Способ определения усредненной степени восстановленности торфяных почв

Авторы патента:

G01N33/24 - грунтов (G01N 33/42 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2485498:

Водяницкий Юрий Никифорович (RU)

Изобретение относится к области почвоведения и предназначено для определения усредненной степени восстановленности торфяных почв. Способ включает отбор образцов торфа и растущей на нем растительности. Образцы торфа и растительности озоляют и в золе определяют валовое содержание Mn и Cr. Биофильность металлов рассчитывают по следующим формулам: A_Mn=Мn_{растительность}:Мn_торф и А_сr=Сr_{растительность}:Сr_торф. Усредненную степень восстановленности торфяной почвы K_Red рассчитывают по формуле: K_Red=A_Mn:А_Cr. Способ позволяет быстро и точно определить усредненные окислительно-восстановительные условия в торфе. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области химии почв и может быть использовано для усредненной оценки окислительно-востановительных условий в торфяной почве. Обычно окислительно-востановительные условия в любой почве определяют путем прямого измерения редокс потенциала Е_Н в почвенном растворе. При этом значения Е_Н крайне сильно варьируют в течение полевого сезона, а зимние значения остаются неизвестными. Это исключает возможность усреднения значений Е_Н, необходимых для проведения корреляционного, регрессионного и других анализов.

Усредненную информацию об окислительно-востановительных условиях минеральных почв получают из цвета оглееных горизонтов или из химического состава Fe-Mn конкреций. При развитии восстановительных условий цвет теряет теплые (желтые, бурые тона) и приобретает холодные (зеленоватые, голубые). Меняется химический состав конкреций: возрастает отношение Fe:Mn. Способ определения химического состава Fe-Mn конкреций принят за прототип [1]. Однако этот способ не пригоден для торфяных почв: в них Fe-Mn конкреции не образуются.

В то же время растительность, произрастающая на торфяных почвах разной степени восстановленности, в силу различия в подвижности Mn и Cr, потребляет их в разной мере. В торфяных почвах с доминированием окислительного режима подвижность и, следовательно, биофильность Mn снижается, а подвижность и биофильность Cr возрастает. Напротив, в торфяных почвах с доминированием восстановительного режима подвижность и, следовательно, биофильность Cr снижается, а подвижность и биофильность Mn возрастает. Таким образом, анализируя один и тот же вид растительности, например хвою сосны, вместе с торфом на месте их произрастания можно подсчитать усредненный показатель восстановленности торфяной почвы.

Целью изобретения является определение усредненного показателя восстановленности торфяной почвы через сопряженный химический анализ золы торфяной почвы и произрастающей на ней растительности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения усредненного показателя восстановленности торфяной почвы отбирают образцы почвы и растительности, произрастающей на ней. Затем в лаборатории образцы почв и растительности озоляют и в них определяют валовое содержание Mn и Cr, например, методом рентгенофлуоресцентного анализа. После этого подсчитывают биофиль-ность каждого металла, подсчитывая отношение:

A_Mn=Мn_{растительность}:Мn_торф,

A_cr=Сr_{растительность}:Сr_торф.

Затем усредненную степень восстановленности торфяной почвы K_Red подсчитывает из выражения:

K_Red=A_Mn:A_Cr.

Способ позволяет определить показатель, характеризующий усредненные окислительно-восстановительные (ОВ) условия в торфе, который можно использовать для выполнения различных статистических расчетов.

Способ осуществляют следующим образом. На изучаемой территории отбирают почвенные образцы в поверхностном горизонте и в тех же точках - образцы растительности (например, хвои). Затем эти образцы в лаборатории озоляют, подготавливая к химическому анализу, например, с помощью рентгенофлуоресцентного метода. В образцах определяется валовое содержание Mn и Cr.

Пример. Изучали торфяные почвы, загрязненные отходами нефтедобычи в Среднем Приобье. Загрязнение почвы нефтью приводит к развитию в нем восстановительных процессов [2], что влияет на дальнейшее поведение многих тяжелых металлов. Анализировали торф и хвою сосны Pinus sylvestvis f.litwinowii в пяти точках на различных участках.

На участке №1 вблизи нового амбара торф и хвою изучали на 2-х площадках. На площадке 1.1 на условном фоне в 86 м от шламового амбара и на площадке 1.2 в дальней буферной зоне в 59 м от шламового амбара. Ближе к амбару из-за сильного засоления торфа сосны не росли.

Вблизи старого амбара №3 разлита нефть, что определило восстановительные условия в торфе. Здесь торф и хвою изучали на 2-х площадках. На площадке 3.1 в дальней буферной зоне в 140 м от шламового амбара и на площадке 3.2 в ближней буферной зоне в 95 м от шламового амбара. Ближе к амбару сосны не росли.

На участке №4 вблизи нового амбара торф и хвою изучали на одной площадке: на площадке 4.2 в ближней буферной зоне в 60 м от шламового амбара.

После озоления образцов торфа и хвои сосны в золах определяли валовое содержание Mn и Cr с помощью рентгенофлуоресцентного анализатора Респект. Затем определяли биофильность каждого металла:

A_Mn=Мn_{растительность}:Мn_торф,

A_cr=Сr_{растительность}:Сr_торф.

Затем усредненную степень восстановленности торфяной почвы K_Red подсчитывали из выражения:

K_Red=A_Mn:A_Cr.

Результаты приведены в табл.1.

Таблица 1.
Точка	Мn_растит	Мn_торф	A_Mn	Сr_растит	Сr_торф	A_Cr	K_Red
4.2	6540	6750	0.97	34	41	0.83	1.2
1.1	6700	2100	3.19	20	34	0.59	5.4
1.2	6530	740	8.82	34	20	1.7	5.2
3.1	11770	1750	6.73	27	82	0.33	20.8
3.2	8390	1790	4.69	7	68	0.10	46.1

Значения критерия K_Red>10 отражают восстановительные условия торфа вблизи амбара №3 в точках 3.1 и 3.2, вызванные разливом нефти.

Литература

1. Зайдельман Ф.Р. Режим и условия мелиорации заболоченных почв. М.: Колос. 1975. 318 с.

2. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ. 1998. 369 с.

Способ определения усредненной степени восстановленности торфяных почв, включающий отбор образцов и их химический анализ, отличающийся тем, что образцы торфа и растущей на нем растительности озоляют и в золе торфа и растительности определяют валовое содержание Mn и Cr, после чего определяют биофильность металлов из выражений:
A_Mn=Mn_{растительность}:Mn_торф,
A_cr=Cr_{растительность}:Cr_торф,
а затем из выражения:
K_Red=A_Mn:A_Cr
определяют усредненную степень восстановленности торфяной почвы K_Red.

Изобретение относится к промышленной экологии, сельскому хозяйству, промышленному и гражданскому строительству. .

Способ определения токсичности почвы методом биотестирования с использованием равноресничных инфузорий paramecium caudatum ehrenberg // 2482478

Изобретение относится к области сельского хозяйства, экологии и может быть использовано для определения токсичности почвы методом биотестирования с использованием равноресничных инфузорий Paramecium caudatum Ehrenberg.

Способ изготовления стандартного образца состава низинного торфа // 2482477

Изобретение относится к области биологии и может быть использовано при проведении химических анализов многокомпонентных веществ. .

Способ измерения продольного сопротивления почвы рабочим органам с-х машин // 2481575

Изобретение относится к области испытаний с-х машин, в частности для измерения продольного сопротивления почвы рабочим органам с-х машин и агрегатов, и может быть использовано для создания более точных и адекватных приборов.

Способ определения эффективности биодеградации углеводородов нефти в нативных и загрязненных почвах // 2477472

Изобретение относится к биотехнологии защиты окружающей среды в нефтедобывающей промышленности и сельском хозяйстве и может быть использовано для определения углеводород-деградирующего потенциала почвенной микробиоты.

Способ прямого измерения концентрации подвижных минеральных форм фосфора в почвенных пробах при извлечении его углеаммонийным экстрагентом и устройства для его осуществления // 2474809

Изобретение относится к химическим методам анализа почв и может быть использовано для прямого измерения концентрации подвижных минеральных форм фосфора в почвенных пробах при извлечении его углеаммонийным экстрагентом.

Прибор для определения деформаций и сил морозного пучения грунта // 2473080

Изобретение относится к приборам для определения деформаций и сил морозного пучения грунта в лабораторных условиях. .

Способ получения почвенной вытяжки с последующим анализом ее на химический состав и устройства для осуществления способа // 2468365

Способ учета водной эрозии почвы // 2467326

Изобретение относится к сельскому хозяйству применительно к оценке эффективности противоэрозионных мероприятий. .

Способ определения агроресурсного состояния почв по мелиоративной шкале рисовой оросительной системы // 2466522

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. .

Способ отбора проб для анализа почвы // 2485499

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для отбора проб для анализа почвы

Способ выделения структурных отдельностей почвы // 2485500

Изобретение относится к области физики почв и предназначено для получения структурных отдельностей

Способ определения ресурсных параметров земельного участка при осуществлении поточного землепользования // 2487349

Изобретение относится к области сельского хозяйства

Устройство для определения содержания углеводородов в грунтах // 2488820

Изобретение относится к области качественного и количественного анализа состава грунтов при определении территорий предполагаемых месторождений нефти, а также при бурении скважин в местах предполагаемых месторождений нефти

Способ определения токсичности почв // 2490630

Изобретение относится к области экологии и предназначено для определения токсичности почв

Способ установления величины пирогенного изменения мощности слоя торфа на участке мелиорируемых земель // 2491547

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для установления величины пирогенного изменения мощности слоя торфа на мелиорируемых землях

Способ получения образцов грунта ненарушенной структуры // 2494396

Изобретение относится к исследованию прочностных характеристик грунтов, а именно к получению почвенных и грунтовых проб определенных размеров ненарушенной структуры. Способ включает установку в вертикальное положение устройства в виде заключенного в корпусе металлического полого цилиндра, по внутренней и внешней стенке которого приварен режущий элемент в виде спирали, опускание цилиндра на заданную глубину при его вращении с вырезанием почвенного образца цилиндрической формы. Достигается упрощение и повышение надежности при получении образцов. 1 ил.

Способ дистанционного определения деградации почвенного покрова // 2497112

Способ дистанционного определения деградации почвенного покрова. Способ включает зондирование подстилающей поверхности, содержащей тестовые участки многоканальным спектрометром, установленнЫм на аэрокосмическом носителе с одновременным получением изображений на каждом канале; расчет методом зональных отношений амплитуд сигналов в каналах частных индексов деградации, а именно процентного содержания гумуса (Н), индекса засоленности (NSI) и индекса влагопотерь (W); определение интегрального показателя деградации D по многопараметрической регрессивной зависимости, вида: D = ( H 0 H ) 1,9 ⋅ ( N S I N S I 0 ) 0,5 ⋅ ( W 0 W ) 0,3 пересчет значениЙ пикселей яркости изображений в масштабе вычисленного показателя деградации каждого пикселя; выделение контуров их результирующих изображений с установленными градациями степени деградации. (Н0, NSI0, W0) - значения частных индексов деградации для тестовых эталонных участков. Технический результат заключается в повышении оперативности и достоверности определения степени деградации почвенного покрова. 5 ил., 3 табл.

Способ определения морозного пучения грунта при промерзании сезоннопротаивающего слоя // 2498014

Изобретение относится к строительному производству и предназначено для определения морозного пучения грунта при промерзании сезоннопротаивающего слоя. Способ определения морозного пучения грунта при промерзании сезоннопротаивающего слоя включает бурение скважины перед началом его промерзания, отбор образцов грунта, измерение глубины сезонного протаивания ξ, определение на образцах плотности сухого грунта ρd,th. Дополнительно бурение скважин производят после промерзания сезоннопротаивающего слоя, на образцах дополнительно определяют плотность сухого грунта после промерзания сезоннопротаивающего слоя ρd,f, а величина пучения определяется по приведенной зависимости. Технический результат состоит в снижении трудоемкости работ, повышении точности определения величины пучения, обеспечении снижения материалоемкости. 2 ил., 5 табл.

Способ комплексной оценки экологического состояния почв // 2501009

Изобретение относится к области экологии и предназначено для оценки экологического состояния почв. Отбирают пробы незагрязненной фоновой почвы и загрязненной тяжелыми металлами или нефтью и нефтепродуктами и для каждой пары образцов почв определяют численность аммонифицирующих бактерий, численность микроскопических грибов, обилие бактерий рода Azotobacter, активность каталазы, активность инвертазы, всхожесть редиса. ИПС почвы рассчитывают по формуле: ИПС=Σ(Пзагрi/Пфонi)×100%/n, где Пзагрi - значение i-го показателя (численность аммонифицирующих бактерий, млн/г, численность микроскопических грибов, млн/г, обилие бактерий рода Azotobacter, % активность каталазы, мл O2/мин, активность инвертазы, мл глюкозы/24 ч, всхожесть редиса, % для загрязненной почвы, Пфонi - значение i-го/мин, показателя для незагрязненной почвы, n - число показателей (n=6). По снижению ИПС определяют экологическое состояние почв. Если значение ИПС в загрязненной почве более 95% констатируют нормальное экологическое состояние почвы. При снижении ИПС до 90-95% констатируют удовлетворительное состояние. При снижении ИПС до 75-90% констатируют неблагополучное состояние. При снижении ИПС ниже 75% констатируют катастрофическое состояние. Заявленный способ позволяет быстро и точно оценить экологическое состояние почвы. 17 табл., 2 пр.