RO127652A2 - Produs necontaminat obţinut pe soluri poluate cu anumite metale grele - Google Patents
Produs necontaminat obţinut pe soluri poluate cu anumite metale grele Download PDFInfo
- Publication number
- RO127652A2 RO127652A2 ROA201001337A RO201001337A RO127652A2 RO 127652 A2 RO127652 A2 RO 127652A2 RO A201001337 A ROA201001337 A RO A201001337A RO 201001337 A RO201001337 A RO 201001337A RO 127652 A2 RO127652 A2 RO 127652A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- heavy metals
- product obtained
- contaminated
- soils
- polluted
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title abstract description 9
- 241000878006 Miscanthus sinensis Species 0.000 claims abstract description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 18
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000005418 vegetable material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005562 Glyphosate Substances 0.000 description 1
- 241000878007 Miscanthus Species 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 241001426341 Polydactylus virginicus Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N glyphosate Chemical compound OC(=O)CNCP(O)(O)=O XDDAORKBJWWYJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940097068 glyphosate Drugs 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004162 soil erosion Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000001228 trophic effect Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Prezenta invenţie se referă la cultivareape soluri poluate cu metale grele, cum ar fi Cd şi/sau Pb, cu obţinerea unui material vegetal valoros, necontaminat.
Description
0;
| Produs necontaminat obținut pe soluri poluate cu anumite metale grele Constantin Horia Barbu, Bianca Petronela Pavel, Blanca - Georgiana Grama, Camelia Sand, ...... | ||
| Mihai Radu Pop | pRCIUL DE STAT PENTRU INVENJII $1 | Cerere de brevet de invenție I ÎNr. O/330 1 i οπβ',β-ο*ββ··®Β·α··ββΒΒβββββΒβ B | |
| I. Descriere | L Data depozit ...JJ JZJitIL | |
a) Titlul invenției:
Produs necontaminat obținut pe soluri poluate cu anumite metale grele
b) Precizarea domeniului tehnic la care se referă invenția
Invenția se referă la un produs necontaminat, obținut prin cultivarea unor plante pe solurile poluate cu plumb și/sau cadmiu ca urmare a activităților antropice (exploatarea minereurilor și/sau industria metalurgică). în România există foarte mari suprafețe de teren poluate cu Pb și/sau Cd, de exemplu zona Copșa Mică, unde concentrațiile maxime admise pentru aceste metale sunt depășite pe o suprafață de peste 100 km2 (figura 1) dar unde locuitorii practică o agricultură de subzistență, cultivând atât plante pentru consumul uman cât și furaje, cu consecința intrării acestor metale toxice în rețelele trofice având la capăt omul. Invenția este la intersecția între agricultură, protecția mediului și a sănătății umane și animale și energia verde.
c) Prezentarea stadiului tehnicii cunoscute
Deși pe plan mondial s-au încercat o multitudine de metode și tehnologii pentru decontaminarea acestor soluri poluate (Barbu și Sand, 2004), aplicarea lor pe scară largă este limitată datorită faptului că metalele grele nu pot fi degradate (cum este cazul compușilor organici), iar aplicarea metodelor clasice de decontaminare, cum ar fi decopertarea sau spălarea solului cu reactivi adecvați, costă foarte mult. O metodă de la care s-a așteptat mult, fitoextracția, respectiv extragerea metalelor grele (Pb, Cd) din sol cu ajutorul plantelor (hiper)acumulatoare cultivate prezintă două dezavantaje majore: 1. timpul foarte lung necesar pentru aducerea solurilor poluate la parametrii impuși de legislația în vigoare și 2. obținerea unor materiale vegetale încărcate cu metale grele, a căror depozitare sau valorificare ulterioară ridică probleme economice sau de protecție a mediului (Dickinson et al., 2009).
O - 2 0 1 C - o 1 3 3 7 - 1 3 “12- 2010
d) Prezentarea problemei tehnice
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este de a utiliza și valorifica terenurilor poluate prin cultivarea de plante care să nu extragă aceste metale din sol, obținându-se astfel produse vegetale care nu creează probleme nici pentru sănătatea umană sau animală, nici pentru mediu.
e) Expunerea invenției
Produsele necontaminate obținute pe solurile poluate cu plumb și/sau cadmiu, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus prin aceea că în părțile superioare ale plantei concentrația de Pb și Cd este redusă, iar acestea pot fi valorificate în diferite domenii, fără probleme de sănătate sau de protecție a mediului.
Produsele necontaminate obținute pe solurile poluate cu Cd și sau Pb conform invenției, sunt de origine vegetală, respectiv tulpini și frunze de Miscanthus sinensis x gigantheus (Graef et Deu.), o plantă din familia Poaceae, cu pretenții agro-eco-pedo-climatice asemănătoare porumbului, conform schemelor clasice de cultivare (Fruhwirth și Liebhard, 2004).
Se dă mai jos un exemplu de realizare a produsului necontaminat, pe un teren poluat din zona Copșa Mică, având următoarele caracteristici ale stratului arabil (0-25 cm):
• Distanța față de sursa de poluare: 2 km • Textura solului: luto-mâlo-nisipoasă • pHaq: 6,2 • Humus: 2,13% • P2O5 : 93 ppm • K2O: 411 ppm • Pb: 682,50 ppm • Cd: 13,47 ppm • Tipul de folosință anterioară: pășune degradată
Astfel, în lunile octombrie-noiembrie se ară terenul până la adâncimea de 25-30 cm, lăsânduse brazda neagră până în primăvară, când se grăpează, discuiește și, în funcție de aprovizionarea cu macroelemente, se administrează până la 150 kg /ha N, 25 kg/ha P2O5, 60 kg/ha K2O. Deoarece Miscanthus are capacitatea de a-și retrage elementele nutritive din părțile aeriene în rizom, următoarea fertilizare ar putea fi necesară doar după anul al 6-lea de vegetație. Tot toamna, înainte de arat, pentru combaterea buruienilor perene, se efectuează tratamente cu erbicide cu spectru larg de acțiune, de ex. pe bază de glifosat (3-5 kg/ha).
Plantarea rizomilor se face în lunile februarie-aprilie, manual sau mecanic, la adâncimea de 8-10 cm, la o distanță de 1 m între plante și 1 m între rânduri.
în primii doi ani după plantare producțiile sunt destul de mici, dar în al treilea an și în următorii producțiile pot ajunge la 15-25 tone / ha (material cu umiditatea de 15%). Recoltarea
Ο 1 Ο - Ο 1 3 3 7 -ț-g _12. tulpinilor uscate se face în lunile martie-aprilie, înainte de pornirea plantelor în vegetație, manual sau mecanic, de exemplu cu combine pentru furaje. în continuare, timp de 15-25 ani singura operațiune majoră este recoltarea plantelor, care se transportă și depozitează în vederea valorificării. Deoarece planta nu are dăunători, nu sunt necesare tratamente de protecție. Totodată, începând din anul al treilea de vegetație, frunzele căzute pe sol formează un strat de muici, care împiedică apariția și dezvoltarea buruienilor.
în condițiile prezentate mai sus, materialul vegetal obținut are un conținut foarte scăzut de metale grele (determinat prin spectroscopie de absorbție atomică, în conformitate cu standardele în vigoare): Cd = 2,12 mg/kg s.u. și Pb = 3,71 mg/kg s.u. Ca urmare a faptului că începând din luna septembrie și până primăvara Miscanthus sinensis gigantheus își retrage elementele nutritive în rizom, împreună cu o cantitate însemnată de metale grele toxice, nu se recomandă recoltarea plantelor în perioada de vară-toamnă, deoarece se diminuează cantitatea de nutrienți capabilă de a fi stocată în rizom, iar conținutul de Pb și Cd din părțile aeriene este mult mai mare.
Compoziția chimică și caracteristicile de combustie a materialului vegetal obținut pe solurile poluate cu metale grele, determinate conform standardelor românești în vigoare, sunt prezentate în tabelul de mai jos:
| Nr. crt. | Caracteristica | Valoare (%, s.u.) |
| 1 | Umiditate totală | 9,30 |
| 2 | Cenușă | 1,70 |
| 3 | Materii volatile | 74,28 |
| 4 | Carbon | 44,21 |
| 5 | Hidrogen | 6,21 |
| 6 | Oxigen (prin diferență) | 48,57 |
| 7 | Sulf | 0,00 |
| 8 | Azot | 0,56 |
| 9 | Clor | 0,45 |
| 10 | Putere calorică inferioară | 16039 kJ/kg |
| 11 | Putere calorică superioară | 17673 kJ/kg |
f) Prezentarea avantajelor invenției
Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:
- obținerea de produse necontaminate și necontaminante, cu potențial mărit de utilizare și comercializare obținerea de venituri suplimentare de pe terenurile improprii agriculturii modeme combaterea eroziunii solului ό\-2 Ο 1 Ο - Ο 1 3 3 7 ’ - /7 împiedicarea migrării pe verticală a metalelor grele. 1 3 ~12_ 2010
g) Indicarea modului în care invenția poate fi aplicată industrial
Caracteristicile prezentate mai sus fac posibilă utilizarea fără restricții majore a tulpinilor și frunzelor de Miscanthus sinensis gigantheus cultivat pe solurile poluate cu plumb și/sau cadmiu, drept biomasă energetică sau sursă de biocombustibili din generația a doua (prin degradare enzimatică). De asemenea materialul vegetal necontaminat se poate folosi ca sursă de celuloză sau ca înlocuitor al materialelor plastice, precum și ca termo- și fonoabsorbant, ca atare sau amestecat cu diferite materiale de construcție.
Claims (1)
- Produs necontaminat obținut pe solurile poluate cu Cd și sau Pb, prin cultivarea de Miscanthus sinensis x gigantheus (Graef et Deu.), o plantă care acumulează cantități foarte mici de Pb și Cd în părțile superioare (tulpini și frunze), ce poate fi utilizat fără restricții într-o multitudine de domenii.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201001337A RO127652A2 (ro) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Produs necontaminat obţinut pe soluri poluate cu anumite metale grele |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201001337A RO127652A2 (ro) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Produs necontaminat obţinut pe soluri poluate cu anumite metale grele |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO127652A2 true RO127652A2 (ro) | 2012-07-30 |
Family
ID=46575998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201001337A RO127652A2 (ro) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Produs necontaminat obţinut pe soluri poluate cu anumite metale grele |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO127652A2 (ro) |
-
2010
- 2010-12-13 RO ROA201001337A patent/RO127652A2/ro unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103736721B (zh) | 通过生物修复水体与土壤及资源综合利用的方法 | |
| Tao et al. | Tillage and straw mulching impacts on grain yield and water use efficiency of spring maize in Northern Huang–Huai–Hai Valley | |
| Balasus et al. | Nitrogen fluxes during the initial stage of willows and poplars in short‐rotation coppices | |
| Steiner et al. | Slash and char: an alternative to slash and burn practiced in the Amazon basin | |
| Ojeniyi et al. | Soil productivity improving attributes of Mexican sunflower (Tithonia diversifolia) and siam weed (Chromolaena odorata). | |
| Domínguez et al. | The potential of native species as bioenergy crops on trace-element contaminated Mediterranean lands | |
| Fang et al. | Soil nutrient availability, poplar growth and biomass production on degraded agricultural soil under fresh grass mulch | |
| Mohammed et al. | Soil fertility enrichment potential of Jatropha curcas for sustainable agricultural production: A case study of Birnin Kebbi, Nigeria | |
| CN104025864B (zh) | 施用富集植物提高荠菜修复果园镉污染土壤能力的方法 | |
| CN104289508B (zh) | 重金属污染土壤的生物修复方法 | |
| Arshad et al. | Conservation tillage for sustainable agriculture | |
| Idapuganti et al. | Can biochar conserve soil moisture and improve soil properties for sustainable intensification of acid soils in the Eastern Indian Himalayas? | |
| Dhillon et al. | Evaluation of different agroforestry tree species for their suitability in the phytoremediation of seleniferous soils | |
| Ullah et al. | Mulching: A New Concept for Climate Smart Agriculture | |
| CN103433273B (zh) | 柳兰在修复土壤重金属铅污染中的应用 | |
| Pramanik et al. | Improved Soil Environment Under Conservation Agriculture | |
| Lorenz et al. | Cropland soil carbon dynamics | |
| Davis et al. | Establishing miscanthus, production of biomass, and application to contaminated sites | |
| Xu et al. | EFFECT OF WATER HYACINTH MULCH ON SOIL TEMPERATURE, WATER CONTENT AND MAIZE YIELD (Zea mays L.) IN SOUTHEAST CHINA. | |
| Lubke | Restoration of dune ecosystems following mining in Madagascar and Namibia: contrasting restoration approaches adopted in regions of high and low human population density | |
| JP6481992B2 (ja) | 油汚染土壌の浄化方法 | |
| Arakawa et al. | Kyushu and Okinawa regions | |
| RO127652A2 (ro) | Produs necontaminat obţinut pe soluri poluate cu anumite metale grele | |
| Khaitov et al. | The effectiveness of bio-treatment on licorice (Glycyrrhiza glabra) productivity and soil restoration in saline ecosystems | |
| Mathur et al. | Land Restoration Is Key to Sustainable Prosperity: An Example of the Helophytic Genus-Haloxylon |