Utilizarea de noi metode de curățare a solurilor urbanizate de metale grele

IN SI. Savich, doctor în științe agricole, profesor, S.L. Belopukhov, doctor în științe agricole, profesor, D.N. Nikitochkin, candidat la științe agricole, Universitatea Agrară de Stat din Rusia - Academia Agricolă din Moscova. K.A. Timiryazev; A.V. Filippova, doctor în științe biologice, profesor, Universitatea Agrară de Stat din Orenburg

Poluarea solurilor urbane reduce calitatea vieții populației, întrucât particulele de praf transportate de vânt pătrund în corpul uman, ducând la probleme de sănătate. Filtrarea poluanților, sau cumulul acestora, depinde de proprietățile solului și de saturația acestuia cu poluanți. Problemele curățării solurilor urbane au fost discutate de comunitatea științifică, s-au propus măsuri pentru schimbarea periodică a solurilor urbanizate, utilizarea micropreparatelor care leagă metalele grele etc. Trebuie menționat că orice studii care îmbunătățesc calitatea solurilor urbane au un loc.

Purificarea biologică a solurilor urbane de metale grele are propriile sale caracteristici. Purificarea solurilor urbane de metale grele se poate realiza prin înstrăinarea acestora de sol de către plante verzi. În același timp, pentru o dezvoltare mai îmbunătățită a procesului, este necesară selectarea condițiilor de creștere și a speciilor de plante. Diferitele plante au rezistență inegală la anumite tipuri de poluare, care este determinată de caracteristicile proceselor metabolice care au loc în ele. Deci, potrivit lui E.M. Ivanova și colab., când au comparat rezistența la sulfatul de cupru a trei graminee - iarbă de cristal, trifoi roșu și rapiță - trifoiul a prezentat cea mai mare rezistență. În același timp, toxicitatea cuprului pentru plante a fost determinată în mare măsură de capacitatea sa de a se lega de grupele de proteine ​​BN și de a-și schimba cu ușurință starea redox, generând forme active oxigen şi provocând o stare de stres oxidativ.

Scopul și metodele cercetării. La studierea posibilităților fitoremidiei, au fost efectuate experimente pentru a studia posibilitățile de îndepărtare a metalelor grele de către plante.

În experimentul nr.1, scopul studiului a fost identificarea influenței compoziției solului asupra dezvoltării plantelor cultivate pe acesta, îndepărtarea anumitor elemente (N, Fe, Mn, Mg) cu plante, evaluarea de plante care acumulează maxim şi minim acumulează diverse microelemente. Componentele solurilor studiate au fost nisip de cuarț, turbă, zeolit ​​impregnat cu soluție NPK, sol soddy-podzolic (luat într-un parc forestier din Moscova), sol contaminat cu diverse substanțe toxice (preluat de pe marginea drumului). Pe solurile obţinute s-au cultivat plante de creson, ridichi, luncă bluegrass şi păstuc.

roșu timp de 1-1,5 luni. Apoi, răsadurile obținute au fost analizate folosind date de analiză chimică (conținutul de elemente de mangan, zinc, magneziu, fier), precum și date privind lungimea tulpinilor și rădăcinilor răsadurilor crescute (valorile pH-ului studiat. solurile au variat de la 6,4 la 7,1).

Rezultatele cercetării. Dezvoltarea maximă a tulpinilor s-a remarcat în varianta care conține 10 g zeolit, 30 g turbă, 30 g nisip și 30 g sol contaminat. Opțiunile cele mai favorabile pentru formarea masei, lungimea tulpinilor și a rădăcinilor sunt diferite. Acest lucru, aparent, este asociat atât cu prezența diferitelor substanțe de creștere în variante, cât și cu formarea unui set de proprietăți fizico-chimice, ape-fizice și structural-chimice ale solurilor care sunt favorabile pentru diferite procese individuale.

cea mai buna dezvoltare plante după greutatea lor s-a notat în varianta care conține 25 g turbă, 25 g zeolit, 25 g nisip și 25 g sol contaminat. În același timp, optimul pentru dezvoltarea diferitelor plante este observat pe diferite soluri.

Îndepărtarea zincului din sol datorită recuperării biologice este prezentată în Tabelul 1.

Îndepărtarea zincului din sol depinde de compoziția solului și de plantele cultivate. Mai multă îndepărtare a fost în cultură, care are o masă vegetativă mai mare. Evident, hrănirea plantelor cu nutrienți va crește eliminarea metalelor grele de către plante. În același timp, fescue și bluegrass au prezentat cea mai mare eliminare a mg de zinc per plantă. Îndepărtarea zincului în soluri cu adaos de turbă a fost de 46,5 + 13,4 mg/vas, iar în solurile fără turbă - 38,4 + 14,0.

Îndepărtarea maximă a zincului din solurile poluate (mg/vas) s-a realizat prin ridiche, cea minimă - prin salată verde (Tabelul 2).

1. Îndepărtarea zincului din sol de către culturi individuale (n = 8)

Cultură Îndepărtarea zincului

mg/vas 100 mg/g plantă 100

Nasturel 16,5±4,7 50,0

Ridiche 109,2±28,7 67,0

Bluegrass 22,3±5,6 82,6

Fescue 32,6±8,5 90,5

2. Îndepărtarea zincului de către plante, mg/vas 102

Varianta Plante

salată verde ridichi bluegrass fescue

zeolit ​​> 10% (opțiunea 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

Introducerea zeolitului în sol în mai mult de 10% (25%) comparativ cu introducerea zeolitului 10% a dus la legarea zincului în sol și la o îndepărtare mai mică a zincului de către plantele de salată și ridichi (mg/vas) (diferențele nu sunt semnificative pentru bluegrass și fescue).

În experimentul nr. 2, am studiat îndepărtarea plumbului, cadmiului, fierului și zincului din sol de către puieții de măzică și ovăz. Obiectele de studiu au fost soluri poluate. Pentru a crește mobilitatea metalelor grele în sol, probele au fost turnate cu 0,001 m EDTA la 60% HP, apoi au fost crescute răsaduri pe ele timp de 10 zile. La sfârșitul perioadei de creștere, metalele grele au fost extrase din răsaduri cu HCI 0,1 N și apoi determinate pe un spectrofotometru de absorbție atomică. Conform datelor obținute, îndepărtarea metalelor grele din sol de către plante a fost diferită pentru sol diferite niveluri contaminare, care poate fi observată din tabelul 3.

