CC BY
14
нлты
ы КРАЖИ
wi/ган
Науковий в!сн и к НЛТУ УкраТни Scientific Bulletin of UNFU
http://nv.nltu.edu.ua https://doi.org/10.15421/40280111 Article received 12.02.2018 р. Article accepted 28.02.2018 р.
УДК 631.45:632.95:633.88
ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)
1 EE3 Correspondence author V. M. Karaulna [email protected]
В. М. Караульна, Л. В. Богатир, Л. М. Карпук, О. В. Крикунова, А. А. Павлiченко
БЫоцертвський нащональний аграрний утверситет, м. Бта Церква, Украта
УТИЛ1ЗАЦ1Я ЗАБРУДНЕНО1 ДДТ Ф1ТОМАСИ ЗА АНАЕРОБНИХ УМОВ
Встановлено, що хлороргашчш пестициди бшьшою ]шрою тддаються бюрозкладанню в анаеробних умовах. Анаеробне компостування проводять у спещальних бетонних ямах або траншеях з riдроiзолящею, яю заповнюють компостною масою (поживний субстрат, Грунт, пестициди та мшеральне пiдживлення, можливо, додаткове внесення вiдходiв тваринного похо-дження) з подальшим заливанням ями водою. Кислотшсть середовища пiдтримують у межах рН 6-8, використовуючи за потреби вапнування Грунив. Дослiджено, що для виробництва бюгазу можна використовувати вы органiчнi субстанцп, що мають властивiсть розкладатися. Основним субстратом для ферментацп на сiльськогосподарських пiдприeмствах е вiдходи тваринництва, наприклад гнiй, зокрема, рщкий, пташиний послiд, також кукурудзяний силос. Бшьшють бiогазових установок працюе з рiдким гноем велико'' рогато'' худоби. Осюльки вмiст сухо'' речовини, вуглеводiв, жиру та протешу в рщкому гно'' вiдносно низький, основний субстрат тддають коферментацп так званими косубстратами, внаслщок чого тдвищуеться виробництво бiогазу. За результатами дослщжень встановлено, що якiсть бiогазу залежить вщ вмiсту в ньому метану або вщ спiввiдношення мiж СН4 i диоксидом вуглецю (СО2), який розчиняе бюгаз i спричиняе його втрати тд час зберiгання.
Кл^чов^ слова: утилiзацiя; фiтомаса; бiогаз; забруднення; фiторемедiацiя.
Вступ. Одшею з найважливших проблем сьогоден-ня е попршення екологiчного стану довшлля загалом i rpyHTÎB зокрема. Основним джерелом забруднення грунту е внесення пестицидiв. Використання piзнома-нiтних отpyтохiмiкатiв у сшьському господаpствi приз-водить до порушення природних циклiв i збалансова-них умов навколишнього природного середовища. Над-звичайно небезпечним е забруднення грунпв токсични-ми елементами i сполуками, що за тpофiчними ланцю-гами врештьрешт потрапляють в оpганiзм людини, негативно впливаючи на нього (Slobodeniuk, Mokliachuk, & Andriienko, 2007; Krainov, & Skorobogatov, 2003; Ka-lugin, et al., 2013; Council directive, 1991).
Загальновизнано, що найстшшшими серед них е хлоpоpганiчнi сполуки, що здатнi тривалий час перебу-вати у навколишньому сеpедовищi у незмшному станi, збеpiгаючи своТ токсичш властивостi. Внаслiдок нако-пичення стшких пестицидiв у грунтах, природних водах, атмосфеpi можуть вiдбyватися глибош i незвоpотнi порушення циклiв бюлопчного кpyгообiгy, а також зменшення бюпродуктивносп ландшафту. ïх залишковi кiлькостi виявляють у грунтах через багато рошв пiсля застосування навiть у рекомендованих дозах (Commission directive, 2008).
Матерiали та методи досл1дження. Лабораторний дослвд з анаеробного розкладання оргашчних ксенобь
отик1в у рослиннш бюмаа проводили ввдповщно до ре-комендацш А. I. Федорово! та А. Н. Мишльсько! (Fedo-rova & Nikolskaia, 2001), у ввддш екотоксикологп, 1н-ституту агроекологп i природокористування.
Результата дослiдження та ix обговорення. У свь товш практищ застосовують ф1зичш, х1м1чш, електрош-нетичш методи очищения довшлля. Ц засоби найчасть ше малоефективш i надм1рно дороп, окр1м цього, вони довол1 часто призводять до повторного забруднення навколишнього природного середовища. Тому в розви-нених краТнах першочерговими завданнями е екотокси-колопчне ощнювання i розроблення метод1в вщновлен-ня деградованих i забруднених грунпв. Останшм часом у багатьох краТнах свиу дедал1 часпше застосовують бюлопчне очищення антропогенно порушених терито-рш за допомогою рослин, яш не тшьки сам1 активно бе-руть участь у процесах ремед1аци, але й сприятливо дь ють на м1крофлору грунпв, тдвищуючи ефектившсть процеав ввдновлення навколишнього середовища. У попередшх роботах вичизняних i заруб1жних учених -Л. I. Моклячук, С. Д. Мельничука, В. Й. Лохансько!, Дж. Вайта, Б. З1б, А. Нуржаново! та шших - обгрунто-вано перспективу застосування фгготехнологш для в1д-новлення грунпв, забруднених металами, радюнуклвда-ми та оргашчними ксенобютиками (Prasad, 2003; Mokliachuk, Slobodeniuk & Petryshyna, 2008; Petryshyna &
1нформащя про aBTopiB:
Караульна Вiтaлiнa МиколаТ'вна, канд. с.-г. наук, асистент. Email: [email protected] Богатир Людмила Вiкторiвнa, канд. с.-г. наук, асистент. Email: [email protected]
Карпук Леся Миха^вна, д-р с.-г. наук, професор, професор кафедри землеробства, агрохiмN та Грунтознавства.
Email: [email protected] Крикунова Олена Володимирiвнa, канд. с.-г. наук, доцент. Email: [email protected] Пaвлiченко Андрiй Андршович, асистент. Email: [email protected]
Цитування за ДСТУ: Караульна В. М., Богатир Л. В., Карпук Л. М., Крикунова О. В., Павлiченко А. А. Уп/^зафя забрудненоТ ДДТ
фтомаси за анаеробних умов. Науковий вкник НЛТУ УкраТни. 2018, т. 28, № 1. С. 55-59. Citation APA: Karaulna, V. M., Bogatyr, L. V., Karpuk, L. M., Krikunova, A. V., & Pavlicenco, A. A. (2018). Disposal of Contaminated DDT of Phytomass in Anaerobic Conditions. Scientific Bulletin of UNFU, 28(1), 55-59. https://doi.org/10.15421/40280111
Mokliachuk, 2009).
Ммстерством охорони здоров'я Укра!ни та голов-ним санiтарно-епiдемiологiчним управлшням розробле-но "Методику вилучення, yirai3a^i та знищення сшьськогосподарсько! сировини i харчових продуктiв, що зазнали впливу пестицидiв та агрохiмiкатiв i непри-датнi до використання". У цьому нормативному документ! зазначено, що найдоцшьтшим та найбезпечт-шим методом знищення продукцп, що зазнала пести-цидного забруднення, е компостування (Nurzhanova, 2007). Компостування - це бiохiмiчний процес, що вщ-буваеться за контрольованих умов, та призначений для перетворення твердих органiчних вiдходiв у стабшь-ний, гумусоподiбний продукт, який можна використати для покращення складу грунту (Zeeb, et al., 2012; White, 2000). За забезпечетстю процесу киснем розрiзняють аеробне (окислювальний характер процесу) та анаероб-не (вiдновлювальний характер процесу) компостування. При цьому важливу роль вщграе правильний пiдбiр температурного режиму, вологосп, кислотностi середо-вища, складу поживних речовин та наявтсть тджив-лення у виглядi мшеральних добрив.
