Диссертация (Индикаторное значение червей и растений для оценки экологического состояния вермикомпостируемых почв, загрязненных отходами кожевенного и цементного производств), страница 8

До вермикомпостирования в контрольной почве концентрациякобальта в пределах ПДК (4,2 мг/кг), нагруженность почв этим токсикантом присреднем загрязнении субстрата увеличилась на 56 % (4,6 ПДК), сильном – на 73% (11,5 ПДК).После первичной ремедиации контрольной почвы концентрация кобальта вней составила 4,2 мг/кг, тога как во 2-ом экспериментальном субстрате – увеличилась на 53 % или 4,0 ПДК, 3-ем – 64 %, что составило 6,7 ПДК.После проведения 2-ой ремедиации вермикомпостированием в контрольнойпочве концентрация кобальта составила 3,9 мг/кг, при этом во 2-ом варианте –увеличилась на 52 % (3,1 ПДК), в 3-ем – на 61 % (5,0 ПДК).Динамика концентрации кобальта в почвах под антропогенным давлениемкожевенного предприятия следующая: в контрольной почве (1 вариант) до вермикомпостирования концентрация кобальта составляла в среднем 4,0 мг/кг, перваяочистка субстрата вермикомпостированием, не привела к снижению концентрации этого тяжелого металла, после второй – показатель снизился на 7 %.45В почвах со средним загрязнением отходами кожевенного предприятия (2вариант) до вермикомпостирования концентрация кобальта 9,6 мг/кг, при этом 1ая ремедиация привела к снижению этого токсиканта на 6 %, 2-ая – 16 %.В почвах с сильным загрязнением (3 вариант) до вермикомпостированияконцентрация кобальта составляла 15,7 мг/кг.

Первая ремедиации вермикомпостированием такого субстрата привела к уменьшению на 25 %, 2-ая – на 36 %.Свинец. В почве, не содержащей отходы кожевенного производства (1 вариант), до вермикомпостирования концентрация свинца – 5,4 мг/кг. Анализ почв сосредним загрязнением показал, что его концентрация возрастает на 56 % (6,3ПДК), сильном – на 74 % (15,1 ПДК).После первичной ремедиации почвы без добавления отходов кожевенногопроизводства (1 вариант) концентрация свинца составила в среднем 5,0 мг/кг, сдобавлением 15 г/кг отходов кожевенного предприятия (2 вариант) произошлоувеличение на 29 % (1,6 ПДК), с добавлением 30 г/кг отходов (3 вариант) – на 73% (13,8 ПДК).После двукратной ремедиации вермикомпостированием в почве без добавления отходов кожзавода (1 вариант) концентрация свинца – 5,1 мг/кг, с добавлением 15 г/кг отходов кожевенного предприятия (2 вариант) произошло увеличение на 26 % (0,9 ПДК), с добавлением 30 г/кг отходов (3 вариант) – на 55 % (5,3ПДК).Динамика свинца в почвах, загрязненных отходами кожевенного предприятия, следующая: до вермикомпостирования концентрация свинца составила всреднем 5,0 мг/кг, после первичного очищения субстрата, с применением вермикомпостирования, снижение концентраций этого поллютанта не произошло, после вторичной ремедиации – показатель снизился на 5 %.В почве с добавлением 15 г/кг отходов кожевенного предприятия (2 вариантсубстрата) концентрация свинца составила 12,3 мг/кг, после однократной очисткипочвы вермикомпостиованием наблюдалось снижение концентрации этого тяжелого металла на 38 %, после 2-ой – на 44 %.46В почве с добавлением 30 г/кг отходов кожевенного предприятия до вермикомпостирования концентрация свинца в 3-ем варианте субстрата составила 21,1мг/кг (100 %), после первичной ремедиации вермикомпостированием наблюдалось снижение концентрации на 6 %, после вторичной – на 46 %.В почвах со средним загрязнением отходами кожевенного производства (15г/кг) после первичной очистки вермикомпостированием, по сравнению со вторичной, наблюдалось интенсивное снижение концентрации меди, свинца и цинка.При этом, как при первой, так и при второй ремедиации почв, отмечена низкаяэффективность ее очистки от кобальта.В почвах, сильно загрязненных отходами кожевенного предприятия (30г/кг), концентрация меди, кобальта и цинка заметно снизилась при применениипервичной ремедиации почв вермикомпостированием, тогда как динамика концентрации свинца происходила менее интенсивно.

Однако после двукратной ремедиации наблюдалось интенсивное снижение концентрации свинца в почве, припостепенном уменьшении концентрации остальных тяжелых металлов (меди, кобальта и цинка), что позволяет сделать вывод об эффективности применения двукратной ремедиации вермикомпостированием почв, загрязненных отходами кожевенного производства.Среди основных загрязнителей почв в результате антропогенного давленияцементного производства – цинк, хром, никель, медь, свинец (таблица 2). Привермикомпостировании почв, загрязненных отходами цементного предприятия,наблюдается их постепенное очищение. Скорость ремедиации зависит от концентрации загрязнителей в почве.

