Очистка почвы от загрязнений
Может случиться, что земля на загородном участке будет сильно загрязнена прорвавшимися из септика сточными водами, удобрениями, смытыми весной с полей, дизтопливом и т.д. Неочищенная почва на долгое время станет источником постоянного токсического заражения всего, что с ней соприкасается. Первое, что страдает от загрязнений в грунте — садовые и декоративные растения, а также неглубокие источники воды, которыми Вы пользуетесь. Иногда такое заражение ничем себя внешне не проявляет и действует незаметно. Некоторые вредные вещества способны накапливаться в организме и лишь по прошествии времени оказывают негативное воздействие на здоровье.
Если существуют сомнения в химической и бактериологической чистоте загородного участка, надо сделать лабораторный анализ почвы, овощей и фруктов, собираемых с дачных плантаций, и воды. Воду необходимо проверить, если она попадает в дом из мелких и средних по глубине источников — колодцев, песчаных скважин. Чрезмерное количество некоторых химических соединений или уровень кислотности почвы может отрицательно влиять на сохранность бетонных, металлических и прочих подземных конструкций.
Конечно, почва как часть биосферы стремиться естественным образом нейтрализовать чужеродные для нее вещества и соединения. Но этот процесс занимает очень много времени. При слишком высокой концентрации загрязнений механизм естественного природного очищения и восстановления может не работать.
экспресс-анализ почвы на загрязнения
Существуют эффективные технологии по очистке хозяйственно-бытовых стоков. Но как вернуть верхнему слою почвы его плодородные свойства и экологическую чистоту? Рассмотрим современные методы восстановления естественных природных качеств грунта.
Способы очистки почвы от загрязнений
По принципу действия методы очистки почвы делятся на три типа:
- химические
- физические
- биологические
Не все из перечисленных способов из-за своей радикальности подходят для восстановления экологии загородного участка и применяются для решения масштабных промышленных задач. Но возможны ситуации, когда лишь таким способом можно очистить землю от посторонних веществ — например, случайно пролили бочку солярки для котла отопления — и затем вернуть ее к жизни с помощью рекультивации. Часть методов производят сложное воздействие на почву и могут быть отнесены сразу к двум типам. Химический метод очистки почвыхимическая очистка почвы При химической очистке почвы от загрязнений используется метод промывки. Делаются специальные растворы из поверхностно-активных веществ или растворы, содержащие сильные окислители — активный кислород, хлорсодержащие соединения, а также щелочные растворы. Выщелачивание осуществляется с помощью 2%-ого раствора соляной кислоты. При выщелачивании содержание тяжелых металлов (цинк, свинец, кадмий, никель, медь, мышьяк) снижается на 85-95%. Так как при промывке растворы попадает в почву, непосредственно проникая во все поры между частицами, эффективность данного метода очень высокая. После очистки промывкой следует сделать рекультивацию почвы. Недостатки метода: нужна очистка почвы от соединений хлора. Метод не подходит для очистки большого объема грунта. Физико-химические методы очистки почвы Самый простой физический метод восстановления почвы — снять верхний слой и заменить его чистым, незараженным. Но не всегда есть возможность найти достаточное количество свободной и плодородной почвы. Электрофизический метод очистки — используется для удаления из почвы нефтепродуктов, фенолов и хлорсодержащих углеводородов. В основе метода лежит эффект электролиза воды при прохождении электрического тока через почву. Сложные загрязняющие соединения при таком воздействии активно окисляются и распадаются на менее вредные простые составляющие. Метод электрофизической очистки позволяет очищать почву от опасных соединений на основе свинца, ртути, кадмия, мышьяка и т.д. схема электрохимической очистки почвы (метод электролиза) В зависимости от условий в грунте и использованного дополнительного оборудования кроме электролиза могут быть использованы другие варианты метода: электрокоагуляция, электрохимическое окисление, электрофлотация, электроосмос, электрокинетический метод и некоторые другие. Практически все перечисленные способы электроочистки почвы технически сложны и дороги. Термический метод очистки почвы Термический метод очистки можно отнести к физическому. В зависимости от типа загрязнений нагрев может производиться как на воздухе, так и в вакууме — в специальных герметичных установках. Метод применяется для освобождения почвы от нефтепродуктов, масел, бензина, от некоторых цветных металлов, от галогеносодержащих и органических соединений. Углеводороды выгорают при нагреве материала до + 800 С. Восстановить свойства почвы после такого воздействия можно добавлением компоста или минеральных удобрений. Существуют не только стационарные, но и передвижные