Buluş, tarım alanı ile ilgilidir. Ağır metallerden toprak temizleme yöntemi, kirlenmiş topraklar üzerinde fito-iyileştirici bitkiler yetiştirmeyi ve bunların daha sonra çıkarılmasını içerir. Aspir fito-iyileştirici bir bitki olarak kullanılır. Aspir tohumları kirlenmiş toprağa 20-22 kg/ha oranında ekilir, ergin bitkiler çiçeklenme döneminin sonuna getirilir ve alt yapraklar ölmeye başlar, ardından fitomeliorant topraktan tamamen uzaklaştırılır. Ağır metal iyonlarının tam olarak emilmesi sağlanır. 3 sekmesi.

Buluş tarımla ilgilidir ve çevre dostu ürünler elde etmek için gerekli zirai kimyasal göstergeleri eski haline getirmek veya iyileştirmek için kirlenmiş toprak cenozlarındaki toksik ağır metal konsantrasyonlarının içeriğini azaltmak için özel önlemler gerçekleştirilirken kullanılabilir.

Şu anda, yerli ve yabancı araştırmacılar, özellikleri kirlenmiş topraktan ağır metalleri etkili bir şekilde çıkarmayı mümkün kılan bitkileri - hiperakümülatörleri arıyorlar.

Literatür kaynakları, toprak ıslahının veya onu kirlilikten bitkilerin yardımıyla temizlemenin nispeten yeni (on yaşında), ekolojik ve ilerici bir yöntem olduğunu bildirmektedir. Zincir boyunca ağır metallerin insanlardan toprağa ve yeraltı sularına transferini çevreye zarar vermeden ortadan kaldırmaya veya sınırlandırmaya olanak tanır.

Analog çalışmalarda yazarlar, kirlenmiş toprakların fitoremediasyonu (bitkilerin yardımıyla temizlik) amacıyla, aşağıdaki birikimli bitkilerin kullanıldığını göstermiştir: süpürge, yağlı turp, amaranth ve hatta yabani bitkiler.

Ana temel özelliklerin toplamı açısından buluşa en yakın analog, kirlenmiş topraklarda bitki yetiştirerek ağır metallerden toprakları temizleme yöntemidir - daha sonra topraktan tamamen çıkarılmasıyla (bakınız RU 2282508, CL A01B 79/ 02, 27.0.2006).

Analog çalışmanın dezavantajları arasında sadece bir kirletici - sezyum çalışması yer alır, kullanılan ürünler için kirleticinin biyolojik birikim katsayısı belirtilmemiştir, farklı teknolojik gereksinim gruplarının kültürleri ve gelişim biyolojisi kullanıldı.

Buluşun amacı, toprağın kök tabakasındaki toksik ağır metal konsantrasyonlarının içeriğini azaltarak doğal ve kültürel biyojeozozların ekolojik durumunu iyileştirmektir.

Teknik sonuç, toprak çözeltisinden ağır metal iyonlarının (kurşun, kadmiyum ve bakır) daha eksiksiz bir absorpsiyonu olurken, aspir bitkileri tarafından kirlenmiş alanın optimal bir şekilde kapsanmasıdır.

Özünde, görev, aspirin kirli topraklarda yetiştirilmesi, tohumların m2'ye (20-22 kg/ha) 60-80 bitki oranında ekilmesi, ardından bitkilerin getirilmesi ve tamamen çıkarılması ile gerçekleştirilir. çiçeklenme aşamasının sonu ve alt yaprakların ölümünün başlangıcı.

Önerilen tohumlama oranı, kirlenmiş toprak hacmi açısından bitkinin kök sisteminin tam olarak kapsanmasını sağlar. Daha düşük bir tohumlama hızında, kaplama tamamlanmaz ve daha yüksek bir oranda, yer üstü kütlesinin üretkenliği keskin bir şekilde azalır ve sonuç olarak, aspir bitkileri tarafından ağır metallerin tamamen uzaklaştırılması.

Belirli bir uygulama örneği

Deneyler, Istra'daki atık su arıtma tesisinin topraklarında gerçekleştirildi.

Bitkiler ilkbaharda elle ekilir, ardından tırmıklanır.

Aspir ekiminden hemen önce ve hasattan hemen sonra toprak örnekleri alınmıştır.

Bitkilerin gelişimi çiçeklenme sonu ve alt yaprakların ölüm başlangıcı aşamasına getirilerek hasat gerçekleştirilmiştir.

Alandaki deney sırasında elde edilen sonuçlar, aspirin bitkilere - ağır metallerin hiper birikimlerine atfedilebileceğini ikna edici bir şekilde kanıtlamaktadır.

Kural olarak, kirlenmiş topraklarda yetiştirildiğinde, hiperakümülatörlerde bile, bitki örneklerinde kurşun, kadmiyum ve bakır gibi metallerin içeriğinin toprak üstü kısımda 1.2'yi geçmediğini belirtmek ilginçtir; Sırasıyla 0,5-1 ve 10-12 mg/kg kuru ağırlık (Tablo 1).

Sunulan sonuçlara ve topraktaki ağır metallerin (hareketli form) içeriğine ilişkin verilere dayanarak, biyolojik birikim (absorpsiyon) katsayısı hesaplanmıştır (Tablo 2).

