RU2629214C1 - Method for cleaning soils from heavy metals under urban conditions - Google Patents
Method for cleaning soils from heavy metals under urban conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629214C1 RU2629214C1 RU2016131730A RU2016131730A RU2629214C1 RU 2629214 C1 RU2629214 C1 RU 2629214C1 RU 2016131730 A RU2016131730 A RU 2016131730A RU 2016131730 A RU2016131730 A RU 2016131730A RU 2629214 C1 RU2629214 C1 RU 2629214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plants
- heavy metals
- urban
- soil
- soils
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
- A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, охране окружающей среды, а именно к увеличению степени извлечения из почв, загрязненных тяжелыми металлами в условиях города.The invention relates to agriculture, environmental protection, and in particular to an increase in the degree of extraction from soils contaminated with heavy metals in a city.
Технологические выбросы от стационарных и передвижных источников загрязнения окружающей среды в городах поступают в атмосферу, а затем, выпадая на земную поверхность, накапливаются в верхних горизонтах почв, включаются в природные и техногенные циклы миграции. Вовлекаясь в биологический круговорот, тяжелые металлы передаются по пищевым цепям и вызывают целый ряд негативных последствий на различных ступенях, в том числе и в организме человека, как конечном звене любой экологической цепи. Кроме того, особенно в городах, возможно поступление тяжелых металлов в организм человека и при ингаляции атмосферного воздуха, содержащего аэрозоли почвы, которая в данном случае выступает как вторичный источник загрязнения.Technological emissions from stationary and mobile sources of environmental pollution in cities enter the atmosphere, and then, falling to the earth's surface, accumulate in the upper horizons of soils, are included in natural and man-made migration cycles. Getting involved in the biological cycle, heavy metals are transmitted along the food chains and cause a number of negative consequences at various levels, including in the human body, as the final link in any ecological chain. In addition, especially in cities, it is possible for heavy metals to enter the human body during inhalation of atmospheric air containing soil aerosols, which in this case acts as a secondary source of pollution.
На фоне природных ландшафтов городские территории характеризуются наличием площадных геохимических аномалий с высоким содержанием в почвах различных тяжелых металлов.Against the background of natural landscapes, urban areas are characterized by the presence of areal geochemical anomalies with a high content of various heavy metals in soils.
Однако при этом следует отметить, что использование технологий оздоровления почвы от опасных загрязнений на сельскохозяйственных полях (больших территорий), для городской территории не всегда технически возможно, недостаточно эффективно и, чаще всего, экономически невыгодно. Кроме того, в известных способах снижение подвижности металлов - это не допустить загрязнение сельхозпродукции.However, it should be noted that the use of technologies for improving the soil from hazardous pollution on agricultural fields (large areas) for the urban area is not always technically possible, insufficiently effective and, most often, economically disadvantageous. In addition, in known methods, reducing the mobility of metals is to prevent pollution of agricultural products.
Поэтому применение зеленых растений для оздоровления загрязненных почв - фиторемидации обусловлено, прежде всего, экономическими причинами. Здесь будет достаточно только высадить «нужные виды в загрязненную почву, а в конце сезона утилизировать растения. Следует также отметить, что накопление тяжелых металлов и других загрязнителей в растениях различно и связано с их видовой принадлежностью.Therefore, the use of green plants for the healing of contaminated soils - phytoremediation is due primarily to economic reasons. Here it will be enough only to plant "the necessary species in contaminated soil, and to dispose of the plants at the end of the season. It should also be noted that the accumulation of heavy metals and other pollutants in plants is different and is related to their species affiliation.
Для озеленения городов, создания цветников, клумб, газонов широко используют различные сорта цветочных культур и злаков, которые выполняют не только важные экологические функции, но и декоративно-эстетические, придают конкретному населенному пункту индивидуальные черты.For landscaping cities, creating flower beds, flower beds, lawns, various varieties of flower crops and cereals are widely used, which perform not only important environmental functions, but also decorative and aesthetic ones, give individual features to a particular locality.
На сегодняшний день в литературных источниках практически отсутствуют результаты исследований по способности именно городских декоративных растений к ремедиации, так как при выборе культур для озеленения территории акцент делается, в основном, на их декоративные качества.To date, in literary sources there are practically no results of studies on the ability of urban ornamental plants to remedy, since when choosing crops for landscaping, the emphasis is mainly on their decorative qualities.
Исходя из вышеизложенного, нами была сформулирована задача: декоративные цветочные культуры-озеленители городов способны в разной степени к аккумуляции тяжелых металлов из городской почвы и, следовательно, могут выполнять функцию фиторемедиаторов урбанизированных территорий.Based on the foregoing, we formulated the task: decorative flower crops-landscapers of cities are capable to varying degrees of accumulation of heavy metals from urban soil and, therefore, can serve as phytoremeditors of urbanized territories.
Ниже в заявке на изобретение нами была проведена серия научных исследований по оценке фиторемедеационых свойств пяти цветочных культур, которые традиционно используются для озеленения городских территорий в Российской Федерации: тюльпаны (Tulipa), бархатцы (Tagetes), амарант (Amaranthus), сальвия (Salvia) и цинерария (Cineraria).Below, in the application for invention, we conducted a series of scientific studies evaluating the phytoremediation properties of five flower crops that are traditionally used for landscaping urban areas in the Russian Federation: tulips (Tulipa), marigolds (Tagetes), amaranth (Amaranthus), salvia (Salvia) and cineraria (Cineraria).
Наиболее близким аналогом к изобретению по совокупности основных существенных признаков является способ очистки почв от тяжелых металлов путем выращивания растений-фитомелирантов на загрязненных почвах с последующим их удалением, причем 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 (Патент RU №2365078, А01В 79/02 от 27.08.2009).The closest analogue to the invention in terms of the main essential features is a method for cleaning soils of heavy metals by growing phytomeliorant plants on contaminated soils and then removing them, and safflower is used as a phytomeliorant plant, safflower seeds are sown in contaminated soil at a rate of 20-22 kg / ha, adult plants are brought to the end of flowering and the beginning of the death of the lower leaves, after which the phytomeliorant is completely removed from the soil (Patent RU No. 2365078, АВВ 79/02 from 08/27/2009).
К недостаткам аналоговой работы следует отнести изучения только засеянных в почву нужных видов растений, а в конце сезона полностью их удалить. При этом не указана оценка степени извлечения химического состава, например по содержанию валовых форм свинца, меди, цинка и кадмия, как в почвенных, так и в растительных образцах при использовании коэффициента биологического поглощения, поскольку использовались в аналоге культуры при концентрации тяжелых металлов в корнеобитаемом слое почвы для сельскохозяйственных полей, при этом которые не достаточно пригодны для городских территорий агроландшафтного озеленения, и не всегда технически возможны, недостаточно эффективны и, чаще всего, экономически невыгодны.The disadvantages of analog work include the study of only the desired plant species sown in the soil, and completely remove them at the end of the season. At the same time, an estimate of the degree of extraction of the chemical composition, for example, by the content of gross forms of lead, copper, zinc and cadmium, both in soil and in plant samples using the biological absorption coefficient, is not indicated, since they were used in a culture analog when the concentration of heavy metals in the root layer Soils for agricultural fields, which are not suitable enough for urban areas of agrolandscape gardening, and are not always technically possible, insufficiently effective, and most often oh, economically disadvantageous.
Задачей изобретения является повышение эффективности процесса фиторемедиации в городских почвах с декоративными цветочными культурами и оценка степени извлечения миграции элементов тяжелых металлов из почвы.The objective of the invention is to increase the efficiency of the phytoremediation process in urban soils with ornamental flower crops and to assess the degree of extraction of the migration of heavy metal elements from the soil.
Технический результат - более полное определение зависимости распределения тяжелых металлов между надземными и подземными частями растений и выявление «биологического барьера» на границе «корневая система - надземная фитомасса» у исследуемых цветочных культур, а также рассчитать соотношение концентраций загрязнителей в них надземной и подземной фитомассе. Все это в целом отражает показатель интенсивности увеличения или уменьшения миграции загрязнителей по всему растению, так как после завершения цветения все декоративные растения полностью изымаются из городского грунта.The technical result is a more complete determination of the dependence of the distribution of heavy metals between the aboveground and underground parts of plants and the identification of the "biological barrier" at the border "root system - aboveground phytomass" in the studied flower crops, as well as to calculate the ratio of the concentrations of pollutants in them aboveground and underground phytomass. All this in general reflects the rate of increase or decrease in the migration of pollutants throughout the plant, since after flowering all ornamental plants are completely removed from the urban soil.