термические установки на автомобильном шасси. Во всем мире ежегодно термическим методом очищаются миллионы тонн почвы. термическая очистка почвы Очень сильный нагрев до сплавления частиц почвы проводится с помощью электродов, опускаемых в землю. Данный электро-термический метод используется для связывания в невымываемые грунтовыми водами формы таких опасных загрязнителей, как тяжелые металлы и радионуклиды. Биологические методы очистки почвы Фиторемедиация — комплекс методов использования растений для очистки сточных вод, почвы и атмосферы от различных типов загрязнений. В свою очередь фиторемедиация является составной частью еще более широкой методики биоремедиации. Рассмотрим фито-методы для очистки почвы. Метод фитоэкстракции — на загрязненном участке высаживаются специально отобранные растения. В силу своих биологических особенностей некоторые виды флоры способны поглощать и накапливать в корнях, стеблях и листьях соединения меди, цинка, кобальта, никеля, свинца, хрома, тем самым снижая содержание этих элементов в земле. Для более полного восстановления участка почвы необходимо обеспечить несколько циклов произрастания данных растительных видов. По завершении процесса фитоэкстракции все растения необходимо собрать и сжечь. При этом продукты сгорания следует захоронить на специальном полигоне для отходов, так как в пепле сохранится высокое содержание вредных элементов. Метод фитостабилизации немного отличается от фитоэкстракции. Используемые растения не поглощают, но осаждают в почве рядом с корнями опасные химические соединения, почвенные бактерии способны переработать некоторые из них в менее опасные. В результате соединения переводятся в неактивную и мало подвижную форму, чем снижается риск их дальнейшего распространения. ярутка полевая — поглощает из почвы тяжелые металлы Кроме определенных растений, естественным образом произрастающих в природе и пригодных для решения задач очистки почвы и воды, производятся опыты по созданию более эффективных генномодифицированных растений с улучшенными характеристиками. Все биологические методы очистки действенны только при невысоком и среднем уровне загрязнений почвы. Процесс биологической очистки воды и почвы достаточно медленный, но естественный и наименее затратный. Методы биостимуляции и биодеструкции — особые организмы разрушают проникшие в почву загрязнения. Методы используются в основном для нейтрализации различных нефтепродуктов, жиров и масел. Микроорганизмы-деструкторы либо просто добавляются в почву, либо в почве создаются условия — вносятся специальные добавки для ускоренного размножения эндогенных, то есть уже живущих там аэробных бактерий, способных расщеплять углеводороды. На рост бактерий влияет влажность, уровень аэрации и температура почвы, поэтому эффективность данного способа зависит от многих факторов. Лучший метод очистки почвы В сложных случаях, когда в почву попали разные по типу загрязнения, или новое загрязнение наложилось на неизвестное старое, наиболее эффективным будет последовательное использование нескольких способов очистки. Как мы уже сказали выше, вряд ли большинство из перечисленных в статье вариантов можно применить на загородном участке. Но некоторые методы вполне доступны и могут улучшить экологическую ситуацию. Это касается наиболее простых с технической точки зрения физических и биологических методов.
Источник
Метод очистки почвы от мышьяка
Submission Preview
Ф едеральное Г осударственное Б юджетное У чреждение
К расноярский Р еферентный Ц ентр Р оссельхознадзора
г. Красноярск , ул. Марковского, д. 45, О фис: 5-02
М ногоканальный т елефон.: (391) 227-20-10
И спытательная лаборатория: (391) 266-90-72 , +7 9135143957
Методы снижения мышьяка в почве
Мышьяк (As) – полуметалл, химическое загрязняющее вещество первого класса опасности, высокотоксичный элемент, в почве аккумулируется в пахотном слое, мигрируя на глубину до 60 см.
Загрязнение различными соединениями на основе мышьяка – один из наиболее токсичных видов загрязнения окружающей среды в современном обществе. Антропогенными источниками мышьяка являются: отходы металлообрабатывающей промышленности, промышленные выбросы, продукты сгорания топлива (ТЭЦ), средства химизации сельского хозяйства, минеральные удобрения, пестициды, бытовые отходы.
Вносимые минеральные удобрения, такие как суперфосфат, содержит 300 мг/кг мышьяка, аммиачная селитра содержит 60 мг/кг мышьяка. С нитратами, сульфатами и пестицидами в почву попадает более 10 г/га, при допустимых пределах 2 мг. Мышьяк накапливается в почве, где он фиксируется на минеральных частицах. Далее он может перейти в почвенный раствор,откуда легко потребляется почвенными организмами и корнями растений или вымывается в грунтовую воду.
Рассмотрим несколько способов снижения мышьяка в почве:
Фиторемедиация (фито – растение, ремедиация – возмещение ущерба) – прием очистки, основанный на использовании зеленых растений.
Большое влияние на мобильность мышьяка оказывает органические вещества, которые способствуют его детоксикации. Для снижения доз мышьяка в почве особую важность приобретают восстановительные меры с использованием экологически чистых и безопасных растений – рыжика озимого (Camelina sylvestris) и клевера инкарнатного (Trifolium incarnatum) обладающих высокими сорбционными свойствами (Бекузарова С.А. и др., 2019). Такой состав смеси пополняет почву биологическим азотом клевера инкарнатного и органическими веществами обеих скошенных культур. Клевер инкарнатный способен накопить в почве до 150 кг биологического азота, достигая высоты растений в период скашивания более 60 см, биомасса обеих культур более 20 т/га. Рыжик озимый, помимо своей аккумулирующей способности, содержит в семенах ряд эфирных масел, ингибирующих прорастание многих однолетних сорных растений, которые исчезают без внесения гербицидов.
Для реализации поставленной цели после уборки сельскохозяйственных культур с поля в начале сентября проводят обработку почвы для посева мелких семян рыжика озимого и клевера инкарнатного по 15 кг/га каждой культуры. На следующий год, в фазу бутонизации (при достижении полного развития культуры) клевера инкарнатного оба вида растений скашивают с одновременным измельчением сенокосилкой – измельчителем («КИР-1,5») с последующей запашкой в почву.
Согласно имеющимся научным данным (С.А. Бекузарова и др., 2019) этот способ позволяет снизить содержание мышьяка в почве на 33,8 %. Добавление к скошенной массе удобрений (глина «Аланит» – 2 т/га, минеральная вода (сероводородная) – 200 л) позволяет снизить концентрацию мышьяка в почве на 82,4 %. Использование сероводородной воды примечательно тем, что сера, содержащаяся в минеральной воде, входит в соединение с мышьяком и не доступна для растений и других органических веществ.
В качестве основного мероприятия по снижению доступности растениям токсиканта (мышьяка), следует использовать пополнение почвы органическим веществом, под влиянием которого улучшаются физико-химические и биологические свойства почвы, и происходит закрепление в почве токсикантов.
Органическое вещество является активным сорбентом и способствует образованию металлорганических комплексов, которые являются малоподвижными или неспособными к преодолению клеточных мембран на границе почва-корень. Связывая токсиканты, органическое вещество препятствует их миграции с почвенно-грунтовыми водами, снижает уровень их биологического поглощения и тем самым способствует получению безопасной продукции.
Дозы внесения органического удобрения (навоза подстилочного) должны быть не ниже 30-60 т/га, что обосновано его эффективностью и является экономически выгодным (Справочник Главы крестьянского (фермерского) хозяйства, 2017 г.).
Внесение соломы и органики
Солома – важнейший источник органического вещества. Ее широко используют в отечественной и зарубежной земледельческой практике. По содержанию органического вещества 1 тонна соломы равноценна 3,5-4 тоннам навоза, по содержанию азота – 15 кг аммиачной селитры (Самсонова Н.Е., 2014). Кроме того, применение соломы является доступным, не требует больших материальных затрат и способствует повышению почвенного плодородия и урожайности выращиваемых культур. Внесение в почву соломы будет способствовать снижению плотности пахотного и подпахотного горизонтов. Тяжелосуглинистый состав почв обследуемых земельных участков будет более рыхлым и благоприятным для выращивания сельскохозяйственных растений.
В зависимости от вида соломы с одной тонной на гектар примерно поступит (кг/га): органического вещества 810, азота 5-14, фосфора 0,7-2,4; калия 10-17, кальция 3-12, магния 0,8-3. Кроме того, поступят микроэлементы: бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт. Доступной энергосберегающей технологией использования соломы является сочетание ее с жидким и полужидким навозом. По разбросанной измельченной соломе вносится жидкий навоз из расчета 3-5 т на 1 т соломы и заделывается на глубину 8-10 см.
Лучшим сроком внесения соломы является осенний период, который позволяет снизить действие токсиканта за счет вымывания его из корнеобитаемого слоя осенне-весенними осадками. Кроме того, максимальная численность микроорганизмов в осенний период приходится на сентябрь-октябрь. Это значит, что при осеннем внесении первичные процессы разложения произойдут до посадки технических культур и отрицательного действия, широкого отношения углерода к азоту на них не проявится. Поэтому измельченную и разбросанную по полю солому запахивают осенью.
В литературных источника также описаны способы детоксикации мышьяка с помощью гуминовых препаратов (гумат калия), композиций препаратов на основе кремния и железа и даже дождевых червей (Aporrectodea caliginosа).
Напоминаем, что контроль за содержанием опасных химических веществ в почве следует осуществлять на соответствие требованиям ГН 2.1.7.2041-06 – «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве».
Специалисты Референтного центра готовы оказать помощь в отборе почвенных проб, исследовании почв на химико-токсикологичекие показатели, разработке плана мероприятий по снижению токсикантов в почве.
Источник