За результатами дослiджень американського вчено-го В. Фрiда, перюд напiврозкладання ДЦТ тд час компостування забрудненого грунту за аеробних умов за температури 30 °С становить понад 100 дiб, а за ана-еробних умов та додаткового шдживлення за того ж температурного режиму ця величина зменшуеться до 8 дiб (Mokliachuk, et al., 2006). Отже, вiдсутнiсть кисню пришвидшуе процес розкладання цього ксенобiотика. У переб^у процесу метаболiзму ДЦТ без доступу кисню е ще одна ютотна перевага - за цих умов основним продуктом метаболiзму буде ДДЦ, який е менш стiйким та безумовно менш токсичним, шж ЦДЕ.
Природна мiкрофлора гною складаеться переважно iз синтрофних i метанотвiрних бактерiй Methanobacteri-um formicicum, Methanospiril lumhungati. Певну стиму-лящю процесу деградацп оргашчно! маси вiдходiв дае додавання до гною спещальних видiв бактерiй (ацето-генних i метаногенних) i перешарування !х незначною кшьюстю грунту, що iнтенсифiкуе процес бшьш нiж у 2 рази (Slobodeniuk, 2008). Метанове бродiння оргашч-них речовин вiдбуваеться з утворенням метану. Ана-еробний процес утворення метану називають метаноге-незом. Унаслiдок метаногенезу утворюеться газова су-мiш, яку називають бiогазом. Останнiй складаеться з таких компоненпв: метан (СН4) - 50-75 %, вуглекислий газ (СО2) - до 25-30 %, ирководень (H2S) - 1 %, а та-кож iз незначно! кшькосп азоту (N2), амiаку (NH3), кисню (О2), водню (Н2) та закису вуглецю (СО). Отже, одним iз шлях1в утитзацп оргашчних вiдходiв е бiогазова технологiя, яка дае змогу разом iз виршенням еколопч-но! проблеми отримувати високоефективт органiчнi добрива та енергiю (бюгаз).
Конструктивно-технологiчнi параметри бiогазових установок шдбирають з огляду на об'еми перероблення та властивостi зброджуваного матерiалу, враховуючи тепловий режим, способи завантаження субстрату, шо-куляту тощо. Основними елементами обладнання для проведення метаногенезу е метантенк iз теплообмiнни-ком (теплоносiем в ньому е вода, пiдiгрiта до 50-60 °С), пристро! для введення поживних речовин i бактерiй, а також введення утвореного газоподiбного продукту.
Для виробництва бiогазу можна використовувати вс органiчнi субстанцп, що мають властивiсть розкладати-ся. Основним субстратом для ферментацп на сшьсько-господарських пiдприeмствах е вiдходи тваринництва, наприклад гнiй, зокрема, рiдкий, пташиний послщ, також кукурудзяний силос. Бшьшють бiогазових установок працюе з рщким гноем велико! рогато! худоби. Ос-кшьки вмiст сухо! речовини, вуглеводiв, жиру та проте-!ну в рiдкому гно! вiдносно низький, основний субстрат тдцають коферментацi! так званими косубстратами, внаслiдок чого шдвищуеться виробництво бiогазу ^1о-bodeniuk, МокНа^ик & Andriienko, 2007).
Як вихвдний матерiал для отримання бiогазу можна використовувати вiдходи тваринницьких ферм, побуто-вi вiдходи населених пункгiв. Вихщ бiогазу з рiзних вiдходiв сшьськогосподарського виробництва наведено у табл. 1.
