Оценка содержания тяжелых металлов в подзолистой почве различного гранулометрического состава при внесении активного ила как основы наноудобрения (отход целлюлозно-бумажной промышленности)

Оценка содержания тяжелых металлов в подзолистой почве различного гранулометрического состава при внесении активного ила как основы наноудобрения (отход целлюлозно-бумажной промышленности)

Автор: Юркевич М.Г., Сулейманов Р.Р., Дорогая Е.С., Курбатов А.А.

Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild

Рубрика: Системные решения технологических проблем

Статья в выпуске: 6 т.14, 2022 года.

Бесплатный доступ

Введение. На предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности одним из видов отходов производства является активный ил. В рамках рационального использования природных ресурсов и вторичного использования отходов благодаря своему составу активный ил при определенных технологических решениях возможно использовать для производства наноудобрений, поскольку он уже является основой для создания различных почвогрунтов и биопрепаратов. Однако иногда в составе активного ила могут содержаться токсичные соединения, тяжелые металлы, которые могут оказать отрицательное влияние на плодородие почвы и жизненное состояние растений, в связи с чем целью наших исследований явилось изучение влияния внесения активного ила в качестве основы наноудобрения на содержание тяжелых металлов в подзолистой почве различного гранулометрического состава, находящейся в сельскохозяйственном использовании. Методы и материалы. Исследования проводились в условиях модельного опыта в вегетационных сосудах. Использовали подзолистую почву различного гранулометрического состава (глинистую, суглинистую, песчаную) и отход целлюлозно-бумажной промышленности - активный ил в концентрациях 1; 2,5; 5 и 10% от веса сухой почвы. Определение валового содержания тяжелых металлов проводили атомно-абсорбционным методом с измерением на спектрофотометре АА-7000 (Shimadzu, Япония), подвижных форм - с использованием ацетатно-аммонийного буферного раствора методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Результаты и обсуждение. В работе приводятся результаты исследований по изучению изменения подвижных и валовых форм тяжелых металлов в подзолистой почве различного гранулометрического состава при внесении активного ила в качестве основы органического наноудобрения в условиях модельного опыта. Заключение. Показано, что содержание подвижных и валовых форм изученных металлов (Fe, Mn, Cu, Zn, Ti, Al, Ni, Co, Cr, Cd и Mo) находилось в пределах принятых санитарно-гигиенических нормативов, за исключением валовой формы Cd, где максимальное превышение составило 2,5 ПДК.

Еще

Подзолистая почва, активный ил, наноудобрение, тяжелые металлы, отходы целлюлозно-бумажной промышленности

Короткий адрес: https://sciup.org/142236279

IDR: 142236279   |   DOI: 10.15828/2075-8545-2022-14-6-510-515

Список литературы Оценка содержания тяжелых металлов в подзолистой почве различного гранулометрического состава при внесении активного ила как основы наноудобрения (отход целлюлозно-бумажной промышленности)

  • Кожемяко Н.П. Состояние развития и концентрация производства целлюлозно-бумажной промышленности Российской Федерации // Лесной Вестник. 2008. № 4. С. 124-129.
  • Богданов А.В., Шатрова А.С., Качор О.Л. Разработка экологически безопасной технологии утилизации отходов ОАО «Байкальский ЦБК» // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2017. № 2. С. 47–53.
  • Левандовская Т.В., Чупакова А.В. Агрохимические свойства отходов очистных сооружений Соломбальского и Архангельского ЦБК // Вестник Поморского университета. Серия: Естественные и точные науки. 2005. № 2. С. 112–115.
  • Согрина Ю.В., Соловье ва А.С., Сакаева Э.Х. Оценка микробного состава активного ила биологических очистных сооружений целлюлозно-бумажного предприятия // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. 2018. Т.1. С. 100–103.
  • Toksha B., Sonawale V., Vanarase A., Bornare D., Tonde S., Hazra C., Kundu D., Satdive A., Tayde S., Chatterjee A. Nano fertilizers: A review on synthesis and impact of their use on crop yield and environment. Environmental Technology & Innovation. 2021; 24:101986. https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101986.
  • Kalwani M., Chakdar H., Srivastava A., Pabbi S., Shukla P. Effects of nano fertilizers on soil and plantassociated microbial communities: Emerging trends and perspectives. Chemosphere. 2022; 287 (2): 132107. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132107.
  • Babu S., Singh R., Yadav D., Rathore S., Raj R., Avasthe R., Yadav S., Das A., Yadav V., Yadav B., Shekhawat K., Upadhyay P.K., Yadav D. K., Singh V. K., Nanofertilizers for agricultural and environmental sustainability. Chemosphere. 2022; 292: 133451. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.133451.
  • Chen J., Lü S., Zhang Z., Zhao X., Li X., Ning P., Liu M. Environmentally friendly fertilizers: A review of materials used and their effects on the environment. Science of The Total Environment. 2018; 613–614: 829. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.09.186.
  • Zulfiqar F., Navarro M., Ashraf M., Akram N. A., Munné-Bosch S., Nano fertilizer use for sustain able agriculture: Advantages and limitations. Plant Science. 2019; 289: 110270. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2019.110270.
  • Mahapatra D. M., Satapathy K. C., Panda B., Biofertilizers and nanofertilizers for sustainable agriculture: Phycoprospects and challenges. Science of The Total Environment. 2022; 803: 149990. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149990.
  • Yurkevich, M.; Suleymanov, R.; Ikkonen, E.; Dorogaya, E.; Bakhmet, O. Effect of Brown Algae (Fucus vesiculosus L.) on humus and chemical properties of soils of different type and postgermination Growth of Cucumber Seedlings. Agronomy 2022; 12: 1991. https://doi.org/10.3390/agronomy12091991.
  • Lateef A., Nazir R., Jamil N., Alam S., Shah R., Khan M. N., Saleem M., Shafiq-ur-Rehman. Synthesis and characterization of environmental friendly corncob biochar based nano-composite – A potential slow release nanofertilizer for sustainable agriculture. Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management. 2019; 11: 100212. https://doi.org/10.1016/j.enmm.2019.100212.
  • Samoraj M., Mironiuk M., Witek-Krowiak A., Izydorczyk, DawidSkrzypczak G., Mikula K., Baśladyńska S., Moustakas K., Chojnacka K., Biochar in environmental friendly fertilizers - Prospects of development products and technologies. Chemosphere. 2022; 296: 133975. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.133975.
  • Izydorczyk G., Sienkiewicz-Cholewa U., Baśladyńska S., Kocek D., Mironiuk M., Chojnacka K., New environmentally friendly bio-based micronutrient fertilizer by biosorption: From laboratory studies to the field. Science of The Total Environment. 2020; 710: 136061. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136061.
  • Cerri B. C., Borelli L. M., Stelutti I. M., Soares M. R., Altenhofen da Silva M., Evaluation of new environmental friendly particulate soil fertilizers based on agroindustry wastes biopolymers and sugarcane vinasse. Waste Management. 2020; 108: 144. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.04.038.
  • Bouchtaoui F., Ablouh E., Mhada M., Kassem I., Salim M.H., Mouhib S., Kassab Z., Sehaqui H., Achaby M., Methylcellulose / lignin biocomposite as an eco-friendly and multifunctional coating material for slow-release fertilizers: Effect on nutrients management and wheat growth. International Journal of Biological Macromolecules. 2022; 221: 398–415. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.08.194.
  • Hei L., Jin P., Zhu X., Ye W., Yang Y., Characteristics of Speciation of Heavy Metals in Municipal Sewage Sludge of Guangzhou as Fertilizer. Procedia Environmental Sciences. 2016; 31: 232. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2016.02.031.
  • Kominko G., Gorazda K., Wzorek Z., Potentiality of sewage sludge-based organo-mineral fertilizer production in Poland considering nutrient value, heavy metal content and phytotoxicity for rapeseed crops. Journal of Environmental Management. 2019; 248: 109283. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109283.
  • Kominko G., Gorazda K., Wzorek Z. Effect of sewage sludge-based fertilizers on biomass growth and heavy metal accumulation in plants. Journal of Environmental Management. 2022; 305: 114417. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.114417.
  • Климова Е.В. Перспективы переработки отходов целлюлозно-бумажной промышленности в органические удобрения // Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. 2005. № 3. С. 623.
  • Киреева Н.А., Онегова Т.С., Григориади А.С. Характеристика Белвитамила, используемого для рекультивации нефтезагрязненных природных объектов // Вестник Башкирского университета. 2008. Т. 13. № 2. С. 279–281.
  • Богданов А.В., Шатрова А.С., Цырендылыкова Л.Б., Шкрабо А.И. Применение почвогрунта из отходов целлюлозно-бумажной промышленности для интенсификации рекультивационной сукцессии нарушенных земель // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 12. С. 24–29.
  • Федорец Н.Г., Бахмет О.Н. Органические удобрения из отходов деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности // Экология и промышленность России. 2008. № 4. С. 13–15.
  • Sharma P., Tripathi S., Chandra R. Phytoremediation potential of heavy metal accumulator plants for waste management in the pulp and paper industry // Heliyon. – 2020. – Vol. 6. – I. 9. e04559. – https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04559.
  • Теория и практика химического анализа почв / под ред. Л.А. Воробьевой. М.: ГЕОС, 2006. 400 с.
  • Минкина Т.М., Пинский Д.Л., Манджиева С.С., Антоненко Е.М., Сушкова С.Н. Влияние гранулометрического состава на поглощение меди, свинца и цинка черноземными почвами Ростовской области // Почвоведение. 2011. № 11. С. 1304–1311.
  • Плеханова И.О. Степень самоочищения агродерново-подзолистых супесчаных почв, удобренных осадком сточных вод // Почвоведение. 2017. № 4. С. 506–512. https://doi.org/10.7868/S0032180X17040086.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp