RU2574693C1 - Method of decontamination of soils contaminated with radioactive nuclides - Google Patents
Method of decontamination of soils contaminated with radioactive nuclides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574693C1 RU2574693C1 RU2014150575/13A RU2014150575A RU2574693C1 RU 2574693 C1 RU2574693 C1 RU 2574693C1 RU 2014150575/13 A RU2014150575/13 A RU 2014150575/13A RU 2014150575 A RU2014150575 A RU 2014150575A RU 2574693 C1 RU2574693 C1 RU 2574693C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mowed
- alanite
- aboveground
- year
- mass
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 230000003588 decontaminative Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 230000002285 radioactive Effects 0.000 title claims abstract 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000034303 cell budding Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 241000522193 Coronilla Species 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 4
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 4
- 241000219873 Vicia Species 0.000 description 3
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 3
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 3
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N Cesium Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 240000000218 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000380130 Ehrharta erecta Species 0.000 description 1
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 240000005158 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами и радионуклидами, и может найти применение при дезактивации токсических территорий.The invention relates to methods for cleaning soils contaminated with heavy metals and radionuclides, and may find application in the decontamination of toxic territories.
Известен способ, при котором осуществляют снижение токсичности почв с помощью растений, сорбирующих токсические вещества (а.с.№1780436, опубликованное 30.07.1994, МПК G21F 9/34).There is a method in which the toxicity of soils is reduced by plants sorbing toxic substances (a.s. No. 1780436, published July 30, 1994, IPC G21F 9/34).
Известный способ недостаточно эффективный, так как за один сезон уровень загрязнения почв снижается всего лишь на 3-8%.The known method is not effective enough, since in one season the level of soil pollution decreases by only 3-8%.
Известен также способ, при котором уровень радиоактивности почв снижается за счет посева растений семейства бобовых - вики (Vicia L), который позволяет снизить токсичность более чем на 20% (патент №2104810 от 20.02.1998 г., МПК В09С 1/00, G21F 9/28).There is also known a method in which the level of soil radioactivity is reduced by sowing plants of the legume family - vetch (Vicia L), which can reduce toxicity by more than 20% (patent No. 2104810 from 02.20.1998, IPC B09C 1/00, G21F 9/28).
Однако применение фитосорбента недостаточно эффективно, поскольку за один вегетационный период накапливается небольшая надземная масса. Способ усложняется и тем, что для очистки почв необходимо ежегодно осуществлять посев семенами, которые повышают затраты на реализацию технического решения.However, the use of phytosorbent is not effective enough, since a small aboveground mass accumulates during one growing season. The method is complicated by the fact that for soil cleaning it is necessary to carry out sowing with seeds annually, which increase the cost of implementing a technical solution.
Известен способ дезактивации почв, при котором высевают многолетние травы, обладающие сорбционной способностью поглощать радиоактивные вещества (патент №2033647 от 20.04.1995, МПК G21F 9/34).A known method of soil decontamination, in which perennial grasses are sown with sorption ability to absorb radioactive substances (patent No. 2033647 from 04/20/1995, IPC G21F 9/34).
Указанный способ также малоэффективный, поскольку извлекает недостаточное количество радионуклидов.The specified method is also ineffective, because it extracts an insufficient amount of radionuclides.
Наиболее близким техническим решением является способ, в котором на загрязненном участке высевают растения вязеля пестрого (Caronilla Varia L.) из семейства бобовых (Lequminosae), которое скашивают в фазе максимального развития, покрывая слоем цеолитсодержащей глины с последующим запахиванием в почву (патент №2316923 от 20.02.2008 г., МПК АО1В 79/02).The closest technical solution is a method in which variegated white plants (Caronilla Varia L.) from the legume family (Lequminosae) are sown on a contaminated site, which are mowed in the phase of maximum development, covering with a layer of zeolite-containing clay, followed by soil plating (patent No. 2316923 from 02.20.2008, IPC AO1B 79/02).
Способ-прототип не может быть использован для почв, загрязненных радионуклидами - стронцием, цезием и другими, которые остаются в почве вместе с корневыми остатками и запахиваемой биомассой, что малоэффективно при дезактивации токсических земель.The prototype method cannot be used for soils contaminated with radionuclides - strontium, cesium and others that remain in the soil along with root residues and smelled biomass, which is ineffective in decontamination of toxic lands.
Технический результат - повышение дезактивации токсических почв.EFFECT: increased decontamination of toxic soils.
Техническое решение достигается тем, что на загрязненных радионуклидами участках высевают многолетнюю бобовую культуру - вязель пестрый (Caronilla Varia L.) и в конце вегетации в первый год жизни надземную массу скашивают, утилизируют и на поверхности скошенного участка располагают слой цеолитсодержащей глины - аланит в количестве 4-5 т/га, а на следующий год отрастающую массу скашивают дважды: в период бутонизации и перед уходом в зиму, утилизируя массу и покрывая аланитом скошенный участок в количестве 2-3 т/га.A technical solution is achieved by the fact that a perennial bean culture is sown in areas contaminated with radionuclides - variegated (Caronilla Varia L.) and at the end of the growing season in the first year of life, the aboveground mass is mown, disposed of and a layer of zeolite-containing clay is placed on the surface of the mowed area - alanite in an amount of 4 -5 t / ha, and the next year the growing mass is mowed twice: during budding and before leaving for the winter, utilizing the mass and covering the mowed area with alanite in the amount of 2-3 t / ha.
Способ осуществляется следующим образом. Вязель пестрый в отличие от известной вики и других бобовых, высеваемых на радионуклидных загрязненных почвах, имеет корнеотпрысковую систему и размножается как семенами, так и вегетативно (корнеотпрысками), покрывая весь участок отросшими стеблями и тем самым сохраняя почву от испарения с одновременным уничтожением сорной растительности. Высокая облиственность растений (более 60% от общей надземной массы) и множество корневых ответвлений позволяют ассимилировать значительное количество радиоактивных веществ из почвы и воздуха. В год посева количество сорбированных радионуклидов составляет около 30%.The method is as follows. Vyazel motley, unlike the famous vetch and other legumes sown on contaminated radionuclide soils, has a root shoot system and propagates both by seeds and vegetatively (root shoots), covering the entire site with overgrown stems and thereby preserving the soil from evaporation with vegetation destruction at the same time. The high foliage of plants (more than 60% of the total aboveground mass) and many root branches allow the assimilation of a significant amount of radioactive substances from the soil and air. The amount of sorbed radionuclides per year is about 30%.
Скошенную массу в конце вегетации удаляют с участка и утилизируют, после чего его покрывают слоем местной цеолитсодержащей глиной Аланит, содержащей более 30% кальция, а также микроэлементы, железо, магний, кремний, алюминий и другие. Реакция среды аланита (рН) составляет 9,3. Кроме сорбции участок обогащается питательными веществами глины аланит и биологическим азотом растений вязеля. Высеваемые растения вязеля, покрываемые аланитом, повышают свою зимостойкость за счет внесенных на поверхность глин после их укоса. На следующий год (2-ой год жизни) растения вязеля развивают мощную надземную массу до 50 т/га, ассимилируя до 50% нуклеотидов, находящихся в почве. В фазу максимального развития (фаза бутонизации) массу скашивают, не допуская фазы цветения, так как вязель насекомоопыляемая культура и может с помощью энтомофауны переносить зараженную пыльцу радионуклидами на другие участки (в частности, пчелы, могут перенести часть радиоактивных веществ в мед). Скошенную массу вновь утилизируют и в конце вегетации, перед уходом в зиму, участок покрывают слоем аланита в пределах 4-5 см. В первый год жизни растений содержание радионуклидов Sr90 сокращается за счет сорбционной способности культуры вязеля и покрытия ее слоем цеолитсодержащей глины от 0,72 до предельно допустимых концентраций 0,42 мкЗв/час, на второй год с 0,61 до 0,38 мкЗв/ч и на третий год от 0,42 до 0,24 мкЗв/час. У цезия (Cs 137) отмечены снижения радиации от 0,84 до 0,72 мкЗв/час, в первый год, а во втором году - до предельно допустимых концентраций.Mowed mass at the end of the growing season is removed from the site and disposed of, after which it is covered with a layer of local zeolite-containing clay Alanite containing more than 30% calcium, as well as trace elements, iron, magnesium, silicon, aluminum and others. The reaction of alanite medium (pH) is 9.3. In addition to sorption, the site is enriched with nutrients of clay alanite and biological nitrogen of the plants of the tribe. Sown knitting plants covered with alanite, increase their winter hardiness due to clay brought to the surface after their mowing. In the next year (the 2nd year of life), the plants of the vine grow a powerful above-ground mass of up to 50 t / ha, assimilating up to 50% of the nucleotides in the soil. In the phase of maximum development (budding phase), the mass is mowed, avoiding the flowering phase, since the beetroot is an insect-pollinated culture and can, using the entomofauna, transfer infected pollen with radionuclides to other areas (in particular, bees can transfer part of the radioactive substances to honey). The mowed mass is recycled again and at the end of the growing season, before leaving for the winter, the area is covered with an alanite layer within 4-5 cm. In the first year of plant life, the content of Sr 90 radionuclides is reduced due to the sorption capacity of the knit culture and its coating with a zeolite-containing clay layer from 0 72 to the maximum permissible concentration of 0.42 μSv / h, in the second year from 0.61 to 0.38 μSv / h and in the third year from 0.42 to 0.24 μSv / h. In cesium (Cs 137 ), radiation decreases from 0.84 to 0.72 μSv / h were observed in the first year and in the second year to the maximum permissible concentrations.
Пример. На загрязненном радионуклидами участке площадью 0,5 га весной высевали вязель пестрый в количестве 15 кг/га. В конце вегетации массу скашивали, сгребали, вывозили и утилизировали в специальных траншеях глубиной 60-70 см. Перед уходом в зиму (конец октября) на поверхность участка наносили измельченную глину Аланит - местного происхождения в дозе 4-5 т/га, разбрасывая равномерно на загрязненной территории слоем 4-5 см.Example. In the area contaminated with radionuclides of 0.5 ha in the spring, motley rape was sown in the amount of 15 kg / ha. At the end of the growing season, the mass was mowed, raked, taken out and disposed of in special trenches 60-70 cm deep. Before leaving in the winter (late October), ground Alanite clay of local origin was applied at a dose of 4-5 t / ha to the surface of the plot, spreading uniformly over contaminated area with a layer of 4-5 cm.
На следующий год в фазе бутонизации (1 укос) биомассу вязеля скашивают сенокосилкой, утилизируют. Перед уходом в зиму скошенный травостой вязеля покрывают слоем 2-3 см из расчета 2-3 т/га.The following year, in the budding phase (1 mowing), the biomass of the knit is mowed by a mowing machine and disposed of. Before leaving for the winter, the mowed grass of the knit is covered with a layer of 2-3 cm at the rate of 2-3 t / ha.
Результаты опытов сведены в таблицу (в микрозивертах в час, - мкЗв/час)The results of the experiments are summarized in the table (in microsievert per hour, - μSv / hour)
Результаты приведенных данных свидетельствуют о том, что за счет сорбционных свойств вязеля пестрого и цеолитсодержащих глин Аланит местного происхождения можно снизить загрязненность почвы радионуклидами в 2-3 раза.The results of the above data indicate that due to the sorption properties of locally mottled and zeolite-containing clay Alanite of local origin, it is possible to reduce soil contamination with radionuclides by 2-3 times.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2574693C1 true RU2574693C1 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716111C1 (en) * | 2019-07-24 | 2020-03-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук" (ВНЦ РАН) | Method for protection of atmospheric air on highways |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3921336A1 (en) * | 1989-06-29 | 1991-01-10 | Rogmans Maria | Biological decontamination of soil - using plants, esp. polygonum sachalinense |
| RU2077749C1 (en) * | 1994-04-15 | 1997-04-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Торгово-промышленная фирма "Горнозаводчик" | Method of soil deactivation |
| US5927005A (en) * | 1997-04-09 | 1999-07-27 | Board Of Regents, The University Of Texas | Phytoremediation of heavy metals with creosote plants |
| RU2278428C1 (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный университет" | METHOD FOR DECONTAMINATING TOP-SOIL FROM RADIONUCLIDES Sr-90 AND Cs-137 |
| RU2316923C1 (en) * | 2006-04-24 | 2008-02-20 | Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного хозяйства | Soil detoxication method |
| RU2455812C2 (en) * | 2009-12-21 | 2012-07-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова | Method of soil detoxification |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3921336A1 (en) * | 1989-06-29 | 1991-01-10 | Rogmans Maria | Biological decontamination of soil - using plants, esp. polygonum sachalinense |
| RU2077749C1 (en) * | 1994-04-15 | 1997-04-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Торгово-промышленная фирма "Горнозаводчик" | Method of soil deactivation |
| US5927005A (en) * | 1997-04-09 | 1999-07-27 | Board Of Regents, The University Of Texas | Phytoremediation of heavy metals with creosote plants |
| RU2278428C1 (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный университет" | METHOD FOR DECONTAMINATING TOP-SOIL FROM RADIONUCLIDES Sr-90 AND Cs-137 |
| RU2316923C1 (en) * | 2006-04-24 | 2008-02-20 | Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного хозяйства | Soil detoxication method |
| RU2455812C2 (en) * | 2009-12-21 | 2012-07-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова | Method of soil detoxification |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716111C1 (en) * | 2019-07-24 | 2020-03-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук" (ВНЦ РАН) | Method for protection of atmospheric air on highways |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103894401B (en) | A kind of plant restoration method administering the plumbous arsenic combined contamination soil of cadmium | |
| CN101905237B (en) | Method for restoring and treating caesium and/or strontium polluted soil by using red spinach | |
| CN102172607B (en) | Use of Debregeasia orientalis C. J. Chen in remediation of cadmium heavy metal contaminated soil | |
| JP6410858B2 (en) | Plant growth promotion method and phytoremediation method using organic acid and filamentous fungi / actinomycetes biofilm | |
| CN104014582B (en) | A kind of method utilizing sugar grass to repair caesium contaminated soil | |
| CN101670362A (en) | Application of grain amaranth in repairing mine soil and sludge polluted by heavy metal cadmium | |
| CN105013807A (en) | Method for improving heavy metal contaminated soil | |
| Rosén et al. | Potassium fertilization and 137Cs transfer from soil to grass and barley in Sweden after the Chernobyl fallout | |
| CN102580992A (en) | Method for restoring wet land and mud-flat soil polluted by high-concentration cesium | |
| CN104117528B (en) | A kind of plant growth regulator that utilizes promotes sunflower enrichment caesium or/and the method for strontium | |
| CN103406348A (en) | Application of Youngia erythrocarpa in restoration of orchard soil contaminated by heavy metal cadmium | |
| Gouthu et al. | Screening of plant species for comparative uptake abilities of radioactive Co, Rb, Sr and Cs from soil | |
| CN109482628A (en) | A method of utilizing S.plumbizincicola-little leaf boxwood Intercropping System cadmium pollution soil repair | |
| CN102580991A (en) | Method for utilizing chenopdium album L to restore soil polluted by high-concentration cesium | |
| JP2008296181A (en) | Purification method of harmful heavy metal polluted medium | |
| CN102658289A (en) | Method for enhancing capacity of repairing soil polluted by uranium or/and cadmium of broad bean by using fertilizer | |
| RU2574693C1 (en) | Method of decontamination of soils contaminated with radioactive nuclides | |
| RU2620658C1 (en) | Method for recovery of oil-contaminated land | |
| CN109622601B (en) | Method for restoring farmland soil polluted by low-concentration mercury by utilizing cotton and Indian mustard crop rotation | |
| CN103894399A (en) | Method for promoting enrichment of caesium and/or strontium to red spinach by virtue of plant hormone and chelating agent | |
| CN102601103B (en) | Method for restoring and treating high-concentration strontium polluted soil by using utilizing witloof | |
| CN103894398A (en) | Method of promoting caesium or/and strontium enrichment of red spinaches by utilizing plant growth regulator | |
| SIlvA et al. | Management of root rot in avocado trees | |
| JP2014126561A (en) | Decontamination method for reducing and decontaminating forest tree volume successively and in cascading manner while recycling contaminated material | |
| RU2567869C1 (en) | Method of remediation of soils contaminated with radioactive cesium |