Табл. 1. Вихвд бюгазу i BMicT у ньому метану мд час використання рпних вид1в вадходш
№ Вих1дна сировина Вих^ бiогазу на 1 кг сухо! речовини, л/кг Вмют метану (СН4), %
1 Гнш велико! рогато! худоби 200-300 50
2 Гнш свинячий 340-480 60-75
3 Кшський гнш !з соломою 250 56-60
4 Бадилля картопляне 420 60
5 Стебла кукурудзи 420 53
6 Солома пшенична 342 58
7 Лузга соняшникова 300 60
8 Домашш в1дходи \ смптя 600 50
9 Силос 250 84
10 Трава св1жа 360 52
11 Буряк 430 84
12 Вщходи моркви 250 60
13 Тирса деревини 220 51
14 Твердий осад ст1ч-них вод 570 70
Косубстратами можуть бути рослиннi рештки сiльськогосподарського виробництва, а також культур-нi рослини, яю навмисне вирощують для виробництва бiогазу, а також !х рештки, вiдходи тсля перероблення сшьськогосподарських продуктiв у харчовiй промисло-востi (барда, дробина, продукти перероблення жирiв, вiдходи овочiв та бюгент вiдходи комунального госпо-дарства).
Рис. 1. Схема лабораторно! установки для отримання бюгазу
Лабораторний дослiд з анаеробного розкладання оргашчних ксенобютиюв у рослиннш бiомасi проводили вдаовдао до рекомендацiй А. I. Федорово! та А. Н. Ми-кшьсько! (Fedorova & Nikolskaia, 2001). На рис. 1 зобра-
жено принципову схему лабораторно! установки для отримання бiогазу.
У скляний реактор мютшстю 3 л помiщають 1 кг подрiбнено! бiомаси, iз вм^ом ДДТ вiд 1 до 25 ГДК (ГДК ДДТ 0,1 мг/кг). До бюмаси добавляють 500 г грунту з високим вмiстом гумусу. Для досягнення ана-еробних умов сумш заливають дистильованою водою у сшвввдношенш 1:1. Для проведения дослвду в лужних умовах, до реакцшно! сумiшi добавляють СаСО3 до досягнення рН > 8. Процес утворення бiогазу вiдбувався впродовж 1-4 тижшв. Першi порци бiогазу випускали у повiтря, оск1льки вiн змшаний iз киснем i можливий вибух. Утворення бюгазу пiдтверджували як1сно, тдпа-люванням сумiшi газiв, що видiляються з реактора.
За результатами проведених дослiджень встановле-но, що тд час анаеробного розкладання ДДТ в умовах метантенку вiдбувалося утворення бюгазу.
Табл. 2. Концентращя ДДТ у забрудненш рослиннiй Maci _через 28 дiб, мкг/кг__
Вихщна концентрация пестициду, мг/кг 4,4'-ДДТ 4,4'-ДДД 4,4'-ДДЕ
100 - 3 5±и,ио 1 9±0,U4
500 - 15 7±и,ио 10,7±U'U5
1000 - 42 7±U'U 23,6±U'U
1500 - 67,7±u'u9 52,9±U'U9
2000 - 89,5±U'1U 62,4±U'U8
2500 - 111,2±U'U 100,7±u'u'
Зпдно з даними табл. 2 розкладання 4,4'-ДДТ вщбу-ваеться досить швидко. Через чотири тижнi тсля закла-дення дослвду у вах зразках дослiду не виявлено власне самого шсектициду 4,4'-ДДТ, а е тiльки продукти його метаболiзму - 4,4'-ДДД та 4,4'-ДДЕ.
Для тдтвердження гiпотези анаеробного розкладання хлороргашчних пестицидiв, спiвробiтники лаборато-рп заклали лабораторний дослвд з анаеробного розкладання рослинно! маси кульбаби лжарсько! (Taraxacum officinale), яку вщбрано iз саштарно-захисно! зони складу отрутохiмiкатiв с. Торчиця, що мiстила 30,38 мг/кг ДДТ. Процес трансформацп токсиканпв вiдбувався без доступу свiтла. Анаеробш умови тдтри-мували завдяки заливанню подрiбнено! фiтомаси рос-лин дистильованою водою та герметичносп посудин. Температурний режим витримували на рiвнi 24±2 °С. Наважка рослин - 100 г, об'ем дистильовано! води -100 мл. Повторшсть дослвду - триразова.