3. Îndepărtarea metalelor grele de către plante

Gradul de contaminare Eliminare, mg/100 g

Slab Creștere 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. Îndepărtarea metalelor grele din sol prin răsaduri de măzică și ovăz (mg/100 g de plante)

Răsaduri Pb Cd Fe Zn

Vika 1,0±0,4 7,1±2,5 8,5±3,1 2,9±1,0

Ovăz 0,7±0,2 3,0±1,0 11,4±3,8 2,1±0,6

Măzicul și ovăzul diferă prin capacitatea lor de a extrage metale grele din sol.

Judecând după datele obținute, măzicul a scos din sol mai mult plumb, cadmiu, zinc și ovăz - fier.

O serie de experimente au arătat că purificarea solurilor urbane de la forme mobile ale metalelor grele se poate realiza nu numai cu utilizarea de absorbanți, cu precipitarea metalelor grele sub formă de sedimente puțin solubile, cu utilizarea electroreclamării solului. , și cu mare succes cu ajutorul fitoobiectelor. Evident, îndepărtarea metalelor grele din sol de către plante (sau microorganisme, ciuperci) depinde de gradul de mobilitate a substanțelor toxice din sol și crește atunci când se creează condițiile pentru dezvoltarea intensivă a plantelor. Întrucât plantele diferite rezistă atât la o anumită natură, cât și la un grad de poluare, pentru purificarea biologică a solurilor urbane din metale specifice, trebuie selectate și condiții selective pentru extracția lor (inclusiv modificări ale proprietăților fizico-chimice ale solurilor și selecția culturilor amelioratoare).

Într-unul dintre experimente, dezvoltarea răsadurilor a fost studiată pe probe de sol prelevate în diferite districte ale Moscovei. În probe s-a determinat valoarea pH-ului suspensiei apoase; au fost evaluate lungimea rădăcinilor și tulpinilor răsadurilor și greutatea acestora. Cultivarea plantelor la

umiditatea optimă a durat 10 zile. Datele obținute sunt prezentate în Tabelul 5.

5. Dezvoltarea puieţilor pe solul parcurilor şi zonelor puternic poluate

Zona Rădăcini în masă Tulpini

Soseaua de centură a Moscovei, v. 1 Pătrate, v. 6, 8 0,8 1,7±0,1 2,7 5,2±1,2 7,3 11,6±1,5

După cum se poate observa din datele prezentate, pe solurile puternic poluate din apropierea șoselei de centură a Moscovei, plantele s-au dezvoltat mult mai rău decât în ​​piețele orașului.

Din punct de vedere teoretic, adăugând la sol soluție nutritivă ar trebui să îmbunătățească dezvoltarea plantelor, iar introducerea plumbului în sol, dimpotrivă, să înrăutățească dezvoltarea lor. În experiment, soluția nutritivă și Pb(CH3COO)2 au fost adăugate conform variantelor.

Adaosul de plumb la solurile poluate a dus la suprimarea completă a plantelor, iar pe solurile grădinilor publice a redus masa acestora, a redus lungimea rădăcinilor și tulpinilor. În același timp, introducerea unei soluții nutritive în sol a îmbunătățit dezvoltarea plantelor pe soluri poluate și aproape că nu a schimbat dezvoltarea pe solurile grădinilor publice.

În următorul experiment, a fost evaluată influența măzăriei, raigrasului și muștarului alb asupra conținutului de metale grele din sol. În ciuda faptului că plantele au absorbit o anumită cantitate de metale grele din sol, conținutul formelor lor mobile în sol nu a scăzut din cauza excreției de complexoni de către plante prin sistemul radicular și a influenței produselor de descompunere a reziduurilor organice asupra mobilității. a metalelor grele.

Teoretic, atunci când KNO3 este introdus în sol (la udarea solului), dezvoltarea plantelor ar trebui să se îmbunătățească și, în consecință, eliminarea metalelor grele din sol ar trebui să crească. Totuși, acest lucru va crește și puterea ionică a soluției și, prin urmare, solubilitatea precipitatelor. Va crește și influența plantelor asupra solubilității sedimentelor din sol. În legătură cu cele de mai sus, conținutul total de metale grele din sol în timpul unei astfel de refaceri biologice ar trebui să scadă, în timp ce conținutul de forme mobile poate crește. Procese similare apar și atunci când solurile sunt irigate cu EDTA (complexon pentru metale polivalente). Cu toate acestea, acest reactiv nu este o sursă de nutriție a plantelor, iar efectul său asupra solubilității precipitațiilor este mai mare decât cel al KNO3, dar mai puțin asupra dezvoltării plantelor. Modelele teoretice luate în considerare sunt ilustrate și de datele din Tabelul 6.

Astfel, există diverse modalități de îndepărtare a formelor mobile de metale grele din stratul superior de sol, a căror prioritate este determinată de sol specific, condiții litologice, hidrologice și oportunități economice. în plus

Fig. 6. Influența introducerii KNO, EDTA în sol și cultivarea plantelor asupra conținutului de forme mobile de metale grele din sol (n=10-30)

Opțiunile C<1 Си Ми

Vetch yugo3 EDTA Ryegrass Muștar alb KZh)3 + Vetch + Ryegrass + Mustar EDTA + Vetch + Ryegrass + Muștar 1,10±0,21 0,95±0,10 0,81±0D0 0,78±0D0 0,78±0D0 0,78±0D0 0,78±0D9 1,20±2,01±0,01±0,01±0,01±0,01±0,01 ±0,01 ±0,01 ±0,01 ±0,01 ±0,01 ± 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 1 .10 ± 0,2 323,5 ± 47,5 167,7 ± 18,3 332.1 ±35,1 113, 8±42,3 72,4±31,0 373,5±77,2 332,0±67,1 77,9±31,7

la metodele cunoscute, din punctul nostru de vedere, este recomandabil să adăugăm următoarele:

1) leșierea metalelor grele cu soluții de ten până la o anumită adâncime și apoi sedimentarea lor acolo, urmată de spălarea solului cu soluții care conțin carbonați, fosfați, care au un mediu alcalin;

2) îndepărtarea din sol datorită fitoremedierii și absorbției metalelor grele de către ciuperci, creând în același timp condiții pentru o bioproductivitate mai mare a acestora;

3) reglarea constantelor de schimb în sistemul sol-rădăcini; rădăcini - partea supraterană a plantelor datorită regimului nutrițional;

4) aplicarea pentru fitoremedierea speciilor și soiurilor de plante cu o capacitate de sorbție mai mare a rădăcinilor la metale grele;

5) utilizarea de absorbanți cu acțiune lungă pentru absorbția metalelor grele,

luarea în considerare a constantelor de echilibru din sistemul sol - metal greu și sorbent - metal greu;

6) scăderea pătrunderii metalelor grele în plante atunci când se introduc în sol complecşi din deşeuri agricole, care formează cu metalele complexe stabile de greutate moleculară mare;

7) electromejorarea solurilor la crearea condițiilor pentru creșterea mobilității metalelor grele;

8) crearea de bariere geochimice în profilul solului care împiedică pătrunderea lor în plante, migrarea în apele subterane și evaporarea din sol.

