UDC 546.621.631

SORPCIJSKO PROČIŠĆAVANJE TLA OD TEŠKIH METALA1

A.I. Vezentsev, M.A. Trubicyn,

L.F. Goldovskaya-Peristaya, N.A. Volovicheva

Belgorodski državno sveučilište, 308015, Belgorod, ul. Pobjeda, 85

[e-mail zaštićen]

Prikazani su rezultati istraživanja sposobnosti glina. Belgorodska regija apsorbiraju ione Pb (II) i Cu (II) iz vodenih i puferskih ekstrakata tla. Tijekom pokusa utvrđen je optimalan omjer glina:tlo pri kojem je uklanjanje teških metala iz tla najučinkovitije.

Ključne riječi: glineni sorbenti, tlo, sorpcijska aktivnost, montmorilonit, teški metali.

Industrijska uporaba teških metala vrlo je raznolika i raširena. Zbog toga se fitotoksičnost i štetno nakupljanje u tlu obično uočava u blizini poduzeća. Teški metali nakupljaju se u gornjim humusnim horizontima tla i polako se uklanjaju ispiranjem, konzumiranjem biljaka i erozijom. Humus i alkalni uvjeti tla pospješuju apsorpciju teških metala. Toksičnost teških metala kao što su bakar, olovo, cink, kadmij itd. za poljoprivredne usjeve u prirodni uvjeti izražava se u smanjenju prinosa gospodarskih usjeva na poljima.

Postoji nekoliko metoda sanacije tla zagađenog teškim metalima i drugim zagađivačima:

Uklanjanje kontaminiranog sloja i njegovo zakopavanje;

Inaktivacija ili smanjenje toksičnog učinka zagađivača korištenjem smola za ionsku izmjenu, organskih tvari koje tvore kelatne spojeve;

Vapnenje, primjena organska gnojiva, sorpciju zagađivača i smanjenje njihovog ulaska u biljke.

Primjena mineralna gnojiva(na primjer, fosfat, smanjuje toksične učinke olova, bakra, cinka, kadmija);

Uzgoj usjeva koji su otporni na onečišćenje.

Trenutno se u svjetskoj praksi za ekološko oplemenjivanje plodnih tala sve više koriste mineralni alumosilikatni adsorbenti: razne gline, zeoliti, stijene koje sadrže zeolit ​​i dr., koji se odlikuju visokom sposobnošću upijanja, otpornošću na utjecaje okoline i mogu poslužiti kao izvrsni nosači za fiksiranje na površini razne veze prilikom njihove izmjene.

Materijali i metode istraživanja

Ovaj rad je nastavak prethodno provedenih istraživanja glina iz Gubkinskog okruga Belgorodske oblasti kao potencijalnih sorbenata za pročišćavanje plodnog tla od teških metala.

1 Rad je potpomognut grantom Ruske zaklade za temeljna istraživanja, projekt br. 06-03-96318.

U ovom radu, kao sorbenti korištene su gline kijevske formacije Sergijevskog ležišta Gubkinskog regiona, različite u materijalnom sastavu i svojstvima: K-7-05 (srednji sloj) i K-7-05 SW (donji sloj). . Kao objekti za čišćenje korišteni su uzorci tla K-8-05 i br. 129, odabrani na području industrijske regije Gubkinsko-Starooskolsky. Preliminarne studije pokazale su da gline nalazišta Sergievskoye dobro apsorbiraju ione bakra i olova iz modelnih vodenih otopina. Stoga su daljnja istraživanja provedena s vodom i puferskim ekstraktima iz tla.

Vodeni ekstrakt pripremljen je prema standardnim metodama. Suština metode je ekstrakcija vodotopivih soli iz tla destiliranom vodom u omjeru tlo-voda 1:5. Koncentracija metalnih iona određena je fotokolorimetrijskom metodom na uređaju KFK-3-01 odgovarajućim metodama za svaki metal.

Ekstrakt pufera iz tla pripremljen je prema standardnoj metodi Središnjeg instituta za agrokemijske usluge za poljoprivredu (TsINAO) korištenjem amonijevog acetata puferska otopina s pH - 4,8. Ovaj ekstraktant usvojila je agrokemijska služba za ekstrakciju mikroelemenata dostupnih biljkama. Početna koncentracija pokretnih oblika bakra i olova dostupnih biljkama u puferskom ekstraktu određena je atomskom apsorpcijskom spektrometrijom.

Sorpcija iona bakra i olova provedena je na konstantnoj temperaturi (20 °C), u statičkim uvjetima tijekom 90 minuta. Omjer sorbens:sorbat bio je: 1:250; 1:50; 1:25; 1:8 i 1:5.

Rasprava o rezultatima

Ispitivanje vodenog ekstrakta, koji je pripreman 4 sata, pokazalo je da je koncentracija u vodi topivih spojeva bakra beznačajna i iznosi 0,0625 mg/kg (u smislu Cu2 iona). Nisu otkriveni spojevi olova topljivi u vodi.

Početna koncentracija iona teških metala u puferskim ekstraktima iz tala bila je: za tlo K-8-05: Cu2+ 2,20 mg/kg, Pb2+ 1,20 mg/kg; za tlo br. 129: Cu2+ 4,20 mg/kg, Pb2+ 8,30 mg/kg.

Rezultati određivanja stupnja pročišćenosti tla K-8-05 glinama K-7-05 (srednji sloj) i K-7-05 SW (donji sloj) prikazani su u tablici 1.

Tablica 1

Stupanj pročišćavanja puferskog ekstrakta iz tla K-8-05, masa, %

Sorbent: omjer sorbata Glina K-7-05 (srednji sloj) Glina K-7-05 SW (donji sloj)

Cu2+ Pb2+ Cu2+ Pb2+

1: 250 45,5 33,3 54,5 33,3

1: 50 70,5 45,8 68,2 58,3

1: 25 72,3 58,3 79,5 58,3

1: 8 86,4 75,0 87,3 83,3

1: 5 95,5 83,3 95,5 83,3

Rezultati prikazani u tablici 1. pokazuju da se s povećanjem omjera sorbent:sorbat s 1:250 na 1:5 stupanj pročišćavanja puferskog ekstrakta od iona bakra glinom K-7-05 povećava s 45,5 na 95,5 %. , a od iona olova - od 33,3 do 83,3%.

Stupanj pročišćavanja puferskog ekstrakta s glinom K-7-05 YuZ s istim povećanjem omjera porastao je s 54,5 na 95,5% (za Cu2+) i s 33,3 na 83,3% (za Pb2+).

Za vašu informaciju, početna koncentracija iona bakra bila je veća od koncentracije iona olova. Posljedično, pročišćavanje puferskog ekstrakta od iona bakra s ovim glinama je učinkovitije nego od iona olova.

Tablica 2

Stupanj pročišćavanja puferskog ekstrakta iz tla br. 129 s glinom K-7-05 (srednji sloj), tež. %

Omjer sorbens: sorbat Cu2+ +

1: 250 39,3 66,7

Napomena: pokus nije rađen s glinom K-7-05 SW zbog nedostatka dovoljne količine uzorka.

Rezultati prikazani u tablici 2. pokazuju da se stupanj pročišćavanja puferskog ekstrakta iz tla br. 129 glinom K-7-05 s povećanjem omjera sorbent:sorbat s 1:250 na 1:5 povećava s 39,3 na 93,0. % (za ione bakra) i od 66,7 do 94,0 % (za ione olova).

Treba napomenuti da je u ovom tlu početna koncentracija iona bakra bila niža od koncentracije iona olova. Stoga možemo pretpostaviti da učinkovitost pročišćavanja od iona bakra ovog tla nije lošija od one tla K-8-05.

Kako bismo razjasnili mehanizam sorpcije teških metala, procijenili smo sastav i stanje kompleksa ionske izmjene glinastih stijena u regiji Belgorod. Utvrđeno je da kapacitet kationske izmjene ispitivanih uzoraka varira od 47,62 do 74,51 meq/100 g gline.

Provedeno je opsežno istraživanje kiselo-baznih svojstava glina. Određivanjem aktivne kiselosti potvrđeno je da su sve gline alkalne prirode. Istodobno, pH solnog ekstrakta tih istih uzoraka je u rasponu od 7,2-7,7, što ukazuje da ove gline imaju određenu količinu izmjenjive kiseline. Kvantitativno ova vrijednost iznosi 0,13-0,22 mmol-eq/100 g gline i posljedica je neznatnog sadržaja dovoljno mobilnih izmjenjivih protona. Količina izmjenjivih baza varira u prilično širokom rasponu od 19,6 - 58,6 mmol-eq/100 g gline. Uzimajući u obzir dobivene podatke, formulirana je hipoteza da je sorpcijski kapacitet ispitivanih uzoraka gline za teške metale u velikoj mjeri određen procesima ionske izmjene.

Iz obavljenog rada mogu se izvući sljedeći zaključci.

S povećanjem omjera sorbent: sorbat s 1: 250 na 1: 5, povećava se stupanj pročišćavanja tla: s 40 na 95% (za ione bakra) i s 33 na 94% (za ione olova) kada se koristi glina iz nalazište Sergievskoe (K-7-05) kao sorbent.

Proučavane gline su učinkovitiji sorbens u odnosu na ione bakra nego u odnosu na ione olova.

Utvrđeno je da je optimalan omjer glina:tlo 1:5. Uz ovaj omjer, stupanj pročišćavanja tla je:

Za ione bakra oko 95% (tež.)

Za ione olova oko 83,% (tež.)

Reference

1. Bingham F.T., Costa M., Eichenberger E. Neka pitanja toksičnosti metalnih iona. - M.: Mir, 1993. - 368 str.

2. Galiulin R.V., Galiulina R.A. Fitoekstrakcija teških metala iz kontaminiranih tala // Agrokemija 2003. - br. - Str. 77 - 85.

3. Alekseev Yu.V., Lepkovich I.P. Kadmij i cink u biljkama livadskih fitocenoza // Agrokemija - 2003. - br. 9. - str. 66 - 69.

4. Dayan U., Manusov N., Manusov E., Figovsky O. O nedostatku međuovisnosti između abiotskih i antropoejskih čimbenika // Međunarodni znanstveni časopis za alternativnu energiju i ekologiju ISJAEE, 2006.-br. 3(35). - Str. 34 - 40.

5. Vezentsev A.I., Goldovskaya L.F., Sidnina N.A., Dobrodomova E.V. Zelentsova E.S. Određivanje kinetičkih ovisnosti sorpcije iona bakra i olova stijenama Belgorodske regije // Znanstveni glasnici BelSU. Serija Prirodne znanosti 2006. - br. 3 (30), broj 2. - Str.85-88

6. Goldovskaya-Peristaya L.F., Vezentsev A.I., Sidnina N.A., Zelentsova E.S. Studija bruto sadržaja i sadržaja mobilnih oblika kadmija u tlima industrijske regije Gubkinsky-Starooskolsky // Znanstveni bilteni BelSU. Serija "Prirodne znanosti" 2006. - br. 3(23), broj 4. - Str.65-68.

7. Smjernice o određivanju teških metala u tlima poljoprivrednih površina i usjevima - M.: TsINAO, 1992.-61.

8. Državna kontrola kakvoće vode. - M.: IPK. Izdavačka kuća za standarde, 2001. - 690 str.

SORPCIJSKO PROČIŠĆAVANJE TLA OD TEŠKIH METALA A.I. Vesentsev, M.A. Troubitsin, L.F. Goldovskaya-Peristaya, N.A. Volovicheva

Belgorodsko državno sveučilište, 85 Pobeda Str., Belgorod, 308015 vesentsev@bsu. edu. ru

Prikazani su rezultati istraživanja sposobnosti glina Belgorodske regije da apsorbiraju ione Pb (II) i Cu (II) iz vodenih i puferskih ekstrakata tla. Tijekom pokusa utvrđen je optimalan omjer glina:zemlja s najučinkovitijim pročišćavanjem od teških metala.

Ključne riječi: glineni sorbenti, tlo, sorpcijska aktivnost, montmorilonit, teški metali.

Unošenjem borne kiseline u tlo, zbog sudjelovanja bora u stvaranju kompleksnih metalnih spojeva s polisaharidnim derivatima pektinom i ramnogalakturonanom II tijekom stvaranja mreže u matriksu stanične stijenke, značajno se povećava uklanjanje teških metala iz tla. tlo biljnim remedijantima. Postoji metoda biološkog pročišćavanja tla od teških metala korištenjem remedijativnih biljaka. U predloženoj metodi fitoremedijacije, borna kiselina se unosi u tlo u malim dozama od 0110 kg ha, što omogućuje povećanje uklanjanja...

Podijelite svoj rad na društvenim mrežama

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se popis sličnih radova. Također možete koristiti gumb za pretraživanje

Metoda biološkog pročišćavanja tla od teških metala.

1. Kratak opis razvoja.

Unošenjem borne kiseline u tlo, zbog sudjelovanja bora u stvaranju kompleksnih metalnih spojeva s polisaharidnim derivatima pektinom i ramnogalakturonanom-II tijekom stvaranja mreže u matriksu stanične stijenke, značajno se povećava uklanjanje teških metala iz tlo biljkama remedijantima.Ovaj princip korišten je u razvoju metode fitoremedijacije tala onečišćenih teškim metalima. Metoda je osmišljena za zaštitu i obnovu prirodnih resursa, ekološki je prihvatljiv, jeftin.

2. Prednosti razvoja i usporedba s analogima.

Postoji metoda biološkog pročišćavanja tla od teških metala korištenjem remedijativnih biljaka. U predloženoj metodi fitoremedijacije, borna kiselina se unosi u tlo u niskim dozama (0,1-1,0 kg/ha), što omogućuje desetke puta povećanje uklanjanja teških metala iz onečišćenog tla biljkama za remedijaciju i reguliranje uklanjanja određenih metala iz tla.

3. Područja komercijalne upotrebe razvoja.

Fitoremedijacija tala kontaminiranih teškim metalima pomoću borne kiseline za ciljane kritične vrijednosti: 1) u poljoprivreda(za poljoprivredu, vrtlarstvo, stočarstvo); 2) u krajobraznoj izgradnji (za rekreacijsku namjenu zemljišta); 3) u urbanom gospodarstvu (za organiziranje rekreacijskih područja u obnovljenim područjima); 4) na posebno zaštićenim prirodna područja(osigurati uvjete za postojanje rijetkih i ugroženih vrsta).

4. Oblik zaštite intelektualnog vlasništva.

Primljen Patent za izum br. 2342822 “Metoda biološkog pročišćavanja tla od teških metala” od 10.01.2010.

Programer FGBUN IL KarRC RAS.

Drugi slični radovi koji bi vas mogli zanimati.vshm>
19057.		Određivanje masenog udjela teških metala u uzorcima tla regije Tula	345,6 KB
	Stanje prirodnog okoliša najvažniji je čimbenik koji određuje život čovjeka i društva. Visoke koncentracije mnogih kemijski elementi a spojevi uzrokovani tehnogenim procesima trenutno se nalaze u svim prirodnim sredinama: atmosferi, vodi, tlu, biljkama. Tlo je posebna prirodna formacija koja ima niz svojstava svojstvenih živoj i neživoj prirodi; sastoji se od genetski povezanih horizonata koji tvore profil tla koji je rezultat transformacije površine...
12104.		Metoda čišćenja tla od naftnih derivata	17,65 KB
	Razvijena je biotehnološka metoda čišćenja i remedijacije tala zahvaćenih petrokemijskim onečišćenjem. Utvrđeni su periodi pročišćavanja tla na visokim geografskim širinama od pojedinih naftnih derivata: plinski kondenzat, dizelsko gorivo, loživo ulje, motorno ulje. Pročišćavanje agrozema uzgojenog podzoličnog tla od lakih ugljikovodika događa se tijekom jedne vegetacijske sezone.
5040.		Proučavanje ekološke situacije u mjestima gdje živi stanovništvo detekcijom iona teških metala u biljkama kao markera ekološke dobrobiti	38,04 KB
	U većini slučajeva, riječ je o apsorpciji malih doza olova i njihovom nakupljanju u tijelu dok njegova koncentracija ne dosegne kritičnu razinu potrebnu za toksične manifestacije. Hrana je dominantan izvor unosa olova u ljudski organizam u svim dobnim skupinama stanovništva. Važan izvor unosa olova za dojenčad i djecu mlađa dob majčino tijelo može biti otrovano mlijekom ili unošenjem hrane koja sadrži kontaminiranu prašinu iz zemlje ili staro olovo...
12178.		Metoda pročišćavanja vode od nafte i naftnih derivata	17,17 KB
	Izum se odnosi na čišćenje otpadne vode od nafte i naftnih derivata. Razlikuje se po tome što se imobilizacija bakterija flokulama događa izravno u vodi koja se pročišćava, a bakterije za pročišćavanje vode od naftnih derivata izoliraju se iz lokalnog prirodnog okruženja onečišćenog naftnim derivatima kako bi se povećala sorpcijska sposobnost. Predložena metoda omogućuje postizanje najveće dopuštene koncentracije naftnih derivata za rezervoare za ribarstvo.
12011.		Praškasti pripravci nanočestica plemenitih metala i način njihove pripreme	23,55 KB
	Općenito, metode za sintezu nanočestica plemenitih metala dijele se u dvije kategorije: metode koje se temelje na disperziji skupnog uzorka i metode koje se temelje na sintezi koloidnih čestica iz soli i/ili kiselina korištenjem kemijskih redukcijskih sredstava ili zračenjem. Bez obzira na način pripreme, pripravci nanočestica plemenitih metala su vodene suspenzije ograničenog roka trajanja. Implementacija ovog pristupa uključuje sljedeće glavne faze: sinteza nanočestica, stabilizacija biokompatibilnim...
13336.		Određivanje sadržaja oblika metala topivih u kiselinama (olovo, bakar, cink, nikal, željezo) u uzorcima tla regije Tula pomoću atomske apsorpcijske spektroskopije	343,76 KB
	Visoke koncentracije mnogih kemijskih elemenata i spojeva uzrokovane tehnogenim procesima danas su pronađene u svim prirodnim sredinama: atmosferi, vodi, tlu, biljkama. Tlo je posebna prirodna formacija koja ima niz svojstava svojstvenih živoj i neživoj prirodi; sastoji se od genetski povezanih horizonata koji tvore profil tla koji je rezultat transformacije površinski slojevi litosfera pod zajedničkim utjecajem vode, zraka i organizama...
19135.		Procjena stanja plodnosti tla i dinamike promjena agrokemijskih pokazatelja, provođenje velikog agrokemijskog istraživanja tla na farmi Khomutinka u okrugu Nizhneomsky u regiji Omsk	23,02 MB
	Vrlo niske količine primjene mineralnih i organskih gnojiva, prestanak kemijskih melioracija, stalna erozija, pojednostavljenje preporučenih tretmana tla i korištenje teških poljoprivrednih strojeva dovode do povećane degradacije tla. U nekim slučajevima plodnost obradivog zemljišta se približava kritičnoj razini, što u konačnici negativno utječe na učinkovitost proizvodnje usjeva.
3781.		Individualna i skupna sredstva zaštite od zračenja, kemijske i biološke zaštite	163,76 KB
	Individualna i kolektivna zaštitna oprema dizajnirana je za očuvanje borbene učinkovitosti osoblja i osiguranje ispunjavanja borbenih zadaća u uvjetima neprijateljske uporabe oružja za masovno uništenje, kao iu uvjetima izloženosti nepovoljnim i štetnim čimbenicima okoline.
1026.		Razvoj prijedloga za poboljšanje kontrole kvalitete teških betonskih smjesa u poduzeću PKF Stroybeton LLC	150,4 KB
	Drugi dio opisuje postojeće tehnologije za kontrolu kvalitete betona razne faze njegova uporaba: tijekom utovara, transporta, polaganja, održavanja betona. Pokazatelji kvalitete betona i betonske mješavine. Priprema betonske mješavine i njezina uporaba u građevinarstvu.
12277.		Korištenje lokalnih funkcionalnih sirovina za povećanje biološke vrijednosti krekera	83,84 KB
	Korištenje lokalnih funkcionalnih sirovina za povećanje biološke vrijednosti krekiranih proizvoda Specijalnost: 5A321001 Tehnologija proizvodnje i prerade prehrambeni proizvodi Tehnologija pečenja tjestenine i proizvodnje slastica DISERTACIJA za akademski magisterij Znanstveni voditelj: Bukhara 2013 2 Zadatak...

Tlo je površina zemlje koja ima svojstva koja karakteriziraju živu i neživu prirodu.

Tlo je pokazatelj općeg. Onečišćenje ulazi u tlo s oborinama i površinskim otpadom. Također ih unose u sloj tla zemljišne stijene i podzemne vode.

Skupina teških metala uključuje sve čija gustoća prelazi gustoću željeza. Paradoks ovih elemenata je u tome što su u određenim količinama neophodni za normalno funkcioniranje biljaka i organizama.

Ali njihov višak može dovesti do ozbiljnih bolesti, pa čak i smrti. Ciklus hrane uzrokuje ulazak štetnih spojeva u ljudsko tijelo i često uzrokuje veliku štetu zdravlju.

Izvori zagađenja teškim metalima su: Postoji metoda kojom se izračunava dopušteni sadržaj metala. U ovom slučaju uzima se u obzir ukupna vrijednost nekoliko metala Zc.

• prihvatljiv;
• umjereno opasno;
• vrlo opasno;
• izuzetno opasno.

Očuvanje tla je vrlo važno. Stalnim nadzorom i nadzorom onemogućuje se uzgoj poljoprivrednih proizvoda i ispaša stoke na onečišćenim zemljištima.

Teški metali zagađuju tlo

Postoje tri klase opasnosti teških metala. Svjetska zdravstvena organizacija najopasnijim kontaminacijama smatra olovo, živu i kadmij. Ali visoke koncentracije drugih elemenata nisu manje štetne.

Merkur

Onečišćenje tla živom događa se unošenjem pesticida, raznog kućnog otpada, poput fluorescentnih svjetiljki, i pokvarenih elemenata. mjerni instrumenti.

Prema službenim podacima, godišnja emisija žive iznosi više od pet tisuća tona. Živa može ući u ljudsko tijelo iz onečišćenog tla.

Ako se to događa redovito, može doći do ozbiljnog poremećaja rada mnogih organa, uključujući i živčani sustav.

Ako se ne liječi pravilno, može nastupiti smrt.

Dovesti

Olovo je vrlo opasno za ljude i sve žive organizme.

Izuzetno je toksičan. Kad se iskopa jedna tona olova, u njemu završi dvadeset pet kilograma okruženje. Velika količina olovo ulazi u tlo uz oslobađanje ispušnih plinova.

Područje onečišćenja tla duž ruta je preko dvjesto metara uokolo. Kad dospije u tlo, olovo apsorbiraju biljke koje jedu ljudi i životinje, uključujući i stoku, čije je meso također prisutno u našem jelovniku. Višak olova utječe na središnji živčani sustav, mozak, jetru i bubrege. Opasan je zbog svog kancerogenog i mutagenog djelovanja.

Kadmij

Kontaminacija tla kadmijem velika je opasnost za ljudski organizam. Kada se proguta, uzrokuje deformaciju kostura, zastoj u rastu djece i jake bolove u leđima.

Bakar i cink

Visoka koncentracija ovih elemenata u tlu uzrokuje usporavanje rasta biljaka i pogoršanje plodonošenja, što u konačnici dovodi do oštrog smanjenja prinosa. Osoba doživljava promjene u mozgu, jetri i gušterači.

Molibden

Višak molibdena uzrokuje giht i oštećenje živčanog sustava.

Opasnost od teških metala je u tome što se oni slabo izlučuju iz tijela i nakupljaju u njemu. Mogu stvarati vrlo otrovne spojeve, lako prelaze iz jedne sredine u drugu i ne razgrađuju se. Istodobno, oni uzrokuju teške bolesti, često dovodeći do nepovratnih posljedica.

Antimon

Prisutan u nekim rudama.

Dio je legura koje se koriste u raznim industrijskim područjima.

Njegov višak uzrokuje teške poremećaje prehrane.

Arsen

Glavni izvor onečišćenja tla arsenom su tvari koje se koriste za suzbijanje štetnika poljoprivrednih biljaka, na primjer, herbicidi i insekticidi. Arsen je nakupljajući otrov koji uzrokuje kronične. Njegovi spojevi izazivaju bolesti živčanog sustava, mozga i kože.

Mangan

Visoki sadržaj ovog elementa uočen je u tlu i biljkama.

Kada dodatni mangan uđe u tlo, brzo stvara opasan višak. To utječe na ljudsko tijelo u obliku razaranja živčanog sustava.

Preobilje drugih teških elemenata nije ništa manje opasno.

Iz navedenog možemo zaključiti da nakupljanje teških metala u tlu za sobom povlači ozbiljne posljedice za zdravlje ljudi i okoliš u cjelini.

Osnovne metode suzbijanja onečišćenja tla teškim metalima

Metode za suzbijanje onečišćenja tla teškim metalima mogu biti fizikalne, kemijske i biološke. Među njima su sljedeće metode:

• Povećanje kiselosti tla povećava mogućnost, stoga dodavanje organske tvari i gline donekle pomaže u borbi protiv onečišćenja.
• Sjetva, košnja i uklanjanje pojedinih biljaka, poput djeteline, s površine tla značajno smanjuje koncentraciju teških metala u tlu. Osim toga ovu metodu potpuno je ekološki prihvatljiv.
• Detoksikacija podzemnih voda, njihovo crpljenje i pročišćavanje.
• Predviđanje i otklanjanje migracije topljivog oblika teških metala.
• U nekim posebno teškim slučajevima potrebno je potpuno ukloniti sloj tla i zamijeniti ga novim.

Kada su tla i vegetacija kontaminirani teškim metalima, koriste se sljedeće tehnike::

1) Ograničenje ulaska teških metala u tlo. Pri planiranju korištenja gnojiva, melioranata, pesticida i kanalizacijskog mulja potrebno je voditi računa o sadržaju teških metala u njima i puferskom kapacitetu korištenog tla. Ograničenja doze zbog ekoloških zahtjeva su nužan uvjet ozelenjavanje poljoprivrede.

Unos teških metala u biljke može se smanjiti promjenom režima ishrane, stvaranjem konkurencije za ulazak toksikanata i kationa gnojiva u korijenje te taloženjem teških metala u korijenu u obliku teško topljivih sedimenata.

2) Uklanjanje teških metala izvan sloja korijena postiže se sljedećim metodama:

Uklanjanje kontaminiranog sloja tla;

Zatrpavanje zagađenog sloja čistom zemljom;

Uzgoj usjeva koji apsorbiraju HM i uklanjanje njihove biljne tvari s polja;

Ispiranjem tla vodom i u vodi topivim (obično organskim) spojevima koji s teškim metalima tvore u vodi topive kompleksne spojeve, proizvodi iz poljoprivrednog otpada koriste se kao organski ligandi;

Ispiranje tla otopinom za ispiranje HM iz gornjih horizonata do dubine od 70-100 cm i njihovo taloženje na toj dubini u obliku slabo topljivih sedimenata (zbog naknadnog ispiranja tla reagensima koji sadrže anione koji tvore sedimente). s teškim metalima).

