термофильное обезвоживание, пастеризация, обработка известью, аммиаком или другими реагентами, а также выдерживают на иловых площадках). По данным исследований коли — титр АИ, выдержанных в течение 2-3 лет соответствует нормативу. Патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов, опасные для здоровья человека, во всех исследованных пробах не обнаружены [7].
3.2 Динамика полевой влажности дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при возделывании ячменя
Одним из важных показателей, определяющих уровень урожайности сельскохозяйственных культур, является влагообеспеченность в течение вегетационного периода. Влагообеспеченность культур определяется в основном двумя факторами: влагозапасами в почве и количеством выпадаемых осадков. Эти два фактора также тесно связаны между собой, чем больше осадков, тем выше влагозапасы в почве. Количество запасов влаги в почве зависит от свойств, состава почвы, масштабов потребления растениями, водного режима ибаланса [16,23].
При проведении различных исследований по эффективности агроприемов обязательно следует контролировать динамику полевой влажности почвы. Результаты наших исследований по динамике изменения полевой влажности дерново - подзолистой легкосуглинистой почвы при возделывании ячменя по различным дозам АИ представлены в таблице11.
Динамика полевой влажности дерново–подзолистой легкосуглинистой почвы по вариантам опыта (в % от АСП, опытное поле КФ РГАУ-МСХА 2007г.)
| Вариант опыта | Фаза развития ячменя | ||||||
| всходы | кущение | Выход в трубку | колошение | цветение | Восковая спелость | Среднее за период вегетации | |
| 0 | 17,2 | 14,3 | 12,8 | 13,3 | 11,2 | 10,9 | 13,3 |
| 10 | 17,5 | 14,5 | 13,3 | 13,5 | 11,7 | 11,2 | 13,6 |
| 20 | 17,8 | 15,1 | 13,7 | 14,0 | 12,2 | 11,5 | 14,1 |
| 30 | 18,2 | 15,4 | 14,1 | 14,4 | 12,7 | 11,9 | 14,4 |
Примечание: НВ почвы = 18,9%
Наименьшая влагоемкость (НВ) дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы опытного поля на нашем экспериментальном участке составляет около 11% от массы сухой почвы, а радиоактивной почвы - 18,2%
Анализ данных таблицы 5 показывает, что динамика полевой влажности почвы при возделывании ячменя различным системам удобрения складывалась по - разному в зависимости от состояния агроценоза ячменя на опытных делянках.
Из полученных данных видно, что влажность дерново - подзолистой легкосуглинистой почвы изменяется в течении вегетации.
Наибольшая влажность почвы приходилась на фазу всходов 17,2-18,2% по разным вариантам опыта. Наименьшая влажность почвы приходилась на фазу восковой спелости, она составляла 10,9-11,9% по разным вариантам опыта.