RU2768277C1 - Method for recultivation of disturbed lands from toxicants and reduction of greenhouse gases in atmospheric air by cultural plantings of woody plants - Google Patents
Method for recultivation of disturbed lands from toxicants and reduction of greenhouse gases in atmospheric air by cultural plantings of woody plants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768277C1 RU2768277C1 RU2021100600A RU2021100600A RU2768277C1 RU 2768277 C1 RU2768277 C1 RU 2768277C1 RU 2021100600 A RU2021100600 A RU 2021100600A RU 2021100600 A RU2021100600 A RU 2021100600A RU 2768277 C1 RU2768277 C1 RU 2768277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- toxicants
- soil
- carried out
- soluble form
- plants
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G17/00—Cultivation of hops, vines, fruit trees, or like trees
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Botany (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к прикладной экологии, занимающейся проблемой очистки почв, грунтов и территорий, загрязненных разнородными токсикантами.The invention relates to the field of environmental protection, in particular to applied ecology dealing with the problem of cleaning soils, soils and territories contaminated with heterogeneous toxicants.
Известна способность зеленых насаждений адсорбировать, связывая соли тяжелых металлов, в том числе соединения свинца, меди, пылевые примеси, сульфат-анион, задерживать 90Sr, 106Ru, 137Cs, 114Се [1].Known is the ability of green spaces to adsorb, binding heavy metal salts, including lead, copper compounds, dust impurities, sulfate anion, retain 90 Sr, 106 Ru, 137 Cs, 114 Ce [1].
Известны способы очистки почв от тяжелых металлов (Pb, Cd, Zn, Сu, Hg и др.) с помощью выращивания на загрязненных почвах растений горчицы, ячменя, топинамбура, гречихи, райграса, рапса, гороха и др. [2, 3, 4]. Методы основаны на сезонном выращивание растений-ремедиаторов на загрязненных почвах и переносе тяжелых металлов из пахотного слоя почвы в побеги растений. Однако недостатком данных методов является тот факт, что они применяются лишь при поверхностном загрязнении почв, их действие будет ограничено проникновением корневых систем указанных культур.There are known methods of cleaning soils from heavy metals (Pb, Cd, Zn, Cu, Hg, etc.) by growing mustard, barley, Jerusalem artichoke, buckwheat, ryegrass, rapeseed, peas, etc. on contaminated soils [2, 3, 4 ]. The methods are based on the seasonal cultivation of remediator plants on contaminated soils and the transfer of heavy metals from the arable soil layer to plant shoots. However, the disadvantage of these methods is the fact that they are used only for surface soil contamination, their action will be limited by the penetration of the root systems of these crops.
Известен фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов (UA76416U), включающий посев и выращивание в течение не менее 30 суток злаковых растений на почвах, загрязненных тяжелыми металлами, скашивания фитомассы и ее утилизацию, отличающийся тем, что предварительно определяют тип и уровень загрязнения тяжелыми металлами, разрабатывают схему очистки почв в зависимости от особенностей загрязнения почв, для очистки используют монокультурные насаждения кукурузы или пшеницы. Недостатком способа также является то, что его действие будет ограничено проникновением корневых систем злаковых культур.A phytoremediation method is known for cleaning soils from heavy metals (UA76416U), including sowing and growing for at least 30 days of cereal plants on soils contaminated with heavy metals, mowing phytomass and its utilization, characterized in that the type and level of heavy metal pollution are preliminarily determined, they develop a scheme for cleaning soils depending on the characteristics of soil pollution; for cleaning, monoculture plantations of corn or wheat are used. The disadvantage of this method is also that its action will be limited to the penetration of the root systems of cereal crops.
