Vynález sa týka oblasti poľnohospodárstva. Spôsob čistenia pôd od ťažkých kovov zahŕňa pestovanie rastlín fytomeliorantov na kontaminovaných pôdach s ich následným odstránením. Svetlica svätá sa používa ako fytomeliorant. Semená safloru sa vysievajú do kontaminovanej pôdy v množstve 20-22 kg / ha, dospelé rastliny sa privedú ku koncu fázy kvitnutia a začiatku vädnutia spodných listov, po ktorom sa fytomeliorant úplne odstráni z pôdy . Je zabezpečená úplná absorpcia iónov ťažkých kovov. 3 tab.

Vynález sa týka poľnohospodárstva a možno ho použiť pri vykonávaní špeciálnych opatrení na zníženie obsahu toxických koncentrácií ťažkých kovov v kontaminovaných pôdnych cenózach s cieľom obnoviť alebo zlepšiť agrochemické ukazovatele potrebné na získanie produktov šetrných k životnému prostrediu.

V súčasnosti domáci aj zahraniční výskumníci hľadajú rastliny – hyperakumulanty, ktorých vlastnosti umožňujú efektívne získavať ťažké kovy z kontaminovanej pôdy.

Literárne zdroje uvádzajú, že rekultivácia pôdy alebo jej čistenie od znečistenia pomocou rastlín je pomerne nová metóda (desať rokov), ekologická a progresívna. Umožňuje vylúčiť alebo obmedziť prenos ťažkých kovov pozdĺž reťazca z človeka do pôdy a podzemných vôd bez poškodenia životného prostredia.

V analogických prácach autori preukázali, že na účely fytoremediácie kontaminovaných pôd (čistenie rastlinami) sa používajú tieto akumulačné rastliny: metlička, reďkovka olejná, láskavec a dokonca aj plané rastliny.

Najbližším analógom vynálezu z hľadiska kombinácie hlavných podstatných znakov je spôsob čistenia pôd od ťažkých kovov pestovaním rastlín - fytomelirantov na kontaminovaných pôdach s ich následným úplným odstránením z pôdy (pozri RU 2282508, CL A01B 79/ 02, 27.0.2006).

Nevýhody analógovej práce zahŕňajú štúdium iba jednej znečisťujúcej látky - cézia, nie je uvedený koeficient biologickej akumulácie znečisťujúcej látky pre použité plodiny, neexistuje jasná koncepcia času zberu, pretože plodiny rôznych skupín technologických požiadaviek a bola použitá vývojová biológia.

Cieľom vynálezu je zlepšiť ekologický stav prírodných a kultúrnych biogeocenóz znížením obsahu toxických koncentrácií ťažkých kovov v koreňovej vrstve pôd.

Technickým výsledkom je kompletnejšia absorpcia iónov ťažkých kovov (olova, kadmia a medi) z pôdneho roztoku pri vytváraní optimálneho pokrytia kontaminovanej plochy požltovými rastlinami.

Úloha je v podstate dosiahnutá tým, že svetlica sa pestuje na kontaminovaných pôdach, semená sa vysievajú v množstve 60 – 80 rastlín na m2 (20 – 22 kg / ha), po čom nasleduje prinesenie a úplné odstránenie rastlín až do konca. kvitnutia a začiatku vädnutia spodných listov.

Navrhovaný výsev zabezpečuje plné pokrytie koreňového systému rastliny z hľadiska objemu kontaminovanej pôdy. Pri nižšom výseve nie je pokrytie úplné a pri vyššom prudko klesá výdatnosť nadzemnej hmoty a v dôsledku toho aj celkové odstraňovanie ťažkých kovov požltovými rastlinami.

Príklad konkrétnej implementácie

Experimenty sa uskutočnili na území spracovateľských zariadení mesta Istra.

Jarný výsev rastlín sa vykonával ručne s následným hrabaním.

Vzorky pôdy sa odoberali pred sejbou a bezprostredne po zbere požltu.

Uskutočnil sa zber, ktorým sa vývin rastlín dostal do fázy konca kvitnutia a začiatku vädnutia spodných listov.

Výsledky získané v priebehu experimentu v poľných podmienkach presvedčivo dokazujú, že požlt možno pripísať rastlinám – hyperakumulantom ťažkých kovov.

Je zaujímavé, že pri pestovaní na kontaminovaných pôdach, dokonca aj v hyperakumulatívoch, obsah kovov ako olovo, kadmium a meď vo vzorkách rastlín spravidla nepresahuje 1,2 v nadzemnej časti; 0,5-1 a 10-12 mg/kg suchej hmotnosti, v tomto poradí (tabuľka 1).

Na základe prezentovaných výsledkov a údajov o obsahu ťažkých kovov (mobilná forma) v pôde bol vypočítaný koeficient biologickej akumulácie (absorpcie) (tab. 2).

Ako je známe, ak je koeficient biologickej akumulácie toxických látok v rastlinách väčší ako jednota, a to aj z hľadiska nadzemnej hmoty, potom možno tento druh klasifikovať ako hyperakumulanty, v uvažovanom príklade bola vysoká CBN TA dosiahnutá aj pre koreňová časť pokusných rastlín.

Analýza bioproduktivity rastlín vo fáze kvitnutia neodhalila toxický vplyv kontaminovanej pôdy na rast a vývoj požltu - priemerná suchá hmotnosť stoniek bola 557 g, koreňov - 143 g cm 2, resp. Výsev semien sa vykonáva ručne rýchlosťou 60-80 rastlín na 1 m2. m.

Pri zahustenom výseve, viac ako 80 rastlín/m2, bol zaznamenaný pokles produktivity nadzemnej hmoty v priemere o 16 %, rastliny zaostávali v raste, koreňový systém svetlice mal nižšiu hmotnosť, zrejme, keď plodiny boli zhutnené, saflorové rastliny vykazovali alelopatiu - vzájomné potlačenie rastu a vývoja ...

Výsledky testovania safloru pri použití ako fytomeliorantu presvedčivo dokazujú vysokú účinnosť akumulačnej schopnosti rastlín znižovať obsah ťažkých kovov v koreňovej vrstve pôdy.

Metóda čistenia zahŕňa nasledujúce opatrenia:

Príprava pôdy na siatie;

Výsev fytomeliorantu v množstve 60-80 rastlín / m2 (20-22 kg / ha), hĺbka výsevu 4-5 cm;

Vývoj saflorových rastlín sa dostáva do fázy konca kvitnutia a začiatku vädnutia spodných listov, potom sú úplne odstránené z kontaminovanej pôdy.

Navrhovaná metóda umožňuje výrazne zvýšiť efektivitu fytosanácie a pri stanovení autorských práv poskytuje základ pre vypracovanie technických špecifikácií pre rôzne schémy fytoremediácie kontaminovaných oblastí.

Zdroje informácií

1. Baran S., Kzhyvy E. Fytoremediácia pôd kontaminovaných olovom a kadmiom pomocou metly / Vplyv prírodných a antropogénnych faktorov na socioekosystémy, 2003. č. - S. 39-44.

3. Zhadko S.V., Daineko N.M. Hromadenie ťažkých kovov druhmi stromov v uliciach Gomelu. // Izv. Gomel. Štátna univerzita, 2003. Číslo 5. - S.77-80.

4. Kudryashova V.I. Akumulácia HM divokými rastlinami. - Saransk - 2003 - s. 10, 18, 50, 78.

5. Rakotosson Voahirana. Les metaux lourds et la phytorenediation: l "etat de l" umenie. // Eau, ind., Nepríjemnosti. 2003. Číslo 260. - C.45-48.

Metóda čistenia pôd od ťažkých kovov pestovaním rastlín - fytomeliorantov na kontaminovaných pôdach s ich následným odstránením a ako rastlina sa používa požltový - fytomeliorant, semená svetlice zasiate do kontaminovanej pôdy v množstve 20-22 kg/ha, dospelý jedinec rastliny sa privedú ku koncu fázy kvitnutia a začiatku vädnutia spodných listov, po ktorom sa fytomeliorant úplne odstráni z pôdy.

Keď sú pôda a vegetácia kontaminované ťažkými kovmi, používajú sa takéto techniky:

1) Obmedzenie vstupu ťažkých kovov do pôdy... Pri plánovaní použitia hnojív, meliorantov, pesticídov, čistiarenských kalov je potrebné brať do úvahy obsah ťažkých kovov a tlmivú kapacitu používaných pôd. Obmedzenie dávok v dôsledku environmentálnych požiadaviek je nevyhnutným predpokladom ekologizácie poľnohospodárstva.

Vstup ťažkých kovov do rastlín je možné obmedziť zmenou živného režimu, vytvorením konkurencie o prísun toxických látok a katiónov hnojív ku koreňom, vyzrážaním ťažkých kovov v koreni vo forme ťažko rozpustných sedimentov.

2) Odstránenie ťažkých kovov mimo koreňovej vrstvy dosiahnuté týmito metódami:

Odstránenie kontaminovanej vrstvy pôdy;

Zásyp kontaminovanej vrstvy čistou zeminou;

Pestovanie plodín, ktoré absorbujú HM a odstraňovanie ich rastlinnej hmoty z poľa;

Premývaním pôd vodou a vo vode rozpustnými (častejšie organickými) zlúčeninami, ktoré tvoria vo vode rozpustné komplexné zlúčeniny s ťažkými kovmi, sa produkty z poľnohospodárskeho odpadu využívajú ako organické ligandy;

Premývanie pôd roztokom na vyplavovanie HM z horných horizontov do hĺbky 70-100 cm a ich následné vyzrážanie v tejto hĺbke vo forme ťažko rozpustných sedimentov (v dôsledku následného premývania pôd činidlami obsahujúcimi anióny, ktoré tvoria sedimenty s ťažkými kovmi).

3) Väzba HM v pôde na nízko disociované zlúčeniny... Zníženie prísunu ťažkých kovov do rastlín je možné dosiahnuť ich ukladaním do pôdy vo forme sedimentov uhličitanov, fosforečnanov, sulfidov, hydroxidov; s tvorbou nízkodisociujúcich komplexných zlúčenín s veľkou molekulovou hmotnosťou. Najlepším spôsobom, ako výrazne znížiť obsah ťažkých kovov v rastlinách, je kombinovaná aplikácia hnoja a vápna. Najúčinnejšie opatrenia vedúce k zníženie pohyblivosti olova v pôdach je hlina (aplikácia zeolitu) a spoločná aplikácia vápna a organických hnojív. Použitie celého radu chemických meliorantov (organické a minerálne hnojivá, vápno a organické látky) znižuje obsah polyvalentných kovov v pôde o 10-20%.

4) Adaptívne-krajinné systémy hospodárenia ako faktor optimalizácie ekologickej situácie v prípade kontaminácie pôdy HM.

Rôzne druhy a odrody plodín akumulujú nerovnaké množstvo HM v rastlinných produktoch. Je to spôsobené selektivitou koreňových systémov jednotlivých rastlín k nim a zvláštnosťou ich metabolických procesov. HM sa vo väčšej miere hromadia v koreňoch, menej vo vegetatívnej hmote a generatívnych orgánoch. Zároveň určité skupiny kultúr selektívne akumulujú určité toxické látky. Výber plodín na pestovanie na pôdach určitého stupňa a charakteru znečistenia je najjednoduchší, najlacnejší a najefektívnejší spôsob, ako optimalizovať využitie kontaminovaných pôd.

Fytoremediácia

Mikroorganizmy nie sú schopné odstraňovať z pôdy a vody ťažké kovy škodlivé pre ľudské zdravie (arzén, kadmium, meď, ortuť, selén, olovo, ako aj rádioaktívne izotopy stroncia, cézia, uránu a iné rádionuklidy. Rastliny sú schopné extrahovať z prostredia a koncentrujú sa v ich rôznych prvkoch tkanín Rastlinná hmota sa ľahko zbiera a spáli a výsledný popol sa buď pochová alebo sa použije ako druhotná surovina.

Metóda čistenia prostredia pomocou rastlín bola tzv fytoremediácia- z gréckeho "fiton" (rastlina) a latinského "remedium" (obnoviť).

Fytoremediácia- súbor metód na čistenie vody, pôdy a atmosférického vzduchu pomocou zelených rastlín.

História

Prvé najjednoduchšie spôsoby čistenia odpadových vôd - zavlažovacie polia a filtračné polia - boli založené na použití rastlín.

Prvý vedecký výskum sa uskutočnil v 50-tych rokoch v Izraeli, ale k aktívnemu rozvoju metodológie došlo až v 80-tych rokoch XX storočia.

Rastlina ovplyvňuje životné prostredie rôznymi spôsobmi, z ktorých hlavné sú:

Rhizofiltrácia - korene nasávať vodu a chemické prvky potrebné pre život rastlín;

Fytoextrakcia - hromadenie nebezpečných nečistôt v tele rastliny (napr. ťažké kovy);

Fytovolatizácia - odparovanie vody a prchavých chemických prvkov (As, Se) listami rastlín;

Fytotransformácia:

1. fytostabilizácia - prenos chemických zlúčenín do menej mobilnej a aktívnej formy (znižuje riziko šírenia kontaminácie);

2. fytodegradácia - degradácia organickej časti znečistenia rastlinami a symbiotickými mikroorganizmami;

· Fytostimulácia – stimulácia rozvoja symbiotických mikroorganizmov, ktoré sa podieľajú na procese čistenia. Mikroorganizmy hrajú hlavnú úlohu pri degradácii znečistenia. Rastlina je akýmsi biofiltrom, vytvára pre ne biotop (zabezpečuje prístup kyslíka, kyprenie pôdy. V tomto smere proces čistenia prebieha aj mimo vegetačného obdobia (v neletnom období) s mierne zníženou aktivitou.

Zavedenie kyseliny boritej do pôdy v dôsledku účasti bóru na tvorbe komplexných zlúčenín kovov s derivátmi polysacharidov - pektínu a ramnogalakturonanu II počas tvorby siete v matrici bunkovej steny výrazne zvyšuje odstraňovanie ťažkých kovy z pôdy rastlinami mediátormi. Existuje metóda biologického čistenia pôdy od ťažkých kovov pomocou rastlinných mediátorov. Pri navrhovanom spôsobe fytoremediácie sa kyselina boritá zavádza do pôdy v nízkych dávkach 0110 kg ha, čo umožňuje desaťnásobne zvýšiť odstraňovanie ...

Zdieľajte svoju prácu na sociálnych sieťach

Ak vám táto práca nevyhovovala, v spodnej časti stránky je zoznam podobných prác. Môžete tiež použiť tlačidlo vyhľadávania

Spôsob biologického čistenia pôdy od ťažkých kovov.

1. Stručný popis vývoja.

Zavedenie kyseliny boritej do pôdy v dôsledku účasti bóru na tvorbe komplexných zlúčenín kovov s derivátmi polysacharidov - pektínu a ramnogalakturonanu-II počas tvorby siete v matrici bunkovej steny výrazne zvyšuje odstraňovanie ťažkých kovov z pôdy sanáciou rastlín.Tento princíp bol použitý pri vývoji metódy fytoremediácie pôd kontaminovaných ťažkými kovmi. Metóda je určená na ochranu a obnovu prírodných zdrojov, je šetrná k životnému prostrediu, nízkonákladová.

2. Výhody vývoja a porovnanie s analógmi.

Existuje metóda biologického čistenia pôdy od ťažkých kovov pomocou sanačných zariadení. Pri navrhovanom spôsobe fytoremediácie sa kyselina boritá zavádza do pôdy v nízkych dávkach (0,1-1,0 kg/ha), čo umožňuje niekoľkonásobne zvýšiť odstraňovanie ťažkých kovov z kontaminovanej pôdy sanáciou rastlín a regulovať odstraňovanie niektoré kovy z pôdy.

3. Oblasti komerčného využitia zástavby.

Fytoremediácia pôd kontaminovaných ťažkými kovmi pomocou kyseliny boritej na dosiahnutie kritických hodnôt: 1) v poľnohospodárstve (pre poľnohospodárstvo, záhradníctvo, chov zvierat); 2) v krajinnej výstavbe (na rekreačné využitie pôdy); 3) v mestskom hospodárstve (na organizáciu rekreačných oblastí na obnovených územiach); 4) v osobitne chránených prírodných územiach (na zabezpečenie podmienok pre existenciu vzácnych a ohrozených druhov).

4. Forma ochrany duševného vlastníctva.

Bol prijatý patent na vynález č. 2342822 "Metóda biologického čistenia pôd od ťažkých kovov" zo dňa 10.01.2010.

Vývojár - FGBUN IL KarRC RAS.

Ďalšie podobné diela, ktoré by vás mohli zaujímať.Wshm>
19057.		Stanovenie hmotnostného podielu ťažkých kovov v pôdnych vzorkách regiónu Tula	345,6 kB
	Stav prírodného prostredia je najdôležitejším faktorom určujúcim životnú aktivitu človeka a spoločnosti. Vysoké koncentrácie mnohých chemických prvkov a zlúčenín v dôsledku technogénnych procesov sa v súčasnosti nachádzajú vo všetkých prírodných prostrediach: v atmosfére, vode, pôde, rastlinách. Pôda je zvláštny prírodný útvar s množstvom vlastností, ktoré sú vlastné živej a neživej prírode; pozostáva z geneticky príbuzných horizontov tvoriacich pôdny profil vyplývajúci z premeny povrchových ...
12104.		Spôsob čistenia pôdy od ropných produktov	17,65 kB
	Bola vyvinutá biotechnologická metóda na čistenie a sanáciu pôd pri petrochemickom znečistení. Stanovujú sa obdobia čistenia pôd vysokých zemepisných šírok od niektorých ropných produktov: plynový kondenzát, motorová nafta, vykurovací olej, strojový olej. Čistenie pestovaných podzolových pôdnych agrozemov od ľahkých uhľovodíkov prebieha počas jedného vegetačného obdobia.
5040.		Štúdium ekologickej situácie v miestach bydliska obyvateľstva detekciou iónov ťažkých kovov v rastlinách ako markeru ekologickej pohody	38,04 kB
	Vo väčšine prípadov hovoríme o absorpcii malých dávok olova a ich akumulácii v organizme, kým jeho koncentrácia nedosiahne kritickú úroveň potrebnú pre toxický prejav. Jedlo je dominantným zdrojom príjmu olova v ľudskom organizme vo všetkých vekových skupinách populácie. Dôležitým zdrojom príjmu olova pre dojčatá a malé deti môže byť otrávené telo matky v dôsledku mlieka alebo požitia potravy obsahujúcej kontaminovaný pôdny prach alebo staré olovo ...
12178.		Spôsob čistenia vody z ropy a ropných produktov	17,17 kB
	Vynález sa týka čistenia odpadových vôd z ropy a ropných produktov. Líši sa tým, že k imobilizácii baktérií vločkami dochádza priamo vo vyčistenej vode a baktérie na čistenie vody z ropných produktov sa uvoľňujú z miestnych prírodných prostredí kontaminovaných ropnými produktmi, aby sa zvýšila sorpčná kapacita. Navrhovaný spôsob umožňuje dosiahnuť maximálnu prípustnú koncentráciu ropných produktov pre rybárske nádrže.
12011.		Práškové prípravky nanočastíc ušľachtilých kovov a spôsob ich prípravy	23,55 kB
	Vo všeobecnosti sa metódy syntézy nanočastíc ušľachtilých kovov delia do dvoch kategórií: metódy založené na disperzii objemovej vzorky a metódy založené na syntéze koloidných častíc zo solí a/alebo kyselín pomocou chemických redukčných činidiel alebo ožarovania. Bez ohľadu na spôsob prípravy sú prípravky nanočastíc ušľachtilých kovov vodné suspenzie, ktoré majú obmedzenú trvanlivosť. Implementácia tohto prístupu zahŕňa tieto hlavné fázy: syntéza nanočastíc, stabilizácia biokompatibilným ...
13336.		Stanovenie obsahu v kyseline rozpustných foriem kovov (olovo, meď, zinok, nikel, železo) vo vzorkách pôdy oblasti Tula pomocou atómovej absorpčnej spektroskopie	343,76 kB
	Vysoké koncentrácie mnohých chemických prvkov a zlúčenín v dôsledku technogénnych procesov sa v súčasnosti nachádzajú vo všetkých prírodných prostrediach: v atmosfére, vode, pôde, rastlinách. Pôda je zvláštny prírodný útvar s množstvom vlastností, ktoré sú vlastné živej a neživej prírode; pozostáva z geneticky príbuzných horizontov tvoriacich pôdny profil, ktorý je výsledkom premeny povrchových vrstiev litosféry pod kombinovaným vplyvom vody, vzduchu a organizmov ...
19135.		Posúdenie stavu úrodnosti pôdy a dynamiky zmien agrochemických ukazovateľov, vykonanie rozsiahleho agrochemického prieskumu pôd farmy Khomutinka v okrese Nizhneomsky v regióne Omsk	23,02 MB
	Veľmi nízke objemy aplikácie minerálnych a organických hnojív, zastavenie chemických rekultivačných prác, prebiehajúca erózia, zjednodušenie odporúčaných úprav pôdy a používanie ťažkej poľnohospodárskej techniky vedú k zvýšenej degradácii pôdy. V niektorých prípadoch sa úrodnosť ornej pôdy približuje ku kritickej úrovni, čo v konečnom dôsledku negatívne ovplyvňuje efektivitu pestovania plodín.
3781.		Individuálne a kolektívne prostriedky radiačnej, chemickej a biologickej ochrany	163,76 kB
	Individuálne a kolektívne ochranné prostriedky sú určené na zachovanie bojovej účinnosti personálu a zabezpečenie plnenia bojových úloh v podmienkach použitia zbraní hromadného ničenia nepriateľom, ako aj v podmienkach vystavenia nepriaznivým a škodlivým faktorom životného prostredia.
1026.		Vypracovanie návrhov na zlepšenie kontroly kvality ťažkých betónových zmesí v podniku LLC PKF Stroybeton	150,4 kB
	Druhá časť popisuje existujúce technológie kontroly kvality betónu v rôznych fázach jeho použitia: pri nakladaní, preprave, ukladaní, ošetrovaní betónu. Ukazovatele kvality betónu a betónovej zmesi. Príprava betónovej zmesi a jej použitie v stavebníctve.
12277.		Použitie miestnych funkčných surovín na zvýšenie biologickej hodnoty suchárov	83,84 kB
	Využitie lokálnych funkčných surovín na zvýšenie biologickej hodnoty suchárov Špecializácia: 5A321001 - Technológia výroby a spracovania potravinárskych výrobkov Technológia výroby pekárenských cestovín a cukroviniek DIPLOMOVÁ PRÁCA pre akademické magisterské štúdium Vedúci: Ph.D.Buchara - 2013 2 Zadanie pre...

Využitie nových metód čistenia urbanizovaných pôd od ťažkých kovov

IN AND. Savich, doktor poľnohospodárskych vied, profesor, S.L. Belopukhov, doktor poľnohospodárskych vied, profesor, D.N. Nikitochkin, kandidát poľnohospodárskych vied, Ruská GAU - Moskovská poľnohospodárska akadémia K.A. Timiryazev; A.V. Filippova, doktorka biologických vied, profesorka Orenburgskej štátnej agrárnej univerzity

Znečistenie mestských pôd znižuje kvalitu života obyvateľov, keďže prachové častice unášané vetrom sa dostávajú do ľudského tela, čo vedie k zdravotným problémom. Filtrácia škodlivín, prípadne ich kumulácia závisí od vlastností pôdy a jej nasýtenia škodlivinami. Otázky čistenia mestských pôd boli prediskutované vedeckou obcou, boli navrhnuté opatrenia na periodickú náhradu urbanizovaných pôd, na používanie mikroprípravkov viažucich ťažké kovy a pod. Treba poznamenať, že prebieha akýkoľvek výskum na zlepšenie kvality mestských pôd.

Biologické čistenie mestských pôd od ťažkých kovov má svoje vlastné charakteristiky. Čistenie mestských pôd od ťažkých kovov sa môže uskutočniť ich odcudzením od pôdy zelenými rastlinami. Zároveň je pre lepší vývoj procesu potrebné zvoliť podmienky pestovania a druhy rastlín. Rôzne rastliny majú nerovnakú odolnosť voči určitým druhom znečistenia, čo je určené charakteristikami metabolických procesov, ktoré sa v nich vyskytujú. Takže podľa E.M. Ivanova et al., Pri porovnaní odolnosti voči síranu meďnatému u troch bylín - krištáľovej trávy, ďateliny lúčnej a repky olejnej - ukázala najväčšiu odolnosť ďatelina. Toxicita medi pre rastliny bola zároveň do značnej miery určená jej schopnosťou viazať sa na BN skupiny proteínov a ľahko meniť svoj redoxný stav, pričom generovali reaktívne formy kyslíka a spôsobovali stav oxidačného stresu.

Účel a metodológia výskumu. Pri štúdiu možností fytoremidácie sa uskutočnili experimenty na štúdium možností odstraňovania ťažkých kovov rastlinami.

V experimente č.1 bolo cieľom štúdie identifikovať vplyv zloženia pôdy na vývoj rastlín na nej pestovaných, odstránenie určitých prvkov (Nn, Fe, Mn, Mg) rastlinami, posúdenie rastlín, ktoré akumulujú čo najviac a minimálne hromadia rôzne mikroelementy. Zložkami skúmaných pôd boli kremenný piesok, rašelina, zeolit ​​impregnovaný roztokom NPK, sodno-podzolová pôda (odobratá z lesoparku v Moskve), pôda kontaminovaná rôznymi toxickými látkami (odobratá z krajnice). Na získaných pôdach sa pestovali rastliny potočnice, reďkovky, lipnice lúčnej a kostrava.

červená po dobu 1-1,5 mesiaca. Potom boli získané sadenice analyzované pomocou údajov chemickej analýzy (obsah prvkov mangánu, zinku, horčíka, železa), ako aj údajov o dĺžke stoniek a koreňov pestovaných semenáčikov (hodnoty pH ​študovaných pôd sa pohybovalo od 6,4 do 7,1).

Výsledky výskumu. Maximálne rozvinutie stoniek bolo zaznamenané pri variante s 10 g zeolitu, 30 g rašeliny, 30 g piesku a 30 g kontaminovanej zeminy. Najpriaznivejšie možnosti pre tvorbu hmoty, dĺžka stonky a koreňa sa líšia. To zrejme súvisí jednak s prítomnosťou rôznych rastových látok podľa variantov, jednak s tvorbou súboru fyzikálno-chemických, vodno-fyzikálnych, štruktúrno-chemických vlastností pôd, priaznivých pre rôzne jednotlivé procesy.

Najlepší vývoj rastlín z hľadiska ich hmotnosti bol zaznamenaný pri variante s obsahom 25 g rašeliny, 25 g zeolitu, 25 g piesku a 25 g kontaminovanej zeminy. Zároveň je na rôznych pôdach zaznamenané optimum pre vývoj rôznych rastlín.

Odstraňovanie zinku z pôd v dôsledku biologickej rekultivácie je uvedené v tabuľke 1.

Odstraňovanie zinku z pôdy závisí od zloženia pôdy a pestovaných rastlín. Plodina s vyššou vegetatívnou hmotou mala väčší úber. Je zrejmé, že kŕmenie rastlín živinami zvýši odstraňovanie ťažkých kovov rastlinami. V rovnakom čase, kostrava a bluegrass vykazovali najväčšie odstránenie mg zinku na rastlinu. Odstránenie zinku v pôdach s prídavkom rašeliny bolo 46,5 + 13,4 mg / nádoba a v pôdach bez rašeliny - 38,4 + 14,0.

Maximálne odstránenie zinku z kontaminovaných pôd (mg / nádoba) sa uskutočnilo reďkovkou, minimum - šalátom (tabuľka 2).

1. Odstránenie zinku z pôdy jednotlivými plodinami (n = 8)

Kultúra Odstránenie zinku

mg / injekčná liekovka 100 mg / g rastlina 100

Potočnica 16,5 ± 4,7 50,0

Reďkovka 109,2 ± 28,7 67,0

Bluegrass 22,3 ± 5,6 82,6

Kostrava 32,6 ± 8,5 90,5

2. Odstránenie zinku rastlinami, mg / nádoba 102

Možnosť rastlín

šalát reďkovka bluegrass kostrava

zeolit> 10 % (možnosť 1) 7,7 ± 6,4 75,5 ± 3,7 18,9 ± 2,2 42,3 ± 26,9

zeolit< 10% (вариант 2 и 4) 15,4±6,5 112,8±39,9 20,9±6,8 22,0±4,7

Zavedenie viac ako 10 % (25 %) zeolitu do pôdy v porovnaní so zavedením 10 % zeolitu viedlo k viazaniu zinku v pôde a nižšiemu odstraňovaniu zinku rastlinami šalátu a reďkovky (mg / plavidlo) (pre modrú trávu a kostrava sú rozdiely nevýznamné).

Experiment č. 2 študoval odstraňovanie olova, kadmia, železa a zinku z pôdy pomocou sadeníc viky a ovsa. Predmetom výskumu boli kontaminované pôdy. Na zvýšenie mobility ťažkých kovov v pôde sa vzorky zaliali 0,001 m EDTA do 60 % PV, potom sa na nich 10 dní pestovali sadenice. Po uplynutí vegetačného obdobia boli ťažké kovy zo semenáčikov extrahované 0,1 n HCl a následne stanovené na atómovom absorpčnom spektrofotometri. Podľa získaných údajov sa odstraňovanie ťažkých kovov z pôd rastlinami líšilo pre pôdy s rôznou úrovňou znečistenia, čo je možné vidieť z údajov v tabuľke 3.

3. Odstraňovanie ťažkých kovov rastlinami

Stupeň znečistenia Odstránenie, mg / 100 g

Slabé Zvýšené 0,85 ± 0,38 1,95 ± 0,55 2,9 ± 0,81 6,7 ± 2,8 6,1 ± 1,9 21,4 ± 5,4 74 ± 63

4. Odstraňovanie ťažkých kovov z pôd sadenicami viky a ovsa (mg / 100 g rastlín)

Pb klíčky Cd Fe Zn

Vika 1,0 ± 0,4 7,1 ± 2,5 8,5 ± 3,1 2,9 ± 1,0

Ovos 0,7 ± 0,2 3,0 ± 1,0 11,4 ± 3,8 2,1 ± 0,6

Vika a ovos sa líšili v schopnosti extrahovať ťažké kovy z pôdy.

Súdiac podľa získaných údajov, vika odstránila z pôdy viac olova, kadmia, zinku a ovsa – železa.

Séria experimentov ukázala, že čistenie mestských pôd od mobilných foriem ťažkých kovov je možné realizovať nielen s použitím sorbentov, s vyzrážaním ťažkých kovov vo forme ťažko rozpustných sedimentov, s využitím elektromechanickej pôdy. rekultiváciou a veľmi úspešne pomocou fyto objektov. Je zrejmé, že odstraňovanie ťažkých kovov z pôd rastlinami (alebo mikroorganizmami, hubami) závisí od stupňa mobility toxických látok v pôde a zvyšuje sa, keď sú vytvorené podmienky pre intenzívny rozvoj rastlín. Keďže rôzne rastliny znesú určitý charakter aj stupeň znečistenia, je pre biologické čistenie mestských pôd od špecifických kovov potrebné zvoliť selektívne podmienky na ich extrakciu (vrátane zmeny fyzikálno-chemických vlastností pôd a výberu melioračné plodiny).

V jednom z experimentov sa študoval vývoj sadeníc na vzorkách pôdy odobratých v rôznych okresoch Moskvy. Vo vzorkách bola stanovená hodnota pH vodnej suspenzie; odhadla sa dĺžka koreňov a stoniek sadeníc a ich hmotnosť. Pestovanie rastlín s

optimálna vlhkosť trvala 10 dní. Získané údaje sú uvedené v tabuľke 5.

5. Vývoj sadeníc na pôdach parkov a silne kontaminovaných oblastí

Plocha Massa Roots Stonky

Moskovský okruh, v. 1 Squares, v. 6, 8 0,8 1,7 ± 0,1 2,7 5,2 ± 1,2 7,3 11,6 ± 1,5

Ako vidno z prezentovaných údajov, na vysoko kontaminovaných pôdach v blízkosti Moskovského okruhu sa rastliny vyvíjali oveľa horšie ako na mestských námestiach.

Z teoretického hľadiska by pridávanie živného roztoku do pôdy malo zlepšiť vývoj rastlín a zavádzanie olova do pôdy ich vývoj naopak zhoršuje. V experimente sa pridal živný roztok a Pb (CH3COO) 2 podľa možností.

Pridávanie olova do kontaminovaných pôd viedlo k úplnému potlačeniu rastlín a na pôdach štvorcov sa znížila ich hmotnosť, znížila sa dĺžka koreňov a stoniek. Zavedenie živného roztoku do pôdy zároveň zlepšilo vývoj rastlín na kontaminovaných pôdach a takmer nezmenilo vývoj na pôdach verejných záhrad.

V ďalšom pokuse sa hodnotil vplyv rastlín viky, ryšavy a horčice bielej na obsah ťažkých kovov v pôde. Napriek tomu, že rastliny absorbovali určité množstvo ťažkých kovov z pôdy, obsah ich mobilných foriem v pôdach neklesol vplyvom uvoľňovania komplexónov rastlinami cez koreňový systém a vplyvom rozkladných produktov organických zvyškov na mobilita ťažkých kovov.

Teoreticky, keď sa KNO3 zavedie do pôdy (keď sa pôda zaleje), vývoj rastlín by sa mal zlepšiť, a preto by sa malo zvýšiť ich odstraňovanie ťažkých kovov z pôdy. To však zvýši iónovú silu roztoku a následne aj rozpustnosť precipitátov. Zvýši sa aj vplyv rastlín na rozpustnosť zrážok v pôde. V súvislosti s uvedeným by mal klesnúť celkový obsah ťažkých kovov v pôdach s takouto biologickou rekultiváciou a môže sa zvýšiť obsah mobilných foriem. Podobné procesy prebiehajú, keď sa pôda zavlažuje EDTA (komplex pre polyvalentné kovy). Toto činidlo však nie je zdrojom výživy rastlín a jeho vplyv na rozpustnosť zrážania je väčší ako účinok KNO3 a menší na vývoj rastlín. Uvažované teoretické zákonitosti ilustrujú údaje v tabuľke 6.

Sú teda možné rôzne spôsoby odstraňovania mobilných foriem ťažkých kovov z vrchnej vrstvy pôdy, ktorých priorita využitia je daná špecifickými pôdnymi, litologickými, hydrologickými podmienkami a ekonomickými možnosťami. Navyše

6. Vplyv pridávania KNO, EDTA do pôd a pestovania rastlín na obsah mobilných foriem ťažkých kovov v pôdach (n = 10-30)

Varianty C<1 Си Ми

Vika yuga3 EDTA mätonoh horčica biela KZH) 3 + vika + mätonoh + horčice EDTA + vika + mätonoh + horčice 1,10 ± 0,21 0,95 ± 0,10 0,81 ± 0D0 0,78 ± 0D9 1,20 ± 0,18 1,08 ± 0,21 0,28 ± 0,13 0,0 0,51 ± 0,16 0,0 0,0 0,90 ± 0,11 0,55 ± 0,06 3,60 ± 0,4 0,79 ± 0,16 1,17 ± 0,53 0,70 ± 0,16 3,90 ± 1D 2,72 ± 0,8 3,60 ± 1,1 1,70 ± 0,5 0,10 ± 0,2 1 323,5 ± 47,5 167,7 ± 18,3 332,1 ± 38,9 230,7 ± 43,2 237,5 ± 36,5 212,7 ± 35,1 113, 8 ± 42,3 72,4 ± 31,0 373,5 ± 77,2 332,0 ± 67,1 77,9 ± 31,7

k známym metódam je z nášho pohľadu vhodné pridať nasledovné:

1) vylúhovanie ťažkých kovov roztokmi komplexónov do určitej hĺbky a ich zrážanie tam následným premývaním pôdy roztokmi obsahujúcimi uhličitany, fosforečnany s alkalickým prostredím;

2) odstraňovanie z pôd v dôsledku fytoremediácie a absorpcie ťažkých kovov hubami pri vytváraní podmienok pre ich väčšiu bioproduktivitu;

3) regulácia výmenných konštánt v systéme pôda – korene; korene - nadzemná časť rastlín kvôli režimu výživy;

4) aplikácia na fytoremediáciu druhov a odrôd rastlín s vyššou sorpčnou schopnosťou koreňov na ťažké kovy;

5) použitie dlhodobo pôsobiacich sorbentov na sorpciu ťažkých kovov,

pri zohľadnení rovnovážnych konštánt v systéme pôda - ťažký kov a sorbent - ťažký kov;

6) zníženie príjmu ťažkých kovov do rastlín, keď sa komplexóny z poľnohospodárskeho odpadu dostanú do pôdy, čím sa s kovmi vytvoria stabilné komplexy s veľkou molekulovou hmotnosťou;

7) elektromeliorácia pôd pri vytváraní podmienok pre zvýšenie mobility ťažkých kovov;

8) vytváranie geochemických bariér v pôdnom profile, ktoré bránia ich vstupu do rastlín, migrácii do podzemných vôd a výparu z pôdy.

Voľba stratégie pri použití súboru opatrení na zlepšenie stavu mestských pôd, niekedy nazývaných aj mestské pôdy, je možná len pri vykonaní fyzikálno-chemického výpočtu a prognóze prebiehajúcich procesov pre konkrétne pôdy, rastliny a podmienky prostredia.

Literatúra

1. Kholodova V.P., Volkov KS., Kuznecov V.V. Prispôsobenie sa vysokým koncentráciám solí medi a zinku kryštálových bylinných rastlín a možnosť ich použitia na fytoremediáciu // Fyziológia rastlín. 2005. T. 52. S, 848-858.

2. Ivanova E.M., Volkov KS., Kholodova V.P., Kuznecov V.V. Nová sľubná vitalita rastlín vo fytoremediácii území kontaminovaných meďou // Bulletin RUDN. Séria "Agronómia a chov dobytka". 2011. Číslo 2. S. 28-37.

3. Clemens D. Akumulácia toxických kovov. Odpovede na expozíciu a mechanizmy tolerancie u rastlín, Biochem., 2006, v. 88, s. 1707-1719.

4. Kramer U. Hyperakumulácia kovov v rastlinách, Ann. Rev. Plant Biol., 2010, v. 10, str. 517-534.

5. Savič V.I., Belopukhov C.JI., Nikitochkin, Filippova A.V. Nové metódy čistenia pôdy od ťažkých kovov / Bulletin Orenburgskej štátnej agrárnej univerzity. 2013. Číslo 4. S, 216-218.