Влияние осадков сточных вод на продуктивность лесосеменных плантаций сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в зоне хвойно-широколиственных лесов

• Автор: Риджал, Ирина Борисовна
• Шифр специальности: 06.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ
1.1. СОСТАВ И СВОЙСТВА ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
1.2. УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ ПОЧВ С ПОМОЩЬЮ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
1.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД В СЕЛЬСКОМ И ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
1.4. СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД НА ПОЧВУ И РАСТЕНИЯ
2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
4. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД НА ЛЕСОСЕМЕННЫХ ПЛАНТАЦИЯХ
5. ВЛИЯНИЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД НА ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ
5.1. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ
5.2 АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ
6. ВЛИЯНИЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД НА РОСТ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ
6.1. ПРИРОСТ СОСНЫ ПО ВЫСОТЕ И ДИАМЕТРУ
6.2 ПРИРОСТ ОСЕВЫХ, БОКОВЫХ ПОБЕГОВ И ДЛИНА ХВОИ
7. ГЕНЕРАТИВНОЕ РАЗВИТИЕ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ПРИ
ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
7.1. «ЦВЕТЕНИЕ» СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ
7.2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЫЛЬЦЫ
7.3. УРОЖАЙ ШИШЕК И СЕМЯН
7.4. ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН
РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Актуальность темы. В нашей стране насчитывается 4,9 тыс. га площадей лесосеменных плантаций сосны и 41,6 тыс. га постоянных лесосеменных участков по данным на 2004 год. Ежегодный сбор семян сосны на них достигает более 9...11 т.
Урожайность семян на лесосеменных объектах обусловлена, главным образом, уровнем почвенного плодородия. В то же время подзолистые и дерново-подзолистые почвы, на которых обычно произрастают лесосеменные плантации (ЛСП) сосны, как правило, отличаются лёгким гранулометрическим составом и бедны органическим веществом и элементами минерального питания растений. Поэтому возникает необходимость применения на них органических и минеральных удобрений.
Одним из эффективных, доступных и дешёвых органо-минеральных удобрений могут быть осадки сточных вод (ОСВ), накапливающиеся в больших количествах на городских очистных сооружениях и не находящие полной утилизации.
Развитие промышленности и рост городского населения сопровождаются увеличением объёмов сточных вод и их осадков. На территории России к 2001 году в хранилищах, накопителях, складах, могильниках, а также полигонах, свалках и других объектах, принадлежащих предприятиям, накоплено свыше
1,9 млрд. т промышленных отходов. С каждым годом количество их растёт: с
82,6 млн. т в 1996 году до 139 млн. т в 2001г., т.е. 1,7 раза (Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2001 году», [17]). В Московской области образуется ежегодно 28 млн.т промышленных отходов (включая осадки станций аэрации и строительные), около 5 млн.т твёрдых бытовых отходов и 2 млн.т сельскохозяйственных отходов. По состоянию на январь 2002г. на свалках, полигонах и отвалах предприятий Подмосковья уже накоплено более 110 млн.т твёрдых бытовых и промышленных отходов и 120 млн.т иловых осадков на очистных сооружениях (Государствен-

ный доклад, «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2002 году» [18]).
По действующим нормативным документам, направленным на охрану окружающей среды от отходов, осадки сточных вод относятся к категории отходов производства и потребления.
Среди приёмов утилизации или размещения ОСВ применения находят:
- захоронение на специальных полигонах твёрдых бытовых отходов (ТБО);
* - использование для рекультивации нарушенных земель или полигонов.
Экологически безопасное захоронение является дорогостоящим мероприятием, а грамотная утилизация ОСВ в качестве удобрений или почвенных субстратов - наиболее экономически и экологически приемлемый метод. Исследования по агрономической оценке различных видов осадков проводятся с конца 60-х годов (Малышев, Костин, 1995; Курганова, Копейкина,1999). Однако применение ОСВ в промышленных масштабах не превышает 5...7 % их общего количества.
% За рубежом во многих индустриально развитых странах в качестве удобрений используют 30...35 % осадков сточных вод. В Люксембурге в сельском хозяйстве применяют 90 % годового выхода ОСВ, в Швейцарии - 70 %, Германии
- 30 %, Франции - 23 %, Бельгии - 10 %. Значительная часть образующихся осадков сбрасывается в отвалы, используемые в качестве грунта для заполнения горных выработок и оврагов, от 3 до 30 % их сжигается. Выбор приёмов применения ОСВ должен основываться на их агрохимической, агроэкологиче-ской и санитарно-гигиенической характеристиках и определении их класса опасности (Matthews е.а.,1982; Русаков, Мёрзлая и др.,1995; Курганова, Копей-кина,1999).
Осадки сточных вод являются резервом повышения плодородия почв в лесных питомниках и на других лесохозяйственных объектах, в том числе на лесосеменных плантациях. Их можно вносить в лесные почвы в качестве полноценного заменителя традиционных дорогостоящих органических удобрений.
теплокровных ионы никеля малотоксичны, но они выступают ингибиторами оксидаз и также обладают мутагенным действием.
Ионы свинца оказывают разносторонне негативное действие. Они могут блокировать -SH группы белков, ингибируют ферменты, вызывают отравления, поражения нервной системы. В почве свинец находится в твёрдом состоянии в виде солей, органо-минеральных соединений, в сорбированном виде и в составе минералов.
Как известно, кадмий - наиболее подвижный элемент. В почве, как и в осадке, более 40 % кадмия приходится на специфически адсорбированную фракцию, а 37 % - на остаточную (Шильников, Овчаренко 1998; Садовникова, Касатиков, 1995). Кадмий блокирует сульфогидрильные группы ферментов, нарушает обмен железа и кальция, нарушает синтез ДНК (Гигиенические нормативы..., 1995).
Многие учёные считают, что наибольшую опасность в экологическом отношении представляют кадмий, никель, цинк - металлы, обладающие способностью активно мигрировать и имеющие высокую способность к комплексооб-разованию (Kazemi, 1984; Касатиков, Руник, 1994; Садовникова и др., 1993; Жемкова и др., 1996). Клоке (Kloke, 1980) считает, что наименее подвижен свинец, затем марганец и медь.
По мнению специалистов, особое внимание нужно уделить кадмию, так как он обладает большой подвижностью и способностью в значительных количествах накапливаться в растениях, вызывая нарушение процессов транспирации и фотосинтеза. Ионы кадмия нарушают фиксацию атмосферного азота, процессы аммонификации, нитрификации и денитрификации (Logan, 1983; Barton, е.а., 1986; Рекомендации..., 1986; Касатиков, 1991; Юмвихозе, 1999).
По потенциальной экологической опасности для экосистемы лесов тяжёлые металлы и другие токсиканты подразделяются на три группы: токсичные (1 класс опасности) - As, Cd, Hg, Pb, Zn, Se; среднетоксичные (2 класс опасности) - Ag, В, Co, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr; слаботоксичные (3 класс опасности) - Br, Ва, V, W, Mn, Sr (Касатиков, 1996; Сборник нормативных актов..., 1996).