Известен способ биологической защиты окружающей среды от экотоксикантов (RU2092031C1), в котором проводят комплексную засадку территорий промышленных предприятий зелеными насаждениями -лиственными породами (береза, липа) в сочетании с травяными растениями (клевер, одуванчик), резистентными к токсинам, а для усиления их детоксикационной способности их кроны обрабатывают водным экстрактом культивируемых трав. Недостатком является отсутствие учета влияния кислотности почвы на растворимость токсикантов.There is a known method of biological protection of the environment from ecotoxicants (RU2092031C1), in which a complex planting of territories of industrial enterprises is carried out with green plantings - deciduous species (birch, linden) in combination with herbal plants (clover, dandelion) resistant to toxins, and to enhance their detoxification the ability of their crowns is treated with an aqueous extract of cultivated herbs. The disadvantage is the lack of consideration of the effect of soil acidity on the solubility of toxicants.
Известен способ снижения концентраций тяжелых металлов в почвах городских территорий путем высадки парковых газонных трав и древесных пород-ремедиаторов (RU2642868C1), в котором сначала производят высев смеси газонных трав, толерантных к затенению, затем в качестве фиторемедиаторов высаживают древесные породы клена остролистного и каштана конского таким образом, чтобы максимально в горизонтальном и вертикальном направлении перекрыть корневыми системами глубинно-загрязненную почву. В качестве источника органического вещества по углам и в центре ремедиационного парка высаживают породу липы крупнолистной. Осенью, во время массового листопада клена и каштана, листву собирают и вывозят с территории, а листовой опад липы оставляют в ремедиационном парке. Недостатком также является отсутствие учета влияния кислотности почвы на растворимость токсикантов.There is a known method for reducing the concentration of heavy metals in the soils of urban areas by planting park lawn grasses and tree species-remediators (RU2642868C1), in which, first, a mixture of lawn grasses tolerant to shading is sown, then tree species of Norway maple and horse chestnut are planted as phytoremediators. in such a way as to maximally in the horizontal and vertical direction cover the deep-contaminated soil with root systems. Large-leaved linden is planted in the corners and in the center of the remediation park as a source of organic matter. In autumn, during the mass leaf fall of maple and chestnut, the leaves are collected and taken out of the territory, and the linden leaf litter is left in the remediation park. Another disadvantage is the lack of consideration of the effect of soil acidity on the solubility of toxicants.
Известен способ подготовки загрязненных тяжелыми металлами почвы для фиторемедиации (RU2670253C1), в котором проводят посадку на загрязненной тяжелыми металлами почве древесных растений-мелиорантов (кизильник черноплодный, яблоня домашняя, ива пятитычинковая, ива ломкая, липа крупнолистная, орех манчьжурский, сосна обыкновенная, липа мелколистная, орех серый, бузина кистевидная) что приводит к увеличению концентрации подвижных форм тяжелых металлов в почве для последующего поглощения растениями-ремедиантами. Данный способ можно рассматривать как прототип. Его недостаток состоит в том, что он не учитывает влияние кислотности почвы на растворимость токсикантов и эффективно применим только для токсикантов, имеющих кислоторастворимую форму.A known method of preparing soils contaminated with heavy metals for phytoremediation (RU2670253C1), in which woody ameliorant plants are planted on soil contaminated with heavy metals (chokeberry cotoneaster, domestic apple tree, five-stamen willow, brittle willow, large-leaved linden, Manchurian walnut, common pine, small-leaved , gray walnut, elderberry) which leads to an increase in the concentration of mobile forms of heavy metals in the soil for subsequent absorption by remediant plants. This method can be considered as a prototype. Its disadvantage is that it does not take into account the effect of soil acidity on the solubility of toxicants and is effectively applicable only to toxicants that have an acid-soluble form.
Технической задачей изобретения является создание простого и эффективного способа рекультивации нарушенных земель от токсикантов и сокращения парниковых газов в атмосферном воздухе культурными насаждениями древесных растений.The technical objective of the invention is to create a simple and effective method for the reclamation of disturbed lands from toxicants and the reduction of greenhouse gases in the atmospheric air by cultivated plantations of woody plants.
Технический результат заключается в последовательном снижении концентрации токсикантов, переходящих в растворимую форму при различной кислотности почвы, в получении экологически безопасной продукции, которая может быть реализована и тем самым снизит расходы на биологическую рекультивацию нарушенных земель, а также в сокращении парниковых газов в атмосферном воздухе культурными насаждениями древесных растений.The technical result is to consistently reduce the concentration of toxicants that turn into a soluble form at different soil acidity, to obtain environmentally friendly products that can be sold and thereby reduce the cost of biological reclamation of disturbed lands, as well as to reduce greenhouse gases in the atmospheric air by cultural plantations woody plants.
