Диссертация (Индикаторное значение червей и растений для оценки экологического состояния вермикомпостируемых почв, загрязненных отходами кожевенного и цементного производств), страница 3

Полученный вермикомпост используются при выращивании овощей на крышах домов этого микрорайона, который реализуют по сниженным ценам жителям, вовлеченным в этот эксперимент (Титов,2013).В нашей стране и за рубежом интенсивно ведутся исследования в областигенетики дождевых червей, разрабатываются эффективные разведенческие технологии для использования биомассы червя в качестве белковой добавки к детскому и диетическому питанию, для решения ряда экологических проблем.

Разработкой технологии вермикомпостирования на разных субстратах в Якутии занимается НИИ ООО «Эко-центр». В овощеводстве проводятся научные исследования поапробации вермикомпоста оригинального состава – смесь навоза и ОСВ (Игонин,2002).13По мнению Н. М. Городнего, В. Б. Ковалева (1990) наиболее эффективнокомпостирование при наличии в субстрате азота, углерода, при температуре 60 0С(Городний, 1990).Без аэрации и регуляции влажности при компостировании получается продукт низкого качества. Компостирование позволяет включать в промышленныйбиокруговорот сырьевые ресурсы (Морев, 1992).Посредством биоконверсии можно получить гумистар, биогумин, гумисол,решить ряд экологических проблем и получать экологически чистое топливо –биогаз, а также ценную кормовую добавку в виде культивируемых дождевых червей (Сидоренко, 2003).Химический состав тела червей в процентах сухой массы: зола около 10,белки и родственные вещества 60-80, углеводы 10-20, липиды 10-35.

Питательность червя зависит собственно от их вида и субстрата, предназначенного длявермикомпостирования. В белке червей содержатся все 20 аминокислот. Исходяиз того, что черви, перерабатывая субстрат или землю, аккумулируют в себе питательные элементы (в основном белок), необходимый, как в сельском хозяйстве,так и в промышленности (медицина). Но следует использовать субстрат, которыйсодержит токсиканты ниже ПДК, в противном случае будет происходить аккумуляция их в телах червей, в последствие – птиц, рыб, животных (Горбунов, 2004).О. Д. Сидоренко (2003) предложил термин «компостирование», что означает экзотермический процесс биоокисления субстратов под воздействием организмов. Биодеградации дает возможность получить гумифицированный продукт,представляющий собой удобрение. Вермикомпостирование позволяет очиститьсубстрат от диоксида углерода, при этом отмечается динамика влажности и температуры.

Положительный для почвы ремедиационный эффект – стабилизацияуглерода к азоту. Отмечено, что компостирование эффективно с экологических иэкономических позиций при технологии получения удобрений (Сидоренко, 2003).Вермикомпостирование – это биоконверсия отходов органического происхождения с помощью селекционированных червей.

Под биоконверсией понимаютпереработку отходов органического происхождения (Городний, 2010).14На территории России в вермикультивировании используется компостныйчервь, коммерческое название которого красный калифорнийский. Считается, чтоон выведен селекционным путем из высокопродуктивной линии подвида Е.f. andrei. Важная особенность то, что он утратил инстинкт покидать субстрат при возникновении неблагоприятных условий. Этот червь обладает высокими темпамироста, нетребовательностью к пище и широким распространением в естественныхусловиях; вырабатывает липазу – фермент, который способствует разложениюжиров, а их наличие в пищевом субстрате способствует развитию гнилостныхбактерий, среди которых отмечается большое количество патогенных форм (Кодолова, 2002; Мухитова, 2009).Все более популярным становится получение биогумуса из сельскохозяйственных орг.

отходов с использованием промышленного вермикомпостирования.При этой технологии эффективной оказалась линия «Оболенский гибрид», полученная в результате селекции скрещиванием красного калифорнийского и компостного червей (Киселева, 2003).Для повышения качества биоудобрения и придания ему фунгицидных иростостимулирующих свойств, при получении биогумуса, вводят суспензиюпредварительно выращенных селекционных штаммов бактериальных культур либо Bacillus subtilis, либо Trichoderma viridae. Данный гибрид районирован к климатическим условиям центральной полосы России, адаптирован к переработкеотходов. Их предварительно компостируют при температуре до 60 °С в течение20 суток с подержанием влажности около 80 % 6 месяцев (Игонин, 2002).Главной особенностью «Владимирского гибрида», который получен путемскрещивания двух популяций червей российской и киргизской, является переработка осадков аэротенков в ускоренном режиме.

При этом получается биогумус,в котором содержание гуминовых веществ может достигать до 32 % на сухое вещество (Игонин, Титов, 2002).Российскими учеными В. М. Белкиным и Э. В. Добышевой в 2009 году было запатентовано получение гумуса на мусорных отвалах по двухволновой биотехнологии, который заключается в создании благоприятных условий для перера-15ботки пищевых и органических отходов бактериями брожения, сапрофитами илактобациллами при использовании адаптированной вермикультуры (Пат.2407725 от 12.05.2009).1.2.Вермикомпостирование при утилизации отходовВажнейшей экологической проблемой современности является утилизациятвердого мусора и ОСВ (осадок сточных вод) предприятий.

Применяемые на сегодняшний день способы накопления, сжигания, захоронения, компостированияОСВ для аграрных нужд недостаточно разработаны. При этом ежегодно образуется 2 млн. тонн токсичных осадков (Волкова, 1974).В Подмосковье накоплено миллионы тонн токсичных иловых масс аэротенков. Если не исправить ситуацию, то ежегодно в почвах столичного региона будетзахоронено 15 млн. тонн сточных осадков.

Отходы городского коллектора 80 %органических, 20 % минеральных примесей. Их выделяют механической, биологической, физической, химической очисткой. ОСВ обладают токсическим, тератогенным, канцерогенным воздействием. Среди опасных: Co, Hg, Pb, Cr, Cu, Cd,Mo, Zn. Опасность представляют и патогенные организмы: вирусы, гельминты,бактерии, одноклеточные. Токсичность осадков определена концентрацией нитратов, пестицидов, алифатических соединения, полихлорированных бифенилов,фенолов, ароматических веществ, эфиров, нитрозаминов.

Осадки, размещаемыена иловых отвалах, классифицируют по классности: второй – высоко опасные,третий – опасные. Опасность отвалов ОСВ при выделении вредных газов. Условия хранения таких отходов не соответствует нормам и приводит к загрязнениюпочв, поверхностных и грунтовых вод, придавая неестественную цветность ипривкус (Галиулин, 1999).Ежегодно проблема обостряется. ОСВ продолжают хранить на территориистанций очистки, что превращает их в очаг токсикологической и бактериологической опасности. Переработкаотходов городских и сельскохозяйственных16предприятий находится на низком уровне, в России – 6 %, теряются содержащиеся в них полезные компоненты (Еськов, 2004; Касатиков, 2006).Условия разложения отходов при вермикультивировании сильно отличаются от традиционного способа компостирования.

Переваривание отходов происходит в кишечной среде червей под воздействием энзимов и микроорганизмов. Приэтом интенсивно используется желудочный сок, а так же метаболические продукты червей. Локомоторная деятельность червей в ремедиации занимает не последнее место (Городний, 1990).Преимущества вермикомпостирования заключаются в следующем: исчезаетнеприятный запах гниющего органического материала. Шведскими учеными доказано, что запах, возникающий в сточных водах из-за высокой концентрациисульфидов, снижается вдвое; разложение и минерализация отходов происходитбыстрее в 5 раз, так как они аэрируются; уменьшается объем отходов, по даннымитальянских специалистов 40 % бытового мусора способны переработать черви; вприсутствии вермикультуры активизируются микроорганизмы, подавляя патогенные бактерии (Терещенко, 2000).Известно, что ферментатированная тонна ОСВ по удобрительной ценностисопоставима с 5 тоннами коровьего навоза.

В связи с этим, использование переработанного при вермикомпостировании ОСВ сохранит значительное количествоминеральных веществ для гумуса. Для использования переработанного вермикультурой ОСВ, как удобрения, необходимо в каждом случае проводить химический, бактериологический, токсикологический анализ исходного субстрата, далее – проанализировать агрофитоценоз на почвах с внесением вещества (Варламова, 2007; Волкова, 1974; Евилевич, 1988; Еськов, 2004; Ноздрина, 2002).Считается, что ОСВ как органоминеральные удобрения, можно приравнятьк навозу и минеральным удобрениям (Луговая, 1972; Малахова, 2002; Мазепо,2012; Касатиков В.

А., 2012; Хруслова, 1972). В эколого-гигиеническом отношении, прямое использование ОСВ в агропромышленном комплексе небезопасно(Алексеева, 2002).17По мнению И. Д. Короленко (2004) вермикомпосты на основе ОСВ увеличивают содержание гумуса и биологической активности, которую оценивают понитрифицирующей активности, целлюлолитической способности и дыханию почвы (Короленко, 2004).Вовлечение переработанных ОСВ в материальный круговорот, имеет важнейшее экономическое, ресурсосберегающее значение.

Не последнее место имеетэтот процесс и для экологии. В перспективе планируется чаще использовать ОСВкак удобрений. Это актуально для сельскохозяйственной практики, интересно сагрономической точки зрения.Необходимо учитывать возможные негативныепоследствия: загрязнение почв и природных вод поллютантами (Михайлова, 2007;Оттаббонг, 2001).При антропогенном загрязнении накопление тяжелых металлов (ТМ) в среде возрастает. В растворимой форме попадая в клетки растений, они инактивируют фотосинтетические пигменты, нарушая метаболизм.

Растения обладаютспособностью аккумулировать металлы из почвы, воды и атмосферы, что негативно действует на ростовые процессы в них (Агибаева, Алтынсариев, Сембиева,2013).Тяжелые металлы выводятся из организма с помощью линьки, при этомуровень загрязненности токсикантами и динамика их концентрации отражается внаружных покровах.