Научная статья на тему 'Утилизация отходов добывающей угольной промышленности в сельском хозяйстве'

Утилизация отходов добывающей угольной промышленности в сельском хозяйстве Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
251
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОТХОДЫ ДОБЫВАЮЩЕЙ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ / MINING COAL INDUSTRY WASTES / УДОБРЕНИЕ / FERTILIZER / ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТАЯ ПОЧВА / SODDY-PODZOLIC SOIL / УРОЖАЙНОСТЬ / YIELD / ПЛОДОРОДИЕ / FERTILITY / ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / HEAVY METALS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Васбиева М. Т., Косолапова А. И., Фомин Д. С.

В полевом опыте на дерново-подзолистой почве изучена эффективность применения отходов добывающей угольной промышленности в качестве удобрения. Наибольшее увеличение урожайно-сти зерна полевых культур (озимая рожь, яровая пшеница, ячмень, овес) отмечено при внесении углеотходов в дозе 1,5 т/га на 0,19-0,62 т/га и сена клевера на 0,89 т/га. Продуктивность полевого семипольного севооборота возросла на 18%. При внесении углеотходов в дозах 3,0 и 6,0 т/га уро-жайность зерна озимой ржи и яровой пшеницы сохранилась на уровне контроля. Существенно возросла урожайность клевера, ячменя, отмечены тенденции к увеличению урожайности овса. Продуктивность севооборота повысилась на 8%. Существенной разницы между действием доз углеотходов на показатели плодородия почвы не выявлено. Содержание Сорг. увеличилось на 7-13%, подвижного фосфора на 14-22%. Отмечено улучшение показателей почвенного поглощающего комплекса повысилась сумма обменных оснований, содержание обменного магния, отмечено снижение гидролитической кислотности. Целлюлозолитическая или биологическая активность почвы возросла в 1,8-1,9 раза. Внесение углеотходов достоверно повысило содержание азота в зерне озимой ржи и яровой пшеницы, а также способствовало увеличению в зеленой массе клевера содержания сырого жира, сырого протеина и общего фосфора. При использовании углеотходов в почве снизилось содержание подвижных и кислоторастворимых форм свинца и кадмия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Васбиева М. Т., Косолапова А. И., Фомин Д. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

UTILIZATION WASTE COAL MINING INDUSTRY IN AGRICULTURE

Effectiveness of mining coal industry wastes as a fertilizer on soddy-podzolic soil was studied in field experiment. The greatest increase in grain yield of field crops (winter rye, spring wheat, barley, oat) noted when applying of coal wastes at dose of 1.5 t/ha on 0.19-0.62 t/ha and of clover hay 0.89 t/ha. The productivity of field seven-course crop rotation increased by 18%. Grain yield of winter rye and spring wheat when applying of coal wastes at doses of 3.0 and 6.0 t/ha remained at control. Significantly increased the yield of clover, barley and noted tendency to increase of oat yield. Productivity of crop rotation increased by 8%. Significant difference between the effect of coal wastes dos-es on soil fertility indicators was not revealed. Content of organic carbon increased by 7-13%, of available phos-phorus by 14-22%. Noted improvement of indicators the soil absorbing complex increased amount of exchangeable bases, content of exchangeable magnesium, decreased hydrolytic acidity. Cellulolytic or biological activity of the soil increased by 1.8-1.9 times. Applying of coal wastes significantly increased nitrogen content in grain of winter rye and spring wheat on 5.5-13.0%, contributed to significant increase crude fat content in green weight of clover in 1.2-1.5 times. Noted tendency to increase of crude protein and total phosphorus content. Content of mobile and acid-soluble forms of lead and cadmium in the soil decreased when used of coal wastes.

Текст научной работы на тему «Утилизация отходов добывающей угольной промышленности в сельском хозяйстве»

УДК 631.878

УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ДОБЫВАЮЩЕЙ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

М.Т. Васбиева, к.б.н., А.И. Косолапова, д.с.-х.н., Д.С. Фомин, к.с.-х.н.

Пермский НИИСХ, e-mail: [email protected]

В полевом опыте на дерново-подзолистой почве изучена эффективность применения отходов добывающей угольной промышленности в качестве удобрения. Наибольшее увеличение урожайности зерна полевых культур (озимая рожь, яровая пшеница, ячмень, овес) отмечено при внесении углеотходов в дозе 1,5 т/га на 0,19-0,62 т/га и сена клевера на 0,89 т/га. Продуктивность полевого семипольного севооборота возросла на 18%. При внесении углеотходов в дозах 3,0 и 6,0 т/га урожайность зерна озимой ржи и яровой пшеницы сохранилась на уровне контроля. Существенно возросла урожайность клевера, ячменя, отмечены тенденции к увеличению урожайности овса. Продуктивность севооборота повысилась на 8%. Существенной разницы между действием доз углеотходов на показатели плодородия почвы не выявлено. Содержание Сорг. увеличилось на 7-13%, подвижного фосфора на 14-22%. Отмечено улучшение показателей почвенного поглощающего комплекса — повысилась сумма обменных оснований, содержание обменного магния, отмечено снижение гидролитической кислотности. Целлюлозолитическая или биологическая активность почвы возросла в 1,8-1,9 раза. Внесение углеотходов достоверно повысило содержание азота в зерне озимой ржи и яровой пшеницы, а также способствовало увеличению в зеленой массе клевера содержания сырого жира, сырого протеина и общего фосфора. При использовании углеотходов в почве снизилось содержание подвижных и кислоторастворимых форм свинца и кадмия.

Ключевые слова: отходы добывающей угольной промышленности, удобрение, дерново-подзолистая почва, урожайность, плодородие, тяжелые металлы.

UTILIZATION WASTE COAL MINING INDUSTRY IN AGRICULTURE

PhD. M.T. Vasbieva, Dr. Sci. АЛ. Kosolapova, PhD. D.S. Fomin

Perm Scientific-Research Institute for Agriculture, e-mail: [email protected]

Effectiveness of mining coal industry wastes as a fertilizer on soddy-podzolic soil was studied in field experiment. The greatest increase in grain yield offield crops (winter rye, spring wheat, barley, oat) noted when applying of coal wastes at dose of 1.5 t/ha on 0.19-0.62 t/ha and of clover hay 0.89 t/ha. The productivity offield seven-course crop rotation increased by 18%. Grain yield of winter rye and spring wheat when applying of coal wastes at doses of 3.0 and 6.0 t/ha remained at control. Significantly increased the yield of clover, barley and noted tendency to increase of oat yield. Productivity of crop rotation increased by 8%. Significant difference between the effect of coal wastes doses on soil fertility indicators was not revealed. Content of organic carbon increased by 7-13%, of available phosphorus by 14-22%. Noted improvement of indicators the soil absorbing complex - increased amount of exchangeable bases, content of exchangeable magnesium, decreased hydrolytic acidity. Cellulolytic or biological activity of the soil increased by 1.8-1.9 times. Applying of coal wastes significantly increased nitrogen content in grain of winter rye and spring wheat on 5.5-13.0%, contributed to significant increase crude fat content in green weight of clover in 1.2-1.5 times. Noted tendency to increase of crude protein and total phosphorus content. Content of mobile and acid-soluble forms of lead and cadmium in the soil decreased when used of coal wastes.

Keywords: mining coal industry wastes, fertilizer, soddy-podzolic soil, yield, fertility, heavy metals.

В процессе добычи и обогащения угля образуется большое количество твердых отходов, которые складируют в виде отвалов и терриконов. Хранящиеся в отвалах углеотходы служат источником загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных и грунтовых вод, почв и растений. Средний горящий отвал в течение года выделяет от 620 до 1280 т SO2, 3000-5000 т СО, 14400 т СО2 (7200 не горящий), 230-

290 т Н2Б, 11-30 т ^Оу [1]. Дальность обнаружения загрязнения почв тяжелыми металлами в случае самовозгорания может достигать 30-50 км [2]. Кроме того из хозяйственного оборота происходит изъятие ценных сельскохозяйственных и других земель. Уг-леотходы применяют при рекультивации ландшафтов, планировки территорий, отсыпки дорог, дамб. Возможно использование углеотходов в качестве

сырья при производстве строительных материалов: пористых заполнителей бетона, керамики, цемента, извести, керамзита, строительного кирпича и т.д. Применяют углеотходы и в сельском хозяйстве, но данное направление их утилизации менее изучено и требует подробных исследований [3, 4].

