Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕЙ, ОТРАБОТАННЫХ В ПРОМЫШ­ЛЕННОСТИ, ДЛЯ ДЕТОКСИКАЦИИ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ГЕРБИЦИДАМИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕЙ, ОТРАБОТАННЫХ В ПРОМЫШ­ЛЕННОСТИ, ДЛЯ ДЕТОКСИКАЦИИ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ГЕРБИЦИДАМИ"

А-зот

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА 'ЛЕНИНА, ■ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМШГ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ. ИМЕНИ Я.В.ЛОМОНОСОВА

ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

ШЛЬЩКОВА НАДЕЖНА АНАТОЛЬЕВНА

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕЙ, ОТРАБОТАННЫХ В ПРОШ1І-ЛЕННОСТИ. ДЛЯ ЛЕТОКШАЦИИ ПОЧВ,. ЗАГРЯЗНЕННЫХ ГЕРБИЦИДАМИ (Специальность 06. Оі. 04 - Агрохимия)

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ч

Москва - 1533 год.

-Рабата выполнена ца кафедре общего земледелия факультета почвобедения Московского государственного университета ■* ' '.им. М.В.Ломоносова Научный руководитель - кандидат биологических наук, :

доцент Г. Ф. Лебедева Официальные, оппоненты - доктор биологических наук, , профессор В:Ф.Ладонин

, - кандидат биологических наук,

Т.Н.Болышева

Ведущее учреждение - Всесоюзный научно- асслздо-

вательский институт фитопа-, тологии

Защита СОСТОИТСЯ--*НЭ53 г. в 15 час. 30 мин.

в ауд., М-2 на заседании специализированного совета К 053.05.36. в МГУ им. Н. В. Ломоносова на факультете почвоведения.

Адрес; 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, ф-т почвоведения. С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения. ^ / -

Автореферат разослан —— ■ 1993 г>

Приглашаем Вас принять участие в оСсувдении диссертации на заседании специализированного Совета по микробиологии и агрохимии в МГУ или дослать.отзывы на автореферат в двух экземпляра?, заверенные печатью, .по адресу: 119539. ГСП. Москва, Легаш,'»/ горы,- МГУ, фадаьтет почвоведения. Ученый совет.

Ученый секретарь специализированного совета

И.П.БаОьева

общая характеристика работы.

Актуальность тем^. в мире за счет применения гербицидов обеспечивается около 20 % общего прироста производства растениеводческой продукции.Для химической прополки кукурузы, озимой шеницы» некоторых овощных, технических и ряда других культур широко применяются сим -трназиновыв гербициды. Триаз:пш обладают длительным периодом активности и довольно долго сохраняются в почве (от 5 до 15 месяцев). Поэтому их остатки могут оказывать отрицательное действие на некоторые последствие чувствительные культуры севооборота.

Б связи с этим весьма актуально изучение способов детокск-кащга остаточных количеств сим -тригзкнов в почве. К настоящему времени одним иа наиболее перспективных методов инактивации является применение утлеро,Ещых сорбентов - активированных углей (ау). поскольку триазшш из водных растворов эффективнее сорбируются на гидрофобных углеродных материалах (Адсорбция оргави- • ческих Ееществ из вода, 1930). До сих пор в мировой практике при детоксюсацки гербицидов в почве использовали дорогостоящие чистые или коммерческие ау. йигтоду весьма интересной оказшзгтся оценка возможности использования дешевых отработанных АУ. Используя бьвше в употреблении ау для детокеишин загрязненных гербицидами почв, может бшъ решена и еще одна важная экологическая задача - утилизация вторичных отходов производств. При этом предприятия, имеющие отработанные АУ ногут получить дополнительную прибыль от их реализации.

Таким образом, изучение возмокности использования отработанных АУ для детоксикацин"загрязненных гербицадаш почв позволило бы решить две экологические проблеют - детоксикация загрязненных . сим-триаззнами почв, при выращивании на них чувствительных культур, и утилизации вторичных отходов - отработанных АУ.

Цель работы. Изучить возможности использования отработанных актавирюЕ&шгых углеП для детоксикации почв разной степени загрязненности триззиновыми гербицидами при выращивании чувствительных к ним культур.

Для решения поставленной дели решались следующие задачи: 1. Изучить характеристика активированных углей, отработанных в промышленности (медицинской. химической, ПО ГфОЕЗЗрДСТВу грампластинок), 1тредостаБЛе.Ч*ИХ

НАУЧНАЯ Р''"ЛМОТЕКА Моск. с ее« ... . :

им. К, л.

■ - 2 -

2. Установит^ дозы, сроки и способа применения активирозашьк углей, отработанных в промышленности. для детоксикация лочз разного уровня загрязнения триазиновнми гербивддами.

3. Изучить влияние используемых активированных углей на урожай и качество растлтельной продукции, втащенной на загрязненных гербицидами почвах.

4. Выявить влияние изучаемых активированных углей ка некоторые агрохимические показатели почв.

ручная новизна . Нперзае исследована возможность дэтоксика-ции почв, загрязненных триазинозыми гербицидами, отработанными активированию« -углями (АУ) разных марок. Разработан подход к оценке пригодности отработанных АУ для использования в качестве детоксикантов сим-триазинов.ГСри изучении процессов детоксикашз загрязненных триазикаьа почп установлено, что уголь не ускоряет разложение гербицидов, а адсорбирует их и делает менее доступными для растений.Усовершенствована методическая часть определения, адсорбционной способности АУ по отношению к различным гербисщ-дам.

Ррактнческая целость. Показано, что для детоксикацяи почв разного уровня загрязаешя сш-траазинзш, возможно использовать АУ. отработанные в промышленное^. Что, в свою очередь, позволяет сократить площади, используемые под хранение промышленных отходов. в частности углей. Дан экологический паспорт каждой изучаемой марки АУ (фнтотоксичность АУ; содержание тяжелых металлов; адсорбционная способность ш отношению к триазинам; рН>. Установлено, тго отработанные АУ можно применять в форме порошка (размеры частиц медзе 5 мм) нанесением из поверхность загрязненной гербицидами кочан ■ сплошным покрытие«; полооэш з семенную борозду одновременно с выезвом семян; локально (в лунку3 при посадке рассады капусты. Автором показано., что применение отработанного АУ марки "И^едковсюЯ" способствует улучшению качества растительной поодукции (снимает общую токсичность и понижает со-дерашие Еитратоз в ней).

Агтррбашн рабрты. Основные положения диссертации, результата исследований докладывались ка Всесоюзной конференции молодых ученых в г.Нинсхе "Плодородие почв в интенсивном земледелии" в 1990 г.; г, Курске "Экологические проблемы в почвоведении и зек-

- З -

леделии* о 1591 г.; на-заседаниях кафедры земледелия Факультета

почвоведения МГУ.

Публикаэд:. По материалам диссертзщім опубликовано 3 работы.

Структура работы. Диссертация изложена на стр. маекно-ШІСНОГО тексте к состоит аз введения. глав, выводов, списка літератури { источников. из которых зарубежных авторов) прилоязкий. Ока содэряет? таблиц. рисунков.

ОЗЪЕСШ И МЕГГОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Почза л триззйновюу геэйшиды. В работе применялись триази-но вне препараты широкого сгсглтра действия - симазан(с), атра-аізЦа), пропазин (из), нрсметрин(ш). Эта гербицэд долго сохраняется е почве. особенно: а заеуилизые годы (до 24 месяцев) и поэтому могут быть токсичними хе! последующ б севообороте сельскохозяйственных культур- Чувствительными культурой к скя-трна-аиноеым препаратам жляштся: шенша/ячмгкь, овес.'рояь, огурцы, томаты, капуста, свекла. бахчевые и другие.

Йслезые и вегетационные опыта проводили на Ззєнигороде кой биологической станции (ЗЕС-ї НГУ (Оданцовский район. Московской области) в 1939-1991 гг.

Для изучения фитотскгаг-шосги АУ, определения оптимальних доз л марок АУ для детсксякаиии гербицидов бьым заложены вегетационные опути по общепринятая методике {ЛурйищсЛ. 1905}, для чего использовали почву а опытного участка Ьт1. расположенного на гархр.єй террасе рэкй Москви. Почва-участка дернозо-срйдн&подзо-листал, ср >э сі еоу глкдатак, слабсокультуренная. ка аялывкалыих отложениях. Повтор во сть опыте з четырехкратная.

Полевое опыта проводились на участие N2, расположенно« на высокой (незал;»Еаекойі пойме рехи москву, почза дерэдзо-лугокш средаекощазя. легко-суг.іЕПїЕСгая, ела босхультургвнал, на зллвбя-альньк стложе^иях.

!5 пг.лев^: оплггах бь'ли счздслйроззиы у слови. когда на почве разной с теп ржі ^¿гр^зл^икосгл трка^качн вкркі^васх ;іувстактс.!іь-каз к іЖ; культура'. Трі щіте вые г-ріт.ігіііщ! приказ її а ;ї дозе 2 кг/г? по {.-¡Сдано мспальзуэчал доаа) и в лазе 1 ¡: 0,3 кг/га г.о д,е. (ишктация остаточных кол-.честс тска^хагггод з яочзе). В качестве чувстзктельяэл культур нсвользозалк ; беюкачак«;.*» капусту сорт "Лосиноостровская", кормозуя свеклу сорт "Зженсорс-

■ -4-

V ' Таблица і.

Агрохимическая хараі-стеристика почв опытных участков.

j ,..—_. , ,. і.ІІ І|....... ,.......| , , J

II N t Гумус. IpHcojil Галр. I Сумма ¡Степень і £ 05 і Xj£> У

J участка! % { І касл.,! обмен,осц. Інас.осн. Н—1—-S

Й І І і-1-\ % І мг/на 100 г ї

! [ І }иг/экв/100 г почвы! 1 почвы [

І-і-і-І-,--1-1-п-В

І 1 І 2,2 { 5.7 І 3.S0 ( 10,2 ' | 73 і 27.0 t 7,3 В

і 2 І 1,5 [ 6.5 І 0,55 І 7,9 І 94 | 25,0 І 8,2 В

' І І. І І ' и Ті ' 1 им1 1 І І 1

кая желтая", яровун пшеницу сорт "Краснозерная" и ячмень сорт "Йутанс-137-. ТрхазиноБке гербициды вносили с псисі'іьк ручного гидропульта за 2-3 дая до высадки рассада шш посева с^нян.

Для создания оптимального уровня минерального питания сельскохозяйственных культур использовали, шнеральше удоОреняа в дозе по 120 кг/га действующих веществ (нитроаммофос я сернокислый калій).

^ктивітрованние угли. Отработанные АУ б игл предоставлена Есесоозаым каучко-исследозательским институток ресурсос береке-ния. Угли являлись отаодакк медацшской, хихкческой промшленнас-' ти и производства .грампластинок. Перечень исследуешх углей приводится в табл. 2.

Аралитич&скка мето вн. Анализы почэенншс образцов проводили по следущкм методикам; гумус по Тюрину; доступный фосфор по Кирсанову. обмещьЗ калий по Кэсловсй с последующим определением на пламенном фотпыетре: pH солевой и водной вытяиси на рН-метре.

Почвенные образцы отбирали для анализа ка 'содержание остаточных коли честе тряазжшшк герб-щщоз через 5.10.15,30,60,50 и 120 дней после внесения гербищідзв. Образцы отбирали нг пахотного слоя из пяти точек способом "конверта".

Остаточно количества гербивддоз в почве и растительнж образцах определяй газе-хроматографетеск:«' методом ка газовое хроматографе "Цзет-105* с термоисшш детектором.

После уборки урожая капусты и свеклы в растениях определял: содер&зкие нитратов нокоелектквным \ методом ка нитратомере НМ-002, и проводился тест на общую токсичность продукции методом

- 5 -

Mmeesa. Ремле, Ворониной (1991).

Сорбционну» способность АУ по отношению к гербицидам изучали по методике представленной ВНШР с изменение« времени уста-' новлеаиз равновесия кежду АУ и раотворок гербицида.

АУ, использованные в полевьк опытах бши проверен;« на содержание тяяелых металлов (ТК): изучили ккслоторастзорише Формы ТМ в 1 Я. HNO и ТН доступные для растеккй в ацетатко-ашониЯлом буфере При рН*7 с ПОСЛеЛУВД!М ОПр£ДЗЛвЬИйК ETOhHO £5ССр6ШО,ЧЖ1 методом на спектрофотометра Перкин-Элъмер с корпектером фона (модель 403).

Метеорологические условия. в годы проведения опытов вегетационные периоды существенно разлившись друг от друга по гедро-тершческим условиям. Расчеты гкдротермическогй коэффицканта ГТК (по сеягошову) сйидательствумт о гидротермическом показателе максимально приближенному к среднему з 1S90 г. (ГТК=1,27) к Елаккои - r i^S-i г.

ХАРАКТЕРИСТИКА АЕТЙЕИРОВАННЫХ УГЛЕЙ.

Посла отрзбэткя с АУ содержатся разного рода артсеск: АУ с ззташшшго завода (г. Щелково) - 1-3S аскорбиновой кислоты и про;г/хты es рагло:гя:-ш; уголь, полученный после производства, грампластинок - соединена никеля, меди, адаш; после производо-теа xrawiüciiKr, зпяохоя обрагвд АУ содержат ецстов. Пс-вкдимому, принеси, присутствующие г отргботанкых АУ ражкх ироигьодств и определяет различия -шченк* p'rf от сильно кислого (рй=1.5) дм П "СКТ-3, Гр^ались" да щелг/кэго (рН^8,7;> для угля "Фильтр т^па "Fодник" чкг-,-^, ясследовкто; изиенэг.:^ сорбзритнсй способности щгшх и отрйЗотшых углзй ас откоаешя к различным гер-бвдядам якгазада, что сорбщсньи'л способность АУ "Фляьтр пта "Рй/ЯКИ", 1*!1рабСгТгННОГО" укгКЫЩЭТСЯ по сразяем® С ЧЯСТНк 1TJIM4 та к? :isp".c на 1% ао отно&бпиа к юшзину: етгетд сиьа-яд 13-19? *ля глздего герйщяаа; г .да с.че-сй с¿та*-^о^етр'лв негн^шт&'ьно для екмзжза м я? 3% дл." прс-тпшп (табл. 3). Арсорйцгоняая способность частого АУ "Щэжоз-с.сС s l.Z-2 рагл er, с отрйиотанаа.ш; з обок

сгрг'ютжад АУ чар:« ^Щгяксглский*' разных пкртий раз-тк--^iebtc.i по сорйкошюй cdccochdct;', кзяду зо5с2 в 2 раза. Та'.-мм об-срсд« изученных ьгчи отрййстаячых АУ наибс.киур сообщил-

V ' Таблица 2,

Результаты1 определения pH разных марок активированных углей.

¡Марка активированного угля I рН I

¡я место его производства | водный солевой |

I-1-т-!

¡Фильтр типа "родник", чжтай I 8,7 | 8,1 Я

(Фильтр типа "Родник", отработ. | 7,5 | 6,9 !!

IАУ с добавками полимеров 1 1.3 | 0,7 О

¡КАД-иодн. г.Баку, отработ. | 8.9 | 8,1 9

|ОУ-А, Щелковский витамин, завод | 1.9 | . 1.4 II

ЦСКТ-З. Москва I 4,5 | 4,3 !

[СКТ-3, Грамзапись ! 1,5 1 1,0 6

¡|СКТ, Серпухоз.з-д Химволокно | 2.1 I 3,0 [

ЦСКТ-3, ПО "Химволокно" I 6,8 1 6,3 5

г I 1 ' »

ную способность проявляет АУ "ЩеЛХОВСКЕЙ". ш мере убЕлзашщ сор-бционой способности АУ располагаются следу - ащим образом: "Фйльтр типа "Родник", АУ с полимером и "КАД-иодный г. Баку".

Результаты лабораторных исследований доказали, что в отработанных АУ марок "СКТ-З. Москва", "СКТ-З,Грамзапись", "СКТ-3,Химзолокно", "СНГ,Серпухов" и "ОУ-А. Щелковский" содержатся тяжелые металлы (ТИ). Отработанные АУ разных марок имеют разную степень прочности связи с И (табл. А). В АУ марии "СКТ-3, Химвслош)" содержание кислотсрастворимнх форм свинца и цинка соответственна составило 333 к 541 кг/кг. Ко, по-видимому, эти элементы достаточно прочно сорбированы углем, поскольку в виткзжу ацетатко-аммсш;йнсго буфера они почти не переходят, А значит, не создают опасности тракслокацяи в растения и дальше по трофическим цепям. В углях парк;; "Грамзапись" и "Ж>сква"устаноБ-лено высокой содержание пкгчеля (более 500C яг/кг?, доступного длк растений. При внесении ЭТИХ углея б почву Б ЛСЗ£ 500 ьт/га о ними шетутагг никеля иосг'.ка 2.5 кг/га и концентрация никеля тогда в слое 0-10 ctä может составить 1,5 ^г/кг. При повторном внесении углей этих марок содержание никеля 0удет уже на уровне предельно допустимой кощентрая^н. что крайне опасно.

Таблица 3,

СсргЬвд трпаглногнх гербицидов из их раотврров различными марками активированных углей.

Мерка активного у тля сорбция мг/г угля (сорбция в % к начальной концентрации

скыз-; „ сима атра прок; сша праде сша сша атра про па сина яромет

+ + + + + +

гжн зил зин энн вин 'Грин ЗИП ЗИН зик эш змн рии

ФИЛЪ'ф ткш "Родняи",

чистый 1,5? 11,30 27,80 2,90 5,90 70,36 78,5 83,4 75,1 79,5 34,8 36,5

Фильтр типа "Родник", »

отработанный 1,43 3,62 21,06 2,06 5,30 86,35 71,£ 63,0 56,9 56,4 31,3 44,8

АУ с полимером 1,39 5,82 15,43 1,05 2,10 24.8С1 69 42,9 41,7 28,8 12,3 12,9

1САД-К0ДК, 1',Бану 0,35 3,52 35,Сб' 1,70 8,20 6,00 17,5 26,7 40,6 46,5 48,3 3,1

0У-Л,"11{елко некий",

- чистыП - 12,92 35,00 3,50 11,32355,52 - 95,2 94,6 35,в 66,8 80,8

ОУ-А/ЩеляовскиЙ".

отработ.,1 партия 1,63 10,Сб 27,85 3,30 55,60 62,00 83,( 74,2 90,4 33,0 42,6

ОУ-А/'Щелаоиокий",

отработ.,2 партия 5,17 15,90 1;58 3,05 87,5С 38,2 42,3 43,3 18,00 45,4

: ' . - 8 -Из исследуемых углей мокко использовать в сельском хозяйстве без опасности загрязнения почвы тяжелыми металлами АУ марок

Таблица 4.

Содержание микро- и макроэлементов в активированных углях.

0 Марка АУ. 3 Л Е н Е Н Т Ы , кг/кг угля -------ч 1

( РЬ » Сі£ 2п ?е т N1 Аё СГ 1 л

в I . Доступные для растения формы элементов II В

(СНГ, Серпухов 10 і 37 10 65 13 - 131

ЙОУ'-А, Щелковский 5 ¿9 • 40 171 - - 1

ІСКГ-3, Химволокно 27 1 35 10 73 Н 1 т

ІСКЇ-3. Грамзапись г 20 117 6 >5000 1 20 Ї

і ; Кислотораствориные формы элементов 1

іСКТ, Серпухов 30 121 495 1547 38 15 4 45

І0У-А, Щелковский 20 8 133 140 167 4 - 11

ІСКТ-3, Химволокно 333 17 541 1420 93 12 - 308

ІСКТ-3,Грамзапись 43 109 320 333 17 >5000 3 331

(скт-з, йосква 16 ИЗ 230 1357 20 >5000 3 131

I КадмиЯ в АУ находился ігаже уровня определения. (

"Щелковский" и ТКГ, Серпухов".

Для определения отрицательных качеств самих АУ достаточно провести биотзст на их фитотоксичность. »ятотоксической считается такая доза отработанных АУ внесенных в почву, которая снижает продуктивность растений на 10Ж по сравнению с контрольным вариантом.

Из пяти исследуемых углей, вносимых в дозе 500 кг/га, еле-' дущие марки АУ: "СКТ-3, Москва", "СКТ-Э, Грамзапись" и "Челекен N9" - оказались Фитотоксичным» . При этом наблюдали снижение биомассы тест-культуры для первых двух углей на 12% и для третьего на 15% по сравнении с контрольным вариантом.

В дальнейших исследованиях следует изучать отработанные АУ тех поизводств, уголь которых не обладает токсическим действием. Б наших исследованиях такими углями были: "Щелковский", "СКТ, Серпухов" и "Химволокно".

В рамках вегетационных и модельных опытов изучали возможнее

изменения агрохимических показателей при внесении в почву заведомо завышенных доз отработанных АУ марки : "Щелковский" от 0.5 до 20 т/га и внесении разных марок. АУ; "Щелкове-' кий"; "КАД-иодн.г.Баку. , чистый";" КАД-исдн.г.Баку,отработанный": "КАД. "Челекен Н9"; 'Фильтр типа "Родник", чистий"; "Фильтр типа "Родник", отработашпй"; АУ с полимером.

Изученные дозы внесения АУ марки "Щелковский", значительно превЕШЮвде рекомендуемые для практики (в 5-10 раз), не влияет на изучаемые свойства почвы. Исследования влияния АУ марок -"Щелковский": "ЯАД-иодный Баку, чистый"; "КАД-иодный Еаку. отработанный" з "КАД. "Челекен-9", внесенных в лозе 40 т/га также не изменяют агрохимические характеристики почв (рН, содержание фосфора и калия).

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТРАБОТАННЫХ АУ ДЛЯ ДЕТСКСИКАЦИИ ПОЧВ/ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СВІ-ТРШИНАМИ. .

при исследовакж возшшостн использования отработанных углей для дезактиваций загрязненных гербицидами почв весьма желательно решть следующие задачи; установить наиболее подходящее для инактивации триазшов марки АУ по оорбциенной способности; оптимальные дозы и способа внесення углей; а такие определить оптикальныз для детоксикаїик размеры частиц АУ.

Различию марки актарирозгшчщ vrj;sfl. в почве ка варианте "фон+сяказин{с)+проиетрин(пм)"' (фон-дерн ово-средн еподголистая почва) через 35 дней содержание симазина и пронетрика составило соответственно 0,13 и 0.04 мг/кг. На вариантах, где Зал внесен уголь, концентрация гербицидов в зависимости от марки АУ колебалась 0.І2-0.16 мг/кг для симазина и 0,04-0,13 мг/кг длл промет-ржа.При этом на варианте 'фон+симазкн+прокетрин" биомасса тест-культуры уменьшилась на 76-% по сравнению о контролем. А при внесении АУ биокасса пшеницы была почти ка уровне контроля 91-1083 для АУ марок "КАД, Баку" чистого и отработанного и даже несколько выше контроля І12-119Ж для углей марок "ї|єлкорскийл и "КАП, "Челекен N3" соответственно. По-видимому, уголь делает гербициды недоступными длл растзігкії. Все исследуемые марки АУ: "Щелковский"; "КАД-иодн. г.Баку, чистой"; "КАД-иодн. Г.Баку, отработанной"; "КАД, Челекен "S". внесенные в дозе 500 кг/га, -снимали гербицидкув токсичность триззановьк гербицидов и узел.ч-

- 10 -

чивали биомассу чувствительной культуры (табл. 5).

*.. ' . Таблица 5.

Влияние различных марок АУ, внесенных в* дозе 500 кг/га почвы, на содержание триазивов б почве и их токсичность для растений.

|| ' " Ц л... II I I .„

t Вариант

1 [

¡Содержание гербицидов, ¡Сырая масса В I кг/кг почвы 1тест-растенийО

1 симазин

6-— _¡- —(- -a

[Фон-контроль 1 0,00 | 0.00 S 100 с

ЦФон+с+пм I 0,13 | 0.04 n 24 í

[Фон+с+ш+АУ щелковский II 0.16 ¡ 0,04 6 112 8

ВФон+с+пк+АУ КАД, Баку. чио. í 0,16 | 0.13 ¡ 9i 1

SФон+с+ш+АУ КАД, Баку, отр. ! 0,12 ¡ 0.07 a IOS ■ 1

ОФон+С+ПМ+АУ КАД.Челекен Ü9! 0,12 ¡ 0,07 8 119 1

J-l-n-l ............

прометркя ¡б% к контроля]

АУ "йелксвскай*. в вегетационном опыте исследовали дозы АУ "Щелковский" для инактивации загрязненной сим-триазинами почвы. Содеркажв с^шазкна. атразина и пропазинг в почзе спустя 35 дней после внесения било соответственно 0,13: 0,07 и 0,32 мг/кг (табл. S). На вариантах, где был внесен уголь в разных до-гчх эти величины были -больше для симазина в 1,5-4 pasa, атразина- и г,?-3Р5 раза и для пропазина в 0.8-2,5 раза. При этом на варианте "фок-;--»ü+пз" все растения погибли, а при внесении угля этого не происходило. по-?единому. АУ сорбтгрует гербициды, делая их недоступными для расте;зй). При подготовке образцов к анализу методом ГКХ и дейстзии сильных растворителей на почвеныые образца с углем сик-триазюш сысвоЗоадз^тся, за счет чего и получаем концентрации гербэдидез, где был внесен уголь, значят&льно больше, чем там, где А У не было и где гербициды уае. подверглись разложению. При внесешщ АУ уже в дозе 0,5 г/кг уголь сникал токсичность гербицидов, биомасса тест-культуры но сравненнш с контролем на этом варианте была Ш. А при дозе .АУ 1 г/кг тао-касса пшеницы &па даге выше, чем на контролз (11235).

Аналогична карту наблюдали лря детокепкщин CKMSsiíKa и премгтрина углем, внесенным в разных дезах. На вариантах," гд? был внесен АУ, концентрация гербицидов была выаз, чек без угля. Но

Таблица 6.

Влияние внесения различных доз АУ марки "Щелковский" на содержание гербицидов в почзе и ее токсичность {тест-культура- пшеница).

¡|і|.иМТ.|.І Г.І-П-І- , і

!Вариант Доза АУ, Содержание гербицидов Сырая масса тесті Ї г/кг через 35 дней после - растений в Ж к | | внесения,мг/кг контролю В ¡¡_-:-:-:-¡1

а - симазин атразин пропазин 1

¡Фон-контроль 0 0,0 0.0 0,0 ІОО 8

ЇФоз+с+а+пз .0 0,13 0.07 0.32 . 0 1

ІФон+с+а+пз+АУ 0,5 0,47 0,17 0,82 88 !

|Фон+с+а+пз+АУ 1 0.49 0.22 0,84 112 1

1Фон+с+а+пз+АУ 2 0,52 0,25 0.93 102 І

ЦФоа+с+а+пз+АУ іо 0,35 0.17 0,67 68 II

¡Фон+с+а+пз+АУ- 20 0,23 0 11 0,44 81 1

1 симазин прометрин ї

І Фон-контроль 0 0,0 0,0 100 !

ЇФон+с+пм 0 0,13 0.04 24 1

ЇФон+с+гщ+АУ 0,25 0,35 0,12 112 1

ІФОН+С+ПМ+АУ 0,5 0,29 0,12 118 ■ 1

ІФой+с+пм+АУ 1 0.24 ' 0.17 97 8

¡Фон+с+Ш+АУ 2 0,22 0,07 103 1

ІФОЙ+с+Ш+АУ 10 0,16 0.04 72 II

биомасса чувствительной культуры от этого не уменьшилась. Уже при внесении АУ в дозе 0,25 г/кг, уголь полностью снимал гербя-цнднув токсичность,г ароиеяодкло лаже увеличение бжжассы яровой телицы на 12% по сравнению с контролем.

При совместном изучении доз (0.01; 0,05; 0,25; 1,0; 5,0; 20,0 г/кг почвы) я марок АУ {"СКТ-З, Москва"; "СКТ-3, Грамзапись"; "СКТ-З, йашалокво"; "ИСТ, Сербов") установлено, что внесшие АУ "СКТ-3, ХимволоккС в дозе 20,0 г/кг сникало герби-цидную токсичность (симазин+атразин+пропазин, суммарная концентрация гербшидоз в почве 0,04-0,06 мг/кг) и увеличивает биомассу

яровой пшеницы по сравнению с вариантом "Фон+с+а+пз" на 18%. а внесение АУ "СКТ,Серпухов" в дозе 0.25 и 1.0 г/кг соответственно на 12 и 16S. Нами также установлено, что при выращивании ячменя и пшеницы среди изученных отработанных АУ для детоксикаши наиболее подходит АУ "СКТ. Серпухов".

Рарщеры активированных yrjjefj. Нак показам результа-

ты вегетационного опыта, внесенные гербицида быстрее разлагались до уровня 0,04-0,08 мг/кг на вариантах без снесения АУ и с внесением угля крупного помола (размер честиц 2-1 мм), При уменьшении размера частиц АУ до 0,5 ми и ниже концентрация триазинов по сранешиз с начальным уровнем почти не изменилась (0,2-0.1 мг/кг), Ио-видамоиу, уменьшение размера частиц угля способствует увеличении сорбируемости гербицидов. Следствием чего является высокое содержание нераэлояившихся гербицидов ка варианте с внесением АУ с размером частиц менее 0,5 км. Сорбированные угле« тряазкны не влияет на рост и развитие ячменя. Именно при внесения АУ с размером частиц менее 0,5 мм снимается гербицидная токсичность и повышается биомасса ■ ячменя

Таблица 7.

Снижение токсичности почв, загрязненной трназинани в зависимости от частиц АУ. внесенного в дозе 500 кг/га (тест-культуры :ячмень и пшеница)

1 """" к l-L ■■ '-■ ■ '■■' ■ V,J—--л - ' ' ,

(Вариант i I 1

Диаметр частиц АУ, ММ

I-

S^h t

ЕФон+с+а+зз I

[Фан+с+а+пз+АУ J

5Фон+с+а+аз+АУ \

¡Фон+с+а+пз+АУ j

ЦФон+с+а+пз+АУ i

5Фон+е+а+пз+АУ 9

■ "

Сырая масса тест-растений I в и контролю 1 i

пшеница 1 -1

ЮС 76 76 76 76 100 68

пз сразнению с вариантом "фоя+симазин (с) + атразин (а) + пропазин (пз) "(табл. 7). Спустя. 35 дней содеряание триазшов составило 0,06-0,04. мг/кг, уменьшилась фйтотоксйчность.Это отразилось на биомассе чувствительной культуры-яровой шениш, которую использовала при повторном посеве. В этом случае на варианте "фон+сча+пз" биомасса тест-растения вовысилась по сравнению с первым посевом и составила 76% ео сравнению с контролем. При внесении угля с размером частиц менее 0,5 да происходило снятие гербищдаой токсичности и бимасса пшеницы повысилась до контрольного уровня (100%).

Способы внесения лу,

На шк-гашку содержания симазина в почве вжялн гидротерми-ческиз условия конкретного года, а также способы внесения АУ (рис.). На варианта "симазин" концентрация гербицида в день посадки рассада капусты составила: в 1989г. - о, 40: 1990г. - 0,29 и 1991г. - 0,50 мг/кг. Это в два, полтора и два с половиной раза вше ГщК по обиіесзнитарному показателю (0,20 мг/кг) и 40, 29 и 50 раз больше Фитотаксяческого ІЩ (0,01 мг/кг).при наблюдении за динамикой концентраций ксенобиотика в почве отмечается "всплеск" концентрации симззнна в срок 15 дней гго сравнению со сроком 5 дней после внесения. Мы не МОІШ пренебречь этим фактором, поскольку аналогичные данные были получены Агаповш (1985). По-видимому, симазин образует с почвенным поглощающим комплексом несколько форм связи различающихся по прочности связывания гербицида. Соотношение форм не является постоянным, а меняется с течение« времени,причал эти формы могут переходить одна в другую. При внесении актированного угля мы не наблюдали повышения концентрати гербицида в срок 15 дней после внесения по сравнению со сроком 5 дней.Вилимо .это связано с сильной адсорбционной способностьв угля по отноиенив к, гербициду. В наших исследованиях на вариантах, где не был внесен уголь симазин разлагался быстрее. К гримеру, через месяц после внесения ксенобиотика на вари -анте'"симазин" его концентрация составила 0,11 мг/кг, а на варианте "симазин+АУ, поверхностное внесение" - 0,33 мг/кг. При сравнении динамики содержания ксенобиотика на вариантах с внесением АУ поверхностно с перемешиванием и без перемешивания получились идентичные кривые распределения гербицида в почве в за-

Опит 1989 г.

^ Сиказяи (I кг/га) + Скмазин+АУ, в лунку

■а « « » ж м ^ сутки Ошт 1990 г.

^ Са^аэкв (0,3 кг/га) + Сю1азия*АУ,оймаяквание

корней ж Симазин+АУ,. в лунку

» « а м да 12? ^, сутки Опыт 1931 г.

^ Самазин (I кг/га) + Сшаззди-А?, поверхностное - внесете без перемеягйвэшя н Смазин+АУ, поверхностное зэесевие с неремезнваняен ^ СЕыазгнШ, з лунку

г Ж « К » щ 12» ^ а сутки РгСо Динамика содержания сзмазина в почве ( слой 0-15 см).

висимости от времени (рис. J. Т.е. инактивация ашазина з почве углем не зависела от.заделки АУ. Несколько иная-была картина при внесении АУ в лунку. При таком локальном поступлении в почву, на единицу угля а некотором ограниченном объеме (имеется в виду лунка) поводилось меньше гербицида. Это отразилось на содер-' жании симазика в почве, которое при определения было в два раза меньше по сравнению с концентрацией гербицида в тот же день, но при внесении угля поверхностным способом. В целом, происходило довольно быстрое уменьшение содержания гербицида в почвз с течением времени на всех вариантах опыта, как без внесения АУ, так и с его внесением. К концу вегетационного периода в почве практически инактивировалось 80-9055 скмазина от внесенного количества и на 120 день после внесения гербицида его содержание в почве было 0,02-0,07 мг/кг почвы.

При изучении динамики содержания прспазина в почве при выращивании ксрмозой свеклы получили результаты сходные с результатами вегетационных опытов. Только на 45 день появились различия при ргзлойеиия пропазика з зависимости от того был ли внесен уголь, к зтому временя содержимз гербжда g почве составило на варианте без внесения угля 0,13 мг/кг. Эта величина была вы'ле при внесения АУ в ряди? в два раза и поверхностном внесении -в четыре раза. Т.е. без внесения угля через 45 дней гербицид частично разломился. А при внесении АУ токсикант еще сохранялся в почве в нераздошэшежя состоянии. Еще раз подтверждается гипотеза о том, что уголь сорбирует гербициды, тем самым задерживая их разложение. Отмечено такае. что при поверхностном внесении уголь сорбирует больше гербицида, чем при локальном {в' опыте со свеклсй- внесение в рядки).

влияние гербицидов и разных способов внесения ау на урожай' и качество растительной продукции.

Уоояай чувствительной культуры. При выращивании бзлокачанной капусты на варианте, где бкл внесен симазяк. часть растений погибла: в опыте 1983г. гибель капусты составила-17S, 1990г.-13% и в 1991г.-18S. а из уцелевших были сильно угнетены соответственно по годам 75, 40 и 45%. что отразилось на урожае. При внесении симазина в дозе 1 кг/га д.а. (1S89.19S1 гг.) урожай капусты снизился, ок был в 2,6 раза меньше по сравнению с контролем и соста-

- 16 -

вил соответственно по годам 154 и 149 ц/га (табл. S).

На варианте "симазин+АУ, в лунку" уголь не только снижает токсичность симазина. но з некоторых случаях даже повышает урожай капусты по сравнению с контролем. В 1589г. это превышение составило 24 ц/га, а в 1990г. - 206 ц/:^. Стимулирующее действие АУ, по нашему мнению, можно предположительно объяснить надичиек в hs:i микро- и макроэлзкентов доступных для растений, что отмечал в своей работе Николаев (1984).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при поверхностном внесении АУ, как с перекапыганнем, так.и без перекапывания, уголь снимает токсичность оимаззна в почве. По сравнению с вариантом "симазин" уродай капусты был больше на варианте "симазкк+АУ, поверхностное внесение, неперекопэлкое" на 249 ц/га и на 237 ц/га на варианте "симазин+АУ. поверхностное внесение, перекопанное".

При внесении АУ способом "обшкквание xopKeil" в 1990г. урожай капусты составил 369 ц/га, что на 180 ц/га деле ниже, чем на варианте "езмазин". По-нашему шенюз. внесение АУ способом "обма-кивакие корней" нозет, БО-шрвых. нар;,тать питательный режим корней рассада и, во-вторых, токсичность угля может проявляться из-за низкого значения рії ipK-1,3).

Разные способы внесення АУ "Щелкова®!" изучали так&е при вьрздивании кормовой свеклн на загрязненной пропазинон почве. Наилучше результаты были получены при внесении АУ поверхностным способом.

Установлено, что при выращивании подей-ннечііика на почвах, загрязненных гэрбицядгми к подзеряеш-зс: дегохеншлш углем разных марок и разными способами внесения, податетельнне результаты получены при внесении угля "ЩеЛіЧОВСІСИЙ" поверхи ten: о.

Качестве растктбльной продукции. Coi'ep.?avike пєртищідов з растительной продукти является вачшым пгаазатедех ее качества. Поэтому белок&чзллую капусту ( лист и кочерыгу), а такге корнеп-лсды кормовоЛ сэзклы проверял:' на ссдтргакіе остаточно,. количеств тряазйношх гербицхдоэ. На всех вариантах сната в расти-тельньк образцах триазщщ кг обнаружены. Отркцате.^о стлаться на ячестве растений могли метаболиты тр-чазіхсвіах герСяшдсв, которые опрзделить кото.мж ¡TSX не.ііьзл, ко же присутствие с почве

Таблица 8.

Влияние остатков симазина в почве и способов внесения активного j гл я "Иелковский"

на урожай Селокачанной капусты.

Вариант Способ внесения активного угля Урожай капусты

ц/га в % к контролю

Опыт 1589 г.

Фон- 1SFX 386 100

Фон + АУ В лунку 376 95 '

Фон + симазик (I кг/га д,в.). 354 39 i

Фон + симааин ¿У В лунку НСР 410 * 47,4 106

Опыт IS90 т.

Фон- . 695 .100

Фон + симазш (0,3 кг/га д.в.) 54$ 79

Фон * симазин + АУ Обмаккваняе корней 369 53

Фон + cmiasHH + АУ В лунку HCF 901 = 126 I3d

Опых 1991 г.

Фон- НРК 441 100

Фон + АУ Поверхностное внесение,без перемет. 420 S6

Фол + АУ В луяку ■ 454 . 2ВД

Фон + мисроудобрения 4G2 2С6

Фон + сямазки {I нг/га д.в.) 149 33

Фон + сяказкн + АУ Поверхностное внесение,без перемет. . 393 90

Фон + сшазия + АУ Поверхностное внесение,с перемеш* 446 101

Фок + етиаэив + АУ В лунку 394 39

НСР

33,1

иногда вреднее чем сами гербищгш. Возможно иненно поэтому на варианте "ЯРК+симазин" (табл. 9} в 1583 г. в растениях обнаружена токсичность 4155 по сравнение с контролем. При внесении АУ в лунху для детоксикации синазкка пр'1 выращивании капусты, уголь снижает сбщуа токсичность б листе на Ш б 1й89г.Отрицательное влияние внесения АУ способом "обмзхизаняе корней" сказалось не только ва замедленном росте а низком урокае капусты, но к на ее качестве, общая токсичность на зтом варианте Б .т'сте составила 22% к з кочерыге ЭХ по сравнении с контролем.

Внесение АУ влияет не только на обздя токсичность растительной продукции, ко и на содержание нитратов в ней.

В опытах 1939 г. при внесении АУ 5 лунку (без гербицида) содержание нитратов снижалось на ЗЗЯ, а ка еарианхс "симэзпн+А1г, в лунку" на 24% в 1939 по сравнении с вариантом "еимгзин". В 1990 г. внесение АУ способом иСигклвакм корь ей снизило содержа-

Таблица 9.

Влияние симазика и активного угля на с о дергание нитратов в белокачанноЯ капусге.мг/хгШ и токсичность % (2).

6 Вариант } Гдзст я Кочерыга 5

1 й 1 2 л 4 & 2 3

и г -___ ч

II !г |1

Е 1989г, \ 5 ' В

й Контроль-ТО. \ С 24 0 ! 936 0 1

¡¡КРК+АУ, в лунку 1 551 ь 1! я 843 8 1!

№К-сииаанн 8. .825 43 1! к 1102 55 ¡1

¡¡иРК+сшазин+АУ, в лунку 1 627 22 ¡1 720 1 }

3 1590г. ! К \

йКонтроль-ЙРК , , 3 '520 0 3 569 0 I

£ВРК+скиаэш 1 ■ 320 И 1020 1 1

ЭиРК+синазйн^АУ. и а 1! 1

Цобмакквзние корней 1 143 ¿2 1' 72й 9 8

ЦКРК+симазш+АУ, в лунку 8 330 8 1 7 £6 1 а ---™==з

ние нйтратов з капусте на 11% но ерззьэьюа с варчато.ч КРК.

