Комплексные органоминеральные удобрения и мелиоранты – экологичный подход к утилизации фосфогипса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Одним из современных подходов к решению экологических проблем накопления и депонирования в окружающей среде отходов производства и потребления является реализации моделей «зеленой экономики» и экономики «замкнутого цикла». Данный подход позволяет повысить коэффициент использования ресурсов и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. Перспективным в этой области является, в частности, изучение возможности совместной утилизации отходов различных производств, например сельскохозяйственных и промышленных отходов. Проведен анализ современного состояния работ в данном направлении, на примере анализа возможностей совместной утилизации фосфогипса и органических отходов. Предложен новый экологичный подход к утилизации крупнотоннажного вторичного материального ресурса фосфогипса совместно с органическими отходами. При этом фосфогипс выступает в качестве матрицы для производства комплексных органоминеральных удобрений и мелиорантов сложного состава, введение органического компонента удобрений производится в готовой и обезвреженной жидкой фазе. Исходным сырьем для органического компонента могут являться отходы сельскохозяйственного производства, коммунальные отходы, осадки сточных вод очистных сооружений. Показана эффективность комплексного органоминерального удобрения на основе фосфогипса (90%, мас.) и жидкого удобрения «Рабиол» с включением высокоселективного сорбента на основе молекулярно импринтированных полимеров к имазамоксу – устойчивому гербициду класса имидазолинонов.

Об авторах

Сергей Анатольевич Пиденко

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

г.Саратов, ул. Астраханская, 83

Лариса Геннадьевна Ловцова

Саратовский государственный аграрный университет им. В.И. Вавилова.

