Влияние многолетнего внесения сточных вод г. Александрия (Египет) на загрязнение почв тяжелыми металлами, питательный режим, урожайность и качество кукурузы, возделываемой на зеленую массу

Гома Ботхина Саад Мохамед Али

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние многолетнего внесения сточных вод г. Александрия (Египет) на загрязнение почв тяжелыми металлами, питательный режим, урожайность и качество кукурузы, возделываемой на зеленую массу
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние многолетнего внесения сточных вод г. Александрия (Египет) на загрязнение почв тяжелыми металлами, питательный режим, урожайность и качество кукурузы, возделываемой на зеленую массу"

На правах рукописи

ГОМА БОТХИНА СААД МОХАМЕД АЛИ

ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНЕГО ВНЕСЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД г. АЛЕКСАНДРИЯ (ЕГИПЕТ) НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ, ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КУКУРУЗЫ, ВОЗДЕЛЫВАЕМОЙ НА ЗЕЛЕНУЮ МАССУ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 7 ЯНЗ ¿077

Москва-2011

4842798

Работа выполнена на кафедре почвоведения и земледелия Российского университета дружбы народов

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Шуравилин Анатолий Васильевич

доктор сельскохозяйственных наук, Фрид Александр Соломонович

доктор биологических наук, профессор Торшин Сергей Порфирьевич

Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова (ВНИА)

Защита диссертации состоится ФЗ^/Зц/«, /Д 2011 г. в «/¿^ » часов

«3(Р» минут, на заседании диссертационного совета Д 220.043.02 при Российской государственной аграрной университета - МСХА имени К.А. Тимирязева» по адресу:

127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49. Ученый совет РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан «3! 2010 г. и размещен на сайте

университета - www.timacad.ru У '

Учёный секретарь диссертационного совета, доцент Т.В. Шнее

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Тяжелые металлы (ТМ) встречаются во всех объектах окружающей среды и являются одним из основных компонентов её антропогенного загрязнения. Постоянными источниками поступлений тяжелых металлов в почву и растения, наряду с другими загрязнителями, являются используемые для орошения сточные воды.

Для снижения негативного воздействия сточных вод на окружающую среду необходимо совершенствовать систему их очистки и предусматривать наиболее эффективное направление их утилизации. Мировой опыт сельскохозяйственного использования сточных вод показывает, что около 60% имеющихся стоков пригодны для орошения. В Египте сточные воды используются в недостаточных объемах без оценки их качества и пригодности для орошения сельскохозяйственных культур. Исследования по многолетнему внесению городских сточных вод и их влиянию на загрязнение почв и растений тяжелыми металлами практически отсутствуют. Имеющиеся публикации по тяжелым металлам при утилизации сточных вод посвящены в основном влиянию их на дикорастущие растения, и в гораздо в меньшей степени - на сельскохозяйственные культуры. В связи с этим изучение влияния длительности орошения сельскохозяйственных культур городскими сточными водами на загрязнение почв и растений тяжелыми металлами в условиях Египта является актуальной проблемой, как для защиты водных источников от загрязнения, так и для воспроизводства и повышения плодородия почв, урожайности сельскохозяйственных культур при сохранении в допустимых пределах качества продукции

Цель и задачи исследований. Основной целью исследования являлась комплексная оценка многолетнего внесения сточных вод г. Александрия и их влияние на загрязнение аллювиальных и пустынных желто-бурых почв тяжелыми металлами, питательный режим, урожайность кукурузы на зеленую массу и качество кормовой продукции.

Для выполнения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Изучен химический состав сточных вод, дана их агроирригационная и санитарно-гигиеническая оценка;

2. Обоснован режим внесения городских сточных вод, обеспечивающий благоприятный водный режим аллювиальных и пустынных желто-бурых почв;

3. Изучен состав соединений тяжелых металлов и выявлено влияние многолетнего внесения сточных вод на загрязнение аллювиальных и желто-бурых почв тяжелыми металлами;

4. Установлено влияние многолетнего внесения городских сточных вод на питательный режим аллювиальных и пустынных желто-бурых почв;

5. Дана оценка влияния многолетнего внесения сточных вод на урожайность кукурузы, возделываемой на зеленую массу, ее загрязнение тяжелыми металлами, химический состав и качество продукции;

6. Определена энергетическая, эколого-экономическая и экономическая эффективность возделывания кукурузы на зеленую массу при внесении сточных вод.

Научная новизна работы. Изучен химический состав сточных вод г. Александрия, после их очистки на городских сооружениях и дана им комплексная агроирригационная и санитарно-гигиеническая оценка. Выявлено влияние многолетнего внесения сточных вод, на загрязнение аллювиальных и желто-бурых почв тяжелыми металлами, питательный режим и на растения кукурузы.

Описано поведение тяжелых металлов в системе «сточные воды - почва -растение». Определено содержание тяжелых металлов в сточных водах и почвах. Дана оценка степени загрязнения почв тяжелыми металлами при многолетнем внесении сточных вод. Изучен фракционный состав соединений тяжелых металлов в почвах. Показано, что при орошении сточными водами происходит интенсивная аккумуляция всех форм соединений тяжелых металлов в верхнем слое 0-20 см аллювиальной и пустынной почв, миграция Си и РЬ достигает глубины 40 см, а Сс1 - 1,0 м. Выявлено, что групповой состав тяжелых металлов изменяется в зависимости от вида металла, продолжительности внесения сточных вод и почвенных условий. Определены пределы изменений соединений тяжелых металлов и их удельный вес от суммы всех соединений. Выявлено, что в их составе доминируют прочно связанные соединения осадочной и остаточной фракций. Установлены уровни накопления и распределения тяжелых металлов по слоям в аллювиальной и желто-бурой почв в зависимости от длительности внесения стоков.

Установлено влияние сточных вод и длительности их использования на питательный режим почв. Составлены корреляционные зависимости содержания питательных элементов в почве от исходного содержания в почве и в сточной воде. Проведена оценка накопления тяжелых металлов в растениях кукурузы; выявлены закономерности и составлены корреляционные зависимости содержания тяжёлых металлов в зелёной массе кукурузы от их содержания в почве. Изучено влияние многолетнего внесения сточных вод на урожайность кукурузы, возделываемой на зеленую массу, химический состав и содержание нитратов в зеленой массе. Показано, что многолетнее орошение сточными водами приводит к загрязнению зеленой массы кукурузы кадмием.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Химический состав нормативно-очищенных сточных вод г. Александрия, их комплексная агроирригационная и санитарно-гигиеническая оценка и принципы экологической обоснованности их применения.

2. Групповой состав соединений тяжелых металлов, их распредение по слоям аллювиальной и желто-бурой почв при орошении городскими сточными водами.

3. Особенности и закономерности загрязнения аллювиальных и желто-бурых почв тяжелыми металлами и их подвижными соединениями при орошении сточными водами.

4. Воздействие поливов сточными водами на питательный режим аллювиальной и желто-бурой почв. Корреляционные связи содержания питательных элементов в почве в зависимости от их исходного содержания в почве и в сточных водах.

Практическая значимость работы. Утилизация городских сточных вод на полях орошения позволяет предотвратить их сброс в природные водные источники и не допустить их загрязнения тяжелыми металлами. Обоснована технология экологически безопасного внесения в почвы городских сточных вод. В острозасушливых условиях Египта при возделывании кукурузы на зеленую массу на аллювиальной почве оросительная норма составляет 6,8 тыс. м3/га и на желто-бурой почве - 7,8 тыс. м3/га. Прибавка урожая кукурузы, возделываемой на зеленую массу в течение первых трех лет орошения сточными водами, по сравнению с контролем (полив речной и грунтовой водой) увеличивается в среднем на 6-7% за счет поступления в почву питательных веществ и микроэлементов со сточной водой, без заметного ухудшения качества кормовой продукции. При многолетнем орошении сточными водами происходит загрязнение почв и кормовой продукции тяжелыми металлами.

Результаты исследования могут быть использованы для разработки методических материалов по диагностике степени загрязнения почв и растений, питательного режима почв и условий питания растений в зависимости от химического состава сточных вод и длительности их использования.

Объекты и методика исследований. Объектом исследования являются сточные воды, прошедшие очистные сооружения г. Александрия, аллювиальные и пустынные желто-бурые почвы и посевы кукурузы, возделываемой на зеленую массу. Опыт закладывался в производственных условиях в соответствии с требованиями методики полевого опыта по Доспехову (1985). Лабораторные исследования по определению тяжелых металлов проводились по методикам, изложенным в работах Tessier et al (1979), Jeng and Bergserh (1992) и др. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методами математической статистики.

Апробация работы. Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях преподавателей, молодых ученых и аспирантов аграрных вузов РФ (РУДН) в 2009 и 2010 гг. и ежегодно на заседании кафедры почвоведения и земледелия РУДН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 4 работы в журналах, рекомендованных ВАК России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы, и изложена на 183 страницах машинописного текста, иллюстрирована 12

рисунками и содержит 33 таблиц и 8 приложений. Список использованной литературы включает 189 источников на руском и других языках.

Содержание работы

В первой главе рассматриваются основные источники загрязнения почв тяжелыми металлами, факторы и механизмы закрепления их в почвах, поглощения и поступления металлов из почвы в растения.

Во второй главе дана краткая природно-хозяйственная характеристика условий Египта и почв опытных участков, приведена схема опыта и методика исследований, изложена агротехника возделывания кукурузы на зеленую массу и технология ее орошения. Исследования проведены в 2008-2010 гг. в провинции г. Александрия. Опытные участки по рельефным, климатическим, гидрогеологическим и другим природным условиям являются характерными для зон Египта с аллювиальными и пустынными почвами. В годы исследований средняя температура воздуха за вегетационный период (май-август) составляла 29,5°С, а осадки за этот период практически не выпадали.

Почва опытных участков 1 и 2 аллювиальная озерного происхождения, песчаная суглинистая, а участков 3 и 4 - пустынная желто-бурая супесчаная. На участках 2 и 4 с многолетним внесением стоков мощность пахотного горизонта была больше в 1,2-1,5 раза, по сравнению с орошением речной или грунтовой водой. Аллювиальная почва характеризуется средним содержанием общего азота и фосфора, обеспечена гумусом и высоко - обменным калием. Пустынная желто-бурая почва умеренно обеспеченна гумусом и общим азотом, низко обеспечена фосфором и высоко обеспечена обменным калием. В пахотном горизонте аллювильной почвы содержание гумуса составляло 2,15-2,37%, карбонатов 10,2-10,5%, рН - 7,8-7,9, азота гидролизуемого 7,5-8,3 мг/кг, Р20з -12,5-13,5 и К20 - 301-335 мг/кг; в пустынной почве эти показатели соответственно равнялись: 1,36-1,57%, 25,5-28,7%, 8,2; 6,2-7,1 мг/кг, 8,2-9,5 и 223-250 мг/кг (большие значения характерны для почв с многолетним внесением сточных вод). Сумма поглощенных оснований в пахотном горизонте аллювиальной почвы составляла 41,2-44,2, а пустынной - 19,5-22,5 мг-экв/100 г, обменных кальция и магния - более 80% от суммы. Пахотный горизонт аллювиальной почвы характеризуется средней степенью солонцеватости, а пустынной - слабой солонцеватостью.

Водно-физические свойства аллювиальной почвы более благоприятные, чем пустынной. В пахотном горизонте аллювиальных почв плотность сложения составляла 1,22-1,25 г/см3, общая пористость - 51,7-52,7%, наименьшая влагоёмкость - 29,1-29,9% от массы, а пустынных - соответственно 1,36-1,38 г/см3, 46,7-48,5% от объёма, 24,4-25,8% от массы. Содержание тяжелых металлов в исходных почвах (табл. 1) при орошении речной или грунтовой водой было значительно ниже ПДК; на участках с многолетнем внесением стоков содержание Тп, Си и РЬ возрастало до 0,8-0,9 ПДК, а по кадмию на

1. Содержание тяжелых металлов в почвах на начало исследований (2008), мг/кг.

Номер разреза и его характеристика Слой почвы, см Zn Cu Cd Pb Ni Co

1. Аллювиальная почва; полив речной водой 0-20 39,6 30,1 0,88 22,1 33,2 24,4

0,95 1,80 0,18 1,60 2,20 1,90

0-60 30,3 ill,в 0,95 15,4 26,2 21,3

0,69 1,64 0,23 2,49 2,08 1,89

2. Аллювиальная почва; многолетнее внесение сточных вод 0-20 95,6 51,2 2,21 28,9 44,1 35,6

5,42 2,81 0,52 5,87 3,12 3,46

0-60 69,4 42,6 2,19 26,1 39,7 37,8

4,01 2,37 0,43 3,99 2,78 3,35

3. Пустынная желто-бурая почва; полив речной водой 0-20 34,2 22,4 1,08 17,6 28,1 22,1

1,10 1,56 0,21 3,58 1,60 2,20

0-60 20,9 20,8 1,02 15,0 23,5 17,9

0,66 1,43 0,21 1,53 1,41 1.90

4. Пустыная желто-бурая почва; многолетнее внесение сточных вод 0-20 86,5 39,4 1,26 22,1 34,7 32,1

5,38 2,33 0,42 5,05 2,87 3,58

0-60 52,9 34,9 1,69 17,1 32,2 31,2

3,29 2,16 0,35 2,74 2,54 3,44

ПДК 100 55 2 30 85 50

23 3 0,50 6 4 5

Примечание: числитель - валовое содержание тяжелых металлов; знаменатель -подвижные соединения.

аллювиальных почвах, превышало значения ПДК, что свидетельствует о необходимости внесения сточных вод экологически безопасными нормами и регламентировать продолжительность их внесения. Аллювиальные почвы слабозасоленные, а пустынные с многолетним внесением сточных вод -среднезасоленные. В опыте возделывалась кукуруза на зеленую массу среднеспелого сорта «Гиза», по зональной агротехнике (Египет).

Полевой опыт в трехкратной повторности был заложен как двухфакторный: фактор А - тип почвы, фактор В - оросительная вода и длительность ее использования (табл. 2). Изучение состава городских сточных вод проводили по основным химическим и санитарно-гигиеническим показателям. Для общей химической характеристики почв и питательного режима применялись общепринятые методы химического анализа (Агрохимические методы исследования почв, 1975; Руководство по химическому анализу почв, Аринушкина, 1970). Водно-физические свойства почв определяли по методикам, изложенным в работе Вадюниноа и Корчагиной (1986). Содержание тяжелых металлов в пробах почв определялось в соответствии с методикой Jenganol and Bergseth (1992). Общая концентрация тяжелых металлов Fe, Zn, Mn, Си, Cd, Pb, Ni, Co определялись в отфильтрованном растворе методом атомно-абсорбционной спектрофотомерии. Химический состав ТМ определялся путем последовательного фракционирования соединений металлов по методу Tessier et al. (1979), Sposito (1981), Emmerich et

Номер участка Почва (фактор А) Номер варианта Оросительная вода и длительность ее использования (фактор В)

1 Аллювиальная озерного происхождения 1 Речная вода (контроль) -многолетнее использование

2 Внесение городских сточных вод в течение 1-3 года

2 3 Многолетнее внесение сточных вод (не менее 20 лет)

3 Пустынная желто-бурая 1 Грунтовая вода (контроль) -многолетнее использование

2 Внесение городских сточных вод в течение 1-3 года

4 3 Многолетнее внесение городских сточных вод (20 лет).

al (1982) с атомно-абсорбционным окончанием на приборе Perkin Elmer 5000. Оценка качества сточных вод по санитарно-бактериологическим показателям выполнялась по методикам, принятым в системе Минздрава Египта. Анализ тяжелых металлов в растениях кукурузы проводился по методу Chlopecka (1993) также с атомно-абсорбционным окончанием. Химический анализ зеленой массы кукурузы проводился по стандартным методикам. Урожайность определялась вручную на учётных делянках.

Полив кукурузы проводили по бороздам. В опыте ежегодно проводился предпосевной полив нормой 1000 м3/га. На аллювиальных почвах потребовалось проведение 10 поливов нормами 600-800 м3/га. При этом оросительная норма составляла 6800; 6700 и 6900 м3/га, соответственно в вегетационные периоды кукурузы в 2008, 2009 и 2010 г.г. На пустынной почве было проведено 11 поливов кукурузы. Оросительная норма в 2008, 2009 и 2010 г.г. соответственно составляла 8350, 8250 и 8550 м3/га. Таким образом, на пустынной почве в условиях с более высокой испаряемостью оросительная норма была больше в среднем на 23,3%, чем на аллювиальной.

В третьей главе изложены материалы по химическому составу сточных вод и их оценке загрязнению почв тяжелыми металлами и их фракционном составе. Сточные воды г. Александрия после их очистки характеризуются слабой минерализацией (1,39-1,43 г/л), щелочной реакцией (рН 8), высоким содержанием взвешенных веществ (348-376 мг/л) при нормативном показателе до 200 мг/л. Они содержат большое количество загрязнителей органического и биологического происхождения. Значения ХПК изменялись от 309 до 328 мг/л, а содержание БПК5 - 82-86 мг/л, т.е. были выше ПДК. Обеспеченность питательными элементами средняя (азота общего - 51,6, калия - 28,7 и фосфатов - 10,5 мг/л). Содержание нитратов и нитритов в сточной воде было ниже ПДК. По содержанию фтора сточная вода остается загрязненной - 20,221,3 мг/л (табл. 3).

3. Химический состав сточных вод, используемых для полива кукурузы, возделываемой на зеленую массу за 2008-20X0 гг.__

Показатели Ед. измерения 2008 г. 2009 г. 2010 г. Среднее

Концентрация солей мг/л 1390 1406 1431 1409

РН 8,0 7,8 8,1 8,0

Бикарбонат НСО мг/л 716 740 742 733

Хлор мг/л 130 128 135 130

Сульфат мг/л 162 160 157 160

Кальций мг/л 115 110 112 112

Магний мг/л 82 89 89 89,3

Натрий мг/л 160 153 168 160

Калий мг/л 25 33 28 28,7

Фосфаты мг/л 10,5 9,8 11,2 10,5

N общ мг/л 51,6 50,2 54,8 51,6

Аммоний мг/л 28,6 28,0 29,0 28,5

Нитраты мг/л 17,8 17,1 18,1 17,7

Нитриты мг/л 2,36 2,47 2,53 2,45

Фтор мг/л 18,6 21,3 20,7 20,2

ХПК мгОг/л 296 328 309 311

БПК5 мгСЬ/л 82 85 86 84

Взвешенные вещества мг/л 348 359 376 361

Сточные воды заметно загрязнены тяжелыми металлами (табл. 4). Содержание

4. Концентрация тяжелых металлов в сточных водах и их экологическая опасность в среднем за годы исследований (2008-2010 гг.), мг/л___

№ Тяжелые ПДКо.в., Среднее содержание Показатель экологической

металлы мг/л тяжелых металлов после биологической очистки опасности после биологической очистки

1 Железо 5,0 1,02 0,20

2 Медь 0,2 0,14 0,70

3 Цинк 2,0 0,18 0,09

4 Марганец 0,2 0,07 0,35

5 Кадмий 0,01 0,0073 0,73

6 Никель 0,2 0,03 0,15

7 Свинец 0,3 0,12 0,4

8 Кобальт 0,05 0,024 0,48

£ ПХЗ 7,96 1,59 3,10

Бе, 2п, Мп, N1, РЬ, Со было незначительным. Показатель экологической опасности (ЭО) находился в пределах 0,09-0,48 и был ниже ПДК. Однако сточная вода сильно загрязнена медью и кадмием. Показатель ЭО по содержанию Сс1 и Си в среднем за три года соответственно составил 0,73 и 0,70. Это указывает на определенную экологическую опасность сточных вод, используемых на орошение. Показатель химического загрязнения (ПХЗ) составил 0,20, что в целом характеризует сточные воды как малозагрязненные тяжелыми металлами. По большинству агроирригационных показателей сточные воды пригодны для орошения за исключением бикарбоната,

содержание которого превышало допустимые пределы. Согласно методике Бездниной (2005) сточные воды относятся к умеренно опасным. Однако, при нормированной подаче сточных вод в экологически допустимых пределах, тщательной их подготовке и научно обоснованной технологии орошения следует ожидать, что агроирригационные показатели почв заметно улучшатся.

Результаты исследований по влиянию орошения сточными водами на содержание тяжелых металлов в аллювиальной и пустынной почвах в среднем за три года (табл. 5) показали, что по сравнению с контролем при внесении городских сточных вод происходит увеличение содержания всех форм соединений тяжелых металлов. Наибольшее их количество обнаружено в верхнем слое почвы (0-20 см). Аллювиальная почва более загрязнена тяжелыми металлами вследствие более длительного использования по сравнению с пустынной, где срок освоения не превышает 30 лет. Содержание железа в почвах не лимитируется, а марганца, в том числе подвижных соединений, было значительно ниже ПДК.

Профильное распределение цинка демонстрирует аккумуляцию всех форм соединений в пахотном слое 0-20 см. В этом слое при многолетнем орошении сточными водами его содержание в аллювиальной почве увеличилось в 2,6 раза и в желто-бурой почве - 2,7 раза, а при трехлетнем орошении - на 19,3-21,1%. В целом, многолетнее орошение сточными водами на аллювиальных почвах привело к загрязнению цинком верхнего слоя почвы выше ПДК на 4,7%, а на пустынных почвах приблизилось к уровню ПДК (0,96 ПДК). Подвижные соединения (обменные и сорбированные) цинка не превышали 3-7% от суммарной концентрации. Их содержание в аллювиальной и пустынной почв при многолетнем орошении сточными водами было ниже значений ПДК на 7172% - (0,28-0,29 ПДК). Содержание соединений цинка, связанного с органическим веществом аллювиальной и пустынной почвах при многолетнем орошении сточными водами составляло 13,2-13,3%, с оксидами и гидроксидами (осажденные) - 30%, а с алюмосиликатами (остаточная форма) - 46-60%. В целом загрязнение почв соединениями цинка распространялось на глубину до 40-60 см. Медь и ее соединения при орошении сточной водой в основном сконцентрированы в верхнем слое 0-20 см. В аллювиальной почве эти значения по сравнению с контролем были выше на 21,4% при трехлетнем орошении сточными водами и на 92,1% при многолетнем их внесении. Причем при трехлетнем орошении сточными водами валовое содержание меди достигало 0,67 ПДК, а при многолетнем орошении достигло уровня 1,06 ПДК. В пустынной почве общее содержание меди при многолетнем орошении сточными водами было больше контроля в 2,13 раза, но ниже ПДК (0,88 ПДК). Тенденция накопления валовой меди при многолетнем внесении сточных вод сохранялась до глубины 60 см. В фракционном составе наибольший удельный вес принадлежит остаточной форме (58-66%) и значительно меньше осажденной фракции (27-34% от суммарного содержания). Соединения меди с органическим веществом при многолетнем внесении

5.Общая концентрация и распределение различных форм соединений тяжелых металлов в слое __почвы 0-20 см в среднем за три года исследовании, мг/кг__

Номер варианта Источник оросительной воды Металл Формы соединений Сумма Общая концентрация

обменные сорбированные органические осажденные остаточные

Аллювиальная почва

• Речная вода (контроль) Ре 10,0 15,1 4,20 379 8170 8568 7700

Тп 0,30 0,70 1,30 3,60 32,5 38,4 39,8

Си 0,64 1,20 0,43 9,13 20,4 31,8 30,4

Мп 18,4 102 13,4 161 235 530 535

Со 1,00 1,10 3,80 5,20 13Д 24,3 24,6

N1 1,00 1,30 4,10 10,8 16,8 34,6 33,4

ел 0,10 0,10 0,20 0,18 0,52 1,10 0,90

РЬ 1,20 1.50 2,10 5,50 11,5 21,4 22,2

2 Внесение сточных вод в течение трех лет Ре 14,5 21,2 8,7 401 8300 8730 8080

7л 0,40 1,30 3,60 14,8 28,2 48,3 47,5

Си 0,77 1,36 0,72 113 24,7 38,8 37,0

Мп 25,5 138 19,0 201 290 674 666

Со 1,40 1,50 5,7 7,6 15,4 31,6 32,0

№ 1,30 1,50 5,4 12,0 18,2 38,4 38,20

са 0,12 0,14 0,23 0,21 0,68 1,38 1,34

РЬ 1,30 2,30 3,30 5,60 12,3 24,8 28,1

3 Многолетнее внесение сточных вод Ре 20,1 27,6 14,2 740 9615 10397 11290

Ъп 1,30 5,20 13,6 35,3 46,9 102 105

Си 1,06 1,85 1,71 19,2 31,7 56,5 58,4

Мп 35,4 181 29,2 270 359 875 865

Со 2,10 2,30 7,70 10.0 21,6 43,7 44,3

№ 1,80 1,90 8,2 16,2 20,3 48,4 49,2

са 0,25 0,32 0,39 0,44 1,34 2,74 2,68

РЬ 2,13 4,80 8,20 8,20 11,9 35,2 35,9

Пустынная желто-бурая почва

1 Грунтовая вода (контроль) Те 11,0 15,3 2,40 323 7Ж 8220 7300

г« 0,20 1,00 0,80 3,70 27,8 33,5 34,6

Си 0,62 1,02 0,40 9,46 11,7 23,2 22,8

Мп 15,0 72,2 8,80 146 271 512 490

Со 1,20 1,10 1,50 7,20 11,3 22,3 22,6

N1 0,50 1,20 3,70 7,50 16,6 29,5 28,3

са 0,10 0,12 0,16 0,24 0,51 1,13 1,10

РЬ 0,50 3,20 2,80 2,90 1,40 16,8 17,7

2 Внесение сточных вод в течение трех лет Ге 13,0 18,0 2,64 368 9062 9451 8614

гп 0,30 1,40 2,70 10,4 25,7 40,5 41,9

Си 0,73 1,85 1,47 10,7 17,5 32,2 30,8

Мп 22,0 90,6 11,6 170 321 615 588

Со 1,70 1,50 2,50 7,80 14,3 27,8 28,0

N1 0,90 1,50 4,40 8,90 15,8 31,5 31,1

С(1 0,14 0,16 0,20 0,28 0,64 1,42 1,39

РЬ 0,60 4,00 6,10 2,80 7,70 21,2 20,5

3 Многолетнее внесение сточных вод Ре 17,1 24,2 3,96 459 12214 12700 12045

гп 1,20 5,40 12,3 30,4 44,1 93,4 94,6

Си 0,86 2,10 1,62 18,0 ЗОД 52,2 48,5

Мп 34,5 ИЗ 18,2 214 401 181 735

Со 2,40 2,20 4,30 11,8 17,5 38,2 38,5

N4 1,40 2,10 7,70 10,3 17Д 38,7 38,5

Сс1 0,23 0Д5 0,33 0,47 0,81 2,09 2,04

РЬ 1,00 5,20 9,00 1,80 10,1 27,1 25,3

стоков составляло 3,0-3,1% от суммы, а доля подвижных соединений меди -5,2-8,0%. В аллювиальной почве при многолетнем орошении сточными водами содержание подвижных форм соединений меди приблизилось к значениям ПДК (0,97 ПДК). В пустынной почве содержание этих соединений при трехлетнем

орошении стоками было ниже ПДК на 14% (0,86 ПДК), а при многолетнем орошении приблизилось к уровню ПДК (0,9 ПДК).

Общее содержание кобальта при многолетнем орошении сточными водами в пахотном слое (0-20 см) аллювиальной почвы было выше контроля на 80%, а при трехлетнем орошении - на 30% , в пустынной почве эти показатели были значительно ниже. В целом при многолетнем орошении общее содержание кобальта: в аллювиальной почве составляло 0,89, а в пустынной - 0,77 ПДК и его накопление распространяется на глубину 60 см. В фракционном составе превалируют осажденная и остаточная формы соединений кобальта - 72,375,7% от суммы соединений в аллювиальной почве и 76,7-83,0% в пустынной. Содержание подвижных форм соединений кобальта в аллювиальной почве составляло 9,2 и 10,1%, а в пустынной 11,5 и 12,0% от суммы соответственно при трехлетнем и многолетнем орошении сточными водами. В аллювиальной почве при многолетнем орошении сточными водами произошло накопление подвижных соединений до уровня 0,88 ПДК, а при трехлетнем орошении - 0,58 ПДК, а в пустынной почве соответственно 0,92 и 0,6 ПДК. В целом, при многолетнем орошении сточными водами накопление подвижных соединений кобальта в пахотном слое рассматриваемых почв, приблизилось к уровню ПДК - (0,88-0,92 ПДК). Доля соединений кобальта с органическим веществом в слое 0-20 см, при многолетнем внесении сточных вод в аллювиальной почве составляла 17,6%, а в пустынной -11,3%.

Содержание никеля в пахотном слое 0-20 см аллювиальной почвы по сравнению с контролем при трехлетнем орошении сточными водами повышалось на 14,4%, а при многолетнем внесении - на 47,3%. При этом общее содержание никеля при трехлетнем и многолетнем орошении сточными водами было ниже ПДК соответственно на 55% и 42%. В пустынной почве содержание никеля в этом слое было ниже ПДК на 63,4% (0,37 ПДК) при трехлетнем орошении сточными водами и на 55% при многолетнем орошении. Заметное повышение содержания никеля в почвах отмечалось в слое 0-40 см при поливах сточными водами в течение трех лет и в слое 0-60 см при многолетнем внесении сточных вод. Среди соединений никеля в его составе доминируют осажденная и остаточная фракции, которые соответственно составляли 26,8-32,0% и 46-50,3% от суммарного содержания, а в пустынной почве - 26,8 и 50,3%. Подвижные соединения в пахотном слое 0-20 см аллювиальной почвы составляли 7,3% от суммы при орошении сточными водами в течение трех лет и 7,7 % при многолетнем орошении, а в пустынной почве - 7,6 и 9,0% от суммы соответственно. В аллювиальной почве поливы сточными водами в течение трех лет и многолетнем орошении, по сравнению с контролем, повышали содержание подвижных форм соединений никеля соответственно на 21,7% и 60,9%, что составляет 0,7 ПДК и 0,93 ПДК. В пустынной почве по сравнению с контролем произошло увеличение содержания подвижных соединений никеля на 41,2% при трехлетнем орошении сточными водами и в 2,1 раза при многолетнем орошении. Их содержание соответственно составляло 0,6 ПДК при трехлетнем орошении и 0,88 ПДК при

многолетнем внесении сточных вод. Заметно загрязненным подвижными соединениями никеля был также слой почвы 20-40 см при многолетнем внесении. Содержание соединений никеля с органическим веществом при многолетнем внесении сточных вод в слое 0-20 см аллювиальной почвы в среднем составляло 16,9% от суммы, а в пустынной -19,9%.

При использовании на орошение сточных вод, содержащие в своем составе кадмий и его соединения происходит загрязнение не только верхних горизонтов, но и более глубоких почвенных слоев. При этом зона акумуляции кадмия в профиле почвы достигала до 1,5 м. Наибольшее накопление кадмия при многолетнем внесения сточных вод характерно для верхних слоев почвы 020 и 20-40 см. В этих слоях среднее содержание кадмия в аллювиальной почве было выше ПДК (1,3 ПДК), а в пустынной почве соответствовало уровню ПДК. В целом в профиле аллювиальной почвы глубиной 1,5 м общее содержание кадмия было выше ПДК (1,1 ПДК), а в пустынной почве - 0,89 ПДК. Трехлетнее орошение сточными водами повышало содержание кадмия, но его значения были значительно ниже ПДК и в слое почвы 0-150 см составляли 0,7 ПДК. При многолетнем орошении сточными водами происходило загрязнение почв подвижными соединениями. В аллювиальной почве в слое 0-40 см их содержание превышало ПДК (1,1 ПДК), а в пустынной - 0,9 ПДК. При трехлетнем орошении заметного загрязнения почв подвижными соединениями кадмия не наблюдалось. В составе соединении только18-20% кадмия находилось в виде подвижных соединений, которые могут легко использоваться растениями. При многолетнем внесении сточных вод подвижными соединениями кадмия загрязненным был слой до глубины 100 см в аллювиальной почве и до 60 см в пустынной почве. Соединения кадмия с органическим веществом составляли 14-18% от фракционного состава. Основная абсолютная масса кадмия находилась в связанных соединениях осадочной и остаточной форм (63-68% от суммы соединений).

Орошение сточными водами повышало в почве содержание свинца. В аллювиальной почве в слое 0-20 см общее содержание свинца, по сравнению с контролем, при трехлетнем орошении сточными водами увеличивалось на 13%, а при многолетнем орошении - на 62%. При многолетнем орошении сточными водами был загрязнен свинцом пахотный слои почвы выше допустимых концентраций - до 1,2 ПДК, а также слой почвы 20-40 см (30,2 мг/кг при ПДК=30 мг/кг), а при трехлетнем орошении его содержание было ниже ПДК на 20,3%. В пустынной почве содержание свинца в слое 0-20 см составляло 0,68 ПДК при трехлетнем орошении сточными водами и 0,84 ПДК при многолетнем внесении сточных вод. Высокие концентрации были определены и подвижных для соединений свинца. Так, в аллювиальной почве в слое 0-20 см наибольшее загрязнение подвижными соединениями свинца отмечено при многолетнем внесении сточных вод. Их содержание было выше контроля в 2,6 раза и выше ПДК на 15,5%. В пустынной почве, по сравнению с контролем, при многолетнем орошении сточными водами содержание подвижного свинца

увеличилось на 67,6% и произошло загрязнение пахотного слоя почвы выше ПДК на 0,2 мг/кг.

Связанные соединения органического свинца возрастают при многолетнем внесении сточных вод с 9,8% до 23,0% от суммарного количества, а в пустынной почве концентрация увеличивалась в 2,2-3,2 раза. Более высокое содержание этих соединений при многолетней утилизации сточных вод обусловлено закреплением их органическим веществом, поступающим в почву со сточной водой. Труднорастворимые минеральные соединения, представленные осадочной и остаточной фракциями составляли 55-77% от суммы весх соединений. При орошении сточными водами концентрация соединений свинца, представленных осадочными и остаточными формами увеличивалась на 20,9%.

6. Содержание ТМ в среднем за три года (2008-2010 гг.) в слое почвы 0-60 см, мг/кг

Тип почвы Номер Тяжелые металлы

варианта гп Си са РЬ № Со

Общее содержание

Аллювиальная 1 30,3 27,6 0,95 15,4 26,2 21,3

2 36,9 33,5 1,29 20,4 30,6 27,5

3 75,4 48,6 2,46 30,5 43,3 41,6

Пустынная желто- 1 21,0 20,8 1,06 15,1 23,6 17,9

бурая почва 2 31,3 24,3 1,36 16,8 26,9 23,1

3 63,9 38,7 1,96 17,4 35,7 36,7

ПДК 100 55 2.00 30 85 50

ОДК 55-220 33-132 0,5-2,0 32-130 20-80 16-24

Подвижные соединения

1 0,70 1,66 0,23 2,50 2,10 1,90

Аллювиальная 2 1,33 1,96 0,24 2,93 2,43 2,57

3 4,70 2,61 0,50 4,38 3,10 3,90

Пустынная желто- 1 0,70 1,47 0,22 1,57 1,43 1,93

бурая почва 2 1,27 1,93 0,27 2,37 1,90 2,67

3 3,80 2,33 0,41 3,03 2,90 4,03

ПДК 23 3 0,5 6 4 5

В слое почвы 0-60 см (табл. 6) при многолетнем орошении сточными водами общее содержание цинка, меди, никеля и кобальта и их подвижных соединений не превышало ПДК и находилось в пределах ОДК. В вариантах многолетнего орошения городскими сточными водами отмечалось загрязнение почвы соединениями Сс1 и РЬ и в слое 0-60 см. Так, на аллювиальных почвах в слое 060 см общее содержание кадмия при многолетнем орошении превышало ПДК на 23%, а подвижных соединений - достигало его уровня (0,5 мг/кг).

В пустынной почве в слое почвы 0-60 см общее содержание кадмия при многолетнем внесении сточных вод практически соответствовало уровню ПДК. Содержания подвижных соединений кадмия в пустынных почвах, при многолетнем орошении сточными водами составляла 0,82 ПДК.

Содержание свинца в слое почвы 0-60 см также было высоким. В аллювиальных почвах общее содержание свинца при многолетием орошении сточными водами на 1,6% превышало ПДК, а содержание подвижных соединений было ниже ПДК на 27%. Концентрация свинца при трехлетнем орошении было значительно ниже ПДК.

В целом, отмечается рост валового содержания ТМ и подвижных соединений по мере увеличения длительности применения для орошения сточных вод, и наибольшее их содержание отмечается при многолетнем внесении стоков. При этом уровень их содержания в почве заметно повышается относительно контроля.

Для анализа относительного изменения содержания тяжелых металлов при внесении сточных вод определялись коэффициенты концентрации Кс. По значению Кс выделены следующие убывающие ряды тяжелых металлов по валовому их содержанию в слое почвы 0-60 см по вариантам опыта: Вариант 2 Сс1 > РЬ > Со > Мп > Ъъ > Си > № > Ре

Хп > Со > Сё > Мп > Си > Ре > № > РЬ Вариант 3 С<3 > Ъл > РЬ > Си > № > Мп > Со_>£е

Ха >Со>Си >Сё>Ре>Мп>№>РЬ

Примечание: числитель - аллювиальная, знаменатель - пустынная почва.

Согласно полученным данным под действием внесения сточных вод на аллювиальных почвах в максимальной степени повышается содержание кадмия, цинка, свинца и кобальта, а в минимальной - железа, марганца и никеля.

Следует отметить, что влияние внесения сточных вод на подвижные формы тяжелых металлов проявляется в более контрастном изменении. Согласно максимальным значениям Кс подвижные соединения тяжелых металлов, в зависимости от длительности внесения сточных вод, располагаются в следующие убывающие ряды:

Вариант 2 Хп > Ре > Со > Мп > Си > РЬ > № > Сё

Хп > РЬ > Со > № > Си > Мп > С(1> Ре Вариант 3 Хп > Бе > Сс1 > Со > РЬ > Си > Мп > №

Хп > Со > № > РЬ > Сё > Си > Мп > Бе

Примечание: числитель - аллювиальная, знаменатель - пустынная почва.

Обращает на себя внимание повышенный уровень в почве содержания подвижного цинка и пониженный уровень подвижных соединений никеля, железа и марганца при многолетнем внесении городских сточных вод.

Таким образом, содержание тяжелых металлов в слое почвы 0-60 см при многолетнем внесении городских сточных вод существенно повышалось, но загрязнения этого слоя почвы по большинству тяжелых металлов выше допустимых уровней, не происходило за исключением кадмия по валовому содержанию и подвижным соединениям и общего содержания свинца, что указывает на необходимость нормированного внесения сточных вод.

Самое высокое содержание тяжелых металлов за исключением С<1 наблюдалось в верхнем слое (0-20 см), среднее - на глубине 20-40 см, и самое низкое содержание - на глубине 100-150 см от поверхности почвы. Это указывает на то, что накопление металлов в обрабатываемом слое почвы происходит в результате биологической аккумуляции их к поверхности почвы с помощью растений. Кроме того, в пределах почвенного профиля тяжелые металлы имеют тенденцию к накоплению в богатом органическим веществом верхнем горизонте из-за сильной адсорбционной способности гуминовых кислот. В случае с С<1 его концентрация остается высокой в слое 0-100 см.

Соединения кадмия являются наиболее растворимыми по сравнению с остальными тяжелыми металлами, подразумевая то, что он выщелачивается более чем другие металлы под воздействием различных свойств почв. Но при увеличении щелочности уменьшается адсорбция С<1, вероятно из-за антагонизма ионов Са2+ и М£2+.

В результате исследований профиля аллювиальной и пустынной почв, было выявлено, что самые высокие концентрации 2п, Си, N0, РЬ находились в верхних слоях (0-20 и 20-40 см) почв. При этом содержание тяжелых металлов возрастало пропорционально количеству сточных вод, применяемых на орошение.

Значительное количество металлов уходит в нижележащие слои почвы или за пределы зоны корневой системы растений в течение многолетнего внесения сточных вод, содержащих ионы металлов. Различия в степени нисходящего движения металлов зависят от объема внесенных сточных вод, гранулометрического состава почв, степени воздействия орошения на почвы, а также от продолжительности использования городских сточных вод.

Таким образом, после трех лет орошения сточными водами не наблюдается заметного загрязнения почв тяжелыми металлами, а при длительном периоде их использования отмечается максимальное накопление тяжелых металлов в почве. В целом, применение городских сточных вод в течение многолетнего периода увеличило количество потенциально опасных тяжелых металлов {1п, Си, С<1, РЬ, Со, N1), что может привести к превышению естественных концентраций металлов в почве. В связи с этим целесообразно вводить цикличное орошение, т.е. орошение с периодической подачей сточных и грунтовых или речных вод. Это значительно снизит риски возможного загрязнения почв и растительной продукции.

В четвертой главе рассмотрено влияние многолетнего орошения сточными водами на питательный режим почв, урожайность и качество кукурузы её загрязнение металлами. Орошение сточными водами способствовало улучшению питательного режима аллювиальных и пустынных почв. Содержание питательных элементов в почве после орошения сточными водами заметно увеличивалось, по сравнению с поливом речной или грунтовой водой (табл. 7). Однако в контроле происходит уменьшение питательных элементов в почве. В аллювиальной почве с многолетним орошением кукурузы городскими сточными водами на начало исследований в слое почвы 0-60 см содержание

легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия по сравнению с поливом речной водой было больше соответственно в 1,9,1,5 и 1,3

7. Содержание подвижных форм питательных элементов в почве при орошении кукурузы возделываемой на зеленую массу, мг/кг (в среднем за годы исследований)

Тип почвы Номер Начало вегетации Конец вегетации

варианта N л.г. Р205 К20 N л.г. Р2О5 1 К20

Аллювиальная 1 43,3 11,6 342 42,7 11,4 337

2 48,1 12,3 349 81,3 12,9 355

3 87,0 18,1 478 120,5 18,3 482

Пустынная 1 26,8 7,50 188 24,8 7,10 179

2 29,9 8,20 203 77,1 8,70 210

3 54,9 13,7 273 96,4 14,3 291

раза. В целом при орошении сточными водами в наибольшей степени увеличивалось содержание азотистых соединений, меньше подвижного фосфора, а в наименьших количествах содержание обменного калия. Это обусловлено особенностями агрохимических свойств аллювиальных и пустынных почв, а также химическим составом сточных вод.

По результатам обработки данных полевого опыта методом регрессионного анализа нами получены зависимости доступных питательных элементов в верхнем слое почвы (0-30 см) Аллювиальная почва:

для азота У = 68,9 - 0,15 X, +0,06 Х2, R2= 0,92;

для фосфора У = 10,0 - 0,005 Xi +0,04 Х2, R2= 0,96;

для калия У = 171,18+0,31 X, +0,47 Х2; R2 = 0,94 Пустынная почва:

для азота У = 12,6+0,46 X, +0,14 Х2 R2= 0,93;

для фосфора У = 17,96+1,25 Xj - 0,23 Х2; R2= 0,96;

для калия У =242,78 - 0,12 X, -0,06 Х2, R2= 0,95

где У - содержание доступных элементов питания в конце вегетационного периода в верхнем слое почвы 0-30 м, мг/кг;

X, - исходное содержание питательных элементов в слое почвы 0-30 см,

мг/кг;

Х2 - количество питательных веществ, поступивших в почву вместе с оросительной водой, кг/га.

Таким образом, орошение кукурузы, возделываемой на зеленую массу, сточными водами на аллювиальных и пустынных почвах оказывает положительное влияние на питательный режим почв. Количество питательных веществ, поступающих в почву вместе со сточными водами, обеспечивает оптимальный баланс питательных элементов в почве.

Орошение сточными водами заметно повышало урожайность зеленой массы кукурузы по сравнению с речными и грунтовыми водами (табл. 8). В среднем за три года на аллювиальных почвах наибольшая урожайность зеленой массы кукурузы получена при многолетнем орошении сточными водами и составляла 76,5 т/га, что больше контроля на 10,8 т/га или на 16,4%. При трехлетнем

орошении городскими сточными водами урожайность зеленой массы кукурузы была больше контроля на 4,6 т/га или на 7% и составляла 70,3 т/га, против 65,7 т/га при поливах речной водой. На пустынных почвах высокая урожайность также получена при многолетнем внесении сточных вод (в среднем за три года 70,1 т/га) и была больше контроля на 9,5 т/га или на 15,7%. При поливах сточными водами в течение трех лет урожайность зеленой массы кукурузы была выше контроля на 3,6 т/га или на 5,9%. В опыте такая тенденция сохранялась в течение трех лет исследований.

8.Урожайность кукурузы, возделываемой на зеленую массу, при утилизации сточных __вод г. Александрия за 2008-2010 г.г., т/га_

Номер 2008 г. 2009 г. 2010 г. Среднее за Отклонение от контроля

варианта три года т/га %

Аллювиальные почвы

1 66,9 64,3 65,8 65,7 - 100

2 68,8 70,6 71,4 70,3 4,6 107,0

3 77,6 75,2 76,8 76,5 10,8 116,4

НСР 05, т/га 1,54 3,27 3,36 - - -

Пустынные почвы

1 61,3 58,4 62,1 60,6 - 100

2 65,8 62,3 64,5 64,2 3,6 105,9

3 71,4 68,2 70,7 70,1 9,5 115,7

НСР 05, т/га 3,18 3.04 3,16 - - -

Повышение урожайности при поливах сточными водами по сравнению с речными или грунтовыми водами связано с наличием в сточных водах большого количества макро- и микроэлементов. Кроме того, при орошении сточными водами поступление питательных элементов в почву и растения происходило постоянно при каждом поливе, т.е. отмечалось дозированное внесение доступных питательных веществ вместе с оросительной водой во все основные фазы роста и развития растений. При этом повышение урожайности зеленой массы кукурузы на аллювиальных почвах по сравнению с пустынными обусловлено более высоким ее естественным плодородием.

Городские сточные воды оказывали положительное влияние на содержание питательных элементов в зеленой массе кукурузы и не загрязняли ее нитратами выше ЦЦК. В среднем за три года при трехлетнем орошении сточными годами, по сравнению с контролем в кормовой массе, возделываемой на аллювиальных почвах, увеличивалось содержание переваримого протеина на 4,0%, каротина -на 9,2%, сахара - в 1,05 раза, золы - 1,02 раза, азота - 1,05 раза, фосфора - 1,07 раза, калия - в 1,05 раза и кальция - в 1,04 раза, а на пустынных почвах - на 4%; 8,8%; в 1,04 раза; 1,03 раза; 1,05 раза; 1,04 раза; 1,04 раза и 1,05 раза соответственно.

При многолетнем орошении сточными водами на аллювиальных почвах эти показатели соответственно возросли на 6,8%; 11,0%; в 1,10 раза; 1,05 раза; 1,15 раза; 1,11 раза; 1,08 раза и 1,08 раза, а на пустынных почвах - на 7,6% по

протеину, на 11,8% по каротину, в 1,08 раза по сахару, 1,06 раза по золе, 1,11 раза по азоту, 1,08 раза по фосфору, 1,06 раза по калию и 1,11 раза - по кальцию. Содержание клетчатки изменялось в незначительных пределах 26,327,8% как по вариантам опыта, так и в зависимости от почвенных условий. Отношение Са/Р было благоприятное (1,7-1,8). В целом кормовая масса кукурузы по питательной ценности соответствовала принятым зоотехническим стандартам. Следует отметить, что более высокой питательной ценностью обладала зеленая масса кукурузы, возделываемая на аллювиальных почвах, с более высоким потенциальным плодородием. Содержание нитратов в зеленой массе кукурузы при поливах сточными водами в течение первых трех лет по сравнению с контролем увеличивалось на 69,6% и составляло 0,57 ЦЦК на аллювиальных почвах и на 79,1% на пустынных почвах (0,67 ПДК) а при многолетнем внесении стоков - в 2,5 раза, как на аллювиальных, так и на пустынных почвах, что составляет 0,85 ПДК и 0,93 ПДК соответственно.

Орошение сточными водами приводило к повышению содержания тяжелых металлов в зеленой массе кукурузы. При этом отмечалась тенденция закономерного накопления тяжелых металлов в зеленой массе кукурузы при увеличении длительности внесения сточных вод (табл. 9). Их содержание в зеленой массе кукурузы при ее возделывании на аллювиальных почвах было больше примерно в 1,5-2,0 раза, по сравнению с пустынной почвой. Эти особенности унаследованы из слагающих почв, почвообразующих пород и длительности их использования.

9. Содержание тяжелых металлов в зеленой массе кукурузы в аллювиальной и пустынной почвах в среднем за 2008-2010 гг., мг/кг воздушно-сухого вещества_

Номер варианта Fe Мп Zn Си Cd РЬ № Со

Аллювиальная почва

1 68,3 13,5 3,63 1,33 0,12 1,0 0,75 0,23

2 77,8 15,6 4,43 1,57 0,20 1,66 1,53 0,45

3 86,2 17,6 5,69 1,94 0,37 2,96 2,59 0,85

Пустынная желто-бурая почва

1 32,3 13,8 3,49 0,21 0,09 0,72 0,34 0,12

2 35,6 14,5 3,64 0,24 0,17 1,00 1,06 0,28

3 45,3 15,5 4,40 0,28 0,32 1,59 1,53 0,47

МДУ 100 85 50 30 0,3 5,0 3,0 1,0

При орошении сточными водами в кормовой массе кукурузы содержание таких тяжелых металлов как Мп, 7.п, Си и РЬ было значительно ниже МДУ.

Интенсивность поглощения Бе, №, Со растениями заметно увеличивалась, и в кормовой продукции отмечалось более высокое их содержание. При многолетнем орошении сточными водами в кормовой продукции, возделываемой на аллювиальных почвах, содержание этих металлов также было ниже МДУ - (0,85-0,86 МДУ), а на пустынных почвах еще ниже - (0,450,51 МДУ). Содержание кадмия в кормовой продукции при орошении сточными водами накапливалось в наибольшем количестве. При внесении

сточных вод в первые три года орошения, содержание кадмия в зеленой массе кукурузы было в 1,7-2,0 раза больше, чем в контроле, но не превышало МДУ -(0,57-0,67 МДУ). Однако, при многолетнем внесении сточных вод содержание Сс1 в кормовой массе превышало максимально допустимый уровень и составляло 1,23 МДУ на аллювиальных почвах и 1,07 МДУ на пустынных почвах. В целом зеленая масса в варианте многолетнего орошения сточными водами сильно загрязнена кадмием и в чистом виде мало пригодна для кормления животных. Поэтому зеленую массу необходимо подвергнуть предварительной обработке и смешивать с другими кормами. Полученные данные, особенно по накоплению кадмия, свидетельствуют о необходимости нормированной подачи сточной воды экологически допустимыми нормами и целесообразности проведения орошения сточными водами в течение ограниченного периода лет с последующим проведением поливов речной водой. Это позволит значительно снизить риски возможного загрязнения растениеводческой продукции.

Нами был проведен корреляционно-регрессионный анализ зависимости концентрации тяжелых металлов в кормовой продукции от содержания их подвижных форм в почве. Уравнения линейной регрессии для цинка на аллювиальных почвах при трехлетнем орошении сточными водами: У = - 1,66 + 4,58Х; г = 0,99; У = 0,49+ 1,1 IX; г = 0,97. На пустынных почвах соответственно: У = 1,51 + 1,68Х; г =0,96; У = 0,89 + 0,92Х; г = 0,99.

где У - содержание тяжелого металла в растительной продукции; X - содержание тяжелого металла в почве. В пятой главе дана оценка энергетической, эколого-экономической и экономической эффективности возделывания кукурузы на зеленую массу при орошении сточными водами. По показателям энергетической оценки орошения кукурузы на зеленую массу эффективно как при поливах грунтовыми или речными водами, так и сточными водами. Применение сточных вод повышало коэффициент энергетической эффективности на аллювиальных почвах с 2,09 до 2,18 и 2,35 соответственно при трехлетнем и многолетнем орошении, а на пустынных почвах - с 1,87 до 2,08 и до 2,20.

В связи с предотвращением ущерба от сброса в водные объекты загрязняющих примесей сточных вод эколого-экономический эффект составил 23,2 долл./га и 28,6 долл./га соответственно для аллювиальных и пустынных почв.

При возделывании кукурузы на зеленую массу, чистый доход, по сравнению с контролем на аллювиальных почвах, увеличился от 632 долл./га до 703 и 790 долл./га соответственно при трехлетнем и многолетнем орошении сточными водами, или на 10,7% и 24,1%, а на пустынных почвах - с 384 до 417 и 467 дол/га, или на 8,6% и 21,6% соответственно. В целом с учетом энергетической оценки и эколого-экономического эффекта использование городских сточных вод на орошение кукурузы, возделываемой на зеленую массу, является экономически выгодным мероприятием.

Выводы

1. В условиях острого дефицита водных ресурсов в Египте сточные воды вне зоны влияния р. Нил являются дополнительным к грунтовым водам источником воды для орошения сельскохозяйственных культур. В результате многолетнего применения сточных вод, происходит увеличение мощности пахотного горизонта и содержание гумуса, усиливаются процессы засоления почв. Аллювиальные почвы по содержанию солей приблизились к уровню среднего засоления, а пустынные - перешли в разряд среднезасоленных. Для устранения дефицита водопотребления кукурузы и поддержани благоприятного водного режима на аллювиальной почве оросительная норма за 10 поливов составляет 6800 м3/га а на пустынной почве за 11 поливов - 8353 м3/га

2. При орошении сточными водами аллювиальных и пустынных почв происходит накопление всех форм соединений тяжелых металлов (Ре, Мп, Ъп, Си, Со, N1, С(3, РЬ). Их содержание существенно увеличивалось при многолетнем внесении сточных вод и аккумулировалось в наибольших количествах в верхнем слое 0-20 см, за исключением кадмия, содержание которого остается высоким в слое почвы 0-100 см. При многолетнем орошении сточными водами в слое почвы 0-20 см в фракционном составе тяжелых металлов содержание подвижных соединений (обменных и сорбированных) изменялось в пределах от 6 до 24 %, связанных с органическим веществом - от 3 до 33% , труднорастворимых соединений осадочной и остаточной формации от 47 до 91% от суммы всех соединений в зависимости от металла, почвы и длительности возделываемой растительности.

3. Орошение сточными водами в течение первых трех лет не приводило к загрязнению почв тяжелыми металлами. При многолетнем орошении сточными водами в слое 0-20 см общее содержание Ъп, Си, Сё и РЬ в аллювиальных почвах, а С<1 в пустынных было высоким и превышало значения ПДК. Подвижными соединениями Сё и РЬ были загрязнены выше ПДК аллювиальные почвы, а РЬ - пустынные. Загрязнение почв выше значений ПДК отдельными металлами не ограничивалось слоем 0-20 см. В слое 0-40 см валовое содержание Сё и РЬ и подвижных соединений Сё в аллювиальных почвах, а также валовое содержание Сё в пустынных превышало уровень ПДК. В слое почвы 0-60 см отмечалось загрязнение аллювиальных почв только соединениями Сс1.

4. При орошении сточными водами распределение тяжелых металлов, за исключением Сё, вниз по профилю почвы по их концентрации можно разделить на три уровня. Самое высокое содержание тяжелых металлов отмечалось в слое 0-20 см, среднее - на глубине 20-40 см и низкое в слое 100150 см, а для С<1 0-20, 60-80 и 100-150 см соответственно, что обусловлено естественной циркуляцией, растениями, распределением гумуса, структурой и свойствами почв и периодом их освоения. Накопление тяжелых металлов в профиле почвы повышается пропорционально периоду орошения земель сточными водами.

5. Питательный режим элювиальной и пустынной желто-бурой почвы при многолетнем (20 лет) орошении сточными водами существенно улучшился как по валовому содержанию, так и по доступным для растений соединениям. По сравнению с контролем, в слое 0-30 см содержание легкогидролизуемого азота увеличилось в 2 раза подвижного фосфора в 1,6-2 раза весной и обменного калия в 1,4-1,6 раза. Положительный баланс и улучшение питательного режима почв отмечалось также при трехлетнем орошении сточными водами.

6. Орошение кукурузы возделываемой на зеленную массу в среднем за годы исследований повышало урожайность по сравнению с контролем на аллювиальных почвах с 66 до 70 т/га или на 7% при трехлетнем внесении стоков и до 77 т/га или на 16% при многолетнем их внесении. На пустынной желто-бурой почве урожайность увеличивалось с 61 до 64 т/га и до 70 т/га соответственно при трехлетнем и многолетнем орошении сточными водами или на 5,9 и 15,7%. Орошение сточными водами благоприятно сказывалось на питательной ценности кормовой массы кукурузы. Содержание нитратов в зеленой массе кукурузы было ниже ПДК.

7. Многолетнее внесение сточных вод по сравнению с контролем повышало содержание тяжелых металлов в зеленной массе кукурузы. Однако их количество не превышало ПДК, за исключением Сс1, содержание которого при многолетнем орошении сточными водами было в 1,1-1,2 раза выше ПДК как в аллювиальной, так и пустынной почвах. Определены коэффициенты биологического поглощения тяжелых металлов зеленой массом кукурузы. Полученные данные по содержанию тяжелых металлов особенно кадмия, свидетельствуют необходимости регулирования продолжительности и норм подачи сточной воды и целесообразности проведения цикличного орошения позволяющего значительно снизить риски возможного загрязнения растительной продукции.

8. Орошение кукурузы сточными водами в первые три года и при многолетнем их внесении с учетом энергетической оценки и эколого-экономического эффекта обеспечило значительный экономический эффект, больший, чем при поливах речной или грунтовой водой. Коэффициент энергетической эффективности достигает максимальных значений при многолетнем орошении сточными водами и составил 2,20-2,35. При поливах сточными водами годовой эколого-экономический эффект составил 23,2-28,6 долл./га. Наибольший чистый доход был получен при многолетнем орошении сточными водами и в среднем составлял 790 и 467 долл./га, соответственно при возделывании кукурузы на аллювиальных и пустынных почвах.

Рекомендации производству

1. На орошаемых угодьях вне зоны влияния р. Нил в качестве дополнительного источника оросительной воды рекомендуется использовать нормативно очищенные городские сточные воды. Однако, многолетнее орошение (20 лет и более) сточными водами приводит к загрязнению почв и

растительной продукции. Поэтому для предотвращения загрязнения почв наиболее опасными тяжелыми металлами Cd, Pb, Си, Zn, Ni, Со рекомендуется ограничено использовать сточные воды с применением экологически безопасной технологии цикличного орошения, основанной на периодической подаче сточных вод экологически безопасными нормами в течение 4-5 лет и грунтовой или речной водой в течение 2-3 лет, что значительно снизит риски возможного загрязнения почв и растительной продукции.

2. При поливах сточными водами необходимо вести постоянный контроль за содержанием тяжелых металлов в почвах и сточных водах.

3. Результаты исследований имеют экологическое значение. Они позволяют прогнозировать процессы накопления и трансформации соединений тяжелых металлов, удерживаемых различными почвенными компонентами в зависимости от длительности использования городских сточных вод.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Пивень Е.А., Гома Б.С., Мабрук X. И.М. Загрязнение почв тяжелыми металлами. Инновационные процессы в АПК // Сборник статей 2 международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых и аспирантов и студентов посвященной 50-летию образования РУДН. М.: РУДН, 2010. С. 362-364.

2. Гома Б.С. Влияние многолетнего внесения сточных водах г. Александрия на загрязнение почв тяжелыми металлами. Инновационные процессы в АПК // Сборник статей 1 международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых и аспирантов аграрных вузов РФ. М.: РУДН, 2009. С. 61-63.

3. Шуравилин A.B., Чернуха, Н.И., Гома Б.С. Влияние многолетнего орошения городскими сточными водами на загрязнение почв тяжелыми металлами в условиях Египта // Доклады РАСХН. 2010. № 6. С.42-43.

4. Гома Б.С., Шуравилин A.B., Чернуха, Н.И. Влияние многолетнего орошения городскими сточными водами на питательный режим почв Египта // Вестник РАСХН. 2010. № 6. С. 35.

5. Бушуев H.H., Шуравилин A.B., Гома Б.С. Фракционный состав тяжелых металлов в почвах Египта при многолетнем орошении городскими сточными водами // Плодородие. 2010. № 6(57). С. 41-43.

6. Гома Б.С., Чернуха Н.И., Шуравилин A.B., Елеаиед С. М. Формирование водно-солевого режима почв при многолетнем орошении городскими сточными водами в условиях Египта.// Вестник РУДН. Сер. Агрономия и животноводство. 2010. № 4. С. 38-46.

7. Мажайский Ю.А., Шуравилин A.B., Гома Б.С., Пивень Е.А. Содержание и формы соединений тяжелых металлов в почвах Египта при поливе сточными водами // Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий. Сб. Научн. Трудов. Рязань: Мещерский филиал ГНУ ВНИШГИМ, 2010. С. 517-528.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Формат 60х841/|б. Усл. печ. л. 1,4 Тираж 100 экз. Заказ 727.

Издательство РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Гома Ботхина Саад Мохамед Али

Введение

Глава 1. Современные проблемы утилизации сточных вод и их влияние на химическое загрязнение почв, агрохимические свойства, урожайность и качество сельскохозяйственной продукции.

1.1. Деградационные процессы, происходящие в природной среде при загрязнении тяжелыми металлами

1.2. Загрязнение почв тяжелыми металлами при утилизации сточных вод

1.3. Влияние совместного действия тяжелых металлов на почвенный и растительный покров

1.4. Влияние орошения сточными водами на питательный режим почв и урожайность сельскохозяйственных

1.5. Тяжелые металлы в растениях

Глава 2. Объекты, условия и методика проведения исследований

2.1. Природные и хозяйственные условия Египта

2.2. Характеристика почв опытных участков

2.3. Схема опыта, объекты и методика исследований

2.4. Агротехника возделывания кукурузы на зеленую массу

2.5. Орошение кукурузы, возделываемой на зеленую массу

Глава 3. Влияние утилизации городских сточных вод на загрязнение почв и растений кукурузы

3.1 .Химический состав городских сточных вод и наличие в них загрязнителей

3.2. Агроирригационная и санитарно-бактериологическая оценка городских сточных вод, используемых для орошения кукурузы

3.3. Влияние многолетнего внесения сточных вод на грунтовой состав тяжелых металлов, их содержание и распределение в почве

4. Питательный режим почв, урожайность кукурузы, возделываемой на зеленую массу и качество получаемой продукции

4.1. Питательный режим почв при поливах городскими сточными водами

4.2. Урожайность кукурузы, возделываемой на зеленую массу и затраты оросительной воды

4.3. Химический состав зеленой массы кукурузы и ее питательная ценность

4.4. Содержание тяжелых металлов в зеленой массе кукурузы

Глава 5. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания кукурузы на зеленую массу в условиях многолетнего орошения городскими сточными водами

5.1. Энергетическая оценка возделывания кукурузы на зеленую массу при орошении сточными водами

5.2. Эколого-экономическая эффективность использования сточных вод для орошения кукурузы на зеленую массу

5.3. Экономическая оценка орошения кукурузы на зеленую массу сточными водами

Выводы

Рекомендации производству

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние многолетнего внесения сточных вод г. Александрия (Египет) на загрязнение почв тяжелыми металлами, питательный режим, урожайность и качество кукурузы, возделываемой на зеленую массу"

Актуальность темы. К тяжелым металлам относятся более 40 химических элементов, масса атомов которых превышает 50 а.е.м. При фоновом их содержании в почвах их называют микроэлементами, т.е. необходимыми, хотя и в очень малых количествах, элементами питания для биоты. В естественных условиях тяжелые металлы (ТМ) встречаются во всех объектах окружающей среды и являются одним из основных компонентов антропогенного её загрязнения. Постоянными источниками поступлений тяжелых металлов в почву и растения, наряду с другими загрязнителями, являются используемые в сельскохозяйственном производстве минеральные и органические удобрения, химмелиоранты, пестициды, другие агрохимикаты, а также сточные воды.

Техногенные сбросы в водоисточники из очистных сооружений увеличивают концентрацию тяжелых металлов в воде, что нарушает экологическое равновесие в природных системах. В сточных водах тяжелые металлы находятся в виде простых и комплексных ионов, а также молекулярных соединений и органоминерального происхождения. Кроме этого тяжелые металлы присутствуют в дисперсной и сорбированной фазах взвешенных частиц и минералов.

По оценкам мирового института природных ресурсов к 1990 году объем сточных вод достиг 14100 км3, что составляет 43,5% от мирового водозабора. В Египте объем сточных вод составляет 3430 млн. м3 в год, из которых условно очищенные сточные воды составляют 650 млн. м3 или 19%, в том числе используемые 200 млн. м3 или 5,8% от общего объема стоков.

Среди сточных вод особое место занимают городские сточные воды, отличающиеся, как большим разнообразием загрязняющих ингредиентов, так и значительным варьированием химического состава. Большая часть городских сточных вод, проходит через очистные сооружения и после очистки сбрасывается в водоемы. В результате их сброса загрязняются поверхностные и подземные водные источники: увеличивается интенсивность бактериальной и вирусной нагрузки, обусловленной состоянием канализационных очистных сооружений и 4 практически отсутствием обеззараживания сточных вод. Загрязненные водные источники становятся непригодными, как для питьевого, так и технического водоснабжения, а также они теряют рыбохозяйственное значение.

Для снижения негативного воздействия сточных вод на окружающую среду необходимо совершенствовать систему очистки и предусматривать наиболее эффективное направление их утилизации. Наиболее экономически выгодной и экологически безопасной технологией доочистки городских сточных вод является использование их для орошения сельскохозяйственных культур, где очистка сточных вод достигает 100%. При этом за счет содержания органических веществ и микроэлементов в сточных водах происходит обогащение почвы питательными веществами и полезной микрофлорой, улучшается водно-воздушный режим, повышается плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

Мировой опыт сельскохозяйственного использования многих видов сточных вод показывает, что около 60% имеющихся стоков пригодны для орошения. Однако неконтролируемое использование сточных вод на орошение с целью увлажнения и удобрения почвы может привести к повышенному содержанию в почве биогенных элементов и тяжелых металлов. Это негативно сказывается на объемах и качестве получаемой продукции и на экологическом состоянии природной среды.

В условиях Египта сточные воды используются в недостаточных объемах без оценки их качества и пригодности для орошения сельскохозяйственных культур.

Практически отсутствуют исследования по многолетнему внесению городских сточных вод и их влиянию на загрязнение почв и растений тяжелыми металлами.

Имеющиеся публикации по тяжелым металлам при утилизации сточных вод посвящены в основном дикорастущим растениям. Относительно возделываемых растений вопросы изучены весьма слабо. В связи с этим изучение влияния длительности орошения сельскохозяйственных культур городскими сточными водами на химическое загрязнение почв и растений в условиях Египта является актуальной проблемой, как для защиты водных источников от загрязнения, так и 5 для воспроизводства и повышения плодородия почв, урожайности сельскохозяйственных культур при сохранении в допустимых пределах качества продукции.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследования являлась комплексная оценка многолетнего внесения сточных вод г. Александрия (Египет) и их влияние на загрязнение аллювиальных и пустынных желто-бурых почв тяжелыми металлами, питательный режим, урожайность кукурузы на зеленую массу и качество кормовой продукции.

Для выполнения поставленной цели были решены следующие задачи: 1. Изучен химический состав сточных вод, дана их агроирригационная и санитарно-гигиеническая оценка;

5. Дана оценка влияния многолетнего внесения сточных вод на урожайность кукурузы, возделываемой на зеленую массу, её загрязнение тяжелыми металлами, химический состав и качество продукции;

Научная новизна работы. Изучен химический состав сточных вод г.

Александрия (Египет), после их очистки на городских сооружениях и дана их комплексная агроирригационная и санитарно-гигиеническая оценка. Впервые выявлено влияние многолетнего внесения сточных вод, на загрязнение аллювиальных и желто-бурых почв тяжелыми металлами, питательный режим и б на растения кукурузы. Установлено поведение тяжелых металлов в системе «сточные воды — почва — растение». Определено содержание тяжелых металлов в сточных водах и почвах. Дана оценка степени загрязнения почв тяжелыми металлами при многолетнем внесении сточных вод. Изучен фракционный состав соединений тяжелых металлов в почвах. Показано, что при орошении сточными водами происходит интенсивный процесс аккумуляции всех форм соединений тяжелых металлов в верхнем слое 0-20 см аллювиальной и пустынной почв, а по таким металлам, как Си и РЬ - до 40 см и соединениям Сс1 — до 1,0 м. Выявлено, что групповой состав тяжелых металлов изменяется в зависимости от металла, продолжительности внесения сточных вод и почвенных условий. Определены пределы изменений соединений тяжелых металлов и их удельный вес от суммы всех соединений. Выявлено, что в их составе доминируют прочно связанные соединения осадочной и остаточной фракций . Установлены уровни накопления и распределения тяжелых металлов по слоям в аллювиальной и желто-бурой почв в зависимости от длительности внесения стоков. Отмечено, что при многолетнем внесении сточных вод (20 лет) происходит заметное накопление в почвах тяжелых металлов, и загрязнение почв по некоторым их них выше значений ПДК.

Выявлено влияние сточных вод и длительности их использования на питательный режим почв. Составлены корреляционные зависимости взаимосвязи содержания питательных элементов в почве и исходного содержания их в почве и в сточной воде. Проведена оценка накопления тяжелых металлов в растениях кукурузы; выявлены закономерности и составлены корреляционные зависимости содержания тяжёлых металлов в зелёной массе кукурузы от их содержания в почве. Изучено влияние многолетнего внесения сточных вод на урожайность кукурузы, возделываемой на зеленую массу, химический состав (в т.ч. содержание нитратов) в зеленой массе. Показано, что многолетнее орошение сточными водами приводит к загрязнению зеленой массы кукурузы кадмием.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Химический состав сточных вод прошедших очистку на сооружениях г. Александрия (Египет), их комплексная агроирригационная и санитарно-гигиеническая оценка и принципы экологической обоснованности их применения.

2. Групповой состав соединений тяжелых металлов, их распределение по слоям аллювиальной и желто-бурой почв при трехлетнем и многолетнем орошении городскими сточными водами.

3. Особенности и закономерности загрязнения аллювиальных и желто-бурых почв тяжелыми металлами и их подвижными соединениями при орошении сточными водами в зависимости от длительности их использования.

4. Питательный режим аллювиальной и желто-бурой почв при многолетнем орошении сточными водами. Корреляционные связи содержания питательных элементов в почве от их количества и в сточной воде.

5. Закономерности формирования урожайности кукурузы на зеленую массу, её загрязнение тяжелыми металлами и качество кормовой продукции в зависимости от длительности внесения городских сточных вод. Корреляционные связи содержания тяжелых металлов в продукции в зависимости от их количества в поливе.

Практическая значимость работы. Утилизация городских сточных вод на полях орошения позволяет предотвратить их сброс в природные водные источники и не допустить загрязнения их биогенными элементами и тяжелыми металлами.

Обоснована цикличная технология экологически безопасного внесения сточных вод основанная на периодической подаче сточных и грунтовых или речных вод. В острозасушливых условиях Египта при возделывании кукурузы на зеленую массу на аллювиальной почве оросительная норма составляет 6,8 тыс. м /га и на желтобурой почве - 7,8 тыс. м3/га. Прибавка урожая кукурузы, возделываемой на зеленую массу в течение первых трех лет орошения сточными водами, по сравнению с контролем (полив речной и грунтовой водой) увеличивается в среднем на 6-7% за счет поступления в почву макро- и микроэлементов со сточной 8 водой, без заметного ухудшения качества кормовой продукции. При многолетнем орошении сточными водами происходит загрязнение почв и кормовой продукции тяжелыми металлами.

Объекты и методика исследований. Объектом исследования являются сточные воды, прошедшие очистные сооружения г. Александрия, аллювиальные и пустынные желто-бурые почвы и посевы кукурузы, возделываемой на зеленую массу. Опыт закладывался в производственных условиях в соответствии с требованиями методики полевого опыта по Доспехову (1985). Лабораторные исследования по определению тяжелых металлов проводились по методикам, изложенным в работах Tessier et al (1979), Jengand and Bergserh (1992) и др. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методами математической статистики.

Личный вклад автора заключается в организации и проведении экспериментальных исследований, выполнении химических анализов оросительной воды, почвы и растений, математической обработке и в обобщении результатов теоретических и экспериментальных исследований. По результатам исследований дана оценка состояния тяжелых металлов в почвах и загрязнения ими растений при орошении сточными водами в зависимости от продолжительности их использования.

Апробация работы. Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях преподавателей, молодых ученых и аспирантов аграрных вузов РФ (РУДН) в 2009 и 2010 г.г. и ежегодно на заседании кафедры почвоведения и земледелия РУДН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 5 работы в журналах, рекомендованных ВАК России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы, и изложена на 150 страницах машинописного текста, иллюстрирована 13 рисунками и содержит 35 таблиц и 8 приложений. Список использованной литературы включает 167 источников на русском и других языках.

Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Гома Ботхина Саад Мохамед Али

Выводы

1. В условиях острого дефицита водных ресурсов в Египте сточные воды вне зоны влияния р. Нил являются дополнительным источником оросительной воды. Они характеризуются непостоянством химического состава и после их очистки обладают слабой минерализацией (1409 мг/л), щелочной реакций (рН-7,97), высоким содержанием взвешенных веществ (361 мг/л) и ХПЕС (311 мг/л), средним количеством биогенных элементов (И - 51,6, Р2О5- 10,5 и К2О - 28,7 мг/л). По ирригационным и санитарно-гигиеническим показателям сточные воды являются

178 умеренно опасными. Содержание большинства тяжелых металлов значительно ниже ПДК, за исключением кадмия и меди (0,73 и 070 ПДК), представляющих определенную экологическую опасность.

2. Орошение городскими сточными водами оказывают существенное влияние на почвенные процессы и свойства почв. В результате многолетнего орошения сточными водами произошло увеличение мощности пахотного горизонта в аллювиальной почве озерного происхождения с 0,25 до 0,30 м и в пустынной желто-бурой до 0,19 м или в 1,2 и 1,6 раз, а содержание гумуса возросло соответственно с 2,15 до 2,37 % и с 1,36 до 1,57%. При этом сумма поглощенных оснований увеличились с 41,2 до 44,2 мг.экв/100г в аллювиальной почве и с 19,5 до 22,5 мг.экв/100 г в пустынной. Однако за многолетний период орошения сточными водами усилились процессы засоления почв. Аллювиальные почвы по содержанию солей приблизились к уровню среднего засоления, а пустынные перешли в разряд среднезасоленных. По сравнению с многолетним орошением речной и грунтовой водой содержание солей увеличилось в 1,2-1,5 раза.

3. При возделывании кукурузы на зеленую массу технология орошения сточными водами включила поверхностей полив по бороздам поливными нормами от 600 до 800 м3/га. Для поддержания благоприятного водного режима на аллювиальных почвах было проведено 10 поливов со средней оросительной нормой 6800 м3/га, а на пустынной почве - 11 поливов оросительной нормой 8353 м3/га. Режим орошения кукурузы на фоне влагозарядкового полива, как при поливах речной или грунтовой водой, так и сточной водой принимался одинаковым.

4. При орошении городскими сточными водами в аллювиальных и пустынных почвах происходит накопление всех форм соединений тяжелых металлов (Fe,Mn,

Zn, Си, Со, Ni, Cd, Pb). Их содержание существенно увеличивалось при многолетнем внесении сточных вод, и они аккумулировались в наибольших количествах в верхнем слое 0-20 см, за исключением кадмия, содержание которого остается высоким в слое почвы 0-100 см. Наиболее опасными загрязнителями

179 являлись Zn, Си, Со, Сс1, РЬ. При многолетнем орошении сточными водами в слое почвы 0-20 см в фракционном составе тяжелых металлов содержание подвижных соединений (обменных и сорбированных) изменялось в пределах от 6 до 24 %, связанных с органическим веществом — от 3 до 33%, труднорастворимых соединений осадочной и остаточной формации от 47 до 91% от суммы всех соединений в зависимости от металла, почвы и длительности возделываемой растительности.

5. Орошение сточными водами в течение первых трех лет не приводило к загрязнению почв тяжелыми металлами. В верхнем слое 0-20 см аллювиальной и пустынной желто-бурой почв содержание Zn, Си, Со, №, Сё , РЬ не превышало уровней ПДК. При многолетнем орошении сточными водами в этом слое общее содержание Zn, Си, Сс1 и РЬ в аллювиальных почвах, а Сё в пустынных было высоким и превышало значения ПДК. Подвижными соединениями Сс1 и РЬ были загрязнены выше ПДК аллювиальные почвы, РЬ - пустынные. Загрязнение почв выше значений ПДК отдельными металлами не ограничивалось слоем 0-20 см. В слое 0-40 см валовое содержание Сё и РЬ и подвижных соединений Сё в аллювиальных почвах, а также валовое содержание Сё в пустынных превышало уровень ПДК. В слое почвы О-бОсм отмечалось только загрязнение аллювиальных почв подвижными соединениями Сё и их общим содержанием.

6. При орошении сточными водами распределение концентрации тяжелых металлов вниз по профилю почвы можно разделить на три уровня, за исключением Сё. Самое высокое содержание тяжелых металлов отмечалось в слое 0-20см, среднее на глубине 20-40 см и низкое в слое 100-150см, а для Сё - 0-20см , 6080см и 100-150см соответственно, что обусловлено естественной циркуляцией за счет растений, распределением гумуса, структурой и свойствами почв и периодом их освоения. Загрязнение почв потенциально опасными соединениями Zn, Си, Со, N1 и РЬ преимущественно отмечалось в слое 0-40см, а Сё — в слое 0-100см. Накопление тяжелых металлов после трех лет орошения сточными водами также не ограничивалось верхним слоем почвы 0-20см, а загрязнялся и слой почвы 20180

40см. В целом накопление тяжелых металлов в профиле почвы повышается пропорционально периоду орошения земель сточными водами.

7. Питательный режим аллювиальной и пустынной желто-бурой почвы при многолетнем (20 лет) орошении нормативно подготовленными городскими сточными водами существенно улучшился как по валовому содержанию, так и по доступным для растений соединениям. По сравнению с контролем в слое 0-30 см аллювиальной почвы содержание легкогидролизуемого азота увеличилось в 2 раза весной (от 43,3 до 87,0 мг/кг) и в 2,97 раза осенью (от 42,7 до 121 мг/кг), подвижного фосфора в 1,6 раза весной (от 11,6 до 18,1 мг/кг) и в 1,6 раза осенью (от 11,4 до 18,38 мг/кг), а обменного калия - в 1,4 раза весной (от 342 до 478 мг/кг) и в 1,43 раза осенью (от 337 до 482 мг/кг). В пустынной почве эти показатели увеличились по количеству гидролизуемого азота в 2,1 раза весной (с 26,8 до 54,9 мг/кг) и в 3,9 раза осенью (с 24,8 до 96,4 мг/кг). При этом содержание подвижного фосфора возросло в 1,9 раза весной (с 7,5 до 14,3 мг/кг) и в 2 раза осенью (с 7,06 до 14,3 мг/ кг), а обменного калия в 1,46 раза весной (с 188 до 273 мг/кг) и в 1,6 раза осенью (с 179 до 291 мг/кг). Баланс доступных питательных элементов за вегетацию при многолетнем внесении стоков был положительным, а при поливах речной или грунтовой водой — отрицательным. Положительный баланс и улучшение питательного режима почв отмечалось также при трехлетнем орошении сточными водами.

8. Орошение кукурузы, возделываемой на зеленную массу, в среднем за годы исследований повышало урожайность по сравнению с контролем на аллювиальных почвах с 65,7 до 70,3 т/га или на 7% при трехлетнем внесении стоков и до 76,5 т/га или на 16,4% при многолетнем их внесении. На пустынной желто-бурой почве урожайность увеличивалось с 60,6 до 64,2 т/га и до 70,1 т/га соответственно при трехлетнем и многолетнем орошении сточными водами или на 5,9 и 15,7 % .

9. Орошение нормативно очищенными сточными водами благоприятно сказывалось на питательной ценности кормовой массы кукурузы. По сравнению с контролем увеличивалось содержание протеина, каротина, сахара и элементов

181 минерального питания. Содержание нитратов в зеленой массе кукурузы было ниже ПДК, максимальное их количество в среднем составляло 424 и 465 мг/кг соответственно при многолетнем орошении кукурузы на аллювиальной и пустынной почвах (при ПДК =500 мг/кг).

10. Многолетнее внесение сточных вод по сравнению с контролем повышало содержание тяжелых металлов в зеленой массе кукурузы. На аллювиальных почвах в растительной продукции содержание Ъх\ увеличилось с 3,63 до 5,69 мг/кг (в 1,6 раза), Си - с 1,33 до 1,94 мг/кг (в 1,5 раза), Сё - с 0,12 до 0,37 мг/кг (в 3,1 раза), РЬ - с 1,0 до 2,96 мг/кг (в 3 раза), № — с 0,75 до 2,59 мг/кг (в 3,5 раза) и Со - с 0,23 до 0,85 мг/кг (в 3,7 раза). В продукции, возделываемой на пустынных почвах, содержание Ъъ возросло с 3,49 до 4,40 мг/кг (в 1,3 раза), Си - с 0,21 до 0,28 мг/кг (1,3 раза), Сё - с 0,09 до 0,32 мг/кг (в 3,6 раза), РЬ - с 0,72 до 1,59мг/кг (в 2,2 раза), № - с 0,34 до 1,53 мг/кг (в 4,5 раза) и Со - с 0,12 до 0,47мг/кг (в 3,9 раза). Однако их количество не превышало ПДК, за исключением Сс1, содержание которого при многолетнем орошении сточными водами было выше ПДК, как в аллювиальной, так и пустынной почвах (1,06-1,23 ПДК). Определены коэффициенты биологического поглощения тяжелых металлов зеленой массой кукурузы. Полученные данные по содержанию тяжелых металлов, особенно кадмия, свидетельствуют о необходимости регулирования продолжительности и норм подачи сточной воды и целесообразности проведения цикличного орошения, позволяющего значительно снизить риски возможного загрязнения растительной продукции.

11. Орошение кукурузы на зеленую массу сточными водами в первые три года и при многолетнем их внесении с учетом энергетической оценки и экологоэкономического эффекта обеспечило значительный экономический эффект, больший, чем при поливах речной или грунтовой водой. Коэффициент энергетической эффективности достигает максимальных значений при многолетнем орошении сточными водами и составил 2,20-2,35. При поливах сточными водами годовой эколого-экономический эффект составил 23,2- 28,6

182 долл./га. Наибольший чистый доход был получен при многолетнем орошении сточными водами и в среднем составлял 790 и 467 долл./га, соответственно при возделывании кукурузы на аллювиальных и пустынных почвах. По сравнению с трехлетним орошением и контролем он увеличился соответственно на 8,6-10,7 и 21,6-24,4 %.

