Phytotesting of sewage sludge

The article assesses the possibility of using sewage sludge from the sludge chamber of the Minsk wastewater treatment plant as an unconventional organomineral fertilizer. It is necessary to take into account the degree of contamination of sewage sludge for their further effective use. To assess the level of contamination of silt sediments, we used biological rapid diagnostics-phytotesting. The monocotyledonous plant Hordeum vulgare and the dicotyledonous plant Lepidium sativum were selected as test objects. The main indicators of plant growth and development were determined: germinating capacity, the length of the ground part of the plant and its biomass, the length and development of the root system . Germinating capacity in the experimental samples decreased by an average of 20 % compared to the control sample. Indicators such as the length and development of the plant’s root system and its biomass are suppressed when using sewage sludge as fertilizer. The results obtained may be related to exposure to toxic substances contained in sewage sludge. Sewage sludge contains heavy metals such as Mn (0,58 %), Fe (13,74 %), Cu (1,27 %), Zn (3,22 %), As (0,08 %). However, the results of the elemental analysis of the ash of sewage sludge and the ground part of the test objects grown on the soil with precipitation doses of 4 and 8 t / ha showed that the accumulation of heavy metals in the biomass of the test objects does not occur. At doses of 4 and 8 t/ha of sewage sludge, there is a slight accumulation of zinc and copper in the ground part of the watercress; the accumulation of heavy metals in the biomass of barley is not observed .

1. . Смирнов, Ю. Д. Перспективы полезного использования золы сжигания осадка сточных вод в народном хозяйстве / Ю. Д. Смирнов, М. В. Сучкова // Вода и экология: проблемы и решения. – 2019. – № 3. – С. 16–25. doi: 10.23 968/ 2305-3488 .2019 .24 .3 .16-25

2. . Дрозд, Г. Я. Технические аспекты утилизации депонированных осадков сточных вод / Г. Я. Дрозд // Вода и экология: проблемы и решения. – 2014. – № 1. – С. 35–50.

3. Sewage sludge ash – a promising secondary phosphorus source for fertilizer production / H. Herzel [et al.] // Science of the Total Environment. – 2016. – Vol. 542. – Part B. – P. 1136–1143. doi: 10.1016/j.scitotenv.2015.08.059

4. . Дрозд, Г. Я. Биотехнологические вопросы утилизации осадков сточных вод / Г. Я. Дрозд, Е. Н. Пашутина, С. Н. Давыдов // Вода и экология: проблемы и решения. – 2014. – № 2. – С. 66–77.

5. . Li, J. Innovative solidification/stabilization of lead contaminated soil using incineration sewage sludge ash / J. Li, C. S. Poon // Chemosphere. – 2017. – Vol. 173. – P. 143–152. doi: 10.1016/j.chemosphere.2017.01.065

6. Обработка и утилизация осадков сточных вод на очистных сооружениях Санкт-Петербурга: опыт и перспективы / Б. В. Васильев [и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. – 2018. – № 10. – С. 47–51.

7. . Теучеж, А. А. Технология ускоренной переработки подстилочного свиного навоза в органическое удобрение / А. А. Теучеж // Политематический сетевой электронный науч. журн. КубГАУ. – 2017. – № 133(09). – С. 1094–1113. doi: 10.21515/1990-4665-133-080

8. Использование осадков сточных вод городских очистных сооружений при возделывании кукурузы / А. В. Сорока [и др.] // Земледелие и селекция в Беларуси. – 2020. – № 56. – С. 160–167.

9. . Харкевич, Л. П. Урожай и качество сена многолетних трав в зависимости от применения осадков сточных вод и известкования / Л. П. Харкевич // Проблемы агрохимии и экологии. – 2011. – № 2. – С. 20–22.

10. Агроэкологический эффект осадков сточных вод при удобрении многолетних трав / Г. Е. Мерзлая [и др.] // Агрохимические проблемы биологической интенсификации земледелия. – M.: Изд-во ГНУ ВНИПТИОУ, 2005. – С. 138–143.

11. . Прокопова, Л. В. Функционирование агроценозов при использовании осадка сточных вод в качестве органического удобрения / Л. В. Прокопова, Ю. И. Житин // Вестн. Воронеж. гос. аграр. ун-та. – 2013. – № 1 (36). – С. 35–39.

12. . Чекаев, Н. П. Влияние компостов из осадков сточных вод на физико-химические свойства чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур / Н. П. Чекаев // Повышение эффективности использования земель сельскохозяйственного назначения. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. аграр. ун-т, 2009. – С. 128–131.

13. . Оспанов, К. Т. Оценка современного состояния обработки осадков сточных вод станции аэрации г. Алматы, Республика Казахстан / К. Т. Оспанов, Э. М. Кульдеева, О. П. Тамабаев // Вода и экология: проблемы и решения. – 2014. – № 1. – С. 26–34.

14. . Насыров, И. А. Проблемы утилизации иловых осадков очистных сооружений / И. А. Насыров, Г. В. Маврин, Н. Г. Шайхиев // Вестн. технол. ун-та. – Казань. – 2015. – Т. 18, № 19. – С. 257–259.

15. . Игнатенко, А. В. Биотестирование химической безопасности осадков сточных вод / А. В. Игнатенко // Труды БГТУ. Сер. 2. Химические технологии, биотехнология, геоэкология. – 2017. – № 2 (199). – С. 10–14.

16. . Николаева, О. В. Совершенствование лабораторного фитотестирования для экотоксикологической оценки почв / О. В. Николаева, В. А. Терехова // Почвоведение. – 2017. – № 9. – С. 1141–1152. doi: 10.7868/S0 032180X17090 052 17 . Шабалина, О. М. Оценка применимости некоторых двудольных и однодольных растений для фитотестирования городских почв / О. М. Шабалина, Т. Н. Демьяненко // Ульянов. мед.-биол. журн. – 2012. – № 1. – С. 103–113.

17. . Мерзлая, Г. Е. Трансформация токсичных осадков сточных вод в экологически безопасные удобрения / Г. Е. Мерзлая, Р. А. Афанасьева // Химическая безопасность. – 2018. – Т. 2, № 1. – С. 180–190. doi: 10.25 514/CHS.2018.1.12 892

18. . Лисовицкая, О. В. Фитотестирование: основные подходы, проблемы лабораторного метода и современные решения / О. В. Лисовицкая, В. А. Терехова // Доклады по экологическому почвоведению. – 2010. – Т. 1, № 13. – С. 1–18. 20 . Раковская, Е. Г. Исследование загрязнения почв тяжелыми металлами / Е. Г. Раковская, М. Е. Рудов, А. С. Прохоров // Вестн. МАНЭБ. – 2020. – Т. 25, № 1. – С. 13–17.

19. . Яппаров, А. Х. Комплексный подход к рекультивации нефтезагрязненных почв / А. Х. Яппаров, И. А. Дегтярева, А. Я. Хидиятуллина // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 1. – С. 34–40.