Способ защиты склоновых земель от природных и техногенных катастроф

Изобретение относится к области геоэкологии и предназначено для защиты земель от природных и техногенных катастроф. Способ включает формирование траншей. Траншеи нарезают каждые 10-12 метров глубиной 60-70 см и шириной 50-60 см. Дно траншей заполняют смесью цеолитсодержащих глин и барита. Между траншеями высаживают хвойные и листопадные деревья. Вдоль нижней кромки траншеи по склону высевают многолетние травы с высокой сорбционной способностью, используя их в качестве биоиндикаторов при оценке и контроле участка. После обнаружения загрязненности тяжелыми металлами и радионуклидами проводят скашивание надземной биомассы, сгребая их в траншеи для полной нейтрализации. Использование заявленного изобретения позволяет защитить участок, расположенный вблизи горных разработок, от техногенных и природных катастроф. 1 пр.

 

Изобретение относится к геоэкологии и может найти применение при снижении стрессовых природных и техногенных факторов окружающей среды.

Известен способ, при котором в почву вносят сорбирующие вещества, снижающие радионуклиды (патент №2033647 от 20.04.1996 г., МПК G21F 9/34) агроприем.

Однако известный способ сложный, поскольку осуществляют отбор для конкретной местности, внесение сорбентов или химических веществ, переводящие радионуклиды в ионообменную форму с одновременным удалением растительной биомассы, причем осуществляют этот прием многократно.

Известен также способ, когда проводят оценку экологического состояния почв путем отбора проб и оценки их по состоянию микрофлоры, зараженной тяжелыми металлами и нефтью (патент № 2501009 от 10.12 2013 г., МПК G01N 33/24).

В известном способе проводят значительное количество наблюдений и осуществляют мониторинг загрязненного участка. Однако данные технического решения не предусматривают защиту участков от неблагоприятных факторов.

Аналогичный способ по радиационному мониторингу проводят и в техническом решении патента №2154937 от 27.08.2000 г., МПК A01G 23/00, G01N 33/00.

Проводимые наблюдения в известных решениях констатируют только факт загрязнения окружающей среды, не предусматривая защитные элементы исследуемых территорий.

Ряд работ, посвященных очистке от радионуклидов и стрессовых факторов, предлагают подсев трав и их удаление из радиационной зоны (патент №1804280, МПК А01В 79/02) путем создания дренажной сети и внутрипочвенных увлажнителей, двууглекислым натрием (патент №2498432 от 18.06/.2012 г., МПК G21F 9/34), формированием кулис в борьбе с эрозией почв (патент №2443093 от 14.04.2010 г., МПК А01В 13/16).

Для защиты склоновых земель и их укрепления от эрозии предлагается посев семян древесных растений ивы.

Однако известные технические решения сложные и слабо защищают участки от природных и техногенных катастроф.

Наиболее близким техническим решением является способ, в котором для мелиорации почв формируют траншеи, заполняя их раствором глины (патент №2253225, опубл. 10.06.2005 г., МПК A01G 25/00, А01В 79/02).

Однако способ-прототип имеет ряд недостатков:

- закладываемые в траншеи глины покрывают гумусовым слоем или крупнозернистым песком;

- траншеи формируют вертикальные, а в них образуют щелевидные траншеи глубиной ниже меженного уровня грунтовых вод;

- в зависимости от особенностей почвенного покрова траншеи образуют на глубину от 10-15 см до 2-3 м и 8-10 м.

Указанные элементы способа направлены на сохранение влаги в почве. Между траншеями высаживают деревья, кустарники и травы.

Самым главным недостатком известного способа является отсутствие защиты земель от техногенных и природных катастроф, особенно на склоновых землях при наличии ветровой и водной эрозий.

Технический результат - экологическая защита склоновых земель от природных и техногенных катастроф.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что для защиты территории каждые 10-12 м поперек склона формируют траншеи глубиной 60-70 см и шириной 50-60 см, дно которых заполняют смесью цеолитсодержащих глин и барита, а между траншеями высаживают хвойные и листопадные деревья, причем вдоль нижней кромки траншеи по склону высевают многолетние травы, используя их в качестве биоиндикаторов при оценке и контроле участка, а после обнаружения загрязненности тяжелыми металлами и радионуклидами, проводят скашивание надземной биомассы, сгребая их в траншеи для полной нейтрализации.

Способ осуществляется следующим образом.

Для предотвращения водной и ветровой эрозий (природные катастрофы) образованные траншеи располагают поперек склона на расстоянии 10-12 м. На таких участках размещают сосны, имеющие мощную корневую систему (5-6 м в радиусе и 10 м в глубину). Чередуя сосну обыкновенную (Pinus sylvestris) и липу мелколистную (Tilia cordata), имеющую глубину корней до 15 м и разветвление в радиусе 6 м, можно снизить амплитуду землетрясения на 1-2 балла (природная катастрофа). Кроме того, листопадное дерево за счет опавших листьев обогащает почву органическими веществами. Одновременно оба вида деревьев являются биоиндикаторами по оценке окружающей среды.

Размещенная смесь местных цеолитсодержащих глин ирлит 7 и аланит, обладающих высокими сорбционными свойствами пролонгирующего действия, позволяет снизить загрязненность почв склоновых земель. Наличие крупных месторождений горных регионов дают возможность использовать для полной рекультивации нарушенных земель. Благодаря удачному сочетанию физико-химических свойств используемых цеолитсодержащих глин (ирлит 7- ph - 3,0 и аланит - ph - 9,1) как низкозатратных сорбентов, можно снизить количество загрязненных веществ. Размещенный на поверхности глины барит обладает высокой радиационной защитой.

Параметры глубины и ширины траншеи обоснованы необходимостью заполнения их сорбирующими веществами и наполнением скошенной зеленой массы, подверженной накоплению токсических веществ.

Барит (тяжелый шпат) употребляется обычно в медицине и сельском хозяйстве для радиационной защиты. В предлагаемом способе барит утяжеляет глины, расположенные на дне траншеи, и является сорбирующим веществом. Заполнение траншей баритом на поверхности глин исключает попадание загрязнителей в атмосферу и позволяет локализовать их на склоновых участках (техногенная катастрофа).

Посев семян бобовых трав - биоиндикаторов размещают на нижней кромке траншеи, поскольку верхняя, за счет уклона местности, наличия водной и ветровой эрозии, может не сохранить высеянные и проросшие растения.

Бобовые травы (вязель пестрый, астрагал галеговидный, клевер сходный и другие с корнеотпрысковой системой) позволяют осуществить контроль на склоновых участках, расположенных вблизи горнодобывающей промышленности. При обнаружении в растениях-индикаторах радионуклидов и тяжелых металлов, превышающих допустимые пределы, их скашивают, сгребая в траншеи, наполненные сорбирующими элементами для минерализации и снижения токсичности участка.

Цеолитсодержащие глины в смеси с баритом обладают высокой поглотительной способностью, что ведет к связыванию загрязняющих веществ.

Пример. На склоновом участке горной зоны (уклон 10-12°) проводим нарезку щелей глубиной 60 см и шириной 60 см поперек склона. Между траншеями оставляли свободные участки шириной 10 м, куда высаживали деревья сосны и липы мелколепестной чередующими рядами. На дно траншеи вносили смесь двух видов глин (ирлит 7 с кислой реакцией среды pH 3,0 и аланит со щелочной реакцией pH 9,1) слоем 10-15 см. Сверху глин размещали барит слоем 10 см. Остальную часть траншеи (из 60 см) оставляли для трав, обладающих наличием канцерогенных веществ, которые скашивали, сгребая их на поверхность сорбирующих веществ траншеи. На нижней кромке нарезанных траншей высаживали многолетние бобовые травы с корнеотпрысковой системой для осуществления контроля загрязнения исследуемой территории (вязель пестрый, астрагал галеговидный, клевер сходный, клевер ползучий и др.).

Следовательно, предлагаемый способ позволяет защитить участок, расположенный вблизи горных разработок, от техногенных и природных катастроф.

Способ защиты склоновых земель от природных и техногенных катастроф, включающий формирование траншей, отличающийся тем, что нарезают траншеи каждые 10-12 м глубиной 60-70 см и шириной 50-60 см, дно которых заполняют смесью цеолитсодержащих глин и барита, а между траншеями высаживают хвойные и листопадные деревья, причем вдоль нижней кромки траншеи по склону высевают многолетние травы с высокой сорбционной способностью, используя их в качестве биоиндикаторов при оценке и контроле участка, а после обнаружения загрязненности тяжелыми металлами и радионуклидами проводят скашивание надземной биомассы, сгребая их в траншеи для полной нейтрализации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает осеннюю предпосадочную обработку почвы, посадку семенных клубней в гряды, междурядные обработки, скашивание стеблей на фураж и уборку клубней.

Способ возделывания высокобелковых кормовых культур на малых площадях заключается в том, что проводят подготовку и обработку почвы, выравнивание, полосной посев, послепосевное прикатывание.

Способ включает нарезку лент дернины шириной 1-10 см с последующей их подрезкой, измельчением и разбрасыванием в виде мульчи по поверхности нетронутой дернины. Кроме того, проводят фрезерование свободных от дерна лент почвы вертикальными фрезами, вносят локально минеральные удобрения в обработанные ленты почвы, формируют почвенное ложе и осуществляют посев семян с укрытием их почвенным гребнем.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение глинистых отложений и последующую механическую обработку.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает операции по получению информации о физических свойствах, химическом составе почвы и о погодных условиях на сельскохозяйственном поле, а также информации о фактическом урожае за предыдущий год на каждом фрагменте сельскохозяйственного поля, сопоставляемой с сигналами системы определения пространственных координат во время уборки урожая, использование математических моделей влияния почвенных и климатических факторов на конечный урожай, производство расчетов по параметрам основных технологий перед посевом растений и проведение технологических воздействий в реальном времени в соответствии с этими расчетами для каждого фрагмента сельскохозяйственного поля.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе проводят предпосевную обработку поля, посев трав и их уборку.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ включает подрезание оснований и одновременное измельчение растительных и землистых кочек.

Способ посева семян включает приготовление питательной смеси, формирование из нее брикетов, помещение в них семян, образование борозд, внесение в них брикетов, закрытие борозд.

Способ включает прорезание щели, разгребание в стороны полевых остатков с одновременным рыхлением на заданную ширину, внесение удобрений на регулируемую глубину и прикатывание обработанной полосы.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биологической рекультивации, и может использоваться в земледелии на Крайнем Севере. В способе формируют почвенный и растительный покров с использованием семян трав.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к возделыванию суходольного риса и промежуточных культур рисового севооборота преимущественно на тяжелых засоленных почвах. Способ орошения сельскохозяйственных культур в рисовом севообороте включает формирование на поверхности чека гребневой поверхности и борозд, прокладку водоотводящих элементов, посев суходольного риса или других сельскохозяйственных культур рисового севооборота, подачу в борозды оросительной воды и отвод дренажных вод. Новшество изобретения в том, что перед формированием гребней и борозд на поверхность чека вносят химмелиорант, улучшающий свойства солонцовых почв, а вдоль центральной части гребней параллельно бороздам на глубине 0,5-0,7 м осуществляют прокладку кротовых дрен. Способ обеспечивает значительное снижение интенсивности накопления солей в гребневой части борозд, т.е. практически устраняется угроза вторичного засоления и осолонцевания, при этом улучшается структура почвы и обеспечивается устойчивый дренирующий эффект. 4 ил.

