УДК 546.621.631
СОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА ПОЧВ ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ1
А.И. Везенцев, М.А. Трубицын,
Л.Ф. Г олдовская-Перистая, Н.А. Воловичева
Белгородский государственный университет, 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85
Представлены результаты исследования способности глин Белгородской области поглощать ионы РЬ (II) и Си (II) из водной и буферной почвенных вытяжек. В ходе эксперимента установлено оптимальное соотношение глина: почва, при котором очистка почвы от тяжелых металлов наиболее эффективна.
Ключевые слова: глинистые сорбенты, почва, сорбционная активность, монтмориллонит, тяжелые металлы.
Промышленное использование тяжелых металлов весьма многообразно и распространено широко. Именно потому фитотоксичность и вредная аккумуляция в почвах, как правило, наблюдается вблизи предприятий. Тяжелые металлы накапливаются в верхних гумусовых горизонтах почвы и медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии. Гумус и щелочная среда почвы способствуют поглощению тяжелых металлов. Токсичность таких тяжелых металлов, как медь, свинец, цинк, кадмий и др. для сельскохозяйственных культур в природных условиях выражается в понижении урожая коммерческих культур на полях .
Существует несколько методов рекультивации почв, зараженных тяжелыми металлами и другими поллютантами:
Удаление загрязненного слоя и его захоронение;
Инактивация или снижение токсического действия поллютантов с помощью ионообменных смол, органических веществ, образующих хелатные соединения;
Известкование, внесение органических удобрений, сорбирующих поллютанты и снижающих их поступление в растения.
Внесение минеральных удобрений (например фосфатных, снижает токсическое действие свинца, меди, цинка, кадмия);
Выращивание культур, устойчивых к загрязнению .
В настоящее время в мировой практике для экологического рафинирования плодородных почв все большее применение находят минеральные алюмосиликатные адсорбенты: различные глины, цеолиты, цеолитсодержащие породы и т.д., которые характеризуются высокой поглотительной способностью, устойчивостью к воздействиям окружающей среды и могут служить прекрасными носителями для закрепления на поверхности различных соединений при их модифицировании .
Материалы и методы исследования
Данная работа является продолжением ранее проведенных исследований глин Губкинского района Белгородской области, как потенциальных сорбентов для очистки плодородных почв от тяжелых металлов .
1 Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ, проект № 06-03-96318.
В данной работе в качестве сорбентов использовали глины киевской свиты Сергиевского месторождения Губкинского района, различные по вещественному составу и свойствам: К-7-05 (средний слой) и К-7-05 ЮЗ (нижний слой). В качестве объектов очистки были использованы образцы почв К-8-05 и №129, отобранные на территории Губ-кинско-Старооскольского промышленного района. Предварительные исследования показали, что глины Сергиевского месторождения хорошо поглощают ионы меди и свинца из модельных водных растворов . Поэтому дальнейшие исследования были проведены с водной и буферной вытяжкой из почвы.
Водную вытяжку готовили по стандартной методике. Сущность метода заключается в извлечении водорастворимых солей из почвы дистиллированной водой при отношении почвы к воде 1: 5 . Концентрацию ионов металлов определяли фотоколори-метрическим методом на приборе КФК-3-01 по соответствующим методикам для каждого металла .
Буферную вытяжку из почвы готовили по стандартной методике Центрального института агрохимического обслуживания сельского хозяйства (ЦИНАО) с помощью ацетатно-аммонийного буферного раствора с рН - 4,8. Этот экстрагент принят агрохимической службой для извлечения доступных растениям микроэлементов . Исходная концентрация подвижных, доступных растениям форм меди и свинца в буферной вытяжке была определена методом атомно-абсорбционной спектрометрии.
Сорбцию ионов меди и свинца проводили при постоянной температуре (20 °С), в статических условиях в течение 90 минут. Соотношение сорбент: сорбат составляло: 1: 250; 1: 50; 1: 25; 1: 8 и 1: 5.
Обсуждение результатов
Проведенное исследование водной вытяжки, которую готовили в течение 4-х часов, показало, что концентрация водорастворимых соединений меди незначительна и составляет 0,0625 мг/кг (в пересчете на ионы Си2). Водорастворимые соединения свинца не обнаружены.
Исходная концентрация ионов тяжелых металлов в буферных вытяжках из почв составила: для почвы К-8-05: Си2+ 2,20 мг/кг, РЬ2+ 1,20 мг/кг; для почвы № 129: Си2+ 4,20 мг/кг, РЬ2+ 8,30 мг/кг.
Результаты определения степени очистки почвы К-8-05 глинами К-7-05 (средний слой) и К-7-05 ЮЗ (нижний слой) представлены в таблице 1.
Таблица 1
Степень очистки буферной вытяжки из почвы К-8-05, масс, %
Соотношение сорбент: сорбат Глина К-7-05 (средний слой) Глина К-7-05 ЮЗ (нижний слой)
Си2+ РЬ2+ Си2+ РЬ2+
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
Результаты, представленные в таблице 1, показывают, что с увеличением соотношения сорбент: сорбат от 1: 250 до 1: 5 степень очистки буферной вытяжки от ионов меди глиной К-7-05 возрастает от 45,5 до 95,5 %, а от ионов свинца - от 33,3 до 83,3%.
Степень очистки буферной вытяжки глиной К-7-05 ЮЗ с таким же увеличением соотношения возрастала от 54,5 до 95,5 % (для Си2+) и от 33,3 до 83,3 % (для РЬ2+).
К сведению, исходная концентрация ионов меди была больше, чем ионов свинца. Следовательно, очистка буферной вытяжки от ионов меди указанными глинами более эффективна, чем от ионов свинца.
Таблица 2
Степень очистки буферной вытяжки из почвы №129 глиной К-7-05 (средний слой), масс. %
Соотношение сорбент: сорбат Си2+ +
1: 250 39,3 66,7
Примечание: с глиной К-7-05 ЮЗ опыт не был сделан, по причине отсутствия достаточного количества образца.
Результаты, представленные в таблице 2, показывают, что степень очистки буферной вытяжки из почвы №129 глиной К-7-05 с возрастанием соотношения сорбент: сорбат от 1: 250 до 1: 5 увеличивается от 39,3 до 93, 0 % (для ионов меди) и от 66,7 до 94,0 % (для ионов свинца).
Следует обратить внимание, что в этой почве исходная концентрация ионов меди была меньше, чем ионов свинца. Поэтому можно считать, что эффективность очистки от ионов меди данной почвы не хуже, чем почвы К-8-05.
Для уточнения механизма сорбции тяжелых металлов нами была проведена оценка состава и состояния ионообменного комплекса глинистых пород Белгородской области. Установлено, что катионо-обменная емкость изученных образцов варьирует в пределах от 47,62 до 74,51 мэкв/100 г глины.
Проведено комплексное исследование кислотно-основных свойств глин. Определение активной кислотности подтвердило, что все глины имеют щелочной характер. В тоже время рН солевой вытяжки этих же образцов находится в пределах 7,2-7,7, что указывает на обладание этими глинами определенной долей обменной кислотности. Количественно эта величина равна 0,13-0,22 ммоль-экв/100 г глины и обусловлена незначительным содержанием достаточно подвижных обменных протонов. Величина суммы обменных оснований колеблется в достаточно широких пределах 19,6 - 58,6 ммоль-экв/100 г глины. С учетом полученных данных сформулирована гипотеза, что сорбционная способность изученных образцов глин в отношении тяжелых металлов в значительной степени определяется процессами ионного обмена.
Из проведенной работы можно сделать следующие выводы.
С возрастанием соотношения сорбент: сорбат от 1: 250 до 1: 5 степень очистки почв увеличивается: от 40 до 95% (по ионам меди) и от 33 до 94 % (по ионам свинца) при использовании глины Сергиевского месторождения (К-7-05) в качестве сорбента.