Рекомендации производству

1. На сельскохозяйственных орошаемых угодьях вне зоны влияния р. Нил в качестве дополнительного источника оросительной воды рекомендуется использовать нормативно очищенные городские сточные воды. Однако, многолетнее орошение (20 лет и более) сточными водами приводит к загрязнению почв и растительной продукции. Поэтому для предотвращения загрязнения почв и растений наиболее опасными тяжелыми металлами Сё, РЬ, Си, Ъл, N1, Со рекомендуется ограничено использовать сточные воды с применением экологически безопасной технологии цикличного орошения, основанной на периодической подаче сточных вод экологически безопасными нормами в течении 4-5 лет и грунтовой или речной водой в течении 2-3 лет, что значительно снизит риски возможного загрязнения почв и растительной продукции.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Гома Ботхина Саад Мохамед Али, Москва

1. Авцын А.П., Жаворонков A.A., Риш М.А., Строчкова J1.C. Микроэлементозычеловека: этиология, классификация, органопатология.-М.:Медицина, 1991. -496 с.

2. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: Агронромиздат,1987, 142 с.

3. Антамонов М.Ю. Альтернативный подход к классификации опасности промышленных отходов// Гигиена и санитария. 1999. № 4, с. 62-64.

4. БезднинаЯ. Экологические основы водопользования. М.: ВНИИА, 2005, 224с.

5. Бескровный Ю.Г., Козинец М.В., Бойко В.И. и др. Использование сточныхвод для орошения. Киев: Урожай, 1989. - 215 с.

6. Беус A.A., Грабовская Л.И., Тихинова Н.В. Геохимия окружающей среды.-М.:1. Недра.-1976.

7. Бойко В.И., Насонов Ю.Ф. Солевой режим чернозема типичного при длительном орошении сточными водами Харькова // Влияние орошения сточными водами и навозными стоками на плодородие почвы. Сб. Научн. Трудов. М.: ВНИИГиМ. 1987. - С. 53-59.

8. Василенко В.А., Гресь В.Ф. Влияние орошения сточными водами на плодородие почв в различных природно-климатических условиях Крыма// сельскохозяйственное использование сточных вод и навозных стоков. Сб. научных трудов. -М: ВНИИГ и М, 1986, С. 125 -129.

9. Веселов Е.А. Биологические тесты при санитарно-биологическом изученииводоемов // Жизнь пресных вод СССР. Л.: изд-во АНСССР, 1954. Т.4. 4.2. с. 7-37.

10. Ю.Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов впочвах. М.: изд. АНСССР, 1952. с. 7-20. П.Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. -М., 1957. 68 с.

11. З.Виноградова Л.П. Святой князь Константин (Муромский?). К проблеме атрибуции редких иконографических изводов/ Л.П. Виноградова //Уваровские чтения V. Муром, 2003. - С. 86 - 91.

12. Власюк H.A. Физиологическое значение марганца для роста и развития растений / H.A. Власюк, З.М. Климовицкая. М.: «Колос», 1968. - 162 с.

13. Власюк H.A. Функции микроэлементов и методы их изучения в растениях / H.A. Власюк, З.М. Климовицкая // Микроэлементы в сельском хозяйстве имедицине. Киев: «Наукова Думка», 1966. - 19-30.

14. Воробьева Р.П. Влияние животноводческих стоков и соломы на свойства черноземов и урожайность с.-х. культур в условиях Кемеровской области. Автореферат дисс. канд. с-х наук. М., Российский университет дружбы народов, 2000.

15. Воробьева Р.П., Дворникова A.B. и др. Подготовка и использование на орошение сельскохозяйственных культур сточных вод Ленинградского сырком-бината Краснодарского края. Купавна, 1989. - 311 с.

16. Гармаш Г.А. Содержание свинца и кадмия в различных частях картофеля и овощей выращенных на загрязненной этими металлами почве // Химические элементы в системе почва — растение. — Новосибирск, 1982. — с. 105110.

17. Гармаш Н.Ю. Влияние тяжелых металлов на величину и качество урожая сельскохозяйственных культур: Автореферат, диссертация канд. биол. наук. -Новосибирск, 1986. 18 с.

18. Горюнова Т.А., Пузанов A.B., Мальгин М.А. Тяжелые металлы в почвах бассейна реки Алей (Алтайский край) // География и природные ресурсы. N 3. -2001.-С. 70-76.

19. Добровольский В.В. Некоторые аспекты загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами // биологическая роль микроэлементов. М: Наука, 1983. с. 44-54

20. Додолина В.Т. Использование агромелиоративного потенциала сточных вод в сельском хозяйстве// Сельскохозяйственное использование сточных вод и навозных стоков. Сб. научных трудов. М: ВНИИГиМ, 1986. - с.39-45.

21. Драчев С.М. Борьба с загрязнением рек, озер и водохранилищ промышленными и бытовыми стоками. М.: Наука, 1964. 274 с.

22. Жолдакова З.И., Красовский Г.Н., Синицина О.О. Оценка опасности загрязнения водных объектов химическими веществами для здоровья населения// Гигиена и санитария . М., 1999. № 6, с. 53-57.

23. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва растение. Новосибирск. Наука, 1991.-151 с.

24. Ильин В.Б. Элементарный химический состав растений. Новосибирск. Наука, 1985.- 129 с.

25. Ильин В.Б., Степанова М.А. Защитные возможности системы почва растение при загрязнении почвы тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде. - М.: 1980, - с. 80-85.

26. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Относительные показатели загрязнения в системе почва растение//Почвоведение, 1979, - № 11, - с.61-67

27. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Защитные возможности системы почва растение при загрязнении почвы тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде. - М., 1980. - с. 80-85.

28. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. Новосибирск. Изд-во СО РАН, 2001 - 229 с.

29. Инструктивное письмо «О выполнении работ по определению загрязнения почв» №2 02-10/51-2333 от 10.12.1990 г. -М.: Госкомприрода СССР. 11 с.

30. Инструктивно-методические указания по организации исследования загрязнения атмосферного воздуха.2002 № 404-62.

31. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. -М: Мир, 1989.-439 с.

32. Кадмий: Экологические аспекты. Женева: ВОЗ, 1994. - 160 с.

33. Кальницкий Б.Д. Минеральные вещества в кормлении животных. Д.: Агро-промиздат, 1985.- 207 с.

34. Касатиков В.А. Агроэкологические основы применения ОГСВ в качестве удобрения дисс. докт. с.-х. наук М.: МСХА, 1989. 625 .

35. Кашин В.К. Никель в растениях агроландшафтов Забайкалья // Агрохимия. -1992. -№ 11.-С. 98-106.

36. Кашин В.К., Иванов Г.М. Свинец в почвах юго-западного Забайкалья // Почвоведение. 1998. - № 12 - с. 1502 - 1508.

37. Кеннет Г. Фальчук. Нарушения метаболизма микроэлементов // Внутренние болезни. Кн. 2. М:: Медицина, 1993. - С. 451-457.

38. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Колос, 1974. 299.

39. Ковальский В.В., Андрианова Г.А. Микроэлементы в почвах СССР. — М., 1970.-179 с.

40. Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты. -Пущино, 1989.-237 с.

41. Коринец В.В. Теоретические основы системно-энергетического подхода кобработке почвы // В.В. Коринец / Ресурсосберегающие технологии обработки почв: научные основы, опыт, перспективы. Сборник научных трудов. -Курск, ВНИИЗ и ЗПЭ, 1989.-С. 101. 108.

42. Краснокутская С.П. Хром в объектах окружающей среды// О.П.Краснокутская, М.А. Кузьмич, Л.П. Выродова// Агрохимия. 1990.- № 22.- с. 128-140.

43. Красовский Г.Н. Гигиенические и экологические критерии вредности в области охраны водных объектов/Г.Н. Красовский, H.A. Егорова // Гигиена и санитария, 2000. T.N6.-C.14-17.

44. ЛарешинВ.Г.,ШуравилинА.В. Пути снижения деградации и современные технологии почвышения плодородия почв в антропогенных ландшафтах суб-тропиой и тропической зон.М.,РУДН,2008,ИОП.

45. Ляхович В.В. Редкие элементы в породообразующих минералах гранитоидов. -М.: Недра, 1972.-200 с.

46. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов . М.: Химия 1996. - 319 с.

47. Макаров В.Н. Свинец в биосфере Якутии. Якутск: Изд-во института мерзлотоведения СОР АН, 2002, 114 с.

48. Мальгин М.А. Биогеохимия микроэлементов в горном Алтае. — Новосибирск: Наука, 1978.

49. Малыгин В.В., Захарова Т.В. Оценка риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения // Экологическая безопасность и устойчивость развития регионов: Тез. докл. межрегион, научн. — практ. конф. — Рязань, 1999. с. 37-39.

50. Марауска М.К., Ваутина Д.Я., Неймане И.Я. и др. Микробиологическая деградация бесподстилочного навоза животноводческих комплексов. Микробная очистка: Тез. Докл. 1 всесоюз. конф. Киев, 1982. С. 142-143.

51. Маслов Б.С. Комплексная мелиорация: Становление и развитие. М.: РАСХН, 1998. - с. 234-245.

52. Маслов Б.С., Минаев И.В., Губер К.В. Справочник по мелиорации. М.: Рос-агропромиздат, 1989. - 384 с.

53. Мерзлая Г.Е., Береснев Б.Г., Гаврилова В.А. Агроэкологическая роль органических удобрений// Агроэкологический мониторинг и проблемы расширенного воспроизводства плодородия почв. Научные труды ВИУА. М., ВАСХ-НИЛ, ВИУА, 1991.-С. 103-110.

54. Минеев В.Г. Агрохимия в агроэкосистеме// Химизация сельского хозяйства. -1991.-№3.-с. 3-10

55. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии. М., 1988. - 283 с.

56. Минеев В.Г., Макарова А.И., Гришина Г.А. Тяжелые металлы и окружающая среда в условиях современной интенсивной химизации. Сообщение 1. Кадмий //Агрохимия. № 5. - 1981. - С.146-154.

57. Михайлова Т.А. Формирование ламинариевых фитоценозов на внесенном каменистом субстрате в Белом море // Бот. Журн 2000, Т.85, №9, с. 88

58. Мураж В. Рамамурти тяжелые металлы в природных водах. Контроль и оценка влияния. М., Мио, 1987, - 286 с.

59. Орлов Д.С., Малинина М.С., Мотузова Г.В. и др. Химическое загрязнение почв и их охрана. — М.: агропромиздат, 1991. 303 с.

60. Панин М.С. Аккумуляция тяжелых металлов растениями Семипалатинского прииртышья. Семипалатинск: ГУ «Семей». 1999. - 309 с.

61. Панин М.С. Эколого-биогеохимическая оценка техногенных ландшафтов восточного Казахстана. Алматы: изд-во «Эверо». 2000. 338 с.

62. Панкратова В.Я.Личинки и куколки комаров подсемейства chironomide фауны СССР ( Diptera, chironomide -Tendipedidae ).JI :Наука, 1993 .295 с .

63. Пекеньо Х.П., Федорищев В.Н., Скориков В.Т. Эффективность гербицидов насое в Подмосковье // АГРО 2001. № 12. С. 6-7.

64. Пейве Я.В. Биохимия почв. М.: Сельхозгиз, 1961.

65. Пейве Я.В. Эффективность микроудобрений в растениеводстве и основные закономерности распределения микроэлементов в почвах // Почвоведение. -1967. № 9. с. 77-85.

66. Пейве Я.В., Ринькис Г.Я. Полевая лаборатория для определения доступных растениям микроэлементов в почвах// микроэлементы в растениеводстве. Рига, 1958, 354 с.

67. Пронина Н.Б. Экологические стрессы (причины, классификация, тестирование, физиолого-биохимические механизмы). Москва: Изд-во МСХА, 2000. -312с.

68. Пронько, В.В. Влияние видов и доз минеральных удобрений на продуктивность зернового сорго в Поволжье / В.В. Пронько// Агрохимия.- 1989. -№ 9 -с. 27-31.

69. Райзич О.Э., Сытин В.З. Влияние орошения сточными водами г.Шевченко на агромелиоративное состояние почвы и урожай люцер-ны//Сельскохозяйственное использованию сточных вод и навозных стоков. Сб. н.тр. М: ВНИИГ и М, 1986. с. 36-39.

70. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь справочник. М.: Мысль, 1990. -637 с.

71. Романенко H.A., Саяпин В.П., Пероцкая A.C., Хижняк Н.И. Санитарные требования при использовании навоза и навозных стоков для орошения. В кн.: Санитарно- гигиенические аспекты сельскохозяйственного использования сточных вод. -М., 1981. с. 100-105.

72. Романенко H.A., Хижняк Н.И., Бобун И.И. Санитарно-эпидемиологические основы почвенной очистки сточных вод. Кишинев «ШТИИНЦА» 1993, 216 с.

73. Сает Ю.Е., Раевич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990.-335 с.

74. Сало Т.Л., Хвесик М.А. Влияние орошения городских сточных вод на мелиоративное состояние орошаемых массивов // Мелиорация и водное хозяйство. М., 1987, Сер. 4, вып. 3. С. 4-9.

75. Сводный доклад стран — членов СЭВ по теме «Гигиенические требования и использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения», Будапешт, 1973.-М.: Химия, 1973. 24 с.

76. Снакин В.В., Малярова М.А., Гурова Т.Ф. и др. Экологический мониторинг. -М.: РЭФИА, 1996.-с. 14-28.

77. Степененко СМ. Пути снижения летальности у новорожденных с порокамиразвития. С М Степененко, В.А. Михельсон, И.Д. Беляева Анестезиология и реаниматология. М.Медицина 2001. 1 .С.58.

78. Строчкова Л.С., Юрова A.B., Жаворонков A.A. Влияние никеля на организм животных и человека. Успехи соврем биол 1987;103:1: 142-155.

79. Тарасов М.Н. Принципы прогнозирования загрязнения пестицидами поверхностных вод// Гидрохимические материалы. 1991. - Т. 110. С. 130-143.

80. Тяжелые металлы в системе почва растение - удобрение/ под общ. Ред. М.М.Овчаренко. -М.: 1997. - 289 с.

81. Усманов Н.Р., Бабакаченова Т.Я., Мутавалиев А.Х. Сельскохозяйственное использование городских сточных вод в Узбекистане // Использование городских и промышленных вод для орошения. Сборник научных трудов.- М.: ВНИИССВ, 1982.-С. 109-115.

82. Усманов Н.Р., Демин В.А. Сельскохозяйственное использование сточных вод в УССР .//Гидротехника и мелиорация. М. № 2, 1977. с. 12-14.

83. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах//Под ред. Зырина. Н.Г., Садовниковой JI.K. М.: изд-во МГУ, 1985. - 208 с

84. Цинк и кадмий в окружающей среде. -М.: Наука, 1992, 200 с.

85. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. Л.: Наука, 1974. - 324 с.

86. Ягодин Б.А., Виноградова С.Б., Говорина В.В. Кадмий в системе почва -удобрения — растения животные организмы и человек // Агрохимия. 1991. №5. С. 118-131.

87. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод.2006.704с.

88. Abul Kashem, M.d. and B.R. Singh 1999. Heavy metal contamination of soil and vegetation in the vicinity of industries in Bangladesh water, air And soil pollution 115:347-361.

89. Adriano D.C. Trace elements in the terrestrial environment. Springer verlag N.Y., Berlin, Heidelberg, Tokyo. 1986. P. 15-47

90. Alloway B.J. (ed) (1995). Heavy metals in soil 2nd edition. Chapman and hall, London, UK.

91. Alloway, B.J. and A.P. Jackson 1991. The behavior of heavy metals in sewage-sludge amended soils. Sci. Total Environ. 100-151-176

92. Andersson,A. and K.D. Nilson 1976. Influence on the levels of heavy metals in soil and Plant from sewage sludge as Fertilizer. Swed. J. Agric. Res. 6:151-159.

93. Banin, A. J. Navrot, Y. Noi and D. Yoles 1981 Accumulation of heavy metals in arid-zone soils irrigated with treated sewage effluents and their uptake by Rhodes grass. J. Environ. Qual, 10:536-540

94. Bansal, R.L., V. K. Nayyar and P.N. Takkar. 1992 Accumulation and bioavailability of Zn, cu, Mn and Fe in soils polluted with industrial waste water. J. Indian soc. Soil sci. 40:796-799

95. Baxter, J.C., M. Aguiar and K. Brown 1983 Heavy metals and persistent organics at a sewage sludge disposal site. J. Environ Qual. 12:311-316

96. Beckett, P.H.T., R. D. Davis, P. Brindley and C. Chem 1979 The disposal of sewage sludge onto Farmland: the scope of the problem of toxic elements. Water pol-lut. Control 78, 419c.

