Способ биологической рекультивации почв

Способ биологической рекультивации почв заключается в нанесении измельченной глины, согласно изобретению, глина предварительно анализируется на токсичность, и по ее результатам глинистый отход равномерно смешивают с торфо-песчаной смесью в пропорции (40-60):(60-40)%, минеральными удобрениями и семенами многолетних морозостойких трав, например райграсом, и наносят на поверхность слоем от 8 до 10 см на планируемую осушенную территорию после схода снежного покрова весной. В качестве глины используются серые плотные с прослоями песчаников верхнекотлинской подсвиты. При использовании данного способа используют экологический чистый отход землеройных работ при прокладке глубокозалегаемых тоннелей метрополитена, что понижает затраты на проведения биологического этапа рекультивации, а также повышает защитные свойства рекультивируемых поверхностей от физического воздействия и создает устойчивый плодородный слой почвы. 4 табл.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к рекультивации почв, повышению ее плодородия и использовании в целях благоустройства городских насаждений.

Известен способ рекультивации загрязненных земель (патент РФ №2329882, опубл. 27.07.2008 г.), в основе которого лежит последовательное покрытие загрязненной токсичными веществами площадки слоями - сначала цеолитсодержащей породой, затем карбонатной глиной, смесью почвы с полиакриламидным полимером АК-639 марки В-415К в объемном соотношении 100:1, а также слоем почвы. Последующее залужение поверхности проводят с использованием корневищных многолетних трав костреца и пырея в весовом соотношении семян 1:1 и нормой высева 20 кг/га.

Недостатками данного способа является многостадийность процесса, отсутствие расшифровки состава почвы, а также использование искусственных полимеров.

Известен способ рекультивации отвалов цементного производства (патент РФ №2338355, опубл. 20.11.2008 г.), заключающийся во внесении в качестве органического удобрения сапропеля, смешанного с семенами трав в количестве 25-30 т/га и запахиванием его на глубину 4-6 см.

Недостатками данного способа является недостаточная глубина плодородного слоя для возможности использования его в сельскохозяйственных целях и выращивания культур с развитой корневой структурой.

Известен способ биологической рекультивации нарушенных вечномерзлых почв (патент РФ №2599836, опубл. 20.10.2016 г.) заключается в равномерном нанесении предварительно заготовленного органоминерального грунта слоем не менее 10 см, затем последовательно вносят необходимое количество извести и минеральных удобрений, формируя слой растительного грунта; далее слой растительного грунта планируют, прикатывают и производят посев травосмеси и прикатывают, при этом состав грунта и травосмесь выбирают в зависимости от типа рекультивируемой почвы, а семена высевают сразу после внесения в грунт извести и минеральных удобрений.

Недостатком данного способа является высокая трудоемкость способа, многостадийность способа и продолжительный срок получения результатов.

Известен способ биологической рекультивации техногенно-нарушенных земель (патент РФ №2512171, опубл. 10.04.2014), включающий посев многолетних трав с внесением минеральных удобрений, заключающийся в том, что на грунт слоем до 1 см рассыпают вермикулитовый субстрат с гранулами до 2-4 мм и pH от 6,5 до 7,2, по поверхности субстрата высевают семена трав и производят их полив водным раствором минеральных удобрений, затем поверхность субстрата укрывают полимерной пленкой, которую удаляют на 5-7-й день.

Недостатком данного способа является трудоемкость способа и сложность изготовления вермикулитового субстрата.

Известен способ повышения плодородия песчаных почв (патент РФ №2265980, опубл. 20.12.2005 г.), принятый за прототип, который включает внесение и запахивание глины, содержащей 30-31% илистых частиц в почву в количестве 25-50 т/га. Перед внесением и запахиванием глины в почву ее измельчают. Внесение и запахивание глины осуществляют осенью.

Недостатком данного способа является многостадийность процесса, продолжительный срок получения результатов и отсутствие информации о составе предполагаемой к использованию почвы.

Техническим результатом изобретения является минимизация временных и ресурсных затрат на проведение работ по биологической рекультивации почвы и использование доступных компонентов почвы для условий городской среды.

Технический результат достигается тем, что глина предварительно анализируется на токсичность, и по ее результатам глинистый отход равномерно смешивают с торфо-песчаной смесью в пропорции (40-60):(60-40)%, минеральными удобрениями и семенами многолетних морозостойких трав, например райграс, и наносится на поверхность слоем мощностью от 8 до 10 см на планируемую осушенную территорию после схода снежного покрова весной.

Способ осуществляется следующим образом.

Используемая в предложенном способе глина является глинистым отходом землеройных работ при прокладке тоннелей метрополитена. Первоначально с использованием шнекового конвейера происходит разработка глинистого отхода, расположенного в нижней части камеры породоразрушающего органа. Шнековый конвейер сопряжен с удлиняющимся по мере проходки ленточным транспортером, с помощью которого разработанный глинистый отход выдается на поверхность.

В дальнейшем отход проверяется по существующим методикам на токсичность (химический состав, гранулометрический анализ, биотестирование). Если глинистый отход относится к I-IV классам опасности (от чрезвычайно опасных веществ до малоопасных веществ), отход не может использоваться в целях биологического этапа рекультивации и направляется на хранение в отвалы. Если глинистый отход соответствует V классу опасности (практически неопасный), его смешивают с торфо-песчаной смесью в пропорции (40-60):(60-40)%, минеральными удобрениями и семенами многолетних морозостойких трав на специальной площадке.

Торфо-песчаная смесь используется следующего состава: торф низовой и верховой - 60%, песок - 40%. Добавление минеральных удобрений осуществлялось в следующем соотношении: N - 350 мг/кг, P2O5 - 400 мг/кг, K2O - 500 мг/кг. В качестве тест-культуры была выбрана газонная трава "райграс". Смешивание осуществляется фрезами и проводится непосредственно перед проведением биологического этапа рекультивации. Полученная смесь поставляется к площадке, предназначенной для биологической рекультивации автомобильным транспортом.

Смесь наносится на разровненную и уплотненную поверхность слоем мощностью от 8 до 10 см с использованием специальных разбрасывателей. Нанесение осуществляется сразу после схода снежного покрова весной (при переходе температур через +5°C). В дальнейшем производят регулярный полив посевов водой.

Особенностью способа является, что предлагается к использованию в целях биологической рекультивации основной отход землеройных работ при прокладке тоннелей метрополитена г. Санкт-Петербурга глубокого заложения. Им являются глины верхнекотлинской подсвиты. Верхнекотлинская подсвита представлена глинами развитыми на обширной территории. Глины - серые, плотные, с прослоями песчаников. Глубина залегания, увеличиваясь в южном направлении, достигает 50 м.

Способ поясняется следующими примерами.

Первоначально было осуществлено взятие проб глинистого отхода из трех точек - мест прокладки строящихся тоннелей метрополитена г. Санкт-Петербурга.

Исследование химического состава проб производилось при помощи волнового рентгено-флуоресцентного спектрометра XRF-1800 Shimadzu, анализ гранулометрического состава методом дифракции лазерного излучения проводился при помощи лазерного анализатора размеров частиц LA-950V2 Horiba. Для установления токсичности отхода использовалась методика определения по изменению оптической плотности культуры водоросли хлорелла.

Исследования проводились в аккредитованном ЦКП Горного университета, г. Санкт-Петербург.

Результаты лабораторных анализов всех проб представлены в таблицах 1, 2, 3.

Данный отход имеет V класс опасности и может быть использован в целях благоустройства городских насаждений, например, для озеленения территории рядом со строительной площадкой.

В дальнейшем глинистый отход доставлялся на поверхность шнековым конвейером и смешивался в различных пропорциях с торфо-песчаной смесью. Торфо-песчаная смесь использовалась следующего состава: торф низовой и верховой - 60%, песок - 40%.

В смесь были добавлены минеральные удобрения в следующем соотношении: N - 350 мг/кг, P2O5 - 400 мг/кг, K2O - 500 мг/кг и газонная трава.

В качестве тест-культуры была выбрана газонная травяная смесь следующего состава:

- Райграс многолетний «Генриетта», 30%,

- Райграс многолетний «Ромео», 30%,

- Райграс многолетний «Фенси», 30%,

- Райграс многолетний «Роудраннер», 10%.

Райграс хорошо переносит температуры ниже минус 15°C без наличия снежного покрова, не требует частого полива и внесения дополнительных удобрений. Продолжительность жизни составляет 3-5 лет.

Смешивание осуществлялось механизированным способом непосредственно перед проведением биологического этапа рекультивации. Полученная смесь транспортировалась к площадке, предназначенной для биологической рекультивации автомобильным транспортом.

Приготовленные смеси различных составов наносились на разровненную и уплотненную поверхность площадью 30×30 см слоем мощностью от 8 до 10 см ручным способом. Нанесение осуществляется сразу после схода снежного покрова весной (при переходе температур через +5°C). В дальнейшем производят регулярный полив посевов водой.

Для оценки плодородности предложенной почвенной смеси для использования ее на биологическом этапе рекультивации, был поставлены эксперименты, целью которого является установление оптимального соотношения отход/почва. Оптимальное соотношение определяется показателями всхожести, роста, выживаемостью, цветом высеваемой тест-культуры (Таблица 4).

В таблице 4 представлены значения биопродуктивности различных составов для биологической рекультивации почв:

Из таблицы 4 видно, что оптимальным соотношением компонентов для получения наибольшей биопродуктивностью обладают составы №3, 4 смеси. Дальнейшее увеличение толщины слоя растительного грунта не дает существенной прибавки во всхожести и процесса произрастания растений.

При использовании данного способа биологической рекультивации почв используется экологический чистый отход землеройных работ при прокладке глубокозалегаемых тоннелей метрополитена, что значительно понижает затраты на проведения биологического этапа рекультивации и благоустройства городских насаждений, а также повышает защитные свойства рекультивируемых поверхностей от физического воздействия (водной и ветровой эрозии) и создает устойчивый плодородный слой почвы.

Способ биологической рекультивации почв, включающий нанесение измельченной глины, отличающийся тем, что глина предварительно анализируется на токсичность, и по ее результатам глинистый отход равномерно смешивают с торфо-песчаной смесью в пропорции (40-60):(60-40)%, минеральными удобрениями и семенами многолетних морозостойких трав, например райграс, и наносится на поверхность слоем от 8 до 10 см на планируемую осушенную территорию после схода снежного покрова весной.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к садоводству. Способ включает закладку плантации, подбор культур к посадке и посадку ягодной культуры с заветренной стороны в местах с повышенным накоплением снежного покрова.
Изобретение относится к области лесного хозяйства. Согласно предложенному способу очистки охранной зоны магистральных трубопроводов и площадочных объектов от древесно-кустарниковой растительности удаляют древесно-кустарниковую растительность комбинированным способом, включающим механическую очистку и химическую обработку гербицидами.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение для улучшения деградированных пастбищ. Способ включает рыхление дернины, подсев трав и полукустарников - улучшателей, обладающих виолентностью и патиентностью: волоснеца гигантского (Elymus giganteas Vahl.), житняков (Agropyron desertorum (Fisch.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а также к мелиорации агроландшафтов. В способе устанавливают глубину корневой системы h многолетней культуры на минеральных почвах.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при возделывании озимой пшеницы, солома которой используется в качестве грубого корма для жвачных животных или как компонент для сложного рациона.
Способ устройства кротового дренажа на осушаемых землях относится к области сельского хозяйства. На осушаемых землях поперек направления трубчатого дренажа устраивают кротовые дрены.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам нарезки кротовин на осушаемых дренажем сельскохозяйственных землях. На дренируемых землях поперек направления трубчатого дренажа нарезают кротовины, выделяют придренные участки трубчатого дренажа шириной от 4 до 6 глубин заложения трубчатых дрен и в момент нарезки кротовин в пределах выделенных придренных участков в полость кротовых дрен подают мелкодисперсный порошок серного колчедана в норме от 40 до 60 г/м.

Способ мелиорации солонцов нейтрального типа засоления включает внесение мелиоранта-коагулятора, представляющего твердый осадок водопроводных очистных сооружений, и заделывание его в почву.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют посев культуры с высокими аллелопатическими свойствами.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ, включающий посевы бобовых трав многолетнего производственного использования и полосной посев озимых злаковых зерновых культур, например озимой ржи, в механически разрушенную дернину многолетних бобовых посевов и внесение удобрений.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а конкретно к сооружениям для контроля за состоянием грунтовых вод при поливе животноводческими стоками в зоне функционирования индустриального животноводства. Способ включает проведение экологического мониторинга подземных вод при применении сточных вод при орошении дождевальными машинами массивов с выращиванием многолетних трав. Способ включает поля орошения по утилизации навозосодержащих стоков в сложившейся схеме полива. Для этого устраивают наблюдательные гидрорежимные скважины по каждому отдельному полю на границе со стороны расположения открытого замкнутого коллектора и притока в него дренажной воды. Причем измерение проводят в створе на границе водоносного горизонта, неоднородности покрова почвы и рельефа. При исследовании подземных вод пробы отбирают два раза - до поливного сезона и после поливного сезона. При этом исследования отобранных проб проводят в агрохимической лаборатории аналитическим анализом по определению химического состава водоносного горизонта, измеряют значения биохимических показателей pH, NH4, Nорг, P2O5, K2O, Ca, Mg, Na, C1, SO4, сумму подвижного калия, фосфора и азота нитратов. По результатам биохимического анализа до полива и после полива отобранных проб водоносного горизонта по каждой режимной скважине судят об экологической безопасности утилизации животноводческих стоков по содержанию биогенных элементов. При этом измерение уровня и значения биохимических показателей водоносного горизонта выполняют на режимных скважинах, верх трубы которых размещают выше поверхности земли, и помещают трубы вовнутрь металлического кожуха в виде трубы с крышкой. Способ позволяет оценить степень загрязнения грунтовых вод по каждому створу от применения жидкого навоза предприятий индустриального животноводства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Способ включает расстилку пленки на почве, посев семян через отверстия, проделываемые в пленке, в гнездо с одновременной заделкой краев пленки почвой, нарезку поливной борозды и мульчирование. Мульчирование проводят непосредственно в гнездо после укладки семян с закрытием отверстий пленки мульчей. При заделывании пленки предотвращают ее механические прорези и засыпание землей. Пленку не снимают и убирают вместе с выращенным кустом хлопчатника. Кроме того, в зависимости от изменения рельефа участка и влажности почвы, а также в зависимости от способа уборки урожая (ручная или механизированная) изменяют схему посева и расстояние между гнездами. Изобретение позволит повысить урожайность культуры и ускорить процесс созревания хлопчатника при сокращении времени вегетационного периода. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к мелиорации почв, в частности к составам и способам рекультивации почв, нарушенных в процессе сельскохозяйственной деятельности. Способ рекультивации нарушенных сельскохозяйственных земель включает внесение гуминоминерального мелиоранта, равномерное внесение по поверхности почвы оптимальной дозы композиции из влагосорбентов, затем проводится обработка почвы способом плантажной вспашки. Рассчитывают оптимальную дозу композиции из влагосорбентов по формуле Qcл = 05⋅S⋅H, где Qсл – доза внесения композиции из влагосорбентов, кг, S - площадь нарушенного участка, м2, 05 - эмпирический коэффициент; Н - мощность нарушенного слоя почвы, м. Использование изобретения позволяет снизить экономические затраты на покупку, перевозку и технологию внесения композиции из влагосорбентов в нарушенные сельскохозяйственные земли при получении экологически чистой продукции. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к земледелию, и может найти применение при возделывании полевых культур, используемых на зеленое удобрение без химических средств. Способ заключается в том, что сидеральные культуры высевают чередующимися рядами, поливают их минеральной водой, скашивают и запахивают. При этом после уборки гречихи высевают пожнивно клевер александрийский широкорядно. Весной между рядами подсевают амарант. В фазу бутонизации бобового компонента однолетнего клевера надземную биомассу обеих культур скашивают и орошают минеральной водой Нальчик в дозе 200-250 л/га. После подсушивания запахивают в почву. Изобретение позволяет без применения химических средств получить экологически безопасную продукцию сельскохозяйственных культур и повысить их урожайность. 1 табл., 2 пр.

Способ включает предпосевную полосную обработку дернины дисковыми фрезами и одновременно разбросной высев удобрений по оси обработанной полосы, шириной разброса не более 1/3 от ширины обработанной полосы, с последующим выравниванием поверхности почвы в полосах. Сошниками создается уплотненное посевное ложе по оси обработанной полосы и осуществляется рядовой высев семян трав на 1…2 см выше глубины внесения удобрений. Далее проводится послепосевное прикатывание почвы в полосах. Сеялка полосного посева семян трав в дернину содержит раму 1, на которой расположены опорно-приводные колеса 2, фрезерная секция 3, имеющая механизм регулировки глубины обработки и закрытая кожухом 4, на выходных валах которой установлены рабочие органы в виде дисков 5 с Г-образными ножами 6, бункера для семян 7 и удобрений 8 с высевающими аппаратами и их приводом, семя- 9 и тукопроводы 10, туконаправители 11 и прикатывающие катки 12. Под защитным кожухом 4 позади фрезерного барабана и по оси обработанной полосы расположены туконаправители 11, регулируемые по высоте относительно кожуха 4 и связанные тукопроводами 10 с бункером для удобрений 8. Защитный кожух 4 имеет выравниватели поверхности почвы 13 в полосах и на нем шарнирно закреплен брус крепления 14, на котором по оси обработанной полосы, между кожухом 4 и прикатывающими катками 12 на прицепах пружин кручения 15 расположены сошники 16, связанные семяпроводами 9 с бункером для семян 7. Для создания необходимой толщины прослойки почвы между семенами и туками посредством изменения положения туконаправителей относительно защитного кожуха устанавливается необходимая глубина высева туков. Грубая регулировка установочной глубины посева семян трав осуществляется изменением положения по высоте катка относительно бруса крепления, точная - поворотом прицепа пружины в месте ее крепления. Изобретение позволит повысить качество посева семян в дернину. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для изоляции поверхностей хвостохранилищ, слагающихся из токсичных отходов, с целью восстановления нарушенных земель. Способ включает проведение в первый год технического этапа рекультивации путем создания изоляционного дренажного слоя, нанесение искусственного субстрата, а на второй год после усадки искусственно-созданного грунта проводят биологический этап рекультивации, производят подсыпку искусственного субстрата и посев семян травосмеси многолетних низовых злаков. На техническом этапе формируют песчано-гравийную прослойку, затем укладывают геосинтетический материал, наносят искусственно-созданный субстрат, изготовленный из плодородного грунта, включающий сапропель, активный ил и старику, а биологический этап рекультивации осуществляют посевом семян травосмеси многолетних низовых злаков и вносят природную древесную мульчу методом гидропосева. Способ рекультивации хвостохранилищ помогает минимизировать ресурсные затраты на проведение работ и высокую эффективность данного способа, которая подтверждена результатами пылевых и лабораторных исследований. 1 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к способу одновременного дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов и сева и устройству для его осуществления. Изобретением предусмотрены операции по формированию оптимальных доз агрохимикатов, на основании мультиспектральных изображений, по которым уточняют параметры математических моделей, оценивают величину урожая и содержание элементов минерального питания в почве. Далее оценки сравнивают с оптимальными значениями и полученную разность вносят перед посевом на каждом элементарном участке поля, а культуры высевают по полученным оптимальным значениям норм высева. По числу объемных дозаторов агрохимикатов в устройство введены дополнительные объемные дозаторы семян, соединенные семенопроводами с трубопроводами подачи агрохимикатов, а также управляемые поворотные заслонки, перед которыми в семенопороводах установлены оптические счетчики семян. Кроме того, в устройство введены блок определения оптимальных доз внесения агрохимикатов и норм высева, а также регуляторы норм высева семян. Таким решением обеспечивается повышение урожайности сельскохозяйственных культур. 2 н.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает нарезку траншей или ям во вневегетационный период и внесение в них органических удобрений. При этом на дно траншеи вносят древесный уголь и присыпают землей, на которую вместо жидких органических удобрений вносят твердые органические удобрения – солому, стебли растений, опавшие листья, там же размещают аккумуляторы тепла в виде пластиковых бутылок с водой или камней. Способ обеспечивает повышение плодородия почвы путем сохранения влаги. 1 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает безотвальную, почвозащитную обработку почвы рыхлителем на глубину 70 см и внесение 80 тонн/га навоза под основную обработку в травянозернопропашном севообороте. При этом глубину и направление обработки почвы определяют на основании топографической съемки поля, с помощью которой устанавливают глубину понижений и удельную водосборную площадь местности, после чего поля разбивают по следующим признакам: 1-я категория - с удельной водосборной площадью 1:3 и 2-я категория - с удельной водосборной площадью 1:5-7. В нижней части поля 2-й категории выполняют нерабочий сбросной канал. Затем на полях 1-й категории проводят чизелевание на 40-45 см поперек уклона местности без сброса воды, а на полях 2-й категории проводят глубокое безотвальное, почвозащитное рыхление на 60-70 см вдоль уклона с не более чем 50%-ным сбросом воды. Причем для продления последействия глубоких обработок почвы вносят на каждый гектар подтопляемой площади по 80-100 тонн органического удобрения – навоза. Способ обеспечивает повышение плодородия гидроморфных почв Правобережья реки Кубань. 1 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют основную обработку почвы и мульчирование верхнего слоя пожнивными и растительными остатками предшественника. Производят предпосевную обработку почвы и посев семян растений на глубину 0,02-0,05 м с шириной междурядий до 0,3 м. На первый год возделывания сафлора осуществляют основную глубокую обработку почвы на глубину 0,32-0,35 м и мульчирование верхнего слоя пожнивными и растительными остатками предшественника на глубину 0,15-0,20 м, которое выполняют за один проход посредством энергоэффективного чизельно-отвального орудия. На поверхность обработанного поля в виде мульчирующего слоя вносят удобрение-мелиорант на основе переработанного и высушенного до сыпучего состояния илового осадка сточных вод в дозе 5-20 т/га. На второй год возделывания сафлора в качестве основной обработки почвы выполняют двукратное дискование вдоль и поперек поля без заделки удобрения-мелиоранта. Посев семян растений производят весной при достижении в слое почвы до 0,10 м температур 6-8°С. Обеспечивается повышение урожайности сафлора при возделывании его два года и более подряд на одном месте при снижении энерго- и ресурсозатрат.

Способ биологической рекультивации почв заключается в нанесении измельченной глины, согласно изобретению, глина предварительно анализируется на токсичность, и по ее результатам глинистый отход равномерно смешивают с торфо-песчаной смесью в пропорции :, минеральными удобрениями и семенами многолетних морозостойких трав, например райграсом, и наносят на поверхность слоем от 8 до 10 см на планируемую осушенную территорию после схода снежного покрова весной. В качестве глины используются серые плотные с прослоями песчаников верхнекотлинской подсвиты. При использовании данного способа используют экологический чистый отход землеройных работ при прокладке глубокозалегаемых тоннелей метрополитена, что понижает затраты на проведения биологического этапа рекультивации, а также повышает защитные свойства рекультивируемых поверхностей от физического воздействия и создает устойчивый плодородный слой почвы. 4 табл.

Наверх