Способ очистки и рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу очистки почвы от нефти и нефтепродуктов. Целью изобретения является эффективная очистка почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами в количестве до 80 г/кг почвы. Предлагаемый способ очистки и рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, включает внесение в почву сорбента, биопрепарата и дождевых червей, причем в качестве сорбента используют органоминеральный сорбент с суммарным объемом пор не менее 2,0 см3/г, средним радиусом пор 200-2000 нм, пропитывают его 0,5-1% водным раствором биопрепарата, вносят в почву в количестве 0,1-0,2 кг на 1 кг почвы, выдерживают не менее трех недель, после чего вводят компостных червей E. Fetida в количестве не менее 10 особей на 1 кг почвы и выдерживают в течение 20 недель при температуре не ниже 5°С, при влажности почвы не менее 60%. 1 табл., 10 пр.

 

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу очистки почвы от нефти и нефтепродуктов.

В связи с постоянными разливами, происходящими при добыче и транспортировке нефти, актуальность проблемы рекультивации нефтезагрязненных почв все более возрастает, поскольку при разливах нефти практически полностью подавляется жизнедеятельность биоты, происходят необратимые изменения микробиологических свойств почвы и нарушение ее водно-воздушного режима.

В настоящее время для рекультивации нефтезагрязненных почв разработаны и широко используются множество способов, различающиеся по эффективности и трудоемкости.

Задержание распространения нефти и удаление нефтяного разлива может быть эффективно проведено при использовании природных или синтетических сорбентов: торф, сапропель, песок, полимерные материалы (S. Gan, E.V. Lau, H.K. Ng. / Remediation of soils contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons // Journal of Hazardous Materials. v. 172, 2009, p. 532-549).

Известен способ очистки воды и поверхности почвы от нефтепродуктов и тяжелых металлов при использовании сорбента, содержащего обуглероженную льняную костру и сапропель (патент РФ №2198987). Недостатком данного способа является малая эффективность данных сорбентов, поскольку внешняя поверхность частиц сорбента обволакивается пленкой, состоящей из нефти и нефтепродуктов, что приводит к дезактивации сорбента.

Известен способ очистки земель от нефти и нефтепродуктов, согласно которому в качестве сорбента, используемого для удаления из почвы нефтезагрязняющих добавок, используют гранулированный технический углерод (сажу) с удельной поверхностью 50-250 м2/г либо углерод-углеродный композит с удельной поверхностью 100-500 м2/г (патент РФ №2414313).

Известен способ рекультивации почв путем внесения минеральных азотно-фосфорных удобрений и природного высокопористого минерала из группы алюмосиликатов (патент РФ №2245748).

Эффективность работы указанных сорбентов невысока, поскольку степень очистки почвы от нефти составляет не более 65-70%.

Известен способ рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, согласно которому в почву вносят биогумус красного калифорнийского червя и сапропель в соотношении 2:1 в количестве 5000-20000 кг смеси на 1 га (патент Украины №80075). Авторами показано, что смесь биогумуса червя и сапропеля представляет собой особую биологическую систему, в которой проявляется высокая активность микроорганизмов-нефтедеструктуров. Недостатком данного способа является его многостадийность и длительность рекультивации: приготовление биогумуса, смешение с сапропелем, внесение смеси в почву, высадка на загрязненные участки растений-сидератов или бобовых для фиксации в почве атмосферного азота, необходимого для активации в биогумусе микроорганизмов скашивание выросшей зеленой массы и закапывание ее в нефтезагрязненную почву для продолжения рекультивации.

Более перспективным методом рекультивации нефтезагрязненых почв является метод биоремедиации, основанный на введении в почву микроорганизмов, способных утилизировать углеводороды в процессе своей жизнедеятельности (Albert T. Yeung, Ying-Ying Gu / A review on techniques to enhance electrochemical remediation of contaminated soils // Journal of HazardousMaterialsv. 195, 2011, p. 11-29). В процессе биоремедиации углерод из нефти и нефтепродуктов преобразуется в углекислый газ, переходит в биомассу клеток, трансформируется в гумус и закрепляется в почве. Этот метод эффективно работает при содержании нефтепродуктов в почве менее 20 мг/кг (X. Wang, X. Yu, R. Bartha. Effect of bioremediation on polycyclic aromatic hydrocarbon residues in soil // Environ. Sci. Technol. V. 24 (7), 1990, p. 1086-1089; S. Harayama / Polycyclic aromatic hydrocarbon bioremediation design // Curr. Opin. Biotechnol. V. 8, 1997, p. 268-273). При более высокой концентрации углеводородов численность бактерий снижается и биоремедиации почвы не происходит.

