ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2022-6-16-21ekip-2096Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSУтилизация отработанных цеолитовых сорбентов очистки поверхностных сточных вод в составе искусственных почвогрунтовReuse of Spent Zeolite Sorbents for Surface Runoff Treatment as Part of Artificial SoilsМасликовВ.И.MaslikovV.I.

д-р техн. наук, профессор

Dr. Sci. (Eng.), Professor

podpiska@kalvis.ruЧечевичкинА.В.ChechevichkinA.V.

инженер-исследователь

Researcher

podpiska@kalvis.ruЧечевичкинВ.Н.ChechevichkinV.N.

заведующий лабораторией

Laboratory Chief

podpiska@kalvis.ruЯкунинЛ.А.YakuninL.A.

инженер-исследователь

Researcher

podpiska@kalvis.ruВысшая школа гидротехнического и энергетического строительства Инженерно-строительного института Санкт-Петербургского политехнического университета Петра ВеликогоРоссияHigher School of Hydrotechnical and Energy Construction of the Engineering and Construction Institute of Saint Petersburg Polytechnic University named after Peter the GreatRussian Federation2022030620222661621Copyright © ООО "Калвис", 20222022ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2096

Методом фитотестирования в открытом грунте продемонстрировано положительное влияние добавок в почвогрунты (ПГ) клиноптилолитовых пород (КП-пород) из фильтров ФОПС®, отработанных в процессах очистки поверхностных сточных вод, на развитие корневой системы и засухоустойчивость растений. Выявлено, что отработанные КП-породы накапливают в процессе очистки вод тяжёлые металлы (ТМ), однако их концентрации не превышают ПДК этих ТМ в почвах и осадках сточных вод, используемых в сельском хозяйстве. Установлено, что корневая система растений в значительной мере утилизирует не только элементы обменного комплекса КП-пород (K+, Cа2+, Mg2+), но и каркасообразующие элементы (Al, Si). Отмечено, что Fe и Mn из КП-пород утилизируются растениями незначительно, что приводит к их локальным накоплениям в ПГ и создаёт условия для образования по ним ортштейновых структур. Предложено использовать отработанные в процессах очистки поверхностного стока материалы на основе КП-пород из фильтров ФОПС® для локализации ТМ из почв, а также при рекультивации полигонов твёрдых коммунальных отходов и восстановлении лесного фонда.

Phytotesting in open field proved the effectiveness of introducing clinoptilolite rocks (CP-rocks) into soils from FOPS® filters after surface wastewater treatment on the roots development and drought resistance of plants. It is revealed that spent CP-rocks accumulate heavy metals (HMs) during water treatment, however, their concentrations do not exceed the MAC of these HMs in soils and wastewater sludge used in agriculture. It is discovered that plant roots to a large extent utilize not only the elements of the exchange complex of CP-rocks (K+, Ca2+, Mg2+), but also framework-forming elements (Al, Si). It is shown that Fe and Mn of CP-rocks poorly processed by plants, which results in their local accumulations in soils and creates conditions for hardpan formation along them. Surface wastewater treatment materials based on FOPS® filters are proposed to be used for the localization of HMs from soils, as well as for the reclamation of municipal solid waste landfills and reforestation.