В ощт;1>. о кос ко СО/1 сзаклоР,. Рьраще^ьХ поч'зз, заграякек-ной пропаэпнем, корьем да гама с Оле дает позщаяаоЯ то;ссич-

асстьк. На вариантах с внесением АУ в рядки и способом "спудри-вание семян" общая токсичность в растениях составила 25".

При изучении содержания нитратов в свекле установлено, что без применения АУ и пропазина концентрация нитратов составляет 1380 мг/кг,а внесенный а рядки.АУ сникает эту величину на 23%.

В целом, при вырасЕшжк корковой свеклы и белокачанной капусты внесение АУ снизало содержание нитратов в растениях и общую токсичность, тем cam: повышая качество продукции .

ВЫВОДЫ.

1. Проведенные исследования выявили возмошость использования отработанных активированных углей, после оценки их экологической безопасности, для детоксикации почв разной степени загрязненности триазиновышг гербицидами при выращивании чувствительных к ним культур. '

2. На дерново-подзолистой почве при использовании отработанных активированных углей для инактивации тряазиаов. угли не увеличивают скорость разложения гербицидов, а,сорбируя их. делают недоступными для чувствительных сельскохозяйственных культур.

3. Растительная продукция (белокачанная капуста и кормовая свекла). выращенная на загрязненных трааэиЕовыни гербицидами почвах, ае содержит нх остаточные количества.

Внесение активированного угля марки "Щелковский" в почву, загрязненную симагином и пропазином, снимает в растениях общуа токсичность, определенную по методу Минеева, Ремпе,, Ворониной (1991), и содержание нитратов,

4. Установлено, что отработанный уголь марки "Щелковский" можно применять в Форме порошка (размеры частиц менее 0,5 мм) нанесение« на поверхность загрязненной гербицидами почвы сплошным покрытием; полосами в семенную борозду одновременно с высевом семян (при выращивании -кормовой свеклы и подсолнечника); локально (в лунку) пр;! посадке рассада капусты.При загрязнении почвы триази-новымк гербицидами дозой эквивалентной дозе внесения 1 кг/га д. в. потребуется 200 кг/га отработанных активированных углей.

5. Активированные угла, вносимые в дерново-подзолистую почву в нмроком интервале доз (1-20 т/га) , не вызывали изменения основа ных агрохимических показателей плодородия почв: значений рН, содержание доступных для растений форм фосфора и калия.

6. Исследованные отработанные активирозанные угли располагаются в следующий ряд по убыванию своей сорбционной способности: ¿Целковский>Фильтр типа "Родник" > АУ с полимером> КАД-иодшй г. Баку.

7. при применении активированного угля марки "Щелковский" для детоксикащги ; тройного сочетания триазинов {симазина, атразина и пропазкна), внесенных из расчета 2 кг/га д.в. (в сумме), потребуется деза угля 0,5 г/кг ; при использовании симазина к промет-рина из расчета 2 кг/га д.в. (в сумме) - 0,25 г/кг активированного угля (в качестве тест-культуры была взята яровая пшеница).

Активированные угли марок "СКТ, Серпухов* и "СКТ-З.Химво-локяо" в дозе соответственно 0.05 и 5 г/кг снимайт гербтдащую токсичность симазина, атразина и просазина (суммарная концентрация гербицидов в почве 0,67 мг/кг) при вырасдавании ячменя: к в дозе 0,25 и 20 г/кг (концентрация гербицидов в почве 0,04-0,06 мг/кг) - при выращивании яровой пшеницы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. При использовании отработанных активированных углей необходимо давать оценку экологической безопасности углей разных марок и производств, а также различных партий одних и тех «е производств: проверка АУ методом баотеста на фитотоксидность; указывать сэдериание- органических и неорганических примесей, в том числе содержание микро- и какроэдемезтов, рН.

2. Рекомздцовать щи использования в сельском хозяйстве следует отработанные АУ тех производств, уголь которых не обладает ток-сичнш действием. Это угли: Щелковский, Химволокно и Серпухов.

3. .Активированные угли марох - "СЭТ-з, Москва": "СКТ-з, грамзапись" к "КАД-кодаый, Челекен N9" при внесении в дозе 500 кг/га оказались токсичными из-за высокого содержания в них тяжелых металлов доступных для растений. Эти отработанные угли использовать в сельском хозяйстве без их предварительной регенерации нельзя.

4. При использовании активированных углей необходимо установить дозу при которой уголь будет снимать гербщидну» токсичность в зависимости от используемых гербицидов (надо учитывать какие гербициды вносятся, сколько, в какой дозе и в каких сочетаниях).

5. Внесение активированного угля крупного помола не обеспечивает

- 21 - ..

достаточного' защитно го действия от гербицидной токсичности. При применении необходимо измельчать угли с крупными гранулами, чтобы размеры частиц не превышали 0.5 мм.

3. Не следует применять АУ способами "обмакивания. корней растений в воднуа суспензию угля" я "опудрнваьгие семян".

■ Материэдн д^сс$ртаага опубликованы р работах: .1- Пильщкова Н.А. и др. Использование АУ для защиты чувствительных культур от действия гербицидов,- Вестник МГУ, сер.17. Почвоведение; 1391. К 1, с. 73-77. ; - 4

2. пильзыкова Н. А. Влияние АУ на фитотокснческое действие симззика.- В сб.:"Плодородие почв в интенсивном земледелии". Минск, 1991, с. 4.4.

, 3. Пильщнкова Н. А, Использование АУ для снижения токсичности симазина при выращивании ячменя,- Тез. докладов Всесоюзной школы-конференции молодых ученых г. Курск, январь, 1991, с, 14.

Подписано к печати (¿¿^»ЗДйЙ^! 9

Отпечатано на ротапринте г Формат бумаги 30x4274 Производственном комбината Обьем_3 п..т. Литературного фонда Ззк. Тир. 100