veststuВестник Сибирского государственного университета путей сообщенияBulletin of Siberian State University of Transport1815-9265Сибирский государственный университет путей сообщения10.52170/1815-9265_2023_65_55veststu-44Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАBUILDING AND ARCHITECTUREПолучение искусственных почвогрунтов для системы биологической защиты откосов железных и автомобильных дорогObtaining artificial soils for the biological protection system of railway and highway slopesШаховС. А.ShakhovS. A.

Сергей Александрович Шахов – профессор кафедры «Гидравлика, водоснабжение, химия», доктор технических наук

Новосибирск

Sergey A. Shakhov – Professor of the Hydraulics, Water Supply, Chemistry Department, Doctor of Engineering

Novosibirsk

sashakhov@mail.ruСибирский государственный университет путей сообщенийРоссияSiberian Transport UniversityRussian Federation202330062023025563Copyright © Шахов С.А., 20232023Шахов С.А.Shakhov S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnikstu.ru/jour/article/view/44

Почвогрунт является важной составляющей в системе биологической защиты откосной части дорожной конструкции. Методом биотестирования с использованием сельскохозяйственных растений оценивали адаптационную способность растений и биологическую активность почвогрунтов на основе торфа, песка и осадка бытовых сточных вод. Установлено, что применение осадков бытовых сточных вод не приводит к существенному повышению накопления тяжелых металлов в зеленой массе растений. Предложен вариант технологической схемы подготовки почвогрунта в полевых условиях, предусматривающий интенсивное перемешивание осадков с торфом и песком, дезагрегацию, усреднение и временное хранение с целью фиторемедиации полученного почвогрунта. Применение вновь разработанной технологии позволит получать искусственные почвогрунты, соответствующие санитарным нормам по патогенным микроорганизмам, содержанию солей тяжелых металлов и органических экотоксикантов, а также удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к почвогрунтам для биологической защиты откосов железных и автомобильных дорог.

Soil is an important component in the system of biological protection of the road structure sloping part. The adaptive capacity of plants and the biological activity of soils based on peat, sand and sewage sludge were evaluated by biotesting using agricultural plants. It has been established that the use of sewage sludge does not lead to a significant increase in the accumulation of nitrates and heavy metals in the green mass of agricultural plants. Therefore, such sediments can be used as soil-improving additives in anthropogenically disturbed areas, mixed with fillers that create porosity and ensure water movement while minimizing leaching of ingredients. A variant of the technological scheme for preparing soil in the field is proposed, which provides for intensive mixing of sewage sludge with peat and sand, thermal shearing effect on the mixture, transportation, unloading and temporary storage for the purpose of the resulting soil phytoredimentation. The use of the newly developed technology will make it possible to obtain artificial soils that meet sanitary standards for pathogenic microorganisms, the content of heavy metal salts and organic ecotoxicants, and also meet the requirements for soils for the biological protection of railway and highway slopes.

искусственный почвогрунтосадки сточных водторфпесокрекультивацияоткосы железных и автомобильных дорогartificial soilsewage sludgepeatsandreclamationrailway and highway slopesReferencesЛьвович Ю. М., Мотылев Ю. Л. Укрепление откосов земляного полотна автомобильных дорог. Москва : Транспорт, 1979. 320 с.Lvovich Yu. M., Motylev Yu. L. Strengthening the slopes of the highway subgrade. Moscow: Transport; 1979. 320 p. (In Russ.).Перевозников Б. Ф. Защита автомобильных дорог от опасных гидрометеорологических процессов и явлений // Автомобильные дороги: обзорная информация / Информавтодор. Москва, 1993. Вып. 1. 32 с.Perevoznikov B. F. Protection of highways from dangerous hydro meteorological processes and phenomena. Avtomobile roads: Overview information. Informavtodor. Moscow; 1993. Issue 1. 32 p. (In Russ.).Перевозников Б. Ф. Откосно-прибрежные укрепления автомобильных дорог // Автомобильные дороги: обзорная информация / Информавтодор. Москва, 1993. Вып. 5. 68 с.Perevoznikov B. F. Slope-coastal fortifications of highways. Avtomobile roads: Overview information. Informavtodor. Moscow; 1993. Issue 5. 68 p. (In Russ.).Кузнецова Л. М., Михайлов А. В., Селеннов В. Г. Искусственные почвенные грунты // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2009. Вып. 3 (81). С. 145–149.Kuznetsova L. M., Mikhailov A. V., Selennov V. G. Artificial soils. Tomsk State Pedagogical University Bulletin. 2009;3(81):145–149. (In Russ.).Дурихина Н. В., Курганова Е. В. Биологическая активность почв при применении осадков сточных вод // Бюллетень ВИУА. 2001. № 115. С. 25.Durikhina N. V., Kurganova E. V. Biological activity of soils in the application of sewage sludge. All-Russian Scientific Research Institute of Fertilizers and Agrosoil Science Bulletin. 2001;(115):25. (In Russ.).Жукова Л. А., Пехлецкая А. Ф., Сулима А. Ф. Осадки сточных вод в качестве удобрения // Химизация сельского хозяйства. 1998. № 10. С. 35–39.Zhukova L. A., Pekhletskaya A. F., Sulima A. F. Sewage sludge as a fertilizer. Chemicalization of agriculture. 1998;(10):35–39. (In Russ.).Научные основы применения осадков городских сточных вод в качестве удобрения / Л. Н. Михайлов, И. В. Пужайкин, М. П. Марковская, Г. К. Марковская. Самара : Книжное издательство, 1998. 160 с.Mikhailov L. N., Puzhaikin I. V., Markovskaya M. P., Markovskaya G. K. Scientific basis for the use of urban sewage sludge as a fertilizer. Samara: Book Publishing House; 1998. 160 p. (In Russ.).Шахов С. А., Ключникова Н. С., Кожемяченко А. С. Состав и технологические свойства осадков водоотведения и зол, образующихся при их сжигании // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. № 11 (671). С. 103–113.Shakhov S. A., Klyuchnikova N. S., Kozhemyachenko A. S. Composition and technological properties of sewerage sludge and ashes formed during their combustion. Proceedings of higher educational institutions. Construction. 2014;11(671):103–113. (In Russ.).Шуравилин А. В., Сурикова Н. В. Опыт удобрения почв осадком сточных вод в Московской области // Агрохимический вестник. 2006. № 1. С. 24–27.Shuravilin A. V., Surikova N. V. Experience of soil fertilization with sewage sludge in the Moscow region. Agrochemical Bulletin. 2006;(1):24–27. (In Russ.).Heavy metal retention in cattle tissues from ingestion of sewage sludge / J. C. Baxter, B. Barry, D. E. Johnson, E. W. Kienholz // Journal of Environmental Quality. 1982. Vol. 11, no. 4. P. 616–620.Baxter J. C., Barry B., Johnson D. E., Kienholz E. W. Heavy metal retention in cattle tissues from ingestion of sewage sludge. Journal of Environmental Quality. 1982;11(4):616–620.Czekalo Jacek. Osady Sciewe zrodlem materii organicznej i skladnikow poka rmowych // Folia Univ. adr. Stetin, Agr. 1999. No. 77. P. 33–38.Czekalo Jacek. Osady Sciewe zrodlem materii organicznej i skladnikow poka rmowych. Folia Univ. adr. Stetin, Agr. 1999;(77):33–38.Effects of 12 years of liquid digested sludge application on the soil phosphorus level / A. E. Peterson, P. E. Speth, R. B. Corey [et. al.] // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. Mineapolis, 1992. P. 53.Peterson A. E., Speth P. E., Corey R. B. [et al.]. Effects of 12 years of liquid digested sludge application on the soil phosphorus level. American society. Agronom Annual Meeting. Mineapolis; 1992. P. 53.Zinc and lead uptake by three crops planted on different soils treated by sewage sludge / P. Tlustos, J. Balik, P. Dvorak, J. Szakova // Rostlinna Vyroba. 2001. Vol. 47, no. 3. Р. 129–134.Tlustos P., Balik J., Szakova J., Dvorak P. Zinc and lead uptake by three crops planted an different soils treated by sewage sludge. Rostlinna Vyroba. 2001;47(3):129–134.Результаты утилизации осадков сточных вод во Владимирской области / Т. Н. Болышева, А. Р. Валитова, П. П. Кижапкин, В. А. Касатиков // Агрохимический вестник. 2006. № 1. С. 28–29.Bolysheva T. N., Valitova A. R., Kizhapkin P. P., Kasatikov V. A. Results of sewage sludge disposal in the Vladimir region. Agrochemical Bulletin. 2006;(1):28–29. (In Russ.).Куликова А. Х., Захаров Н. Г., Починова Т. В. Применение осадков сточных вод в качестве удобрения в сельском хозяйстве Ульяновской области // Агрохимический вестник. 2010. № 5. С. 32–35.Kulikova A. Kh., Zakharov N. G., Pochinova T. V. The use of sewage sludge as a fertilizer in the agriculture of the Ulyanovsk region. Agrochemical Bulletin. 2010;(5):32–35. (In Russ.).Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе «почва – растение». Новосибирск : Наука, Сибирское отделение, 1991. 151 с.Ilyin V. B. Heavy metals in the soil – plant system. Novosibirsk: Science. Siberian Branch; 1991. 151 p. (In Russ.).Касатиков В. А. Критерии загрязненности почвы и растений микроэлементами, тяжелыми металлами при использовании в качестве удобрения осадков городских сточных вод // Агрохимия. 1991. № 11. С. 78–83.Kasatikov V. A. Criteria for contamination of soil and plants with microelements, heavy metals when using urban sewage sludge as fertilizer. Agrochemistry. 1991;(11):78–83. (In Russ.).Бакланов В. И., Бобров О. Г., Барановская Н. Ф. Использование осадков биологической очистки промышленных сточных вод в народном хозяйстве. Москва : Научно-исследовательский институт технико-экономических исследований в химической и нефтехимической промышленности, 1990. 26 с.Baklanov V. I., Bobrov O. G., Baranovskaya N. F. The use of sediments of biological treatment of industrial wastewater in the national economy. Moscow: Research Institute for Technical and Economic Research in the Chemical and Petrochemical Industries; 1990. 26 p. (In Russ.).Байдина Н. Л. Инактивация тяжелых металлов гумусом и цеолитами в техногенно загрязненной почве // Почвоведение. 1994. № 9. С. 121–125.Baydina N. L. Inactivation of heavy metals by humus and zeollites in technogenically polluted soil. Soil Science. 1994;(9):121–125. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.