97. Black,S.A.,Kronis,H. 1973fertility and toxicity of chemical sewage sludge, Preceding of the international conference on land for waste management ,Ottawa 1975.194-213.

98. Bowen, H.J.M. 1979. Environmental chemistry of the elements. A academic press, London

99. Burger D.W. Water conserving irrigation systems// Comp. proc// Inter plant ropa-gatoresoc (settlecuash), 1994 vol. 42 p. 260-266.

100. Burger H.T., survivae of Taenia saginata eggs in sawase and on pasbure process and use sewage sludge. Proc. 3, Jnt. Symp. Brighton. 1983, sept. 27-30, 1984. P. 191-201.

101. Buracu 0(ed)(1978) Geochemical prospecting of mineral ores .Ed. Tehnico , Bu-cureseti, p 246.

102. Brown G.E. Jr. Foster A.L., ostergren. J.D. Mineral surfaces and bioavailability of heavy metals: A molecular scale perspective //Proc Natl Acad sci. 1999. - v. 96. -P. 3388-3395.

103. Cajuste, L.J., R. Carrillo G., E. Cota G. and R.J. Laird. 1991. The distribution of metals from wastewater in the Mexican valley of Mezquital. Water, Air, and soil pollution 57-58:763-771

104. Campbell, W.F, R.W. Miller, J.H. Reynolds and T.M. Schreeg (1983). Alfalfa, sweet corn, and wheat responses to long-term application of municipal wastewater to cropland. J. Environ. Qual. 12:243-249.

105. Chaney, R.L. 1973 Crop and food chain effects of toxic elements in sludges and effluents, in Recycling municipal sludges and effluents on Land. PP. 129-141. National association of state universities and land Grant colleges. Washington, Dc, USA.

106. Chang A.C., A.L. Page, J. E. Warneke, M.R. Resketo, and T.E. Jones 1983. Accumulation of cadmium and zinc in barley grown on sludge treated soils: along-term field study. J. Environ. Qual. 12, 391

107. Chang, A.C, A.L. Page, J.E. Warneke and E. Grgurevic. 1984 a. sequential extraction of soil heavy metals following a sludge application. J. Environ. Qual. 13:3338

108. Chang, A.C., J.E. Warneke, A.L. Page and L.J. Lund. 1984 b. Accumulation of heavy metals in sewage sludge amended soils. J. Environ. Qual. 13:87-91

109. Chino M.K. Moriyama, H. Saito and T. Mori. 1991. The amount of heavy metals derived from domestic sourcesin Japan. Water, Air, and soil pollution 57-58: 829-837

110. Clay don, B.M., A. A. Wood and A.H. Ross 1974 Disposal of municipal sludges to agriculture. Proceedings symposium of the institute of water pollution control 74102

111. Collomb J., Baradel J. M., Thevenot M T. et al. Recovery of heleminth eggs in sludge from a wastewater treatment Plant process, and use sewage sludge. Prac. 3. Jnt. Symp. Bringhton. 1883. sept. 27-30., 1984, P. 202-207

112. Critchley, R.F. and A.R. Agg 1986. Sources and pathways of trace metals in the UK.WRC report № ER 822- M, WRC Medmenham, Marlow, uk.

113. Dossis, P. and L.J. warren. 1980. Distribution of heavy metals between the minerals and organic debris in a contaminated marine sediment, in contaminants and sediments. Ann. Arbor sci., Ann Arbor, Mich, 119.

114. Dowdy, R.H. and V.V. Volk. 1983. movement of heavy metals in soils. In D.W. Nelson, et al. (ed.). Chemical mobility and reactivity in soil systems. SSSA spec. Publ. 11. ASA and SSSA, Madison, WI.

115. Dowdy, R.H., J.J. Latterell, T.D. Hinesly, R.B. Grossman and D.L. Sullivan. 1984. Trace metal movement in a silt loam soil following 14 years of annual sewage sludge applications. P. 26. In Agronomy abstracts. ASA, Madison, WI.

116. Dudka S.M., and A. Chlopecka. 1990. Effect of soidphase speciation on metal mobility and phytoavailability in sludge-amended soil, water, Air, and soil pollution 51: 153-160.

117. Dudka, S.,M. Piotrowska and A. Chlopecka. 1994. Effect of elevated concentrations of Cd and Zn in soil on spring wheat yield and the metal contents of plants. Water, Air and soil pollution 76:333-341.

118. Dudka, S.,R. Ponce-Hernandez, G. Tate and T.C. Hutchinson 1996 Forms of Cu, Ni and Zn in soils of Sudbury, Ontario and the metal concentrations in plants. Water, Air, and soil pollution 90: 531-542.

119. Elsokkary, I. Н. and J. lag 1980. Status of some trace elements in Egyptian soils and in wheat grains. Beitrage trop land wirtsch veterinarmed 18: 35-47.

120. Gaynor, J.D. and R.L. Halstead 1976. Chemical and Plant extractability of metals and Plant growth on soils amended with sludge. Can. J. Soil sci. 56:1-8

121. Goldschmidt, V.M. (1954) "Geochemistry" oxford university press, London.

122. He Q. B. And B.R. Singh. 1994. Crop uptake of cadmium from Phosphorus fertilizers: 11. Relationship with extractable soil cadmium. Water, Air, and Soil Pollution 74: 267-280

123. Helal H.M., Ramadan M., Fleckenslein J. 1995 verleichende unter suchungezur schwermetallbelastung von kultr Pflanzen in Agypten. In VDLUFA Kongres. 1995. VDLUFA Schriftenreihe. Heft 40, 749-752

124. Hinesly, T.D., R.L. Jones, E.L. Ziegler and J.J. Tyler 1977. Effects of annual and accumulative applications of sewage sludge on assimilation of Zinc and cadmium by corn (ZeaMays L.). Environ. Sci. Techno, 11:182-188

125. Hooda P.S. and B.J. Alloway. 1994. Sorption of cdand Pb by selected temperate and semiarid soils: effect of sludge application and aging of sludgedsoils water, Air and soil pollution 74: 235-250.

126. Hooda, P.S. 1992. The behaviour of trace metals in sludge-amended soils. Ph. D. Thesis university of London, London.

127. Jenne, E.A. 1977. Trace element sorption by sediments and soils — sites and processes, in molybdenum in the environment. Vol. 2., Chappell, W.R. and Petersen, K.K., Eds., Marcel Dekker, New York, 555

128. John, M.K., C.H. Van laerhoven and H.H. Ghuah 1972. Factors affecting plant uptake and phytotoxicity of cadmium added to soils. Environ. Sci. Technol. 6: 1005-1009.

129. Johnson, R.D., R.L. Jones, T.D. Hinesley and D.L. David. 1974 selected chemical characteristics of soils, forages, and drainage water from the sewage farm serving Melbourne, Australia. U.S. Department of the Army, corps of Engineers, Washington, D.C.

130. Johnston, A.E. and R.W.Wedder. 1975. The Woburn market garden experiment, 1942-1969. Rothamstead experimental station annual report, Part II.

131. Kabata-Pendias, A. and H. Pendias 1984. Trace elements in soils and plants. CRC press, Florida, 315 pp.nd

132. Kabata-Pendias, A. and H. Pendias. 1992. Trace elements in soils and plants 2 edition. CRC press, Boca Raton, Fl.

133. Kelling, K.A., D.R. Keeney, L.M. Walsh, and J.A. Ryan. 1977. Afield study of the agricultural use of sewage sludge: III Effect on uptake and extractability of sludge borne metals. J. Environ Qual. 6:352-358

134. Kirkham, M.B. 1975 Trace elements in corn grown on Long-term sludge disposal site. Environ, sei. Technol. 9:765-768

135. Kloke A. Richwerte' 80. Orientierung sdaten fur tolerierbare Gesamtgehalte einqer element in kulturboden // Mitteilunger VDLUFA. 1980. - H. 1-3. - S.9-11.

136. Kloke A.Mitteilungen des UDLUFA. 1980. - H. 2 s. 9

137. Kuo, S.,P.E. Heilman and A.S. Baker. 1983 Distribution and forms of copper, zinc, cadmium, iron, and manganese in soils near a copper smelter. Soil sei 135: 101-109

138. Lagerwerff, J.V. 1977. Uptake of Cd, Pb and Zn by radish From soil and air. J. Soil sei. Ill: 129-133

139. Leeper, G. W. 1978 Managing the heavy metals on land Marcel Dekker, New York

140. Lindsay, W.L. 1979. Chemical Equilibrium in soils. Wiley, New York.

141. Maclean, A.J. 1976. Cadmium in different Plant species and its availability in soils as influenced by organic matter and additions of lime, Phosphorus, cadmium and zinc. Can. J. soil sei. 56:129-138

142. Mahler, R.J. F.T. Bingam and A.L. Paqe. 1978. Cadmium enriched sewage sedge application to acid and calcareous soils: effect on yield and-cadmium uptake by lettuce and chard. J. Environ. Q. 7, 274.

143. Mattigod, S.V., P.F. Pratt and E.B. Schalscha. 1985. A chemical equilibrium model for trace metal speciation and mobility in asoil irrigated with wastewater water sei. Technol. 17:133-142.

144. McBride, M.B. 1994. Environmental chemistry of soils. Oxford univ. Press, New York.

145. Metz R. Einfluss mehrjähriger Alwasserver wertung and withtinge mess-grossen der Fruchbarkeit von Boden des standorttypes Dza/R. Metz., W. Hiibne., K. Straigtr.- Feldwirtschuft, 1985 jg. 26 № 5. - P. 216-217

146. Mitchell, G.A. F.T. Bingham and A.L. Page. 1978. Yield and metal composition of lettuce and wheat grown on soils amended with sewage sludge enriched with cadmium, copper, nickel and zinc. J. Environ. Qual 7:165-170.

147. Narwal, R., P., A.P. Gupta, Anoop Singh and S.P.S. karwasra 1993. Composition of some city waste water and their effect on soil characteristics. Annals of Biology 2:239-245.

148. Nogales R.F. Gallardo-Lara, E. Benitez, J Soto, D. Hervas and A. Polo. 1997. Metal extractability and availability in asoil after heavy application of either nickel or lead in different forms. Water, Air, and soil pollution 94: 33-44.

149. Nor, Y.M. and H.H. Cheng. 1986. Chemical speciation and bioavailability of copper: uptake and accumulation by Eichornia. Environ. Toxicol. Chem. 5: 941-947

150. Ouyang, Y.D., Shinde, R.S. Mansell and W. Harris. 1996. Colloid enhanced transport of chemicals in subsurface environments: a review. Environ. Sci. Techno. 26: 189-204

151. Page A.L. 1974. Fate and effects of trace elements in sewage sludges when applied to agricultural land. USEPA. Rep. EPA 670/2 - 74 - 005 U.S. Environmental protection Agency, Cincinnati, OH.

152. Persicani, D. 1995. Analysis of leaching behavior of sludgeapplied metals in two fields soils. Water, Air and soil pollution 83:1-20

153. Phillips, I. and L. Chappled. 1995. Assessment of heavy metals contaminated site using sequential extraction, Tclp, and risk assessment techniques. Journal of soil contamination, 4 (4): 311 -325

154. Piotrowska M. and S. Dudka. 1994. Estimation of maximum permissible levels of cadmium in alight soil by using cereal plants. Water, Air, and soil pollution 73: 179-188.

155. Purves, D. 1977. Trace-Element contamination of the environment. Elsevier, Amsterdam.

156. Reddy, M.R., and S.J. Dunn, 1984. Movement of heavy metals in soil amended with sewage sludge and heavy metals. Agron. Abstr. American society of Agronomy, Madison, WI.P.34

157. Robertson W.K., M.C. Lutrick and T.L. Yuan. 1982. Heavy applications of liquid-digested sludge on three ultisols: 1. Effects on soil chemistry. J Environ. Quail, 11: 278-282.

158. Salomon, S.W. and u. Forstner. 1984. Metals in hydro cycle. Springer-verlaq, Berlin, 349

159. Sauerbeck, D.R. 1991. Plant, element and soil properties governing uptake and availability of heavy metals derived from sewage sludge. Water, Air, and soil pollution 57-58: 227-237

160. Schirado, T.,I. vergara, E.B. Schalscha and P.F. Pratt. 1986. Evidence for movement of heavy metals in asoil irrigated with untreated waste water. J. Environ Qual., 15:9-12.

161. Seabrook, B.L. 1975 land application of wastewater in Australia. The werribee farm system USEPA, Municipal const Div, Washington, D.C.

162. Sloan, J.J., R.H. Dowady, M.S. Dolan 1998. Recovery of bio-solids-applied heavy metals sixteen years after application . J. Environ. Qual. 27: 1312-1317

163. Sposito, G. 1981. The thermodynamics of soil solution. Oxford univ. press New York.

164. Sterritt, R.M. and J.N. Lester 1980. The value of sewage sludge to agriculture and effects of the agricultural use of sludges contaminated with toxic elements: a review. Sci. Total Environ. 16: 55-90.

165. Suttlle, N.F., B.J. Alloway and I. Thornton. 1975 An effect of soil ingestion on the utilization of dietary copper in sheep. J. Agric. Sci camb 84: 249-254

166. Tadesse, W.,J. W. Shuford, R.W. Taylor, D.C. Adriano and K.S. Sajwan. 1991. Comparative availability to wheat of metals From sewage sludge and inorganic salts. Water, Air, and soil pollution 55: 397-408

167. Tiller K.G. 1989. Heavy metals in soils and their environmental significance. Advances in soil science. 9: 113-142.

168. Tyler, G. A.M. Balsberg, G. Bengtsson, E. Baath and L. Tranvik. 1989. Heavy metal ecology of terrestrial plants, microorganisms and invertebrates water, Air, and soil pollution 47: 189-215

169. Wilcke, W., Dohlers, Bundt, M., Saborio, G., and Zech, W. 1995 Aluminum and heavy metal partitioning in A horizon of soils in Costa Rican coffee Plantation. J. Soil sci. 163,463-471

170. Williams, D.E., J. Vlamis, A.H. Pukite and J.E. Corey 1984. Metal movement in sludge-treated soils after six years of sludge addition: 1. Cadmium, copper, lead, and zinc. Soil sci. 137:351-359

171. Williams, D.E., J. Vlamis, A.H. Pukite and J.E. Corey. 1980. Trace element accumulation movement and distribution in the soil profile from massive applications of sewage sludge. Soil sci. 129:119-132

172. Williams, D.E., J. Vlamis, A.H. Pukite and J.E. Corey. 1985. Metal movement in sludge-treated soils after six years of sludge addition: 11 Nickel, iron, manganese, chromium, and mercury. Soil sci: 140-120-125

173. Williams, D.E., J. Vlamis, A.H. Pukite and J.E. Corey. 1987. Metal movement in sludge amended soils: A nine-year study. Soil sci 143:124-131

174. Zhu, B. and A.K. Alva. 1993 a. Distribution of trace metals in some sandy soils under citrus production. Soil sci soc Am. J. 57: 350-355/

175. Zhu, B. and A.K. Alva. 1993 b. The chemical forms of Zn and cu extractable by mehlich 1, mehlich 3, and ammonium bicarbonate DTPA extractions. Soil science 156: 251-258.среднем за три года, мг/кг1. Соединения железа

176. Номер вариан та Источник оросительно й воды Глубина , см обменные сорбинованные органические осожденные остаточные Сум ма Общая концентр ация1. Аллювиальная почва 0.20 10,0 15,1 4,2 379,0 8170,0 8568,3 7700,0

177. Речная вода (контроль) 20-40 9,2 11,3 2,2 880,0 4680,0 5573,5 4800,240.60 7,5 13,8 1,5 170,1 4580,0 4765,4 4050,060.100 3,6 4,5 1,8 80,0 3870,0 3959,9 3500,0100.150 4,2 3,1 1,0 71,2 3401,0 3480,5 2990,0

178. Многолетнее 20-40 18,3 36,4 5,0 991,8 6430,0 7463,2 7200,0внесение 40-60 14,5 24,9 1,4 270,0 4650,0 4946,5 5291,060.100 14,7 16,5 1,2 91,0 4400,0 4523,6 4920,0сточных вод 100-150 12,5 4,6 1,6 100,5 3500,0 3619,2 3100,0

179. Пустынная желто-бурая почва

180. Номер вариан та Источник оросительно й воды Глубина , см Соединения цинка Сумма Общая концен трацияобменные сорбинованные органические осожденные остаточные 1. Аллювиальная почва

