×
20.09.2013
216.012.6a9d

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области сельского хозяйства и рекультивации. В способе используют побуждающее вещество, в качестве которого используют органоминеральный компост, который готовят путем смешивания фосфогипса, суперфосфата простого и перегноя КРС, при следующем их соотношении в зависимости от уровня концентрации щелочных металлов, мас.%: фосфогипс - 10,0-15,0, суперфосфат простой - 0,8-1,0, перегной КРС - остальное. Компост вносят в почву однократно на 4-5 лет в дозе 100-110 т/га с содержанием в нем органического вещества до 20% и с pH 6,0-6,5, способной снизить щелочность черноземной почвы до 7,2-7,8, с последующей заделкой компоста культиватором на глубину до 20-25 см. Способ позволяет упростить и сократить процесс рекультивации, повысить эффективность очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами. 1 пр.
Основные результаты: Способ очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами, включающий использование побуждающего вещества, отличающийся тем, что в качестве побуждающего вещества используют органоминеральный компост, который готовят путем смешивания фосфогипса, суперфосфата простого и перегноя КРС, при следующем их соотношении в зависимости от уровня концентрации щелочных металлов, мас.%: и вносят в почву однократно на 4-5 лет в дозе 100-110 т/га с содержанием в нем органического вещества до 20% и с pH 6,0-6,5, способной снизить щелочность черноземной почвы до 7,2-7,8, с последующей заделкой его культиватором на глубину до 20-25 см.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в области экологии окружающей среды для очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами.

Известен способ очистки почв от тяжелых металлов (патент РФ №2007146036, кл. A01B 79/02, дата публикации: 27.08.2009), включающий выращивание растений фитомелиорантов на загрязненных почвах с последующим их удалением, где в качестве растения - фитомелиоранта используют сафлор. Семена сафлора высевают в загрязненную почву из расчета 20-22 кг/га, доводят взрослые растения до фазы окончания цветения и начала отмирания нижних листьев, после чего фитомелиорант полностью удаляют из почвы.

Недостатком указанного способа является его незаконченность в плане последующего использования загрязненных тяжелыми металлами растений.

Также известен способ биологической очистки почв от тяжелых металлов (патент РФ №2007113409, кл. A01B 79/02, дата публикации: 10.01.2009), в котором высевают семена одуванчика лекарственного в количестве 1,95-24,3 млн. штук на га. Затем скашивают и удаляют зеленую массу до формирования цветоносных побегов.

Данный способ также не эффективен со стороны полной очистки от загрязнения подвижными формами тяжелых металлов, так как не предлагается дальнейшее использование или утилизация загрязненной фитомассы одуванчика лекарственного.

Известен способ очистки почвы от тяжелых металлов (патент РФ №2005110509, кл. B09C 1/10, дата публикации: 10.12.2007, прототип), включающий использование побуждающего вещества - закислителя почвы и основанный на выращивании культурных растений-аккумуляторов на рекультивированных почвах с соблюдением агротехники к возделываемой культуре, сбор частей растений-аккумуляторов, в которых накоплен тяжелый металл. Дополнительно выращивают растения, выделяющие подкисляющие вещества в почву, а через электроды, размещенные в прикорневой зоне растений-аккумуляторов или подсоединенные к ним самим, подают положительный и/или отрицательный потенциал от 1 до 1000 В.

Недостатком способа является сложность и длительность процесса, поскольку дополнительно выращивают растения, выделяющие в почву подкисляющие вещества, а к самим растениям аккумуляторам подсоединяют электроды для подачи положительного и/или отрицательного потенциала. В связи с этим данный способ весьма трудоемкий и энергетически затратный.

Техническим результатом является упрощение и сокращение процесса, а также повышение эффективности очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами, путем связывания их подвижных форм в органоминеральные комплексы, недоступные для растений, а также снижение трудозатрат и энергоемкости.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами, включающем использование побуждающего вещества, согласно изобретению, в качестве побуждающего вещества используют органоминеральный компост, который готовят путем смешивания фосфогипса, суперфосфата простого и перегноя КРС, при следующем их соотношении в зависимости от уровня концентрации щелочных металлов, мас.%:

фосфогипс - 10,0-15,0,

суперфосфат простой - 0,8-1,0,

перегной КРС - остальное,

и вносят в почву однократно на 4-5 лет в дозе 100-110 т/га с содержанием в нем органического вещества до 20% и с pH 6,0-6,5, способной снизить щелочность черноземной почвы до 7,2-7,8, с последующей заделкой его культиватором на глубину до 20-25 см.

Новизна заявленного способа обусловлена тем, что используемый органоминеральный компост (органические вещества и полуторные окислы) позволяет за год существенно снизить содержание подвижных форм тяжелых металлов (Co, Mn, Cu, Cd, Ni, Pb, Zn) на 60-70% и больше при переводе их в труднодоступные для растений с малыми трудо- и экономическими затратами.

Использование органоминерального компоста при указанном соотношении его составляющих позволяет снизить подвижность элементов при консервации их в органоминеральные комплексы и соли металлов при одновременном снижении потерь азота.

Внесение органоминерального компоста способствует повышению в почве содержания органического вещества и некоторому снижению щелочности почвенной среды, что является важным условием перехода тяжелых металлов в труднодоступные для растений соединения.

Технический результат достигается только при сочетании заявленных признаков, что позволяет за короткий срок снизить загрязнение черноземных почв легкоусвояемыми формами тяжелых металлов при снижении их подвижности на 60-70% и больше, а следовательно, снизить их поступление в сельскохозяйственную продукцию.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое решение, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Способ осуществляется следующим образом:

Для очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами, в качестве побуждающего вещества используют органоминеральный компост, который готовят путем смешивания фосфогипса, суперфосфата простого и перегноя КРС, при следующем их соотношении в зависимости от уровня концентрации щелочных металлов, мас.%: фосфогипс - 10,0-15,0, суперфосфат простой - 0,8-1,0, перегной КРС - остальное, и вносят в почву однократно на 4-5 лет в дозе 100-110 т/га с содержанием в нем органического вещества до 20% и с pH 6,0-6,5, способной снизить щелочность черноземной почвы до 7,2-7,8, с последующей заделкой его культиватором на глубину до 20-25 см.

Соотношение предлагаемых компонентов (фосфогипса и суперфосфата простого) обусловлено созданием оптимальной среды компоста (pH 6,0-6,5), способного при внесении его в рекультивируемую почву перевести легкоусвояемые формы тяжелых металлов в труднодоступные для растений при снижении щелочности почвы с 7,8-9,2 до 7,2-7,8.

Увеличение в составе предлагаемого компоста содержания фосфогипса от 10 до 15% по массе обусловлено более высокой pH почвы (от 7,8-8,2 до 9,0-9,2). При содержании фосфогипса >15 масс.% pH компоста снижается и составляет <6,0, что может привести к повышению кислотности рекультивируемой почвы, а следовательно, повысить в ней подвижность тяжелых металлов; содержание фосфогипса <10 масс.%, наоборот, недостаточно для образования компоста с pH от 6,0 до 6,5, способного снизить щелочность черноземной почвы с 7,8-9,2 до 7,2-7,8.

Использование до 0,8-1,0% суперфосфата простого способствует дополнительному обогащению рекультивируемой почвы подвижным фосфором, а также связыванию азота и сокращению его потерь в компосте. Использование в компосте <0,8 масс.% суперфосфата недостаточно для обеспечения почвы и произрастающей на ней растительности фосфором, а 1,0 масс.% способен обеспечить почву фосфором с учетом его содержания в фосфогипсе.

Пример конкретного осуществления способа очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами

Исследования динамики тяжелых металлов в почвах агроландшафта проводились в ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района. Был обработан (при внесении органоминерального компоста) участок площадью 2 га после выкорчевки плодового сада. Исследования проводили с целью снижения уровня ПДК подвижных форм тяжелых металлов (Pb, Cd, Ni) в почвенном покрове.

Почва сада характеризуется следующими свойствами: содержание органического вещества в ней составило 3,5%, pH 7,8-8,2. Валовое содержание тяжелых металлов в загрязненной почве в начале опыта составило: свинца - 70,2 (2,19 ПДК), кадмия - 1,22 (2,44 ПДК), никеля - 188,9 мг/кг (2,22 ПДК); а содержание подвижных форм соответственно 13,6 (2,27 ПДК); 0,21 (2,10 ПДК) и 9,4 мг/кг (2,35 ПДК). Через год после внесения органоминерального компоста в дозе 100-110 т/га валовое содержание тяжелых металлов в почве несколько увеличилось и составило: Pb - 78,5, Cd - 1,26, Ni - 200,4 мг/кг; содержание подвижных форм снизилось и составило соответственно 4,5 (0,75 ПДК), 0,05 (0,50 ПДК) и 2,4 мг/кг (0,60 ПДК).

Через 4 года после внесения компоста содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве несколько увеличилось: Pb - до 5,4 (0,90 ПДК), Cd - 0,08 (0,80 ПДК), Ni - 3,6 мг/кг (0,90 ПДК). Следовательно, для поддержания пониженного уровня ПДК через 4-5 лет необходимо повторение внесения органоминерального компоста на загрязненной почве.

Снижение содержания подвижных форм тяжелых металлов обусловлено усилением сорбционного потенциала состава органоминерального комплекса. В результате проведения опыта содержание органического вещества в обрабатываемой, загрязненной тяжелыми металлами почве повысилось до 3,9%, а pH снизился до 7,2-7,8, что способствует связыванию подвижных форм тяжелых металлов в труднодоступные для растений соединения.

Полученные данные свидетельствуют о снижении содержания подвижных форм тяжелых металлов в черноземных почвах и, как следствие, снижении их поступления в растительный материал.

Способ очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами, включающий использование побуждающего вещества, отличающийся тем, что в качестве побуждающего вещества используют органоминеральный компост, который готовят путем смешивания фосфогипса, суперфосфата простого и перегноя КРС, при следующем их соотношении в зависимости от уровня концентрации щелочных металлов, мас.%: и вносят в почву однократно на 4-5 лет в дозе 100-110 т/га с содержанием в нем органического вещества до 20% и с pH 6,0-6,5, способной снизить щелочность черноземной почвы до 7,2-7,8, с последующей заделкой его культиватором на глубину до 20-25 см.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-13 of 13 items.
20.10.2015
№216.013.851a

Магнитный нанокомпозит и способ его получения

Изобретение относится к созданию магнитных нанокомпозитов и может быть использовано в радиоэлектронике, фотонике и наномедицине. Магнитный нанокомпозит имеет структуру «ядро-оболочка-матрица», где ядром являются наночастицы железа с подавляющим преобладанием железа в нульвалентном состоянии Fe...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565677
Дата охранного документа: 20.10.2015
13.01.2017
№217.015.8535

(перфтор-2-трихлорметилизопропил)акрилат и полимер на его основе

Изобретение относится к фторсодержащим эфирам акриловой кислоты, в частности к новому мономеру - (перфтор-2-трихлорметилизопропил)акрилату, и полученному из него полимеру - (перфтор-2-трихлорметилизопропил)акрилату, который наиболее эффективно может использоваться для изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603141
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.ca68

Способ сидерации токсических почв в севообороте

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение при снижении токсичности почв, загрязненных тяжелыми металлами. Осуществляют посев сидеральных культур в разные сроки и запашку их биомассы. После уборки озимых зерновых культур производят биоконверсию пожнивных остатков путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619982
Дата охранного документа: 22.05.2017
Showing 151-160 of 687 items.
27.06.2014
№216.012.d7d1

Сепарирующее устройство для отделения дисперсных частиц от газа

Изобретение относится к технике отделения дисперсных частиц от газов или паров с использованием гравитационно-инерционных или центробежных сил, создаваемых поворотом направления газового потока или пара, и может быть использовано в энергетике, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521027
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d893

Стенд для испытания редукторов

Изобретение относится к испытательной технике и может применяться, в частности, для испытания и исследования зубчатых передач и редукторов при их изготовлении или в процессе эксплуатации. Стенд содержит приводной синхронный двигатель, а в качестве нагрузки синхронный генератор, валы которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521221
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da13

Трехфазный инвертор с переменной структурой

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах бесперебойного электроснабжения для преобразования напряжений постоянного тока в трехфазную симметричную систему напряжений переменного тока. Технический результат заключается в обеспечении номинального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521605
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.daca

Стенд для исследования и испытания электроприводов

Изобретение относится к области электротехники, а именно к испытательной технике и электрооборудованию, в частности может быть использовано для испытания электроприводов с асинхронными двигателями. Стенд содержит программируемый контроллер с ПИД-регулятором, преобразователь частоты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521788
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db0f

Машина для шлифования семян моркови

Машина для шлифования семян моркови содержит шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, бункер- дозатор и выгрузной лоток. Шлифовальный барабан выполнен по периметру винтовым из секций в виде многогранников. Последние имеют грани в виде равносторонних...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521857
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.dbda

Наглядное пособие для демонстрации принципа работы одиночного стержневого молниеотвода

Изобретение относится к области образования и наглядных учебных пособий, в частности к наглядным пособиям для демонстрации принципа работы одиночного стержневого молниеотвода. Модель защищаемого объекта выполнена трехмерной. Модель зоны защиты выполнена в виде полого тонкостенного конуса с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522060
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.e167

Способ кормления цыплят

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к кормлению цыплят при клеточном содержании. Способ кормления цыплят включает скармливание корма, содержащего зерновую культуру. При этом цыплятам-бройлерам, начиная с 21 суток, в течение 12 дней скармливают корм, содержащий трикальцийфосфат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523489
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e168

Способ очистки растительных масел от восков

Изобретение относится к масложировой промышленности. Способ очистки растительных масел от восков предусматривает вымораживание масла с добавлением вспомогательных фильтровальных порошков. Далее масло выдерживают при низкой температуре и затем отделяют отработанный фильтровальный порошок с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523490
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e174

Способ посева озимых колосовых культур

Способ посева семян озимых колосовых включает предпосевную подготовку семян, для чего сначала отбирают всхожие семена. Затем семена увлажняют, доводя содержание влаги семян до 45…50% их массы. Семена далее выдерживают при температуре +4°…+6°C в течение 2,5…3 суток. Затем семена выдерживают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523502
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e29e

Устройство для приготовления лакокрасочной продукции

Изобретение относится к устройствам для приготовления продукции во встряхивающих, качающихся и вибрирующих устройствах и может быть применено в лакокрасочной промышленности. Устройство содержит снабженный амортизаторами, установленный с возможностью пространственного движения в трех взаимно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523804
Дата охранного документа: 27.07.2014
+ добавить свой РИД