Внесення карбонатних мелiорантiв, таких як: нега-шене вапно (СаО), гашене вапно Са(ОН)2, та вапняк Са-СО3 часткою 1 та 2 % ввд маси сприяе розкладанню ДДТ у грунтi. Для ощнювання впливу реакцп середови-ща на швидшсть процесу деструкцп полютанпв тд час анаеробного розкладання рослинно! маси в один iз варь анпв дослвду було додано 2 % СаСО3. Варiанти дослвду: I. Забруднена ДДТ фггомаса Taraxacum officinale (рН ~ 3,9); II. Забруднена ДДТ фггомаса Taraxacum officinale + СаСОз (рН ~ 5,0). Зразки фггомаси для визначення вмiсту ДДТ та його метаболтв вiдбирали у день закла-дення дослвду, а також на 7-й, 14-й та 21-й дш. Динамь ку розкладання ДДТ у забрудненш рослиннш масi кульбаби лжарсько! представлено у табл. 3.
З табл. 3 видно, що початковi концентрат! ДДТ у рослиннш май рiзняться для дослiдних варiантiв. Складнiсть досягнення однакових початкових умов пов'язана з використанням рослин, що накопичили ток-сиканти у сво!х тканинах у процеа онтогенезу за рiзних
рiвнiв забруднення грунтового покриву. Представленi результати дослщжень показали, що основним продуктом деградацп ДДТ е ДДД, який утворюеться за ана-еробних умов та е менш стшким порiвняно з ДДЕ. Вже на сьому добу з моменту закладання дослвду сумарна к1льк1сть ДДТ у фггомаа рослин кульбаби лiкарсько! зменшилася в 1,5 раза (I варiант дослщу) та в 1,65 раза (II варiант дослвду), на 14 добу - в 1,93 та 2,17 раза, на 21 добу проведення експерименту - в 2,5 та 2,9 раза ввдповвдно. Як бачимо, змша реакцп середовища в бж лужно! пiд час анаеробного розкладання рослинно! маси дещо пришвидшуе процес трансформацi! ДДТ.
Табл. 3. Концентращя ДДТ у забрудненш рослиннш Maci кульбаби лжарсько! (Taraxacum officinale), мкг/кг
День Б1дбору | 4,4'-ДДЕ | 4,4'-ДДТ | 4,4'-ДДД | ХДДТ
I. Забруднена ДДТ фитомаса Taraxacum officinale
1 0,6'2 132,3±1,u 8,0± 140,9±1'2
7 0,8±u'' 82,0±'-u 9,5±u'3 92,3±'-u
14 0,5±u'1 66,7±u'5 5,8±u'2 73,0±u'8
21 0,9±u'2 42,6±u'8 12,0±u'4 55,5±u'9
II. Забруднена ДДТ фнтомаса Taraxacum officinale + СаСО3
1 0,9± 224,4±1,3 15,5±u'3 240,8±1,5
7 1,4±u'2 122,3±1'1 21,8±u'4 145,5±1'4
14 1,1±u-' 99,2±u'J 10,3±u'4 110,6±u'9
21 1,0±u'1 70,3±u'6 11,6±u'2 82,9±u'9
Використовуючи отримат експериментальт дат та рiвняння реакцi! першого порядку (1), було розрахова-но константи швидкосп розкладання (k, дiб) та перiоди напiврозкладання ДДТ (Т50, дiб) у фiтомасi (табл. 4).