Исследованные глины являются более эффективным сорбентом по отношению к ионам меди, чем к ионам свинца.
Установлено, что оптимальное соотношение глина: почва составляет 1: 5. При таком соотношении степень очистки почвы составляет:
Для ионов меди порядка 95 % (мас.)
Для ионов свинца порядка 83,% (мас.)
Список литературы
1. Бингам Ф.Т., Коста М., Эйхенбергер Э. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. - М.:Мир, 1993. - 368 с.
2. Галиулин Р.В., Галиулина Р.А. Фитоэкстракция тяжелых металлов из загрязненных почв // Агрохимия.- 2003.- №3. - С. 77 - 85.
3. Алексеев Ю.В., Лепкович И.П. Кадмий и цинк в растениях луговых фитоценозов // Агрохимия.- 2003.- № 9. - С. 66 - 69.
4. Dayan U., Manusov N., Manusov E., Figovsky O. On lack of interdependency between the abiotic and antropeic factors/// International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology ISJAEE, 2006.-№ 3(35). - P. 34 - 40.
5. Везенцев А.И., Голдовская Л.Ф., Сиднина Н.А., Добродомова Е.В. Зеленцова Е.С. Определение кинетических зависимостей сорбции ионов меди и свинца породами Белгородской области // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки.- 2006.-№3 (30), вып.2. - С.85-88
6. Голдовская-Перистая Л.Ф., Везенцев А.И., Сиднина Н.А., Зеленцова Е.С. Исследование валового содержания и содержания подвижных форм кадмия в почвах Губ-кинско-Старооскольского промышленного района // Научные ведомости БелГУ. Серия «Естественные науки».- 2006.-№ 3(23), вып.4. - С.65-68.
7. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства.- М.:ЦИНАО, 1992.-61с.
8. Г осударственный контроль качества вод. - М.: ИПК. Изд-во стандартов, 2001. - 690 с.
SORPTION PURIFICATION OF SOILS FROM HEAVY METALS A.I. Vesentsev, M.A. Troubitsin, L.F. Goldovskaya-Peristaya, N.A. Volovicheva
Belgorod State University, 85 Pobeda Str., Belgorod, 308015 vesentsev@bsu. edu. ru
Results of research of ability of clays of the Belgorod region to absorb ions Pb (II) and Cu (II) from water and buffer soil extracts are presented. During experiment of the optimum ratio clay: ground with most effective purification from heavy metals is established.
Key words: clay sorbents, soil, sorption activity, montmorillonite, heavy metals.
Внесение в почву борной кислоты благодаря участию бора в формировании комплексных соединений металлов с производными полисахаридов пектином и рамногалактуронаномII при формировании сети в матрице клеточной стенки значительно повышает вынос растениямиремедиантами тяжелых металлов из почвы. Существует способ биологической очистки почвы от тяжелых металлов с помощью растенийремедиантов. В предлагаемом способе фиторемедиации в почву вносится борная кислота в низких дозах 0110 кг га что позволяет в десятки раз увеличить вынос...
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
Способ биологической очистки почв от тяжелых металлов.
1. Краткое описание разработки.
Внесение в почву борной кислоты, благодаря участию бора в формировании комплексных соединений металлов с производными полисахаридов пектином и рамногалактуронаном-II при формировании сети в матрице клеточной стенки, значительно повышает вынос растениями-ремедиантами тяжелых металлов из почвы. Этот принцип использован при разработке способа фиторемедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами. Способ разработан для защиты и восстановления природных ресурсов, является экологически чистым, мало-затратным.
2. Преимущества разработки и сравнение с аналогами.
Существует способ биологической очистки почвы от тяжелых металлов с помощью растений-ремедиантов. В предлагаемом способе фиторемедиации в почву вносится борная кислота в низких дозах (0,1-1,0 кг/га), что позволяет в десятки раз увеличить вынос растениями-ремедиантами тяжелых металлов из загрязненной почвы и регулировать вынос из почвы определенных металлов.