3) Vezanje teških metala u tlu u spojeve niske disocijacije. Smanjenje ulaska teških metala u biljke može se postići njihovim taloženjem u tlu u obliku sedimenata karbonata, fosfata, sulfida i hidroksida; uz stvaranje niskodisocijacijskih kompleksnih spojeva velike molekulske mase. Na najbolji način Metoda koja omogućuje značajno smanjenje sadržaja teških metala u biljkama je kombinirana primjena stajnjaka i vapna. Najučinkovitije mjere koje vode do smanjenje pokretljivosti olova u tlima je glinjenje (primjena zeolita) i zajednička primjena vapna i organskih gnojiva. Primjena cjelovitog kompleksa kemijskih melioranata (organska i mineralna gnojiva, vapno i organska tvar) smanjuje sadržaj polivalentnih metala u tlu za 10-20%.

4) Adaptivni sustavi krajobrazne poljoprivrede kao čimbenik optimizacije stanja okoliša kada su tla onečišćena teškim metalima.

Razne vrste a sorte usjeva nakupljaju nejednake količine HM u biljnim proizvodima. To je zbog selektivnosti korijenskog sustava pojedinih biljaka prema njima i osobitosti njihovih metaboličkih procesa. TM u u većoj mjeri nakupljaju se u korijenu, manje u vegetativnoj masi i generativnim organima. Istovremeno odvojene skupine usjevi selektivno nakupljaju određene otrovne tvari. Odabir usjeva za uzgoj na tlima određenog stupnja i prirode onečišćenja najjednostavniji je, najjeftiniji i najučinkovitiji način optimizacije korištenja onečišćenih tala.

Fitoremedijacija

Mikroorganizmi nisu u stanju ukloniti teške metale štetne po ljudsko zdravlje (arsen, kadmij, bakar, živa, selen, olovo, kao ni radioaktivne izotope stroncija, cezija, urana i druge radionuklide iz tla i vode. Biljke mogu ekstrahirati iz okolišu i koncentriraju se u različitim elementima u tkivima. Biljnu masu nije teško sakupiti i spaliti, a dobiveni pepeo se ili zakopava ili koristi kao sekundarna sirovina.

Metoda čišćenja okoliša pomoću biljaka nazvana je fitoremedijacija– od grčkog “phyton” (biljka) i latinskog “remedium” (obnoviti).

Fitoremedijacija- skup metoda za pročišćavanje vode, tla i atmosferskog zraka korištenjem zelenih biljaka.

Priča

Prve jednostavne metode pročišćavanja otpadnih voda - polja za navodnjavanje i polja za filtriranje - temeljile su se na korištenju biljaka.

Međutim, prva znanstvena istraživanja provedena su 50-ih godina prošlog stoljeća u Izraelu aktivni razvoj Tehnika se pojavila tek 80-ih godina 20. stoljeća.

Biljka utječe na okoliš na različite načine, a glavni su:

rizofiltracija - korijenje apsorbiraju vodu i kemijske elemente potrebne za život biljaka;

fitoekstrakcija - nakupljanje opasnih kontaminanata u tijelu biljke (npr. teški metali);

· fitovolatilizacija - isparavanje vode i hlapivih kemijskih elemenata (As, Se) lišćem biljke;

fitotransformacija:

1. fitostabilizacija - prijenos kemijskih spojeva u manje pokretljiv i aktivan oblik (smanjuje opasnost od širenja onečišćenja);

2. fitodegradacija - razgradnja organskog dijela onečišćenja od strane biljaka i simbiotskih mikroorganizama;

· fitostimulacija - poticanje razvoja simbiotskih mikroorganizama koji sudjeluju u procesu čišćenja. Mikroorganizmi imaju glavnu ulogu u razgradnji kontaminanata. Biljka je vrsta biofiltera, stvarajući im stanište (omogućujući pristup kisiku, labavljenje tla. U tom smislu, proces čišćenja se također odvija izvan vegetacijske sezone (u ne-ljetnom razdoblju) s blago smanjenom aktivnošću.