181. Речная вода (контроль) 0-20 0,3 0,7 1,3 3,6 32,5 38,4 39,820.40 0,2 0,5 0,99 2,7 24,6 29,1 30,340.60 0,1 0,30 0,70 1,7 15,9 18,9 20,760.100 0,2 0,40 0,70 2,0 18,3 21,6 21,2100.150 0,20 0,30 0,9 2,3 16,0 19,7 20,4

182. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 0,40 1,3 3,6 14,8 28,2 48,3 47,520.40 0,30 1,1 2,9 12,10 23,1 39,5 40,440.60 0,30 0,60 1,6 6,70 12,8 22,0 22,960.100 0,20 0,50 1,5 6,0 11,5 19,7 20,3100.150 0,20 0,9 1,7 7,4 11,7 21,9 21,1

183. Многолетнее внесение сточных вод 0-20 1,3 5,2 13,6 35,3 46,9 102,3 104,720.40 0,90 3,9 10,1 26,2 34,8 75,9 78,240.60 0,6 2,2 5,9 15,2 20,2 44,1 43,460.100 0,3 1,2 3,2 8,4 11,1 24,3 23,5100.150 0,60 2,1 3,5 5,7 10,5 22,4 22,9

184. Пустынная желто-бурая почва

185. Грунтовая вода (контроль) 0-20 0,20 1,0 0,8 3,7 27,8 33,5 34,6020.40 0,10 0,5 0,4 1,8 13,7 16,5 16,2040.60 0,2 0,3 0,3 1,4 10,6 12,8 12,1060.100 0,1 0,2 0,2 0,9 6,9 8,3 8,60100.150 0,1 0,1 0,2 2,3 6,1 8,8 9,40

186. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 0,30 1,40 2,7 10,4 25,7 40,50 41,9020.40 0,2 1,3 2,5 9,5 23,4 36,9 37,4040.60 0,1 0,5 0,9 3,7 9,3 14,6 14,7060.100 0,1 0,4 0,70 2,8 6,9 11,0 11,5100.150 0,20 0,10 0,40 1,6 6,4 8,7 9,20

187. Многолетнее внесение сточных вод 0-20 1,20 5,40 12,30 30,4 44,1 93,4 94,620.40 0,70 2,10 8,90 19,3 37,3 68,3 67,540.60 0,40 1,6 3,8 9,3 13,5 28,6 29,560.100 0,20 0,6 1,4 3,3 4,9 10,4 10,8100.150 0,30 0,20 0,40 4,2 5,8 10,9 15,3среднем за три года, мг/кг

188. Номер вариан та Источник оросителыю й воды Глубина , см Соединения меди Сумма Общая концен трацияобменные 1 сорбинованные органические осожденные остаточные 1. Аллювиальная почва

189. Речная вода (контроль) 0-20 0,64 1,20 0,43 9,13 20,4 31,8 30,420.40 0,61 1,03 0,35 7,25 19,23 29,5 27,340.60 0,55 0,95 0,34 7,16 18,1 27,1 25,160.100 0,50 0,88 0,21 5,61 17,10 24,3 24,3100.150 0,41 0,75 0,15 4,69 16,1 22,1 23,4

190. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 0,77 1,36 0,72 11,25 24,7 38,8 37,0120.40 0,73 1,24 0,42 8,70 23,10 35,4 33,840.60 0,65 1,12 0,40 8,45 20,8 31,9 29,660.100 0,58 1,01 0,24 4,47 16,5 22,8 23,2100.150 0,45 0,83 0,17 5,88 15,87 23,2 22,5

191. Многолетнее внесение сточных вод 0-20 1,06 1,85 1,71 19,2 31,7 56,5 58,420.40 0,98 1,65 0,85 14,52 30,5 48,5 49,140.60 0,84 1,45 0,52 10,95 26,8 41,2 38,260.100 0,74 1,29 0,30 6,89 25,14 30,7 30,7100.150 0,57 1,05 0,21 6,57 22,54 30,9 29,8

192. Пустынная желто-бурая почва

193. Грунтовая вода (контроль) 0-20 0,62 1,02 0,40 9,46 11,7 23,2 22,820.40 0,53 0,90 0,32 8,35 11,3 21,4 20,240.60 0,44 0,90 0,30 6,61 12,55 20,8 19,560.100 0,40 0,81 0,18 6,20 11,21 18,8 17,2100.150 0,30 0,70 0,13 5,32 12,85 19,3 18,4

194. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 0,73 1,85 1,47 10,65 17,5 32,2 30,820.40 0,62 1,05 0,80 7,03 18,5 28,0 27,640.60 0,51 1,03 0,34 5,42 7,8 15,1 14,560.100 0,48 0,90 0,20 4,92 8,4 14,9 15,3100.150 0,32 0,75 0,14 4,62 9,40 15,20 14,4

195. Номер вариан та Источник оросительно й воды Глубина , см обменные сорбинованные о 2 о о ЕГ ни »-и НН 3 и л о осожденные остаточные Сумм а Общая концент рация1. Аллювиальная почва 0.20 18,4 102,4 13,4 161,4 234,8 530,4 534,5

196. Речная вода 20-40 16,2 88,7 8,2 123,2 206 442,3 439,8контроль) 40-60 10,4 62,4 7,8 96,4 156,2 344,2 345,260.100 9,3 50,2 6,4 86,4 172,10 324,3 319,6100.150 6,5 49,8 5,2 77,6 155,2 294,3 291,4

197. Многолетнее 20-40 23,3 127,7 17,8 171,4 296,6 636,9 633,3внесение 40-60 14,4 86,1 10,8 133,0 230,7 475,0 476,4сточных вод 60-100 12,3 66,3 8,4 114,0 227,0 427,0 421,9100.150 8,55 64,7 6,8 100,9 201,8 382,6 378,8

198. Пустынная желто-бурая почва

199. Грунтовая 0-20 15,0 72,2 8,8 145,9 270,5 512,4 490,01 вода 20-40 11,6 56,1 6,8 113,3 210,1 397,9^ 380,6контроль) 40-60 10,6 51,6 6,35 104,3 193,3 366,1 350,260.100 9Д 44,2 5,4 89,4 165,8 313,9 300,3100.150 7,6 37,8 4,50 75,5 138,2 261,6 250,2

200. Многолетнее 20-40 20,2 88,5 12,5 179,7 350,1 651,0 642,8внесение 40-60 14,3 69,7 8,5 140,8 261,0 494,3 472,8сточных вод 60-100 11,6 56,6 6,9 114,4 212,2 401,7 384,3100.150 9,30 46,1 5,5 92,1 168,6 319,2 305,2в среднем за три года исследований, мг/кг

201. Номер вариан та Источник оросительно й воды Глубина , см Соединения кобальта Сумма Общая концен трацияобменные сорбинованные органические осожденные остаточные 1. Аллювиальная почва

202. Речная вода (контроль) 0-20 1,0 1,1 3,8 5,2 13,2 24,3 24,620.40 0,9 1,2 3,5 4,6 11,3 21,5 21,340.60 0,8 0,7 2,1 3,2 11,6 18,4 18,160.100 0,6 0,8 1,9 2,5 7,9 13,7 13,4100.150 1,0 0,9 1,8 3,1 7,8 14,6 14,8

203. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 1,4 1,5 5,7 7,6 15,4 31,6 32,020.40 1,2 1,4 4,9 6,8 15,3 29,8 30,140.60 1,1 1,1 3,5 4,1 10,2 20,0 20,460.100 1,1 0,9 2,8 2,9 5,7 13,4 13,6100.150 0,9 0,9 2,7 3,3 7,5 15,3 15,4

204. Многолетнее внесение сточных вод 0-20 2,1 2,3 7,7 10,0 21,6 43,7 44,320.40 1,9 2,0 6,8 8,4 23,5 42,6 42,840.60 1,7 1,7 6,0 8,5 19,3 37,2 37,660.100 1,2 1,1 2,9 3,6 6,0 14,8 15,2100.150 1,2 0,9 2,7 3,4 , 6,8 15,1 15,71. Пустынная почва

205. Грунтовая вода (контроль) 0-20 1,2 1,1 1,5 7,2 11,3 22,3 22,620.40 0,9 1,1 1,3 6,2 8,6 18,1 18,340.60 0,7 0,8 1,2 4,6 5,2 12,5 12,860.100 0,5 0,8 0,9 2,6 5,3 10,1 10,2100.150 0,7 0,4 0,6 3,1 5,4 10,2 10,6

206. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 1,7 1,5 2,5 7,8 14,3 27,8 28,020.40 1,5 1,2 1,8 6,2 15,8 26,5 26,840.60 1,1 1,0 1,1 4,5 7,6 15,3 15,460.100 0,9 1,0 0,9 2,8 6,2 11,8 11,8100.150 0,6 0,8 0,7 3,2 7,2 12,5 12,7

207. Номер вариан та Источник оросительно й воды Глубина , см Соединения никеля Сумма Общая концен трацияобменные сорбинованные органические осожденные остаточные 1. Аллювиальная почва

208. Речная вода (контроль) 0-20 1,0 1,30 4,10 10,8 16,8 34,6 33,420.40 1,0 1,10 2,80 9,6 15,2 29,7 28,540.60 1,1 0,80 2,30 4,2 8,5 16,9 16,860.100 0,9 0,5 1,5 3,2 4,4 10,5 10,2100.150 0,9 0,8 1,8 3,6 5,0 12,1 11,8

209. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 1,30 1,50 5,4 12,0 18,2 38,40 38,2020.40 1,20 1,6 4,5 10,7 17,9 35,9 35,440.60 0,9 0,8 2,4 6,1 9,2 19,4 18,260.100 0,8 0,8 1,9 3,2 4,8 11,5 11,3100.150 0,8 0,7 1,3 2,6 5,5 10,9 10,5

210. Многолетнее внесение сточных вод 0-20 1,8 1,9 8,2 16,2 20,3 48,4 49,220.40 1,8 1,6 7,6 15,3 19,4 45,7 45,340.60 1,2 1,0 4,2 11,2 18,6 36,2 35,560.100 0,9 0,8 1,9 3,5 7,1 14,3 14,4100.150 0,8 0,8 1,5 3,0 8,1 14,2 13,91. Пустынная почва

211. Грунтовая вода (контроль) 0-20 0,5 1,2 3,7 7,5 16,6 29,5 28,320.40 0,5 0,8 3,1 6,7 13,4 24,5 24,240.60 0,4 0,9 2,6 5,2 9,3 18,4 18,360.100 0,6 0,6 2,3 3,5 6,6 13,6 13,2100.150 0,4 0,8 1,8 3,2 8,4 14,6 14,5

212. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 0,90 1,5 4,4 8,9 15,8 31,5 31,120.40 0,80 1,2 4,2 7,2 16,4 29,8 29,540.60 0,5 0,8 3,1 5,4 10,7 20,5 20,160.100 0,5 0,7 2,8 3,2 7,3 14,5 14,2100.150 0,4 0,5 2,2 3,4 7,1 13,6 13,5

213. Многолетнее внесение сточных вод 0-20 1,4 2,1 7,7 10,3 17,2 38,7 38,520.40 1,3 1,8 6,9 9,9 17,2 37,1 36,940.60 0,9 1,2 5,0 7,6 17,5 32,2 31,860.100 0,6 0,8 2,1 4,4 8,9 16,8 16,5100.150 0,7 0,9 1,8 3,2 8,5 15,1 14,3среднем за три года исследований, мг/кг

214. Номер вариан та Источник оросительно й воды Глубина , см Соединения кадмия Сумма Общая концен трацияобменные сорбинованные органические осожденные остаточные 1. Аллювиальная почва

215. Речная вода (контроль) 0-20 0,10 0,10 0,20 0,18 0,52 1,10 0,9020.40 0,11 0,14 0,22 0,20 0,54 1,21 0,9540.60 0,11 0,13 0,21 0,19 0,54 1,18 0,9860.100 0,12 0,15 0,24 0,22 0,64 1,37 1,35100.150 0,14 0,15 0,27 0,25 0,70 1,51 1,42

216. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 0,12 0,14 0,23 0,21 0,68 1,38 1,3420.40 0,12 0,13 0,25 0,24 0,76 1,50 1,4540.60 0,10 0,10 0,21 0,19 0,56 1,16 1,0660.100 0,13 0,15 0,26 0,23 0,65 1,42 1,37100.150 0,16 0,17 0,33 0,30 0,87 1,83 1,79

217. Многолетнее внесение сточных вод 0-20 0,25 0,32 0,39 0,44 1,34 2,74 2,6820.40 0,23 0,27 0,32 0,49 1,31 2,62 2,5740.60 0,20 0,23 0,30 0,35 1,07 2,15 2,1260.100 0,24 0,28 0,40 0,43 1,25 2,60 2,53100.150 0,13 0,12 0,24 0,22 0,63 1,34 1,25

218. Пустынная желто-бурая почва

219. Грунтовая вода (контроль) 0-20 0,10 0,12 0,16 0,24 0,51 1,13 1,1020.40 0,10 0,10 0,14 0,19 0,38 0,91 0,8440.60 0,11 0,12 0,21 0,34 0,54 1,32 1,2460.100 0,09 0,11 0,24 0,28 0,66 1,38 1,35100.150 0,09 0,10 0,27 0,35 0,81 1,61 1,54

220. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 0,14 0,16 0,20 0,28 0,64 1,42 1,3920.40 0,12 0,15 0,21 0,25 0,57 1,30 1,2840.60 0,11 0,13 0,25 0,30 0,63 1,42 1,3960.100 0,11 0,13 0,18 0,25 0,68 1,35 1,34100.150 0,09 0,12 0,19 0,38 0,77 1,55 1,52

221. Номер вариан та Источник оросительно й воды Глубина , см Соединения свинца Сумма Общая концен трацияобменные сорбинованные органические осожденные остаточные 1. Аллювиальная почва

222. Речная вода (контроль) 0-20 1,20 1.50 2,10 5,5 11,5 21,4 99 920.40 1,5 1,0 1,20 4,0 3,5 11,20 12,940.60 1,10 1,2 0,70 1,7 5,70 10,4 11,2060.100 1,0 1,4 0,60 1,8 2,8 7,60 8,60100.150 0,9 1,0 0,50 2,0 3,0 7,40 6,90

223. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 1,30 2,30 3,30 5,60 12,30 24,8 28,1020.40 1,20 1,90 3,0 7,2 10,8 24,10 23,940.60 0,9 1,20 1,52 2,90 5,68 12,20 12,3060.100 0,8 1,5 0,6 2,6 3,2 8,7 8,6100.150 0,9 1,1 0,4 2,1 3,0 7,5 7,6

224. Многолетнее внесение сточных вод 0-20 2,13 4,80 8,2 8,2 11,87 35,2 35,920.40 1,42 3,10 6,8 9,5 8,38 29,2 30,240.60 0,5 1,2 2,3. 6,7 14,1 24,8 25,360.100 0,4 0,9 0,8 3,47 6,93 12,50 12,30100.150 0,6 0,7 0,7 2,2 4,5 8,7 8,6

225. Пустынная желто-бурая почва

226. Грунтовая вода (контроль) 0-20 0,50 3,2 2,80 2,90 1,40 16,80 17,7020.40 0,20 0,10 1,00 2,50 11,30 15,10 14,3040.60 0,50 0,20 1,10 2,40 10,00 14,20. 13,2060.100 0,10 0,10 0,20 3,10 3,70 1,20 6,50100.150 0,10 0,10 0,40 3,00 7,90 11,50 10,50

227. Внесение сточных вод в течение трех лет 0-20 0,6 4,00 6,10 2,80 7,70 21,20 20,5020.40 0,4 1,20 6,50 1,60 8,20 17,90 17,2040.60 0,2 0,7 4,5 3,50 4,60 13,60 12,7060.100 0,10 0,3 0,9 3,50 2,10 6,60 7,30100.150 0,10 0,2 0,20 3,00 7,70 11,20 9,90

228. Многолетнее внесение сточных вод 0-20 1,00 5,20 9,00 1,8 10,10 27,10 25,3020.40 0,20 1,20 1,90 8,6 3,30 15,20 14,1040.60 0,50 1,00 2,70 2,40 4,70 11,30 12,9060.100 0,10 0,30 1,40 1,90 2,50 6,20 5,90100.150 0,20 0,10 2,20 4,40 6,10 13,00 11,30

Информация о работе

Гома Ботхина Саад Мохамед Али
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва, 2011
ВАК 06.01.04

Диссертация

Влияние многолетнего внесения сточных вод г. Александрия (Египет) на загрязнение почв тяжелыми металлами, питательный режим, урожайность и качество кукурузы, возделываемой на зеленую массу - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы