Изучение пищевого предпочтения дождевых компостных червей в процессе утилизации методом вермикомпостирования различных компонентов твердых бытовых отходов городов.

УДК 631.468.514.239

Проблема  отходов  является  одной  из глобальных  экологических  проблем  большинства  как развитых, так и развивающихся  стран. Проблема актуальна и для  Узбекистана. [6]

Целью наших исследований  является повышение плодородия почв переработкой твердых бытовых отходов дождевыми компостными червями, продуцирующими вермикомпост. В процессе культивации   дождевых компостных червей особое внимание мы уделили физиологическим показателям в частности пищевому предпочтению –преферентации  всего субстратного комплекса в составе твердых бытовых отходов.

Твёрдые бытовые отходы — непригодные для дальнейшего использования пищевые продукты и предметы быта или товары, потерявшие потребительские свойства.[5]

Из-за наличия в ТБО органических веществ они быстро загнивают в результате образуются различные токсичные газы (фенол, индол, скатол, меркаптан, сероводород, аммиак, метан). Смываясь атмосферными осадками, они загрязняют водоёмы, просачиваясь загрязняют грунтовые воды. Биогенное воздействие ТБО выражается в том, что пищевые остатки привлекают насекомых, птиц, грызунов, других крупных животных, трупы которых становятся источником бактерий и вирусов патогенных грибов.

Отходы благоприятны для размножения животных, микроорганизмов, при этом насекомые и птицы становятся разносчиками возбудителей опасных болезней, таких как брюшной тиф, бруцеллез, туберкулез, гепатит, дизентерия, и др. на большие расстояния и возможностью вспышек эпидемий.

Атмосферные осадки, солнечная радиация, выделение тепла, возгорания, пожары способствуют протеканию на полигонах ТБО непредсказуемых физико–химических и биохимических процессов, продуктами которых являются новые токсичные химические соединения и экологически опасные вещества, проникая в биосферу, представляют угрозу для среды обитания человека.

Скорость  накопления  бытовых  отходов  в  10 раз  превосходит  скорость  образования    всех др. отходов. [5]

Средний процентный состав компонентов ТБО

В состав ТБО городов входят следующие виды компонентов:

1. Бумага, картон (41%)

2. Пищевые отходы (21% )

3. Дерево (5%)

4. Кожа, резина (3%)

5. Текстиль (5,4%)

6. Искусственные материалы, в основном, полиэтилен (5,2%)

7. Кости (1,1%)

8. Металлы (10%)

9. Стекло (12%)

10. Камни, керамика (0,8%)

11. Прочие фракции (листовой опад и др.) (9,7%).

Особое экономическое значение среди  методов имеет утилизация отходов и создание на их базе вторичных материальных ресурсов.  

Утилизацией отходов производства и быта можно решить проблему экологической безопасности. Осуществляется это  путём строительства биофабрик по его переработке и получению ценного сырья для промышленности, с/х, что приведёт также к сокращению и ликвидации полигонов для их складирования и захоронения [6]

Одним из путей решения данной проблемы может служить вермикомпостирование.

Вермикомпостирование — экологически безопасная   переработка, органических отходов различного происхождения с помощью искусственно воссозданного природного комплекса гетеротрофных организмов, включающих в себя мезофауну, в частности дождевых компостных червей, и сопутствующих им представителей микроскопических беспозвоночных и сообщества микроорганизмов. [2]

Вермикомпостирование позволяет:

утилизировать органические отходы хозяйственной деятельности человека

поддерживать и повышать плодородие почв (за счёт внесения в них вермикомпостов). [1]

Методика  исследований.   Идентификация   дождевых компостных червей собранных нами в природе и  разведение червей проводились    на базе научного центра «Экобиотехнологии» Биолого-почвенного факультета Национального Университета Узбекистана им. М.Улугбека. 

В основу опытов был заложен  метод  Протопопова Н.Ф. (1998) по определению степени предпочтения субстратов дождевыми червями[3].

Данный метод был частично модифицирован, с учетом местных экологических факторов и условий. Известно, что  одним из основных сезонных компонентов ТБО городов является листовой опад, что и явилось предметом наших исследований.

"Субстратный преферендум" включает определение предпочтения червями субстратов как пищевого источника, так и среды обитания (преферендумы влажности, pH среды, структуры, физических характеристик и т.д.), т.е. является интегральной оценкой ряда преферендумов.

Способ заключается в том, что различные по качеству, но одинаковые по объему (например, 100г) порции субстратов, упакованные в сетчатые мешочки, с отверстиями для перемещения червей, помещают в вегетационный сосуды разделенные на сегменты в лучевой симметрии, при этом испытуемые субстраты располагают  по краю каждого сегмента, в центр  запускали червей; (в зависимости от количества и объема испытуемых субстратов, 10 - 30 экз.) [3].

Количество червей, скапливающиеся у определенного вида корма подсчитывали через 12-16 часов, далее вычисляли % от величины их концентрации и скопления у наиболее предпочтительного корма какими явились в нашем исследовании листья ивы (тал), и поэтому  принятые нами за 100% среди других 8-ми видов листового опада.

Субстраты из ТБО предварительно предобрабатывались (ферментировались). Непосредственно перед опытами вымачивались в течении  72 часов  в обычной воде или в навозном настое мелкого рогатого скота. [2] 

Результаты исследований. Результаты проведённых исследований  представлены в таблице.

Таблица. Количество дождевых червей находящихся у корма из листового опада в % от величины их скопления у с листьев ивы (тал)

В опытах  с ТБО из листовых фракций декоративных деревьев города превалирующих в ТБО городов осенью, также наблюдается явное предпочтение к одним и равнодушие к другим видам субстратов представленных нами в таблице по степени уменьшения пищевого предпочтения червей.  Наиболее предпочтительными оказались субстраты из листьев тала (ивы), ясеня и каштана. Наименее предпочтительным оказались листья дуба и чинары (платан).

Выводы. Таким образом, данные полученные в этой серии опытов позволяют заключить, что у дождевых компостных червей есть выраженная потребность в азотосодержащей органике, что явно видно по увеличению их % присутствия в субстратах,  предобработанных   навозным настоем, служащих для них  кормом

По всей видимости, предобработка различных фракций субстратов ТБО навозным настоем мелкого рогатого скота ощутимо увеличивало не только микрофауну и микрофлору субстратов,  но и обогащало их азотсодержащими  веществами и  тем самым  повышало их пищевое предпочтение для червей.

Владение информацией о пищевом предпочтении червей к тем или иным фракциям ТБО позволяет эффективно управлять как процессом биотехнологической культивации, так и регулировать насыщенность состава вермикомпоста и корректировать тем самым плодородие деградированных почв.