По сущности поставленная задача достигается тем, что на загрязненных почвах города проводят высадку декоративных цветочных растений: тюльпанов, бархатцев и амарантов, причем они используются как фиторемедация, доводят растения до фазы окончания цветения, получают миграцию элементов тяжелых металлов при отношении коэффициента биологического поглощения, который составляет для бархатца и амаранта в надземной 17,0, а в подземной 33,1 соответственно, после чего фиторемидиант полностью удаляют из городской почвы и утилизируют растения.In essence, the task is achieved by the fact that on the polluted soils of the city they plant decorative flower plants: tulips, marigolds and amaranths, and they are used as phytoremediation, bring plants to the end of flowering phase, receive the migration of heavy metal elements in relation to the biological absorption coefficient, which is for marigold and amaranth in the aboveground 17.0, and in the underground 33.1, respectively, after which the phytoremidant is completely removed from the urban soil and the plants are disposed of.
Таким образом, посадка декоративных цветочных растений в городскую почву, склонных к аккумуляции ТМ в корнях (подземной части) и надземной части растений, считается фидорементацией, т.е. выращивание культур. К такой культуре можно отнести декоративные цветочные растения: тюльпаны, бархатцы и амаранты, которые обладают всеми необходимыми свойствами фитоаккумулятора.Thus, the planting of ornamental flowering plants in urban soil, prone to the accumulation of HM in the roots (underground part) and aboveground parts of plants, is considered to be fidrementation, i.e. growing crops. Such a culture can include decorative floral plants: tulips, marigolds and amaranth, which have all the necessary properties of a phytoaccumulator.
Для подтверждения технических результатов проведены экспериментальные работы влияния содержания тяжелых металлов в городских почвах, с целью выявления зависимости физических характеристик предлагаемых декоративных цветочных растений, посаженных в целях фиторемидации, от содержания в почве меди, цинка, свинца и кадмия - приоритетных загрязнителей городов.To confirm the technical results, experimental work was carried out on the influence of the content of heavy metals in urban soils in order to identify the dependence of the physical characteristics of the proposed decorative flower plants planted for phytoremediation on the content of copper, zinc, lead and cadmium in the soil, the priority pollutants of cities.
Объектами и методами исследования были выбраны селитебная, транспортная, промышленная и рекреационные зоны города, отличающиеся неодинаковой антропогенной нагрузкой на содержание в них меди, цинка, свинца и кадмия.Residential, transport, industrial and recreational zones of the city were selected as objects and methods of research, differing by an unequal anthropogenic load on the content of copper, zinc, lead and cadmium in them.
Мониторинговые площадки были заложены в каждой функциональной зоне города Рязани: в селитебной - внутри жилого массива микрайона Дашково-Песочная, в транспортной - вдоль автомагистрали Московское шоссе, в промышленной - в зоне воздействия юго-восточного промузла, в рекреационной - на территории Центрального городского парка.Monitoring sites were laid in each functional zone of the city of Ryazan: in the residential area, inside the residential area of the Dashkovo-Pesochnaya microdistrict, in the transportation area, along the Moskovskoye Highway, in the industrial area, in the impact zone of the southeast industrial railway, and in the recreation area, in the territory of the Central City Park.
Параллельно с отбором почвенных образцов, с тех же мониторинговых площадок, в конце вегетационного периода были взяты образцы перечисленных выше декоративных цветочных культур для анализа содержания в них подземной и надземной фитомассы тяжелых металлов.In parallel with the selection of soil samples from the same monitoring sites, at the end of the growing season, samples of the above decorative flower crops were taken to analyze the content of underground and aboveground phytomass of heavy metals.
Отбор проб почвы и растительного материала проводили согласно общепринятым методикам. Химический анализ по определению содержания валовых форм свинца, меди, цинка и кадмия как в почвенных, так и в растительных образцах осуществлялся атомно-адсорбиционым методом в специальной лаборатории.Sampling of soil and plant material was carried out according to generally accepted methods. Chemical analysis to determine the content of gross forms of lead, copper, zinc and cadmium in both soil and plant samples was carried out by the atomic adsorption method in a special laboratory.