Изобретение относится к области механизации сельскохозяйственного производства. Способ характеризуется тем, что осуществляют опрыскивание листьев пропашных культур растворами удобрений и вносят лентой гербициды. Опрыскивание листьев пропашных культур осуществляют порционно раствором минеральных удобрений, а внесение гербицидов - с двух сторон симметрично относительно рядка растений в пределах защитной зоны с перекрытием. Для предотвращения попадания раствора гербицида на листья пропашных культур их поднимают и подводят в зону действия защитных щитков устройства для внесения удобрений и гербицидов. Способ обеспечит повышение качества опрыскивания, а также минимизирует негативное влияние гербицидов на пропашные вегетирующие культуры. 2 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологии выращивания гречихи. Способ включает предпосевную обработку почвы с посевом семян. Посев семян в почву осуществляют периодически один раз в два года. В первый из которых посев семян проводят в поздний период и осуществляют позднюю уборку урожая прямым комбайнированием. Во второй год загущенные всходы падалицы выборанивают до густоты 2,0-3,0 млн. растений на 1 га. Уборку урожая осуществляют раздельным способом по мере созревания гречихи. Высев семян в первый год выращивания гречихи осуществляют по стерне на глубину 5-6 см рядовым способом, нормой 3,0-3,5 млн. всхожих зерен на 1 га, с одновременным внесением минеральных удобрений в дозе N30P30K30. Поздний посев семян в первый год выращивания гречихи осуществляют во второй половине июня. Позднюю уборку урожая прямым комбайнированием в первый год выращивания гречихи проводят при срезе растений на высоте в 20-25 см от поверхности почвы. Уборку урожая прямым комбайнированием в первый год выращивания гречихи проводят через 5-7 дней после наступления первого осеннего заморозка, выполняющего роль десикации - подсушивания листостебельной массы и зерна на корню. Для повышения урожайности цветущие посевы гречихи опыляют пчелами из расчета 2-4 пчелосемьи на 1 га. 6 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает уборку предшествующей культуры, внесение фосфорных удобрений, лущение стерни, внесение органических удобрений. Проводят вспашку с полным оборотом пласта, выравнивание рельефа, ранневесеннее боронование, предпосевную культивацию, посев, междурядные уходы, вегетационные поливы и уборку урожая. При этом для усиления фотосинтетической активности культуры в процессе ее роста и сокращения вегетационного периода, непосредственно перед посевом культуры амаранта в почву вносят наноструктурную водно-фосфоритную суспензию, состоящую из наночастиц с размерами менее 100 нм и получаемую из природных фосфоритов, из расчета 1,0-2,0 кг на 1 га посевной площади. Способ позволяет усилить нитрогеназную активность культуры амаранта в процессе роста и сократить вегетационный период при сохранении прежнего уровня урожайности данной культуры. 2 табл., 15 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает обработку почвы в междурядьях и уход за растениями почвообрабатывающими орудиями в агрегате с колесными тракторами. При этом колесные тракторы перемещаются по постоянным искусственным дорожкам с твердым покрытием в прикорневой зоне растений хмеля. Опоры для размещения беговых дорожек выполняют в виде металлической трубы, заглубленной в почвогрунт, к которой приваривают два кронштейна и на них размещают две беговые дорожки с твердым покрытием. Способ позволяет повысить урожайность хмеля и производительность работы машинных агрегатов. 2 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, почвоведения и мелиорации. Способ включает полив по системе кротового дренажа, затопление рисовых чеков, скашивание риса в валки с двух-трехкратным обмолотом валков с оставлением рисовой соломы на поверхности чека. Осенью перед зяблевой вспашкой вносят химический мелиорант фосфогипс совместно с 60 т/га навоза поверхностно в сухом виде путем разбрасывания по поверхности с помощью разбрасывателей. Доза мелиоранта зависит от степени осолонцевания почв: при содержании обменного натрия менее 15% вносят 3-5 т/га, при 15-20% - 8-10 т/га, а если больше 20% - то 10-15 т/га. Весной проводят кротование подпахотного слоя, сеют протравленные семена риса рядовым способом. Затем проводят затопление рисовых чеков слоем воды 10-12 см. В случае очень сильной степени засоления почв первоначально созданный слой сбрасывается через 2-3 дня и чеки вновь затапливают свежей водой, в начальный период развития растений риса - от прорастания семян до появления 2-3 листьев, на период прорастания и появления всходов (23-27 дней) воду сбрасывают и в этот период производят подкормку удобрениями и стимуляторами роста, обрабатывают гербицидами авиационным способом. После массового появления всходов в фазе 2-3 листьев на рисовом поле опять создают слой воды 10-12 см и поддерживают до фазы кущения, после чего снижают до уровня 5-10 см. Если отмечено повышение минерализации воды в чеке до 2 г/л, то необходим ее сброс и замена пресной водой. В начале фазы трубкования слой воды повышают до 15 см и выдерживают до конца молочной спелости. В случае повышения минерализации воды производят ее