ORCID iD: 0000-0002-9087-4582
410012, г. Саратов, Театральная пл.,1

Список литературы

  1. Abad-Segura E., Batlles-dela Fuente A., GonzálezZamar M. D., Belmonte-Ureña L. J. Implications for sustainability of the joint application of bioeconomy and circular economy: A worldwide trend study // Sustainability. 2021. Vol. 13. P. 7182. https://doi.org/10.3390/su13137182
  2. Галицкая П. Ю., Зверева П. А., Селивановская С. Ю. Совместная утилизация отходов различных производств с получением полезных продуктов и биогаза // Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. 2011. Т. 153, № 1. С. 152–160.
  3. Feng S., Yin Y., Yin Z., Zhang H., Zhu D., Tong, Y., Yang H. Simultaneously enhance iron/sulfur metabolism in column bioleaching of chalcocite by pyrite and sulfur oxidizers based on joint utilization of waste resource // Environ. Res. 2021, Vol. 194. P. 110702. https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.110702
  4. Dieme M. M., Villot A., Gerente C., Andres Y., Diop S. N., Diawara, C. K. Sustainable conversion of agriculture wastes into activated carbons: Energy balance and arsenic removal from water // Environ. Technol. 2017. Vol. 38, № 3. P. 353–360. https://doi.org/10.1080/09593330.2016.1193225
  5. Sabir A., Altaf F., Batool R., Shafi q M., Khan R. U., Jacob K. I. Agricultural waste absorbents for heavy metal removal // Inamuddin Ahamed M., Lichtfouse E., Asiri A. (eds.). Green Adsorbents to Remove Metals, Dyes and Boron from Polluted Water. Environmental Chemistry for a Sustainable World. Vol. 49. Springer Cham., 2021. P. 195–228 https://doi.org/10.1007/978-3-030-47400-3_8
  6. Kumar V., Sharma N., Umesh M., Selvaraj M., Al-Shehri B. M., Chakraborty P., Duhan L., Sharma S., Pasrija R., Awasthi M. K., Lakkaboyana S. R., Andler R., Bhatnagar A., Maitra S. S. Emerging challenges for the agro-industrial food waste utilization: A review on food waste biorefinery // Bioresour. Technol. 2022. Vol. 49. P. 127790. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127790
  7. Koul B., Yakoob M., Shah M. P. Agricultural waste management strategies for environmental sustainability // Environ. Res. 2022. Vol. 206. P. 112285. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112285
  8. Donner M., Verniquet A., Broeze J., Kayser K., De Vries H. Critical success and risk factors for circular business models valorising agricultural waste and by-products // Resour. Conserv. Recycl. 2021. Vol. 165. P. 105236. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.105236
  9. Wei Z., Deng, Z. Research hotspots and trends of comprehensive utilization of phosphogypsum: Bibliometric analysis // J. Environ. Radioact. 2022. Vol. 242. P. 106778. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2021.106778
  10. Chernysh Y., Yakhnenko O., Chubur V., Roubík H. Phosphogypsum recycling: a review of environmental issues, current trends, and prospects // Appl. Sci. 2021. Vol. 11, № 4. P. 1575. https://doi.org/10.3390/app11041575
  11. Wu F., Ren Y., Qu G., Liu S., Chen B., Liu X., Zhao C., Li J. Utilization path of bulk industrial solid waste: A review on the multi-directional resource utilization path of phosphogypsum // J. Environ. Manage. 2022. Vol. 313. P. 114957. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.114957
  12. Xiantao Q., Yihu C., Haowei G., Qisheng H., Zhihao L., Jing X., Hu B., Zhang Z., Rong L. Resource utilization and development of phosphogypsum-based materials in civil engineering // J. Clean Prod. 2023. Vol. 387. P. 135858. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.135858
  13. El Zrelli R., Rabaoui L., Daghbouj N., Abda H., Castet S., Josse C., van Beek P., Souhaut M., Michel S., Bejaoui M., Courjault-Radé P. Characterization of phosphate rock and phosphogypsum from Gabes phosphate fertilizer factories (SE Tunisia): High mining potential and implications for environmental protection // Environ. Sci. Pollut. Res. 2018. Vol. 25. P. 14690–14702. https://doi.org/10.1007/s11356-018-1648-4
  14. Cao J., Wang Z., Ma X., Yang X., Zhang X., Pan H., Wu J., Xu M., Lin L., Zhang Y., Xiao Y., Luo H. Promoting coordinative development of phosphogypsum resources reuse through a novel integrated approach: A case study from Chin // J. Clean Prod. 2022. Vol. 374. P. 134078. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134078
  15. Mukaba J. L., Eze C. P., Pereao O., Petrik L. F. Rare earths’ recovery from phosphogypsum: An overview on direct and indirect leaching techniques // Minerals. 2021. Vol. 11, № 10. P. 1051. https://doi.org/10.3390/min11101051
  16. Антоненко Д. А., Никифоренко Ю. Ю., Мельник О. А. Особенности формирования сложного компоста на основе полуперепревшего навоза КРС и фосфогипса // Экологический вестник Северного Кавказа. 2019. Т. 15, № 4. С. 37–42.
  17. Zhantasov K., Ziyat A., Sarypbekova N., Kirgizbayeva K., Iztleuov G., Zhantasov M., Sagitova G., Aryn A. Ecologically friendly, slow-release granular fertilizers with phosphogypsum // Pol. J. Environ. Stud. 2022. Vol. 31, № 3. P. 2935–2942. https://doi.org/10.15244/pjoes/144099
  18. Akanova N. I., Vizirskaya M. M., Seregin M. B., Grebennikova T. V. The neutralized phosphogypsum as gypsumcontaining meliorant Russian case-study // Int. Agric. J. 2019. № 2. P. 12–18. https://doi.org/10.24411/2588-0209-2019-10048
  19. Wang X. J., Wang Z. Q., Li S. G. The effect of humic acids on the availability of phosphorus fertilizers in alkaline soils // Soil Use Manag. 1995. Vol. 11, № 2. P. 99–102. https://doi.org/10.1111/j.1475-2743.1995.tb00504.x
  20. Li H., Yang L., Cao J., Nie C., Liu H., Tian J., Chen W., Geng., Xie G. Water-preserving and salt-resistant slowrelease fertilizers of polyacrylic acid-potassium humate coated ammonium dihydrogen phosphate // Polymers. 2021. Vol. 13, № 17. P. 2844. https://doi.org/10.3390/polym13172844
  21. Matveeva V. A., Smirnov Y. D., Suchkov D. V. Industrial processing of phosphogypsum into organomineral fertilizer // Environ. Geochem. Health. 2022. Vol. 44, № 5. P. 1605–1618. https://doi.org/10.1007/s10653-021-00988-x
  22. Бычкова В. В., Сазонова И. А., Пиденко П. С., Пиденко С. А., Бурмистрова Н. А. Негативные эффекты применения гербицидов группы имидазолинонов: проблемы и решения // Агрохимия. 2023. № 2. С. 99–108.
  23. Fu H., Xu W., Wang H., Liao S., Chen G. Preparation of magnetic molecularly imprinted polymers for the identifi cation of zearalenone in grains // Anal. Bioanal. Chem. 2020. Vol. 412. P. 4725–4737. https://doi.org/10.1007/s00216-020-02729-y
  24. Buerge I. J., Bä chli A., Kasteel R., Portmann R., LópezCabeza R., Schwab L. F., Poiger T. Behavior of the chiral herbicide imazamox in soils: pH-dependent, enantioselective degradation, formation and degradation of several chiral metabolites // Environ. Sci. Technol. 2019. Vol. 53, № 10. P. 5725–5732. https://doi.org/10.1021/acs.est.8b07209
  25. Dischetti C., Scarponi L., Del Buono D. An analytical method for the determination of imazamox in soils and maize plants // Fresenius Environ. Bull. 2001. Vol. 10, № 2. P. 208–211.
  26. Соседенко Т. Ю., Пичугина А. С., Васькин С. М. Фосфогипс в качестве удобрения // Молодой ученый. 2020. № 47. С. 433–435.
  27. Жаппар Н. К., Шайхутдинов В. М., Мырзабаев Б. М., Зейнелов К. А., Шибаева А. К., Байрон Л. Ж. Выделение и изучение штаммов фосфатмобилизирующих микроорганизмов, перспективных для создания биоудобрения // Вестник Карагандинского университета. Серия: Биология. Медицина. География. 2020. Т. 99, № 3. С. 36–42.
  28. Чайковская Л. А., Мельничук,Т. Н., Каменева И. А., Баранская М. И., Овсиенко О. Л. Фосфатмобилизующий штамм почвенных бактерий Lelliottia nimipressuralis CCM 32-3 и биопрепарат на его основе для оптимизации минерального питания растений, стимуляции их роста и повышения урожайности. Патент РФ. RU 2676926 C1, 11.01.2019. Заявка № 2018100472 от 09.01.2018.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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».