Изобретение относится к сельскохозяйственной очистке почв и может использоваться при ликвидации техногенных загрязнений земельных площадей токсичными соединениями. Прежде всего т желыми металлами, радионукл1 ||дами.
Целью изобретения: является повь1шение эффективности удаления токсичных соединений из почвы.
Способ удаления токсичных соединений из загрязненной почвы включает промывкупочвы под воздействием переменного тока, что позволяет резко увеличить десорбцию соединений тя} ;елых металлов и почвенных частиц и повысить полноту и скорость перехода их в раствор. При этом, наряду с выполнением известных процессов перемещения раствора вь1мытые из почвенных слоев загрязнители, попадая в зону действия верхних электродованодов, расположенных в подпочвенном слое, частично выпадают в осадок, образуя нерастворимые или труднорастворимыё соединения.
Многочисленными экспериментами установлено, что при очистке почвы от загрязнений тяжелыми металлами с использованием известного воздействия постоянным током происходит образование в анодной зоне щелочной среды и концентрирование в этом слое труднорастворимых и нерастворимых в воде соединений кадмия, медИ, молибдена, свинца и др. Следовательно, при размещении анодных электродов в почвенных горизонтах в последних будет происходить концентрирование «асти соединений тяжелых металлов, которые ке переходят в водные растворы. В данном способе под воздействием переменного тока загрязнители вымываются из почв, причем усиливается не только десорбция, но и улучшается фильтруемость. Вымытые загрязнители в растворе, достигая подпочвенной зоны воздействия постоянным током, частично переводятся в подпочвенном горизонте в зоне верхнего электрода-анода в труднорастворимые формы, .а остальная часть движется в подпочвенные глины к нижним электродам. Там катионн1ая часть связывается в результате ионообмена в глинах, а анионы (сульфаты, арсенаты, селенаты) связываются с обменным кальцием и дают труднорзгстворймые соединения. Это приводит к дополнительному эффекту, выраженному в переводе соединений тя)келых металлов в нерастворимые в воде комплексы за пределами почвенного слоя в зоне верхнего электрода постоянного тока, что является увеличением рабочей емкости подпочвенных горизонтов в смысле необратимого в обычных условиях связывания отмываемых из почв загрязнителей.
На фиг. 1, 2,3 приведены примеры реализации способа в полевых условиях, стрелками показано движение растворов.
В первом варианте (фиг. 1) очищаемую площадь ограничивают по периметру зем-ляными валиками 1 и залирают промывной водой 2. Перед заливкой равномерно размещают электроды 3, 4,5 соответст1аенно верхнего яруса и двух нижних ярусов, располагаемых в подпочвенном слое и в глина с. Электроды 3 и 4 подключают к источнику переменного тока через трансформатор 6, электроды 4 и 5 к различным полюсам выпрямителя 7.
Для реализации способа по данному варианту осуществляют заливку участка и после промачивания загрязненного слоя подают через электроды 3 и 4 переменный ток. Расходы воды, время и плотность тока выбирают в конкретных условиях по результатам лабораторных экспериментов.
После достижения необходимой степени очистки, определяемой экспресс-анализом по доминирующему зазрязнителю, переменный ток отключают. К этому времени раствор достигает г одпочвенных слоев и далее при подаче постоянного тока через электроды 4 и 5 протекают процессы электроосмотического движения растворов в глины со связыванием там катирнной части загрязнителей и перевод в,анодной зоне части тяжёлых металлов в нерастворимые комплексные соединения.
Для повышения динамической обменной емкости и сокращения расхода воды производят при необходимости реверсирование постоянного тока в подпочвенных горизонтах.
Во втором варианте (фиг. 3) электроды верхнего яруса (на фиг. 2 обозначены 3-4) размещают вертикально на всю мощность почвенного слоя и переменный ток пропу0 екают между ними, соединяя их в симметричные цепи к источнику переменного тока (фиг. 2). После заверщения очистки почвенного слоя производят отключение переменного тока, верхние электроды соединяют
5 между собой и подключают к одному из полюсов источника постоянного тока, а нижние электроды 4 - к другому полюсу (фиг. 3). Применение описанного способа удаления токсичных соединений из загрязненной
0 почвы позволяет предотвратить миграцию загрязнителей и исключить концентрирова-. ние тяжелых металлов и радионуклидов в зоне кррнеобитания. Кроме того, способ позволяет повысить степень очистки почв, особенно
5 от тяжелых металлов-комплексообразователей и исключить загрязнение водоисточников мигрирующими загрязнителями. Годовой экономический эффект от внедрения описанного способа составляет около 1 тыс. руб/га.
0 Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я
1.Способ удаления токсичных соединений из загрязненной почвы, ВКЛ1ОЧе1ЮЩИЙ
промывку почвы водой и подачу напряжения на электроды, установленные поярусно
5 в почвенном и подпочвенных горизонтах, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности удаления токсичных соединений из почвы, на электроды, установленные в почвенном горизонте, одновременно с промывкой подают переменное напряжение, контролируют степень очистки и после достижения заданной степени очистки подачу на эти электроды переменного напряжения прекращают и подают
5 постоянное напряжение на электроды, установленные в подпочвенном горизонте.
2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью сокращения расхода воды, периодически производят смену полярности постоянного напряжения,,подаваемого на электроды, установленные в подпочвенном горизонте.
3 Способ по п.1, о т л и ч а ю щи и с я тем. что электроды, установленные о почвенном горизонте, размещают вертикально на всю глубину почвенного горизонта и после достижения заданной степени очистки эти э лектроды соединяют между собой симметрично относительно источника пере менного тока.
Фиа1
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано При рекультивации техногенно-загрязненных почв, например для удаления из загрязненных почв соединений - токсикантов. Цельизобретения - повышение эффективности удаления токсичных соединений из почвы. Способ .включает промывку почвы, пояруС- ное расположение злектродов с размещением нижнего яруса в подпочвенном горизонте тяжелого механического состава, подключение электродов разных ярусов к разным полюсам и периодическое изменение знаков потенциала. При этом на почвенный слой воздействуют переменным током, а затем на подпочвенный - постоянным током. Возможно вертикальное расположение злектродов верхнего яруса на всю мощность загрязненного слоя, при атом Между ними пропускают переменный ток, а после очистки почвы соединяют их между собой и используют в качестве однополяр- ного верхнего электрода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.!ХЁ
(риг.2
фиг.З
