Способ понижения радионуклидов в почве

Способ понижения радионуклидов в почве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства и экологии, в частности к земледелию, и может найти применение при снижении радионуклидов в почве и получении качественной сельскохозяйственной продукции.

Известен способ, в котором с помощью минеральных и органических веществ осуществляют очистку почв от радионуклидов (Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф., Малявко Г.П., Шлык Д.П. «Влияние средств химизации на урожайность и качество картофеля в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды» // Земледелие №2, 2015, с. 28-30).

Однако в известном способе вносят высокие дозы минеральных и органических удобрений, что повышает затраты на осуществление технического решения. Кроме того, в способе вносят химические вещества для борьбы с сорной растительностью и биопрепарат гумистим, что также увеличивает затраты. Причем, все эти элементы вносят на кислых дерново-подзолистых почвах с низким содержанием гумуса (2,4-2,5%), что не может быть широко используемым.

Известен также способ для очистки почв от радионуклидов, при котором используют минеральные вещества и радиоаккумулирующие растения - бобовые травы (патент №2194319, опубл. 10.12.2002 г., МПК G21F 9/00, G21F 9/34, В09С 1/00).

Данный способ несколько усложнен, поскольку используемый сорбент содержит ряд ингредиентов, не имеющих достаточного распространения и требующих связующих добавок.

Известен также способ, когда в качестве минеральной основы вносят смесь цеолитсодержащих глин в пределах 8-10 т/га, а в качестве сорбирующих веществ добавляют кукурузные кочерыжки (патент №2567900, опубл. 10.11.2015, МПК В09С 1/00, A01B 79/02, C05G 3/04).

Недостатком известного аналога является то, что применяют смеси различного химического состава, повышающие затраты на реализацию технического решения.

Наиболее близким техническим решением является способ, где вносят минеральные и органические удобрения, в том числе калийные, в котором блокируют накопление радиоцезия в сельскохозяйственной продукции.

Кроме того, для снижения радиации и кислотности дерново-оподзоленной почвы дополнительно проводят известкование (патент №2282978, опубл. 10.09.2006 г., МПК А01G 1/00, В09С 1/00).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что вносят достаточно высокие дозы удобрений, с помощью которых снижаются радионуклиды. В зависимости от доз внесения, высевают различные сельскохозяйственные продовольственные культуры с дозами азота, калия и органических удобрений, применительно к каждой культуре, что усложняет способ.

Технический результат - упрощение способа и снижение затрат.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от способа-прототипа, вносят цеолитсодержащие глины аланит, лескенит и диалбекулит, содержащие кальций в пределах 28-37% с реакцией среды (ph) более 8 по 1,5-2 т/га каждого в смеси с органическим удобрением - птичьим пометом в количестве 150-200 кг/га, и полученную смесь насыщают 0,2% водным раствором гумата калия с последующим посевом радиоаккумулирующих культур рыжика озимого и клевера инкарнатного в соотношении 1:2, а весной, в фазу бутонизации клевера, зеленую массу скашивают и утилизируют.

Способ осуществляется следующим образом:

Готовят смесь для внесения в почву, зараженную радионуклидами цеолитсодержащих глин, включающих кальций в пределах 28,6-37% с реакцией среды (ph) более 8 (табл. 1).

По механическому составу эти глины различаются, что позволяет сдерживать миграцию радионуклидов. Высокое содержание в глинах кремния (около 50%) обеспечивает сорбционную способность, поглощая вредные вещества. Используемые глины на радиоактивных почвах (происхождение их в пойме реки Терек и ее притоков рек Фиагдон, Ардон, Урсдон и другие) без особых дополнительных затрат позволяют снизить радиоактивность почвы выщелоченных черноземов. Содержащийся в глинах кальций снижает кислотность почв. Щелочная реакция глин (ph 8,3-9,1) обеспечивает нейтрализацию среды, заменяя внесение извести (как в прототипе), и препятствует активному действию цезия, стронция и других радиоактивных веществ. Дополнительно введенный гумат калия является антагонистом катионов цезия в почвенном растворе, а кальций - антагонист стронция.

Не допуская фазы цветения, зеленую массу скашивают, поскольку в период цветения опылители клевера (клевер инкарнатный - хороший медонос) переносят пыльцу с элементами радионуклидов на значительные расстояния.

Птичий помет, в частности применяемый в данном объекте перепелиный, содержит ряд элементов, обеспечивающих работу микроорганизмов. В перепелином помете содержится: фосфор - 5,6%, окись калия - 3-4%, известь - 2,8%. Такое комплексное удобрение, основанное на минеральном и органическом веществах и дополненное растениями-аккумуляторами, способствует снижению радиоактивных веществ.

Пример. Загрязнение радионуклидами почв выщелоченного чернозема с реакцией среды ph 5,3 (с.с. Галлон, Бурон, на территориях бывших шахт урановых руд), содержащими стронций и цезий, составило более 2,2 микрозивертов/час. На участке 0,5 га осенью вносили смесь - цеолитсодержащие глины: аланит, лескенит, диалбекулит с содержанием кальция в пределах 28-37% и реакцией среды (ph - 8,6-9,3) в количестве 1,5-2 тонны каждого. Смесь 3-х глин насыщали 0,2% водным раствором гумата калия из расчета 200 г на 100 л воды и птичьим пометом в дозе 150-200 кг на 1 га. Полученную смесь размещали на поверхности загрязненной территории и заделывали в почву без оборота пласта. После рыхления верхнего слоя участок выравнивали и высевали семена аккумулирующих культур из расчета 20 кг/ га клевера инкарнатного и 10 кг/га рыжика озимого.

На следующий год, в фазе бутонизации клевера, зеленую массу скашивали и утилизировали в приготовленные для этого траншеи. Перед началом опыта радиационный фон на участке составил 2,2 микрозиверта / час (МкЗв/ч).

Сравнивая показатели с первоначальным показателем (2,2 МкЗв/ч), можно заключить, что предлагаемый вариант предлагаемого технического решения позволяет снизить радиоактивность в почве до 82% в течение одного сезона, то есть с внесением глин со щелочной реакцией в смеси с птичьим пометом и гуматом калия с последующим посевом аккумулирующих культур.

Обоснование выбранных параметров рыжика озимого клевера инкарнатного объясняется их аккумулирующими способностями и нормой их высева на гектар с несколько увеличенной для загущенного посева.

Следовательно, за счет природных источников сырья цеолитсодержащих глин, отходов птицеводства, посевов аккумулирующих растений в течение нескольких месяцев можно значительно снизить радиацию почв.

Способ снижения радионуклидов в почве, включающий внесение минеральных и органических удобрений, известкование, посев сельскохозяйственных культур, отличающийся тем, что на загрязненную почву вносят цеолитсодержащие глины: аланит, лескенит и диалбекулит, содержащие кальций в пределах 28-37% с реакцией среды (ph) более 8 по 1,5-2 т/га каждого компонента в смеси с органическим удобрением - птичьим пометом в количестве 150-200 кг/га, и полученную смесь насыщают 0,2% водным раствором гумата калия с последующим посевом радиоаккумулирующих культур рыжика озимого и клевера инкарнатного в соотношении 1:2, а весной, в фазу бутонизации клевера, зеленую массу скашивают и утилизируют.