Утилизация отработанных цеолитовых сорбентов очистки поверхностных сточных вод в составе искусственных почвогрунтов

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.

1. 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.

2. 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.

3. Алексеенко В.А. Геоэкология: экологическая геохимия: учебник. Изд. 2-е, переработ. Ростов н/Д, Феникс, 2017. 685 с.

4. Чечевичкин А.В. Проектирование и применение локальных очистных сооружений поверхностного стока на основе фильтров ФОПС®. СПб., Любавич, 2017. 176 с.

5. 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.

6. Кузнецова Л.М., Михайлов А.В., Селеннов В.Г. Искусственные почвенные грунты. Вестник ТГПУ. 2009. № 3 (80). С. 145—150.

7. Убугунов Л.Л., Меркушева М.Г., Кожевникова Н.М. Агрохимическое минеральное сырье: природные цеолиты. Улан-Удэ, изд-во БНЦ СО РАН, 2012. 444 с.

8. 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.

9. 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.

10. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. М., Инф.-изд. центр Минздрава России, 1997. 54 с.

11. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С. Генезис и диагностическое значение новообразований почв лесной и лесостепной зон. М., изд-во МГУ, 2001. 216 с.

12. 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.

13. Тимофеева Я.О., Голов В.И. Аккумуляция микроэлементов в ортштейнах почв (обзор литературы). Почвоведение. 2010. № 4. С. 434—440.

14. Мартынова М.В. Формы нахождения марганца их содержание и трансформация в пресноводных отложениях (аналитический обзор). Экологическая химия. 2012. № 21(1). С. 38—52.

15. Куликова А.Х. Кремний и высококремнистые породы в системе удобрения сельскохозяйственных культур. Ульяновск, изд-во Ульяновской ГСХА им. П.А. Столыпина, 2013. 176 с.