Известен способ очистки воды и мерзлотных почв от нефти и нефтепродуктов штаммом бактерий PseudomonaspanipatensisBK-10593, согласно которому при использовании бактериальной суспензии обеспечивается очистка почвы от дизельного топлива на 91,71% (патент РФ №2525932). К недостаткам данного метода можно отнести тот факт, что используемый штамм не изготавливается на промышленном уровне, а может быть получен в небольших количествах в лаборатории Институту проблем нефти и газа СО РАН (г. Якутск).

Известен способ биологической ремедиации нефтезагрязненных почв, заключающийся в обработке почвы биопрепаратом «Биофлора» NB-05, содержащим несколько типов бактерий и микроэлементов (патент РФ 2176164). Биоочистка состоит в следующем: семена бобовых и злаковых культур замачивают в суспензии биопрепарата и в дальнейшем высевают их в нефтезагрязненную почву. В процессе роста растений осуществляют их некорневую подкормку минеральными удобрениями. Содержание гудрона в почве через три месяца снижается на 31,6%. Недостатком способа является невысокая степень очистки почвы.

Как показали исследования последних лет, более высокая эффективность биоремедиации почвы может быть достигнута при введении в загрязненную почву дождевых червей, т.е. при использовании в этом случае метода вермиремедиации. Дождевые черви ускоряют процесс удаления загрязняющих веществ из почвы и изменяют физические и химические свойства почвы, смешивая ее с органическим веществом и улучшая аэрацию почвы, что делает загрязняющие вещества доступными для микроорганизмов. (Jacobo Rodriguez-Camposa, Luc Dendooven, Dioselina Alvarez-Bernalc, Silvia Maribel Contreras-Ramosd / Potential of earthworms to accelerate removal of organic contaminants from soil: A review // Applied Soil Ecology, v. 79, 2014, p. 10-25).

Было показано, что дождевые черви роют норы в почве и смешивают ее в своем кишечнике и этот процесс способствует изменению физических и химических свойств почвы (Eijsackers Н., vanGestel С, DeJonge S., Muijs В., Slijkerman D / Polycyclic aromatic hydrocarbons-polluted dredged peat sediments and earthworms: amutual interference // Ecotoxicologyv. 10, 2001, p. 35-50).

Известно, что дождевые черви способствуют увеличению контактов между загрязняющими веществами и почвенными микроорганизмамии, соответственно, более интенсивному удалению загрязняющих веществ (Hickman Z.A., Reid B.J. /Increased microbial catabolic activity in diesel contaminated soil following gaddition of earth worms (Dendrobaenaveneta) and compost // SoilBiol. Biochem. V. 40, 2008, p. 2970-2976; Alekseeva Т., Besse P., Binet F., Delort A.M., Forano C., Josselin N., Sancelme M., Tixier C. / Effect of earthworm activity (Aporrectodeagiardi) on atrazineadsorption and biodegradation // Eur. J. Soil Biol., v. 57, 2006, p. 295-307).

Была обнаружена устойчивость дождевых червей Eisenia fetida (E. Fetida) к загрязнению почвы нефтью в количестве 50-80 г/кг. После 90 дней эксперимента было зафиксировано снижение токсичности почвы, а через 240 дней наблюдения в почвах со средними и тяжелыми углеводородами токсичность была снижена до пограничных значений (Dorn, Р.В., Salanitro, J.P. Temporal ecological assessment of oil contaminated soils before and after bioremediation. - Chemosphere, v. 40, 4, 2000, p. 419-426).

Известны работы, в которых биоремедиацию нефтезагрязненной почвы проводят в присутствии дождевых червей и микробной биомассы. Например, установлено, что в нефтезагрязненной почве присутствие дождевых червей и микроорганизмов способствует разложению полиароматических углеводородов, таких как бифенил, бенз-[а]-пирен и бенз-[е]-пирен. При этом авторы отмечают, что деятельность дождевых червей вносит изменения в структуру микробного сообщества, но это не влияет на функционирование микробов в нефтезагрязненной почве. Активность микробной биомассы не меняется в течение всего эксперимента (Natal-Da-Luz Т., Verweij L.I., Morais R.A., VanVelzen P.V., Sousa M.J.M., VanGes-tel J.P. / Influence of earth worm activity on microbial communities related with the degradation of persistent pollutants. Environ // Toxicol. Chem, v. 31, 2012, p. 794-803). Показано, что выживаемость червей, находящихся в нефтезагрязненной почве, достаточно высока, а содержание углеводородов в почве, содержащей червей Е. Fetida, снижается до допустимого уровня. Вторым фактором, повышающим эффективность биоремедиации нефтезагрязненных почв, является присутствие в составе очищаемой почвы различных микроорганизмов, повышающих выживаемость дождевых червей и усиливающих процесс биоремедиации почвы.

Известен способ очистки и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв, согласно которому почву обрабатывают препаратами, содержащими бактерии, совместно с дождевыми червями (патент РФ 2217246). Недостаток данного способа - невысокая эффективность очистки почвы - 51%.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки и восстановления экологических функций субстратов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, который заключается в том, что обрабатывают субстрат биопрепаратами и дождевыми червями аборигенных видов (патент РФ 2412014, прототип). Готовят питательную среду для дождевых червей, используя измельченный до размеров частиц 20-50 мм органический материал: листовой опад, лузгу подсолнечника и т.д., который обрабатывают молочной сывороткой в соотношении компонентов 40-80 л последней на 1 т органического материала. Вносят в субстрат, кроме песчаной почвы, разрыхлитель в количестве, обеспечивающем содержание кислорода в субстрате не менее 12%. Далее в субстрат вносят питательную среду в количестве 10-30% от массы, а затем - биоудобрение в количестве 70-90 мл на 1 м2 субстрата. Недостатками способа являются:

- во-первых, эффективная рекультивация почвы возможна только при низком уровне нефтяных загрязнений, а именно при степени загрязнения почвы, не превышающей 20 г/кг;

- во-вторых, высокая стоимость рекультивационных работ, обусловленная необходимостью проведения следующих обязательных технологических операций:

1) введение в почву перед процедурой рекультивации разрыхлителя почвы, в качестве которого авторами предлагается использовать речной песок или опилки нехвойных пород деревьев;

2) введение в почву для успешной рекультивации питательной среды, которая представляет собой измельченный органический материал (листовой опад), пропитанной молочной сывороткой. Питательная среда перед введением в почву заквашивается и ферментируется в течение 5 суток.

Целью настоящего изобретения является эффективная очистка почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами в количестве до 80 г/кг почвы.

Предлагаемый способ очистки и рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, включает внесение в почву сорбента, биопрепарата и дождевых червей, причем в качестве сорбента используют органоминеральный сорбент с суммарным объемом пор не менее 2,0 см3/г, средним радиусом пор 200-2000 нм, пропитывают его водным раствором биопрепарата, в качестве которого используют Байкал ЭМ-1, вносят в почву в количестве 0,1-0,2 кг на 1 кг почвы, выдерживают не менее трех недель, после чего вводят дождевых червей E. Fetida в количестве не менее 10 особей на 1 кг почвы и выдерживают в течение 20 недель при температуре не ниже 5°С, при влажности почвы не менее 60%.

Согласно заявляемому способу для очистки от нефти и нефтепродуктов используется как собственная биологическая микрофлора, находящаяся в верхних слоях почвы, так и введенный с биопрепаратом консорциум бактерий, усиливающий процесс окисления углеводородов, причем биологические компоненты перед внесением в почву распределяются и закрепляются в порах макро-мезопористого органоминерального сорбента, имеющего суммарный объем пор не менее 2,0 см3/г, и средний радиус пор 200-2000 нм. Сорбент получают безреагентной термической обработкой природного органического сапропеля при температуре 110-150°С, для него характерны высокие значения нефтеемкости и водопоглощения (Г.В. Плаксин, О.И. Кривонос / Термохимическая переработка озерных сапропелей: состав и свойства продуктов// Рос. хим. ж., 2007, т. LI, №4, с. 140-147).

В составе данного сорбента можно выделить три составляющие компоненты: биологически активную, органическую и минеральную.

Органическая составляющая характеризуется содержанием углерода 47-61%, достаточно высоким содержанием кислорода 23-39%, повышенным содержанием азота 4-6% и водорода 5-9%.

Биологически активная компонента включает в себя целый комплекс разнообразных веществ: азотистые соединения (аминокислоты), ферменты, хлорофилл, органические кислоты и спирты, полисахариды и фенольные соединения. Одним из преимуществ предлагаемого органоминерального сорбента является низкая себестоимость, что обусловлено простой одностадийной технологией его получения, состоящей в выдерживании нативного сапропеля на воздухе при температуре 110-150°С в течение 6-8 часов.