Alegerea unei strategii atunci când se utilizează un set de măsuri de îmbunătățire a stării solurilor urbane, uneori numite soluri urbane, este posibilă numai atunci când se efectuează un calcul fizico-chimic și se prevede procese în desfășurare pentru soluri, plante și condiții specifice. mediu inconjurator.

Literatură

1. Kholodova V.P., Volkov K.S., Kuznetsov V.V. Adaptarea la concentrații mari de săruri de cupru și zinc în plantele de iarbă cristalină și posibilitatea utilizării acestora pentru fitoremediere // Fiziologia plantelor. 2005. T. 52. C, 848-858.

2. Ivanova E.M., Volkov K.S., Kholodova V.P., Kuznetsov V.V. Vitturi noi de plante promițătoare în fitoremedierea teritoriilor contaminate cu cupru // Buletinul Universității de prietenie a popoarelor din Rusia. Seria „Agronomie și zootehnie”. 2011. Nr 2. S. 28-37.

3. Clemens D. Acumulări de metale toxice. Răspunsuri la expunere și mecanisme de toleranță la plante, Biochem., 2006, v. 88, p. 1707-1719.

4. Kramer U. Hiper-acumularea metalelor în plante, Ann. Rev. Plant Biol., 2010, v. 10, p. 517-534.

5. Savich V.I., Belopukhov C.JI., Nikitochkin, Filippova A.V. Noi metode de purificare a solului de la metale grele / Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. 2013. Nr 4. S, 216-218.

Introducerea acidului boric în sol datorită participării borului la formarea compușilor complecși ai metalelor cu derivați polizaharidici - pectină și ramnogalacturonan II în timpul formării unei rețele în matricea peretelui celular crește semnificativ îndepărtarea plantelor de către metalul greu. remedieri din sol. Există o metodă de purificare biologică a solului de metale grele cu ajutorul remedierii plantelor. În metoda propusă de fitoremediere, acidul boric este introdus în sol în doze mici de 0110 kg ha, ceea ce face posibilă creșterea...

Distribuiți munca pe rețelele sociale

Dacă această lucrare nu vă convine, există o listă de lucrări similare în partea de jos a paginii. De asemenea, puteți utiliza butonul de căutare

Metoda de purificare biologică a solurilor de metale grele.

1. Scurtă descriere a dezvoltării.

Introducerea acidului boric în sol, datorită participării borului la formarea compușilor complecși ai metalelor cu derivați de polizaharide - pectină și rhamnogalacturonan-II în timpul formării unei rețele în matricea peretelui celular, crește semnificativ eliminarea metale grele din sol de către plante-remedieri.Acest principiu a fost utilizat în dezvoltarea unei metode de fitoremediere a solurilor contaminate cu metale grele. Metoda este concepută pentru a proteja și reface resursele naturale, este ecologică, cu costuri reduse.

2. Avantajele dezvoltării și compararea cu analogii.

Există o metodă de purificare biologică a solului de metale grele cu ajutorul plantelor de remediere. În metoda propusă de fitoremediere, acidul boric este introdus în sol în doze mici (0,1-1,0 kg/ha), ceea ce face posibilă creșterea de zece ori a eliminării metalelor grele din solul contaminat de către plantele remediante și reglarea eliminării anumitor metale din sol.

3. Zone de utilizare comercială a dezvoltării.

Fitoremedierea solurilor contaminate cu metale grele folosind acid boric pentru a viza valori critice: 1) în agricultură (pentru agricultură, horticultură, zootehnie); 2) în construcții peisagistice (pentru folosirea terenurilor recreative); 3) în economia municipală (pentru organizarea de zone de recreere în teritoriile restaurate); 4) în arii naturale special protejate (pentru a asigura condițiile de existență a speciilor rare și pe cale de dispariție).

4. Forma de protecție a proprietății intelectuale.

Obținut brevet pentru invenție nr. 2342822 „Metoda de purificare biologică a solului din metale grele” din 01.10.2010

Dezvoltator - FGBUN IL KarRC RAS.

