การดูดซับการทำให้ดินบริสุทธิ์จากโลหะหนัก โลหะหนักเป็นองค์ประกอบที่อันตรายที่สุดที่สามารถก่อให้เกิดมลพิษในดินได้
การประดิษฐ์เกี่ยวข้องกับสาขา เกษตรกรรม. วิธีการทำความสะอาดดินจากโลหะหนักคือการปลูกพืชไฟโตมีเลียแรนต์บนดินที่ปนเปื้อนแล้วจึงกำจัดออก ดอกคำฝอยใช้เป็นพืช phytomeliorant เมล็ดคำฝอยหว่านในดินที่มีการปนเปื้อนในอัตรา 20-22 กิโลกรัม/เฮกตาร์ ต้นที่โตเต็มวัยจะถูกนำไปจนระยะออกดอกและเริ่มตาย ใบล่างหลังจากนั้นไฟโตเมลีโอแรนท์จะถูกกำจัดออกจากดินจนหมด รับประกันการดูดซึมไอออนของโลหะหนักได้อย่างสมบูรณ์ 3 โต๊ะ
สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการเกษตรและสามารถนำมาใช้เมื่อดำเนินมาตรการพิเศษเพื่อลดปริมาณความเข้มข้นที่เป็นพิษของโลหะหนักใน cenoses ดินที่ปนเปื้อนเพื่อฟื้นฟูหรือปรับปรุงพารามิเตอร์เคมีเกษตรที่จำเป็นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม
ปัจจุบันนักวิจัยในประเทศและต่างประเทศกำลังมองหาพืชที่มีการสะสมมากเกินไปซึ่งมีคุณสมบัติในการสกัดโลหะหนักจากดินที่ปนเปื้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
แหล่งวรรณกรรมรายงานว่าการฟื้นฟูดินหรือการทำความสะอาดดินจากการปนเปื้อนด้วยความช่วยเหลือของพืชเป็นวิธีการที่ค่อนข้างใหม่ (อายุสิบปี) ระบบนิเวศน์และก้าวหน้า ช่วยให้คุณสามารถกำจัดหรือจำกัดการถ่ายโอนโลหะหนักตามสายโซ่จากมนุษย์สู่ดินและน้ำใต้ดินโดยไม่ทำร้ายสิ่งแวดล้อม
ในงานอะนาล็อกผู้เขียนแสดงให้เห็นว่าเพื่อจุดประสงค์ในการบำบัดพืชในดินที่ปนเปื้อน (การทำความสะอาดด้วยความช่วยเหลือของพืช) มีการใช้พืชสะสมต่อไปนี้: ไม้กวาด, หัวไชเท้า oilseed, ผักโขมและแม้แต่พืชป่า
ความคล้ายคลึงที่ใกล้เคียงที่สุดกับการประดิษฐ์นี้ในแง่ของคุณสมบัติที่สำคัญทั้งหมดคือวิธีการทำความสะอาดดินจากโลหะหนักโดยการปลูกพืชไฟโตมีแลนท์บนดินที่ปนเปื้อน จากนั้นจึงกำจัดพวกมันออกจากดินอย่างสมบูรณ์ (ดู RU 2282508 ประเภท A01B 79/02 , 00.27.2006)
ข้อเสียของงานอะนาล็อก ได้แก่ การศึกษามลพิษเพียงชนิดเดียว - ซีเซียม ไม่ได้ระบุค่าสัมประสิทธิ์การสะสมทางชีวภาพของมลพิษสำหรับพืชที่ใช้ ไม่มีแนวคิดที่ชัดเจนเกี่ยวกับระยะเวลาเก็บเกี่ยวเนื่องจากมีการใช้พืชผล กลุ่มที่แตกต่างกันข้อกำหนดทางเทคโนโลยีและชีววิทยาพัฒนาการ
วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์คือเพื่อปรับปรุงสถานะทางนิเวศวิทยาของ biogeocenoses ตามธรรมชาติและวัฒนธรรมโดยการลดปริมาณความเข้มข้นที่เป็นพิษของโลหะหนักในชั้นรากของดิน
ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการดูดซับไอออนของโลหะหนัก (ตะกั่ว แคดเมียม และทองแดง) จากสารละลายในดินได้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ขณะเดียวกันก็สร้างการครอบคลุมพื้นที่ที่ปนเปื้อนด้วยต้นคำฝอยได้อย่างเหมาะสมที่สุด
โดยพื้นฐานแล้ว ภารกิจนี้สำเร็จได้โดยการปลูกดอกคำฝอยบนดินที่มีการปนเปื้อน โดยหว่านเมล็ดในอัตรา 60-80 ต้นต่อตารางเมตร (20-22 กิโลกรัม/เฮกตาร์) ตามด้วยการนำและถอนต้นจนหมดจนดอกบานและ จุดเริ่มต้นของการตายของใบล่าง
อัตราการเพาะที่เสนอช่วยให้มั่นใจได้ว่าระบบรากของพืชจะครอบคลุมเต็มพื้นที่ตามปริมาตรของดินที่ปนเปื้อน ด้วยอัตราการเพาะที่ต่ำกว่า ความครอบคลุมจะไม่สมบูรณ์ และในอัตราที่สูงขึ้น ผลผลิตของมวลเหนือพื้นดิน และเป็นผลให้การกำจัดโลหะหนักโดยรวมโดยต้นคำฝอยลดลงอย่างรวดเร็ว
ตัวอย่างการดำเนินงานอย่างเป็นรูปธรรม
การทดลองได้ดำเนินการในอาณาเขตของสถานบำบัดของอิสตรา
การหว่านพืชในฤดูใบไม้ผลิดำเนินการด้วยตนเองตามด้วยการปลูกด้วยคราด
เก็บตัวอย่างดินก่อนหว่านและทันทีหลังเก็บเกี่ยวดอกคำฝอย
การเก็บเกี่ยวดำเนินการโดยนำการพัฒนาของพืชไปจนสิ้นสุดการออกดอกและจุดเริ่มต้นของการตายของใบล่าง
ผลลัพธ์ที่ได้รับระหว่างการทดลองภายใต้สภาพสนามพิสูจน์ได้อย่างชัดเจนว่าดอกคำฝอยสามารถจัดเป็นพืชที่มีการสะสมโลหะหนักมากเกินไป
เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าตามกฎแล้วเมื่อปลูกบนดินที่ปนเปื้อนแม้ในสารสะสมมากเกินไปเนื้อหาของโลหะเช่นตะกั่วแคดเมียมและทองแดงในตัวอย่างพืชในส่วนเหนือพื้นดินจะต้องไม่เกิน 1.2; 0.5-1 และ 10-12 มก./กก. น้ำหนักแห้ง ตามลำดับ (ตารางที่ 1)
จากผลลัพธ์ที่นำเสนอและข้อมูลปริมาณโลหะหนัก (รูปแบบเคลื่อนที่) ในดิน คำนวณค่าสัมประสิทธิ์การสะสมทางชีวภาพ (การดูดซึม) (ตารางที่ 2)
ดังที่ทราบกันดีว่าหากในพืชแม้ในแง่ของมวลเหนือพื้นดินค่าสัมประสิทธิ์การสะสมทางชีวภาพของสารพิษมีค่ามากกว่าหนึ่งดังนั้นสายพันธุ์นี้สามารถจำแนกได้ว่าเป็นการสะสมมากเกินไป ในตัวอย่างที่อยู่ระหว่างการพิจารณา CBN TA ที่สูงก็เช่นกัน ทำได้ในส่วนรากของพืชทดลอง
การวิเคราะห์ผลผลิตทางชีวภาพของพืชในช่วงระยะออกดอกไม่ได้เปิดเผยผลกระทบที่เป็นพิษของดินที่ปนเปื้อนต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาของดอกคำฝอย - น้ำหนักแห้งเฉลี่ยของลำต้นคือ 557 กรัม ราก - 143 กรัม ซม. 2 ตามลำดับ การหว่านเมล็ดจะดำเนินการด้วยตนเองในอัตรา 60-80 ต้นต่อ 1 ตารางเมตร ม.
ด้วยการหว่านแบบหนาแน่นมากกว่า 80 ต้น/ตารางเมตร ผลผลิตของมวลเหนือพื้นดินลดลงโดยเฉลี่ย 16% พืชมีลักษณะแคระแกรน ระบบรากของดอกคำฝอยมีมวลน้อยลง เห็นได้ชัดว่าเมื่อพืชถูกบดอัด allelopathy ปรากฏตัวในพืชดอกคำฝอย - ยับยั้งการเจริญเติบโตและการพัฒนาซึ่งกันและกัน
ผลการทดสอบดอกคำฝอยเมื่อใช้เป็นสารไฟโตเมลีโอแรนท์พิสูจน์ได้อย่างน่าเชื่อ ประสิทธิภาพสูงความสามารถในการสะสมของพืชในการลดปริมาณโลหะหนักในชั้นรากของดิน
วิธีการทำความสะอาดประกอบด้วยมาตรการดังต่อไปนี้:
การเตรียมดินสำหรับการหว่าน;
การหว่านไฟโตเมลีโอแรนท์ในอัตรา 60-80 ต้น/ตร.ม. (20-22 กก./เฮกตาร์) ความลึกของเมล็ด 4-5 ซม.
การพัฒนาพืชดอกคำฝอยจะสิ้นสุดการออกดอกและจุดเริ่มต้นของการตายของใบล่างจากนั้นจะถูกกำจัดออกจากดินที่ปนเปื้อนอย่างสมบูรณ์
วิธีการที่นำเสนอสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของการสุขอนามัยพืชได้อย่างมาก และเมื่อสร้างลิขสิทธิ์ วิธีการดังกล่าวจะเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาข้อกำหนดสำหรับแผนการบำบัดด้วยพืชต่างๆ สำหรับพื้นที่ที่มีการปนเปื้อน
แหล่งข้อมูล
1. Baran S., Kzhyvy E. การบำบัดดินที่ปนเปื้อนด้วยตะกั่วและแคดเมียมโดยใช้ไม้กวาด / อิทธิพลของปัจจัยทางธรรมชาติและมานุษยวิทยาต่อระบบสังคม, 2546. ลำดับที่ 2. - ป.39-44.
3. Zhadko S.V., Daineko N.M. การสะสมของโลหะหนักในพันธุ์ไม้บนถนนโกเมล //อิซวี. โกเมล. มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ พ.ศ. 2546 ลำดับที่ 5 - ป.77-80.
4. คุดรียาโชวา V.I. การสะสมของ TM พืชป่า. - Saransk - 2546 - หน้า 10, 18, 50, 78.
5. ราโกทอสสัน โวฮิรานา. Les metaux lourds และ la phytorenediation: ศิลปะ "etat de l" // Eau, ind., ความรำคาญ พ.ศ. 2546 ฉบับที่ 260. - ป.45-48.
วิธีการทำความสะอาดดินจากโลหะหนักโดยการปลูกพืช - ไฟโตเมลีโอแรนท์บนดินที่ปนเปื้อนด้วยการกำจัดในภายหลัง และนำดอกคำฝอยมาใช้เป็นพืช - ไฟโตเมลีโอแรนท์ เมล็ดคำฝอยหว่านในดินที่ปนเปื้อนในอัตรา 20-22 กิโลกรัม/เฮกตาร์ ตัวเต็มวัย พืชจะถูกนำไปสู่จุดสิ้นสุดของระยะการออกดอกและจุดเริ่มต้นของการตายของใบล่างหลังจากนั้นไฟโตเมลีโอแรนต์จะถูกกำจัดออกจากดินอย่างสมบูรณ์
UDC 546.621.631
การแยกบริสุทธิ์ของดินจากโลหะหนัก1
AI. Vezentsev, M.A. ทรูบิทซิน,
แอล.เอฟ. Goldovskaya-Peristaya, N.A. โวโลวิชวา
เบลโกรอดสกี้ มหาวิทยาลัยของรัฐ, 308015, เบลโกรอด, เซนต์. โปเบดา, 85
นำเสนอผลการศึกษาความสามารถของดินเหนียวในภูมิภาคเบลโกรอดในการดูดซับไอออน Pb (II) และ Cu (II) จากน้ำและสารสกัดจากดินบัฟเฟอร์ ในระหว่างการทดลอง เราได้กำหนดอัตราส่วนดินเหนียวต่อดินที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งการกำจัดโลหะหนักออกจากดินจะมีประสิทธิภาพมากที่สุด
คำสำคัญ: ตัวดูดซับดินเหนียว ดิน กิจกรรมการดูดซึม มอนต์มอริลโลไนต์ โลหะหนัก
การใช้โลหะหนักทางอุตสาหกรรมมีความหลากหลายและแพร่หลายมาก นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงมักพบความเป็นพิษต่อพืชและการสะสมที่เป็นอันตรายในดินใกล้กับสถานประกอบการ โลหะหนักสะสมอยู่ในขอบฟ้าฮิวมัสตอนบนของดิน และถูกกำจัดออกอย่างช้าๆ โดยการชะล้าง การบริโภคโดยพืช และการกัดเซาะ สภาพดินที่เป็นฮิวมัสและด่างช่วยส่งเสริมการดูดซึมโลหะหนัก ความเป็นพิษของโลหะหนัก เช่น ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี แคดเมียม ฯลฯ ต่อพืชผลทางการเกษตรค่ะ สภาพธรรมชาติแสดงให้เห็นการลดลงของผลผลิตพืชผลเชิงพาณิชย์ในทุ่งนา
มีหลายวิธีในการฟื้นฟูดินที่ปนเปื้อนด้วยโลหะหนักและมลพิษอื่นๆ:
การกำจัดชั้นที่ปนเปื้อนและการฝังศพ
การยับยั้งหรือการลดผลกระทบที่เป็นพิษของสารมลพิษโดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออน สารอินทรีย์ที่ก่อตัวเป็นสารประกอบคีเลต
การปูนขาว การใช้ปุ๋ยอินทรีย์เพื่อดูดซับมลพิษและลดการเข้าสู่พืช
การใช้ปุ๋ยแร่ (เช่น ปุ๋ยฟอสเฟต ช่วยลดพิษของตะกั่ว ทองแดง สังกะสี แคดเมียม)
การปลูกพืชที่ทนทานต่อมลภาวะ
ปัจจุบันอยู่ในแนวทางปฏิบัติระดับโลกเพื่อการกลั่นกรองสิ่งแวดล้อม ดินอุดมสมบูรณ์ตัวดูดซับแร่อะลูมิโนซิลิเกตมีการใช้กันมากขึ้น: ดินเหนียวต่างๆ ซีโอไลต์ หินที่มีซีโอไลต์ ฯลฯ ซึ่งมีคุณลักษณะพิเศษคือความสามารถในการดูดซับสูง ความต้านทานต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อม และสามารถทำหน้าที่เป็นพาหะที่ดีเยี่ยมในการยึดสารประกอบต่างๆ บนพื้นผิวเมื่อมีการดัดแปลง
วัสดุและวิธีการวิจัย
งานนี้เป็นความต่อเนื่องของการศึกษาดินเหนียวที่ดำเนินการก่อนหน้านี้จากเขต Gubkinsky ของภูมิภาค Belgorod ในฐานะตัวดูดซับที่มีศักยภาพในการทำให้ดินอุดมสมบูรณ์บริสุทธิ์จากโลหะหนัก
1 งานนี้ได้รับการสนับสนุนจากทุนสนับสนุนจากมูลนิธิรัสเซียเพื่อการวิจัยขั้นพื้นฐาน โครงการหมายเลข 06-03-96318
ในงานนี้ ดินเหนียวของการก่อตัวของ Kyiv ของเงินฝาก Sergievsky ของภูมิภาค Gubkinsky ซึ่งมีองค์ประกอบวัสดุและคุณสมบัติของวัสดุที่แตกต่างกัน: K-7-05 (ชั้นกลาง) และ K-7-05 SW (ชั้นล่าง) ถูกนำมาใช้เป็นตัวดูดซับ . ตัวอย่างดิน K-8-05 และหมายเลข 129 ที่เลือกในอาณาเขตของเขตอุตสาหกรรม Gubkinsko-Starooskolsky ถูกนำมาใช้เป็นวัตถุทำความสะอาด การศึกษาเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าดินเหนียวของตะกอน Sergievskoye ดูดซับไอออนทองแดงและตะกั่วจากสารละลายในน้ำแบบจำลองได้ดี ดังนั้นจึงมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับน้ำและสารสกัดบัฟเฟอร์จากดิน
เตรียมสารสกัดที่เป็นน้ำตามวิธีมาตรฐาน สาระสำคัญของวิธีนี้คือการสกัดเกลือที่ละลายน้ำได้จากดินด้วยน้ำกลั่นในอัตราส่วนดินต่อน้ำ 1:5 ความเข้มข้นของไอออนของโลหะถูกกำหนดโดยวิธีโฟโตคัลเลอร์ริเมตริกบนอุปกรณ์ KFK-3-01 โดยใช้วิธีการที่เหมาะสมสำหรับโลหะแต่ละชนิด
สารสกัดบัฟเฟอร์จากดินถูกเตรียมตามวิธีการมาตรฐานของสถาบันกลางบริการเคมีเกษตรเพื่อการเกษตร (TsINAO) โดยใช้สารละลายบัฟเฟอร์แอมโมเนียมอะซิเตตที่มีค่า pH 4.8 สารสกัดนี้ถูกนำมาใช้โดยบริการเคมีเกษตรเพื่อสกัดองค์ประกอบขนาดเล็กที่มีอยู่ในพืช ความเข้มข้นเริ่มต้นของทองแดงและตะกั่วในรูปแบบเคลื่อนที่ที่มีอยู่ในพืชในสารสกัดบัฟเฟอร์ถูกกำหนดโดยอะตอมมิกแอบซอร์พชันสเปกโตรเมตรี
ทำการดูดซับไอออนของทองแดงและตะกั่วที่ อุณหภูมิคงที่(20 °C) ภายใต้สภาวะคงที่เป็นเวลา 90 นาที อัตราส่วนตัวดูดซับ: ซอร์เบตคือ: 1: 250; 1:50; 1:25; 1:8 และ 1:5
การอภิปรายผล
การศึกษาสารสกัดที่เป็นน้ำซึ่งเตรียมไว้เป็นเวลา 4 ชั่วโมง พบว่าความเข้มข้นของสารประกอบทองแดงที่ละลายน้ำได้ไม่มีนัยสำคัญและมีค่าเท่ากับ 0.0625 มก./กก. (ในรูปของ Cu2 ไอออน) ไม่พบสารประกอบตะกั่วที่ละลายน้ำได้
ความเข้มข้นเริ่มต้นของไอออนโลหะหนักในบัฟเฟอร์ที่สกัดจากดินคือ: สำหรับดิน K-8-05: Cu2+ 2.20 มก./กก., Pb2+ 1.20 มก./กก.; สำหรับดินหมายเลข 129: Cu2+ 4.20 มก./กก., Pb2+ 8.30 มก./กก.