Сущность изобретения заключается в том, что рекультивация нарушенных земель от токсикантов и сокращения парниковых газов в атмосферном воздухе культурными насаждениями древесных растений включает ежегодно проводимые в начале вегетационного периода растений мероприятия по идентификации токсикантов в рекультивируемых нарушенных землях и периодической химической мелиорации в ходе которой токсиканты переводятся в растворимую форму, которая впитывается культурными насаждениями древесных растений, причем в листьях древесных растений содержание токсикантов будет, по большей части, больше, чем в плодах [5], которые можно при этом относить к экологически безопасной продукции.The essence of the invention lies in the fact that the reclamation of disturbed lands from toxicants and the reduction of greenhouse gases in the atmospheric air by cultivated plantings of woody plants includes annual activities at the beginning of the growing season of plants to identify toxicants in the reclaimed disturbed lands and periodic chemical reclamation, during which toxicants are converted into soluble the form that is absorbed by cultivated plantations of woody plants, and the content of toxicants in the leaves of woody plants will, for the most part, be higher than in fruits [5], which can be attributed to environmentally friendly products.
В качестве древесных растений используют саженцы, подвой которых выращивают из семян дикорастущих в местности нахождения нарушенных земель таких видов плодовых семечковых культур, как яблоня, груша, рябина, а в качестве привоя используют сорта народной селекции, которые отличает высокая приживаемость на семенных подвоях и относительная устойчивость к болезням.As woody plants, seedlings are used, the stock of which is grown from the seeds of wild-growing in the area of disturbed lands of such types of fruit pome crops as apple, pear, mountain ash, and as a scion, varieties of folk selection are used, which are distinguished by high survival rate on seed rootstocks and relative stability to illness.
По окончании каждого вегетационного периода опавшую листву собирают и вывозят с территории рекультивируемых нарушенных земель.At the end of each growing season, fallen leaves are collected and removed from the territory of reclaimed disturbed lands.
Пример реализации изобретения состоит в следующем.An example implementation of the invention is as follows.
Ежегодно в начале вегетационного периода растений проводится идентификация токсикантов в рекультивируемых нарушенных землях, в ходе которой определяется токсикант с наибольшей концентрацией.Every year, at the beginning of the growing season of plants, toxicants are identified in the reclaimed disturbed lands, during which the toxicant with the highest concentration is determined.
Для токсикантов, имеющих водорастворимую форму, химическую мелиорацию проводят за счет поддержания нейтральной реакции почвы в диапазоне рН от 5,5 до 7,5 и регулирования водного режима.For toxicants having a water-soluble form, chemical reclamation is carried out by maintaining a neutral soil reaction in the pH range from 5.5 to 7.5 and regulating the water regime.
Для токсикантов, имеющих кислоторастворимую форму, химическую мелиорацию проводят за счет кислования почв до рН от 4,5 до 5,5 и регулирования водного режима, например за счет добавления в почву раствора сульфата железа (II) в количестве не более 500 кг/га в расчете на единицу рН.For acid-soluble toxicants, chemical reclamation is carried out by acidifying soils to a pH of 4.5 to 5.5 and regulating the water regime, for example, by adding an iron (II) sulfate solution to the soil in an amount of not more than 500 kg/ha per calculated per pH unit.
Для токсикантов, имеющих щелочерастворимых форму, химическую мелиорацию проводят за счет гипсования почв до рН от 7,5 до 9 и регулирования водного режима.For alkali-soluble toxicants, chemical reclamation is carried out by gypsuming soils to a pH of 7.5 to 9 and regulating the water regime.
Пример различия в содержании тяжелых металлов в листьях и плодах приведен в таблице 1.An example of the difference in the content of heavy metals in leaves and fruits is shown in Table 1.
Список литературыBibliography
1. Гитарский М.Л., Карабань Р.Т., Чемерис М.В. Динамика накопления загрязняющих веществ в многолетних ягодных кустарниках // Лесное хозяйство. 1992, №10. С. 11-12.1. Gitarsky M.L., Karaban R.T., Chemeris M.V. Dynamics of accumulation of pollutants in perennial berry bushes // Forestry. 1992, No. 10. pp. 11-12.
2. Басов Ю.В., Басов А.Ю. Особенности аккумуляции тяжелых металлов гречихой в условиях техногенеза // Вестник ОрелГАУ. 2010, №4. С.39-42.2. Basov Yu.V., Basov A.Yu. Peculiarities of accumulation of heavy metals by buckwheat in conditions of technogenesis // Bulletin of OrelGAU. 2010, No. 4. pp.39-42.
3. Григорьев А.А., Бородихин А.С., Руденко О.В., Сова Ю.А. Постановка эксперимента по идентификации модели гипераккумуляции тяжелых металлов топинамбуром при фиторемедиации почв // Современные проблемы науки и образования. 2013, №6. С.873/1-873/7.3. Grigoriev A.A., Borodikhin A.S., Rudenko O.V., Sova Yu.A. Setting up an experiment to identify the model of hyperaccumulation of heavy metals by Jerusalem artichoke during soil phytoremediation. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2013, No. 6. S.873/1-873/7.
4. Неведров Н.П., Проценко Е.П., Балабина И.П., Прусаченко А.В. Использование горчицы сарептской Brassica juncea (L) в целях очистки почв Курской области от загрязнений тяжелыми металлами // Проблемы региональной экологии. - 2013. - №6. - 5 с. 4. Nevedrov N.P., Protsenko E.P., Balabina I.P., Prusachenko A.V. The use of Sarepta mustard Brassica juncea (L) in order to clean the soil of the Kursk region from heavy metal pollution // Problems of regional ecology. - 2013. - No. 6. - 5 s.
5. Дубовик, В. А. Продуктивность яблони в условиях возрастающего техногенного загрязнения почв Тамбовской равнины: диссертация … доктора сельскохозяйственных наук: 06.01.07 / В.А. Дубовик; ГНУ «Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства». Мичуринск, 2009.5. Dubovik, V. A. Productivity of the apple tree under conditions of increasing technogenic pollution of the soils of the Tambov Plain: dissertation ... Doctor of Agricultural Sciences: 06.01.07 / V.A. Dubovik; State Scientific Institution "All-Russian Selection and Technological Institute of Horticulture and Nursery". Michurinsk, 2009.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021100600A RU2768277C1 (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Method for recultivation of disturbed lands from toxicants and reduction of greenhouse gases in atmospheric air by cultural plantings of woody plants |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021100600A RU2768277C1 (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Method for recultivation of disturbed lands from toxicants and reduction of greenhouse gases in atmospheric air by cultural plantings of woody plants |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2768277C1 true RU2768277C1 (en) | 2022-03-23 |
Family
ID=80819233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021100600A RU2768277C1 (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Method for recultivation of disturbed lands from toxicants and reduction of greenhouse gases in atmospheric air by cultural plantings of woody plants |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2768277C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117158247A (en) * | 2023-08-18 | 2023-12-05 | 烟台市森林资源监测保护服务中心(烟台沿海防护林省级自然保护区管理服务中心、烟台市林业科学研究所) | Greenhouse seedling raising method for endangered plant betula halophila seeds |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2562831A1 (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-06 | The Research Foundation Of State University Of New York | Method of phytoremediation |
UY35161A (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-30 | Injekta Pty Ltd | SOIL REMEDIATION COMPOSITION |
RU2670253C1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Method for preparing soils polluted by heavy metals for phytoremediation |
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 |
-
2021
- 2021-01-13 RU RU2021100600A patent/RU2768277C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2562831A1 (en) * | 2005-10-06 | 2007-04-06 | The Research Foundation Of State University Of New York | Method of phytoremediation |
UY35161A (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-30 | Injekta Pty Ltd | SOIL REMEDIATION COMPOSITION |
RU2670253C1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Method for preparing soils polluted by heavy metals for phytoremediation |
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 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЗАВРАЖНОВ А.А. и др. Рекультивация многолетних насаждений - основная компонента расширенного воспроизводства в промышленном садоводстве//Достижение науки и техники АПК, Земледелие и растениеводство, Т.30, N5, 2016, c.33-37. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117158247A (en) * | 2023-08-18 | 2023-12-05 | 烟台市森林资源监测保护服务中心(烟台沿海防护林省级自然保护区管理服务中心、烟台市林业科学研究所) | Greenhouse seedling raising method for endangered plant betula halophila seeds |
CN117158247B (en) * | 2023-08-18 | 2024-04-02 | 烟台市森林资源监测保护服务中心(烟台沿海防护林省级自然保护区管理服务中心、烟台市林业科学研究所) | Greenhouse seedling raising method for endangered plant betula halophila seeds |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jansa et al. | The effects of agricultural practices on arbuscular mycorrhizal fungi | |
Fagg et al. | The value of Acacia and Prosopis in arid and semi-arid environments | |
Radoglou et al. | A review on the ecology and silviculture of limes (Tilia cordata Mill., Tilia platyphyllos Scop. and Tilia tomentosa Moench.) in Europe | |
RU2236116C1 (en) | Method for suppression of weed plants in coniferous seedling nursery | |
Mridha | Prospects of moringa cultivation in Saudi Arabia | |
Costanza et al. | A synthesis of emerging health issues of eastern white pine (Pinus strobus) in eastern North America | |
Ben-Gal | Salinity and olive: from physiological responses to orchard management | |
CN107081335A (en) | A kind of ecological restoring method of heavy metal pollution agricultural land soil | |
RU2768277C1 (en) | Method for recultivation of disturbed lands from toxicants and reduction of greenhouse gases in atmospheric air by cultural plantings of woody plants | |
Dikilitas | Effect of salinity and its interactions with Verticillium albo-atrum on the disease development in tomato (Lycopersicon esculentum Mill) and lucerne (Medicago sativa L & M. media) plants | |
Bilal et al. | Impact of salinity on citrus production; A review | |
Bilal et al. | Potential of Eucalyptus in the remediation of environmental problems: a review | |
Pietikäinen et al. | Defoliation effects on Plantago lanceolata resource allocation and soil decomposers in relation to AM symbiosis and fertilization | |
Mehanna et al. | Response of two grapevine rootstocks to some salt tolerance treatments under saline water conditions | |
Adinde et al. | Profitability of the use of poultry manure for cucumber (Cucumis sativus L.) production in Iwollo, Southeastern Nigeria | |
Davis et al. | Establishing miscanthus, production of biomass, and application to contaminated sites | |
Caboun et al. | Allelopathy Research Methods in Forestry. | |
Horsley | How vegetation can influence regeneration | |
Egata et al. | Determination of Optimum Spacing and Harvesting Age of Citron Scented Gum (Eucalyptus citriodora H.) for Maximum Biomass and Essential Oil Yield at Wondo Genet, South Ethiopia | |
Ajayi | Allelopathic Potentials of Extracts of Tithonia Diversifolia (Hemsley) A. Gray in Biological C ontrol of Weeds in Cowpea Cropping System | |
Belay et al. | Mycorrhizal status and AMF community structure of fruit crops from low-input cropping system in Showa Robit, Ethiopia | |
Litten | Agriculture in the Hudson Basin since 1609 | |
Lalramliani et al. | Litter decomposition and nutrient release pattern in two nitrogen fixing shrubs (Flemingia macrophylla and Tephrosia candida) growing in SALT farm in Lunglei district of Mizoram | |
Obala | Effects of spacing and Negarim micro catchment on the growth of two provenances of Moringa (Moringa oleifera) in Kitui county, south eastern Kenya | |
Uwumarongie et al. | Studies on the Influence of Rubber Effluent and NPK Application on the Performance and Fruit Quality of Snake Tomato (Trichosanthes cucumerina L. Haines) in Newly Established Rubber Plantation |