Bilindiği gibi, bitkilerde toksik maddelerin biyolojik birikim katsayısı, yer üstü kütlesi açısından bile birden büyükse, bu tür hiperbirikim olarak sınıflandırılabilir; incelenen örnekte, yüksek CBN TA'da da elde edilmiştir. deneme bitkilerinin kök kısmı.

Çiçeklenme aşamasında bitki biyoverimliliğinin analizi, kirlenmiş toprağın aspir büyümesi ve gelişimi üzerindeki toksik etkisinin tezahürünü ortaya çıkarmadı - sapların ortalama kuru ağırlığı sırasıyla 557 g, kökler - 143 g cm2 idi. Ekim tohumları, 1 metrekare başına 60-80 bitki oranında manuel olarak gerçekleştirilir. m.

Kalınlaştırılmış ekim ile, 80'den fazla bitki / m2, yer üstü kütlenin verimliliğinde ortalama% 16'lık bir azalma kaydedildi, bitkiler büyümede geride kaldı, aspir kök sistemi görünüşe göre daha küçük bir kütleye sahipti. ekinler sıkıştırılır, aspir bitkileri allelopati gösterir - büyüme ve gelişmenin karşılıklı olarak engellenmesi .

Bir fito-iyileştirici olarak kullanıldığında aspir testinin sonuçları, toprağın kök tabakasındaki ağır metallerin içeriğini azaltmak için bitkilerin birikim kapasitesinin yüksek verimliliğini ikna edici bir şekilde kanıtlamaktadır.

Temizleme yöntemi aşağıdaki faaliyetleri içerir:

ekim için toprak hazırlığı;

60-80 bitki/m2 (20-22 kg/ha) oranında ekim fito-iyileştirici, tohum derinliği 4-5 cm;

Aspir bitkilerinin gelişimi çiçeklenme sonu ve alt yaprakların ölüm başlangıcı aşamasına getirilir, daha sonra kirlenmiş topraktan tamamen uzaklaştırılır.

Önerilen yöntem, bitki sanitasyonunun verimliliğini önemli ölçüde artırmaya izin verir ve telif hakkı belirlenirken, kirlenmiş alanların bitki ıslahı için çeşitli şemalar için spesifikasyonların geliştirilmesi için bir temel sağlar.

Bilgi kaynakları

1. Baran S., Kzhyvy E. Kurşun ve kadmiyum ile kirlenmiş toprakların süpürge kullanarak fitoremediasyonu / Doğal ve antropojenik faktörlerin sosyoekosistemler üzerindeki etkisi, 2003. No. 2. - S.39-44.

3. Zhadko S.V., Daineko N.M. Gomel sokaklarındaki ağaç türlerinin ağır metal birikimi. // Izv. Gomel. devlet üniversitesi, 2003. No. 5. - S.77-80.

4. Kudryashova V.I. Yabani bitkiler tarafından HM birikimi. - Saransk - 2003 - S.10, 18, 50, 78.

5. Rakotosson Voahirana. Les metaux lourds et la phytorediation: l "etat de l" art. // Eau, ind., sıkıntılar. 2003. Sayı 260. - C.45-48.

Bitki yetiştirerek ağır metallerden toprak temizleme yöntemi - kirlenmiş topraklarda fito-iyileştiriciler ve daha sonra çıkarılmaları, ayrıca aspir bitki olarak kullanılır - fito-iyileştirici, aspir tohumları kirlenmiş toprağa 20-22 kg/ha oranında ekilir, yetişkin bitkiler çiçeklenmenin son aşamasına ve alt yaprakların ölümünün başlangıcına getirilir, bundan sonra fitomeliorant topraktan tamamen çıkarılır.

Topraklar ve bitki örtüsü ağır metallerle kirlendiğinde aşağıdaki yöntemler kullanılır::

1) Ağır metallerin toprağa girişinin sınırlandırılması. Gübre, iyileştirici, pestisit, kanalizasyon çamuru kullanımını planlarken, bunların içindeki ağır metallerin içeriğini ve kullanılan toprakların tampon kapasitesini dikkate almak gerekir. Çevresel gereklilikler nedeniyle dozların sınırlandırılması, tarımın yeşillendirilmesi için gerekli bir koşuldur.

Ağır metallerin bitkilere girişi, besin rejimini değiştirerek, toksik maddelerin ve gübre katyonlarının köklere girişi için rekabet yaratarak ve ağır metalleri kökte az çözünür tortular şeklinde biriktirerek azaltılabilir.

2) Kök tabakasının ötesinde ağır metallerin uzaklaştırılması aşağıdaki yollarla elde edilir:

Kirlenmiş toprak tabakasının çıkarılması;

Kirlenmiş tabakanın temiz toprakla doldurulması;

HM'yi emen ve bitki kütlesini tarladan uzaklaştıran ürünler yetiştirmek;

Ağır metallerle suda çözünür kompleks bileşikler oluşturan suda ve suda çözünür (genellikle organik) bileşiklerle toprağı yıkayarak, organik ligandlar olarak tarımsal atıklardan elde edilen ürünler kullanılır;

Toprakların üst ufuklardan 70-100 cm derinliğe kadar süzülmesi için bir çözelti ile yıkanması ve daha sonra bu derinlikte zor çözünür tortular şeklinde biriktirilmesi (toprakların daha sonra çökelme oluşturan anyonlar içeren reaktiflerle yıkanması nedeniyle) ağır metaller ile).

3) HM'lerin toprakta düşük ayrışmalı bileşiklere bağlanması. Bitkilerde ağır metal alımının azaltılması, bunların toprakta karbonatlar, fosfatlar, sülfürler, hidroksitler şeklinde çökelmeleri ile sağlanabilir; büyük bir moleküler ağırlığa sahip düşük ayrışan kompleks bileşiklerin oluşumu ile. Bitkilerdeki ağır metal içeriğinde önemli bir azalma sağlamanın en iyi yolu gübre ve kirecin birlikte uygulanmasıdır. yol açan en etkili önlemler topraklarda kurşun hareketliliğinde azalma, killi (zeolit ​​uygulaması) ve kireç ve organik gübrelerin birlikte uygulanması. Çok çeşitli kimyasal iyileştiricilerin (organik ve mineral gübreler, kireç ve organikler) kullanılması, topraktaki çok değerlikli metallerin içeriğini %10-20 oranında azaltır.

4) HM'lerle toprak kirliliği olması durumunda ekolojik durumu optimize etmede bir faktör olarak uyarlamalı peyzaj tarım sistemleri.

Farklı bitki türleri ve çeşitleri, bitki ürünlerinde farklı miktarlarda HM biriktirir. Bu, bireysel bitkilerin kök sistemlerinin onlara seçiciliği ve metabolik süreçlerinin özelliğinden kaynaklanmaktadır. HM'ler köklerde daha fazla, vejetatif kütle ve üretici organlarda daha az birikir. Aynı zamanda, belirli kültür grupları seçici olarak belirli toksik maddeleri biriktirir. Belirli bir dereceye ve kirlilik doğasına sahip topraklarda yetiştirmek için mahsul seçimi, kirlenmiş toprakların kullanımını optimize etmenin en basit, en ucuz ve oldukça etkili yoludur.

fitoremediasyon

Mikroorganizmalar insan sağlığına zararlı ağır metalleri (arsenik, kadmiyum, bakır, cıva, selenyum, kurşun) ve ayrıca stronsiyum, sezyum, uranyum ve diğer radyonüklidlerin radyoaktif izotoplarını topraktan ve sudan uzaklaştıramazlar. Bitkiler, topraktan ve sudan ekstrakte edebilirler. Çevre ve çeşitli elementleri kendi dokularında yoğunlaştırır. Bitki kütlesini toplamak ve yakmak zor değildir ve ortaya çıkan küller ya gömülebilir ya da ikincil hammadde olarak kullanılabilir.

Bitkiler yardımıyla çevreyi temizleme yöntemine denirdi. fitoremediasyon- Yunanca "phyton" (bitki) ve Latince "remedium" (restore) kelimelerinden.

fitoremediasyon- yeşil bitkiler kullanarak suyu, toprağı ve atmosferik havayı arıtmak için bir dizi yöntem.

Öykü

Atık su arıtmanın ilk basit yöntemleri - sulama alanları ve filtrasyon alanları - bitkilerin kullanımına dayanıyordu.

İlk bilimsel araştırma 50'li yıllarda İsrail'de yapıldı, ancak metodolojinin aktif gelişimi sadece XX yüzyılın 80'lerinde gerçekleşti.

Bitki çevreyi birçok yönden etkiler, başlıcaları:

rizofiltrasyon - kökler bitkilerin yaşamı için gerekli olan su ve kimyasal elementleri emer;

fitoekstraksiyon - bir bitkinin vücudunda tehlikeli kirleticilerin birikmesi (örneğin, ağır metaller);

Fitovolatilizasyon - bitki yaprakları tarafından suyun ve uçucu kimyasal elementlerin (As, Se) buharlaşması;

fitotransformasyon:

1. fitostabilizasyon - kimyasal bileşiklerin daha az hareketli ve aktif bir forma aktarılması (kirliliğin yayılma riskini azaltır);

2. fitodegradasyon - kirliliğin organik kısmının bitkiler ve simbiyotik mikroorganizmalar tarafından bozulması;

Fitostimülasyon - temizleme sürecinde yer alan simbiyotik mikroorganizmaların gelişiminin uyarılması. Mikroorganizmalar kirliliğin bozulmasında ana rolü oynar. Bitki, onlar için bir yaşam alanı yaratan (oksijen erişimi sağlayan, toprağı gevşeten) bir tür biyofiltredir. Bu bağlamda, temizleme işlemi büyüme mevsimi dışında (yaz olmayan dönemde) biraz azaltılmış aktivite ile gerçekleşir.

Borik asidin, polisakkarit türevleri ile metallerin kompleks bileşiklerinin oluşumuna katılımı nedeniyle toprağa borik asidin sokulması - pektin ve rhamnogalakturonan II, hücre duvarı matrisinde bir ağ oluşumu sırasında bitkilerin ağır metal tarafından uzaklaştırılmasını önemli ölçüde artırır. topraktan iyileştiriciler. Bitki ilaçları yardımıyla toprağın ağır metallerden biyolojik olarak arındırılması için bir yöntem vardır. Önerilen fitoremediasyon yönteminde, borik asit 0110 kg ha'lık düşük dozlarda toprağa verilir, bu da topraktaki toprak miktarını arttırmayı mümkün kılar...