Оценка уровня химического загрязнения почв производилась по коэффициенту концентрации химического вещества Кс и суммарному показателю загрязнений Zc (МУ 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест: Методические указания, утвержденные 05.02.1999. - М.: Минздрав России, 1999. - 23 с.):Assessment of the level of chemical pollution of soils was carried out according to the concentration coefficient of the chemical substance K s and the total pollution indicator Z c (MU 2.1.7.730-99. Hygienic assessment of soil quality in populated areas: Guidelines approved on 02/05/1999. - M .: Ministry of Health of Russia, 1999 . - 23 p.):
Kc=Ci/Сф; Zc=Σ(Kci+…+Kcn)-(n-1),K c = C i / C f ; Z c = Σ (K ci + ... + K cn ) - (n-1),
где Ci - фактическое содержание определяемого вещества в почве, (мг/кг);where C i is the actual content of the analyte in the soil, (mg / kg);
Сф - региональное доновое содержание вещества, (мг/кг);C ^ - regional Donova substance content (mg / kg);
Kci - коэффициент концентрации i-го компонента загрязнения; n - число определяемых суммируемых веществ.K ci is the concentration coefficient of the i-th pollution component; n is the number of determined summed substances.
В каждой цветочной культуре определялось наличие «биохимического барьера» на границе «подземная (корневая) фитомасса - надземная фитомасса» и рассчитывался коэффициент биологического поглощения Ах тяжелых металлов по формуле, предложенной (Перельман А.И. Геохимия: Учебник для геол. спец. вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. / А.И. Прельман - М.: Высш. шк., 1989. - 528 с.): Ах=Кр/Kn,In each flower culture, the presence of a “biochemical barrier” was determined at the boundary “underground (root) phytomass - above-ground phytomass” and the coefficient of biological absorption A x of heavy metals was calculated by the formula proposed (Perelman A.I. Geochemistry: Textbook for geological special universities . - 2nd ed., Revised and supplemented / A.I. Prelman - M .: Higher school, 1989. - 528 s.): A x = K p / K n ,
где Кр - содержание тяжелых металлов в декоративных растениях; Kn - содержание тяжелых металлов в почве.where K p - the content of heavy metals in ornamental plants; K n is the content of heavy metals in the soil.
Проведенные нами исследования позволили установить, что валовое содержание всех исследуемых элементов в городских почвах находится в пределах ПДК или ОДК, а меди во всех почвенных пробах даже ниже регионального фонового значения в среднем на 50%. Содержание кадмия во всех почвенных пробах было выше фонового на 66,7%. Содержание других тяжелых металлов в разных функциональных зонах города (таблица 1).Our studies have allowed us to establish that the total content of all the studied elements in urban soils is within the MPC or MPC, and copper in all soil samples is even below the regional background value by an average of 50%. The cadmium content in all soil samples was 66.7% higher than the background. The content of other heavy metals in different functional areas of the city (table 1).
Так, в почвенных образцах, отобранных в районе главного промышленного узла города Рязани - «юго-восточном», отмечено максимальное из всех проб содержание свинца и цинка, превышающее фоновое значение на 55,3% и 54,6% соответственно. Вдоль основных транспортных магистралей почвенные пробы также содержат высокое количество данных металлов, но превышение фоновых значений ниже, чем в промышленной зоне: свинец - на 11,7%, цинк - на 27,7%. Данный факт обусловлен тем, что вдоль основных транспортных магистралей в последние годы часто происходит замена верхнего городского почвогрунта. Загрязненный верхний почвенный слой засыпается новым, не содержащим загрязнители, или полностью снимается. Внутри промышленной и селитебной зон города данные мероприятия не проводятся. Здесь почва депонирует загрязнителями из атмосферного воздуха десятилетиями. Кроме того, внутри жилых кварталов также имеет место влияние частного автотранспорта на экологическое состояние почв. Именно по этой причине отмечается высокое содержание свинца и цинка, как в промышленной, так и в селитебной зоне, а не в транспортной.So, in soil samples taken in the region of the main industrial site of the city of Ryazan - “southeast”, the maximum of all samples was found to contain lead and zinc, exceeding the background value by 55.3% and 54.6%, respectively. Along the main highways, soil samples also contain a high amount of these metals, but the excess of background values is lower than in the industrial zone: lead - by 11.7%, zinc - by 27.7%. This fact is due to the fact that, in recent years, the replacement of the upper urban soil often takes place along the main highways. A contaminated topsoil is covered with new, contaminant-free, or completely removed. Inside the industrial and residential areas of the city, these activities are not carried out. Here, the soil has been deposited by air pollutants for decades. In addition, inside residential areas, there is also the effect of private vehicles on the environmental condition of soils. For this reason, there is a high content of lead and zinc, both in the industrial and in the residential zone, and not in the transport.
В рекреационной зоне содержание свинца в почве незначительно, лишь на 1,7%, превышает фоновое значение, а цинка - на 21,1%. Данный факт связан с тем, что в атмосферных выбросах предприятий цветной металлургии города Рязани содержится значительное количество данного элемента и за десятилетия их эксплуатации даже в почвах городского парка накопилось высокое содержание опасного загрязнителя.In the recreational zone, the lead content in the soil is insignificant, only 1.7% higher than the background value, and zinc - by 21.1%. This fact is due to the fact that the atmospheric emissions of non-ferrous metallurgy enterprises in the city of Ryazan contain a significant amount of this element and over the decades of their operation, even in the soils of the city park, a high content of hazardous pollutant has accumulated.
На основании проведенного расчета концентрации Кс тяжелых металлов относительно местного регионального фона показал, что в поверхностном слое почвы всех функциональных зон города сложился следующий геохимический ряд содержания исследуемых опасных загрязнителей: Cd2+>Zn2+>Pb2+>Cu2+ (таблица 2).Based on the calculation of the concentration of K from heavy metals relative to the local regional background, it showed that in the surface soil layer of all the functional zones of the city the following geochemical series of the content of the studied hazardous pollutants was formed: Cd 2+ > Zn 2+ > Pb 2+ > Cu 2+ (table 2).
Для оценки уровня загрязнения почв тяжелыми металлами также был рассчитан суммарный показатель загрязнения Zc (таблица 3).To assess the level of soil pollution by heavy metals, the total pollution index Z c was also calculated (table 3).
Значения Zc свидетельствуют, что во всех почвенных пробах, взятых в разных функциональных зонах города, содержание тяжелых металлов соответствует допустимому уровню (max - в промышленной зоне, min - в рекреационной зоне Центрального городского парка). Таким образом, экологическое состояние городской почвы, на которой произрастают декоративные цветочные культуры, находится в пределах допустимых нормативов.The values of Z c indicate that in all soil samples taken in different functional zones of the city, the content of heavy metals corresponds to the permissible level (max - in the industrial zone, min - in the recreation zone of the Central City Park). Thus, the ecological state of urban soil, on which decorative flower crops grow, is within acceptable standards.
Известно, что распределение поглощенных загрязнителей в растениях зависит от специфики биохимических процессов, протекающих в различных их частях. Поэтому концентрация одного и того же элемента в растениях различных видов или сортов будет неодинакова. Именно данная позиция лежит в основе фиторемедиации городских почв.It is known that the distribution of absorbed pollutants in plants depends on the specifics of biochemical processes occurring in their various parts. Therefore, the concentration of the same element in plants of various species or varieties will be different. It is this position that underlies the phytoremediation of urban soils.
В городе Рязани, как и в большинстве городов Российской Федерации, в течение вегетационного периода происходит смена цветочных культур, используемых для создания клумб и цветников. Но, традиционно, одними из первых высаживают тюльпаны, которые характеризуются относительно непродолжительным периодом (от нескольких недель до месяца) по сравнению с другими декоративными культурами. Сорта тюльпанов относятся к так называемым раннецветущим растениям и отличаются высокими декоративными качествами. Из-за короткого периода нахождения тюльпанов на клумбах города их ремедиционые качества, скорее всего, только чисто научный интерес. Другие декоративные цветочные растения - бархатцы (Tagetes), амарант (Amaranthus), сальвия (Salvia) и цинерария (Cineraria) анализировались на содержание тех же химических загрязнителей - свинца, меди, никеля и кадмия - в своих органах в конце вегетационного периода, т.е. перед самым удалением их с клумб и цветников города.In the city of Ryazan, as in most cities of the Russian Federation, during the growing season there is a change of flower crops used to create flower beds and flower beds. But, traditionally, tulips are one of the first to be planted, which are characterized by a relatively short period (from several weeks to a month) compared to other decorative cultures. Tulip varieties belong to the so-called early flowering plants and are distinguished by high decorative qualities. Due to the short period of tulips in the flower beds of the city, their remedial qualities, most likely, are of purely scientific interest. Other decorative flower plants - tagetes (Tagetes), amaranth (Amaranthus), salvia (Salvia) and cineraria (Cineraria) were analyzed for the content of the same chemical pollutants - lead, copper, nickel and cadmium - in their organs at the end of the growing season, i.e. e. just before their removal from the flower beds and flower beds of the city.
Расчет и оценка значений коэффициента биологического поглощения Ах тяжелых металлов различными цветочными растениями показывает их избирательность в накоплении того или иного металла (таблица 4) и позволяет составить биохимический ряд поглощения для каждой декоративной культуры.Calculation and evaluation of the values of the biological absorption coefficient A x of heavy metals by various flower plants shows their selectivity in the accumulation of a metal (table 4) and allows us to compile a biochemical absorption series for each decorative culture.
Минимальные значения коэффициента биологического поглощения Ах кадмия и свинца - у тюльпанов, бархатцев и сальвии. Это обусловлено тем фактом, что свинец и кадмий не играют существенной физиологической роли и лишь захватывают растительными организмами наряду с другими рассеянными металлами. Ни в одном из образцов цинерарии не обнаружен кадмий.The minimum values of the biological absorption coefficient A x cadmium and lead are for tulips, marigolds and salvia. This is due to the fact that lead and cadmium do not play a significant physiological role and only capture plant organisms along with other scattered metals. No cadmium was detected in any of the cineraria samples.
Таким образом, было установлено, что содержание исследуемых химических загрязнителей в растениях зависит от содержания их в городской почве, но прямая зависимость отсутствует, так как растения поглощают микроэлементы исходя из своих физиологических и биохимических потребностей.Thus, it was found that the content of the studied chemical pollutants in plants depends on their content in urban soil, but there is no direct relationship, since plants absorb trace elements based on their physiological and biochemical needs.
С целью оценки распределения тяжелых металлов между надземными и подземными частями растений и выявления «биологического барьера» на границе «корневая система - надземная фитомасса» у исследуемых цветочных культур нами было рассчитано соотношение концентраций загрязнителей в них надземной и подземной фитомасс. Данный показатель отражает интенсивность увеличения или уменьшения миграции загрязнителей по всему растению, при этом после завершения цветения все декоративные растения полностью изымаются из городского грунта.In order to assess the distribution of heavy metals between the aboveground and underground parts of plants and to identify the "biological barrier" at the border "root system - aboveground phytomass" in the studied flower crops, we calculated the ratio of the concentrations of pollutants in them aboveground and underground phytomass. This indicator reflects the intensity of the increase or decrease in the migration of pollutants throughout the plant, and after flowering all ornamental plants are completely removed from urban soil.
При этом установлено, что каждый из исследуемых металлов не одинаково распределяется в системе «подземная (корневая) фитомасса - надземная фитомасса» у разных цветочных культур.It was found that each of the studied metals is not equally distributed in the system of "underground (root) phytomass - above-ground phytomass" in different flower crops.
Так, свинец наиболее интенсивно мигрирует и накапливается в надземной фитомассе бархатцев (Tagetes) и амаранта (Amaranthus): отношение концентрации данного металла в надземной фитомассе к подземной составляет 17,0 и 33,1 соответственно. Распределение цинка в органах всех изученных растений практически равномерное. Лишь у амаранта содержание данного элемента в надземной фитомассе в 5 раз превышает его содержание в подземной. Катионы меди наиболее активно мигрируют в надземную фитомассу бархатцев. В отношении кадмия данный загрязнитель равномерно распределяется между надземной и подземной фитомассой лишь у бархатцев. У других растений закономерность выявить не удалось, так как содержание данного загрязнителя в их образцах очень низкое.So, lead migrates and accumulates most intensively in the aboveground phytomass of tagetes (Tagetes) and amaranth (Amaranthus): the ratio of the concentration of this metal in the aboveground phytomass to underground is 17.0 and 33.1, respectively. The distribution of zinc in the organs of all studied plants is almost uniform. Only in amaranth, the content of this element in the aboveground phytomass is 5 times higher than its content in the underground. Copper cations migrate most actively to the aboveground phytomass of marigolds. With respect to cadmium, this pollutant is evenly distributed between aboveground and underground phytomass only among marigolds. In other plants, the regularity could not be detected, since the content of this pollutant in their samples is very low.
Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:The conducted studies allow us to draw the following conclusions:
наибольшей способностью к аккумуляции в своих органах из городской почвы исследуемых тяжелых металлов (Pb2+, Cd2+, Cu2+, Zn2+), что указывает на возможность их использования в качестве ремедиаторов урбанизированных территорий;the greatest ability to accumulate in their organs from urban soil the studied heavy metals (Pb 2+ , Cd 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ ), which indicates the possibility of their use as remanders of urbanized areas;
несмотря на короткую продолжительность нахождения тюльпанов в городской почве, данное растение активно «вытягивает» из нее цинк и медь;Despite the short duration of tulips in urban soil, this plant actively “draws” zinc and copper from it;
для кадмия фиторемедиаторов среди исследуемых цветочных растений не выявлено.for cadmium, phytoremediators were not found among the studied flowering plants.
Таким образом, для фиторемедиации описанных городских почв целесообразно использовать бархатцы и амарант, которые повышают эффективность процесса фиторемедиации городских почв, загрязненных тяжелыми металлами, декоративными цветочными культурами, при этом был выбран показатель коэффициента биологического поглощения, характеризующий концентрацию тяжелых металлов и его распределения между надземными и подземными частями растений, и представленные результаты могут быть использованы для комплексных агроландшафтных зон, предотвращая негативное техногенное воздействие на урбанизированные территории, и планирования необходимых природоохранных мероприятий в городских условиях (агломерациях).Thus, for phytoremediation of the described urban soils, it is advisable to use marigolds and amaranth, which increase the efficiency of the phytoremediation process of urban soils contaminated with heavy metals, ornamental flower crops, while an indicator of the coefficient of biological absorption characterizing the concentration of heavy metals and its distribution between aboveground and underground parts of plants, and the presented results can be used for complex agrolandscape zones, preventing I have a negative technological impact on urban areas, and the planning of necessary environmental measures in urban areas (agglomerations).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016131730A RU2629214C1 (en) | 2016-08-01 | 2016-08-01 | Method for cleaning soils from heavy metals under urban conditions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016131730A RU2629214C1 (en) | 2016-08-01 | 2016-08-01 | Method for cleaning soils from heavy metals under urban conditions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2629214C1 true RU2629214C1 (en) | 2017-08-28 |
Family
ID=59797369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016131730A RU2629214C1 (en) | 2016-08-01 | 2016-08-01 | Method for cleaning soils from heavy metals under urban conditions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2629214C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109541149A (en) * | 2018-12-29 | 2019-03-29 | 广东工业大学 | A kind of bion atmosphere heavy metal pollution detection discriminating gear and application |
| CN110178473A (en) * | 2019-06-24 | 2019-08-30 | 武汉市农业科学院 | The application of dewatered sludge landfill field ecological restoring method and afforestation trimming waste |
| RU2746695C1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" | Method for cleaning soils contaminated with arsenic, cadmium and lead, using sverbigi east |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229203C1 (en) * | 2002-10-07 | 2004-05-27 | Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева | Phytoremedy method for soil purification against heavy metals |
| EP1787734A2 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-23 | Univerza v Ljubljani | The use of advanced oxidation processes for remediation of heavy metals and radionuclides contaminated soils and sediments in a closed process loop |
-
2016
- 2016-08-01 RU RU2016131730A patent/RU2629214C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229203C1 (en) * | 2002-10-07 | 2004-05-27 | Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева | Phytoremedy method for soil purification against heavy metals |
| EP1787734A2 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-23 | Univerza v Ljubljani | The use of advanced oxidation processes for remediation of heavy metals and radionuclides contaminated soils and sediments in a closed process loop |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| EP 1787734 A2, 23/05/2007. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109541149A (en) * | 2018-12-29 | 2019-03-29 | 广东工业大学 | A kind of bion atmosphere heavy metal pollution detection discriminating gear and application |
| CN110178473A (en) * | 2019-06-24 | 2019-08-30 | 武汉市农业科学院 | The application of dewatered sludge landfill field ecological restoring method and afforestation trimming waste |
| RU2746695C1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" | Method for cleaning soils contaminated with arsenic, cadmium and lead, using sverbigi east |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Assefa et al. | Deforestation and land use strongly effect soil organic carbon and nitrogen stock in Northwest Ethiopia | |
| Motuzova et al. | Soil contamination with heavy metals as a potential and real risk to the environment | |
| Hergoualc’h et al. | Total and heterotrophic soil respiration in a swamp forest and oil palm plantations on peat in Central Kalimantan, Indonesia | |
| Li et al. | Soil acidification increases metal extractability and bioavailability in old orchard soils of Northeast Jiaodong Peninsula in China | |
| Ramos et al. | Nutrient losses by runoff in vineyards of the Mediterranean Alt Penedès region (NE Spain) | |
| Ochoa-Hueso et al. | Impacts of increased nitrogen deposition and altered precipitation regimes on soil fertility and functioning in semiarid Mediterranean shrublands | |
| Rosenqvist et al. | Concentrations and fluxes of dissolved organic carbon and nitrogen in a Picea abies chronosequence on former arable land in Sweden | |
| Versini et al. | Effects of litter manipulation in a tropical Eucalyptus plantation on leaching of mineral nutrients, dissolved organic nitrogen and dissolved organic carbon | |
| Patinha et al. | Long-term application of the organic and inorganic pesticides in vineyards: Environmental record of past use | |
| RU2629214C1 (en) | Method for cleaning soils from heavy metals under urban conditions | |
| SM et al. | Condition Assessment of Tree Plantations and Phytosanitary Properties of Soils in Cedar Groves. | |
| Peña-Ramírez et al. | Soil organic carbon stocks and forest productivity in volcanic ash soils of different age (1835–30,500 years BP) in Mexico | |
| Malikova et al. | Distribution of radionuclides in moss-lichen cover and needles on the same grounds of landscape-climatic zones of Siberia | |
| Gashkina et al. | Biogeochemical indication of environmental contamination: a case study of a large copper smelter | |
| Pérez et al. | Successional changes in soil nitrogen availability, non-symbiotic nitrogen fixation and carbon/nitrogen ratios in southern Chilean forest ecosystems | |
| Fenn et al. | Evaluating the effects of nitrogen and sulfur deposition and ozone on tree growth and mortality in California using a spatially comprehensive forest inventory | |
| Gauthier et al. | Dynamics of the water extractable organic carbon pool during mineralisation in soils from a Douglas fir plantation and an oak-beech forest—an incubation experiment | |
| Shadrina et al. | Evaluation of environmental conditions in two cities of east Siberia using bio-indication methods (fluctuating asymmetry value and mutagenic activity of soils) | |
| Suntornvongsagul et al. | Fate and effects of heavy metals in salt marsh sediments | |
| Rier et al. | Effects of inorganic sedimentation and riparian clearing on benthic community metabolism in an agriculturally-disturbed stream | |
| Watmough et al. | The quantification and distribution of pollution Pb at a woodland in rural south central Ontario, Canada | |
| Hernández et al. | Soil degradation in the tropical forests of the Dominican Republic's Pedernales province in relation to heavy metal contents | |
| Abulude et al. | Trends in air pollution: The use of mosses as biomonitors | |
| Parrish | A paleolimnological investigation of agricultural intensification, water quality and ecosystem change at Lake Nganoke, southern Wairarapa, NZ | |
| Kachova et al. | State of Forest Plantations Used for Afforestation of Heavy Metals Polluted Lands Around Former Metallurgic Plant" Kremikovtsi"(Bulgaria). |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180802 |