сорбент-мелиорант для очистки почв

Формула изобретения

Сорбент-мелиорант для очистки почв от тяжелых металлов, пестицидов, содержащий минеральные компоненты, отличающийся тем, что в качестве минеральных компонентов он содержит бентонитовую глину, золошлаковую смесь и синюю глину при следующих соотношениях компонентов, %:

бентонитовые глины	36
золошлаковая смесь	47
синие глины	17

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мелиорации почв и может быть использовано при рекультивации земель, загрязненных тяжелыми металлами и пестицидами, и как урбанизированных ландшафтов, так и сельскохозяйственных угодий.

Известен состав для мелиорации и рекультивации земель, в котором для восстановления плодородия нарушенных почв используют мелиорант, содержащий золошлаковые отходы ГРЭС, дополнительно включающий смолу и вермикулит в определенном соотношении (а.с. 1253983).

Данный мелиорант направлен на повышение плодородия почв, но не обеспечивает качественного извлечения тяжелых металлов, а также недостаточно эффективен для улучшения структуры почв.

Наиболее близким техническим решением является состав для мелиорации почв «СОРБЭКС» на органической основе с добавлением минеральных компонентов, при этом в качестве органической основы применяют сапропель, а в качестве минеральных компонентов - цеолит и глинозем, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сапропель 60-70, цеолит 23-27, глинозем 8-11 (а.с. 2049107).

Недостатком известного состава является то, что разработка и транспортировка основного компонента - сапропеля - процесс дорогостоящий и зачастую на практике приводит к деградации элементов ландшафта в местах его добычи. В результате происходит неэквивалентная трансформация и перенос типов и видов негативного техногенного воздействия при осуществлении мелиорации почв «СОРБЕКСом» с элементов агроландшафта на природный ландшафт.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является очистка почв урбанизированных и сельскохозяйственных ландшафтов путем снижения загрязнения тяжелыми металлами, пестицидами и т.д. и улучшение водно-физических свойств почв за счет использования экологически совместимого с почвой сорбента-мелиоранта, полученного на основе минеральных веществ.

Данный технический результат достигается за счет использования сорбента-мелиоранта, содержащего минеральные компоненты, отличающегося тем, что в качестве минеральных компонентов он содержит бентонитовую глину, золошлаковую смесь и синюю глину, при следующих соотношениях компонентов, %:

бентонитовые глины - 36;

золошлаковая смесь - 47;

синие глины - 17.

Преимущества данного сорбента-мелиоранта заключаются в простоте его приготовления и использования, в высокой ионообменной способности, повышающей эффективность очистки почв от тяжелых металлов, в том, что он способен улучшить водно-физические свойства почвы и повысить в ней содержание полезных микроэлементов, а также позволяет утилизировать золошлаковые отходы и некондиционную синюю глину в процессе его приготовления.

Для изучения процесса очистки почв были проведены полевые исследования, а также опыты в вегетационных сосудах.

В табл.1 приведены результаты опытов по определению оптимального состава сорбента-мелиоранта.

Состав для мелиорации готовили следующим образом.

1. Бентонитовые глины сушили до влажности 20% при температуре не более 70°С, после чего их измельчали до получения частиц размером 2,5-5 мм.

2. Из синих глин приготавливали глинистую суспензию в соотношении 1:1,2 соответственно глины и воды.

3. Фракции золошлака размером 2,5-5 мм обрабатывались приготовленной глинистой суспензией, после чего их сушили до влажности 20% при температуре не более 70°С.

4. Бентонитовые глины, фракции золошлака, предварительно обработанные суспензией из синих глин, смешивались в процентном соотношении 36:47:17.

Готовый сорбент-мелиорант вносили в верхний 10-ти сантиметровый слой почв.

В ходе исследований было установлено, что предлагаемый сорбент-мелиорант обеспечивает качественное извлечение тяжелых металлов за счет получения дополнительных пор бентонитовых глин, золошлаковой смеси, что увеличивает их сорбционную емкость, а пленка из синей глины, покрывающая фракции золошлака, обладая мембранным эффектом, позволяет извлекать из загрязненной почвы подвижные формы тяжелых металлов и переводить в неподвижные, делая их недоступными для растений. Удобрительный эффект достигается в результате минерального обмена между бентонитовыми глинами и почвами.

Таким образом, в результате использования сорбента-мелиоранта можно производить очистку сильно загрязненных почв, одновременно оструктурить ее, улучшая водопроницаемость, и повысить содержание соединений азота, кальция и др.