Способ мелиорации нефтезагрязненных земель


 


Владельцы патента RU 2481162:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Грозненский государственный нефтяной технический университет им. акад. М.Д. Миллионщикова (ГГНТУ имени акад. М.Д.Миллионщикова) (RU)
Учреждение Российской академии наук Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) (RU)

Изобретение относится к области рекультивации, в частности к восстановлению почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Способ включает обработку почвы, внесение удобрений, биопрепаратов и посев трав. При этом пахоту проводят без оборота пласта на глубину 30-35 см с последующим внесением цеолитосодержащих глин - аланитов в количестве 5-6 т/га в смеси с измельченными растительными остатками зернобобовых культур и листового опада деревьев в количестве 1,5-2 т/га и осенним посевом однолетнего клевера открытозевого с повышенной нормой высева из расчета 25-30 кг/га. Семена клевера предварительно замачивают в растворе биопрепарата Байкал-ЭМ-1 в смеси с парааминобензойной кислотой в концентрации 0,001% каждого компонента в течение 2-3 часов. Весной в фазе бутонизации-цветения биомассу запахивают в почву, с предварительным опрыскиванием травостоя аналогичным раствором смеси в количестве 200-300 л/га. Способ позволяет повысить эффективность восстановления загрязненных нефтью почв. 2 пр.

 

Изобретение относится к природоохранным технологиям и может быть использовано для восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Известен способ, при котором в почву вносят водный раствор нефтеразлагающих бактерий, проводят вспашку, боронование и посев многолетних трав (патент №2320430 от 27.03.2008 г.).

Однако известный способ высокозатратный, поскольку предусматривает нарезание щелей на глубине 60-80 см, которые заполняются зообактериальными и нефтеразлагающими бактериями, выращиваемые на минеральной воде. Кроме того, последовательное применение агроприемов через определенный промежуток времени (в течение 5 месяцев) усложняет способ.

Известен также способ, при котором проводят рекультивацию почв, загрязненных нефтью путем внесения большого количества бактериальных удобрений (4-4,5 т/га), а спустя 2-2,5 месяца проводят вспашку, боронование и посев семян (патент №2320429, опубликован 27.03.2008 г.).

В известном способе очистка почвы от нефти и нефтепродуктов осуществляется не полностью. Длительная мелиорация приводит к повышению энергозатрат на ее возобновление.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором осуществляют фитомелиорацию подпахотного горизонта почв (патент №2152146, опубликован 10.07.2000 г.).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что высеваемые мелкосеменные однолетние и многолетние травы из-за большой глубины заделки могут только прорасти, но выйти на поверхность почвы и развить корневую систему не могут, вследствие чего снижается эффективность способа. Следовательно, мелиорация недостаточно эффективна.

Технический результат - снижение затрат и повышение эффективности способа.

Техническое решение заключается в том, что в отличие от способа-прототипа проводят пахоту почвы без оборота пласта на глубину 30-35 см с последующим внесением цеолитосодержащих глин-аланитов в количестве 5-6 т/га в смеси с измельченными растительными остатками зернобобовых культур и листового опада деревьев в количестве 1,5-2 т/га и осенним посевом однолетнего клевера открытозевого с повышенной нормой высева из расчета 25-30 кг/га, семена которого предварительно замачивают в растворе биопрепарата Байкал-ЭМ-1 в смеси с парааминобензойной кислотой в концентрации 0,001 каждого компонента в течение 2-3 часов, а весной в фазе бутонизации-цветения всю надземную массу запахивают в почву, с предварительным опрыскиванием травостоя аналогичным раствором смеси в количестве 200-300 л/га.

Способ осуществляют следующим способом

На участках, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, проводят глубокую вспашку без оборота пласта на глубину 30-35 см. Такая вспашка обеспечивает более высокую аэрацию почвы и доступ кислорода к аэробным организмам верхнего горизонта. На следующий день вносят цеолитосодержащие глины - аланиты, обладающие высокими сорбционными свойствами. Одновременно в аланитах имеются ряд питательных макро- и микроэлементов (%): кремний - 52.7, кальций - 32.6, железо - 6.7, марганец, сера, фосфор, калий, медь, цинк в пределах 0,1-0,9 и другие микроэлементы, которые обогащают почву. За счет высокого содержания кальция реакция среды аланита щелочная (рН-9,3). Такое внесение щелочных природных агроруд является особенно эффектным на кислых почвах, снижая токсичность за счет сорбционных способностей цеолитосодержащих глин. Растворимость кремния, содержащегося в аланите, повышается при посеве семян однолетнего клевера открытозевого, необходимого для его полноценного развития.

Пожнивные растительные остатки зернобобовых культур (соя, фасоль, горох, люпин и др.) после уборки комбайном (из-за низкого прикрепления бобов на стеблях) содержат протеины, антиоксиданты, изофлавоны.

Так, основной изофлавон генистеин является противораковым средством и одновременно принимает участие в разложении пожнивных остатков при запашке в почву, снижая ее токсичность.

Смесь аланитов, пожнивных остатков зернобобовых культур и листового опада деревьев является антиканцерогенным веществом при запашке на токсических почвах, загрязненных нефтью и нефтепродуктами (смолы, углеводороды, асфальтены и др.).

При загрязнении нефтью в почве резко снижается содержание и степень подвижности всех элементов минерального питания (азота, фосфора, калия), необходимых для жизнедеятельности растений.

Вносимые аланиты в смеси с пожнивными остатками зернобобовых культур и листового опада деревьев, обладающих высокими сорбционными свойствами из-за высокого содержания кремния, способствуют очищению почвы.

Обоснование выбранных параметров доз аланитов (5-6 т/га) и количеством растительных остатков (1,5-2 т/га) объясняется содержанием в них химических веществ, нейтрализующих токсичность нефтезагрязненных земель.

После заделки органических удобрений и агроруд осуществляют посев однолетнего клевера открытозевого сплошным способом с повышенной нормой высева 25-30 кг/га, то есть в 2 раза выше, чем на чистых почвах, что обеспечивает густой травостой. Растения бобовой культуры клевера открытозевого обладают сорбционными свойствами и благодаря высокой облиственности (50-60%), высоте (80-105 см), густоте травостоя, мощной корневой системе (более 1,0 м), азотфиксирующей способности накапливать до 200 кг биологического азота, способствуют снижению токсичности почвы.

Перед посевом семена предварительно замачивают в 0,001% водном растворе биопрепарата Байкал-ЭМ-1 в смеси с парааминобензойной кислотой (ПАБК).

ПАБК - нетоксическое соединение, фенотипичесий активатор, обладает репарогенными и антимутагенными свойствами, является витамином Н из группы B1, относится к аминокислотам, входит в состав фолиевой кислоты, участвует в синтезе пуринов. ПАБК благоприятно действует на биологический потенциал растений, его фенотип.

ПАБК - кристаллический порошок, растворяется в горячей воде при температуре 60-80°С. После остывания раствора в него вводят 1 часть биопрепара Байкал-ЭМ-1 в концентрации 1:1000 (10 мл препарата на 10 л нехлорированной воды). Замачивание семян проводят при экспозиции 2-3 часа. Препарат Байкал-ЭМ-1 содержит более 80 штаммов микроорганизмов - полезно лидирующих в условиях почвы, способствующих снижению токсических веществ и улучшающих микрофлору в почве.

В подогретой воде при растворении порошка ПАБК (до 80°С) происходит дегазация вредных для микроорганизмов газов: хлора, серы, азота и др. В таком растворе при температуре окружающей среды микроорганизмы под действием стимулятора ПАБК усиливают обмен веществ в семенах за 2-3 часа, обеспечивая высокий процент прорастания, рост и развитие растений клевера.

Как азотфиксирующая культура клевер под действием биопрепарата Байкал-ЭМ-1 и ПАБК развивается более интенсивно, обогащая почву гуминовыми веществами, снижая в значительном количестве остатки нефтепродуктов.

Высевают семена, обработанные стимуляторами, осенью, а весной, при достижении фазы бутонизации-цветения биомассу клевера запахивают в почву.

Пример 1. Загрязненную нефтью почву обрабатывали плугом без отвалов. Следом за пахотой вносили агроруды-аланиты 5 т/га в смеси с пожнивными остатками зернобобовых культур и листовым спадом 1,5 т/га агрегатом MBCУ-6 и заделывали чизельным плугом ПЧ-2,5 до глубины 30-35 см, с последующей обработкой культиватором КЧ-5,4. После обработки поля осуществляли посев семенами, предварительно замоченными в водном растворе концентрации 0,001% смесью ПАБК и Байкал-ЭМ-1 в течение 2 часов (из расчета на 10 л воды - 10 мл Байкал-ЭМ-1 и 10 г порошка ПАБК). Семена клевера открытозевого высевали осенью (в сентябре) с нормой высева 25 кг/га, предварительно подсушив их для хорошей сыпучести, сеялкой СЗГ-2.4. Весной (третья декада апреля) массу скашивали и запахивали в почву.

Пример 2. Способ осуществляют, как в первом примере. На загрязненном нефтью участке вносят 6 т/га аланитов и 2 тонны на гектар пожнивных остатков зернобобовых культур и листового опада. Вслед за внесением удобрений почву выравнивали для посева клевера с нормой высева 30 кг/га. Посев осуществляли во второй декаде сентября, а весной в первой декаде мая биомассу растений скашивали, заделывая ее в почву.

Такой способ позволяет за сравнительно короткий срок очистить почву от загрязнения, восстановить ее плодородие и в год запашки сидеральной культуры - клевера уже осенью произвести посев озимых зерновых культур. Способ позволяет упростить метод мелиорации нефтезагрязненных земель и одновременно снизить затраты за счет бесплатного органического удобрения (пожнивных остатков и листового опада) и природных агроруд-аланитов.

Способ мелиорации нефтезагрязненных земель, включающий обработку почвы, внесение удобрений, биопрепаратов и посев трав, отличающийся тем, что пахоту проводят без оборота пласта на глубину 30-35 см с последующим внесением цеолитосодержащих глин - аланитов в количестве 5-6 т/га в смеси с измельченными растительными остатками зернобобовых культур и листового опада деревьев в количестве 1,5-2 т/га и осенним посевом однолетнего клевера открытозевого с повышенной нормой высева из расчета 25-30 кг/га, семена которого предварительно замачивают в растворе биопрепарата Байкал-ЭМ-1 в смеси с парааминобензойной кислотой в концентрации 0,001% каждого компонента в течение 2-3 ч, а весной в фазе бутонизации-цветения биомассу запахивают в почву с предварительным опрыскиванием травостоя аналогичным раствором смеси в количестве 200-300 л/га.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биотехнологии и охране окружающей среды, а именно к технологии и устройствам микробиологического обезвреживания (реактор закрытого изотермического типа), и предназначено для восстановления земель, загрязненных солями тяжелых металлов и нефтепродуктами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, а более конкретно к методам улучшения экологического состояния и возвращения в хозяйственный оборот земель, загрязненных нефтепродуктами, в частности нефтешламов и замазученных грунтов.
Изобретение относится к области экологии и биотехнологии и может быть использовано при очистке почв от хлорорганических пестицидов. .
Изобретение относится к восстановлению загрязненных почв, в частности к способам очистки мерзлотных почв от нефтяных загрязнений. .

Изобретение относится к препаратам для биологической очистки почвы, загрязненной хлорорганическими веществами, свойственными выбросам химического предприятия. .

Изобретение относится к микробиологической очистке почв, загрязненных нефтепродуктами, переработке нефтешлама и рекультивации земель и может быть использовано, например, в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли.
Изобретение относится к способам микробиологической очистки почв от нефти и нефтепродуктов. .

Изобретение относится к области биотехнологии и охране окружающей среды, а именно к технологии и устройствам микробиологического обезвреживания (реактор закрытого изотермического типа), и предназначено для восстановления земель, загрязненных солями тяжелых металлов и нефтепродуктами.
Изобретение относится к области восстановления грунтов, загрязненных в процессе нефтегазодобычи, конкретно, к способу восстановления земель, занятых шламовыми амбарами, образованными в результате нефтегазодобычи, при котором в отходы нефтегазодобычи вносят загуститель, а загуститель размешивают по всему объему жидких отходов до гомогенного состояния содержимого амбара.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и рекультивации земель. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к области рекультивации земель. .
Изобретение относится к области рекультивации и экологии. .

Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, в частности к детоксикации отходов строительных материалов, загрязненных люизитом, в том числе -люизитом и продуктами его превращений.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, а более конкретно к методам улучшения экологического состояния и возвращения в хозяйственный оборот земель, загрязненных нефтепродуктами, в частности нефтешламов и замазученных грунтов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .
Наверх