CC BY
52
УДК 658.567.1
ОТХОДЫ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА - ЦЕННОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ВТОРИЧНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БРИДСКАЯ ПО., аспирант, ФГБОУ ВО «ЮЗГУ».
НИКИТИНА О.В.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры экологии, садоводства и ландшафтного проектирования, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: Nikioxana2009@yandex.ru.
СТИФЕЕВ А.И.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры экологии, садоводства и ландшафтного проектирования, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
ЛАЗАРЕВ В.И.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедры технологий высокопродуктивного рационального землепользования, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
ЦЫГАНОВА Н.В.,
студент, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Реферат. В настоящее время человечество столкнулось с мировой проблемой накопления отходов горнодобывающей промышленности, сельскохозяйственного производства и переработки продукции растениеводства. В РФ ежегодно образуется 7 млрд. т отходов, из них вторично используется около 3 млрд. т, которые занимают земельные ресурсы на площади свыше 1 млн. га. При этом изменяются естественные ландшафты. Проведенные нами исследования установили, что только при добыче железной руды в центре России на территории КМА изъято из землепользования свыше 36 тыс. га для складирования в отвалы горных пород. Установлены водно-физические и химические свойства пород и приведены, экспериментальны исследования по поводу их использования в качестве вторичного сырья. Так, суглинки могут использоваться для рекультивации спланированных отвалов в качестве подстилающих пород при нанесении на их поверхность плодородного слоя почв. Создаваемые агроценозы позволяют получить урожай озимой пшеницы 48,1 ц/га, глины келловея можно использовать в качестве мелиоранта серых лесных почв. Прибавка урожая сахарной свеклы, соответственно, составила 4,1 ц/га и 7,6 ц/га в сравнении с контролем, 16,9 ц/га. Отходы растениеводства ежегодно приводят к образованию отходов около 8 млрд. т. Они представлены соломой, дефекатом, жомом, сточными водами животноводческих комплексов. Их использование в качестве вторичного сырья позволяет повысить плодородие почв, урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции. Исследования показали, что использование отходов горнорудной промышленности и сельского хозяйства целесообразно использовать в качестве вторичного сырья, в результате чего обеспечивается ресурсосбережение природных ресурсов, повышение плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур.
Ключевые слова: отходы, вскрышные породы, рекультивация, урожайность, ячмень, люцерна, донник, солома, дефекат, жом, сточные воды.
INDUSTRY AND AGRICULTURAL WASTE IS A VALUABLE RAW MATERIAL FOR SECONDARY USE
BRIDSKAYA P.O.,
postgraduate student of FGBOU VO "South State University". NIKITINA O.V.,
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Ecology, Horticulture and Landscape Design, Kursk State Agricultural Academy, e-mail: Nikioxana2009@yandex.ru.
STIFEEV AI.,
Doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Ecology, Horticulture and Landscape Design, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Kursk State Agricultural Academy.
LAZAREV V.I.,
Doctor of Agricultural Sciences, Kursk Federal Agrarian Research Center. TSYGANOVA N.V.,
student of FGBOU VO Kursk State Agricultural Academy.
Essay. At present, mankind is faced with the global problem of the accumulation of waste from the mining industry, agricultural production and processing of crop products. In the Russian Federation, 7 billion tons of waste are generated annually, of which about 3 billion tons are reused, which occupy land resources on an area of over 1 million hectares. At the same time, natural landscapes are changing. Our studies have established that only during the extraction of iron ore in the center of Russia on the territory of the KMA, more than 36 thousand hectares were withdrawn from land use for storage in rock dumps. The water-physical and chemical properties of rocks are established and experimental studies are given on their use as secondary raw materials. Thus, loams can be used for reclamation of planned dumps as underlying rocks when a fertile soil layer is applied to their surface. The created agrocenoses make it possible to obtain a winter wheat crop of 48.1 q/ha, Callovian clays can be used as an ameliorant of gray forest soils. The yield increase of sugar beet was 4.1 c/ha and 7.6 c/ha, respectively, in comparison with the control, 16.9 c/ha. Plant growing wastes annually lead to the formation of wastes of about 8 billion tons. They are represented by straw, defecation, bagasse, wastewater from livestock complexes. Their use as secondary raw materials improves soil fertility, crop yields and product quality. Studies have shown that the use of mining and agricultural waste is expedient to be used as a secondary raw material, as a result of which resource conservation of natural resources is ensured, soil fertility and crop yields are increased.
Keywords: waste, overburden, reclamation, productivity, barley, alfalfa, sweet clover, straw, defecation, pulp, wastewater.
Введение. В условиях научно-технического прогресса отмечается усиление негативного воздействия на окружающую среду. В современный период на одного жителя планеты требуется около 20 т сырья, из которого в продукты потребления поступает от 2 до 10 %, остальные идут в отходы Г11. Выделяются следующие виды отходов: отходы производства и потребления, которые могут быть вторичными материальными ресурсами (в настоящее время отходы в основном поступают на полигоны захоронения, которые занимают более 55 тыс. га земельных ресурсов. Из них под действующие полигоны отведено 25 тыс. га, под закрытые 40 тыс. га. На ближайшую перспективу планируется увеличение твердых бытовых отходов в 2 раза Г21. Образуются следующие виды отходов: вскрышные породы горнодобывающих производств (карьеры, шахты, терриконы) и продукты их обогащения (хвостохранилища); текстиль, пластмасса и сельскохозяйственные отходы (солома, стебли растений, листья); животноводческие отходы: экскременты, животноводческие сточные воды, костная мука и др. В Российской Федерации ежегодно образуется 7 млрд т. отходов, из них вторично используется около 2 млрд т. Г31. Наибольшее количество твердых бытовых отходов, поступающих в окружающую среду, связано с горнодобывающей промышленностью. В Российской Федерации горнодобывающей отраслью нарушено свыше 1 млн га земельных ресурсов. При этом изменяется естественно создаваемый ландшафт, на его месте образуется техногенный ландшафт, который представлен отвалами вскрышных пород, извлекаемых из карьеров, терриконами, хвостохранилищами и т.д. Техногенные ландшаф-
ты весьма неустойчивы. В результате осадков и ветра (эрозии) происходит загрязнение окружающей среды (водоемы, атмосферный воздух, земельные ресурсы, снижают плодородие агроцено-зы, прилегающие к техногенным ландшафтам Г41. По данный урожайность сельскохозяйственных культур уменьшается на 30% на расстоянии до 7 км от источников загрязнения (карьеры, отвалы хвостохранилища). Для нужд горнодобывающей промышленности ежегодно отводятся десятки тысяч гектар земельных ресурсов. Только для добычи железной руды на территории Курской магнитной аномалии (КМА) изъято из землепользования свыше 36 тыс. га ценных черноземных и серых лесных почв. Из недр литосферы отсыпано в отва-
т 3
лы свыше 2 млрд. м вскрышных пород, представленных лессовидными и карбонатными суглинками, песками, глинами, юры и девона Г41. Отходами обогащения железных руд отсыпано в хвостохра-нилище Михайловского ГОКа КМА свыше 500 млн. м , занимаемые площадь под ним около 3 тыс.га. Сельскохозяйственное производство ежегодно поставляет 8 млрд м3 отходов растениеводства и животноводства Г51. Вместе с тем, до настоящего времени отходы сельскохозяйственного производства используются недостаточно. Производимая побочная продукция является ценным сырьем для повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур. Для рационального использования отходов различных производств, оказывающих негативное влияние на окружающую среду, указывается в Федеральном законе Российской Федерации Г6, 71. Вышеизло-жённое, послужило для нас основанием провести анализ возможности использования отходов в ка-
честве вторичного сырья для практического использования и ресурсосбережения.
Цель исследования состояла в обобщении возможных технологий применения отходов горнодобывающей промышленности и сельскохозяйственного производства в качестве вторичного сырья.
В задачи исследования входило:
- ознакомиться с разноплановыми технологиями рационального использования отходов в народном хозяйстве Российской Федерации;
- провести лабораторные и полевые исследования отходов, образующих в результате открытого способа добычи и переработки железной руды;
- рассмотреть способы использования отходов горнодобывающего производства для их использования в целях рекультивации нарушенных земель и мелиорации почв;
- установить способы использования отходов сельскохозяйственного производства и перерабатывающей промышленности в качестве вторичного сырья для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Объекты и методы исследования. Объектами исследования были вскрышные породы железорудных карьеров КМА (Михайловский, Лебединский, Стойленский) и отходы сельскохозяйственного производства и перерабатывающей их промышленности в качестве вторичного сырья для мелиорации почв, повышения урожайности сельскохозяйственных культур и облесения вскрышных пород, отсыпанных в отвалы Г81.
Лессовидные суглинки в отвалах использовали для посева люцерны синегибридной и донника белого, создания агроценозов с использованием их в качестве подстилающей породы для нанесения плодородного слоя почв, снимаемых с нарушенных земель. Учитывая большое содержание в глинах органического вещества, обменного калия и слабощелочной реакции среды использовались нами в качестве мелиорации серых лесных почв.
Для этого глина из отвала высушивалась и размалывалась. Определение агрохимических свойств почв под опытами проводили согласно методике [9]. Перед посевом сахарной свеклы и ярового ячменя в почву вносили под культивацию (10-12 см) глину келловея из расчета 5 т/га и 10 т/га. Варианты под опытом составили 10 м2, учет урожая проводили с площади 1 м2 пятикратной повторности. Высевали сахарную свеклу и яровой ячмень, согласно общепринятой методике. Схема опыта включала:
1.Контроль (серая лесная почва);
2.То же +5 г глины келловея;
3. То же +10 г глины келловея.
Аналогичная схема была и под посевом ярового ячменя.
В опыте использовался яровой ячмень сорта Суздалец с нормой посева 250 г на делянку. Семена сахарной свеклы были гибрида «Буря», норма посева составила 500 клубочков на делянку.
Посев сахарной свеклы провели вручную 27 апреля и ячменя 30 апреля. Учет урожая, соответственно, 20 сентября и 17 июля 2022 г.
Опыты с созданием агроценозов включали: спланированный отвал из лессовидных суглинков с нанесением на поверхность 40 см плодородного слоя. Площадь под опытом была 200 м2 (10 м х 20 м), учет урожая проводили методом отбора снопов с площади 1 м2 десятикратной повторности. Высевали озимую пшеницу 10 сентября 2021 г. сорт Московская-56, агротехника применялась общепринятая. Уборку провели 20 июня 2022 г.
Облесение отвала из глин келловея проводилась под меч Колесова 2015 г. - 2018 г. Согласно разработанному нами проекта (2015 г.) облесение проводилось рабочими Железногорского лесхоза и студентами Курской государственной сельскохозяйственной академии.
В работе использовались следующие методы: информационные, экспериментальные, лабораторные, аналитические, статистические. Результаты экспериментальных данных имели статистическую обработку по методике изложенной в учебнике Б.А. Доспехова Г101.
Результаты исследования. Использование отходов производства и потребления в качестве вторичного сырья требует, прежде всего, тщательного определения их физико-химических свойств, водоудерживающей способности и микробиологической активности. При добыче железной руды в карьерах отбирались образцы вскрышных пород в соответствии со стратиграфической колонкой. Как показали исследования, в общем объеме вскрышных пород наибольшая мощность представлена лессовидными суглинками. Их химический состав представлен от 68 до 79% алевритовой и 26-28% глинистой фракций, в верхней толще - просадоч-ны. Из глинистых минералов преобладают гидрослюды. Содержание в них органического вещества (0,1-0,3%), азота (0,03-0,04), содержание фосфора -следы, содержание подвижного калия от 10 до 20 мг/100 г, рН 6,5-7,2, не засолены, сумма обменных оснований от 18-32 мг-экв/100 г, имеют благоприятные в агрономическом понимании водно-физические свойства: плотность сложения 1,241,30 г/см3, плотность твердой фазы 2,58-2,70 г/см3, порозность 42-55%, капиллярная влагоёмкость 2633%, коэффициент фильтрации 0,08-2,2 мм/мин.
Мел и мергель по мощности отложений занимают второе место (после лессовидных суглинков). Мел беден элементами питания растений, содержание органического вещества достигало -0,17-0,82%; общего азота - 0,02-0,03%; подвижного фосфора 1-5 мг/100 г; обменного калия 7-8 мг/100 г; рН 7,4-8,0, сумма обменных оснований 515 мг-экв/100 г. Мел состоит преимущественно из частиц размером 0,05-0,005 мм, в сухом состоянии плотный, коркуется, плотность сложения 1,7-2,0 г/см3, плотность к твердой фазы от 2,65-2,70 г/см3, порозность от 30 до 54%. Мергель содержал Са-СОз от 25 до 50%, способен набухать, порозность
от 36 до 42%, содержание органического вещества - 0,4-0,8%, реакция среды слабощелочная.
Глина келловая (морского происхождения) -темно-серая, содержит много ракушечника и белемнитов. Глина характеризуется повышенной плотностью твердой фазы (2,7-2,75% г/см3), плотностью сложения (1,7-1,8 г/см3), большой пороз-ностью (47-68%), влагоемкостью (42-50%), пластичностью (до 40%), имеет сульфаты кальция и магния, высокое содержание органического азота (2,4-3,7%), подвижного калия (до 50 мг/1002), общего азота (0,65-0,71%). Сумма обменных оснований от 44 до 56 мг-экв/100 г, следы фосфора, реакция слабощелочная. Из минералов присутствуют карбонаты слюды, монтмориллонит, глаконит и др.
Другие виды вскрышных пород КМА в виду их токсичности: алевриты апт-неокома, пески алевриты, пески батские, глины девонские нами не рассматривались в качестве вторичного сырья.
По исследованию [3, 11, 12] ученых вскрышные породы горнорудных предприятий могут использоваться как вторичное сырье в промышленности и сельскохозяйственной деятельности. На рисунке 1 приведены основные направления ис-
пользования вскрышных пород КМА в качестве вторичного сырья.
На рисунке 1 показано, что в агропромышленном комплексе наиболее широко могут использоваться суглинки, глины келловея, мел и мергель, песок. Для промышленных целей используются вскрышные породы для изготовления кирпича, бетона, строительства дорог (суглинок, песок) и керамических изделий (глина келловея).