ผลการพิจารณาระดับการทำให้บริสุทธิ์ของดิน K-8-05 ด้วยดินเหนียว K-7-05 (ชั้นกลาง) และ K-7-05 SW (ชั้นล่าง) แสดงไว้ในตารางที่ 1
ตารางที่ 1
ระดับการทำให้บริสุทธิ์ของสารสกัดบัฟเฟอร์จากดิน K-8-05, มวล, %
ตัวดูดซับ: อัตราส่วนซอร์เบต ดินเหนียว K-7-05 (ชั้นกลาง) ดินเหนียว K-7-05 SW (ชั้นล่าง)
Cu2+ Pb2+ Cu2+ Pb2+
1: 250 45,5 33,3 54,5 33,3
1: 50 70,5 45,8 68,2 58,3
1: 25 72,3 58,3 79,5 58,3
1: 8 86,4 75,0 87,3 83,3
1: 5 95,5 83,3 95,5 83,3
ผลลัพธ์ที่นำเสนอในตารางที่ 1 แสดงให้เห็นว่าเมื่ออัตราส่วนตัวดูดซับ: ซอร์เบตเพิ่มขึ้นจาก 1: 250 เป็น 1: 5 ระดับการทำให้บริสุทธิ์ของสารสกัดบัฟเฟอร์จากไอออนทองแดงด้วยดินเหนียว K-7-05 จะเพิ่มขึ้นจาก 45.5 เป็น 95.5% และจากไอออนตะกั่ว - จาก 33.3 เป็น 83.3%
ระดับการทำให้บริสุทธิ์ของสารสกัดบัฟเฟอร์ด้วยดินเหนียว K-7-05 YuZ ด้วยอัตราส่วนที่เพิ่มขึ้นเท่ากันเพิ่มขึ้นจาก 54.5 เป็น 95.5% (สำหรับ Cu2+) และจาก 33.3 เป็น 83.3% (สำหรับ Pb2+)
สำหรับข้อมูลของคุณ ความเข้มข้นเริ่มต้นของไอออนทองแดงมีค่ามากกว่าความเข้มข้นของไอออนตะกั่ว ดังนั้น การทำให้สารสกัดบัฟเฟอร์จากไอออนทองแดงบริสุทธิ์ด้วยดินเหนียวเหล่านี้จึงมีประสิทธิภาพมากกว่าไอออนตะกั่ว
ตารางที่ 2
ระดับการทำให้สารสกัดบัฟเฟอร์จากดินเบอร์ 129 บริสุทธิ์ด้วยดินเหนียว K-7-05 (ชั้นกลาง) โดยน้ำหนัก %
ตัวดูดซับ: อัตราส่วน Cu2+ ซอร์เบต
1: 250 39,3 66,7
หมายเหตุ: การทดลองไม่ได้ทำกับดินเหนียว K-7-05 SW เนื่องจากไม่มีตัวอย่างในปริมาณที่เพียงพอ
ผลลัพธ์ที่นำเสนอในตารางที่ 2 แสดงให้เห็นว่าระดับการทำให้บริสุทธิ์ของสารสกัดบัฟเฟอร์จากดินหมายเลข 129 ด้วยดินเหนียว K-7-05 โดยมีการเพิ่มขึ้นของอัตราส่วนตัวดูดซับ: ซอร์เบตจาก 1: 250 เป็น 1: 5 เพิ่มขึ้นจาก 39.3 เป็น 93.0 % (สำหรับไอออนทองแดง) และจาก 66.7 ถึง 94.0% (สำหรับไอออนตะกั่ว)
ควรสังเกตว่าในดินนี้ความเข้มข้นเริ่มต้นของไอออนทองแดงต่ำกว่าความเข้มข้นของไอออนตะกั่ว ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าประสิทธิภาพการทำให้บริสุทธิ์จากไอออนทองแดงของดินนี้ไม่เลวร้ายไปกว่าดิน K-8-05
เพื่อชี้แจงกลไกการดูดซับโลหะหนัก เราได้ประเมินองค์ประกอบและสถานะของคอมเพล็กซ์การแลกเปลี่ยนไอออนของหินดินเหนียวในภูมิภาคเบลโกรอด พบว่าความสามารถในการแลกเปลี่ยนแคตไอออนของกลุ่มตัวอย่างที่ศึกษาแตกต่างกันไปตั้งแต่ 47.62 ถึง 74.51 เมกะไบต์/100 กรัมของดินเหนียว
ดำเนินการ การศึกษาที่ครอบคลุมคุณสมบัติของกรด-เบสของดินเหนียว การกำหนดความเป็นกรดเชิงรุกยืนยันว่าดินเหนียวทั้งหมดมีลักษณะเป็นด่าง ในเวลาเดียวกัน ค่า pH ของสารสกัดเกลือของตัวอย่างเดียวกันนี้อยู่ในช่วง 7.2-7.7 ซึ่งบ่งชี้ว่าดินเหนียวเหล่านี้มีความเป็นกรดที่แลกเปลี่ยนได้ในระดับหนึ่ง ในเชิงปริมาณ ค่านี้คือ 0.13-0.22 mmol-eq/100 กรัมของดินเหนียว และมีสาเหตุมาจากปริมาณโปรตอนที่สามารถแลกเปลี่ยนเคลื่อนที่ได้อย่างเพียงพอไม่มีนัยสำคัญ ปริมาณฐานที่แลกเปลี่ยนได้จะแตกต่างกันไปในช่วงค่อนข้างกว้างที่ 19.6 - 58.6 mmol-eq/100 กรัมของดินเหนียว เมื่อคำนึงถึงข้อมูลที่ได้รับ จึงได้มีการตั้งสมมติฐานขึ้นมาว่าความสามารถในการดูดซับของตัวอย่างดินเหนียวที่ศึกษาสำหรับโลหะหนักนั้นถูกกำหนดโดยกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนเป็นส่วนใหญ่
จากการทำงานสรุปได้ดังนี้
ด้วยการเพิ่มอัตราส่วนตัวดูดซับ: ซอร์เบตจาก 1: 250 เป็น 1: 5 ระดับการทำให้ดินบริสุทธิ์เพิ่มขึ้น: จาก 40 เป็น 95% (สำหรับไอออนทองแดง) และจาก 33 เป็น 94% (สำหรับไอออนตะกั่ว) เมื่อใช้ดินเหนียวจาก ฝาก Sergievskoe (K-7- 05) เป็นตัวดูดซับ
ดินเหนียวที่ศึกษาเป็นตัวดูดซับที่มีประสิทธิภาพมากกว่าไอออนทองแดงมากกว่าไอออนตะกั่ว
เป็นที่ยอมรับกันว่าอัตราส่วนดินเหนียว:ดินที่เหมาะสมคือ 1:5 ด้วยอัตราส่วนนี้ ระดับการทำให้ดินบริสุทธิ์คือ:
สำหรับไอออนทองแดงประมาณ 95% (น้ำหนัก)
สำหรับไอออนตะกั่วประมาณ 83.% (น้ำหนัก)
บรรณานุกรม
1. Bingham F.T., Costa M., Eichenberger E. ปัญหาบางประการเกี่ยวกับความเป็นพิษของไอออนโลหะ - ม.:เมียร์, 2536. - 368 หน้า
2. Galiulin R.V., Galiulina R.A. การสกัดโลหะหนักจากดินที่ปนเปื้อน // เคมีเกษตร - 2546 - ลำดับที่ 3 - ป. 77 - 85.
3. Alekseev Yu.V., Lepkovich I.P. แคดเมียมและสังกะสีในพืชไฟโตซีโนสในทุ่งหญ้า // เคมีเกษตร - 2546 - ลำดับที่ 9 - หน้า 66 - 69
4. Dayan U., Manusov N., Manusov E., Figovsky O. เมื่อขาดการพึ่งพาซึ่งกันและกันระหว่างปัจจัยที่ไม่มีชีวิตและมานุษยวิทยา /// วารสารวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศเพื่อพลังงานทางเลือกและนิเวศวิทยา ISJAEE, 2006.-ฉบับที่ 3(35) - น. 34 - 40.
