Альтернатива известкованию

ПРОБЛЕМЫ АГРОЭКОЛОГИИ В СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

АЛЬТЕРНАТИВА ИЗВЕСТКОВАНИЮ

Р.Д. Маковский, Н.Г. Пушкарева

Смоленский НИИ сельского хозяйства РАСХН

В современных условиях сельскохозяйственные предприятия вынуждены использовать нетрадиционные агрохимикаты. Широко известно применение для известкования кислых почв металлургических шлаков, золошлаков, дефеката, отходов производства строительных материалов и химической промышленности и др. Большим числом исследователей (Козловский, Небольсин, Алексеев, Чуриков, 1983), включая авторов статьи, показана высокая агрохимическая эффективность этих материалов, которые не уступают стандартным агрохимикатам, а в ряде случаев и превосходят их. Тем не менее отходы имеют существенный недостаток - значительные количества опасных примесей, содержание которых изменяется в широких пределах, что требует специальных мер для исключения негативного влияния на состояние окружающей природной среды. Это особенно важно в регионах, природные условия которых провоцируют те или иные заболевания. Например, кальцийдефицитьные патологии, для развития которых условия в Смоленской области особо благоприятны.

По информации ГУСЭН по Смоленской области и ГУП «Экология» природные воды региона содержат опасно высокие количества стабильного стронция. Это обусловлено геохимическими особенностями области, в ряде районов которой разведаны значительные залежи целестиновых руд (целестин - 8г804), в результате чего загрязнение артезианских вод превышает даже гигиенические ПДК по стронцию в 2-3 раза. В отдельных источниках питьевой воды превышение ПДК по стронцию достигает 6-7 раз. В «чистых» районах средние содержания стронция составляют 15-20% ПДК.

Стронций сам по себе малотоксичен, но за счет вытеснения кальция из костной ткани может вызвать нарушение формирования костной системы. Дополнительное негативное влияние на развитие заболеваний оказывает сильный дефицит в питьевой воде йода и другие факторы. Известкование почв доломитовой мукой (ДМ) существенно повышает отношение содержаний подвижных Са и 8г в почве. Одновременно улучшается качество грунтовой воды и растительной продукции. Напротив, карбонат кальция конверсионный (ККК) в значительной мере снижает это отношение, т. е. оказывает негативное влияние на качество почвы, а вместе с тем на уровень загрязнения грунтовых вод и растительной продукции (табл. 1).

Коэффициент корреляции отношения содержаний подвижных кальция и стронция в почве, с одной стороны, и отношения кальция и стронция в промывных водах - с другой, статистически достоверен (почти равен 1), т.е. имеет место функциональная связь. Необходимо отметить, что при использовании вместо подвижных валовых концентраций кальция и стронция коэффициент корреляции

2. Влияние нетрадиционных химмелиорантов на отношение содержаний Са и 8г

Вариант Отношение содержаний Са и 8г в грунтовой воде

Почва (далее П) 164,39

П + К45Р45К45 - фон 137,56

Фон + ККК 1 г.к. 75,56

Фон + ККК 5 г.к. 57,10

Фон + ДМ 1 г.к. 152,97

Фон + ДМ 5 г.к. 216,33

Фон + МШ 1 г.к. 171,85

Фон + МШ 5 г.к. 160,88

Фон + ЗШ 1 г.к. 144,12

Фон + ЗШ 5 г.к. 120,23

НСР05 46,89

снижается ниже 0,5. Этот результат демонстрирует необходимость принципиального пересмотра существующих нормативных и методических документов по агрохимическому использованию ККК, в которых в качестве контрольных показателей используют валовое содержание стронция в почве (<600 мг/кг) и отношение валовых содержаний кальция и стронция в почве (>10:1).

Для подбора альтернативных ККК отходных мелиорантов не загрязняющих природу и растительную продукцию стронцием, нами были исследованы золошлаки сжигания на теплоэлектростанции бурого угля (ЗШ) и металлургические шлаки (МШ). Как следует из таблицы 2, эти материалы не оказывают негативное влияние на соотношение Са:8г в промывных водах. Недостатки шлаковых мелиорантов - более низкое содержание в них, особенно в ЗШ, кальция, что потребует повышенных доз внесения с соответствующим увеличением расходов на известкование. Однако, в случае золошлаков это может сыграть и положительную роль, так как в почву поступит большое количество калия, которым, в частности, сильно обеднены сельхозугодья Смоленской области.

Следует отметить, что шлаки могут содержать другие токсиканты, такие как мышьяк, хром и т.д. Поэтому в дальнейшем необходимо расширить исследование их экологической безопасности.

Таким образом, применение производственных отходов для известкования кислых почв в принципе целесообразно. Карбонат кальция конверсионный можно использовать лишь в тех районах Смоленской области, где почвы и природные воды в минимальной степени загрязнены стронцием. Существующие нормативы загрязнения стабильным стронцием основных объектов окружающей природной среды неприемлемы. Необходимы дополнительные исследования для формирования требований к экологической безопасности известкования кислых почв ККК. Шлаковые мелиоранты безопасны по отношению к загрязнению окружающей среды и сельскохозяйственной продукции стронцием, но их применение целесообразно при соблюдении требований экономической эффективности и других аспектов экологической безопасности.

1. Влияние мелиорантов на загрязнение воды и растительной продукции стабильным стронцием

Вариант Отношение Са:8г

грунтовая вода растения

Контроль 122 1160

Контроль + ДМ 9 т/га 235 1600

Контроль + ККК 9 т/га 61 258

Агрохимический вестник • № 3 - 2008

9