Çalışmaları sosyal ağlarda paylaşın

Bu çalışma size uymuyorsa sayfanın alt kısmında benzer çalışmaların listesi bulunmaktadır. Arama butonunu da kullanabilirsiniz

Ağır metallerden toprakların biyolojik olarak saflaştırılması yöntemi.

1. Gelişimin kısa açıklaması.

Borik asidin, hücre duvarı matrisinde bir ağ oluşumu sırasında polisakaritler - pektin ve rhamnogalakturonan-II türevleri ile karmaşık metal bileşiklerinin oluşumuna katılımı nedeniyle toprağa verilmesi, uzaklaştırılmasını önemli ölçüde artırır. bitkiler-iyileştiriciler tarafından topraktan ağır metaller.Bu ilke, ağır metallerle kirlenmiş toprakların fitoremediasyonu için bir yöntemin geliştirilmesinde kullanıldı. Yöntem, doğal kaynakları korumak ve eski haline getirmek için tasarlanmıştır, çevre dostudur, düşük maliyetlidir.

2. Geliştirmenin avantajları ve analoglarla karşılaştırma.

İyileştirici bitkiler yardımıyla toprağın ağır metallerden biyolojik olarak arındırılması yöntemi vardır. Önerilen fitoremediasyon yönteminde, borik asit, toprağa düşük dozlarda (0,1-1,0 kg/ha) verilir, bu da ağır metallerin kirlenmiş topraktan arındırıcı bitkiler tarafından uzaklaştırılmasını on kat artırmayı ve belirli bazı maddelerin uzaklaştırılmasını düzenlemeyi mümkün kılar. topraktan metaller.

3. Geliştirmenin ticari kullanım alanları.

Kritik değerleri hedeflemek için ağır metallerle kirlenmiş toprakların borik asit kullanılarak fitoremediasyonu: 1) tarımda (tarım, bahçecilik, hayvancılık için); 2) peyzaj yapımında (rekreasyon amaçlı arazi kullanımı için); 3) belediye ekonomisinde (restore edilmiş bölgelerde rekreasyon alanlarının organizasyonu için); 4) özel olarak korunan doğal alanlarda (nadir ve nesli tükenmekte olan türlerin varlığının koşullarını sağlamak için).

4. Fikri mülkiyet koruma biçimi.

01/10/2010 tarihli 2342822 sayılı "Ağır metallerden biyolojik toprak arıtma yöntemi" buluş patenti alındı

Geliştirici - FGBUN IL KarRC RAS.