3. Области коммерческого использования разработки.
Фиторемедиация загрязненных тяжелыми металлами почв с использованием борной кислоты до целевых критических значений: 1) в сельском хозяйстве (для земледелия, садоводства, животноводства); 2) в ландшафтном строительстве (для рекреационного землепользования); 3) в городском хозяйстве (для организации зон отдыха на восстановленных территориях); 4) на особо охраняемых природных территориях (для обеспечения условий существования редких и исчезающих видов).
4. Форма защиты интеллектуальной собственности.
Получен Патент на изобретение № 2342822 «Способ биологической очистки почв от тяжелых металлов» от 10.01.2010 г.
Разработчик ФГБУН ИЛ КарНЦ РАН.
Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм> |
|||
| 19057. | Определение массовой доли тяжелых металлов в пробах почв Тульской области | 345.6 KB | |
| Состояние окружающей природной среды является важнейшим фактором определяющим жизнедеятельность человека и общества. Высокие концентрации многих химических элементов и соединений обусловленные техногенными процессами обнаружены в настоящее время во всех природных средах: атмосфере воде почве растениях. Почва - особое природное образование обладающее рядом свойств присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов образуют почвенный профиль возникающих в результате преобразования поверхностных... | |||
| 12104. | Способ очистки почв от нефтепродуктов | 17.65 KB | |
| Разработан биотехнологический метод очистки и ремедиации почв при нефтехимическом загрязнении. Определены периоды очищения почв высоких широт от некоторых нефтепродуктов: газового конденсата дизельного топлива мазута машинного масла. Очищение окультуренной подзолистой почвы агрозем от легких углеводородов происходит в течение одного вегетационного периода. | |||
| 5040. | Изучение экологической обстановки в местах проживания населения посредством обнаружения ионов тяжелых металлов в растениях, как маркера экологического благополучия | 38.04 KB | |
| В большинстве случаев речь идет о поглощении малых доз свинца и накоплении их в организме пока его концентрация не достигает критического уровня необходимого для токсического проявления. Пища является доминирующим источником поступления свинца в организм человека во всех возрастных группах населения. Важным источником поступления свинца в организм младенцев и детей младшего возраста может быть отравленный организм матери в следствие молоко или же попадание в организм пищи содержащей загрязненную почву пыли или старой свинцовой... | |||
| 12178. | Способ очистки вод от нефти и нефтепродуктов | 17.17 KB | |
| Изобретение относится к очистке сточных вод от нефти и нефтепродуктов. Он отличается тем что иммобилизация бактерий флокулами происходит непосредственно в очищаемой воде а бактерии для очистки воды от нефтепродуктов выделяются из местных природных сред загрязненных нефтепродуктами для повышения сорбционной емкости. Предлагаемый способ позволяет достигнуть ПДК нефтепродуктов для рыбохозяйственных водоемов. | |||
| 12011. | Порошковые препараты наночастиц благородных металлов и способ их получения | 23.55 KB | |
| В общем случае методы синтеза наночастиц благородных металлов делятся на две категории: методы основанные на диспергировании объемного образца и методы основанные на синтезе коллоидных частиц из солей и или кислот с использованием химических восстановителей или облучения. Вне зависимости от способа получения препараты наночастиц благородных металлов представляют собой водные суспензии которые имеют ограниченный срок хранения. Реализация данного подхода предусматривает следующие основные этапы: синтез наночастиц стабилизацию биосовместимым... | |||
| 13336. | Определение содержания кислоторастворимых форм металлов (свинец, медь, цинк, никель, железо) в пробах почв Тульской области методом атомно-абсорбционной спектроскопии | 343.76 KB | |
| Высокие концентрации многих химических элементов и соединений обусловленные техногенными процессами обнаружены в настоящее время во всех природных средах: атмосфере воде почве растениях. Почва особое природное образование обладающее рядом свойств присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов образуют почвенный профиль возникающих в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды воздуха и организмов... | |||
| 19135. | Оценка состояния плодородия почв и динамики изменения агрохимических показателей, проведение крупномасштабного агрохимического обследования почв хозяйства «Хомутинка» Нижнеомского района Омской области | 23.02 MB | |
| Очень низкие объемы применения минеральных и органических удобрений, прекращение работ по химической мелиорации, продолжающаяся эрозия, упрощение рекомендуемых обработок почвы, использование тяжелой сельскохозяйственной техники ведут к усилению деградации почв. В отдельных случаях плодородие пахотных земель приближается к критическому уровню, что в конечном итоге отрицательно сказывается на эффективности растениеводства. | |||
| 3781. | Индивидуальные и коллективные средства радиационной, химической и биологической защиты | 163.76 KB | |
| Средства индивидуальной и коллективной защиты предназначены для сохранения боеспособности личного состава и обеспечения выполнения боевых задач в условиях применения противником оружия массового поражения, а также в условиях воздействия неблагоприятных и поражающих факторов внешней среды | |||
| 1026. | Разработка предложений по совершенствованию контроля качества тяжелых бетонных смесей на предприятии ООО «ПКФ Стройбетон | 150.4 KB | |
| Во втором разделе описывается существующие технологии контроля качества бетона на различных этапах его использования: при погрузке транспортировке укладке уходе за бетоном. Показатели качества бетона и бетонной смеси. Приготовление бетонной смеси и ее использование в строительстве. | |||
| 12277. | Использование местного функционального сырья для повышения биологической ценности сухарных изделий | 83.84 KB | |
| Использование местного функционального сырья для повышения биологической ценности сухарных изделий Специальность: 5А321001 Технология производства и переработки пищевых продуктов Технология хлебопекарного макаронного и кондитерского производств ДИССЕРТАЦИЯ на соискание академической степени магистра Научный руководитель: к. Бухара 2013 2 Задание по... | |||
Почва – это поверхность земли, имеющая свойства, которые характеризуют как живую, так и неживую природу.
Почва является индикатором общей . Загрязнения поступают в почву с атмосферными осадками, поверхностными отходами. Также они вносятся в почвенный слой почвенными породами и подземными водами.
К группе тяжелых металлов относятся все с плотностью, превышающей плотность железа. Парадокс этих элементов состоит в том, что в определенных количествах они необходимы для обеспечения нормальной жизнедеятельности растений и организмов.
Но их избыток может привести к тяжелым заболеваниям и даже гибели. Пищевой круговорот становится причиной того, что вредные соединения попадают в организм человека и часто наносят огромный вред здоровью.
Источники загрязнения тяжелыми металлами – это . Существует методика, по которой рассчитывается допустимая норма содержания металлов. При этом учитывается суммарная величина нескольких металлов Zc.
- допустимая;
- умеренно опасная;
- высоко-опасная;
- чрезвычайно опасная.
Очень важна охрана почв. Постоянный контроль и мониторинг не позволяет выращивать сельскохозяйственную продукцию и вести выпас скота на загрязненных землях.
Тяжелые металлы, загрязняющие почву
Существует три класса опасности тяжелых металлов. Всемирная организация здравоохранения самыми опасными считает заражение свинцом, ртутью и кадмием. Но не менее вредна и высокая концентрация остальных элементов.
Ртуть
Загрязнение почвы ртутью происходит с попаданием в нее пестицидов, различных бытовых отходов, например люминесцентных ламп, элементов испорченных измерительных приборов.
По официальным данным годовой выброс ртути составляет более пяти тысяч тонн. Ртуть может поступать в организм человека из загрязненной почвы.
Если это происходит регулярно, могут возникнуть тяжелые расстройства работы многих органов, в том числе страдает и нервная система.
При ненадлежащем лечении возможен летальный исход.
Свинец
Очень опасным для человека и всех живых организмов является свинец.
Он чрезвычайно токсичен. При добыче одной тонны свинца двадцать пять килограммов попадает в окружающую среду. Большое количество свинца поступает в почву с выделением выхлопных газов.
Зона загрязнения почвы вдоль трасс составляет свыше двухсот метров вокруг. Попадая в почву, свинец поглощается растениями, которые употребляют в пищу человек и животные, в том числе и скот, мясо которого также присутствует в нашем меню. От избытка свинца поражается центральная нервная система, головной мозг, печень и почки. Он опасен своим канцерогенным и мутагенным действием.
Кадмий
Огромной опасностью для организма человека является загрязнение почвы кадмием. Попадая в пищу, он вызывает деформацию скелета, остановку роста у детей и сильные боли в спине.
Медь и цинк
Высокая концентрация в почве этих элементов становится причиной того, что замедляется рост и ухудшается плодоношение растений, что приводит в конечном итоге к резкому уменьшению урожайности. У человека происходят изменения в мозге, печени и поджелудочной железе.
Молибден
Избыток молибдена вызывает подагру и поражения нервной системы.
Опасность тяжелых металлов заключается в том, что они плохо выводятся из организма, накапливаются в нем. Они могут образовывать очень токсичные соединения, легко переходят из одной среды в другую, не разлагаются. При этом они вызывают тяжелейшие заболевания, приводящие часто к необратимым последствиям.Сурьма
Присутствует в некоторых рудах.
Входит в состав сплавов, используемых в различных производственных сферах.
Ее избыток вызывает тяжелые пищевые расстройства.
Мышьяк
Основным источником загрязнения почвы мышьяком являются вещества, с помощью которых борются с вредителями сельскохозяйственных растений, например гербициды, инсектициды. Мышьяк – это накапливающийся яд, вызывающий хронические . Его соединения провоцируют заболевания нервной системы, мозга, кожных покровов.
Марганец
В почве и растениях наблюдается высокое содержание этого элемента.
При попадании в почву дополнительного количества марганца быстро создается его опасный избыток. На организме человека это сказывается в виде разрушения нервной системы.
Не менее опасен переизбыток и остальных тяжелых элементов.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что накопление тяжелых металлов в почве влечет за собой тяжелые последствия для состояния здоровья человека и окружающей среды в целом.
Основные методы борьбы с загрязнением почв тяжелыми металлами
Методы борьбы с загрязнением почвы тяжелыми металлами могут быть физическими, химическими и биологическими. Среди них можно выделить следующие способы:
- Увеличение кислотности почвы повышает возможность Поэтому внесение органических веществ и глины, известкование помогают в какой-то мере в борьбе с загрязнением.
- Посев, скашивание и удаление с поверхности почвы некоторых растений, например клевера, существенно снижает концентрацию тяжелых металлов в почве. К тому же данный способ является совершенно экологичным.
- Проведение детоксикации подземных вод, ее откачивание и очистка.
- Прогнозирование и устранение миграции растворимой формы тяжелых металлов.
- В некоторых особо тяжелых случаях требуется полное снятие почвенного слоя и замена его новым.
При загрязнении почв и растительности тяжелыми металлами используют такие приемы :
1) Ограничение поступления тяжелых металлов в почву . При планировании применения удобрений, мелиорантов, пестицидов, осадков сточных вод необходимо учитывать содержание в них тяжелых металлов и буферную емкость используемых почв. Ограничение доз, обусловленное экологическими требованиями, является необходимым условием экологизации земледелия.
Поступление тяжелых металлов в растения может быть уменьшено за счет изменения питательного режима, при создании конкуренции за поступление в корни токсикантов и катионов удобрений, при осаждении тяжелых металлов в корне в виде труднорастворимых осадков.
2) Удаление тяжелых металлов за пределы корнеобитаемого слоя достигается следующими приемами:
Удалением загрязненного слоя почвы;
Засыпкой загрязненного слоя чистой землей;
Выращиванием культур, поглощающих ТМ и удалением с поля их растительной массы;
Промывкой почв водой и водорастворимыми (чаще органическими) соединениями, образующими с тяжелыми металлами водорастворимые комплексные соединения, в качестве органических лигандов используют продукты из отходов с/х производства;
Промывкой почв раствором для выщелачивания ТМ из верхних горизонтов на глубину 70-100 см и затем осаждения их на этой глубине, в виде трудно растворимых осадков (за счет последующей промывки почв реагентами, содержащими анионы, образующие с тяжелыми металлами осадки).
3) Связывание ТМ в почве в малодиссоциируемые соединения . Уменьшение поступления тяжелых металлов в растения может быть достигнуто их осаждением в почве в виде осадков карбонатов, фосфатов, сульфидов, гидроокисей; с образованием малодиссоциирующих комплексных соединений с большой молекулярной массой. Наилучшим способом, обеспечивающим существенное снижение содержания тяжелых металлов в растениях, является совместное внесение навоза и извести. Наиболее эффективными мероприятиями, приводящими к снижению подвижности свинца в почвах, является глинование (внесение цеолита) и совместное внесение извести и органических удобрений. Применение полного комплекса химических мелиорантов (органических и минеральных удобрений, извести и органики) на 10-20% снижает в почве содержание поливалентных металлов.
4) Адаптивно-ландшафтные системы земледелия, как фактор оптимизации экологической обстановки при загрязнении почв ТМ.
Различные виды и сорта культур накапливают в растительной продукции неодинаковое количество ТМ. Это обусловлено селективностью к ним корневых систем отдельных растений и особенностью их процессов метаболизма. ТМ в большей степени накапливаются в корнях, меньше в вегетативной массе и генеративных органах. При этом отдельные группы культур селективно накапливают и определенные токсиканты. Подбор культур для выращивания на почвах определенной степени и характера загрязнения является наиболее простым, дешевым и достаточно эффективным способом оптимизации использования загрязненных почв.
Фиторемедиация
Микроорганизмы не способны удалять из почвы и воды вредные для здоровья людей тяжелые металлы (мышьяк, кадмий, медь, ртуть, селен, свинец, а также радиоактивные изотопы стронция, цезия, урана и другие радионуклиды. Растения способны извлекать из окружающей среды и концентрировать в своих тканях различные элементы. Растительную массу не составляет особого труда собрать и сжечь, а образовавшийся пепел или захоронить, или использовать как вторичное сырье.
Метод очистки окружающей среды с помощью растений был назван фиторемедиацией – от греческого "фитон" (растение) и латинского "ремедиум" (восстанавливать).
Фиторемедиация - комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферного воздуха с использованием зеленых растений.
История
Первые простейшие методы очистки сточных вод - поля орошения и поля фильтрации - были основаны на использовании растений.
Первые научные исследования были проведены в 50-х годах в Израиле, однако активное развитие методики произошло только в 80-х годах XX века.
Растение воздействует на окружающую среду разными способами, основные из них:
· ризофильтрация - корни всасывают воду и химические элементы необходимые для жизнедеятельности растений;
· фитоэкстракция - накопление в организме растения опасных загрязнений (например, тяжёлых металлов );
· фитоволатилизация - испарение воды и летучих химических элементов (As, Se) листьями растений;
· фитотрансформация:
1. фитостабилизация - перевод химических соединений в менее подвижную и активную форму (снижает риск распространения загрязнений);
2. фитодеградация - деградация растениями и симбиотическими микроорганизмами органической части загрязнений;
· фитостимуляция - стимуляция развития симбиотических микроорганизмов, принимающих участие в процессе очистки. Главную роль в деградации загрязнений играют микроорганизмы. Растение является своего рода биофильтром, создавая для них среду обитания (обеспечение доступа кислорода, разрыхление грунта. В связи с этим, процесс очистки происходит также вне периода вегетации (в нелетний период) с несколько сниженной активностью.
Загрузка...