Другим преимуществом является возможность использования органоминерального сорбента для рекультивации нефтезагрязненных почв на больших площадях, поскольку запасы органических сапропелей в России практически неисчерпаемы, например, в Западной Сибири они составляют сотни млн тонн.

Третьим положительным фактором введения в нефтезагрязненную почву органоминерального сорбента, имеющего высокий объем пор с крупными размерами, является то, что в этом случае в процессе рекультивации, кроме снижения содержания углеводородов, изменяется структура почвы, обеспечивая лучшие условия для аэрации почвы и, соответственно, повышения плодородия почвы.

Предлагаемый способ очистки и рекультивации почвы основан на создании благоприятных условий для активного размножения бактерий, участвующих в окислении углеводородов, находящихся в почве, и обеспечении условий для нормальной жизнедеятельности червей, способствующих восстановлению структуры почвы. Данный способ, как и в прототипе, применим к различным типам почвы: черноземы, суглинки и песчаные почвы, и может быть применен при температурах почвы не ниже +5°С и не выше +45°С.

Очистка и рекультивация почвы от нефтезагрязнений проводилась в лабораторных условиях. Еженедельно фиксировали изменение количества червей и их состояние, при этом учитывали следующие показатели: общее количество червей, количество половозрелых особей, количество коконов, выход ювенильных особей червей из одного кокона в каждой емкости. Один раз в месяц по ГОСТ 28168-89 и ГОСТ 17.4.3.01-83 проводили отбор проб почвы для анализа содержания нефти.

Определение содержания нефти или нефтепродуктов в почве проводили по методике, предложенной Институтом экспериментальной метрологии [МУК 4.1.1956-05]. Данная методика основана на определении количества углеводородов, экстрагированных четыреххлористым углеродом из нефтезагрязненной почвы.

Описание методики: Измерения проводили при комнатной температуре. В стеклянную колонку диаметром 1 см, заполненную окисью алюминия слоем 5 см, наливали 3 мл четыреххлористого углерода для смачивания Al2O3. После того как CCl4 впитывался в окись алюминия, в колонку засыпали навеску почвы. Почву накрывали сверху слоем ваты толщиной 3-5 мм и приливали четыреххлористый углерод. Элюат нефтезагрязненной почвы стекал в установленный под колонкой мерный цилиндр со скоростью 0,1-0,2 мл/мин. Первые 3 мл элюата отбрасывали и продолжали приливать CCl4 в колонку до получения пробы элюата в количестве 10 мл. Полученный элюат заливали в кювету ИК-спектрофотометра ИКН-025 и определяли количество нефтепродуктов в элюате при длине волны 3,42 мкм. В процессе измерений фиксировали показания прибора С, соответствующее количественному содержанию углеводородов в элюате (мг/дм3).

Содержание нефтепродуктов в пробе (X г/кг) рассчитывали по формуле

X=CV/m·1000, где

С - концентрация нефтепродуктов в пробе, по показаниям прибора, мг/дм3;

V - объем элюата, см3;

m - навеска почвы, г;

η - коэффициент разбавления n=V2/V1

, где

V1 - объем элюата, см3;

V2 - объем CCl4, взятого для разбавления, см3.

Для каждого эксперимента было проведено по три параллельных измерения. Полученные результаты обработаны с использованием рангового метода Фридмана с использованием лицензионной программы «Статистика», и далее учитывались средние значения по результатам трех параллельных измерений.

Анализ результатов, полученных при еженедельном отборе проб, показал, что содержание нефти в почве монотонно снижается при увеличении времени рекультивации.

Сущность изобретения иллюстрируется примерами. Результаты рекультивации нефтезагрязненной почвы по заявляемому способу приведены в Таблице.

Пример 1. В три емкости объемом 2 л на дно укладывают дренаж. В качестве дренажа используют керамзит с размером частиц 2 см, на дренаж насыпают слой почвы толщиной 15 см (1 кг). К образцам почвы добавляют нефть Самотлорского месторождения в количестве 20 г/кг (три параллельных опыта).

В другие три емкости помещают 200 г органоминерального сорбента и увлажняют по емкости (400 мл) 1% водным раствором биопрепарата «Байкал-ЭМ-1».

Образцы увлажненного сорбента вносят в емкости с нефтезагрязненной почвой в соотношении сорбент: почва = 1:5 и тщательно перемешивают. Емкости закрывают полотняной тканью и оставляют на 4 недели при комнатной температуре, еженедельно увлажняя смеси водой.

После выдержки смеси почвы и органоминерального сорбента, увлажненного биопрепаратом, в течение 4 недель, в емкости со смесью вносят по 10 половозрелых особей червей Е. Fetida и выдерживают при комнатной температуре в течение 20 недель, еженедельно увлажняя смеси водой. Результаты приведены в таблице.

