RU2673671C1 - Method for determination of an environmental safety and biological efficiency of soils based on sewage sediments in field conditions - Google Patents
Method for determination of an environmental safety and biological efficiency of soils based on sewage sediments in field conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673671C1 RU2673671C1 RU2017129067A RU2017129067A RU2673671C1 RU 2673671 C1 RU2673671 C1 RU 2673671C1 RU 2017129067 A RU2017129067 A RU 2017129067A RU 2017129067 A RU2017129067 A RU 2017129067A RU 2673671 C1 RU2673671 C1 RU 2673671C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- sewage sludge
- determination
- biomass
- plots
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0098—Plants or trees
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Botany (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к методам определения экологической безопасности и биологической эффективности почвогрунтов, создаваемых на основе осадков городских сточных вод и используемых для применения в дорожном строительстве, городском озеленении, в лесных и декоративных питомниках, при восстановлении нарушенных земель, полигонов твердых бытовых и промышленных отходов при условии соблюдения природоохранных норм и регламентов.The invention relates to methods for determining the environmental safety and biological effectiveness of soil created on the basis of urban sewage sludge and used for road construction, urban gardening, in forest and decorative nurseries, while restoring disturbed lands, solid domestic and industrial waste landfills subject to compliance environmental standards and regulations.
Известен способ сравнения экологической безопасности почвогрунтов путем их химического анализа и сравнения полученных данных с нормативами экологической безопасности грунтов.A known method of comparing the environmental safety of soil by chemical analysis and comparing the data with environmental safety standards of soils.
Однако известный способ не учитывает комплексной биоэкологической характеристики почвогрунтов из-за невозможности определения их интегрированного воздействия на растения, выращиваемые на объектах рекультивации.However, the known method does not take into account the complex bioecological characteristics of the soil due to the impossibility of determining their integrated effect on plants grown at the sites of reclamation.
Существует также способ определения плодородия грунтов путем проведения вегетационных опытов, когда в вегетационных сосудах закладываются различные почвогрунты с высевом тестовых культур. Но вегетационные опыты могут служить только для предварительной, рекогносцировочной оценки свойств почвогрунтов. Проведенные нами лабораторные и вегетационные опыты с осадками сточных вод и почвогрунтами показали, что осадки при содержании в них тяжелых металлов, не превышающем нормативные показатели по Санитарным правилам и нормам СанПиН 2.1.7.573-96. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. М.: Минздрав России, - 54 с., не оказывали негативного влияния на рост и развитие тестовых растений, что показано в статье: Г.Е. Мерзлой, Г.А. Зябкиной, И.А. Нестерович, Т.П. Фомкиной. «Агроэкологическая оценка использования осадка сточных вод» // Агрохимия. 1995. №5. - С. 102-108.There is also a way to determine the fertility of soils by conducting vegetation experiments, when various soils with seeding of test cultures are laid in the vegetation vessels. But vegetative experiments can only serve for a preliminary reconnaissance assessment of soil properties. Our laboratory and vegetation experiments with sewage sludge and soil showed that precipitation when the content of heavy metals in them does not exceed the normative indicators for the Sanitary Rules and Norms SanPiN 2.1.7.573-96. Hygienic requirements for the use of wastewater and its rainfall for irrigation and fertilizer. M .: Ministry of Health of Russia, 54 pp., Did not adversely affect the growth and development of test plants, as shown in the article: G.E. Frozen G.A. Zyabkina, I.A. Nesterovich, T.P. Fomkina. “Agroecological assessment of the use of sewage sludge” // Agrochemistry. 1995. No5. - S. 102-108.
С методической точки зрения главным для определения эффективности приемов выращивания растений считается полевой опыт, который завершает поисковые исследования, т.к. только полевой опыт позволяет количественно оценивать комплексный эффект нового способа или технологии возделывания растений и дает объективные основания для внедрения научного достижения в производство. Это методологическое положение изложено в работе (Б.А. Доспехов. «Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований)». Изд 4-е, перераб. и доп. М.: Колос, 1979. - 415 с.).From a methodological point of view, the main one for determining the effectiveness of plant growing methods is considered to be field experience, which completes exploratory research, as only field experience allows us to quantify the complex effect of a new method or technology of plant cultivation and gives objective reasons for the introduction of scientific achievement in production. This methodological position is described in the work (B. A. Dospekhov. “Methods of field experience (with the basics of statistical processing of research results).” 4th ed., Revised and enlarged M .: Kolos, 1979. - 415 pp.).
Способ определения экологической безопасности и биологической эффективности почвогрунтов на основе осадков сточных вод в полевых условиях до настоящего времени не разработан. Наши исследования показали, что наиболее рациональным методологическим решением проблемы является определение экологичности почвогрунтов, содаваемых на основе осадков городских сточных вод, путем сравнения биомассы тестовых растений, выращенных на исследуемом почвогрунте и незагрязненной почве в условиях полевого опыта.A method for determining the environmental safety and biological effectiveness of soil based on sewage sludge in the field has not yet been developed. Our studies showed that the most rational methodological solution to the problem is to determine the environmental friendliness of soils produced on the basis of urban sewage sludge by comparing the biomass of test plants grown on the studied soil and uncontaminated soil in a field experiment.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.
Исследуемый почвогрунт на опытном участке помещается в неглубокие, около 20 см, специально вырытые с помощью бульдозера траншеи (делянки) общим количеством не менее трех, площадью каждой не менее 10 м2, чередующиеся с участками (делянками) ненарушенной почвы такой же площади, которые являются контрольными по сравнению с делянками с почвогрунтом. После предпосевной обработки делянок по общепринятой технологии они засеваются тестовой культурой, а при достижении растениями уборочной готовности поделяночно определяется их надземная биомасса. Результаты определения надземной биомассы подвергаются статистической обработке методом дисперсионного анализа для выявления комплексного воздействия почвогрунта на тестовую культуру в сравнении с естественной почвой.The studied soil in the experimental plot is placed in shallow, about 20 cm, trenches (plots) specially dug with a bulldozer, with a total number of at least three, each with an area of at least 10 m 2 , alternating with undisturbed areas of the same area that are control in comparison with plots with soil. After pre-sowing treatment of the plots according to generally accepted technology, they are sown with a test culture, and when the plants reach harvesting readiness, their above-ground biomass is determined sub-plot. The results of determining the aboveground biomass are subjected to statistical processing by the method of analysis of variance to identify the complex effects of soil on the test culture in comparison with natural soil.
Пример Example
Почвогрунт создавался из термофильно сброженных механически обезвоженных осадков сточных вод, согласно СанПиН 2.1.7.573-96, путем смешивания с песком и торфом в соотношении 1:1:1 и компостирования в течение месяца. Агрохимические, токсикологические и санитарно-гигиенические показатели почвогрунта приведены в таблице 1. Почвогрунт представлял собой однородную массу темно-коричневого цвета, имел благоприятный химический состав.The soil was created from thermophilically fermented mechanically dehydrated sewage sludge, according to SanPiN 2.1.7.573-96, by mixing with sand and peat in a ratio of 1: 1: 1 and composting for a month. Agrochemical, toxicological and sanitary-hygienic indicators of the soil are shown in table 1. The soil was a homogeneous mass of dark brown, had a favorable chemical composition.
По фактическому содержанию токсикантов, активности естественных и техногенных радионуклидов, бактериальным и паразитарным показателям почвогрунт не превышал соответствующих экологических норм.According to the actual content of toxicants, the activity of natural and technogenic radionuclides, bacterial and parasitic indicators, the soil did not exceed the corresponding environmental standards.
Испытание почвогрунта проводили общепринятыми методами в Раменском районе Московской области в полевом опыте.The soil test was carried out by generally accepted methods in the Ramensky district of the Moscow region in a field experiment.
Схема полевого опыта включала два варианта: 1. Контроль, естественный грунт. 2. Почвогрунт.The field experiment scheme included two options: 1. Control, natural soil. 2. The soil.
Площадь опытной делянки 15 м2 (3×5 м). Повторность вариантов - трехкратная. Почвогрунт насыпался слоем по 20 см в траншеи на подпахотный горизонт, т.е. вместо пахотного горизонта (рисунок 1). Почва контрольного варианта - естественный грунт - дерново-подзолистая суглинистая, характеризовалась слабой обеспеченностью питательными веществами, содержала 0,79% органического углерода (1,36% гумуса по Тюрину), 0,09% общего азота, 70 мг/кг подвижного фосфора (Р2О5), 60 мг/кг калия (K2O) (по Кирсанову) при pHkcl 4,6.The experimental plot area is 15 m 2 (3 × 5 m). Repeat options - three times. The soil was poured in a layer of 20 cm in trenches to the subsurface horizon, i.e. instead of arable horizon (Figure 1). The soil of the control variant — natural soil — sod-podzolic loamy soil, was characterized by a poor supply of nutrients, contained 0.79% of organic carbon (1.36% of humus according to Tyurin), 0.09% of total nitrogen, 70 mg / kg of mobile phosphorus (P 2 O 5 ), 60 mg / kg potassium (K 2 O) (according to Kirsanov) at a pH of kcl 4.6.
Предпосевная обработка во всех вариантах опыта состояла в проведении фрезерования и боронования.Pre-sowing treatment in all variants of the experiment consisted of milling and harrowing.
В качестве тестовой культуры на всех делянках был высеян овес на зеленую массу. Норма высева семян 200 кг/га. Посев овса проводили в июне 2016 г.As a test culture in all plots oats were sown on green mass. Seeding rate of 200 kg / ha. Oats were sown in June 2016.
К моменту учета надземной биомассы овес находился в фазе выхода в трубку (рисунок 2). При этом почвогрунт, как выявили исследования, оказал положительное влияние на надземную биомассу растений, о чем свидетельствуют данные таблицы 2.By the time the aboveground biomass was taken into account, oats were in the exit phase into the tube (Figure 2). In this case, the soil, as studies have shown, had a positive effect on the aboveground biomass of plants, as evidenced by the data in table 2.
Статистически от применения почвогрунта получена достоверная прибавка надземной биомассы овса. Сбор надземной биомассы овса в варианте с почвогрунтом составил 24,0 т/га, что на 18,8 т/га больше чем на контроле.Statistically from the use of soil, a reliable increase in the elevated oat biomass was obtained. The collection of aboveground oat biomass in the case with soil was 24.0 t / ha, which is 18.8 t / ha more than in the control.
Таким образом, применение грунта на основе осадков городских сточных вод при смешивании их с песком и торфом в соотношении 1:1:1 и компостировании в течение месяца явилось эффективным приемом, обеспечивающим достоверное повышение сбора надземной биомассы растений по сравнению с естественной почвой. Хорошее состояние стеблестоя овса и высокий уровень надземной биомассы в вариантах с почвогрунтом свидетельствуют об отсутствии негативного его влияния на рост и развитие растений, что подтверждает экологическую безопасность и биологическую эффективность заявленного способа, а также возможность его использования в целях комплексной оценки биологических свойств почвогрунта на основе осадков сточных вод.Thus, the use of soil based on precipitation of urban wastewater when mixing them with sand and peat in a ratio of 1: 1: 1 and composting for a month was an effective technique, providing a significant increase in the collection of aboveground biomass of plants compared to natural soil. The good condition of the oat stalk and the high level of above-ground biomass in the options with soil indicate its negative influence on the growth and development of plants, which confirms the environmental safety and biological effectiveness of the claimed method, as well as the possibility of its use for the integrated assessment of biological properties of soil based on precipitation Wastewater.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017129067A RU2673671C1 (en) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | Method for determination of an environmental safety and biological efficiency of soils based on sewage sediments in field conditions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017129067A RU2673671C1 (en) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | Method for determination of an environmental safety and biological efficiency of soils based on sewage sediments in field conditions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2673671C1 true RU2673671C1 (en) | 2018-11-29 |
Family
ID=64603541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017129067A RU2673671C1 (en) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | Method for determination of an environmental safety and biological efficiency of soils based on sewage sediments in field conditions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2673671C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728453C1 (en) * | 2020-03-02 | 2020-07-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова" (ФГБНУ "ВНИИ агрохимии") | Method of producing plant products environmentally safe by heavy metals content when using waste water sludge on fertilizer |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2293070C2 (en) * | 2005-04-18 | 2007-02-10 | Василий Михайлович Кнатько | Method of complex processing and utilization of waste water sediments |
EA201000175A1 (en) * | 2010-01-11 | 2010-10-29 | Виктор Валентинович МОХОВ | BIOORGANIC PREPARATION FOR TREATMENT OF PLANTS (OPTIONS) |
RU2620555C1 (en) * | 2016-04-05 | 2017-05-26 | Ольга Зиновьевна Еремченко | Method for assessment of biological activity and toxicity of soil and technogenic soils |
-
2017
- 2017-08-15 RU RU2017129067A patent/RU2673671C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2293070C2 (en) * | 2005-04-18 | 2007-02-10 | Василий Михайлович Кнатько | Method of complex processing and utilization of waste water sediments |
EA201000175A1 (en) * | 2010-01-11 | 2010-10-29 | Виктор Валентинович МОХОВ | BIOORGANIC PREPARATION FOR TREATMENT OF PLANTS (OPTIONS) |
RU2620555C1 (en) * | 2016-04-05 | 2017-05-26 | Ольга Зиновьевна Еремченко | Method for assessment of biological activity and toxicity of soil and technogenic soils |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
04-85: Охрана природы. Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения, найдено 22.03.2018 в Интернете [on-line] на сайте http://files.stroyinf.ru/Data1/8/8931/. * |
МОИСЕЙЧЕНКО В.Ф. и др., Основы научных исследований в агрономии, M.: Колос, 1996, стр. 133-134, найдено 22.03.2018 в Интернете [on-line] на сайте http://www.booksshare.net/index.php?id1=4&category=agronom&author=moiseychenkovf&book=1996&page=133;. ПОСТАНОВЛЕНИЕ N 514-ПП. Об утверждении методических рекомендаций и требований по производству компостов и почвогрунтов, используемых в городе Москве, М., 2008, стр. 1-60, найдено 22.03.2018 в Интернете [on-line] на сайте http://docs.cntd.ru/document/3691335. Г * |
МОИСЕЙЧЕНКО В.Ф. и др., Основы научных исследований в агрономии, M.: Колос, 1996, стр. 133-134, найдено 22.03.2018 в Интернете [on-line] на сайте http://www.booksshare.net/index.php?id1=4&category=agronom&author=moiseychenkovf&book=1996&page=133;. ПОСТАНОВЛЕНИЕ N 514-ПП. Об утверждении методических рекомендаций и требований по производству компостов и почвогрунтов, используемых в городе Москве, М., 2008, стр. 1-60, найдено 22.03.2018 в Интернете [on-line] на сайте http://docs.cntd.ru/document/3691335. ГОСТ 17.4.3.04-85: Охрана природы. Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения, найдено 22.03.2018 в Интернете [on-line] на сайте http://files.stroyinf.ru/Data1/8/8931/. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728453C1 (en) * | 2020-03-02 | 2020-07-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова" (ФГБНУ "ВНИИ агрохимии") | Method of producing plant products environmentally safe by heavy metals content when using waste water sludge on fertilizer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Blanco-Canqui et al. | Does occasional tillage undo the ecosystem services gained with no-till? A review | |
Eijsackers | Earthworms as colonizers of natural and cultivated soil environments | |
Mortensen et al. | Nitrate leaching during establishment of willow (Salix viminalis) on two soil types and at two fertilization levels | |
Cooper et al. | Assessing the farm-scale impacts of cover crops and non-inversion tillage regimes on nutrient losses from an arable catchment | |
Singh et al. | Impact of native tree plantations on mine spoil in a dry tropical environment | |
Talukder et al. | Effect of water management, tillage options and phosphorus status on arsenic uptake in rice | |
Chauhan et al. | Standardizing rehabilitation protocol using vegetation cover for bauxite waste (red mud) in eastern India | |
Ghafoor et al. | Reclamation and salt leaching efficiency for tile drained saline‐sodic soil using marginal quality water for irrigating rice and wheat crops | |
CN103331297A (en) | Method for improving tea garden soil by utilizing biomass charcoals | |
Oshunsanya et al. | Vetiver grass hedgerows significantly reduce nitrogen and phosphorus losses from fertilized sloping lands | |
Huy et al. | Assessment of enrichment planting of teak (Tectona grandis) in degraded dry deciduous dipterocarp forest in the Central Highlands, Vietnam | |
Povilaitis et al. | Agricultural drainage in Lithuania: a review of practices and environmental effects | |
Schmid et al. | Effect of tillage and compost amendment on turfgrass establishment on a compacted sandy loam | |
Tugizimana | Effects of soil and water conservation techniques on soil productivity and bean grain yield in Nyamasheke District, Rwanda | |
Dorta-Santos et al. | Evaluating the sustainability of subsurface drip irrigation using recycled wastewater for a bioenergy crop on abandoned arid agricultural land | |
Edelstein et al. | Vetiver (Vetiveria zizanioides) responses to fertilization and salinity under irrigation conditions | |
Prescott et al. | Soils and restoration of forested landscapes | |
Maharana | Moisture conservation practices in maize-mustard cropping system: Effects on productivity, water use and soil fertility | |
RU2673671C1 (en) | Method for determination of an environmental safety and biological efficiency of soils based on sewage sediments in field conditions | |
KC et al. | Soil pollution status and its remediation in Nepal | |
Deeb et al. | The urgency of building soils for Middle Eastern and North African countries: Economic, environmental, and health solutions | |
RU2612214C1 (en) | Method of reclamation of domestic waste storage places | |
Kumar et al. | Impact assessment of growing media and bioinoculents on growth and bud take of rough lemon | |
Oku et al. | Green technology for keeping soil-water-nutrient fluxes on cultivated steep land and climate change mitigation. | |
Ramos Santana et al. | Potential of trees, grasses, and turf legumes for restoring eroded soils |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190816 |