Alte lucrări conexe care vă pot interesa.vshm>
19057.		Determinarea fracției de masă a metalelor grele în probele de sol din regiunea Tula	345,6 KB
	Starea mediului natural este cel mai important factor care determină viața unei persoane și a societății. Concentrații mari de multe elemente chimice și compuși datorate proceselor tehnogenice se găsesc în prezent în toate medii naturale ah: atmosferă apă sol plante. Solul este o formațiune naturală specială care are o serie de proprietăți inerente naturii animate și neînsuflețite; constă din orizonturi înrudite genetic formează un profil de sol rezultat din transformarea suprafeței...
12104.		Metoda de curatare a solurilor din produse petroliere	17,65 KB
	S-a dezvoltat o metodă biotehnologică de curățare și remediere a solurilor în caz de poluare petrochimică. Se determină perioadele de epurare a solurilor de latitudini mari din unele produse petroliere: condensat gazos de motorină, păcură de ulei de mașini. Purificarea agrozemului de sol podzolic cultivat din hidrocarburi ușoare are loc în timpul unui sezon de vegetație.
5040.		Studiul situației ecologice în locurile în care locuiește populația prin detectarea ionilor de metale grele în plante ca marker al bunăstării ecologice	38,04KB
	În cele mai multe cazuri, vorbim despre absorbția unor doze mici de plumb și acumularea acestora în organism până când concentrația acestuia atinge nivelul critic necesar manifestărilor toxice. Hrana este sursa dominantă de plumb în corpul uman în toate grupe de vârstă populatie. Sursă importantă de plumb la sugari și copii vârstă mai tânără poate exista corpul unei mame otrăvite ca urmare a laptelui sau a ingerării de alimente care conțin praf de sol contaminat sau plumb vechi...
12178.		Metodă de purificare a apei din ulei și produse petroliere	17,17 KB
	Invenția se referă la curățare Ape uzate din petrol și produse petroliere. Diferă prin faptul că imobilizarea bacteriilor de către flocule are loc direct în apa tratată, iar bacteriile pentru purificarea apei din produse petroliere sunt izolate din mediile naturale locale contaminate cu produse petroliere pentru a crește capacitatea de sorbție. Metoda propusă face posibilă realizarea MPC a produselor petroliere pentru rezervoarele piscicole.
12011.		Preparate sub formă de pulbere din nanoparticule de metale nobile și metoda de producere a acestora	23,55 KB
	LA caz general Metodele de sinteza a nanoparticulelor de metale nobile se împart în două categorii: metode bazate pe dispersia unei probe în vrac și metode bazate pe sinteza particulelor coloidale din săruri și/sau acizi folosind agenți reducători chimici sau iradiere. Indiferent de metoda de preparare, preparatele din nanoparticule de metal nobil sunt suspensii apoase care au un termen de valabilitate limitat. Implementarea această abordare prevede următoarele etape principale: sinteza nanoparticulelor, stabilizarea prin biocompatibile...
13336.		Determinarea conținutului de forme solubile în acid de metale (plumb, cupru, zinc, nichel, fier) ​​în probele de sol din regiunea Tula prin spectroscopie de absorbție atomică	343,76 KB
	Concentratii mari de multe elemente chimice si compusi datorate proceselor tehnogene se gasesc in prezent in toate mediile naturale: atmosfera, apa, sol, plante. Solul este o formațiune naturală specială, cu o serie de proprietăți inerente naturii vie și neînsuflețite; este format din orizonturi înrudite genetic formează un profil de sol rezultat din transformarea straturilor de suprafață ale litosferei sub influența combinată a apei din aer și a organismelor...
19135.		Evaluarea stării fertilității solului și a dinamicii modificărilor indicatorilor agrochimici, efectuând un studiu agrochimic la scară largă a solurilor fermei Khomutinka din districtul Nizhneomsky din regiunea Omsk	23,02 MB
	Aplicarea foarte redusă a îngrășămintelor minerale și organice, încetarea reabilitării chimice, eroziunea continuă, simplificarea lucrărilor recomandate, utilizarea mașinilor agricole grele duc la o degradare sporită a solului. În unele cazuri, fertilitatea terenurilor arabile se apropie de un nivel critic, care în cele din urmă afectează eficiența producției agricole.
3781.		Mijloace individuale și colective de protecție împotriva radiațiilor, chimice și biologice	163,76 KB
	Mijloacele de protecție individuală și colectivă sunt concepute pentru a menține capacitatea de luptă a personalului și pentru a asigura îndeplinirea misiunilor de luptă în condițiile utilizării armelor de distrugere în masă de către inamic, precum și sub influența factorilor de mediu negativi și dăunători.
1026.		Elaborarea de propuneri pentru îmbunătățirea controlului calității amestecurilor grele de beton la întreprinderea PKF Stroybeton LLC	150,4 KB
	A doua secțiune descrie tehnologiile existente pentru controlul calității betonului în diferite etape ale utilizării acestuia: în timpul încărcării, transportului, așezării, îngrijirii betonului. Indicatori ai calității betonului și amestecului de beton. Pregătirea amestecului de beton și utilizarea acestuia în construcții.
12277.		Utilizarea materiilor prime funcționale locale pentru creșterea valorii biologice a biscuiților	83,84 KB
	Utilizarea materiilor prime funcționale locale pentru creșterea valorii biologice a biscuiților Specialitatea: 5A321001 - Tehnologia producției și procesării Produse alimentare Tehnologia coacerii pastelor și producția de cofetărie TEZĂ pentru o diplomă academică de master Conducător: Ph. Bukhara - 2013 2 Temă pentru...

Scurta descriere

Poluanții sunt substanțe de origine antropică care pătrund în mediu în cantități care depășesc nivelul natural al aportului lor.
Poluarea solului este un tip de degradare antropică, în care conținutul substanțe chimiceîn solurile supuse impactului antropic, depăşeşte nivelul de fond regional natural. Excesul de conținut al anumitor substanțe chimice din mediul uman datorită aportului lor din surse antropice reprezintă un pericol pentru mediu.

Fișiere atașate: 1 fișier

Odată cu extinderea monitorizării de mediu a stării solurilor, au început să fie utilizate pe scară largă metodele de determinare a conținutului de compuși HM solubili în acid (1 N HCI, 1 N HNO3). Adesea li se dă denumirea de „conținut brut condiționat de HM.” Utilizarea soluțiilor diluate de acizi minerali ca reactivi nu asigură descompunerea completă a probei, dar permite transferul părții principale a compușilor elementelor chimice de origine tehnogenă. în soluție.

Formele mobile ale HM includ elemente și compuși ai soluției de sol și faza solidă a solului, care se află într-o stare de echilibru dinamic cu elementele chimice ale soluției de sol. Pentru determinarea HM-urilor mobile din sol, se folosesc soluții slab saline ca extractant, cu o putere ionică apropiată de puterea ionică a soluțiilor naturale din sol: (0,01–0,05M CaCI 2, Ca(NO 3) 2, KNO 3). Conținutul de compuși potențial mobili ai elementelor controlate din sol este determinat într-un extract de 1 N. NH4CH3COO la diferite valori ale pH-ului. Acest extractant este utilizat și cu adăugarea de agenți de complexare (0,02–1,0 M EDTA).

Pentru analiză se selectează cel mai adesea straturile superioare ale solului (0–10 cm), uneori se analizează distribuția poluanților în profilul solului. Orizonturile superioare joacă rolul unei bariere geochimice în calea fluxului de substanțe care provin din atmosferă. În condițiile regimului apei de leșiere, poluanții pot pătrunde adânc și se pot acumula în orizonturi iluviale, care servesc și ca bariere geochimice.

Criteriul sanitar și igienic al calității mediului este concentrația maximă admisă (MPC) de substanțe chimice în obiectele din mediu. MPC corespunde conținutului maxim de substanță chimică din obiectele naturale care nu provoacă un impact negativ (direct sau indirect) asupra sănătății umane (inclusiv consecințe pe termen lung).

Efectul toxic al diferitelor substanțe chimice asupra organismelor vii este caracterizat de un indicator sanitar general, care este adesea folosit ca indicator LD-50 (doză letală), care arată masa substanței care a intrat în corpul animalelor de experiment (șoareci, șobolani). ) și a provocat moartea a 50% dintre ei. Dimensiunea acestui indicator este mg de substanță/kg de masa animalului de experiment. Contactele directe ale unei persoane cu solul sunt nesemnificative și apar indirect prin alte componente: sol - plantă - persoană; sol - plantă - animal - om; sol - aer - om; sol – apă – om. Determinarea MPC în sol se reduce la determinarea experimentală a capacității acestor substanțe de a menține concentrația de substanțe acceptabilă pentru organismele vii în apă, aer și plante în contact cu solul. De aceea, MPC-ul chimicalelor pentru sol este stabilit nu numai în funcție de indicatorul sanitar general, așa cum se obișnuiește pentru alte medii naturale, ci și în funcție de alți trei indicatori: translocare, apă migratoare și aer migrator.

Indicatorul de translocare este determinat de capacitatea solurilor de a furniza conținutul de substanțe chimice la un nivel acceptabil în plante (ridichi, salată verde, mazăre, fasole, varză etc. servesc ca culturi de testare).

În consecință, apa migratoare și aerul migrator sunt determinate de capacitatea solurilor de a se asigura că conținutul acestor substanțe în apă și aer nu este mai mare decât CPM. Cu toate acestea, standardele sanitare și igienice pentru calitatea solului nu sunt lipsite de dezavantaje; principalul este că condițiile experimentului model pentru determinarea MPC și condițiile naturale sunt foarte diferite.

Unul dintre pașii în rezolvarea problemei reglementării mediului a fost o abordare bazată pe determinarea sarcinii admisibile asupra solului, ținând cont de proprietățile tampon ale acestuia, care asigură capacitatea solului de a limita mobilitatea substanțelor chimice venite din exterior, capacitatea a se autopurifica. Astfel de abordări sunt dezvoltate în Rusia și în alte țări.

Dar este foarte dificil să se dezvolte MPC pentru fiecare tip de sol. Este recomandabil să se elaboreze standarde chimice pentru asociațiile sol-geochimice, unite prin comunitatea proprietăților fizice și chimice de bază care determină rezistența acestora la poluarea chimică.

În etapa următoare, pentru o serie de elemente chimice, au fost dezvoltate AEC-uri (concentrații aproximativ admise) ale acestor elemente pentru soluri care diferă în cele mai importante proprietăți (aciditate și compoziție granulometrică). Acestea au fost dezvoltate nu pe baza unei metode experimentale standardizate, ci pe o generalizare a informațiilor disponibile cu privire la relația dintre nivelul de încărcare a solurilor, starea solurilor și mediile adiacente.

Tabelul 3

Lista principalelor substanțe chimice care poluează solul pentru care au fost determinate concentrații maxime admisibile

Substanțe	MAC în sol, mg/kg	Clasa de pericol
Mangan
Formaldehidă
Benz(a)piren
Acetaldehidă

4 Metode de curățare a solului de metale grele

Capacitatea de a transforma metalele într-o formă mobilă stă la baza metodelor de purificare a solului prin spălare, extracție, leșiere chimică, electrodializă și tratament electrocinetic. Metalele sunt îndepărtate din sol sub formă de soluții, care sunt prelucrate prin schimb ionic, precipitare de reactiv, evaporare, separare prin membrană, precipitare electrochimică, electrodializă pentru a obține reziduuri solide cu un volum mic, potrivite pentru depozitarea în gropi de gunoi, locuri de eliminare a Substanțe dăunătoare.

La alegerea unei metode de extragere a metalelor se ia în considerare cantitatea acestora în sol, compoziția și dispersia fazei solide. Metalele aflate sub formă de schimb sunt extrase prin soluții sărate asociate cu carbonați-soluții de acizi, cu oxizi de fier și mangan-agenți reducători chimici, cu materie organică-soluții de agenți de complexare, sub formă de sulfuri-agenți oxidanți chimici.

În metodele biologice de creștere a mobilității metalelor grele se folosesc microorganisme și plante pentru extragerea acestora din sol. Mobilitatea metalelor crește:

• ca urmare a biomineralizării substanţelor organice care conţin metale.
• în cursul reacțiilor oxidative care au loc cu participarea microorganismelor la procesele de bioleșiere;
• ca urmare a modificărilor pH-ului, Еh ale mediului solului în cursul proceselor biologice;
• în formarea complexelor metalice solubile cu substanțe organice sintetizate și excretate de microorganisme și rădăcini de plante;
• în bioreducerea metalelor de către substanțe organice în condiții anoxigenice;
• ca urmare a transferului metalelor într-o formă volatilă în timpul metilării și transalchilării.

Fixarea metalelor grele în sol reduce disponibilitatea acestora pentru plante și migrarea prin lanțurile trofice.

Una dintre opțiunile de reducere a biodisponibilității metalelor grele este introducerea de adsorbanți în sol.

Din diverși adsorbanți de origine naturală și artificială se folosesc zeoliți, bentonite, argilă roșie, cenușă, fosfați, turbă, gunoi de grajd, compost, nămol de iaz, biomasă de microorganisme pe diferiți purtători, deșeuri de lână, mătase, deșeuri care conțin tanin și fibre. Cerințe generale pentru absorbanți: pH 6,0-7,5, disponibil și relativ ieftin.

O tehnologie, numită Bio Metal Sludge Reactor (BMSR), concepută pentru a trata sol, nămol, deșeuri solide, folosește bacteria Ralstonia metallidurans. Bacteriile solubilizează metalele cu siderofori sintetizați și adsorb metalele pe suprafața celulei cu proteine ​​ale membranei exterioare induse de metale, polizaharide ale peretelui celular și peptidoglicani. Bacteriile sunt rezistente la metalele grele. Metalele sunt îndepărtate din celulă prin antiport cu protoni, ceea ce duce la acumularea de ioni OH - în spațiul periplasmatic, alcalinizarea mediului extern și formarea carbonaților și bicarbonaților. Ionii metalici exportați din citoplasmă formează carbonați și bicarbonați în concentrații suprasaturate pe suprafața celulei și în jurul celulei și cristalizează pe metale legate de celule care servesc ca centre de cristalizare. Acest lucru are ca rezultat un raport mare metal la biomasă (0,5 la 5,0). Astfel de bacterii elimină metalele din soluție în faza târzie a creșterii exponențiale sau în faza staționară a creșterii, ceea ce este convenabil pentru extracția metalelor din solurile contaminate prin metode ex situ. Bacteriile au proprietăți speciale care provoacă o rată scăzută de sedimentare a celulelor bacteriene în comparație cu particulele organice și argiloase din sol. Acest lucru face posibilă separarea particulelor de sol și a celulelor cu metalul absorbit prin metoda precipitației. Bacteriile cu metale adsorbite, care se află în fază apoasă după separare, se îndepărtează cu ușurință din acestea din urmă prin flotație sau floculare.

5 Informații generale despre Ralstonia metallidurans

Fig.1 Imaginea Ralstonia metallidurans

Structura și metabolismul celular

R. metallidurans este o bacterie gram-negativă, în formă de bastonaș. Astfel, ele împărtășesc caracteristicile structurale ale bacteriilor Gram-negative, cum ar fi pereții celulari care conțin peptidoglicani, membranele exterioare care conțin lamele și spațiile periplasmatice.

R. metallidurans are capacitatea de a folosi diferite substraturi ca sursă de carbon. Poate crește autotrof folosind hidrogen molecular ca sursă de energie și dioxid de carbon ca sursă de carbon. În plus, în prezența reprezentanților nitraților, poate crește anaerob. Nu cresc pe fructoză, iar temperatura optimă de creștere este de 30 C.

Ecologie

Datorită capacității sale de a rezista la acțiunea metalelor toxice, a fost studiată utilizarea acestei caracteristici în domeniile restaurării biologice.

Patologie

S-a constatat că R.metallidurans nu este patogen pentru om.

Aplicație în biotehnologie

S-a descoperit că R. metallidurans este capabil să producă enzime care pot fi folosite pentru a produce pile de combustibil. Aceste enzime sunt capabile să oxideze hidrogenul, ceea ce poate duce în cele din urmă la generarea de energie electrică.

6 Tehnologie pentru curățarea solului de metale grele

La curățarea cu tehnologia BMSR, pământul contaminat este introdus într-un reactor de tip flux cu agitator, în care sunt furnizate apă și substanțe nutritive (acetat-5g/l, azot-0,5g/l, fosfor-0,05g/l), bacterii. se introduc ( în cantitate de 10 8 celule/ml). Solul este pre-fracționat pentru a îndepărta aglomeratele mari, resturile etc. Dimensiunea particulelor din reactor nu trebuie să fie mai mare de 2 mm. pH-ul este menținut la 7,2. Timpul de rezidență hidraulică în reactor este de 10 până la 20 de ore.

În timpul procesării, metalele contaminante sunt transferate din particulele de sol pe pereții bacterieni. După tratarea în reactor, nămolul este depus într-un bazin, în care se adaugă apă. În prezența bacteriilor, particulele de sol au proprietăți bune de sedimentare și se depun în bazin în 1-2 ore. Bacteriile care conțin metale rămân în suspensie, care din bazin intră în rezervorul de decantare (decantor). Se adaugă un floculant, după care nămolul de biomasă poate fi deshidratat și uscat. Conținutul de metale din biomasa bacteriilor este: Zn-8-25, Pb-3-5, Cd-0,16-0,25. Această biomasă poate fi incinerată prin tratament pirometalurgic pentru a produce cenușă cu un conținut ridicat de metal care poate fi recuperată prin levigare, sau cu depozitarea ulterioară a cenușii într-o groapă de gunoi. Conținutul de metale grele din solul curățat este redus de 5-10 ori. Solul tratat cu bacterii la pH neutru folosind tehnologia BMSR poate fi reutilizat. Apele reziduale conțin concentrații foarte scăzute de metale și pot fi reciclate.

Calculul procesului de bioremediere a solului din metale grele.

Probele de sol au fost prelevate dintr-un sit de 6 ha la o adâncime de 9 cm (0,09 m). Conținutul de plumb este de 50 mg/kg.

1. Determinarea volumului de sol contaminat.

V p \u003d S p × H

V p \u003d 6000 m 2 × 0,09 \u003d 540 m 3

2.Greutatea solului contaminat.

R n = V n × d

R p \u003d 540 m 3 × 1,2 t / m 3 \u003d 648 t

3.Greutatea totală a metalelor grele.

1 kg de pământ - 2,5 g HM

1 tonă de pământ - 2500 kg HM

640 t sol - x kg HM

x = 640 t × 2,5 t = 320 t

IBU al microorganismelor Ralstonia metallidurans este de 8 m 3 /t HM.

x m 3 - 640 t

Setați cantitatea de amofos.

Pentru 1 t HM - 24 kg AMF

R AMP = 320 × 24 = 7680 kg AMP

Solubilitatea AMP = 18 kg/m 3 .

Volumul apei.

1 m3 H2O - 18 kg AMP

x m3H20 -104,8 kg

V în \u003d 104,8 / 18 \u003d 5,82 t

7680 t + 5,82 t = 7686 t

Selectarea site-ului

Graparea solului

Transport pentru remediere

Slefuire pana la 2 mm

bacterii

Încărcarea în bioreactor

Nutrienți

aşezându-se

floculant

decantor

Deshidratare

prelucrare pirometalurgică

Depozitare la locurile de înmormântare

Fig.2 Schema tehnologică de bioremediere a solului din metale grele.

UDC 546.621.631

CURATAREA SOLULUI SOLUL DE METALE GRE1

A.I. Vezentsev, M.A. Trubitsyn,

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

Universitatea de Stat din Belgorod, 308015, Belgorod, st. Victorie, 85

[email protected]

Sunt prezentate rezultatele studierii capacității argilelor din regiunea Belgorod de a absorbi ionii de Pb (II) și Cu (II) din apă și extracte de sol tampon. În timpul experimentului a fost stabilit raportul optim argilă:sol, la care îndepărtarea metalelor grele din sol este cea mai eficientă.

Cuvinte cheie Cuvinte cheie: adsorbanți de argilă, sol, activitate de sorbție, montmorillonit, metale grele.

Utilizarea industrială a metalelor grele este foarte diversă și răspândită. De aceea, fitotoxicitatea și acumularea dăunătoare în sol, de regulă, sunt observate în apropierea întreprinderilor. Metalele grele se acumulează în orizonturile superioare de humus ale solului și sunt îndepărtate lent în timpul leșierii, consumului de către plante și eroziunii. Humusul și mediul alcalin al solului contribuie la absorbția metalelor grele. Toxicitatea unor astfel de metale grele precum cuprul, plumbul, zincul, cadmiul etc. pentru culturile agricole în condiții naturale se exprimă printr-o scădere a randamentului culturilor comerciale în câmp.

Există mai multe metode de recuperare a solurilor contaminate cu metale grele și alți poluanți:

Îndepărtarea stratului contaminat și îngroparea acestuia;

Inactivarea sau reducerea efectului toxic al poluanților folosind rășini schimbătoare de ioni, substanțe organice care formează compuși chelați;

Vararea, aplicarea de îngrășăminte organice care absorb poluanții și reduc intrarea acestora în plante.

Introducerea îngrășămintelor minerale (de exemplu, fosfat, reduce efectul toxic al plumbului, cuprului, zincului, cadmiului);

Culturi tolerante la poluare în creștere.

În prezent în practică mondială pentru rafinarea ecologică soluri fertile Adsorbanții minerali din aluminosilicat sunt din ce în ce mai folosiți: diverse argile, zeoliți, roci care conțin zeolit ​​etc., care se caracterizează prin capacitate mare de absorbție, rezistență la influențele mediului și pot servi ca purtători excelenți pentru fixarea diferiților compuși la suprafață în timpul modificării lor.

Materiale și metode de cercetare

acest lucru este o continuare a studiilor anterioare despre argile din districtul Gubkinsky din regiunea Belgorod, ca potențiali absorbanți pentru curățarea solurilor fertile de metale grele.

1 Lucrarea a fost susținută de Fundația Rusă pentru Cercetare de bază, proiect Nr. 06-03-96318.

În această lucrare, au fost folosite ca absorbanți argile din suita Kiev a zăcământului Sergievsky din districtul Gubkinsky, care diferă în compoziția materialului și proprietățile: K-7-05 (stratul mijlociu) și K-7-05 YuZ (stratul inferior) . Probele de sol K-8-05 și nr. 129, prelevate pe teritoriul regiunii industriale Gubkinsko-Starooskolsky, au fost folosite ca obiecte de curățare. Studiile preliminare au arătat că argilele zăcămintei Sergievsky absorb bine ionii de cupru și plumb din soluții apoase model. Prin urmare, au fost efectuate studii suplimentare cu apă și extracte tampon din sol.

Extractul apos a fost preparat conform procedurii standard. Esența metodei constă în extragerea sărurilor solubile în apă din sol cu ​​apă distilată într-un raport de sol la apă de 1: 5. Concentrația ionilor metalici a fost determinată prin metoda fotocolorimetrică pe un instrument KFK-3-01 conform metodelor corespunzătoare pentru fiecare metal.

Extractul tampon din sol a fost preparat conform metodei standard a Institutului Central de Servicii Agrochimice. Agricultură(CINAO) folosind o soluție tampon de acetat-amoniu cu un pH de 4,8. Acest extractant este acceptat de serviciul agrochimic pentru extragerea oligoelementelor disponibile plantelor. Concentrația inițială a formelor mobile de cupru și plumb disponibile plantelor în extractul tampon a fost determinată prin spectrometrie de absorbție atomică.

Absorbția ionilor de cupru și plumb a fost efectuată la o temperatură constantă (20°C), în condiții statice timp de 90 de minute. Raportul sorbant: sorbat a fost: 1: 250; 1:50; 1:25; 1:8 și 1:5.

Discuția rezultatelor

Un studiu al extractului de apă, care a fost preparat timp de 4 ore, a arătat că concentrația de compuși de cupru solubili în apă este nesemnificativă și se ridică la 0,0625 mg/kg (în termeni de ioni de Cu2). Compușii de plumb solubili în apă nu au fost detectați.

Concentrația inițială a ionilor de metale grele în extractele tampon din sol a fost: pentru sol K-8-05: Cu2+ 2,20 mg/kg, Pb2+ 1,20 mg/kg; pentru solul nr 129: Cu2+ 4,20 mg/kg, Pb2+ 8,30 mg/kg.

Rezultatele determinării gradului de purificare a solului K-8-05 cu argile K-7-05 (stratul mijlociu) și K-7-05 YuZ (stratul inferior) sunt prezentate în Tabelul 1.

tabelul 1

Gradul de purificare a extractului tampon din sol K-8-05, masa, %

Raport de absorbție: Sorbat Clay K-7-05 (stratul mijlociu) Clay K-7-05 YuZ (stratul inferior)

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

Rezultatele prezentate în tabelul 1 arată că, odată cu creșterea raportului sorbant: sorbat de la 1: 250 la 1: 5, gradul de purificare a extractului tampon din ionii de cupru cu argilă K-7-05 crește de la 45,5 la 95,5. %, iar din ionii de plumb - de la 33,3 la 83,3%.

Gradul de purificare a extractului tampon cu argilă K-7-05 YuZ cu aceeași creștere a raportului a crescut de la 54,5 la 95,5% (pentru Cu2+) și de la 33,3 la 83,3% (pentru Pb2+).

Rețineți că concentrația inițială a ionilor de cupru a fost mai mare decât cea a ionilor de plumb. Prin urmare, curățarea extractului tampon din ionii de cupru cu aceste argile este mai eficientă decât din ionii de plumb.

masa 2

Gradul de purificare a extractului tampon din solul nr. 129 cu argilă K-7-05 (strat mijlociu), greutate. %

Raport de absorbant: Cu2+ sorbat +

1: 250 39,3 66,7

Notă: cu argila K-7-05 YuZ, experimentul nu a fost făcut, din cauza lipsei unei cantități suficiente de probă.

Rezultatele prezentate în tabelul 2 arată că gradul de purificare a extractului tampon din solul nr. 129 cu argilă K-7-05 cu o creștere a raportului sorbant: sorbat de la 1:250 la 1:5 crește de la 39,3 la 1:5. 93,0% (pentru ionii de cupru) și de la 66,7 la 94,0% (pentru ionii de plumb).

De remarcat că în acest sol concentrația inițială a ionilor de cupru a fost mai mică decât cea a ionilor de plumb. Prin urmare, putem presupune că eficiența purificării din ionii de cupru a acestui sol nu este mai slabă decât cea a solurilor K-8-05.

Pentru a clarifica mecanismul de sorbție a metalelor grele, am evaluat compoziția și starea complexului de schimb ionic al rocilor argiloase din regiunea Belgorod. S-a stabilit că capacitatea de schimb cationic a probelor studiate variază de la 47,62 la 74,51 meq/100 g argilă.

A fost efectuat un studiu cuprinzător al proprietăților acido-bazice ale argilelor. Determinarea acidității active a confirmat că toate argilele au un caracter alcalin. În același timp, pH-ul extractului de sare din aceleași probe este în intervalul 7,2-7,7, ceea ce indică faptul că aceste argile au o anumită pondere de aciditate schimbabilă. Cantitativ, această valoare este de 0,13-0,22 mmol-eq/100 g argilă și se datorează conținutului scăzut de protoni schimbabili suficient de mobili. Valoarea sumei bazelor schimbabile fluctuează într-un interval destul de larg de 19,6 - 58,6 mmol-echiv / 100 g de argilă. Luând în considerare datele obținute, s-a formulat o ipoteză că capacitatea de sorbție a probelor de argilă studiate în raport cu metalele grele este determinată în mare măsură de procesele de schimb ionic.

Din munca depusă se pot trage următoarele concluzii.

Cu o creștere a raportului sorbant: sorbat de la 1: 250 la 1: 5, gradul de purificare a solului crește: de la 40 la 95% (pentru ionii de cupru) și de la 33 la 94% (pentru ionii de plumb) atunci când se folosește argilă. din depozitul Sergievsky (K-7- 05) ca sorbant.

Argilele studiate sunt un absorbant mai eficient pentru ionii de cupru decât pentru ionii de plumb.

S-a stabilit că raportul optim argilă: sol este 1: 5. Cu acest raport, gradul de purificare a solului este:

Pentru ionii de cupru, aproximativ 95% (greutate)

Pentru ionii de plumb, aproximativ 83% (greutate)

Bibliografie

1. Bingham F.T., Costa M., Eichenberger E. Câteva întrebări despre toxicitatea ionilor metalici. - M.: Mir, 1993. - 368 p.

2. Galiulin R.V., Galiulina R.A. Fitoextracția metalelor grele din soluri contaminate // Agrochimie.- 2003.- №3. - S. 77 - 85.

3. Alekseev Yu.V., Lepkovich I.P. Cadmiu și zinc în plantele fitocenozelor de luncă // Agrochimie.- 2003. - Nr. 9. - P. 66 - 69.

4. Dayan U., Manusov N., Manusov E., Figovsky O. Despre lipsa de interdependență între factorii abiotici și antropeici/// International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology ISJAEE, 2006.-№ 3(35). - P. 34 - 40.

5. Vezentsev A.I., Goldovskaya L.F., Sidnina N.A., Dobrodomova E.V. Zelentsova E.S. Determinarea dependențelor cinetice ale sorbției ionilor de cupru și plumb de către rocile din regiunea Belgorod.Nauchnye Vedomosti BelGU. Seria Științe ale naturii.- 2006. - Nr.3 (30), numărul 2. - P.85-88

6. Goldovskaya-Piristaya L.F., Vezentsev A.I., Sidnina N.A., Zelentsova E.S. Investigarea conținutului total și a conținutului formelor mobile de cadmiu în solurile regiunii industriale Gubkinsko-Starooskolsky.Nauchnye Vedomosti BelSU. Seria „Științele naturii”.- 2006. - Nr. 3 (23), numărul 4. - P.65-68.

7. Instrucțiuni privind determinarea metalelor grele în solurile terenurilor agricole și producției vegetale.- M.: TsINAO, 1992.-61p.

8. Controlul de stat al calității apei. - M.: IPK. Editura de standarde, 2001. - 690 p.

PURIFICAREA SOLURILOR DIN METALE GRELE A.I. Vesentsev, M.A. Troubitsin, L.F. Goldovskaya-Peristaya, N.A. Volovicheva

Universitatea de Stat din Belgorod, Str. Pobeda nr. 85, Belgorod, 308015 [email protected] edu. ro

Sunt prezentate rezultatele cercetării capacității argilelor din regiunea Belgorod de a absorbi ionii Pb(II) și Cu(II) din apă și extracte de sol tampon. În timpul experimentului se stabilește raportul optim argilă: măcinat cu cea mai eficientă purificare de metale grele.

Cuvinte cheie: adsorbanți de argilă, sol, activitate de sorbție, montmorillonit, metale grele.

Condițiile de mediu deteriorate au un impact negativ asupra solului - datorită poluării, recoltele sunt reduse și se manifestă un efect toxic.

Datorită autopurificării solului, substanțele nocive sunt îndepărtate treptat, dar acest proces durează destul de mult și, în plus, rata proceselor de poluare din mediul tehnogen depășește semnificativ rata proceselor de autopurificare.

Prin urmare, metodele de purificare artificială a solului sunt utilizate în mod activ.

Pentru a curăța solul de poluare, au fost dezvoltate diverse metode tehnologice, iar altele noi sunt introduse în mod regulat. În primul rând, pentru curățarea solului ar trebui folosite cele mai ecologice și sigure metode, fără a uita de eficiență și costurile financiare.

Metode de curățare a solului

Dacă luăm în considerare metodele de curățare a solului contaminat, atunci le putem împărți conform principiului de acțiune în următoarele categorii:

• metode de curățare chimică.
• metode de curățare fizică.
• metode de curățare biologică.

Metode fizice de curățare a solului

1) Curățare electrochimică.

Se folosește pentru îndepărtarea hidrocarburilor care conțin clor, a diferitelor produse petroliere, a fenolilor din sol. Care este baza metodei de curățare electrochimică? În mișcare curent electric prin sol se efectuează electroliza apei, electrocoagularea, reacțiile de oxidare electrochimică și electroflotație. Starea de oxidare a fenolului este în intervalul de la 70 la 90 la sută.

Nivelul calitativ de dezinfecție a solului în timpul curățării electrochimice se apropie de sută la sută (cifra minimă este de 95%). Metoda permite îndepărtarea din sol și a unor elemente nocive precum mercurul, plumbul, arsenul, cadmiul, cianurile etc.

Dezavantajele metodei includ un cost destul de ridicat (100-250 USD per 1 m³ de sol).

2) Curățare electrocinetică.

Se folosește pentru curățarea solului de cianuri, uleiuri și derivați ai petrolului, metale grele, cianuri, elemente de clorură organică. Tipurile de sol pe care se poate aplica cu succes curățarea electrocinetică sunt argiloase și lutoase, parțial sau complet saturate de umiditate.

Tehnologia se bazează pe utilizarea unor procese precum electroforeza și electroosmoza. Nivelul de control și impact asupra proceselor de curățare a solului este destul de ridicat. Metoda necesită utilizarea de reactivi chimici sau soluții de surfactant.

Eficiența curățării electrocinetice a solului este de la 80 la 99 la sută. Costul este ceva mai mic decât cu curățarea electrochimică (100-170 USD per 1 m³ de sol).

Metode chimice de curățare a solului

1) Metoda de spălare.

Tehnologiile de curățare chimică a solului presupun utilizarea de soluții de surfactant sau agenți puternici de oxidare (oxigen activ și clor, soluții alcaline). Practic, metoda este folosită pentru a curăța pământul de ulei. Eficiența metodei de spălare este de până la 99%.

După ce solul este curățat, acesta poate fi recultivat.

Dintre minusurile metodelor chimice de purificare a solului, se remarcă o perioadă lungă de timp (în medie 1-4 ani) și o cantitate semnificativă de apă poluată, care, de asemenea, trebuie curățată înainte de a fi eliberată în mediu.

Metode biologice de curățare a solului

1) Fitoextracția.

Tehnologia de curățare a solurilor contaminate cu substanțe nocive prin fitoextracție este cultivarea anumitor tipuri de plante pe suprafețe de sol contaminate.

Fitoextracția demonstrează rezultate bune la curățarea solului de compuși de cupru, zinc și nichel, precum și cobalt, plumb, mangan, zinc și crom. Pentru a elimina marea majoritate a acestor elemente din sol, este necesar să se prevadă mai multe cicluri de culturi de plante.

La sfârșitul procesului de fitoextracție, plantele trebuie recoltate și arse. Cenușa obținută după incinerare este considerată deșeu periculoasă și trebuie eliminată.

O altă metodă biologică este o creștere țintită a activității microflorei specifice solului, care este implicată în descompunerea uleiului. De asemenea, este acceptabilă adăugarea anumitor culturi microbiene în sol.

Ca urmare, sunt create condiții favorabile pentru microorganismele care utilizează produse petroliere și ulei.
Nu mai puțin decât articol interesant disponibil și pe site-ul nostru (citit de 7.746 ori)