Пример 2. В три емкости объемом 2 л на дно укладывают дренаж. В качестве дренажа используют керамзит с размером частиц 2 см, на дренаж насыпают слой почвы толщиной 15 см (1 кг). К образцам почвы добавляют нефть Самотлорского месторождения в количестве 20 г/кг, по 10 половозрелых особей червей Е. Fetida и выдерживают при комнатной температуре в течение 20 недель, еженедельно увлажняя смеси водой. Результаты приведены в таблице.

Пример 3. В три емкости объемом 2 л на дно укладывают дренаж. В качестве дренажа используют керамзит с размером частиц 2 см, на дренаж насыпают слой почвы толщиной 15 см (1 кг). К образцам почвы добавляют нефть Самотлорского месторождения в количестве 20 г/кг (три параллельных опыта).

В другие три емкости помещают 200 г органоминерального сорбента и увлажняют по емкости (400 мл) водой.

Образцы увлажненного сорбента вносят в емкости с нефтезагрязненной почвой в соотношении сорбент: почва = 1:5 и тщательно перемешивают. Емкости закрывают полотняной тканью и оставляют на 4 недели при комнатной температуре, еженедельно увлажняя смеси водой. Затем в смеси добавляют по 10 половозрелых особей червей Е. Fetida и выдерживают при комнатной температуре в течение 20 недель, еженедельно увлажняя смеси водой. Результаты приведены в таблице.

Пример 4. Обработку почвы проводят аналогично примеру 1, при этом в почву добавляют 40 г/кг нефти.

Пример 5. Обработку почвы проводят аналогично примеру 2, при этом в почву добавляют 40 г/кг нефти.

Пример 6. Обработку почвы проводят аналогично примеру 1, при этом в почву добавляют 60 г/кг нефти.

Пример 7. Обработку почвы проводят аналогично примеру 6, но не вводят червей Е. Fetida.

Пример 8. Обработку почвы проводят аналогично примеру 1, при этом в почву добавляют 80 г/кг нефти.

Пример 9. Аналогичен примеру 2, при этом в почву добавляют 80 г/кг нефти.

Пример 10. Аналогичен примеру 7, при этом в почву добавляют 80 г/кг нефти.

Контрольная проба. В три емкости объемом 2 л на дно укладывают дренаж. В качестве дренажа используют керамзит с размером частиц 2 см, на дренаж насыпают слой почвы толщиной 15 см (1 кг). К образцам почвы добавляют нефть Самотлорского месторождения в количестве 20 г/кг (три параллельных опыта). Почву выдерживают при комнатной температуре в течение 20 недель, еженедельно увлажняя водой. Результаты приведены в таблице.

Как видно из приведенных примеров и таблицы, предлагаемый способ позволяет провести очистку почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами в количестве до 80 г/кг. Технический результат - содержание нефти после рекультивации составляет 0,5-0,8 г/кг, а степень очистки - 94-97%, что соответствует условию низкого уровня загрязнения почвы нефтью и нефтепродуктами, указанному в РД (Руководящий документ - «Методика определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах» - Утвержден Минтопэнерго РФ 01.11.95 г. - М., 1996).

Способ очистки и рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, включающий внесение в почву сорбента, биопрепарата и дождевых червей, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют органоминеральный сорбент с суммарным объемом пор не менее 2,0 см3/г, средним радиусом пор 200-2000 нм, пропитывают его водным раствором биопрепарата, в качестве которого используют Байкал ЭМ-1, вносят в почву в количестве 0,1-0,2 кг на 1 кг почвы, выдерживают не менее трех недель, после чего вводят дождевых червей E. Fetida в количестве не менее 10 особей на 1 кг почвы и выдерживают в течение 20 недель при температуре не ниже 5°С, при влажности почвы не менее 60%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для восстановления переунавоженных почв, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза в сверхвысоких дозах азота N300-900, в зонах функционирования предприятий индустриального животноводства.

Изобретение относится к защите окружающей среды и может быть использовано для рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами грунтов и почвы. Требуемый технический результат, заключающийся в повышении качества очистки при одновременном упрощении процесса эксплуатации, снижении потерь технологической жидкости и увеличении мобильности оборудования в целом, достигается в устройстве, содержащем приемную емкость для размешивания поступающего загрязненного грунта и почвы подогретой водой и получения разжиженной массы, эжектор-гидросмеситель, выполненный с возможностью смешивания разжиженной массы с горячей водой в турбулентном режиме и снабженный входным центробежным шламовым насосом, выходным центробежным шламовым насосом, гидроциклоном, который выполнен с возможностью разделения разжиженной массы на твердую и жидкую фазы, многофункциональной емкостью для разделения жидкости на воду и нефтепродукты, и вибросито, выполненное с возможностью отбора остатков жидкости из твердой фазы и отделения твердой фазы.

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства, в частности к технологии снижения радиоактивности почв, и может найти применение при дезактивации почв.

Изобретение относится к способам очистки почв от загрязнений цинком и медью. Осуществляют предварительное подкисление почвы компостом жомодефеката при дозе внесения 10-20 т/га.
Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйств и может быть использовано при решении проблем защиты литосферы. Способ включает приготовление активного угля, внесение его в почву и выращивание культурных растений.

Изобретение относится к способам биологической очистки почв, загрязненных мышьяксодержащими соединениями. Осуществляют высев семян донника желтого и белого (Melilotus Officinalis Desr и Melilotus Albus Desr) в загрязненную почву с нормой высева 15 кг/га при значении pH почвы от 6,00 до 9,15.

Изобретение относится к способам восстановления загрязненной почвы. При осуществлении способа очистки почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами вводят в загрязненную почву реагент.

Изобретение относится к области очистки грунтов от нефтепродуктов. При осуществлении способа очистки нефтезагрязненного грунта сооружают сетку нагнетательных скважин.

Изобретение относится к экологии и может найти применение при дезактивации токсических территорий. Для дезактивации почв, загрязненных радиоактивными нуклидами, сеют сорбирующую культуру вязеля пестрого, скашивают надземную биомассу и покрывают ее слоем цеолитсодержащей глины аланит.

Изобретение относится к области рекультивации техногенно нарушенных земель, в частности к экологии. Способ включает посев семян травосмеси многолетних трав и внесение азотно-фосфорно-калийных удобрений.
Группа изобретений относится к области органической химии и может быть использована для очистки почвы от масел, в том числе от нефти, мазута, топлив, углеводородов, жидкого топлива, а также для обработки и сбора нефти, масел, мазута, топлив, углеводородов и других нефтепродуктов с твердых поверхностей, например с внутренних поверхностей цистерн для хранения нефти или нефтепродуктов, оборудования, применяемого при добыче, переработке, транспортировке нефти, оборудования, применяемого для получения нефтепродуктов, бурового шлама, гравия, песка в хранилищах или с других твердых поверхностей. Вещество для очистки почвы и твердых поверхностей от масел представляет собой водный раствор природного полисахарида и поверхностно-активного вещества. В качестве природного полисахарида используют микрогели полисахаридов молекулярной массой от 20000 до 200000 дальтон и размером частиц от 50 до 600 нм. Общая концентрация микрогелей полисахаридов и поверхностно-активного вещества в водном растворе составляет не менее 0,2 г/л, а соотношение микрогелей полисахаридов к поверхностно-активному веществу находится в диапазоне от 10:1 до 1:10. Группа изобретений позволяет обеспечить повышение эффективности очистки твердых поверхностей или почвы от масел, а также уменьшение удельного расхода реагентов с одновременным повышением экологической безопасности процесса очистки твердых поверхностей или почвы от масел и обеспечениее возможности повторного использования удаленных из почвы и с твердых поверхностей масел, а также поверхностно-активных веществ. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к области мелиорации почв и может быть использовано при рекультивации земель, загрязненных тяжелыми металлами. Способ включает внесение на поверхность почвы мелиоранта, перемешивание его с мелиорируемым слоем почвы и выращивание сельскохозяйственных культур с соблюдением зональной агротехники. При этом периодом внесения мелиорантов является август-сентябрь, а глубина заделки мелиоранта 10-12 см. Затем производится отвальная вспашка на глубину 25-30 см. В качестве мелиорантов используют известняковую муку, фосфоритную муку, суперфосфат, сульфид натрия, низинный торф в оптимальных дозах. Способ позволяет снизить подвижность тяжелых металлов (свинца и кадмия) в почве на 20-60% и их содержание в растениеводческой продукции ниже уровня ПДК, дополнительно повышается почвенное плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур. 5 з.п. ф-лы, 4 табл.
Изобретение относится к способам минерализации токсичных органических соединений непосредственно на месте загрязнения. Способ обезвреживания грунта от гептила включает одновременное воздействие на грунт электронным пучком дозой 20 кГр и механическими акустическими колебаниями 10 Вт. Использование заявленного изобретения обеспечивает увеличение скорости обезвреживания грунта. 3 пр.

Изобретения относятся к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных углеводородами (нефтепродуктами) земель, обезвреживанию почвы от пестицидов с использованием явления электроосмоса. Способ очистки почвы от нефтепродуктов и пестицидов с использованием электроосмоса заключается в том, что он включает погружение в почву на очищаемом участке центрального и периферийных электродов, создание между центральным и периферийными электродами неравномерного электрического поля, подачу в область, примыкающую к центральному электроду, незагрязняющей жидкости-носителя, перемещение жидкости-носителя под действием электроосмотического эффекта от центрального электрода к периферийным, удаление загрязнений за пределы загрязненного участка, вытеснение из почвы жидкостью-носителем загрязнений и удаление их из периферийных электродов, величину напряженности неравномерного электрического поля устанавливают в пределах 50-110 кВ/м, предварительно перед подачей жидкости-носителя производят измельчение почвы до размера частиц 1,0 мм при глубине 20-25 см. Измельченную почву смешивают с жидкостью-носителем до концентрации 1:6. При помощи устройства создают псевдоожиженный слой глубиной 10-12 см с подачей сжатого воздуха давлением 1-2 атм. Устройство для осуществления способа содержит погруженные в почву зоны очистки центральный электрод и систему периферийных электродов, форсунки для подачи жидкости-носителя и удаления жидкости, содержащей загрязнения, из зоны очистки. Центральный электрод выполнен в виде стержня, с поперечным сечением в виде многоугольника с вогнутыми сторонами. Система периферийных электродов выполнена из отдельных стержней. Стержни соединены между собой проволочными проводниками с закрепленными на них остроконечными элементами, острие которых направлено к центральному электроду. Перед форсунками для подачи жидкости-носителя установлен дозатор. Над системой периферийных электродов установлено устройство для создания псевдоожиженного слоя, включающее центральный Г-образный трубопровод с компрессором, соединенный через распределитель с системой радиальных трубопроводов, на конце каждого из которых установлены форсунки, погруженные в почву на глубину 10-12 см. Предложенный способ очистки почвы от углеводородов и пестицидов и устройство для его осуществления обеспечивают максимальный результат очистки почвы. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.
Изобретение относится к области рекультивации земель и лесному хозяйству. Защиту корневой системы древесных растений при лесной рекультивации обеспечивают тем, что корни древесных культур, предназначенных для биологической рекультивации, обмакивают в глиняную «болтушку» с добавлением биоудобрения. Способ позволяет восстановить экологическую функцию почвы, сократить сроки рекультивации и повысить долговечность насаждений. 1 пр.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Материал для рекультивации нарушенных земель содержит природный грунт и промышленные отходы. В качестве промышленных отходов он содержит терриконики, подвергшиеся в процессе хранения самовозгоранию, при массовом отношении природного грунта к терриконикам, равном 1:1. Техническим результатом является получение материала для рекультивации нарушенных земель по упрощенной технологии, утилизация отходов угольной промышленности, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду и обеспечение расширения сырьевых ресурсов для получения материала для рекультивации нарушенных земель. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к освоению бесплодных солончаковых почв под продуктивные кормовые угодья. Способ включает создание на поверхности почвы искусственных препятствий для задержания постоянно перемещающихся по поверхности почвы илисто-песчаных фракций с содержащимися в них семенами пастбищных фитоценозов, которые, прорастая при выпадении осадков, закрепляют своими корнями эти фракции и в течение 1-2 лет образуют на поверхности солончака заросшие первоначально эфемерами, а в последующем разнотравьем и солянками пастбищные фитоценозы. Для создания пастбищных фитоценозов используют прослойку из песчано-илистых фракций почвы с нейтральной реакцией и содержащимися в ней семенами пастбищных фитоценозов. Способ позволяет исключить механическое воздействие на почву и усиление дефляции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.
Изобретение относится к области экологической безопасности горно-рудной промышленности и охраны горных ландшафтов от химического загрязнения, поступающего с поверхностными и подземными водными потоками со стороны хвостохранилища. Техническим результатом является создание геохимического барьера для защиты окружающих ландшафтов от дальнейшего распространения химического загрязнения, упрощения рекультивации востохранилища. Способ включает рекультивацию путем нанесения и утрамбовки глинистого слоя. Причем рекультивацию осуществляют в три этапа, формируя вначале в 15-30 м от береговой зоны (пляжа) хвостохранилища траншеи,глубиной ниже дна хвостохранилища на 3-5 м, шириной 1,5-2 м, с последующим выкапыванием донных отложений со дна хвостохранилища канцерогенных веществ, которые транспортируют и складируют в отработанных и заброшенных шахтах на глубину прежней добычи полезных ископаемых, а дно хвостохранилища засыпают абсорбирующими ирлитосодержащими глинами, создавая геохимический барьер для водных потоков со стороны хвостохранилища. 2 пр.

Способ включает внесение торфа в почвы с учетом их полной влагоемкости и оценку эффективности их рекультивации. На первом этапе определяют полную влагоемкость нарушенной почвы, например, весовым методом после достижения полного насыщения водой всех ее пор. На втором этапе отбирают пробы местного торфа не менее чем из трех торфяных разработок - пробы №1, №2 и №3 для определения пробы с максимальной активностью фермента дегидрогеназы как ключевого показателя восстановления плодородия почвы. На третьем этапе выбирают рациональную дозу торфа (пробы №1, №2 или №3) в виде соотношения торф : почва из полученных данных в зависимости от полной влагоемкости почвы. На четвертом этапе, после инкубирования почвы в течение 10 дней в контролируемых гидротермических условиях (влажность 70% от полной влагоемкости и температура 30°С), отбирают пробы нарушенной почвы без внесения торфа - проба №4, а также нарушенной почвы с внесением торфа (пробы №1, №2 или №3) - проба №5. Затем определяют активность дегидрогеназы отобранных проб, при этом об эффективности рекультивации нарушенной почвы посредством торфа судят по повышению активности дегидрогеназы пробы №5 относительно активности дегидрогеназы пробы №4. Способ позволяет сократить время, повысить точность и качество оценки эффективности рекультивации нарушенных почв с различной полной влагоемкостью и рационально использовать торф в условиях Крайнего Севера. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области экологии и почвоведения. Способ включает последовательное внесение местного торфа и водного раствора полученного из него гумата калия в количествах, зависящих от гранулометрического состава почв, а также посев и выращивание смеси травяно-злаковых растений. При этом на первом этапе определяют активность фермента дегидрогеназы ненарушенной почвы (контроль) - проба №1 и местных месторождений торфов - пробы №2, №3 и №4 для выбора пробы торфа с максимальной активностью дегидрогеназы. На втором этапе выбирают, используя методы планирования эксперимента, например метод насыщенного факторного плана, ряд доз торфа и водного раствора 0,125%-ного гумата калия, полученного из торфа, который выбран из проб №2, №3 и №4, и затем на третьем этапе готовят пробы нарушенной тундровой почвы с внесением торфа - серия проб №5, а также нарушенной тундровой почвы с последовательным внесением торфа и водного раствора гумата калия - серия проб №6. Подготовленные серии проб засевают смесью семян травяно-злаковых растений и инкубируют для выращивания растений в обоих сериях в течение 30 дней при дневном освещении в контролируемых гидротермических условиях (влажность 70% от полной влагоемкости и среднемесячной температуре, характерной для региона исследования). После этого на четвертом этапе определяют надземную биомассу смеси травяно-злаковых растений в каждой пробе обеих серий №5 и №6. При этом об эффективности предстоящей рекультивации нарушенных тундровых почв судят по превышению надземной биомассы смеси травяно-злаковых растений серии проб №6 относительно надземной биомассы смеси травяно-злаковых растений серии проб №5. Оптимальное соотношение грунта, торфа и гумата калия для рекультивации конкретного участка тундры назначают по результатам математической обработки, соответствующей выбранному методу планирования эксперимента, полученных данных испытаний по четвертому этапу - серии проб №5 и №6. Способ позволяет ускоренно восстановить плодородие почвы и нормализовать физиологические процессы в растениях. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу очистки почвы от нефти и нефтепродуктов. Целью изобретения является эффективная очистка почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами в количестве до 80 гкг почвы. Предлагаемый способ очистки и рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, включает внесение в почву сорбента, биопрепарата и дождевых червей, причем в качестве сорбента используют органоминеральный сорбент с суммарным объемом пор не менее 2,0 см3г, средним радиусом пор 200-2000 нм, пропитывают его 0,5-1 водным раствором биопрепарата, вносят в почву в количестве 0,1-0,2 кг на 1 кг почвы, выдерживают не менее трех недель, после чего вводят компостных червей E. Fetida в количестве не менее 10 особей на 1 кг почвы и выдерживают в течение 20 недель при температуре не ниже 5°С, при влажности почвы не менее 60. 1 табл., 10 пр.

Наверх