Более 50% вскрышных пород отсыпана в отвалы, создавая неустойчивые техногенные образования, загрязняющие окружающую среду. В законе отмечается [7], что нарушенные земли в обязательном порядке должны быть рекультивированы для создания агроценозов, лесных угодий, зон рекреации и т.д. [2, 7]. Для этих целей широко используется биологическая рекультивация. Основной вскрышной породой по своим физико-химическим свойствам, является лессовидный суглинок, который непосредственно может использоваться для залужения спланированных отвалов. На рисунке 2 приведены производственные посевы люцерны синегибридной и донника белого возделываемых на отвалах Михайловского ГОКа.
Вскрышные породы и отходы обогащения горнорудных предприятий КМА
Агропромышленный комплекс
Лессовидный суглинок (рекультивация)
Глина келловея (мелиорант, гли-нование, кормовые добавки) Мел (мелиорация кислых почв, облесение)
Песок (пескование тяжелых почв)
Промышленность и другие отрасли
Лессовидные суглинки (изготовление кирпича, приготовление бетона, строительство дорог) Глины келловея (керамика) Песок (строителство) Субстрат хвостохранилища (цемент, комплексная переработка)
Рисунок 1 - Основные направления использования вскрышных пород железорудных предприятий КМА в качестве вторичного сырья
Рисунок 2 - Посевы люцерны синегибридной и донника белого на отвалах Михайловского ГОКа
Продуктивность сырой массы люцерны в расчете на 1 га составляла 120 ц/га, донника - 153 ц/га. Использование трав в качестве сидератов позволило в дальнейшем возделывать озимую рожь на фоне NPK урожайность составила 12,9 ц/га (контроль без удобрений) и 22,3 ц/га (N3^3^^. На рисунке 3 приведен агроценоз озимой пшеницы.
На фоне на N^^^5 урожайность озимой пшеницы 48,1 ц/га, прибавка составила 10,3 ц/га (контроль). Второе направление использования суглинка связано с созданием на спланированных отвалах агроценозов для возделывания всех районированных сельскохозяйственных культур. В данном способе рекультивации суглинок служит подстилающей породой, на которую наносится почвенный плодородный слой, ранее снятый с нарушаемых земель. Нами установлено, что оптимальной мощностью плодородного слоя нанесенные на суглинок является 40 см.
В условиях низкой лесистости территории Центрального Черноземья (8,6%) нами был разработан проект облесения отвала №5 отсыпанного конвейерным способом на площади 343 га [13]. Для облесения использовали следующие древесно-кустарниковые породы (акация белая, облепиха крушиновидная, береза бородавчатая, сосна обыкновенная, ива широколистная) которые по своим биологическим свойствам малотребовательны к плодородию почв (рисунок 4).
Больший интерес для нас представляло использование глины келловея в качестве мелиорации серых лесных почв. Для этого закладывали мелкоделяночный опыт с внесением в качестве мелиоранта разных доз глины келловея. Как отмечалось выше, глина содержит до 3% органического вещества, большое количество калия и слабощелочную реакцию среды. Опыты закладывались на серых лесных почвах, агрохимические свойства которых приведены в таблице 1.
Рисунок 4 - Облесения отвала №5 отсыпанного конвейерным способом Таблица 1 - Агрохимические свойства серых лесных почв_
Глубина Гумус, % pHkcl Подвижные, мг/100 г
взятия, см азот P2O5
0-10 2,3 5,5 9,1 9,6 10,2
10-20 2,0 5,4 8,8 9,0 10,2
Данные таблицы свидетельствуют о том, что содержание гумуса в пахотном слое очень низкое (2,3%) реакция среды слабокислая. Количество щелочно-гидролизуемого азота, подвижного фосфора и абиогенного калия в верхнем слое 0-10 см соответственно составляет 9,1, 9,6 и 10,2, что недостаточно для получения высокого и качественного урожая сельскохозяйственных культур.
Опыты с сахарной свеклой и яровым ячменем были приведены в 2021-2022 гг.)
Основная цель опытов связана с изучением влияния глины келловея в качестве мелиоранта при возделывании сахарной свеклы и ячменя на серых лесных почвах Железногорского района. Урожайность возделываемых культур приведена в таблице 2. Результаты таблицы 2 свидетельствуют о том, что применение глины келловея в качестве мелиоранта позволяло увеличить урожайность свеклы от 21,05 (5 т) до 24,5 (10 т), ячменя на 1,2 (5 т/га) и 1,5 (10 т/га) в сравнении с контролем. При этом улучшилось качество продукции. Увеличение сахаристости колебалось от 0,9 % до 1,2 %, содержание белка в зерне ячменя увеличилось на 0,3%.
Сельскохозяйственная деятельность связана с ежегодным поступлением в окружающую среду отходов сельскохозяйственных культур и переработки получаемой продукции. Ежегодно образует-
ся 8 млрд м3 побочной продукции растениеводства, где содержится около 425 млн.т органического вещества [14]. Переход на эффективную утилизацию отходов растительного сырья является практической реализацией принципов безотходной и малоотходной продукции растениеводства. Распределение продукции растениеводства приведено на рисунке 5.
Данные рисунка 5 свидетельствуют о том, что в качестве вторичного сырья могут использоваться: солома, стерня, стебли кукурузы, подсолнечника, масличных культур, обрезные ветви фруктовых и ягодных насаждений [15]. Наибольшее количество отходов образуется предприятиями свеклосахарной промышленности. Ежегодно образуется около 22 млн т [16, 17, 18, 19, 20] свекловичного жома и 3 - 4 млн.т фильтрационного осадка (дефеката) [16, 17]. Перевод животноводства на промышленную основу связан с проблемой утилизации навозных стоков и бесподстилочного навоза. Только на один животноводческий комплекс крупного рогатого скота, с количеством 1000 голов, в течение года требуется 24 488 м3 воды. Внесение в почву обеззараживающих сточных вод, дозой 20 м3/га, содержащих биофильные элементы, позволяет получить прибавку урожая сельскохозяйственных культур до 15%.
Таблица 2 - Урожайность свеклы и ячменя по вариантам опыта (ср.2021-2022 гг.)
Варианты Урожайность т/га Прибавка урожая т/га Содержание, %
опыта свекла ячмень свекла ячмень сахара белка
1 Серая лесная почва (контроль) 16,9 0,7 15,9 10,7
2 Серая лесная почва (контроль) +5 т/га глина келловея 21,0 1,9 4,1 1,2 16,8 11,0
3 Серая лесная почва (контроль) + 10 т/га глина келловея 24,5 2,2 7,6 1,5 17,1 11,0
НСРо,5 3,5 0,2
Сол ома, стерня, стержни и стебли кукурузы. Стебли и корзинки подсолнечника, стебли масличных культур, обрезные ветви фруктовых деревьев и винограда, листья сахарной свеклы и ботва картофеля
Зерно, зеленая масса, масло семян, клубни, хлопок, корнеплоды, плоды ягод, семена трав
побочная
Корни, опад,
естественные
сорняки
основная
попутная
Рисунок 5 - Виды распределения продукции растениеводства
Наши исследования, приведенные в условиях Курской области, связаны с использованием соломы, отходов свеклосахарного производства (осадка сточных вод), животноводческих комплексов, для мелиорации почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
С целью установления способа использования отходов растениеводства, необходимо определение в них химического состава. Наибольшее количество отходов образуют зерновые, технические и их переработка. Так, в соломе зерновых культур содержится до 86% сухого вещества, содержащего: 86% органического вещества; 0,5 % азота; 0,2% фосфора; 0,9% калия; 0,3% CaO; 0,1% MgO; 0,04 % сера и 4,9 % зола.
В наших опытах использование измельченной соломы зерновых культур в дозе 10 т/га с внесением в почву аммиачной селитры (10 кг/т соломы) при возделывании озимой пшеницы на чернозёмах обыкновенных позволило обеспечить ее урожайность 47,4 ц/га в сравнении с (28,1 ц/га) прибавка урожая составило 19,3 ц/га. Солома улучшает структуру почвы, использование соломы для мульчирования почвы. Способствует накоплению и сохранению влаги в почве, улучшает ее структуру, способствует увеличению гумуса на 0,34%.
Большее значение в повышении плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур имеют отходы свеклосахарной промышленности. Так, дефекат (осадок сточных вод) содержит в сухом состоянии 60-80% извести, 10-15% органических веществ, фосфора 0,5-1%, азота и калия по 0,5-1%. Ежегодно в производстве [17, 18] сахара образуется 3,5 млн. дефеката. Исследования показали, что внесение сухого жома в темно-серую лесную почву в дозе 20 т/га позволяет нейтрализовать кислотность и увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.
Другим отходом свеклосахарного производства является жом, объем которого в нашей стране составляет 21 -22 млн т. Для складирования жома ежегодно занято 100 т/га земель. Использование жома как вторичного сырья имеет несколько направлений. Химический состав сушеного жома включает: от 86 до 93% сухого вещества, 7-9% протеина, 19-23% клетчатки, 55-65 % безазотистые экстрактивные вещества, 2,4-4,3 % золы и 0,3-0,5 % жира.
Исследования показали, что внесение жома на серых лесных почвах в дозе 20 т/га позволяли повысить урожайность ярового ячменя на 2,37 т/га в сравнении (1,62 т/га) [19, 20].
Третий отход связан с переходом отрасли животноводства на стойловое содержание (животноводческие комплексы), которые становятся мощным фактором негативного воздействия на окружающую среду, прежде всего большого потребления пресных вод. Так, только на один животноводческий комплекс КРС с количеством животных 1000 голов в течении года требуется 24488 м3. Ежегодно количество животноводческих комплек-
сов увеличивается. Химический состав представлен следующими биофильными элементами: азотом, фосфором и калием. Так, в течение суток от 1 головы КРС выделяется 180 г азота, 87 г оксида фосфора, 190 г калия, а от 1 головы свиньи соответственно 38 г азота, 16 г оксида фосфора и 50 г калия. Кроме того в сточных водах содержится до 14 микроэлементов, включая токсичные: кадмий, свинец, цинк, относящиеся к 1 классу опасности, а также патогенную микрофлору. Внесение сточных вод в почву требуют многоступенчатых методов отчистки. Очищенные стоки находят применение в качестве повышения плодородия почв и увеличении урожайности сельскохозяйственных культур. Кроме того, жом является хорошим компонентом [21] для выращивания водорослей.
В результате проведенных нами исследований установлено влияние жома на продуктивность сельскохозяйственных культур. Оптимальное количество жома на темно-серых лесных почвах составляет 20 т/га, при этом урожайность ячменя сорта Суздалец возрастает от 1,62 т/га (контроль) до 2,6 т/га.
Использование отходов свеклосахарного производства в качестве вторичного сырья позволяет решить две проблемы: стабилизация плодородия почв и уменьшения изъятия земельных угодий для их складирования.
На поля фильтрации, расположенные вблизи сахарного завода, поступает до 10000 м3. Общее количество сточных вод достигает 50 млн м3 - 50 тыс. га. При использовании жидких стоков в качестве влагозарядковых поливов в почву поступает 200 м3/га: в том числе 80 кг азота, 20 кг фосфора и 230 кг калия. Использование сточных вод в качестве мелиоранта почв позволяет увеличить урожайность ярового ячменя на темно-серых почвах до 10 %.
Животноводческие стоки могут использоваться для приготовления компоста, в качестве почво-улучшающего субстрата. В результате исследования получен патент на изобретение № 2595901 «Способ утилизации отходов животноводческих комплексов».
Таким образом, обобщение имеющихся научных материалов и собственные исследования свидетельствуют о целесообразности использования отходов горнорудной промышленности и сельскохозяйственных предприятий в качестве вторичного сырья, обеспечивающих ресурсосбережение природных ресурсов, повышение плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур.
Выводы. 1. Интенсификация народного хозяйства связана с использованием большого количества природных ресурсов в результате образуется громадное количество отходов, которые негативно влияют на окружающую среду и здоровье человека. Для снижения образования отходов в РФ принято два Федеральных закона, в которых обозначены основные задачи, направленные на умень-
шение поступления отходов в окружающую среду и их использования в качестве вторичного сырья.
2. Большое количество отходов поставляет горнодобывающая промышленность. Добыча полезных ископаемых и их переработка связана с изъятием земельных ресурсов, созданием техногенных ландшафтов (карьеры, шахты, терриконы, отвалы, хвостохранилища). В центре России осуществляется добыча железной руды (КМА), где функционирует три карьера (Михайловский, Ста-рооскольский, Лебединский). В настоящее время из литосферы извлечено свыше 2 млрд. м3 вскрышных пород различного физико-химического состава.
3. Установлено, что отдельные породы: лессовидные суглинки, глина келловая и незасолен-ные пески могут использоваться в качестве ме-лиоратов нарушенных земель (пород) и создания агроценозов с использованием плодородного слоя почв, наносимого на спланированные отвалы из суглинков мощностью 40 см.
4. Отходы растениеводства ежегодно составляют около 8 млрд. м3. В настоящее время их использование для улучшения плодородия почв (солома, отходы свеклосахарного производства, сточные воды комплексов). Из них в качестве мелиорантов используется около 20 %. Их применение предназначено для повышения (стабилизации) почвенного плодородия, увеличение урожайности сельскохозяйственных культур и повышения качества получаемой продукции.
5. Назрела острая необходимость увеличения использования отходов промышленности и сельскохозяйственного производства на законодательном уровне, где предусмотреть всем природополь-зователям, в обязательном порядке своевременно использовать получаемые отходы в качестве вторичного сырья. Это позволит решить две задачи: повысить плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур и уменьшить площади земель для их складирования и использование пресных вод, обеспечить при этом ресурсосбережение природных ресурсов.
Список использованных источников
1. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? : Учеб. пособие / Ю.М. Ар-ский, В.И. Данилов-Данильян, М.И. Залиханов и др. - М.: Изд-во МНЭПУ, 1997. - 329 с.
2. Филиппов А.И., Данилова Г.М. Уборка и использование нетоварной части урожая // Земледелие. -1976. - № 6. - С.73-75.
3. Использование вторичного сырья и отходов в производстве: Отеч. и зарубеж. опыт, эффективность и тенденции / Под ред. В.Н. Ксинтариса, Я.А. Рекитара. - М.: Экономика, 1983. - 167 с.
4. Стифеев А.И. Горнообогатительный комплекс КМА и его влияние на природные ресурсы Центрального Черноземья: материалы научной конференции. - Белгород: Изд-во БГАУ, 2002. - С. 24-27.
5. Хвостохранилище Михайловского ГОКа - источник загрязнения природных ресурсов / А.И. Стифеев, А.А. Стифеев, Ю.В. Фильчаков, О.В. Бабенко // Экология Центрально-Чернозёмной области Российской Федерации. - 2005. - № 2(15). - С. 114-116.
6. Федеральный закон "Об отходах производства и потребления" от 24.06.1998 N 89-ФЗ [принят Гос. Думой 22 мая 1998 г. Одобрен Советом Федерации 10 июня 1998 г.] [Электронный ресурс]. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_19109/
7. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 N 7-ФЗ [принят Гос. Думой 20 декабря 2001 года. Одобрен Советом Федерации 26 декабря 2001 года] [Электронный ресурс]. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34823/
8. Стифеев А.И., Ивченко Д.Н. Основные направления хозяйственного использования горных пород КМА. Проблемы развития сельского хозяйства Центрального Черноземья: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - г. Курск, 21-25 марта 2005 г. ч.2. - Курск, 2005. - С. 20-23.
9. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Изд-во МГУ, 1970. - 488 с.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки). - М.: Агро-промиздат, 1985. - 351 с.
11. Использование вторичных ресурсов. Экологические аспекты / Под ред. Д.У. Пирс, И. Уолтер. Пер. с анг. - М.: Экономика. 1981. - 40 с.
12. Рациональное природопользование в горной промышленности / Ю.М. Арский, А.А. Архипов, В.Д. Юров и др. // под ред. В.А. Харченко. - М.: Изд-во МГТУ, 1995. - 444 с.
13. Никитина О.В., Стифеев А.И., Лазарев В.И. Создание фитоценозов на техногенных ландшафтах Курской магнитной аномалии как оптимальный способ их биологической рекультивации // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. - 2020. - Т.13. - №3 (66). - С. 108-116.
14. Бакиров Ф.Г., Поляков Д.Г., Васильев И.В. Накопление и сохранение влаги в почвенной и соломенной мульчей в Оренбургской области // Земледелие. - 2022. - №3. - С. 24-30.
15. Никитина О.В., Стифеев А.И., Проскурин В.А. Проблемы биологизации земледелия в условиях Центрально Черноземного региона // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2021. - №5. - С. 6-13.
16. Роль свеклосахарного производства в развитии отрасли АПК / М.И. Егоров, Л.Н. Пузанова, А.А. Колотовченко и др. // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2010. - № 6. -С. 48-51.
17. Деградированные и нарушенные почвы Курской области и необходимость их реабилитации /
A.И. Стифеев, О.В. Никитина, Е.Н. Панова и др. // В кн.: Актуальные вопросы инновационного развития АПК (материалы Международной научно-практической конференции, 28-29 января 2016 г., г. Курск, ч.2. - Курск, 2016. - С. 18-21.
18. Стифеев А.И., Лукьянов В.А., Косулин Г.С. Утилизация отходов свеклосахарного производства путем приготовления компоста // Актуальные проблемы и инновационная деятельность в агропромышленном производстве: материалы Международной научно-практической конференции: 28-29 января 2015 г. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2015. - Ч.2. - С. 144-146.
19. Николаева Е.С., Стифеев А.И. Влияние свекловичного жома на продуктивность ярового ячменя // В кн.: Научное обеспечение агропромышленного производства: материалы Международной научно-практической конференции: 20-21 февраля 2018 г. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2018. - Ч.1. - С. 175-180.
20. Агроэкология / В.А. Черников, Р.М. Алексахин, А.В. Голубев и др. - М: Колос, 2000. - 534 с.
21. Патент: способ утилизации отходов животноводческих комплексов. 03 августа 2016 г. Лукьянов
B.А., Горбунова С.Ю., Стифеев А.И.
Spisok ispolzovannyx istochnikov
1. E'kologicheskie problemy': chto proisxodit, kto vinovat i chto delat'? : Ucheb. posobie / Yu.M. Arskij, V.I. Danilov-Danil'yan, M.I. Zalixanov i dr. - M.: Izd-vo MNE'PU, 1997. - 329 s.
2. Filippov A.I., Danilova G.M. Uborka i ispol'zovanie netovarnoj chasti urozhaya // Zemledelie. - 1976. -№ 6. - S.73-75.
3. Ispol'zovanie vtorichnogo sy'r'ya i otxodov v proizvodstve : Otech. i zarubezh. opy't, e'ffektivnost' i tendencii / Pod red. V. N. Ksintarisa, Ya. A. Rekitara. - M.: E'konomika, 1983. - 167 s.
4. Stifeev A.I. Gornoobogatitel'ny'j kompleks KMA i ego vliyanie na prirodny'e resursy' Central'nogo Chernozem'ya: materialy' nauchnoj konferencii. - Belgorod: Izd-vo BGAU, 2002. - S. 24-27.
5. Xvostoxranilishhe Mixajlovskogo GOKa - istochnik zagryazneniya prirodny'x resursov / A.I. Stifeev, A.A. Stifeev, Yu.V. Fil'chakov, O.V. Babenko // E'kologiya Central'no-Chernozyomnoj oblasti Rossijskoj Federacii. - 2005. - № 2(15). - S. 114-116.
6. Federal'ny'j zakon "Ob otxodax proizvodstva i potrebleniya" ot 24.06.1998 N 89-FZ [prinyat Gos. Dumoj 22 maya 1998 g. Odobren Sovetom Federacii 10 iyunya 1998 g.] [E'lektronny'j resurs]. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_19109/
7. Federal'ny'j zakon «Ob oxrane okruzhayushhej sredy'» ot 10.01.2002 N 7-FZ [prinyat Gos. Dumoj 20 dekabrya 2001 goda. Odobren Sovetom Federacii 26 dekabrya 2001 goda] [E'lektronny'j resurs]. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34823/
8. Stifeev A.I., Ivchenko D.N. Osnovny'e napravleniya xozyajstvennogo ispol'zovaniya gorny'x porod KMA. Problemy' razvitiya sel'skogo xozyajstva Central'nogo Chernozem'ya: materialy' Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - g. Kursk, 21-25 marta 2005 g. ch.2. - Kursk, 2005. - S. 20-23.
9. Arinushkina E.V. Rukovodstvo po ximicheskomu analizu pochv. - M.: Izd-vo MGU, 1970. - 488 s.
10. Dospexov B.A. Metodika polevogo opy'ta (s osnovami statisticheskoj obrabotki). - M.: Agropromizdat, 1985. - 351 s.
11. Ispol'zovanie vtorichny'x resursov. E'kologicheskie aspekty' / Pod red. D.U. Pirs, I. Uolter. Per. s ang. -M.: E'konomika. 1981. - 40 s.
12. Racional'noe prirodopol'zovanie v gornoj promy'shlennosti / Yu.M. Arskij, A.A. Arxipov, V.D. Yurov i dr. // pod red. V.A. Xarchenko. - M.: Izd-vo MGTU, 1995. - 444 s.
13. Nikitina O.V., Stifeev A.I., Lazarev V.I. Sozdanie fitocenozov na texnogenny'x landshaftax Kurskoj magnitnoj anomalii kak optimal'ny'j sposob ix biologicheskoj rekul'tivacii // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2020. - T.13. - №3 (66). - S. 108-116.
14. Bakirov F.G., Polyakov D.G., Vasil'ev I.V. Nakoplenie i soxranenie vlagi v pochvennoj i solomennoj mul'chej v Orenburgskoj oblasti // Zemledelie. - 2022. - №3. - S. 24-30.
15. Nikitina O.V., Stifeev A.I., Proskurin V.A. Problemy' biologizacii zemledeliya v usloviyax Central'no Chernozemnogo regiona // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2021. - №5. - S. 6-13.
16. Rol' sveklosaxarnogo proizvodstva v razvitii otrasli APK / M.I. Egorov, L.N. Puzanova, A.A. Kolotovchenko i dr. // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2010. - № 6. - S. 4851.
17. Degradirovanny'e i narushenny'e pochvy' Kurskoj oblasti i neobxodimost' ix reabilitacii / A.I. Stifeev, O.V. Nikitina, E.N. Panova i dr. // V kn.: Aktual'ny'e voprosy' innovacionnogo razvitiya APK (materialy'
МеЕИ^паго^сц паисЬпо-ргакйсЬе8ксц konferencii, 28-29 уапуагуа 2016 g., g. Киг8к, еЬ.2. - Кигек, 2016. -8. 18-21.
18. Stifeev А.1., Ьик'уапоу У.Л., Kosulin О.8. Utilizaciya otxodov sveklosaxarnogo proizvodstva ри1еш prigotovleniya koшposta // АкШаГпу^ probleшy, i innovacionnaya deyateГnost, v agroproшy,sЫennoш proizvodstve: шaterialy, Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii: 28-29 yanvarya 2015 g. - Kursk: Izd-vo Кш^к. gos. s.-x. ак., 2015. - СЬ.2. - 8. 144-146.
19. Nikolaeva Е^., Stifeev А.1. Vliyanie sveklovichnogo zhoшa па produktivnost, yarovogo yachшenya // У кп.: Nauchnoe obespechenie agroproшy,sЫennogo proizvodstva: шaterialy, Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii: 20-21 fevralya 2018 g. - Kursk: Izd-vo Kursk. gos. s.-x. ак., 2018. - СЬ.1. - 8. 175180.
20. Agroe,kologiya / У.А. ^гШ^, ЯМ. Aleksaxin, А.У. Golubev i dr. - М: 2000. - 534 s.
21. Patent: sposob utilizacii otxodov zhivotnovodcheskix koшpleksov. 03 avgusta 2016 g. Luk,yanov У.А., Gorbunova S.Yu., Stifeev А.1.