İlginizi çekebilecek diğer ilgili çalışmalar.vshm>
19057.		Tula bölgesi toprak örneklerinde ağır metallerin kütle fraksiyonunun belirlenmesi	345.6KB
	Doğal çevrenin durumu, bir insanın ve toplumun yaşamını belirleyen en önemli faktördür. Teknolojik süreçler nedeniyle birçok kimyasal element ve bileşiğin yüksek konsantrasyonları şu anda tüm doğal ortamlarda bulunur: atmosfer, su, toprak, bitkiler. Toprak, canlı ve cansız doğada bulunan bir takım özelliklere sahip özel bir doğal oluşumdur; genetik olarak ilişkili ufuklardan oluşur, yüzeyin dönüşümünden kaynaklanan bir toprak profili oluşturur...
12104.		Petrol ürünlerinden kirleri temizleme yöntemi	17.65KB
	Petrokimyasal kirlilik durumunda toprakların temizlenmesi ve iyileştirilmesi için biyoteknolojik bir yöntem geliştirilmiştir. Yüksek enlemlerdeki toprakların bazı petrol ürünlerinden arındırılma süreleri belirlenir: dizel yakıtın gaz kondensatı, makine yağının akaryakıt. Ekili podzolik toprak agrozeminin hafif hidrokarbonlardan saflaştırılması, bir büyüme mevsimi boyunca gerçekleşir.
5040.		Ekolojik refahın bir göstergesi olarak bitkilerdeki ağır metal iyonlarını tespit ederek nüfusun yaşadığı yerlerdeki ekolojik durumun incelenmesi	38.04KB
	Çoğu durumda, küçük dozlarda kurşunun emilmesinden ve konsantrasyonu toksik belirtiler için gerekli kritik seviyeye ulaşana kadar vücutta birikmesinden bahsediyoruz. Gıda, nüfusun tüm yaş gruplarında insan vücudunda baskın kurşun alımı kaynağıdır. Bebeklerde ve küçük çocuklarda önemli bir kurşun kaynağı, annenin sütten zehirlenmesi veya kirlenmiş toprak tozu veya eski kurşun içeren yiyecekler olabilir...
12178.		Petrol ve petrol ürünlerinden su arıtma yöntemi	17.17KB
	Buluş, petrol ve petrol ürünlerinden kaynaklanan atık suyun arıtılması ile ilgilidir. Bakterilerin topaklar tarafından hareketsizleştirilmesinin doğrudan arıtılmış suda meydana gelmesi ve petrol ürünlerinden su arıtımı için bakterilerin, emme kapasitesini arttırmak için petrol ürünleri ile kirlenmiş yerel doğal ortamlardan izole edilmesi bakımından farklılık gösterir. Önerilen yöntem, balıkçılık rezervuarları için petrol ürünlerinin MPC'sinin elde edilmesini mümkün kılmaktadır.
12011.		Asil metal nanoparçacıkların toz preparasyonları ve üretim yöntemleri	23.55KB
	Genel olarak, soy metal nanoparçacıklarının sentezi için yöntemler iki kategoriye ayrılır: bir yığın numunenin dağılımına dayalı yöntemler ve kimyasal indirgeyici maddeler veya ışınlama kullanılarak tuzlardan ve/veya asitlerden koloidal parçacıkların sentezine dayalı yöntemler. Hazırlama yönteminden bağımsız olarak, asil metal nanoparçacıkların preparatları, sınırlı bir raf ömrüne sahip sulu süspansiyonlardır. Bu yaklaşımın uygulanması aşağıdaki ana adımları içerir: nanopartiküllerin sentezi, biyouyumluluk ile stabilizasyon...
13336.		Tula bölgesinin toprak örneklerinde asitte çözünür metal formlarının (kurşun, bakır, çinko, nikel, demir) içeriğinin atomik absorpsiyon spektroskopisi ile belirlenmesi	343.76KB
	Teknolojik süreçler nedeniyle birçok kimyasal element ve bileşiğin yüksek konsantrasyonları şu anda tüm doğal ortamlarda bulunur: atmosfer, su, toprak, bitkiler. Toprak, canlı ve cansız doğada bulunan bir takım özelliklere sahip özel bir doğal oluşumdur; su, hava ve organizmaların birleşik etkisi altında litosferin yüzey katmanlarının dönüşümünden kaynaklanan bir toprak profili oluşturan genetik olarak ilişkili ufuklardan oluşur ...
19135.		Omsk bölgesinin Nizhneomsky bölgesindeki Khomutinka çiftliğinin topraklarının büyük ölçekli bir zirai kimyasal araştırması yaparak, toprak verimliliği durumunun ve zirai kimyasal göstergelerdeki değişikliklerin dinamiklerinin değerlendirilmesi	23.02MB
	Mineral ve organik gübrelerin çok düşük uygulanması, kimyasal ıslahın kesilmesi, devam eden erozyon, önerilen toprak işlemenin basitleştirilmesi, ağır tarım makinelerinin kullanılması toprak bozulmasının artmasına neden olur. Bazı durumlarda, ekilebilir arazilerin verimliliği, nihai olarak mahsul üretiminin verimliliğini etkileyen kritik bir düzeye yaklaşır.
3781.		Bireysel ve toplu radyasyon, kimyasal ve biyolojik koruma araçları	163.76KB
	Bireysel ve toplu koruma araçları, personelin savaş kabiliyetini korumak ve düşman tarafından kitle imha silahlarının kullanılması koşullarında ve ayrıca olumsuz ve zararlı çevresel faktörlerin etkisi altında savaş görevlerinin yerine getirilmesini sağlamak için tasarlanmıştır.
1026.		PKF Stroybeton LLC kuruluşunda ağır beton karışımlarının kalite kontrolünün iyileştirilmesine yönelik tekliflerin geliştirilmesi	150.4KB
	İkinci bölüm, kullanımının çeşitli aşamalarında betonun kalite kontrolü için mevcut teknolojileri açıklamaktadır: yükleme, nakliye, döşeme, beton bakımı sırasında. Beton ve beton karışımının kalitesinin göstergeleri. Beton karışımının hazırlanması ve inşaatta kullanımı.
12277.		Krakerlerin biyolojik değerini artırmak için yerel fonksiyonel hammaddelerin kullanılması	83.84KB
	Krakerlerin biyolojik değerini artırmak için yerel fonksiyonel hammaddelerin kullanılması Uzmanlık Alanı: 5A321001 - Gıda ürünlerinin üretim ve işlenmesi teknolojisi Makarna ve şekerleme üretimi teknolojisi Yüksek lisans akademik derecesi için TEZGAH Danışman: Buhara - 2013 2 için Atama. ..

Kentleşmiş toprakları ağır metallerden temizlemek için yeni yöntemlerin kullanılması

VE. Savich, Tarım Bilimleri Doktoru, Profesör, S.L. Belopukhov, Tarım Bilimleri Doktoru, Profesör, D.N. Nikitochkin, Tarım Bilimleri Adayı, Rusya Devlet Tarım Üniversitesi - Moskova Tarım Akademisi. K.A. Timiryazev; AV Filippova, Biyolojik Bilimler Doktoru, Profesör, Orenburg Devlet Tarım Üniversitesi

Kentsel toprakların kirlenmesi, rüzgarın taşıdığı toz parçacıkları insan vücuduna girerek sağlık sorunlarına yol açtığı için nüfusun yaşam kalitesini düşürür. Kirleticilerin süzülmesi veya kümülasyonu, toprağın özelliklerine ve kirleticilerle doygunluğuna bağlıdır. Kent topraklarının temizlenmesi konuları bilim camiası tarafından tartışıldı, kentleşmiş toprakların periyodik değişimi için önlemler, ağır metalleri bağlayan mikropreparasyonların kullanımı vb. Unutulmamalıdır ki, kent topraklarının kalitesini artıran her türlü çalışmanın mutlaka yapılması gereken bir yeri vardır.

Kent topraklarının ağır metallerden biyolojik olarak arıtılması kendine has özelliklere sahiptir. Kent topraklarının ağır metallerden arındırılması, yeşil bitkiler tarafından topraktan uzaklaştırılarak gerçekleştirilebilir. Aynı zamanda, sürecin daha iyi gelişmesi için, yetiştirme koşullarının ve bitki türlerinin seçilmesi gerekir. Farklı bitkiler, içlerinde meydana gelen metabolik süreçlerin özelliklerine göre belirlenen belirli kirlilik türlerine karşı eşit olmayan bir dirence sahiptir. Yani, E.M.'ye göre. Ivanova ve diğerleri, kristal otu, kırmızı yonca ve kolza tohumu olmak üzere üç bitkinin bakır sülfata direncini karşılaştırırken en büyük direnci yonca gösterdi. Aynı zamanda, bitkiler için bakırın toksisitesi, büyük ölçüde BN protein gruplarına bağlanma ve redoks durumunu kolayca değiştirme, reaktif oksijen türleri oluşturma ve bir oksidatif stres durumuna neden olma yeteneği ile belirlendi.

Araştırmanın amacı ve yöntemleri. Fitoremidia olasılıklarını incelerken, ağır metallerin bitkiler tarafından uzaklaştırılma olasılıklarını incelemek için deneyler yapıldı.

1 No'lu deneyde, çalışmanın amacı, toprağın bileşiminin, üzerinde yetişen bitkilerin gelişimi üzerindeki etkisini, belirli elementlerin (N, Fe, Mn, Mg) bitkilerle uzaklaştırılmasını, değerlendirmeyi belirlemekti. maksimum ve minimum biriktiren bitkilerin çeşitli mikro elementleri biriktirmesi. İncelenen toprakların bileşenleri, kuvars kumu, turba, NPK çözeltisi ile emprenye edilmiş zeolit, soddy-podzolik toprak (Moskova'da bir orman parkından alınmış), çeşitli toksik maddelerle kirlenmiş toprak (yol kenarından alınmıştır). Elde edilen topraklarda su teresi, turp, bluegrass çayır ve fescue bitkileri yetiştirildi.

1-1.5 ay boyunca kırmızı. Daha sonra, elde edilen fideler, kimyasal analiz verileri (manganez, çinko, magnezyum, demir elementlerinin içeriği) ve ayrıca yetiştirilen fidelerin gövde ve köklerinin uzunluğuna ilişkin veriler (incelenen pH değerleri) kullanılarak analiz edildi. topraklar 6.4 ila 7.1 arasında değişmektedir).

Araştırma sonuçları. Sapların maksimum gelişimi, 10 gr zeolit, 30 gr turba, 30 gr kum ve 30 gr kirli toprak içeren varyantta kaydedildi. Kütlenin oluşumu için en uygun seçenekler, sapların ve köklerin uzunluğu farklıdır. Bu, görünüşe göre, hem varyantlarda farklı büyüme maddelerinin mevcudiyeti ile hem de çeşitli bireysel işlemler için uygun olan toprakların bir dizi fizikokimyasal, su-fiziksel ve yapısal-kimyasal özelliklerinin oluşumu ile ilişkilidir.

Bitkilerin kütleleri bakımından en iyi gelişimi 25 gr turba, 25 gr zeolit, 25 gr kum ve 25 gr kirli toprak içeren varyantta kaydedilmiştir. Aynı zamanda, farklı topraklarda farklı bitkilerin gelişimi için optimum not edilir.

Biyolojik ıslah nedeniyle çinkonun topraklardan uzaklaştırılması Tablo 1'de gösterilmektedir.

Çinkonun topraktan uzaklaştırılması, toprağın bileşimine ve yetiştirilen bitkilere bağlıdır. Daha yüksek vejetatif kütleye sahip kültürde daha fazla uzaklaştırma yapıldı. Açıkçası, bitkileri besinlerle beslemek, bitkiler tarafından ağır metallerin uzaklaştırılmasını artıracaktır. Aynı zamanda, bitki başına mg çinkonun en yüksek giderimini fescue ve bluegrass göstermiştir. Turba ilaveli topraklarda çinkonun uzaklaştırılması 46.5 + 13.4 mg / kap ve turba içermeyen topraklarda - 38.4 + 14.0 idi.

Kirli topraklardan çinkonun maksimum uzaklaştırılması (mg/damar) turp, minimum - marul tarafından gerçekleştirilmiştir (Tablo 2).

1. Tek tek mahsuller tarafından çinkonun topraktan uzaklaştırılması (n = 8)

Kültür Çinko giderme

mg/kap 100 mg/g bitki 100

Su teresi 16,5±4,7 50,0

Turp 109,2±28,7 67,0

Mavi ot 22,3±5,6 82,6

Çayır 32,6±8,5 90,5

2. Bitkiler tarafından çinkonun uzaklaştırılması, mg/kap 102

Varyant Bitkiler

marul turp bluegrass çayır

zeolit ​​> %10 (seçenek 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

%10'dan fazla (%25) toprağa zeolitin katılması, %10 zeolitin eklenmesiyle karşılaştırıldığında, toprakta çinkonun bağlanmasına ve marul ve turp bitkileri tarafından çinkonun daha düşük çıkarılmasına (mg/damar) yol açmıştır. (farklılıklar mavi ot ve fescue için önemli değildir).

