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
Санитарная охрана почвы.
. Для профилактики инфекционных заболеваний и гельминтозов, передающихся через почву, большое значение имеют санитарная охрана почвы и санитарная очистка территорий от отходов. С гигиенической точки зрения загрязнение почвы должно осуществляться с учетом ее самоочищающей способности, чему способствует санитарная охрана почвы. Санитарная охрана почвы— это комплекс мероприятий, направленных на ограничение поступления в почву загрязнений до величин, не нарушающих в ней процессов самоочищения в почве, не вызывающих накопления в растениях вредных веществ, не приводящих к загрязнению воздуха, поверхностных и подземных вод. На санитарную охрану почвы направлены 4 группы мероприятий: 1) Законодательные, организационные и административные мероприятия — это система юридически закрепленных документами мер, направленных на предотвращение загрязнения почвы и обеспечивающих рациональное использование земельных ресурсов в интересах сохранения и укрепления здоровья населения. В нашей стране на страже охраны почвы стоят Земельный кодекс Российской Федерации (1997), Санитарные правила «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» (2003). 2) Планировочные — это мероприятия, включающие правильность отвода участков для сооружений по обезвреживанию и утилизации отходов и соблюдение санитарно-защитных зон вокруг них. 3)Технологические — это мероприятия, направленные на создание безотходных или малоотходных технологических производств. 4) Санитарно-технические — это мероприятия по сбору, удалению, обезвреживанию и утилизации отходов, возлагаемых на санитарную очистку населенных мест. Под санитарной очисткой населенных мест подразумевают комплекс мероприятий по сбору, удалению, обезвреживанию и уничтожению отходов, образующихся в населенных местах, в целях сохранения здоровья населения и общественного благоустройства. Отходы делят на твердые и жидкие. Различают 3 системы удаления отходов:
1)сплавная — канализация (для жидких отходов);
2)вывозная — для твердых отходов — с помощью их сбора, вывоза и очистки, для жидких — подворно-плановая ассенизация;
3)смешанная — сочетает сплавную и вывозную системы, применяется в частично канализованных домах.
Все отходы должны обезвреживаться от возбудителей эпидемических заболеваний. Способы обезвреживания должны отвечать следующим требованиям: 1) безопасность в эпидемическом отношении; 2) быстрота обезвреживания; 3) предотвращать развитие мух и грызунов; 4) не загрязнять подземных и поверхностных вод; 5) быстро превращать органические вещества в соединения, не загрязняющие воздух и не пахнущие; 6) возможность максимально и безопасно использовать полезные качества отходов. Твердыеотходы — это мусор (домовой), уличный смет, остатки пищи, шлаки, строительный мусор, производственные отходы, отходы больниц (марля, одноразовые шприцы) и т.д.. Бытовые отходысоставляют 0,5 м 3 или 1т. на 1чел в год. В жилых многоэтажных домах твердые бытовые отходы поступают через мусоропроводы в мусоросборники (стационарные) или контейнеры (сменные). Мусор вывозят специальные машины — мусоровозы, из них самые прогрессивные — пневматические мусоровозы. По технологии обезвреживания твердых бытовых отходов методы их переработки делятся на:
1)биотермические — утилизация их на усовершенствованных свалках, полях запахивания; в быту — создание компостных куч;
2)термические — сжигание в специальных печах при температуре 900-1000 о С. Возможен пиролиз — получение горючего газа или нефтеподобных масел при температуре 1640 о С и дефиците кислорода;
3)химические — получение при высокой температуре из отходов хлористо-водородной или серной кислот с целью получение этилового спирта, витаминов В,РР,Д2 и др.;
4)механические — прессование в строительные блоки.
Наиболее распространены биохимические и термические методы.
Твердые промышленные отходы делятся на утилизирующиеся (не уничтожаются, а используются как топливо, удобрение и т.д.) и не утилизирующиеся (среди них есть подлежащие обязательному уничтожению, например радиоактивные). Для последних используются методы сжигания отходов при температуре — 1000-1200 о С или захоронения на полигонах в стальных или бетонные контейнерах. Жидкие нечистоты— это содержимое уборных, помои (от приготовления пищи, мытья посуды) и сточные воды (бытовые, производственные, атмосферные, от мытья улиц). Бытовые жидкие отходы (фекалии, моча, помои) составляют, в среднем, 0,5 кг на человека в сутки. Сбор их осуществляется в канализованных домах через унитазы, а в неканализованных — в люфт-клозеты в доме, надворные туалеты. Канализация — система сооружений, которая принимает и транспортирует сточные воды по сети подземных трубопроводов за пределы населенного пункта.
Сточными водами называются воды, отводимые в процессе бытовой или производственной деятельности человека. Они делятся на 1) городские (промышленные, бытовые, от больниц, прачечных); 2) ливневые (дождевые, талые) и 3) сельскохозяйственные. Существуют следующие этапы очистки, обеззараживания и утилизации сточных вод:
1) механическая очистка — с ее помощью очищается до 50% загрязнений; для отделения нерастворимых веществ используются решетки, песколовки, отстойники;
2) биологическая очистка — сточные воды пропускаются через поля фильтрации или орошения, биофильтры (щебень, шлак), биопруды, аэротенки, содержащие активный ил, в котором с помощью микроорганизмов и пропускаемого через аэротенк воздуха осуществляется минерализация органических веществ, а в последующем, для образования гумуса, содержимое вывозится на компостные кучи;
3) обеззараживание отфильтрованной воды производится с помощью хлорной извести из расчета 1-1,5 мг/л сточный вод. Затем воды утилизируются путем: вывоза на поля ассенизации (нечистоты служат для полива сельхозкультур) или на поля запахивания (нечистоты сливаются на поля и запахиваются без посева сельхозкультур);
4) обеззараживание выпавшего в осадок ила осуществляется в больших городах — в метантенках, в которых в результате брожения микроорганизмы образуют метан. В небольших населенных пунктах и санаториях для сбора осадка используется септик (двухъярусный отстойник) — железобетонный резервуар с активным илом, в котором в течение 6-12 мес. при анаэробных условиях происходит сбраживание ила. Затем он вывозится на компостные кучи, в которых превращается в перегной и используется для подсыпки в городские газоны, в теплицах — для выращивания цветов (для выращивания овощей он не годится из-за высокого содержания тяжелых металлов и вредных примесей).
Самоочищение почвы.Почва является важной составной частью биосферы, в которой происходит обезвреживание (детоксикация) основной массы поступающих в нее органических веществ: растений, деревьев, насекомых, животных — это белки, жиры, углеводы (Б, Ж, У) и продукты их обмена. Они распадаются до образования неорганических веществ — этот процесс называется минерализацией. В результате этого в почве образуется новое органическое вещество — гумус(греческое — перегной). А этот процесс называется гумификацией. Гумус не пахнет, медленно разлагается на составные части, которые усваивают растения. Он очень необходим растениям для полноценного роста. Вместе оба процесса — минерализация и гумификация, направленные на восстановление первоначального состояния почвы, получили название процессов самоочищения почвы. Это сложный процесс, зависящий от химического состава почвы, ее физических свойств (пористости, воздухопроницаемости и влагопроницаемости, капиллярности, например, песок, глина и т.д.), обеспечивающих доступность воздуха и воды, состава микрофлоры и фауны почвы. Углеводы — в аэробных и анаэробных условиях окисляются до углекислого газа и воды. Жиры — в аэробных условиях медленно окисляются до образования глицерина, жирных кислот, серной кислоты и сульфатов. Белки при анаэробном процессе разлагаются до аммиака. При аэробном процессе вначале также образуется аммиак, но в присутствии кислорода переводится микроорганизмами в азотистую кислоту и нитриты, затем при дальнейшем контакте с кислородом — в азотную кислоту и нитраты. Этот окислительный процесс минерализации белков называется нитрификацией и имеет гигиеническое значение: по нему судят о времени попадания белков в почву. При свежем загрязнении — в почве больше аммиака или нитритов, при старом — нитратов.
Источник