систематическую замену, затем подачу воды прекращают и к наступлению полной спелости зерна вода полностью сбрасывается. Способ позволяет предотвратить поверхностное перераспределение оросительной воды при поливах, снизить инфильтрационное питание грунтовых вод, предотвратить вторичное засоление корнеобитаемого слоя почвы и снизить засоление верхнего слоя почвы и повысить урожайность зерна риса на уровне 4-5 т/га. 1 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и почвоведения. Способ включает нарезку канавки вдоль площадки для определения влагоемкости почвы длиной 0,5-0,7 м, шириной 0,25-0,30 м на глубину расчетного слоя почвы. Затем канавку заливают водой, подают воду на площадку из канавки инфильтрацией на 7-14 см, освобождают канавку от воды через 30 минут после заливки водой. Закрывают канавку досками или металлическим листом, а прилегающую площадку в радиусе 1,0 м от середины канавки - полиэтиленовой пленкой, 20-сантиметровым слоем соломы и 20-сантиметровым слоем земли. Определяют влажность почвы в стенках канавки по слоям на исследуемую глубину через три, пять, семь суток в четырехкратной повторности до установления постоянной влажности, которая будет считаться ее наименьшей влагоемкостью (НВ). Воду для увлажнения почвы подают из канавки, нарезаемой сбоку от экспериментальной площадки, инфильтрацией одновременно по всем слоям. Способ позволяет сократить срок определения НВ на 16-18 дней, затраты воды для ее определения в 2,4 раза, потребность в электронных водомерах в 6-11 раз. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к созданию культурных пастбищ. Способ включает посев травосмесей бобовых культур. Проводят обработку почвы на глубину 20-25 см, поверхностное выравнивание и посев семян с междурядьями 15 см по схеме прутняк - люцерна - люцерна - прутняк. Люцерну в первый год жизни в мае, в фазе бутонизации - начало цветения убирают вместе с прутняком на сено. На второй год весной прутняк используют на сено, а в зимний период стравливают овцами или КРС. В остальные годы прутняк стравливают на корню поочередно - летом и зимой, при этом нормы посева прутняка 5 кг/га, люцерны - 6 кг/га семян. Двухкомпонентные смеси прутняка и люцерны высевают в зимний период. Для самообсеменения прутняка один раз в два года чередуют стравливание прутняка в летний и на следующий год в зимний период. Способ позволяет повысить урожайность лугопастбищных культур и улучшить питательный состав почвы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает основную обработку почвы, посев, уход и уборку. Причем обработку почвы проводят чизельным орудием с формированием гребнистого дна борозды, а посев культуры проводят над углублениями дна борозды - через одно углубление в первый год посева. На второй год посев проводят над незадействованными углублениями дна борозды первого года, при этом ширина междуследия после обработки почвы равна половине расстояний между рядами. Направление посева культуры ориентируют перпендикулярно движению доминирующего ветра. Посев культуры над углублениями дна борозды чередуется с паровыми полосами, которые за вегетационный период рыхлят на глубину 0,08-0,12 м не менее 2-х раз. После уборки культуры растительные остатки обрабатывают биоминеральным препаратом из азотных удобрений, комплексного гуминового концентрата и воды, взятых в соотношении 5:0,2:94,8 из расчета 310-320 кг на гектар. Способ позволяет сохранить плодородие почвы, уничтожить сорняки, получить качественную продукцию и экономить посевной материал. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Способ включает внесение материала в поле машиной, имеющей множество устройств для выдачи материала. Устройства для выдачи материала расположены для формирования рядов при перемещении машины по полю. Машина имеет систему управления для избирательной остановки выдачи материала одним или более устройствами для выдачи при продолжении выдачи материала оставшимися устройствами для выдачи. Машина имеет средство поступательного движения и средство автоматизированного определения местоположения и направления. Способ включает определение периметра поля, определения областей прохода поворотных полос, определение оставшейся центральной области поля внутри проходов поворотных полос, выбор стартового места для начала внесения материала. Способ также предусматривает определение плана маршрута движения для внесения материала, начиная с проходов в обе стороны в центральной области и поворачивания машины в областях, и определение плана маршрута для последующего внесения материала в областях поворотных полос. Каждая создаваемая вокруг поля поворотная полоса равна полной ширине машины. Область прохода первой поворотной полосы по периметру примыкает к внешней границе поля. Все области проходов дополнительных поворотных полос создают внутри области прохода поворотной полосы по периметру. Согласно второму варианту способ предусматривает также использование в качестве материала семян. Такая технология позволит свести к минимуму или устранить уплотнение областей с высеянными семенами за счет исключения двойного проходя машины по областям с засеянным семенами. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх