Фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов

 

Изобретение относится к области биологической очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами. Фиторемедиационный способ включает засев почвы семенами растений из семейств сложноцветных, бобовых и злаковых в соотношении 1:1:1 в количестве 1,50-22,90 млн.шт./га с последующим многократным скашиванием их на стадии вегетационного периода, высушиванием и удалением с поверхности почв. Фиторемедиационный способ очистки почв является экологически чистым и позволяет существенно снизить содержание тяжелых металлов в загрязненных почвах. 1 табл.

Изобретение относится к области биологической очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами.

Для очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами, используются физические, химические и биологические способы. Используются такие приемы, как физическая адсорбция загрязненных веществ почвами (Орлов Д.С., Василевская В.Д. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв // Почвоведение. - 1992. - №6. - С.36-38), добавление сорбентов-мелиорантов (Кандыба Е.В., Фатеева А.М. Биологические препараты и почвенное плодородие // Агрохимический вестник. - 1997. - №2. - С. 7-9), удаление верхнего слоя почвы и замена его другим (Гришина А.В., Иванова В.Ф. Транслокация тяжелых металлов и приемы детоксикации почв // Агрохимический вестник. - 1997. - №3. - С. 36-41, Кирейчева Л.В., Глазунова И.В. Методы детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами // Почвоведение. - 1995. - №7. - С.892-896), внесение извести, цеолитов и органических удобрений (Графская Г.А., Величко В.А. Эффективность мелиорантов на загрязненных тяжелыми металлами почвах // Химия в сельском хозяйстве. - 1998. - №1. - С. 37-38, Дабахов М.В., Соловьев Г.А., Егоров B.C. Влияние агрохимических средств на подвижность свинца и кадмия в лесной светло-серой почве и поступление их в растения // Агрохимия. - 1998. - №8. - С.54-59).

Общим недостатком приведенных методов очистки почв от тяжелых металлов является то, что они оказывают существенное влияние не только на физико-химические показатели почвы, например кислотность почвенного раствора, но и приводят к аккумуляции тяжелых металлов в ней (Графская Г.А., Величко В.А. Эффективность мелиорантов на загрязненных тяжелыми металлами почвах // Химия в сельском хозяйстве. - 1998. - №1. - С.37-38).

Известно, что некоторые растения способны аккумулировать тяжелые металлы (Гравель И.В., Яковлева Г.П., Петров Н.В., Листов С.А. Содержание тяжелых металлов в некоторых видах лекарственных растений Алтайского края // Раст. ресурсы. - 1994. - Т.30. - Вып.1-2. - С.101-108).

Технический результат заключается в уменьшении содержания тяжелых металлов в почвах, загрязненных ими.

Сущность изобретения заключается в том, что в фиторемедиационном способе очистки почв от тяжелых металлов почву засевают семенами растений из семейств сложноцветных, бобовых и злаковых в соотношении 1:1:1 в количестве 1,50-22,90 млн.шт./га с последующим многократным скашиванием их на стадии вегетационного периода, высушиванием и удалением с поверхности почв.

Предлагаемый фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов основан на различной аккумуляционной способности надземных частей растений к этим металлам. Высевают семяна растений из семейства сложноцветных: тысячелистника обыкновенного Achillea millefolium L, одуванчика лекарственного Taraxacum officinale Wigg., полыни горькой Artemisia absihthium L. и бодяка полевого Cirsium arvense (L.) Scop., из семейства бобовых: клевера лугового Trifolium pratense L. и семейства злаковых: мятлика лугового Poa pratensis L.

Способ осуществляют следующим образом. На почвах, загрязненных тяжелыми металлами, высевают семена растений из семейств сложноцветных, бобовых и злаковых в соотношении 1:1:1 в количестве 1,50-22,90 млн.шт. на 1 га (для обеспечения более эффективной очистки), затем растения скашивают в период бурного роста (на стадии вегетации), высушивают и удаляют с поверхности почвы. Эту процедуру повторяют периодически по мере отрастания надземных частей растений. Утилизировать надземные части растений можно двумя способами: помещать в компостные ямы (в результате перегноя можно получать органическое удобрение, богатое микроэлементами) либо сжигать и получать минеральное удобрение, богатое микроэлементами. Полученные органические и минеральные удобрения могут быть успешно использованы на почвах, испытывающих дефицит в микроэлементах.

За весь вегетационный период надземные части этих растений способны аккумулировать значительное количество тяжелых металлов.

С учетом того что в надземных частях травянистых растений содержится в среднем от 77 до 79% воды, а урожай зеленой массы колеблется от 600 до 1000 ц/га, можно рассчитать количество тяжелых металлов, аккумулируемых надземной частью растений с 1 км² почвы при выращивании данных видов растений на различных типах почв и в различных условиях (таблица).

Многократное скашивание надземной части растений проводят в период их цветения. Изученные растения семейства сложноцветных, бобовых и злаковых обладают высокой аккумуляционной способностью на слабокислых, нейтральных и слабощелочных почвах. На пойменных луговых почвах, газонах и скверах для очистки их от тяжелых металлов лучше засевать многолетние травянистые растения клевер луговой и мятлик луговой.

По сравнению с известными способами предлагаемый способ очистки почв от тяжелых металлов является экологически чистым и позволяет существенно снизить содержание этих металлов в загрязненных почвах.

Формула изобретения

Фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов, отличающийся тем, что почву засевают семенами растений из семейств сложноцветных, бобовых и злаковых в соотношении 1:1:1 в количестве 1,50-22,90 млн. шт./га с последующим многократным скашиванием их на стадии вегетационного периода, высушиванием и удалением с поверхности почв.