Способ воспроизводства нефтезагрязненных земель

Способ воспроизводства нефтезагрязненных земель

Реферат

Изобретение относится к биотехнологии и экологии и может быть использовано при восстановлении плодородия почв загрязненных нефтью. Известен способ, при котором высевают однолетнюю культуру амаранта, обладающей сорбционной способностью в смеси с цеолитсодержащей глиной аланит (патент №2396133 от 10.08.2010 г., МПК B09C 1/00, A01B 79/02).

Недостаток способа - высокозатратная технология, включающая посев в первый и второй годы однолетних и многолетних трав в смеси с цеолитсодержащими глинами.

Известен также способ воспроизводства плодородия почв, когда на поверхности разбрасывают солому, обрабатывая ее смесью биопрепаратов Баркон и Байкал-ЭМ-1, покрывая поверхность глиной диалбекулит (патент №2486736 от 10.07.2013 г., МПК A01C 21/00, А01В 79/02, C09K 17/00).

Однако данная технология недостаточно эффективна, поскольку необходимо вырастить сельскохозяйственную культуру, разбросать по полю пожнивные остатки, оросить их водным раствором биопрепарата, нанести слой глины и запахать. Все эти элементы повышают затраты на осуществление способа.

Наиболее близким техническим решением является способ, в котором проводят пахоту без оборота пласта с последующим внесением аланитов в смеси с измельченными растительными остатками, посевом с осени сидеральной культуры, семена которой замачивают в растворе биопрепарата Байкал - ЭМ-1 в смеси с ПАБК в концентрации 0,1%, а весной зеленую массу запахивают с предварительным опрыскиванием аналогичным раствором смеси (патент №2481162 от 10.05.2012 г., МПК В09С 1/00, В09С 1/10, A01B 79/02, 09C 1/00, В09С 1/10, A01B 79/02).

Недостаток способа-прототипа в его сложности последовательных высокозатратных элементов, включающий вспашку поля, внесение большого количества глин, органического вещества, обработку семян биопрепаратом, посев сидеральной культуры, ее опрыскивание и запашку. Такое техническое решение недостаточно эффективно.

Технический результат - снижение затрат и повышение эффективности способа.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от прототипа, участок, загрязненный нефтью, орошают 0,1-0,2% водным раствором парааминобензойной кислоты, при растворении которой в горячую воду вводят растения стевии в количестве 0,2% и при остывании раствора до 20-15 градусов добавляют биопрепарат Байкал-Эм-1 в концентрации 1:100, а спустя 2-3 недели высевают культуру амаранта и в фазе ветвления производят повторный полив этой же смесью.

Способ осуществляется следующим образом.

Зараженную нефтью почву орошают раствором ПАБК (парааминобензойной кислоты) в концентрации 0,1-0,2%.

ПАБК известна как репароген, считается как генетически значимое соединение, стимулирующее восстановительные процессы в клетках. Участвует в синтезе фолиевой кислоты, нормализует обмен в соединительной ткани. В данном техническом решении стабилизируется и восстанавливается поврежденная микрофлора почвы с помощью воздействия ПАБК на микрофлору.

ПАБК представляет собой кристаллическое вещество, плохо растворимое в холодной воде, а при температуре 70-80°C растворяется хорошо. ПАБК считается антимутагеном и как фенотипический активатор ПАБК обладает широким воздействием на разные таксономические единицы: растения, животные, насекомые, микроорганизмы.

ПАБК является фактором роста для многих видов бактерий, в том числе и содержащихся в биопрепарате Байкал-ЭМ-1.

ПАБК - витамин Н - бесцветное кристаллическое вещество, которое применяют в качестве ростового фактора микроорганизмов. Соединяясь с ферментами, она повышает энергию ферментативного катализа на определенных этапах онтогенеза, тем самым сообщает генотипу дополнительную сопротивляемость, пластичность и продуктивность.

Оживить землю, восстановить ее плодородный слой (гумус) можно с помощью биокомпостов, содержащих в себе симбиотическую ассоциацию микроорганизмов (Байкал-ЭМ-1). Использование технологий «живых систем» в интересах устойчивой хозяйственной деятельности человека позволяет не только решать проблемы связанные восстановлением естественного плодородия почв.

Эффективные микроорганизмы биопрепарата Байкал-ЭМ-1, содержащий более 80 различных микроорганизмов, представляют устойчивое сообщество физиологически совместимых и взаимодополняющих полезных микроорганизмов, отвечающих за процессы регенерации, дающих силу жизни.

Микробиологическое удобрение Байкал-ЭМ-1 - водный раствор, состоящий из консорциума молочнокислых и фотосинтезирующих бактерий, способных фиксировать атмосферный азот, дрожжей, биологически активных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

Принципиальное отличие препарата Байкал-ЭМ-1 от других микробиологических препаратов состоит в его многокомпонентности, без вредности для человека, животных и всей микрофлоры почвы.

Использование этого биопрепарата позволяет решить проблемы, связанные с естественным плодородием почв, предотвращение загрязнения окружающей среды. Байкал-ЭМ-1 обеспечивает водо- и воздухопроницаемость почвы до глубины 60-80 см.

Благодаря внесению в токсичную почву этого биопрепарата в несколько раз ускоряются процессы, гумусообразование в течение 2-3 недель.

Обычно для стимуляции микроорганизмов в раствор добавляют сладости: варенье, мед, сахар.

В отличие от известных приемов в предлагаемом объекте используют растения стевии (Stevia rebaudiana), как сахарозаменитель растительного происхождения. Листья стевии в 10-15 раз слаще сахара. В стевии содержится много антиоксидантов - кварцетин, рутин, минеральных веществ - кальций, фосфор, калий, цинк, хром, магний, селен, медь, а также витамины группы А, В, С, Е. Кроме этого, содержащиеся 53 активных вещества (в том числе стевиозид), способствуют возрождению и активности микроорганизмов.

При растворении порошка ПАБК в горячей воде, вводят растения стевии в количестве 0, 2% от общего количества приготовленного раствора ПАБК. После остывания раствора дополнительно вводят микроорганизмы препарата Байкал-ЭМ-1 в количестве 1:100. Остывание раствора до температуры 20-25 градусов объясняется созданием благоприятных условий для микроорганизмов биопрепарата Байкал ЭМ-1.

Такая смесь с помощью ПАБК, подслащенного стевней усиливает активизацию микроорганизмов Байкал-ЭМ-1 и в течение 2-3 недели значительно снижается количество углеводородов нефти в почве. Параметры способа (2-3 недели) объясняется действием активации микроорганизмов в почве с помощью введенных биопрепаратов, растворенных в ПАБК в смеси с подслащением растений стевии. Это ускоряет процесс гумсообразования.

После улучшения плодородия почвы высевают культуру амаранта, устойчивую к токсичности почвы и обладающую высокими сорбционными свойствами поглощать тяжелые металлы.

В фазе ветвления для стимуляции роста амаранта осуществляют повторный полив в такой же концентрации, который обеспечивает одновременно и очистку почвы от нефтепродуктов.

Пример 1. Готовили рабочую жидкость ПАБК из расчета 100 г порошка на 10 литров воды с температурой 80°C.

В горячую воду опускали листья стевии в количестве 200 г. При отсутствии свежих листьев использовали препараты стевии, имеющие в любой аптеке. В этом случае применяли 20 мл раствора стевии на 10 литров жидкости.

Готовили одновременно раствор биопрепарата Байкал ЭМ-1 из расчета 1 часть на 100 частей воды, то есть 100 г биопрепарата на 10 литров воды. После остывания раствора ПАБК до 20-25°C смешивали два раствора, сумма которых составила 20 литров. Таким количеством раствора орошали участок, загрязненной нефтью площадью 10 м².

Пример 2. Рабочий раствор готовили для другого участка с площадью 100 м². При этом количество раствора приготовленной смеси составило 200 литров.

В отличие от примера 1, культуру амаранта высевали на орошаемом участке спустя 3 недели и орошали такой же смесью в фазу ветвления.

Результаты опытов сведены в таблицу

Анализируя полученные данные, приведенные в таблице, можно заключить, что орошение нефтезагрязненных почв парааминобензойной кислотой в смеси с растительными веществами стевии и биопрепарата Байкал-ЭМ-1 позволяет значительно снизить содержание нефти углеводородов в почве.

Способ воспроизводства нефтезагрязненных земель, включающий внесение биопрепаратов, посев семян растений с высокой сорбционной способностью, отличающийся тем, что проводят полив водным 0,1-0,2% раствором парааминобензойной кислоты, при растворении которой в горячий раствор вводят листья растения стевии в количестве 0,2%, и после остывания раствора до 20-25°C добавляют биопрепарат Байкал-ЭМ-1 в концентрации 1:100, а спустя 2-3 недели после полива высевают культуру амаранта, и в фазе ветвления осуществляют повторный полив в той же концентрации.