Content of heavy metals in agrochernozem of the Southern Cis-Urals after introduction of sewage sludge as a fertilizer

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The study was conducted in the southern forest-steppe of the Republic of Bashkortostan on heavy loamy agrochernozem with a high content of humus, close to a neutral pH, high capacity of cation exchange with a predominance of calcium. Sewage sludge (SS) from Ufa municipal wastewater treatment plants was introduced at a dose of 30 t/ha in the top layer of 0–20 cm of soil. Samples were taken from depths of 0–5, 5–20 and 20–40 cm six months after application. The introduction of SS led to an increase in the content of humus, mineral nitrogen (up to 2.5 times), mobile phosphorus (up to 30%) and exchangeable potassium (up to 12%), as well as the neutralization of the soil solution. At the same time, the content of mobile forms of heavy metals (HM) Mn, Cu, Zn, Co, Pb and Cd did not exceed 16.6% of the model predictive control (MPC), the content of gross forms of As, Zn, Pb, Hg, Cd, Cr, Co, Cu and Mn did not exceed 51% of the MPC, the total chemical index of the HM content was “acceptable” (2.6–10.2). Only the concentration of Ni, which was 0.75 MPC in the background soil, increased to 0.8 MPC. Consequently, the nickel content was a limiting factor in the introduction of SS, and it was a key element for monitoring the content of HM in soils.

Full Text

Restricted Access

About the authors

O. A. Melentyeva

UFIC RAS

Email: gimib@mail.ru

Ufa Institute of Biology

Russian Federation, prosp. Oktyabrya 69, Ufa 450054, Bashkortostan

I. M. Gabbasova

UFIC RAS

Author for correspondence.
Email: gimib@mail.ru

Ufa Institute of Biology

Russian Federation, prosp. Oktyabrya 69, Ufa 450054, Bashkortostan

T. T. Garipov

UFIC RAS

Email: gimib@mail.ru

Ufa Institute of Biology

Russian Federation, prosp. Oktyabrya 69, Ufa 450054, Bashkortostan

I. K. Khabirov

Ufa experimental station

Email: gimib@mail.ru
Russian Federation, ul. Topolinaya 1, Bashkortostan, Ufa district, s. Chernolesovsky 450535

References

  1. Иванов А.И., Иванов И.А., Иванова Ж.А., Цыганова Н.А., Моисеев Д.А. Азотный режим легких дерново-подзолистых почв и пути его улучшения в современных условиях // Агрохимия. № 9. 2008. С. 5–15.
  2. Кириллов Н.А., Фадеева Н.А. Перспективы использования осадков сточных вод для повышения продуктивности малогумусных почв // Экол. вестн. Север. Кавказа. 2015. Т. 1. № 1. С. 79–83.
  3. Варламова Л.Д., Короленко И.Д. Нетрадиционные удобрительные материалы в растениеводческом комплексе России и Нижегородской области // Агрохим. вестн. 2017. № 2. С. 15–20.
  4. Жигарева Ю.В. Агроэкологическая оценка эффективности осадков сточных вод при возделывании картофеля // Вестн. ТвГУ. Сер. биол. и экол. 2018. № 1. С. 194–202.
  5. Васбиева М.Т., Косолапова А.И. Тяжелые металлы в системе почва–растения при утилизации осадков сточных вод в качестве удобрения // Агрохимия. 2018. № 3. С. 83–89. doi: 10.7868/S0002188118030110
  6. Юмашев Н.П. Использование осадков сточных вод в качестве удобрений на выщелоченных черноземах Тамбовской области // Агрохимия. 2008. № 2. С. 57–65.
  7. Арефьев А.Н. Влияние осадков сточных вод и их сочетаний с цеолитом на плодородие лугово-черноземной почвы и урожайность сельскохозяйственных культур // Агропром. технол. Центральной России. 2017. Вып. 2. № 4. С. 37–44.
  8. Никитин С.Н., Завалин А.А. Влияние удобрений и биопрепаратов на продуктивность зернопарового севооборота, потоки элементов питания и свойства чернозема выщелоченного в лесостепи Среднего Поволжья // Агрохимия. 2017. № 6. С. 12–29.
  9. Яппаров И.А., Газизов Р.Р., Дегтярева И.А., Суханова И.М., Ильясов М.М., Яппарова Л.М., Садеретдинова И.С., Ежкова Д.В. Влияние последействия осадков сточных вод на агрохимические показатели чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур // Вестн. технол. ун-та. 2017. Т. 20. № 10. С. 128–131.
  10. Габбасова И.М., Гарипов Т.Т., Комиссаров М.А., Мелентьева О.А. Cодержание токсичных элементов при внесении фосфогипса и помета в агрочернозем слабоэродированный // Агрохимия. 2023. № 9. С. 50–55. doi: 10.31857/S0002188123070050
  11. Пахненко Е.П., Ермаков А.В., Убугунов Л.Л. Влияние осадков сточных вод города Улан-Удэ на свойства почвы, продуктивность и качество картофеля // Вестн. МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 2009. № 4. С. 33–39.
  12. Володина Т.И., Макарова А.И. Влияние органических систем удобрения на азотный режим дерново-подзолистой почвы и продуктивность севооборота в условиях Северо-Запада России // Агрохимия. 2010. № 8. С. 24–30.
  13. Касатиков В.А., Шабардина Н.П. Действие биокомпостов на основе побочной продукции животноводства и городских отходов на агроэкологические свойства дерново-подзолистой почвы // Владимир. земледелец. 2023. № 2(104). С. 30–34. doi: 10.24412/2225-2584-2023-2104-30-34
  14. Щипцова Н.В., Ларионов Г.А., Мардарьева Н.В. Использование осадков городских сточных вод в качестве удобрения // Вестн. Чуваш. ГАУ. 2022. № 1. С. 32–37. doi: 10.48612/vch/5653-nu3k-tu1a
  15. Касатиков В.А., Чемерис М.С., Яшин И.М., Пескарев А.А. Последействие внесения ОСВ и известкования на содержание подвижных форм тяжелых металлов в пахотном слое почвы и их транслокацию в растительную продукцию // Плодородие. 2012. № 5. С. 45–47.
  16. Фрид А.С., Касатиков В.А., Борисочкина Т.И., Колчанова К.А., Никитина Н.С. Влияние длительного применения осадков сточных вод и извести на валовое содержание и концентрацию подвижных форм тяжелых металлов в супесчаной дерново-подзолистой почве // Агрохимия. 2023. № 1. С. 83–96. doi: 10.31857/S0002188123010040
  17. Агрохимические методы исследования почв. Коллект. моногр. / Под ред. А.В. Соколова. М.: Наука, 1975. 656 с.
  18. ГОСТ 26212-2021 Почвы. Определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО. М.: Рос. ин-т стандартизации, 2021. 10 с.
  19. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: ЦИНАО, 1992. 62 с.
  20. Методические указания по определению мышьяка в почвах фотометрическим методом. М.: ЦИНАО, 1993. 13 с.
  21. Сает Ю.Е., Смирнова Р.С. Геохимические принципы выявления зон воздействия промышленных выбросов в городских агломерациях // Ландшафтно-геохимическое районирование и охрана среды. М.: Мысль, 1983. 98 с.
  22. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрения. М.: Стандартинформ, 2008. 7 с.
  23. Куликова А.Х., Никитин С.Н., Сайдяшева Г.В. Влияние удобрений на содержание и баланс гумуса в черноземе выщелоченном при возделывании культур в зернопаровом севообороте // Агрохимия. 2017. № 12. С. 7–15. doi: 10.7868/S000218811712002X
  24. Асылбаев И.Г. Тяжелые металлы второго класса опасности в почвах и породах Южного Урала: запасы и оценка загрязнения // Плодородие. 2015. № 5. С. 58–66.
  25. Габбасова И.М., Гарипов Т.Т., Дорогая Е.С., Комиссаров М.А., Назырова Ф.И., Нигматзянов А.С. Влияние осадков сточных вод в сочетании с различными добавками на азотное состояние чернозема выщелоченного // Агрохимия. 2023. № 11. С. 112–116. doi: 10.31857/S0002188123110054
  26. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. М.: Изд-во МГУ, 1997. 104 с.
  27. Белопухов С.Л., Сюняев Н.К., Тютюнькова М.В., Сюняева О.И. Массоперенос никеля в агроэкосистеме с дерново-подзолистой супесчаной почвой при длительном применении осадков сточных вод // Агрохимия. 2017. № 5. С. 86–90.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».