фильтр ФОПС®вторичное использование сорбентовтест-культурацеолитремедиация почвортштейнырекультивация полигонов ТКОFOPS® filterssorbent recyclingtesting culturezeolitesoil remediationhardpanreclamation of MSW landfillsReferencesHuber M., Welker A., Helmreich B. Critical review of heavy metal pollution of traffic area runoff: Occurrence, influencing factors, and partitioning. Science of Total Environment. 2016. V. 541. P. 895—919.Huber M., Welker A., Helmreich B. Critical review of heavy metal pollution of traffic area runoff: Occurrence, influencing factors, and partitioning. Science of Total Environment. 2016. V. 541. P. 895—919.Ватин Н.И. и др. Тестовая эксплуатация фильтра ФОПС® с природным цеолитом для очистки загрязнённого инфильтратом поверхностного стока. Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 9. С. 39—49.Ватин Н.И. и др. Тестовая эксплуатация фильтра ФОПС® с природным цеолитом для очистки загрязнённого инфильтратом поверхностного стока. Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 9. С. 39—49.Алексеенко В.А. Геоэкология: экологическая геохимия: учебник. Изд. 2-е, переработ. Ростов н/Д, Феникс, 2017. 685 с.Алексеенко В.А. Геоэкология: экологическая геохимия: учебник. Изд. 2-е, переработ. Ростов н/Д, Феникс, 2017. 685 с.Чечевичкин А.В. Проектирование и применение локальных очистных сооружений поверхностного стока на основе фильтров ФОПС®. СПб., Любавич, 2017. 176 с.Чечевичкин А.В. Проектирование и применение локальных очистных сооружений поверхностного стока на основе фильтров ФОПС®. СПб., Любавич, 2017. 176 с.Байкенова Ю.Г., Байкин Ю.Л. Эффективность технологий экогеохимической рекультивации почв (ТЭРП), загрязнённых тяжёлыми металлами (ТМ). Аграрный вестник Урала. 2015. № 4 (134). С. 10—14.Байкенова Ю.Г., Байкин Ю.Л. Эффективность технологий экогеохимической рекультивации почв (ТЭРП), загрязнённых тяжёлыми металлами (ТМ). Аграрный вестник Урала. 2015. № 4 (134). С. 10—14.Кузнецова Л.М., Михайлов А.В., Селеннов В.Г. Искусственные почвенные грунты. Вестник ТГПУ. 2009. № 3 (80). С. 145—150.Кузнецова Л.М., Михайлов А.В., Селеннов В.Г. Искусственные почвенные грунты. Вестник ТГПУ. 2009. № 3 (80). С. 145—150.Убугунов Л.Л., Меркушева М.Г., Кожевникова Н.М. Агрохимическое минеральное сырье: природные цеолиты. Улан-Удэ, изд-во БНЦ СО РАН, 2012. 444 с.Убугунов Л.Л., Меркушева М.Г., Кожевникова Н.М. Агрохимическое минеральное сырье: природные цеолиты. Улан-Удэ, изд-во БНЦ СО РАН, 2012. 444 с.Арефьев А.Н., Кузина Е.Е., Кузин Е.Н. Изменение физико-химических свойств лугово-чернозёмной почвы и продуктивности звена зернопропашного севооборота под влиянием осадка сточных вод и цеолита. Нива Поволжья. 2017. № 1 (42). С. 9—15.Арефьев А.Н., Кузина Е.Е., Кузин Е.Н. Изменение физико-химических свойств лугово-чернозёмной почвы и продуктивности звена зернопропашного севооборота под влиянием осадка сточных вод и цеолита. Нива Поволжья. 2017. № 1 (42). С. 9—15.Фёдоров М.П. и др. Применение отработанных сорбентов очистки поверхностных сточных вод для интенсификации роста растений. Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 7. С. 26—31.Фёдоров М.П. и др. Применение отработанных сорбентов очистки поверхностных сточных вод для интенсификации роста растений. Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 7. С. 26—31.Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. М., Инф.-изд. центр Минздрава России, 1997. 54 с.Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. М., Инф.-изд. центр Минздрава России, 1997. 54 с.Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С. Генезис и диагностическое значение новообразований почв лесной и лесостепной зон. М., изд-во МГУ, 2001. 216 с.Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С. Генезис и диагностическое значение новообразований почв лесной и лесостепной зон. М., изд-во МГУ, 2001. 216 с.Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Власов Д.В. Факторы накопления тяжёлых металлов и металлоидов на геохимических барьерах в городских почвах. Почвоведение. 2015. № 5. С. 536—553.Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Власов Д.В. Факторы накопления тяжёлых металлов и металлоидов на геохимических барьерах в городских почвах. Почвоведение. 2015. № 5. С. 536—553.Тимофеева Я.О., Голов В.И. Аккумуляция микроэлементов в ортштейнах почв (обзор литературы). Почвоведение. 2010. № 4. С. 434—440.Тимофеева Я.О., Голов В.И. Аккумуляция микроэлементов в ортштейнах почв (обзор литературы). Почвоведение. 2010. № 4. С. 434—440.Мартынова М.В. Формы нахождения марганца их содержание и трансформация в пресноводных отложениях (аналитический обзор). Экологическая химия. 2012. № 21(1). С. 38—52.Мартынова М.В. Формы нахождения марганца их содержание и трансформация в пресноводных отложениях (аналитический обзор). Экологическая химия. 2012. № 21(1). С. 38—52.Куликова А.Х. Кремний и высококремнистые породы в системе удобрения сельскохозяйственных культур. Ульяновск, изд-во Ульяновской ГСХА им. П.А. Столыпина, 2013. 176 с.Куликова А.Х. Кремний и высококремнистые породы в системе удобрения сельскохозяйственных культур. Ульяновск, изд-во Ульяновской ГСХА им. П.А. Столыпина, 2013. 176 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.