CC BY
17
УДК 661.152.4
КОНЦЕПЦ1Я СТВОРЕННЯ ЕКОБЕЗПЕЧНИХ М1НЕРАЛЬНО-ОРГАН1ЧНИХ ДОБРИВ 13 ВИКОРИСТАННЯМ ЯК СИРОВИНИ В1ДХОД1В ВИРОБНИЦТВА ТА М1СЦЕВИХ ПРИРОДНИХ РЕСУРС1В
С.В. Вакал1, М.С. Мальований2
Проведено аналiз можливостей створення мшерально-оргашчних добрив, до складу яких будуть входити традицiйнi та нетрадицшш мiнеральнi складники, а також орга-HÎ4HÎ ресурси як викопного походження, так i отриманi у процеа перероблення вщхо-дiв споживання. Запропоновано концепщю створення екобезпечних мшерально-орга-шчних добрив i3 використанням як сировини вiдходiв виробництва та мiсцевих природ-них ресурсiв. Запропоновано три етапи виршення цього завдання, у процеа яких будуть послiдовно вщпрацьовувати склади добрив та оцiнювати 1х агрохiмiчну ефектив-нiсть.
Ключов1 слова: мшерально-оргашчш добрива, мiсцевi природнi ресурси, вщходи виробництва, агрохiмiчна ефективнiсть.
Постановка проблеми дослвдження. У зв'язку i3 курсом украшських товаровиробникiв на штенсифшащю сiльськогосподарського виробництва, ак-туальним завданням е пiдтримка родючостi вiтчизняних 40pH03eMiB на ochobî закону повернення речовин у Грунти, що вiдкрив Ю. Лiбiх, згiдно з яким у Грун-ти потрiбно повертати елементи живлення в тому об'ем^ який винесено i3 урожаем [1]. На жаль, це не завжди виконуеться. Так, у 2008 р. i3 Грунтав Украши тiльки з урожаем соняшника винесено у дшчш речовинi 370 тис. т азоту, 175,5 тис. т фосфору та 741 тис. т калш. А тд урожай 2008 р. внесено тшьки 65 тис. т мшеральних добрив [2]. Отже, висою урожа'1 сiльськогосподарських культур об'ективно виносять iз Грунтiв значнi кiлькостi елементiв живлення i знижують родючiсть Грунтiв. Мшеральш добрива, якi застосовую на цей час, ще не можуть компенсувати весь спектр елеменив живлення, як потрiбнi Грунтам: як макроелементав (азот, фосфор, калiй), так i мшроелементав (до яких ввд-носять передуим все Zn, Mn, Mo, B, Co, Cu) [3].
Аналiз останшх дослiджень i муб.пкацш. Технолопчш рiшення вироб-никiв мiнеральних добрив щодо модифiкування традицiйних тукiв олпо та мш-роелементами дають змогу покращити мiнеральне живлення рослин, але шдви-щують вартiсть самих добрив i потребують внесення в Грунти також рiзних спе-цiальних м^одобрив та органiки [1, 3, 4]. Останшми роками в Украïнi намгги-лась тенденц1я до зменшення об'емiв товарного тваринництва, що пiдвищуе де-фiцит органiчних добрив, якi вносять у Грунти, а вщповвдно i знижуе вмiст гумусу в Грунтах, а в тдсумку - ïx родючiсть [5]. За даними дослвджень ДП "Сумський ДержНД1 МЩДГП" ресурс органiчниx добрив Сумсько'1 обл. у 2001 р. м^ забезпечити орш землi регiону в агроxiмiчниx дозах тiльки на 2025 %. Переважно мшеральне живлення рослин спричиняе збшьшення забруд-нення навколишнього середовища сполуками азоту. Адже у цьому випадку в
1 директор, ст. наук. сшвр. С.В. Вакал, канд. техн. наук - ДП "Сумський ДержНД1 М1НДЩ";
2 проф. М.С. Мальований, д-р техн. наук - НУ "Львшська полгтехтка"
Нацюнальний лгсотехшчний ун1верситет УкраГни
Грунтах вш засвоюеться тiльки на 40 %, а втрати в атмосферу газоподiбних спо-лук становлять у середньому 15-25 %. Ввдсутшсть же оргашчних добрив збшь-шуе втрати мшеральних форм у процесi вимивання, зменшуе вмiст у Грунтах рухомого фосфору та обмiнного калта, знижуе швидюсть процесiв нагромаджен-ня гумусу та збшьшуе агротехногенне навантаження на агроекосферу [1, 6, 7].
Постановка завдання. Мета дослвджень - анатз можливостей створен-ня мiнерально-органiчних добрив, до складу яких будуть входити традицшт та нетрадицшт мiнеральнi складов^ а також органiчнi ресурси як викопного по-ходження, так i отриманi внаслiдок перероблення вiдходiв споживання.
Виклад основного матерiалу. Вирiшення завдання мшерального жив-лення сiльськогосподарських рослин пропонуемо розвивати на основi положень сшьськогосподарсько! науки про комплексне удобрювання Грунтiв мшеральни-ми та оргашчними формами, яю дають найбiльшу частку урожайноси, на осно-вi шшо! сировинно! бази [3, 8]. Виходячи iз цього, отримання мшерально-орга-шчних композицiй в однiй гранулi дае змогу отримати синерпчний ефект по-рiвняно з окремим внесенням цих добрив. У цьому випадку використання мю-цево! ресурсно! бази дае змогу знизити цшу самих добрив, а бшьш високий ко-ефщент використання елементiв живлення iз мшерально-оргашчних компози-цiй дае змогу iстотно збiльшити урожайнiсть сiльськогосподарських культур. Виртення цього завдання передбачаемо здiйснювати у три етапи, в процес яких будуть послвдовно вiдпрацьовувати склади добрив та оцшювати !х агрохь мiчну ефективнiсть.
У процесi виконання робгг першого етапу останнiми роками силами ДП "Сумський ДержНД1 М1НД1П" та НДЦ УААН "1нститут Грунтознавства та аг-рохiмii iм. О.Н. Соколовського" здiйснили попереднi технологiчнi та агрохiмiч-нi дослiдження щодо залучення у виробництво добрив фосфоритав iз вмiстом Р2О5 заг. вiд 10 до 18 % та Р2О5засв. бшьш як 80 %, яю не придатш для кислотного перероблення на впчизняних хiмiчних пiдприемствах [9, 10]. Агрохiмiчнi вип-робування азотних добрив iз покриттям фосфатною оболонкою iз таких фосфо-ритiв, а також гранфоска iз фосфоритiв з добавкою баластних гумiтiв, прибавили урожайшсть сiльськогосподарських культур до 30 %, а також знизили частку газоподiбних сполук азоту в 2-3 рази.
Другим етапом дослвджень е перероблення вiдходiв хiмiчних тд-приемств, оскшьки внаслiдок попередньо! виробничо! дiяльностi цих тд-приемств на сьогоднi !х нагромаджено досить багато. Технологи перероблення таких багатотоннажних вiдходiв як гiдролiзна кислота, залiзний купорос, пройшли усшшну промислову апробац1ю на виробничiй площадщ ПАТ "Суми-хiмпром" шляхом випуску дослвдно-промислових партiй гранульованого сульфату амонш, азотно-фосфорного залiзовмiсного добрива марки № = 7:14 "Азо-фосфер". А в процесi виробництва складного мшерального добрива марки №К = 6:11:11 ввдпрацьовано технологiю його отримання без залучення фосфорно! кислоти iз вiдведенням з системи вiдходу - фосфогшсу [11, 12]. На основi фос-фогiпсу, який знаходиться у ввдвалах, вiдпрацьовано технолог!! отримання ме-
люрантав марки МЫгран та суперфосфату марки 0:18:0 для Вшницького ВО "XiMnpoM".
Третш етап Грунтуеться на глибокому переробленш рiзних видiв торфу, сапропелю, бурого вугшля, лiгнiнiв i3 залученням природних сорбенив на орга-нiчний компост мшерально-оргашчних добрив [13-15]. Потужним ресурсом ор-гашчно! добавки можуть стати вiдходи перероблення життедiяльностi людини, таю як осади сичних вод, ввдходи (вiдпрацьована бiомаса) бiогазових установок. Проведет дослвдження [16, 17] тдтверджують перспективнiсть цього нап-рямку. Одним i3 гальмiвних факторiв застосування вiдходiв життедiяльностi людини е вмiст у них важких металiв. Разом з тим у процес впровадження у ви-робництво добрив як одного iз видiв сировини закордонних фосфориив вже був проведений значний об'ем агрохiмiчних, токсиколого-гiгiенiчних та еколо-пчних дослiджень добрив на ix основ^ Як випливае iз результатiв цих робгг, добрива iз вмiстом кадмта менше 30 мг/кг, свинцю менше 35 мг/кг, арсену мен-ше 14 мг/кг та ефективно! питомо! активностi природних радiонуклiдiв не бшь-ше 1850 Бк/кг е безпечними у разi застосування у сшьськогосподарському ви-робництвi [18, 19]. Щодо застосування закордонних фосфоритiв, то варто також ввдзначити роботу [6], у якш встановлено, що основна частина запасу важких металiв у Грунтах входить до складу мiнералiв i е недоступною для рослин, а небезпека визначаеться кислоторозчинною та рухомою формами цих металiв. Дещо iнша ситуацiя щодо важких металiв, якi входять до складу продукив життедiяльностi людини (значна частина !х е у кислоторозчиннiй формi). Проте важю метали наявнi не у вих продуктах життедiяльностi (це залежить вiд сис-теми збирання, особливостей виробництв та сельбищно! територи, iз яких над-ходять стоки на очисш споруди i т. ш.). До того ж значна юльюсть добрив пот-рiбна для рекультиваци порушених земель Украши, де вимога до вмiсту важких металiв не така жорстка.
Висновки. Ввдповщно до концепци сталого розвитку суспiльства, ком-плексний пiдxiд до вирiшення завдання розроблення нових рецептур мшераль-но-оргашчних добрив на основi мюцево! мшерально! сировини дасть змогу пок-ращити забезпечення сiльськогосподарськиx рослин мiнеральними та оргашч-ними елементами живлення, знизить вартють таких добрив i зменшить втрати сполук азоту в навколишне середовищу, що сприятиме отриманню значного екологiчного та економiчного ефекив.
Лiтература
1. Марчук 1.У. Добрива та ix використання / 1.У. Марчук, А.В. Савчук, £.А. Фшонов. - К. : Вид-во "Арютей", 2010. - С. 254.
2. Мельник А. Будущее - на продажу? / А. Мельник // Украинская техническая газета, 17.11.2009. - № 46 (98). - С. 13.
3. Кисель В.И. Биологическое земледелие в Украине: проблемы и перспективы / В.И. Кисель. - Харьков : Изд-во "Штрих", 2000. - С. 162.
4. Харченко О.В. Агроекономiчне та еколопчне обгрунтування рiвня живлення сшьсько-господарських культур / О.В. Харченко, В.1. Прасол, О.В. 1льченко. - Суми : Вид-во "Ушвер. книга", 2009. - С. 126.
5. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://infoindustria.com.ua/ukrainskie-agrarii-sokratili-obemyi-ispolzovaniya-udobreniy-vtroe/.
Нацюнальний лгсотехшчний ун1верситет Украши
6. Клименко I.I. Вплив добрив на накопичення важких металiв у темно-cipoMy опщзолено-му фунт / I.I. Клименко // Вюник аграрно'1 науки : наук.-теор. журнал НААН Украши. - 2009. -№ 6. - С. 67-69.
7. Карачка В.В. Вплив викцщв хiмiчнoгo заводу на забруднення 1рунту важкими металами / В.В. Карачка // Вюник аграрно'1 науки : наук.-теор. журнал НААН Украши. - 2005. - № 6. - С. 81-83.
8. Брагш Ю.М. Зернист фосфорити Украши / Ю.М. Бpагiн. - Омферополь : Вид-во ВПП "Тавpiя", 2000. - С. 73.
9. Вакал В.С. Определение эффективности экологически целесообразных удобрений / В.С. Вакал, Ю.Л. Цапко, С.В. Вакал // Актуальные проблемы экологии и охраны труда : сб. науч. стат. IV Междунар. науч.-практ. конф., 27 апреля 2012, Курск. - 5 с.
10. Вакал С.В. Получение минеральных удобрений с гуматом натрия / С.В. Вакал, Е.В. Скрыльник // Гуминовые кислоты и фитогормоны в растениеводстве : сб. матер. Междунар. конф., 12-16 июня. - К., 2007. - С. 105-106.
11. Заречений В.Г. Виробництво фосфоровмюних добрив пщприемствами Украши та ix використання в сшьському господарсга / В.Г. Заречений, Е.О. Карпович, 1.П. Воробйова та ш -Суми : Вид-во "Ушвер. книга", 2004. - 189 с.
12. Вакал С.В. Сучасний стан фосфатно-туково'1 промисловост Украши / С.В. Вакал, 1.М. Астрелш, М.О. Трофименко та ш. - Суми : Вид-во "Собор", 2005. - 80 с.
13. Соколов А.С. Проблема использования в сельском хозяйстве нетрадиционных видов агросырья / А.С. Соколов, А.А. Краснов // Використання нетрадицшних сировинних ресурав у сшьському господарслта : зб. наук. стат. i доп. - Луцьк : Вид-во "Надстир'я", 1997. - С. 15-17.
14. Шевчук М.Й. Виробництво i використання гранульованих органо-мшеральних добрив / М.Й. Шевчук, В.Ф. Дщух, I.E. Цизь // Вюник аграрно'1 науки : наук.-теор. журнал НААН Украши. - 2000. - № 2. - С. 1-12.
15. Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения : темат. сб. - Днепропетровск : Ред.-изд. отдел Днепропетровского СХИ. - 1983. - Т. IX. - 181 с.
16. 1ванченко А.В. Одержання органо-мшеральних добрив з продукпв очистки мюьких спчних вод вщ фосфапв : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук / А.В. 1ван-ченко. - Дшпропетровськ, 2010. - 20 с.
17. Тошинський В.1. До питання про використання oсадiв стсчних вод, як сировини для от-римання opганo-мiнеpальнoгo добрива / В.1. Тошинський, С.В. Вакал, Н.В. Ракша, T.I. Печенко // Вюник Нацюнального технiчнoгo ушверситету "Харювський пoлiтехнiчний iнститyт" : зб. наук. праць. - Сер.: Хiмiя, хiмiчна технoлoгiя та екoлoгiя. - Харюв : Вид-во НТУ "ХП1". - 2006. - № 43. - С. 59-65.
18. Самохвалова В.Л. Пopoгoвi piвнi тoксичнoстi важких металiв для сшьськогосподарсь-ких культур / В.Л. Самохвалова, М.М. Мipoшниченкo, А.1. Фатеев // Вiсник аграрно'1 науки : на-ук.-теор. журнал НААН Украши. - 2001. - № 11. - С. 61-64.
19. Яструб Т.О. Проблема важких металiв при виробнищж i використанш фосфоровмюних мшеральних добрив (на прикладi кадмго, свинцю, арсену) / Т.О. Яструб, В.В. Крсенко, С.В. Вакал та ш // Медицина пращ : зб. наук. праць. - 2013. - № 3. - С. 8-11.
Надшшла до редакцн 31.03.2016 р.
Вакал С.В., Малеваный М.С. Концепция создания экобезопасных минерально-органических удобрений с использованием в качестве сырья отходов производства и местных природных ресурсов
Проведен анализ возможностей создания минерально-органических удобрений, в состав которых будут включены традиционные и нетрадиционные минеральные составляющие, а также органические ресурсы как ископаемого происхождения, так и полученные в процессе переработки отходов потребления. Предложена концепция создания экобезопасных минерально-органических удобрений с использованием в качестве сырья отходов производства и местных природных ресурсов. Предложены три этапа решения этого задания, в процессе которых будут последовательно отрабатываться составы удобрений и оцениваться их агрохимическая эффективность.
Ключевые слова: экологическая опасность, цианобактерии, сине-зеленые водоросли, биогаз, биологическое разложение.
Vakal S. V., Malovanyy M.S. The Concept of Developing Eco-friendly Mineral and Organic Fertilizers Using Both Production Waste and Local Natural Resources
The analysis of the possibilities of creating a mineral-organic fertilizer, the composition of which will include traditional and non-traditional mineral components as well as organic resources both from fossil origin, and received in the household waste processing, was conducted. The concept of creating eco-friendly mineral-organic fertilizers using both industrial waste and local natural resources is proposed. Three solutions are suggested which will allow consistent use of the fertilizer and evaluation of their agrochemical effectiveness.
Keywords: mineral-organic fertilizer, local natural resources, industrial waste, agroche-mical efficiency.
УДК 591.5:630:51-7
ОСОБЛИВОСТ1 ЕКОЛОГ11 СОВКОПОД1БНИХ [ЬЕРЮОРТЕИА: МОСТиОЮЕА) В УМОВАХ НАП1ВПРИРОДНИХ ЕКОСИСТЕМ ПРИМ1СЬКО1 ЗОНИ М1СТА ЖИТОМИРА
Т.1. Ковтун1
Проаналгзовано змши таких параметрiв еколопчно!' структури популяцш совкопо-дiбних (ЫосШо1ёва) нашвприродних екосистем примюько!' зони Житомира: видовий склад, структура домшування, представленiсть видiв-шкiдникiв сшьського та лiсового господарства. Показано, що в умовах напiвприродних бiотопiв спостертаеться знижен-ня кiлькостi видiв приблизно на 9 % на фош збшьшення чисельностi дослiджуваного ентомокомплексу приблизно на 24 %. Виявлено, що структура домшування е достатньо збалансованою. Встановлено, що в нашвприродних екосистемах створюються сприят-ливi екологiчнi нiшi для концентрацii багатьох видiв-шкiдникiв.
Ключов1 слова: совкоподiбнi, екологiчна структура, нашвприродш бiотопи, структура домiнування, домiнантнi види, ентомоценоз.
Вступ. Змiни у структурi земельних i, особливо сiльськогосподарських упдь, спричинили посилення екологiчних проблем. Одна iз них - це порушення еколопчно! стiйкостi агросфери, що зумовлено катастрофiчним зменшенням бь орiзноманiття внаслвдок надмiрного антропогенного навантаження. [5] Ан^з складникiв агроландшафту Украши свiдчить, що нашвприродш стаци - перелоги, екотони, люосмуги, тощо займають не бшьше 8-10 % вiд його площ^ Але за рiвнем бiорiзноманiття напiвприроднi екосистеми та екотони здебшьшого пере-важають агроценози i за ввдсутноси антропогенного навантаження здатнi вико-нувати роль ентомологiчних резерватiв [3]. Збереження бютичного рiзноманiт-тя на шдиввдуальному, популяцiйному та екосистемному рiвнях, на думку багатьох вчених, залежить насамперед вiд знань про сучасний стан того чи шшого таксона. Переважною частиною бiорiзноманiття Украши е агробiорiзноманiтгя, в якому домшують комахи. Вiдомо, що на комах припадае 53-75 % видiв бюти, 1х сумарна бiомаса перевищуе бюмасу всiх iнших тварин, тому в наземних екосистемах комахам належить визначальна роль у колообiгу речовини, енерги та iнформацii [4]. Надродина совкоподiбних (Lepidoptera: Noctuoidea) - найбшь-
1 доц. Т.1. Ковтун, канд. с.-г. наук - Житомирський нацюнальний агроеколопчний уншерситет