Так, если наблюдается среднее загрязнение субстрата (15 г/кг), для восстановления благоприятной почвенной среды достаточнопровести однократную ремедиацию. В том случае, если почва сильно нагруженакожевенными отходами (30 г/кг), потребуется двукратно провести вермикомпостирование. Динамика концентрации тяжелых металлов в субстратах, очищаемыхчервями от отходов кожевенного производства, индикаторно отражает процессремедиации среды.47Таблица 2 – Динамика тяжелых металлов в почвах под антропогенным давлениемотходов цементного производстваПоказателиПДК,мг/кгВарианты загрязнения почв456контрольнаясреднее загрязне- сильное загрязнение почвыние почвыпочваотходами (15 г/кг) отходами (30 г/кг)концентрация, мг/кгдо вермикомпостированияCr6,05,710,8*26,5***Cu3,03,28,7*19,6***Ni4,04,29,3*25,9***Pb6,05,813,3*24,3***Zn23,022,931,5*46,9**после 1-ой ремедиации вермикомпостированиемCr6,05,58,225,4***Cu3,02,96,5*14,8***Ni4,04,15,1*22,7***Pb6,05,59,5*23,1***Zn23,022,127,141,5***после 2-ой ремедиации вермикомпостированиемCr6,05,37,28,6Cu3,02,84,1*4,7Ni4,04,04,4*5,7Pb6,05,48,5*10,6*Zn23,021,324,027,2Хром.

До вермикомпостирования в контрольной почве (4 вариант) концентрация хрома составила в среднем 8,0 мг/кг, что соответствует норме; с добавлением 15 г/кг отходов цементного предприятия (5 вариант) и 30 г/кг отходов (6 ва-48риант) концентрация этого тяжелого металла увеличилась на 47 % (4,8 ПДК) и 78% соответственно (20,5 ПДК) (рисунок 7).Рисунок 7 – Динамика тяжелых металлов в почвах с цементными отходами довермикомпостированияНа рисунке 8 отражено, что после применения первичной ремедиации вермикомпостированием в контрольной почве (4 вариант) концентрация хрома впределах ПДК; в токсичных почвах с добавлением 15 г/кг отходов цементногопроизводства (5 вариант, среднее загрязнение) концентрация токсиканта вышеконтрольных значений на 33 % (2,2 ПДК), в почвах с добавлением 30 г/кг отходов(6 вариант, сильное загрязнение) – 78 % (19,4 ПДК).49Рисунок 8 – Динамика тяжелых металлов в почвах с цементными отходами послепроведения 1-ой ремедиации вермикомпостированиемПосле двукратного очищения почв с использованием технологии вермикомпостирования концентрация хрома в контрольном образце субстрата (4 вариант) составила около 5,0 мг/кг; в почвах со средним и сильным загрязнением почвпод антропогенным давлением со стороны цементного предприятия (5 и 6 вариант) концентрация этого тяжелого металла превышает контрольные значения на26 и 38 % соответственно (1,2 и 2,6 ПДК) (рисунок 9).50Рисунок 9 – Динамика тяжелых металлов в почвах с цементными отходами после проведения 2-ой ремедиации вермикомпостированиемДинамика концентрации хрома в почвах, загрязненных отходами цементного производства следующая: в 4-ом варианте (контрольная почва) – концентрацияхрома до очищения вермикомпостированием составляла в среднем 6,0 мг/кг, после первой ремедиации вермикомпостированием снизилась на 3 %, после второй– на 7 %.В почве с добавлением 15 г/кг отходов цементного предприятия (5 вариант)концентрация хрома до применения вермикомпостирования составляла 11,0 мг/кг,после первичной ремедиации вермикомпостированием – снизилась на 24 %, последвукратной ремедиации – на 33 % (рисунок 10).51а)б)Рисунок 10 – Динамика тяжелых металлов в почвах с добавлением 15 г/кг отходов цементного производства.

а) концентрация хрома, меди, никеля, свинца; б)концентрация цинка. 1 – до вермикомпостирования, 2 – после 1-ой ремедиациивермикомпостированием, 3 – после 2-ой ремедиации вермикомпостированиемВ почве с добавлением 30 г/кг отходов цементного предприятия (6 вариант)концентрация хрома до очистки составляла в среднем 27,0 мг/кг, после однократного очищения вермикомпостированием наблюдалось незначительное снижениена 4 %. Следует отметить, что после двукратного применения ремедиации с использованием червей, концентрация поллютанта в почве интенсивно снизилась на67 % (рисунок 11).52а)б)Рисунок 11 – Концентрация тяжелых металлов в субстрате с добавлением 30 г/кготходов цементного производства.

а) концентрация хрома, меди, никеля, свинца;б) концентрация цинка. 1 – до вермикомпостирования, 2 – после 1-ой ремедиациивермикомпостированием, 3 – после 2-ой ремедиации вермикомпостированиемМедь. До применения вермикомпостирования в 4-ом варианте субстратаконцентрация меди составила 3,2 мг/кг, в 5-ом варианте – увеличилась на 63 %(5,7 ПДК), в 6-ом – на 84 % (16,6 ПДК).После 1-ой ремедиации вермикомпостированием в контрольной почве (4вариант) концентрация меди составила в среднем 3,0 мг/кг, в 5-ом варианте – увеличилась на 55 % (3,5 ПДК), в 6-ом – на 80 % (11,8 ПДК).После 2-ой ремедиации вермикомпостированием в контрольной почве (4вариант) концентрация меди составила 2,8 мг/кг, в 5-ом варианте – увеличиласьна 32 % (1,1 ПДК), в 6-ом – на 40 % (1,7 ПДК).53Динамика меди в почвах под антропогенным давлением со стороны цементного производства следующая: в контрольной почве до вермикомпостирования концентрация составляла в среднем 3,0 мг/кг (100 %), после первой очисткивермикомпостированием наблюдалось снижение на 9 %, после двукратной очистки – на 13 %.