Способ защиты локально загрязненных почв от высоких концентраций сильнодействующих гербицидов Российский патент 2023 года по МПК C09K17/00 B01J20/20 

Изобретение относится к способу защиты почв сельхозугодий от гербицидов и может быть использовано в области сельского и лесного хозяйства, а также при решении проблем защиты газовых скважин от возгорания сухой травы.

Известен способ защиты почв и дерна, загрязненных пестицидами, путем разбрызгивания водной суспензии порошкообразного активного угля (АУ) с поверхностно-активными веществами, пеноудаляющими и суспендирующими агентами на поверхность почвы из расчета 4 л суспензии на 100 м² обрабатываемой площади (Патент US 4585753 А).

Недостатком известного способа является довольно низкая эффективность очистки почв, т.к. пористая структура АУ в значительной мере заблокирована органическими наполнителями, а, с другой стороны, исключение операции заделки АУ в почву приводит к его выдуванию с обработанной площади.

Наиболее близким предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ защиты почв от ксенобиотиков, включающий внесение в почву, загрязненную гербицидами, активного угля в дозе 100 кг/га, его заделку на глубину 1-3 глубины высева семян, причем используют активный уголь с соотношением объема микропор к суммарному объему пор 0,26-0,70 (Патент РФ №2129368).

Недостатком известного способа является его низкая эффективность при детоксикации почв, локально загрязненных большими концентрациями сильнодействующих гербицидов.

Задачей изобретения является повышение эффективности защиты почв, локально загрязненных высокими концентрациями сильнодействующих гербицидов.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей очистки почв от локальных загрязнений высокими концентрациями сильнодействующих гербицидов за счет внесения в почву активного угля кольцевой полосой вокруг зоны загрязнения с определенным соотношением ширины полосы к радиусу пятна загрязнения.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются благодаря тому, что в способе, включающим внесение в почву активного угля, согласно изобретению, используют активный уголь с объемом микропор 0,25-0,40 см³/г, соотношением объема микропор и транспортных пор 0,4-0,6, а его внесение в почву осуществляют за пределами зоны загрязнения с заделкой на глубину 10-15 см, при этом ширина кольцевой полосы обработки составляет 0,2-0,6 радиуса зоны загрязнения, а доза активного угля равна 150-400 кг/га.

Локальные загрязнения высокими концентрациями сильнодействующих гербицидов могут возникать при разливе на почве цистерн с раствором гербицида, разрушении складов хранения гербицидов, а также могут быть применены при уничтожении сорной растительности вокруг газовых скважин, особенно в степной зоне.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Вокруг пятна сильнодействующего гербицида обрабатывают активным углем кольцевую полосу с соотношением ширины полосы к радиусу пятна загрязнения, равном 0,2-0,6 при дозе активного угля 150-400 кг/га, причем используют активный уголь с объемом микропор 0,25-0,40 см³/г и соотношением объема микропор и транспортных пор, равном 0,4-06. Размер зерен активного угля составляет 0,5-2,0 мм. Затем с помощью плуга заделывают уголь на глубину 10-15 см.

Полевой опыт по оценке эффективности предлагаемого способа проводили на опытном поле ФГБНУ ВНИИ фитопатологии в течение осени и весны 2020-2021 гг. Обработку проводили весной 2020 г., первый анализ делали осенью 2020 г., второй анализ - весной 2021 г.

Контроль детоксикации почв осуществляли за пределами полосы обработки активным углем периодически 1 раз в квартал. Изменение концентрации имазапира проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе Agilent 1100 (Германия) с УФ-детектором и аналитической колонкой Диасфер-100-С18.

Пример 1. Площадь радиусом 5 м заливали гербицидом «Шквал» в дозе 2,5 л/га, затем полосу за пределами зоны загрязнения обрабатывали активным углем марки «Агросорб-1Г» (ТУ 6-16-20-41-87) шириной 2,0 м, что составляет 0,4 радиуса пятна загрязнения, в дозе 150 кг/га и заделывали уголь с помощь плуга на глубину 10-15 см, причем активный уголь имел объем микропор 0,25 см³/г при соотношении объема микропор и транспортных пор 0,4.

Отбор проб почвы на расстоянии 1 м от внешнего края полосы обработки активным углем показал через 6 месяцев отсутствие гербицида «Шквал» в почве, через 12 месяце также его отсутствие.

Пример 2. Осуществление способа как примере 1, за исключением того, что ширина полосы обработки была 3,0 м, при этом ширина полосы обработки составила 0,6 радиуса пятна загрязнения, а доза активного угля равнялась 400 кг/га. Используемый уголь имел объем микропор 0,40 см³/г при соотношении объема микропор и транспортных пор 0,6.

В осенний период 2020 г. содержание гербицида «Шквал» за полосой обработки активным углем составило 0 мкг/л, в весенний период 2021 г. гербицид также не был обнаружен.

Пример 3. Осуществление способа как в примере 1, за исключением того, что ширина кольцевой полосы обработки активным углем составляла 0,4 радиуса пятна загрязнения, т.е. 2,5 м. При этом активный уголь имел объем микропор 0,30 см³/г при соотношении объема микропор и транспортных пор 0,5. Контроль почвы за пределами зоны обработки активным углем в осенний период 2020 г. и осенний период 2021 г. показал отсутствие гербицида «Шквал».

Применение активного угля в дозах 100 кг/га по известному способу (Патент РФ №2129368) показал, что в осенний период 2020 г. содержание гербицида «Шквал» (2,5 л/га) на расстоянии 1 м от полосы обработки активным углем составило 1,0 л/га, а в осенний период 2021 г. было выше и составляло 1,6 л/га.

Исследования показали, что, если ширина кольцевой полосы обработки активным углем составляет менее 0,2 радиуса пятна загрязнения, идет быстрое нарастание содержания гербицида за полосой активного угля, а при ширине полосы обработки более 0,6 радиуса пятна резко увеличивается время обработки активным углем, что не оправдано.

При дозе активного угля менее 150 кг/га активный уголь быстро насыщается гербицидом и перестает работать, что приводит к значительному содержанию гербицида за полосой обработки уже в первый период до 2,0 л/га. С другой стороны, при увеличении дозы активного угля более 400 кг/га резко возрастает стоимость обработки.

Оптимизация пористой структуры активного угля по объему микропор 0,25-0,40 см³/г и соотношении объема микропор и транспортных пор, равном 0,4-0,6 обуславливает высокую адсорбционную способность и хорошую кинетику поглощения.

Таким образом, из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ защиты локально загрязненных почв от гербицидов характеризуется тем, что включает внесение в почву активного угля, причем используют активный уголь с объемом микропор 0,25-0,40 см³/г, соотношением объема микропор и транспортных пор 0,4- 0,6, а его внесение в почву осуществляют за пределами зоны загрязнения с заделкой на глубину 10-15 см, при этом ширина кольцевой полосы обработки составляет 0,2-0,6 радиуса зоны загрязнения, а доза активного угля равна 150-400 кг/га. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности очистки почв от локальных загрязнений высокими концентрациями сильнодействующих гербицидов за счет внесения в почву активного угля кольцевой полосой вокруг зоны загрязнения с определенным соотношением ширины полосы к радиусу пятна загрязнения. 3 пр.

Способ защиты локально загрязненных почв от гербицидов, характеризующийся тем, что включает внесение в почву активного угля, причем используют активный уголь с объемом микропор 0,25-0,40 см³/г, соотношением объема микропор и транспортных пор 0,4-0,6, а его внесение в почву осуществляют за пределами зоны загрязнения с заделкой на глубину 10-15 см, при этом ширина кольцевой полосы обработки составляет 0,2-0,6 радиуса зоны загрязнения, а доза активного угля равна 150-400 кг/га.