5. Vezentsev A.I., Goldovskaya L.F., Sidnina N.A., Dobrodomova E.V. เซเลนโซวา อี.เอส. การหาปริมาณการพึ่งพาจลนศาสตร์ของการดูดซับไอออนของทองแดงและตะกั่วโดยหินของภูมิภาคเบลโกรอด // กระดานข่าวทางวิทยาศาสตร์ของ BelSU ชุดวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ - พ.ศ. 2549 - ฉบับที่ 3 (30) ฉบับที่ 2 - ป.85-88
6. Goldovskaya-Peristaya L.F., Vezentsev A.I., Sidnina N.A., Zelentsova E.S. การศึกษาปริมาณรวมและปริมาณแคดเมียมในรูปแบบเคลื่อนที่ในดินของเขตอุตสาหกรรม Gubkinsky-Starooskolsky // กระดานข่าวทางวิทยาศาสตร์ของ BelSU ชุด "วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ" - พ.ศ. 2549 - ฉบับที่ 3(23) ฉบับที่ 4 - ป.65-68.
7. แนวทางการตรวจวัดโลหะหนักในดินในพื้นที่เกษตรกรรมและผลิตภัณฑ์พืชผล - M.: TsINAO, 1992.-61p.
8. การควบคุมคุณภาพน้ำของรัฐ - ม.: ไอพีเค. สำนักพิมพ์มาตรฐาน พ.ศ. 2544 - 690 น.
การทำให้บริสุทธิ์ด้วยการดูดซับของดินจากโลหะหนัก Vesentsev, M.A. ทรูบิทซิน, L.F. Goldovskaya-Peristaya, N.A. โวโลวิชวา
มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเบลโกรอด 85 Pobeda Str., Belgorod, 308015 vesentsev@bsu การศึกษา รุ
นำเสนอผลการวิจัยความสามารถของดินเหนียวในภูมิภาคเบลโกรอดในการดูดซับไอออน Pb (II) และ Cu (II) จากน้ำและสารสกัดจากดินบัฟเฟอร์ ในระหว่างการทดลองดินเหนียวที่มีอัตราส่วนที่เหมาะสม: พื้นดินที่มีการทำให้บริสุทธิ์จากโลหะหนักมีประสิทธิภาพมากที่สุด
คำสำคัญ: ตัวดูดซับดินเหนียว ดิน กิจกรรมการดูดซึม มอนต์มอริลโลไนต์ โลหะหนัก
เมื่อดินและพืชพรรณปนเปื้อนด้วยโลหะหนัก จะใช้เทคนิคต่อไปนี้::
1) จำกัดการเข้าสู่โลหะหนักในดิน. เมื่อวางแผนการใช้ปุ๋ย สารปรุงแต่ง ยาฆ่าแมลง ตะกอน น้ำเสียจำเป็นต้องคำนึงถึงเนื้อหาของโลหะหนักและความสามารถในการบัฟเฟอร์ของดินที่ใช้ การจำกัดปริมาณเนื่องจาก ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม, เป็น เงื่อนไขที่จำเป็นสีเขียวของการเกษตร
การที่โลหะหนักเข้าสู่พืชสามารถลดลงได้โดยการเปลี่ยนรูปแบบโภชนาการ โดยการสร้างการแข่งขันเพื่อให้สารพิษและปุ๋ยไอออนบวกเข้าไปในราก และโดยการตกตะกอนโลหะหนักในรากในรูปของตะกอนที่ละลายน้ำได้น้อย
2) กำจัดโลหะหนักที่อยู่นอกชั้นรากสามารถทำได้โดยวิธีการดังต่อไปนี้:
กำจัดชั้นดินที่ปนเปื้อน
เติมชั้นที่ปนเปื้อนด้วยดินที่สะอาด
การปลูกพืชที่ดูดซับ HMs และกำจัดพืชออกจากสนาม
โดยการล้างดินด้วยสารประกอบที่ละลายน้ำได้ (โดยปกติจะเป็นอินทรีย์) ซึ่งก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้ด้วยโลหะหนัก ผลิตภัณฑ์จากขยะทางการเกษตรจะถูกใช้เป็นลิแกนด์อินทรีย์
การล้างดินด้วยสารละลายสำหรับการชะล้าง HMs จากขอบฟ้าด้านบนจนถึงระดับความลึก 70-100 ซม. จากนั้นนำไปฝากไว้ที่ระดับความลึกนี้ในรูปแบบของตะกอนที่ละลายน้ำได้ไม่ดี (เนื่องจากการล้างดินในเวลาต่อมาด้วยรีเอเจนต์ที่มีแอนไอออนที่ก่อตัวเป็นตะกอน กับโลหะหนัก)
3) การจับโลหะหนักในดินให้เป็นสารประกอบที่มีการแยกตัวต่ำ. การลดปริมาณโลหะหนักเข้าสู่พืชสามารถทำได้โดยการตกตะกอนในดินในรูปของตะกอนของคาร์บอเนต ฟอสเฟต ซัลไฟด์ และไฮดรอกไซด์ ด้วยการก่อตัวของการแยกตัวต่ำ สารประกอบเชิงซ้อนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ในวิธีที่ดีที่สุดวิธีการลดปริมาณโลหะหนักในพืชลงอย่างมากคือการใช้ปุ๋ยคอกและปูนขาวร่วมกัน ที่สุด มาตรการที่มีประสิทธิภาพ, นำไปสู่ การลดการเคลื่อนตัวของสารตะกั่วในดินถือเป็นดินเหนียว (การใส่ซีโอไลท์) และการใส่ปูนขาวและปุ๋ยอินทรีย์ร่วมกัน การใช้สารเคมีที่มีคุณสมบัติครบถ้วน (ปุ๋ยอินทรีย์และแร่ธาตุ ปูนขาวและอินทรียวัตถุ) ช่วยลดปริมาณโลหะโพลีวาเลนต์ในดินได้ 10-20%
4) ระบบเกษตรกรรมภูมิทัศน์แบบปรับตัวเป็นปัจจัยหนึ่งในการปรับสถานการณ์สิ่งแวดล้อมให้เหมาะสมเมื่อดินปนเปื้อนด้วยโลหะหนัก
ชนิดต่างๆและพันธุ์พืชสะสม HMs ในผลิตภัณฑ์จากพืชไม่เท่ากัน นี่เป็นเพราะการเลือกสรรของระบบรากของพืชแต่ละชนิดที่มีต่อพวกมันและลักษณะเฉพาะของกระบวนการเผาผลาญของมัน HMs สะสมในระดับที่มากขึ้นในราก น้อยกว่าในมวลพืชและอวัยวะกำเนิด ในขณะเดียวกัน พืชบางกลุ่มก็สะสมสารพิษบางชนิดอย่างคัดเลือก การคัดเลือกพืชผลเพื่อการเพาะปลูกบนดินในระดับหนึ่งและลักษณะของมลพิษนั้นง่ายที่สุดถูกที่สุดและมากที่สุด วิธีที่มีประสิทธิภาพเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ดินที่ปนเปื้อน
การบำบัดด้วยแสง
จุลินทรีย์ไม่สามารถกำจัดโลหะหนักที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ได้ (สารหนู แคดเมียม ทองแดง ปรอท ซีลีเนียม ตะกั่ว รวมถึงไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของสตรอนเซียม ซีเซียม ยูเรเนียม และนิวไคลด์กัมมันตรังสีอื่น ๆ ออกจากดินและน้ำ พืชสามารถสกัดได้จาก และมุ่งความสนใจไปที่องค์ประกอบต่างๆ ในเนื้อเยื่อ การรวบรวมและเผามวลพืชทำได้ไม่ยาก และขี้เถ้าที่เกิดขึ้นจะถูกฝังหรือใช้เป็นวัตถุดิบรอง
วิธีการทำความสะอาดสิ่งแวดล้อมโดยใช้พืชเรียกว่า การบำบัดด้วยแสง– จากภาษากรีก “phyton” (พืช) และภาษาละติน “การเยียวยา” (เพื่อฟื้นฟู)
การบำบัดด้วยแสง- ชุดวิธีการทำให้น้ำ ดิน และอากาศในบรรยากาศบริสุทธิ์โดยใช้พืชสีเขียว
เรื่องราว
วิธีการง่ายๆ วิธีแรกในการบำบัดน้ำเสีย ได้แก่ ทุ่งชลประทานและทุ่งกรอง ขึ้นอยู่กับการใช้พืช
อันดับแรก การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ดำเนินการในยุค 50 ในอิสราเอล แต่การพัฒนาเทคนิคอย่างแข็งขันเกิดขึ้นเฉพาะในยุค 80 ของศตวรรษที่ 20 เท่านั้น
พืชมีผลกระทบ สิ่งแวดล้อมในรูปแบบต่างๆ สิ่งสำคัญคือ:
ไรโซฟิลเตรชัน - รากดูดซับน้ำและองค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็นสำหรับชีวิตพืช
phytoextraction - การสะสมของสารปนเปื้อนที่เป็นอันตรายในร่างกายของพืช (เช่น โลหะหนัก);
phytovolatilization - การระเหยของน้ำและสารระเหย องค์ประกอบทางเคมี(As, Se) ใบพืช;
การแปลงไฟโต:
1. ไฟโตสเตบิไลเซชัน - การถ่ายโอนสารประกอบเคมีไปในรูปแบบเคลื่อนที่และแอคทีฟน้อยลง (ลดความเสี่ยงของการแพร่กระจายของมลภาวะ)
2. phytodegradation - การย่อยสลายโดยพืชและจุลินทรีย์ทางชีวภาพของมลพิษอินทรีย์
· phytostimulation - กระตุ้นการพัฒนาของจุลินทรีย์ชีวภาพที่มีส่วนร่วมในกระบวนการทำความสะอาด จุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญในการย่อยสลายสารปนเปื้อน พืชเป็นตัวกรองชีวภาพชนิดหนึ่งที่สร้างที่อยู่อาศัยสำหรับพวกมัน (ให้เข้าถึงออกซิเจนทำให้ดินคลายตัว ในเรื่องนี้กระบวนการทำความสะอาดยังเกิดขึ้นนอกฤดูปลูก (ในช่วงที่ไม่ใช่ฤดูร้อน) โดยมีกิจกรรมลดลงเล็กน้อย
คำอธิบายสั้น
มลพิษเป็นสารที่มีต้นกำเนิดจากมนุษย์ที่เข้าสู่สิ่งแวดล้อมในปริมาณที่เกินระดับตามธรรมชาติ
มลพิษในดินเป็นการย่อยสลายโดยมนุษย์ประเภทหนึ่ง โดยปริมาณสารเคมีในดินที่มีผลกระทบต่อมนุษย์มีมากกว่าระดับพื้นหลังตามธรรมชาติของภูมิภาค ปริมาณสารเคมีบางชนิดที่มากเกินไปในสภาพแวดล้อมของมนุษย์เนื่องจากการได้รับจากแหล่งที่มาของมนุษย์ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม
ไฟล์แนบ : 1 ไฟล์
ด้วยการขยายการตรวจสอบสภาพแวดล้อมของดิน วิธีการตรวจวัดปริมาณสารประกอบ HM ที่ละลายในกรด (1 N HCI, 1 N HNO3) จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย พวกเขามักถูกเรียกว่า "ปริมาณรวมทั่วไปของโลหะหนัก" การใช้สารละลายเจือจางของกรดแร่เป็นรีเอเจนต์ไม่ได้รับประกันการสลายตัวที่สมบูรณ์ของตัวอย่าง แต่ช่วยให้สารประกอบจำนวนมากขององค์ประกอบทางเคมีที่มีต้นกำเนิดทางเทคโนโลยีสามารถถ่ายโอนเข้าไปได้ สารละลาย.
รูปแบบเคลื่อนที่ของ HM ประกอบด้วยองค์ประกอบและสารประกอบของสารละลายในดินและสถานะของแข็งของดิน ซึ่งอยู่ในสภาวะสมดุลแบบไดนามิกกับองค์ประกอบทางเคมีของสารละลายในดิน ในการหาค่า HM ที่เคลื่อนที่ได้ในดิน สารละลายน้ำเกลืออ่อนที่มีความแรงของไอออนิกใกล้เคียงกับความแข็งแรงของไอออนิกของสารละลายในดินตามธรรมชาติจะถูกใช้เป็นสารสกัด: (0.01–0.05 M CaCI 2, Ca(NO 3) 2, KNO 3) ปริมาณของสารประกอบที่อาจเคลื่อนที่ได้ขององค์ประกอบควบคุมในดินถูกกำหนดไว้ในสารสกัด 1 N NH4CH3COO ที่ค่า pH ต่างกัน สารสกัดนี้ยังใช้กับการเติมสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน (0.02–1.0 M EDTA)
สำหรับการวิเคราะห์มักเลือกชั้นบนของดิน (0–10 ซม.) บางครั้งมีการวิเคราะห์การกระจายของสารมลพิษในโปรไฟล์ของดิน ขอบฟ้าด้านบนมีบทบาทเป็นอุปสรรคทางธรณีวิทยาต่อการไหลของสารที่มาจากชั้นบรรยากาศ ภายใต้สภาวะของน้ำที่ถูกชะล้าง มลพิษสามารถแทรกซึมลึกลงไปและสะสมในขอบเขตที่ไม่เอื้ออำนวย ซึ่งทำหน้าที่เป็นอุปสรรคทางธรณีเคมีด้วย
เกณฑ์ด้านสุขอนามัยและสุขอนามัยของคุณภาพสิ่งแวดล้อมคือความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต (MAC) ของสารเคมีในวัตถุด้านสิ่งแวดล้อม MPC สอดคล้องกับปริมาณสารเคมีสูงสุดในวัตถุธรรมชาติ ซึ่งไม่ก่อให้เกิดผลกระทบด้านลบ (ทางตรงหรือทางอ้อม) ต่อสุขภาพของมนุษย์ (รวมถึงผลกระทบระยะยาว)
พิษของสารเคมีชนิดต่างๆ ต่อสิ่งมีชีวิต มีลักษณะเป็นตัวบ่งชี้ด้านสุขอนามัยทั่วไป ซึ่งมักใช้เป็นตัวบ่งชี้ LD-50 (ปริมาณอันตรายถึงชีวิต) ซึ่งแสดงมวลของสารที่เข้าสู่ร่างกายของสัตว์ทดลอง (หนู หนู หนู) ) และทำให้มีผู้เสียชีวิตถึง 50% ขนาดของตัวบ่งชี้นี้คือ มิลลิกรัมของสาร/กิโลกรัมของน้ำหนักของสัตว์ทดลอง การสัมผัสโดยตรงระหว่างมนุษย์กับดินไม่มีนัยสำคัญและเกิดขึ้นโดยอ้อมผ่านส่วนประกอบอื่นๆ ได้แก่ ดิน - พืช - มนุษย์; ดิน – พืช – สัตว์ – มนุษย์; ดิน-อากาศ-มนุษย์; ดิน-น้ำ-มนุษย์ การกำหนดความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในดินนั้นขึ้นอยู่กับการทดลองเพื่อกำหนดความสามารถของสารเหล่านี้ในการรักษาความเข้มข้นของสารในน้ำ อากาศ และพืชที่สัมผัสกับดินที่สิ่งมีชีวิตยอมรับได้ นั่นคือเหตุผลว่าทำไมความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของสารเคมีสำหรับดินจึงถูกสร้างขึ้นไม่เพียงแต่ตามตัวบ่งชี้ด้านสุขอนามัยทั่วไปเท่านั้นตามธรรมเนียมของสารอื่น ๆ สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติและตามตัวชี้วัดอื่นๆ อีกสามประการ ได้แก่ การโยกย้าย การอพยพของน้ำ และการอพยพทางอากาศ
ตัวบ่งชี้การโยกย้ายถูกกำหนดโดยความสามารถของดินในการจัดหาสารเคมีให้ ระดับที่ยอมรับได้ในพืช (การทดสอบวัฒนธรรมได้แก่ หัวไชเท้า ผักกาดหอม ถั่ว ถั่ว กะหล่ำปลี ฯลฯ)
ดังนั้นน้ำอพยพและอากาศอพยพจะถูกกำหนดโดยความสามารถของดินเพื่อให้แน่ใจว่าเนื้อหาของสารเหล่านี้ในน้ำและอากาศไม่สูงกว่าความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต อย่างไรก็ตามมาตรฐานด้านสุขอนามัยและสุขอนามัยสำหรับคุณภาพดินไม่ได้ปราศจากข้อบกพร่อง สิ่งสำคัญคือเงื่อนไขของการทดลองแบบจำลองเพื่อกำหนดความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตและสภาพธรรมชาตินั้นแตกต่างกันมาก
ขั้นตอนหนึ่งในการแก้ปัญหากฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมคือแนวทางที่กำหนดภาระที่อนุญาตบนดินโดยคำนึงถึงคุณสมบัติของบัฟเฟอร์เพื่อให้มั่นใจว่าความสามารถของดินในการจำกัดการเคลื่อนที่ของสารเคมีที่มาจากภายนอกและความสามารถในการ ชำระล้างตัวเอง แนวทางดังกล่าวกำลังได้รับการพัฒนาในรัสเซียและประเทศอื่นๆ
แต่การพัฒนา MPCs ให้เหมาะกับดินแต่ละประเภทนั้นเป็นเรื่องยากมาก ขอแนะนำให้พัฒนามาตรฐานสำหรับสารเคมีสำหรับการเชื่อมโยงธรณีเคมีของดินซึ่งรวมเข้าด้วยกันโดยคุณสมบัติทางเคมีกายภาพพื้นฐานที่เหมือนกันซึ่งกำหนดความต้านทานต่อมลพิษทางเคมี
ในขั้นต่อไป สำหรับองค์ประกอบทางเคมีจำนวนหนึ่ง TAC (ความเข้มข้นโดยประมาณที่อนุญาต) ขององค์ประกอบเหล่านี้ได้รับการพัฒนาสำหรับดินที่มีคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่แตกต่างกัน (ความเป็นกรดและองค์ประกอบแกรนูเมตริก) สิ่งเหล่านี้ได้รับการพัฒนาไม่ได้อยู่บนพื้นฐานของวิธีการทดลองที่ได้มาตรฐาน แต่อยู่บนลักษณะทั่วไปของข้อมูลที่มีอยู่เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างระดับภาระบนดิน สภาพของดิน และสภาพแวดล้อมที่อยู่ติดกัน
ตารางที่ 3
รายชื่อสารเคมีหลักที่ก่อให้เกิดมลพิษในดิน ซึ่งมีการกำหนดความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตไว้
สาร |
MPC ในดิน มก./กก |
ระดับอันตราย |
แมงกานีส |
||
ฟอร์มาลดีไฮด์ |
||
เบนซ์(เอ)ไพรีน |
||
อะซีตัลดีไฮด์ |
||
4 วิธีทำความสะอาดดินจากโลหะหนัก