Табл. 4. Кшетика розкладання ДДТ у забрудненш рослиннш ман кульбаби лжарсько! (Taraxacumofficinale), мкг/кг
Показник деструкцп ДДТ ДДТ + СаСО3
k, доба-1 0,046 0,054
Т50, д^б 15,1 12,8
За експериментальними даними встановлено, що пе-рюд напiврозкладання ДДТ у забрудненiй рослиннш май кульбаби лжарсько! становить 15,1 доби. У дослщ з додаванням СаСО3 перiод напiврозкладання ДДТ становить 12,8 доби.
Отже, трансформащя ДДТ в умовах анаеробно! дес-трукцi! забруднених рослин кульбаби лжарсько! у дослщ з СаСО3 вщбуваеться дещо швидше. Вiдомо, що лужна реакцiя середовища прискорюе процес деструк-цi! цього препарату. Очевидно, в умовах сильно кисло! реакцп середовища (рН = 3,9) тд час анаеробного розкладання ДДТ у забрудненш фггомаа навиъ деяка змь на рН у бж лужного (рН = 5,1) пришвидшуе перебп цього процесу. Графiк розкладання ДДТ представлено на рис. 2.
300т-
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Рис. 2. Динамжа деструкцп ДДТ у забрудненш рослиннш мам кульбаби лжарсько!
Отже, встановлено, що анаеробне розкладання е ефективним способом утилiзацi! рослин, що мютять у
сво!х тканинах ДДТ. Дослвджено процеси утил1зацп забруднено! ДДТ фггомаси культурних i дикорослих вид1в рослин.
Обговорення отриманих результат1в дослщжен-ня. Константа швидкосп розкладання ДДТ у забрудне-нш рослиннш маа гарбуз1в найбшьша у вар1анп 1з зас-тосуванням 2 % СаСО3 i становить 0,2474 частини за добу, а найменша - у вар1анп без внесення мелюранту (0,2061 частини за добу). В1дповвдно, найменший перь од натврозкладання спостертаемо у вар1анп 1з засто-суванням вапняку часткою 2 % в1д ваги дослвджуваних рослин (2,8 доби), а найменший - у вар1анп забруднено! ДДТ фггомаси гарбуз (3,4 доби).
Перюд натврозкладання ДДТ у забрудненш рослиннш маа кульбаби л1карсько! становить 15,1 доби. Дода-вання СаСО3 пришвидшуе трансформацш препарату i иерюд натврозкладання зменшуеться до 12,8 доби. Показано, що одним 1з шлях1в утил1зацп оргатчних в1дхо-д1в е бюгазова технолопя, яка дае змогу отримувати ви-сокоефективт оргатчт добрива та енерпю (бюгаз).
Висновки. Отже, забезпечення високо! концентрат! метану в бюгазовш сумш1 вщбуваеться завдяки таким критер1ям:
• вибiр оптимально! схеми проведення процесу одноступене-во! або двоступенево! ферментацп (у двоступеневих установках бюгаз мiстить до 80 % метану);
• дотримання юльюсного та яюсного складу поживних речо-вин субстрату (висока концентрацiя вуглеводiв, проте!шв i жирiв дае бшьш високий вихiд метану; наприклад, видше-ний iз субстрата, багатих на кукурудзу, бiогаз мiстить у се-редньому 53 % метану);
• тдтримання температурного режиму в субстрат (якщо, наприклад, температура занадто висока, то у ферментаторi вихiд метану нижчий через рiзну розчиннiсть компонента та кiлькiсть утворення СО2; причому чим бшьша кiлькiсть СО2 переходить у газоподiбну форму, тим меншим буде вмют CH4 в бюгазО;
• обмеження кiлькостi сiрководню (H2S) як дуже агресивного компонента, що спричиняе корозто арматури, газових ль чильникiв, пальниюв i двигунiв, а вщтак може виникнути потреба в очищенш бiогазу вiд сiрки, що сприяе також усу-ненню його неприемного запаху.
Кшьшсть ам1аку, елементарного азоту, водню й кис-ню в бюгазовш сумш1 може становити 6-8 %.
Перелш використаних джерел
Council directive. (1991). Council directive of 15 July 1991 concerning the placing of plant protection products on the market (91/414/EEC) (0JL230,19.8.1991 p. 1).
Fedorova, A. I., & Nikolskaia, A. N. (2001). Praktikum po ekologii i okhrane okruzhaiushhei sredy. Moscow: Vlados. 288 p. [In Russian].
Kalugin, S. N., Nurzhanova, A. A., Baizhumanova, R. A., Mitrofano-va, A. A., & Zhumasheva, Zh. E. (2013). Indutcirovannaia fitore-mediatciia zagriaznennykh pestitcidami pochv s pomoshhiu proiz-vodnykh oktana. (Vol. 15). Izvestia of Samara Scientific Center of the RAS, 3(4), 1306-1310. [In Russian].
Krainov, I. P., & Skorobogatov, V. M. (2003). Kompostirovanie nep-rigodnykh pestitcidov. Ekotekhnologii i resursosberezhenie, 2, 4346. [In Russian].
Mokliachuk, L. I., Andriienko, H. H., Slobodeniuk, O. A., et al.
(2006). Fitoekstraktsiia ta fitodehradatsiia DDT roslynamy ka-bachkiv (Cucurbita pepo) ta kvasoli (Phaseolus vulgaris). Visnyk derzhavnoho ahroekolohichnoho universytetu, 1(16), 27-31. [In Ukrainian].
Mokliachuk, L. I., Slobodeniuk, O. A., & Petryshyna, V. A. (2008). Naukovo-metodychni pidkhody do fitoremediatsii zabrud-nenykh pestytsydamy gruntiv. Ahroekolohichnyi zhur-nal. Spetsvypusk, 188-190. [In Ukrainian].
Moklyachuk, L., Petryshyna, V., Slobodenyuk, O., & Zatsarinna, Y. (2012). Sustainable strategies of phytoremediation of the sites polluted with obsolete pesticides. Environmental and food safety and security for South-East Europe and Ukraine, (pp. 81-89). SpringerVerlag. New York, LLC.
Nurzhanova, A. A. (2007). Fiziologo-geneticheskie osnovy fitoreme-diatcii zagriaznennykh pestitcidami pochv. Abstract of Doctoral Dissertation for Biological Sciences (03.00.12 Physiology and biochemistry of plants, 00-03.15 Genetics). Almaty. 33 p. [In Russian].
Petryshyna, V. A., & Mokliachuk, L. I. (2009). Kryterii ahroekolo-hichnoi otsinky fitoremediatsiinoho potentsialu dykoroslykh roslyn do DDT. Ahroekolohichnyi zhurnal, 1, 40-42. [In Ukrainian].
Prasad, M. N. (2003). Prakticheskoe ispolzovanie rastenii dlia vossta-novleniia zagriaznennykh metalami. (Vol. 50). Fiziologiia rastenii, 5, 764-769. [In Russian].
Slobodeniuk, O. A. (2008). Akumuliuvannia DDT orhanamy Cucurbita pepo. Ahroekolohichnyi zhurnal, 3, 81-83. [In Ukrainian].
Slobodeniuk, O. A., Mokliachuk, L. I., & Andriienko, H. H.
(2007). Nakopychennia khlororhanichnykh pestytsydiv roslynamy rodyny harbuzovykh z dernovo-opidzolenoho gruntu. Zbirnyk nau-kovykhprats, 1, 66-71. Kyiv: NNTs IZ UAAN. [In Ukrainian].
White, J. C. (2000). Phytoremediation of weathered p, p'-DDE residues in soil. International Journal of Phytoremediation, 2(2), 133136.
Zeeb, B., Lunney, L., & Reimer, K. (2005). The potential for remediation of DDT: Greenhouse studies. Proceeding of 7th International HCH and Pesticides Forum, (pp. 125-127). Ukraine.
Commission directive. (2008). Commission directive 2008/17/EC of 19 February 2008 amending certain Annexes to Council Directives 86/362/EEC, 86/363/EEC and 90/642/EEC as regards maximum residue levels for acephate, acetamiprid, in other.
В. М. Караульная, Л. В. Богатырь, Л. М. Карпук, А. В. Крикунова, А. А. Павличенко
Белоцерковский национальный аграрный университет, г. Белая Церковь, Украина
УТИЛИЗАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ДДТ ФИТОМАССЫ В АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ
Установлено, что хлорорганические пестициды в большей степени подвержены биоразложению в анаэробных условиях. Анаэробное компостирование проводят в специальных бетонных ямах или траншеях с гидроизоляцией, которые заполняют компостной массой (питательный субстрат, почва, пестициды и минеральная подкормка, возможно, дополнительное внесение отходов животного происхождения) с последующей заливкой ямы водой. Кислотность среды поддерживают в пределах рН 6-8, используя при необходимости известкования почв. Доказано, что для производства биогаза можно использовать все органические субстанции, обладающие свойством разлагаться. Основным субстратом для ферментации в сельскохозяйственных предприятиях являются отходы животноводства, например навоз, в частности жидкий, птичий помет, также кукурузный силос. Большинство биогазовых установок работает с жидким навозом крупного рогатого скота. Так как содержание сухого вещества, углеводов, жира и протеина в жидком навозе относительно низкий, основной субстрат подвергают кофер-ментации так называемыми косубстратами, в результате чего повышается производство биогаза. По результатам исследований установлено, что качество биогаза зависит от содержания в нем метана или от соотношения между СН4 и диоксидом углерода (С02), который растворяет биогаз и вызывает его потери при хранении.
Ключевые слова: утилизация; фитомасса; бюгаз; загрязнение; фиторемедиация.
V. M. Karaulna, L. V. Bogatyr, L. M. Karpuk, A. V. Krikunova, A. A. Pavlicenco
Bila Tserkva National Agrarian University, Bila Tserkva, Ukraine
DISPOSAL OF CONTAMINATED DDT OF PHYTOMASS IN ANAEROBIC CONDITIONS
The authors have defined that organochlorine pesticides are more biodegradable in anaerobic conditions. Anaerobic composting is carried out in special concrete pits or gutters with waterproofing, which fill the compost mass (nutrient substrate, soil, pesticides and mineral nutrition, possibly adding animal waste), and then pour water into the well. The acidity of the medium is maintained within the pH range of 6-8, if necessary, using soil liming. It was investigated that it is possible to use all organic substances with properties of decomposition for biogas production. The main substrate for fermentation in agricultural enterprises is animal waste, such as manure, including liquid, bird pomp and corn silage. Most biogas plants operate with a rare bovine cattle bug. Since the content of dry matter, carbohydrates, fat and protein in the liquid manure is relatively low, the main substrate is subjected to coenzymes of so-called co-substrates, which leads to an increase in the production of biogas. Anaerobic composting is carried out in special concrete pits or trenches with waterproofing, which fill the compost mass (nutrient substrate, soil, pesticides and mineral nutrition, possibly additional animal waste) followed by pouring water into the well. According to the results of the research it is revealed that the quality of biogas depends on the content of methane in it or on the ratio between CH4 and carbon dioxide (CO 2), which dissolves biogas and causes its loss in storage. It has been shown that one of the ways to use organic waste is biogas technology, which makes it possible to obtain highly effective organic fertilizers and energy (biogas). It was found that anaerobic decomposition was an effective way to dispose of plants containing DDT in their tissues. The processes of using DDT contaminated phytomass of cultural and wild species of plants are investigated.
Keywords: utilization; phytomass; biogas; pollution; phytoremediation.