2 No'lu deneyde, fiğ ve yulaf fidelerinin topraktan kurşun, kadmiyum, demir ve çinko giderimini inceledik. Çalışmanın nesneleri kirli topraklardı. Ağır metallerin topraktaki hareketliliğini artırmak için numuneler 0.001 m EDTA ile %60 HP'ye dökülmüş, ardından 10 gün boyunca üzerlerinde fidan yetiştirilmiştir. Yetiştirme periyodunun sonunda ağır metaller fidelerden 0.1 N HCl ile ekstrakte edilmiş ve daha sonra atomik absorpsiyon spektrofotometresinde belirlenmiştir. Elde edilen verilere göre, Tablo 3'ten de görüleceği üzere, farklı kirlilik seviyelerindeki topraklar için bitkiler tarafından ağır metallerin topraktan uzaklaştırılması farklılık göstermektedir.

3. Bitkiler tarafından ağır metallerin uzaklaştırılması

Kirlilik derecesi Temizleme, mg/100 g

Zayıf Artmış 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. Fiğ ve yulaf fideleri ile topraktan ağır metallerin uzaklaştırılması (mg/100 g bitki)

Fideler Pb Cd Fe Zn

Vika 1,0±0,4 7,1±2,5 8,5±3,1 2,9±1,0

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

Fiğ ve yulaf, topraktan ağır metalleri çıkarma yeteneklerinde farklılık gösteriyordu.

Elde edilen verilere göre fiğ, topraktan daha fazla kurşun, kadmiyum, çinko ve yulaf - demir çıkardı.

Bir dizi deney, kentsel toprakların hareketli ağır metal biçimlerinden arındırılmasının, yalnızca sorbentlerin kullanımıyla değil, ağır metallerin az çözünür tortular biçiminde çökeltilmesiyle, toprak elektro ıslahı kullanılarak gerçekleştirilebileceğini göstermiştir. ve fitonesnelerin yardımıyla çok başarılı bir şekilde. Ağır metallerin bitkiler (veya mikroorganizmalar, mantarlar) tarafından topraktan uzaklaştırılmasının, topraktaki toksik maddelerin hareketlilik derecesine bağlı olduğu ve bitkilerin yoğun gelişimi için koşullar yaratıldığında arttığı açıktır. Farklı bitkiler hem belirli bir doğaya hem de kirlilik derecesine dayandığından, kentsel toprakların belirli metallerden biyolojik olarak arıtılması için, bunların çıkarılması için seçici koşullar da seçilmelidir (toprakların fizikokimyasal özelliklerindeki değişiklikler ve iyileştirici mahsullerin seçimi dahil).

Deneylerden birinde, Moskova'nın çeşitli bölgelerinden alınan toprak örnekleri üzerinde fidelerin gelişimi incelenmiştir. Numunelerde sulu süspansiyonun pH değeri belirlendi; fidelerin kök ve gövde uzunlukları ve ağırlıkları değerlendirilmiştir. Büyüyen bitkiler

optimum nem 10 gün sürdü. Elde edilen veriler Tablo 5'te gösterilmektedir.

5. Parkların ve yoğun kirli alanların topraklarında fidan gelişimi

Alan Kütlesi Kökleri

Moskova Çevre Yolu, cilt 1 Kareler, cilt 6, 8 0,8 1,7±0,1 2,7 5,2±1,2 7,3 11,6±1,5

Sunulan verilerden görülebileceği gibi, Moskova Çevre Yolu yakınlarındaki yoğun kirli topraklarda, bitkiler şehir meydanlarından çok daha kötü gelişti.

Teorik açıdan, toprağa besin çözeltisi eklemek bitkilerin gelişimini iyileştirmeli, toprağa kurşun eklemek ise tam tersine gelişimlerini kötüleştirmelidir. Deneyde, varyantlara göre besin çözeltisi ve Pb(CH3COO)2 eklenmiştir.

Kirli topraklara kurşun eklenmesi, bitkilerin tamamen yok olmasına yol açtı ve halka açık bahçelerin topraklarında kütlelerini azalttı, kök ve gövde uzunluğunu azalttı. Aynı zamanda, toprağa bir besin çözeltisinin katılması, kirli topraklarda bitkilerin gelişimini iyileştirdi ve halk bahçelerinin topraklarındaki gelişmeyi neredeyse değiştirmedi.

Bir sonraki deneyde fiğ, çavdar ve beyaz hardalın topraktaki ağır metal içeriği üzerindeki etkisi değerlendirildi. Bitkiler topraktan belirli bir miktar ağır metali absorbe etmelerine rağmen, kompleksonların bitkiler tarafından kök sistemi yoluyla atılması ve organik artıkların bozunma ürünlerinin hareketlilik üzerindeki etkisi nedeniyle topraktaki hareketli formlarının içeriği azalmamıştır. ağır metallerden.

