СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ ЗЕМЕЛЬ Российский патент 2017 года по МПК A01B79/02 

Изобретение относится к способам восстановления нефтезагрязненных земель, в частности к области рекультивации и восстановлению почвенного плодородия.

Известен способ, при котором в загрязненную нефтью почву высевают семена одуванчика лекарственного, скашивая надземную массу многократно до образования семян (патент №2231944, опубликован 27.01.2004 г., МПК: А01В7 9/02, В09С 1/00).

Известный способ несколько усложнен многократным скашиванием надземной биомассы. Кроме того, семена лекарственного одуванчика приобрести сложно, что также снижает эффективность способа.

Известен способ, когда на загрязненную нефтью почву вносят цеолитсодержащую глину и вместе с измельченными растительными остатками зерновых культур, листового опада деревьев запахивают, с последующим посевом однолетнего клевера открытозевого и добавлением биопрепаратов (патент №2481162, опубликован 10.05.2013 г., бюл. №13, МПК: В09С 1/10, А01В 79/02, В09С 1/00).

Данный способ также усложнен тем, что биомассу подобранных ингредиентов заделывают в почву на глубину 30-35 см.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором на загрязненном нефтью участке высевают однолетнюю культуру амарант в смеси с цеолитсодержащей глиной Аланит, обладающего высокими сорбционными способностями поглощать токсические вещества. В фазе начала созревания травостой скашивают и запахивают для дальнейшей минерализации (патент №2396133, опубликован 10.08.2010 г., бюл. №22, МПК: В09С 1/00, А01В 79/02).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что на следующий год высевают смесь бобовых и злаковых трав с последующей запашкой, что повышает длительность восстановления почвенного плодородия, увеличивает затраты.

Технический результат - ускорение процесса очистки почв от загрязнения нефтепродуктами, снижение затрат.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от способа-прототипа амарант высевают в смеси с однолетним клевером александрийским в соотношении 1:5, семена которых перед посевом обволакивают смесью цеолитсодержащей глиной Аланит в соотношении 3:1, увлажняя смесь биопрепаратом Биобарс-М в концентрации 0,3%, разведенным в борсодержащей минеральной воде Кармадон. Способ осуществляется следующим образом.

Цеолитсодержащая глина Аланит местного происхождения (Республика Северная Осетия-Алания, Моздокский район) содержит (%): кремний 51-53, алюминий 16-17, железо 5-6, кальций 30-33, с реакцией среды 8,1.

Количество Аланита для обволакивания семян (в соотношении 3:1) обосновано его химическим составом и увеличением мелких семян при посеве. Смешивание с увлажненной глиной минеральной водой и последующим высушиванием увеличит объем семян для нормальной сыпучести сеялкой.

Минеральная вода Кармадон (происхождение Республика Северная Осетия-Алания, высота 1600 м над уровнем моря) содержит (мг/л): анионы HCO₃ - 400-800; SO₄<25; Cl - 1000-1800; катионы Са₂+<100; Mg₂+<25; (Na+K) -700-1100; H₃BO₃ - 80-200; J – 0,9.

Главным компонентом минеральной воды Кармадон является бор, который является стимулятором азотфиксации высеваемого клевера александрийского. Бор способствует усвоению кальция, содержащегося в семенах амаранта и цеолитсодержащей глины Аланит. Важным компонентом минеральной воды является йод, который способствует усвоению питательных веществ и ускорению обмена веществ не только высеянных растений, но и микрофлоры в почве.

За счет образования биологического азота в почве, сформированного клубеньковыми бактериями клевера александрийского, лучше развиваются растения амаранта.

Клевер александрийский (Trifolium Alexandrinum) однолетний вид – значительно улучшает почву, обогащает ее биологическим азотом. Помимо этого, корни этого вида проникают глубоко в почву до 2 м, благодаря чему облегчается дренаж и увеличивается влагоемкость. Высота растений достигает 60 см и обеспечивает большую биомассу.

Обоснование соотношения посева двух видов трав 1:5 объясняется их оптимальной нормой высева на гектар сплошным способом.

Новый биопрепарат Биобарс-М (СТ 81175-1910-Т00-04-2013 создан на основе 5 макроэлементов: азота, фосфора, калия, кальция, железа и 7 микроэлементов: цинка, марганца, меди, кобальта, бора, молибдена, йода).

Биопрепарат повышает численность микроорганизмов, обеспечивающих снижение токсических веществ в почве, увеличивает новогумусообразование в 2-3 раза. Также он снижает численность олиготрофных организмов, разлагающих гумус почвы в 2-4 раза.

Обволакивание таким составом семян аккумулирующих культур амаранта и клевера александрийского обеспечивает снижение нефтепродуктов за один сезон до предельно допустимых концентраций.

Пример. На участке загрязненной нефтью (концентрация в пределах 62 г/кг) высеваем смесь амаранта 2 кг/га и клевера александрийского 10 кг/га. Перед посевом семена обрабатываем измельченной глиной Аланит из расчета 36,0 кг/га, которую смешивали с гектарной нормой семян (12 кг). Перед смешиванием с семенами глину увлажняли минеральной водой в количестве 15 л/га, в которой растворяли биопрепарат Биобарс-М в концентрации 0,3% (45 г на 15 л минеральной воды). Смешанные семена со стимуляторами высевали травяной сеялкой СЗТ-3,6.

В фазу бутонизации клевера биомассу обеих культур скашивали и запахивали в почву для дальнейшей минерализации.

Результаты опытов сведены в таблицу 1.

Используя природные источники цеолитсодержащую глину и минеральную воду Кармадон, можно сократить затраты на реализацию технического решения. Высевая однолетние аккумулирующие нефть культуры амарант в смеси с клевером однолетним можно за одну вегетацию снизить токсичность почвы на 78,4%.

Способ восстановления нефтезагрязненных земель заключается в том, что высевают амарант и однолетний клевер александрийский в соотношении 1:5. Перед посевом семена обволакивают глиной Аланит в соотношении 3:1, увлажняя смесь биопрепаратом Биобарс-М в концентрации 0,3%, разведенным в борсодержащей минеральной воде Кармадон. Способ позволяет за один сезон снизить загрязненный нефтью участок и за счет природных ресурсов значительно уменьшить затраты на осуществление способа. 1 табл.

Способ восстановления загрязненных нефтью земель, включающий посев однолетней культуры амаранта в смеси с цеолитсодержащей глиной Аланит, скашивание биомассы и ее запашку, отличающийся тем, что амарант высевают в смеси с однолетним клевером александрийским в соотношении 1:5, семена которых перед посевом обволакивают смесью цеолитсодержащей глиной Аланит в соотношении 3:1, увлажняя смесь биопрепаратом Биобарс-М в концентрации 0,3%, разведенным в борсодержащей минеральной воде Кармадон.