Размещенные в отвалах отходы добывающей угольной промышленности представлены смесью пород угленосной толщи: песчаников, аргиллитов, алевролитов, углистых сланцев, известняков. Также поступают в отвалы вместе со вскрышными породами окисленные в пластах бурые и каменные угли. Соотношение перечисленных выше типов пород зависит от горногеологических и горнотехнических условий каждой конкретной шахты. По химическому составу минеральной части углеотходы -типичные алюмосиликаты. Химический анализ состава отходов Подмосковного угольного бассейна показал, что среднее содержание оксидов кремния составляет 52-63%, концентрация оксидов алюминия - 22-38%, содержание соединений кальция и магния в пересчете на оксид - 1-4% и концентрация оксидов железа - 4-23% [5, 6]. По данным И.Ф. Галушки отходы большинства предприятий угольной промышленности содержат органического вещества 14-45%, общего азота до 1603 мг, фосфора 0,691,6 мг и калия 2,6-24,7 мг/100 г породы. Углеотхо-ды характеризуются наличием в них серы и многих микроэлементов, недостаток которых в питании растений отрицательно сказывается на их росте и развитии [7, 8]. Органическое вещество углеотхо-дов малодоступно для растений и микроорганизмов в силу высокой степени метаморфизма углерода. Оно отличаются значительной устойчивостью к окислению, интенсивность этого процесса зависит от степени метаморфизма и факторов окружающей среды. При окислении прежде всего образуются гуминовые кислоты [8, 9]. Углеотходы обладают высокой сорбционной способностью - 2,20 мг/г (выше, чем бентонит и дерново-подзолистая почва) и максимальной скоростью фиксации. Также для углеотходов характерна наибольшая величина константы кинетики сорбции - 3,6 10-5 с-1, против 2,8 10-5 с-1 для бентонита и 1,1-10-5 с-1 для дерново-подзолистой почвы [6, 10, 11].

При складировании пород в отвалы происходит их расслоение по размерам, в результате чего основание отвалов чаще всего (на 65-80%) состоит из кусков размером более 150 мм, вершины отвалов на 45-50% представлены фракциями породы размером 6-13 мм и меньше, а в средней части отвалов преобладает фракция размером 25-100 мм. Вещественный состав пород в объеме отвалов также неоднороден. В мелких фракциях (от 3 до 25 мм) преобладают углистые сланцы и уголь, в крупных фракциях (от 50 мм и более) - песчаники, алевролиты и аргиллиты [12]. Поэтому необходимо перед

внесением углеотходов проводить их дробление и перемешивание [13].

Цель исследований - изучить эффективность применения углеотходов в качестве удобрения на дерново-подзолистой почве Предуралья.

Исследования проводили в полевом опыте, который был заложен на базе Пермского НИИСХ в 2007 г. Схема опыта включала дозы углеотходов 1,5, 3,0 и 6,0 т/га. Эффективность углеотходов изучали в чистом виде и на фоне минеральных удобрений - КРК по 60 кг д.в./га. Почва опытного участка дерново-подзолистая тяжелосуглинистая. Агрохимическая характеристика почвы на момент закладки: гумус 1,9%; подвижный P2O5 240; обменный К20 187 мг/кг; pHKCl 5,3; Нг 2,2 и S 17,4 мг-экв/100 г. Наблюдения проводили в семипольном полевом севообороте: чистый пар, озимая рожь, яровая пшеница с подсевом клевера, клевер первого года пользования (г.п.), клевер второго г. п., ячмень, овес. Углеотходы были внесены в чистом пару (2007 г.), минеральные удобрения (под предпосевную культивацию в виде мочевины, суперфосфата простого и хлористого калия) под все зерновые культуры севооборота. Повторность вариантов в опыте трехкратная. Расположение делянок рен-домизированное. Общая площадь делянки 55 м2, учетная - 34,5 м2.

Углеотходы в среднем содержали: органическое вещество 29%; общий азот 0,2; общий Р2О5 1,4; общий К2О 0,9; CaO 0,2; MgO 0,8%; pHm 2,8. Уг-леотходы, применяемые в опыте, - это вскрышные и шахтные породы Кизеловского угольного бассейна (Коспашская шахта), который относится к числу старейших горнодобывающих районов России. Его промышленная эксплуатация продолжалась более 200 лет. За этот период из недр земли было изъято более 500 млн. т угля и накоплено более 36 млн. т отходов. Площади, занимаемые 52 породными отвалами, составляют около 270 га [4].

Агрохимические показатели почвы определяли в воздушно-сухих образцах в соответствии с ГОСТ и методиками ЦИНАО. Содержание тяжелых металлов в почве, растениях и углеотходах определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии.

Наиболее благоприятное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур оказало внесение углеотходов в дозе 1,5 т/га. Урожайность зерна полевых культур возросла на 0,19-0,62 т/га, сена клевера - на 0,89 т/га (табл. 1). Продуктивность полевого семипольного севооборота увеличилась на 18%. При внесении углеотходов в дозах 3,0 и 6,0 т/га урожайность зерна озимой ржи и яровой пшеницы сохранилась на уровне контрольного варианта. Существенно возросла урожайность клевера на 1,1-1,2, ячменя на 0,32-0,40 т/га, отмечены тенденции к увеличению урожайности овса на 0,11-0,18 т/га. Продуктивность севооборота увеличилась на 8%.

Высвобождение из углеотходов полезных веществ (гуминовых кислот, азота, фосфора, калия) происходит медленно. Органическое вещество углеотходов малодоступно для растений и микроорганизмов в силу высокой степени метаморфизма углерода и требует длительного времени для разложения субстрата и высвобождения элементов питания. В условиях длительного стационарного опыта, заложенного в 1976 г., при внесении углеотходов в дозе 6 т/га в I и II ротациях полевого семипольного севооборота существенное увеличение продуктивности пашни (на 35%) отмечено только в третьей ротации. В среднем за III-V ротации (19922013 гг.) урожайность зерновых культур увеличилась на 0,4-0,6, клевера - на 2,5 т/га [14, 15].

Существуют различные пути повышения эффективности использования углеотходов в качестве удобрения, например внесение минеральных удобрений, которые могут повысить активность микроорганизмов почвы и, следовательно, ускорить процессы минерализации вносимого субстрата [5, 16, 18]. Кроме того дополнительное внесение элементов питания улучшит рост и развитие возделываемых культур, повысит скорость метаболизма, усваивающую способность корней, что в свою очередь, также может благоприятно сказаться на процессах разложения углеотходов в почве.

Применение углеотходов в дозах 1,5-6,0 т/га на фоне минеральных удобрений повысило урожайность зерновых культур на 0,18-0,49 т/га и клевера (сено) на 0,63-1,19 т/га. Продуктивность севооборота возросла на 8-13%. Рост урожайности сельскохозяйственных культур при совместном использовании отходов угольной промышленности с минеральными удобрениями можно объяснить сорбированием элементов питания в почве, так как углеотходы как активные сорбенты задерживают на своей поверхности минеральные соединения, снижая их концентрацию возле семян, а также миграцию по профилю почвы. При этом поглощение элементов питания растениями из сорбированных форм происходит постепенно, что способствует более полному их усвоению [19].

Применение углеотходов положительно повлияло на агрохимические свойства почвы. Содержание Сорг. увеличилось с 1,08% (контроль) до 1,15-1,22%, подвижного фосфора - с 245 до 280-300 мг/кг. Одной из причин улучшения фосфатного состояния почвы (т.к. содержание фосфора было не очень высоким в используемых отходах) мог послужить кремний, который содержится в углеотходах в достаточно больших количествах. Существует предположение, что кремниевая кислота вытесняет фосфор из труднорастворимых фосфатов, за счет чего возрастает подвижность фосфат-ионов в почвенном растворе и их доступность растений. Кремниевая кислота может взаимодействовать с гидрок-сидами алюминия и железа, снижая их активность и выступая конкурентом фосфорной кислоте за сорбционные места [20].

Отмечено улучшение показателей почвенного поглощающего комплекса. Сумма обменных оснований увеличилась с 17,6 до 18,4-18,6 мг-экв/100 г, содержание обменного магния - с 2,6 до 3,0-3,3 мг-экв/100 г почвы. Несмотря на то, что используемые отходы имели кислую реакцию среды (рН 2,85), подкисление почвы не отмечено. Во всех вариантах с углеотходами произошло снижение гидролитической кислотности на 0,2-0,3 мг-экв/100 г почвы или отмечена тенденция к снижению.

Внесение углеотходов в почву по данным Н.Г. Гороховой [11], изменяет качественный и количественный состав микроорганизмов. Применение отходов угольной промышленности приводит к повышению доли актиномицетов в общей структуре микробиоценоза и снижению количества других бактерий. Это связано с природой органического вещества, вносимого с углеотходами, малодоступного для микроорганизмов в силу высокой степени метаморфизма углерода. В то же время ферментативный аппарат актиномицетов позволяет разлагать соединения подобные углеотходам. В опыте определяли влияние углеотходов на целлюлозолитическую активность почвы (аппликационный метод) [21], которая свидетельствует об интенсивности биологических процессов. Чем сильнее разлагается целлю-

1. Влияние углеотходов на урожайность сельскохозяйственных культу

р (2008-2013 гг.)