Teorik olarak toprağa KNO3 verildiğinde (toprağı sularken) bitkilerin gelişimi gelişmeli ve buna bağlı olarak ağır metalleri topraktan uzaklaştırmaları artmalıdır. Ancak bu aynı zamanda çözeltinin iyonik gücünü ve dolayısıyla çökeltilerin çözünürlüğünü de artıracaktır. Bitkilerin topraktaki tortuların çözünürlüğü üzerindeki etkisi de artacaktır. Yukarıdakilerle bağlantılı olarak, bu tür biyolojik ıslah sırasında topraklardaki toplam ağır metal içeriği azalırken, hareketli formların içeriği artabilir. Benzer işlemler, topraklar EDTA (çok değerlikli metaller için kompleks) ile sulandığında da meydana gelir. Bununla birlikte, bu reaktif bir bitki besleme kaynağı değildir ve çökeltinin çözünürlüğü üzerindeki etkisi KNO3'ünkinden daha fazladır, ancak bitki gelişimi üzerinde daha azdır. Göz önünde bulundurulan teorik modeller ayrıca Tablo 6'daki verilerle gösterilmektedir.

Bu nedenle, önceliği belirli toprak, litolojik, hidrolojik koşullar ve ekonomik fırsatlar tarafından belirlenen ağır metallerin hareketli formlarını üst toprak katmanından uzaklaştırmanın çeşitli yolları vardır. Ek olarak

Şekil 6. KNO, EDTA'nın toprağa girişinin ve bitki yetiştiriciliğinin topraktaki hareketli ağır metal formlarının içeriğine etkisi (n=10-30)

Seçenekler C<1 Си Ми

Fiğ yugo3 EDTA Ryegrass Beyaz hardal KZh)3 + fiğ + çavdar + hardal EDTA + fiğ + çavdar + hardal 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 0,00 0,51±0,1 ±0,11 0,55±0,06 3,60 ±0,11 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 1 ,10±0,2 323,5±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

Bilinen yöntemlere, bizim açımızdan aşağıdakilerin eklenmesi tavsiye edilir:

1) ağır metallerin ten rengi çözeltileri ile belirli bir derinliğe kadar yıkanması ve ardından orada çökeltilmesi, ardından alkali bir ortama sahip karbonatlar, fosfatlar içeren çözeltilerle toprak yıkanması;

2) fitoremediasyon nedeniyle topraktan uzaklaştırma ve ağır metallerin mantarlar tarafından absorpsiyonu sırasında daha yüksek biyo-üretkenlikleri için koşullar yaratırken;

3) toprak-kök sistemindeki değişim sabitlerinin düzenlenmesi; kökler - beslenme rejimi nedeniyle bitkilerin toprak üstü kısmı;

4) köklerin ağır metallere karşı daha yüksek absorpsiyon kapasitesine sahip bitki türlerinin ve çeşitlerinin fitoremediasyonu için uygulama;

5) ağır metallerin emilmesi için uzun etkili sorbentlerin kullanılması,

sistem toprağı - ağır metal ve sorbent - ağır metaldeki denge sabitlerini dikkate alarak;

6) metallerle büyük moleküler ağırlıklı stabil kompleksler oluşturan tarımsal atıklardan toprağa kompleksonlar eklendiğinde ağır metallerin bitkilere girişinde bir azalma;

7) ağır metallerin hareketliliğini arttırmak için koşullar yaratırken toprakların elektromeliorasyonu;

8) toprak profilinde bitkilerin içine girmelerini, yeraltı sularına göç etmelerini ve topraktan buharlaşmalarını engelleyen jeokimyasal engellerin oluşturulması.

Bazen kentsel topraklar olarak adlandırılan kentsel toprakların durumunu iyileştirmek için bir dizi önlem kullanırken strateji seçimi, yalnızca fizikokimyasal hesaplamalar yapılırken ve belirli topraklar, bitkiler ve çevresel koşullar için devam eden süreçleri tahmin ederken mümkündür.

Edebiyat

1. Kholodova V.P., Volkov K.S., Kuznetsov V.V. Kristal çim bitkilerinde yüksek konsantrasyonlarda bakır ve çinko tuzlarına uyum ve bunların fitoremediasyon için kullanım olasılığı // Bitki Fizyolojisi. 2005. T. 52. C, 848-858.

2. Ivanova E.M., Volkov K.S., Kholodova V.P., Kuznetsov V.V. Bakırla kirlenmiş bölgelerin fitoremediasyonunda gelecek vaat eden yeni bitki vittleri // Rusya Halkların Dostluk Üniversitesi Bülteni. "Tarım bilimi ve hayvancılık" dizisi. 2011. No. 2. S. 28-37.

3. Clemens D. Zehirli metal birikimleri. Bitkilerde maruz kalmaya ve tolerans mekanizmalarına tepkiler, Biochem., 2006, v. 88, s. 1707-1719.

4. Kramer U. Bitkilerde aşırı metal birikimi, Ann. Rev. Bitki Biol., 2010, v. 10, s. 517-534.

5. Savich V.I., Belopukhov C.JI., Nikitochkin, Filippova A.V. Ağır metallerden yeni toprak arıtma yöntemleri / Orenburg Eyaleti Tarım Üniversitesi Bildirileri. 2013. Sayı 4. S, 216-218.