Вариант Урожайность, т/га Продуктивность се-

озимая рожь яровая пше- клевер (сено ячмень овес вооборота (в среднем

(зерно) ница (зерно) 1+2 г.п.) (зерно) (зерно) на 1 га), корм. ед.

Контроль 2,31 1,51 8,9 2,58 1,62 2238

Углеотходы, 1,5 т/га 2,93 1,70 9,7 2,92 2,06 2647

Углеотходы, 3,0 т/га 2,17 1,53 10,0 2,98 1,80 2424

Углеотходы, 6,0 т/га 2,24 1,51 10,1 2,90 1,73 2410

Фон - N6oP6oK6o 2,55 2,88 9,2 3,01 2,61 2888

Фон + углеотходы, 1,5 т/га 2,85 3,32 10,4 3,25 2,79 3177

Фон + углеотходы, 3,0 т/га 2,96 3,12 11,0 3,31 2,93 3258

Фон + углеотходы, 6,0 т/га 3,04 3,14 9,8 3,29 2,64 3128

НСР05 0,25 0,18 0,7 0,31 0,29 170

Вариант Озимая рожь Яровая пшеница

зерно солома зерно солома

N Р К N Р К N Р К N Р К

Контроль 1,46 0,72 0,54 0,29 0,22 0,91 2,39 0,98 0,58 0,57 0,36 1,08

Углеотходы, 1,5 т/га 1,54 0,69 0,50 0,25 0,25 0,80 2,58 0,95 0,62 0,42 0,34 1,29

Углеотходы, 3,0 т/га 1,54 0,68 0,45 0,31 0,17 1,28 2,70 1,05 0,57 0,58 0,40 1,37

Углеотходы, 6,0 т/га 1,64 0,68 0,46 0,31 0,22 1,18 2,60 1,04 0,57 0,50 0,39 1,36

Фон - КбоРбоКбо 1,56 0,72 0,55 0,39 0,23 1,47 2,44 1,02 0,58 1,01 0,25 1,36

Фон + углеотходы, 1,5 т/га 1,60 0,80 0,78 0,30 0,17 1,00 2,53 1,01 0,55 0,98 0,37 1,53

Фон + углеотходы, 3,0 т/га 1,61 0,72 0,84 0,31 0,25 1,31 2,50 1,02 0,64 0,85 0,37 1,46

Фон + углеотходы, 6,0 т/га 1,61 0,67 0,68 0,45 0,17 1,29 2,49 0,98 0,58 0,99 0,38 2,22

НСРо5 0,07 Fф<Fт Fф<Fт 0,13 0,08 0,40 0,18 Fф<Fт Fф<Fт 0,18 0,05 0,19

3. Влияние углеотходов на биохимический состав и питательную ценность клевера

Вариант Сырая Сырая Сырой Сырой N Р К Са ОЭ, Кормовые

клетчатка зола жир протеин МДж/кг единицы

%

Контроль 23,9 8,1 1,3 11,9 1,90 0,61 2,0 1,09 10,7 0,93

Углеотходы, 1,5 т/га 24,0 7,6 1,9 12,3 1,98 0,60 2,1 1,07 10,6 0,91

Углеотходы, 3,0 т/га 23,9 7,9 1,6 12,0 1,92 0,64 2,0 1,10 10,7 0,93

Углеотходы, 6,0 т/га 24,2 7,9 1,6 12,1 1,93 0,65 2,1 1,09 10,6 0,91

Фон - N^60^0 23,9 7,7 1,5 12,3 1,97 0,57 1,8 1,09 10,7 0,93

Фон + углеотходы, 1,5 т/га 23,0 8,3 1,5 13,2 2,11 0,67 1,9 1,16 10,9 0,96

Фон + углеотходы, 3,0 т/га 23,8 8,2 1,7 11,9 1,91 0,61 2,1 1,10 10,5 0,90

Фон + углеотходы, 6,0 т/га 23,7 7,7 1,7 11,4 1,93 0,58 2,0 1,12 10,7 0,93

НСР05 Fф < Fт Fф < Fт 0,3 0,5 0,09 0,05 0,1 0,06 Fф < Fт Fф < Fт

4. Содержание тяжелых металлов в пахотном горизонте дерново-подзолистой почвы

4. Содержание тяжелых металлов в пахотном горизонте дерново-подзолистой почвы _при внесении углеотходов (2009 г.), мг/кг_

Вариант са РЬ Zn Си

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Контроль 0,03 0,13 0,18 0,8 2,0 8,2 0,5 6,2 48,1 0,2 3,0 16,0

Углеотходы, 1,5 т/га 0,02 0,12 0,20 0,4 1,8 9,3 0,5 5,7 48,9 0,2 2,7 15,7

Углеотходы, 3,0 т/га 0,02 0,11 0,17 0,5 1,2 8,0 0,7 5,1 47,1 0,2 2,7 16,8

Углеотходы, 6,0 т/га 0,02 0,12 0,21 0,4 1,8 9,3 0,8 5,6 41,9 0,1 2,2 15,5

НСР05 0,005 0,1 0,1 0,1 0,2 0,9 0,2 0,6 1,7 0,1 0,3 1,2

Примечание: 1 - содержание подвижных форм элемента; 2 - содержание кислоторастворимых форм; 3 - валовое (общее) содержание.

лоза, тем быстрее осуществляется биологический круговорот элементов и тем полнее культурные растения обеспечиваются питательными веществами, данный метод позволяет судить о суммарном проявлении активности почвенной микрофлоры. Целлю-лозолитическая активность в среднем за 2008-2011 гг. повысилась до 18,0-18,6% против 9,9% в контрольном варианте (в 1,8-1,9 раза).

Существенной разницы между действием доз углеотходов на показатели плодородия почвы не выявлено. На фоне минеральных удобрений их действие не проявилось, показатели почвы сохранилась на уровне фона.

Внесение углеотходов в дозах 1,5, 3,0 и 6,0 т/га достоверно (5,5-12,3) повысило содержание азота в зерне озимой ржи, в зерне яровой пшеницы на 7,913,0%, на фоне минеральных удобрений отмечены тенденции увеличения содержания азота на 2,0-

3,7% (табл. 2). Содержание фосфора и калия в зерне озимой ржи и яровой пшеницы варьировало незначительно, четких закономерностей не выявлено. Влияние углеотходов на содержание элементов питания в соломе культур было не однозначным, но четких закономерностей не выявлено.

Внесение углеотходов способствовало увеличению в зеленой массе клевера содержания сырого жира в 1,2-1,5 раза, отмечены тенденции к увеличению сырого протеина, общего азота и фосфора (табл. 3). Использование углеотходов не привело к ухудшению биохимического состава сельскохозяйственных культур.

Отходы добычи угля по литературным данным содержат в своем составе различные тяжелые металлы, количество которых может превышать предельно допустимые значения, что свидетельствует об экологической опасности использования этих

отходов. Содержание тяжелых металлов в углеот-ходах, применяемых в наших исследованиях, было низким: кадмий - 0,07 мг/кг; свинец - 2, цинк - 5, медь - 8, мышьяк - 1 и ртуть - 0,004 мг/кг. Количество наиболее опасных элементов - Cd и Pb было в несколько раз ниже, чем в подстилочном навозе КРС. Внесение углеотходов в дозах 1,5, 3,0 и 6,0 т/га достоверно снизило в почве содержание подвижных форм Pb на 38-51%, Cd на 17-20%, а кис-лоторастворимых - на 10-40 и 8-15% (табл. 4).

Влияние углеотходов на содержание Cu и Zn проявилось неоднозначно, четких закономерностей не выявлено. Снижение концентрации подвижных форм тяжелых металлов могло произойти в результате их перевода в труднодоступные (содержание валовых форм возросло), так как по своему хими-

ческому составу углеотходы относятся к сорбентам, а также возможного усиления миграции элементов вниз по профилю почвы и выноса с растительной продукцией. Применение углеотходов не повлияло на содержание и накопление тяжелых металлов в растениях (яровая пшеница, ячмень). Содержание Cd по вариантам варьировало от 0,06 до 0,08 мг/кг, Pb - от 0,19 до 0,24, Zn - от 25,5 до 28,7, Cu - от 3,35 до 4,90 мг/кг, все отклонения находились в пределах ошибки опыта.

Таким образом, на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве для повышения ее плодородия и продуктивности сельскохозяйственных культур возможно применение отходов добывающей угольной промышленности в качестве удобрения.

Литература

1. Максимович Н.Г. Геохимия угольных месторождений и окружающая среда // Вестник Пермского университета, 1997, Вып. 4, Геология. - С. 171-185.

2. Геохимия тяжелых металлов в природных и техногенных ландшафтах / Под ред. М.А. Глазовской. - М.: Изд-во МГУ, 1983. - 192 с.

3. Твердов А.А., Жура А.В., Никишичев С.Б. Перспективные направления использования углей (обзор) // Геология и бизнес, 2009, № 5. - С. 16-19.

4. Красавин А.П. Сафин Р.Т. Экологическая реабилитация углепромышленных территорий Кизеловского бассейна в связи с закрытием шахт. - Пермь: ИПК «Звезда», 2005. - 287 с.

5. Пушканов В.В., Балабущевич А.Г., Каплунов Ю.В., Панфилов Е.Б. Об использовании углеотходов в строительной области и сельском хозяйстве // Уголь, 1999, № 5. - С. 52-55.

6. Галушка И.Ф. Использование сланцевых пород на удобрение. - Киев: Урожай, 1969. - 224 с.

7. Морозов В.И. Влияние серосодержащих удобрений на урожай и качество культур севооборота // Агрохимия, 1976, № 4. - С. 56-60.

8. Шардаков А.Н., Покровский Н.П., Мишланов Н.П., Луцкий И.Я. Повышение эффективности использования углеотходов в сельскохозяйственном производстве / Прогрессивные направления природоохранных работ при добыче и переработке угля и сланца. - Пермь: ВНИИОС уголь, 1989. - С. 125-134.

9. Кухаренко Т.А. Образование гуминовых кислот при выветривании каменных углей / Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. - Киев, 1962. - С. 45-53.

10. Масалкина С.А., Зеленин В.М. Влияние сернистых углеотходов на химический состав и качество урожая сельскохозяйственных культур // Использование отходов производства угольной промышленности. - Пермь: ВНИООСуголь, 1987. - С. 79-87.

11. Горохова Н.Г. Влияние углеотходов на плодородие дерново-подзолистых почв и урожайность сельскохозяйственных культур: автореф. дисс. к.с.-х.н. - М., 1983. - 18 с.

12. Красавин А.П., Сафин Р.Т. Экологическая реабилитация углепромышленных территорий Кизеловского бассейна в связи с закрытием шахт. - Пермь: ИПК «Звезда», 2005. - 287 с.

13. Шардаков А.Н, Горохова Н.Г. Технология производства удобрений из отходов добычи и обогащения углей // Малоотходное производство в угольной промышленности. - Пермь: ВНИИОСуголь, 1984. - С. 99-104.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

14. Васбиева М.Т. Агроэкологические аспекты применения нетрадиционных органических удобрений на дерново-подзолистой почве Предуралья: автореф. дисс. к.б.н. - Уфа, 2011. - 22 с.

15. Васбиева М.Т. Экологически безопасные приемы использования осадков сточных вод и углеотходов в качестве нетрадиционных органических удобрений на дерново-подзолистой почве. - Пермь, 2014. - 30 с.

16. Шардаков А.Н., Гильденбрант Ю.М, Мишланов Н.П. Технология приготовления и применения углеудобрений / Использование отходов производства угольной промышленности (ВНИООСуголь). - Пермь, 1987. - С. 53-55.

17. Красавин А.П., Катаева И.В., Екатерининский В.А. Перспективы использования углеотходов для получения комплексных органоминеральных удобрений с высоким содержанием биоэлементов // Прогрессивные направления природоохранных работ при добыче и переработке угля и сланца. - Пермь: ВНИИОС уголь, 1989. - С. 135-140.

18. Каплунов Ю.В., Климов С.Л., Красавин А.П. Экология угольной промышленности России на рубеже 21 века. - М. : Академия горных наук, 2001. - 295 с.

19. Власюк П.А. Использование отходов буроугольной промышленности как сорбентов и марганцевых шламов как микроудобрений // Удобрения и стимуляторы роста из бурых углей и их эффективность. - Уфа, 1965. - С. 18-20.

20. Самсонова Н.Е. Роль кремния в формировании фосфатного режима дерново-подзолистых почв // Агрохимия, 2005, № 8. - С. 11-18.

21. Звягинцев Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии. - М.: МГУ, 1980. - 142 с. УДК 574.24

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.