วิธีการทำให้ดินบริสุทธิ์โดยการล้าง การสกัด การชะล้างด้วยสารเคมี การฟอกไตด้วยไฟฟ้า และการบำบัดด้วยไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับความสามารถในการแปลงโลหะให้อยู่ในรูปแบบเคลื่อนที่ได้ โลหะจะถูกกำจัดออกจากดินในรูปของสารละลายซึ่งผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออน การตกตะกอนของรีเอเจนต์ การระเหย การแยกเมมเบรน การสะสมด้วยไฟฟ้าเคมี การไดอะไลซิสด้วยไฟฟ้า เพื่อให้ได้ของแข็งตกค้างที่มีปริมาตรน้อย เหมาะสำหรับนำไปกำจัดในหลุมฝังกลบและสถานที่ต่างๆ ที่มีการฝังสารอันตรายไว้
เมื่อเลือกวิธีการสกัดโลหะจะต้องคำนึงถึงปริมาณในดินองค์ประกอบและการกระจายตัวของเฟสของแข็งด้วย โลหะที่อยู่ในรูปแบบที่แลกเปลี่ยนได้จะถูกสกัดโดยสารละลายเกลือที่เกี่ยวข้องกับคาร์บอเนต - สารละลายกรดด้วยเหล็กและแมงกานีสออกไซด์ - ตัวรีดิวซ์สารเคมีด้วยอินทรียวัตถุ - สารละลายของสารก่อเชิงซ้อนในรูปของซัลไฟด์ - ตัวออกซิไดซ์ทางเคมี
วิธีการทางชีวภาพเพื่อเพิ่มการเคลื่อนที่ของโลหะหนักใช้จุลินทรีย์และพืชเพื่อสกัดพวกมันออกจากดิน ความคล่องตัวของโลหะเพิ่มขึ้น:
- อันเป็นผลมาจากการย่อยสลายทางชีวภาพของสารอินทรีย์ที่มีโลหะ
- ในระหว่างปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เกิดขึ้นกับการมีส่วนร่วมของจุลินทรีย์ในกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพ
- อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของ pH, Eh ของสภาพแวดล้อมในดินระหว่างการเกิดกระบวนการทางชีวภาพ
- ในระหว่างการก่อตัวของสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้ของโลหะด้วยสารอินทรีย์สังเคราะห์และหลั่งโดยจุลินทรีย์และรากพืช
- ในการลดทางชีวภาพของโลหะด้วยสารอินทรีย์ภายใต้สภาวะที่ไม่ออกซิเจน
- อันเป็นผลมาจากการแปลงโลหะให้อยู่ในรูปแบบระเหยระหว่างเมทิลเลชันและทรานส์อัลคิเลชัน
การตรึงโลหะหนักด้วยดินจะช่วยลดความพร้อมของโลหะหนักในพืชและการอพยพผ่านห่วงโซ่อาหาร
ทางเลือกหนึ่งสำหรับการลดการดูดซึมของโลหะหนักคือการเติมตัวดูดซับลงในดิน
ตัวดูดซับต่างๆ ที่มาจากธรรมชาติและประดิษฐ์ขึ้น ได้แก่ ซีโอไลต์ เบนโทไนต์ ดินเหนียวสีแดง เถ้า ฟอสเฟต พีท ปุ๋ยคอก ปุ๋ยหมัก ตะกอนในบ่อ ชีวมวลของจุลินทรีย์บนตัวกลางต่างๆ ขนสัตว์เสีย ไหม ของเสียที่มีแทนนินและเส้นใย ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับตัวดูดซับ: pH 6.0-7.5 มีจำหน่ายและค่อนข้างถูก
เทคโนโลยีหนึ่งที่เรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์ตะกอนโลหะชีวภาพ (BMSR) ซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อทำความสะอาดดิน ตะกอน และขยะมูลฝอย ใช้แบคทีเรีย Ralstonia metallidurans แบคทีเรียละลายโลหะด้วยความช่วยเหลือของสารซีเดอโรฟอร์ที่สังเคราะห์ขึ้น และดูดซับโลหะบนพื้นผิวเซลล์ด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนเมมเบรนชั้นนอกที่เกิดจากโลหะ โพลีแซ็กคาไรด์ และเพปทิโดไกลแคนของผนังเซลล์ แบคทีเรียสามารถทนต่อโลหะหนักได้ โลหะจะถูกกำจัดออกจากเซลล์โดยแอนติพอร์ตที่มีโปรตอน ซึ่งนำไปสู่การสะสมของ OH - ไอออนในพื้นที่เพอริพลาสมิก ความเป็นด่างของสภาพแวดล้อมภายนอก และการก่อตัวของคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต ไอออนของโลหะที่ส่งออกจากไซโตพลาสซึมจะก่อตัวเป็นคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตในความเข้มข้นอิ่มตัวยวดยิ่งบนพื้นผิวเซลล์และรอบๆ เซลล์ และตกผลึกบนโลหะที่ยึดเกาะกับเซลล์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของการตกผลึก ส่งผลให้อัตราส่วนโลหะต่อชีวมวลสูง (0.5 ถึง 5.0) แบคทีเรียดังกล่าวจะกำจัดโลหะออกจากสารละลายในช่วงปลายของระยะการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลหรือในระยะการเจริญเติบโตแบบคงที่ ซึ่งสะดวกสำหรับการสกัดโลหะนอกแหล่งกำเนิดจากดินที่ปนเปื้อน แบคทีเรียมีคุณสมบัติพิเศษที่ทำให้อัตราการตกตะกอนของเซลล์แบคทีเรียต่ำเมื่อเทียบกับอนุภาคดินอินทรีย์และดินเหนียว ช่วยให้อนุภาคของดินและเซลล์ที่มีโลหะดูดซับถูกแยกออกจากกันโดยการตกตะกอน แบคทีเรียที่มีโลหะดูดซับซึ่งอยู่ในเฟสที่เป็นน้ำหลังการแยกตัว จะถูกกำจัดออกจากโลหะหลังได้อย่างง่ายดายโดยการลอยอยู่ในน้ำหรือการจับตัวเป็นก้อน
5 ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับ Ralstonia metallidurans
รูปที่ 1 รูปภาพของ Ralstonia metallidurans
โครงสร้างของเซลล์และการเผาผลาญ
R. metallidurans เป็นแบคทีเรียแกรมลบที่มีรูปร่างคล้ายแท่ง ดังนั้นพวกมันจึงมีคุณสมบัติเชิงโครงสร้างของแบคทีเรียแกรมลบ เช่น ผนังเซลล์ที่มีเปปทิโดไกลแคน เยื่อหุ้มชั้นนอกที่มีลาเมลลาและช่องว่างปริพลาสมิก
R. metallidurans มีความสามารถในการใช้ซับสเตรตต่างๆ เป็นแหล่งคาร์บอน มันสามารถเติบโตได้โดยอัตโนมัติโดยใช้โมเลกุลไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานและ คาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งคาร์บอน นอกจากนี้เมื่อมีไนเตรตก็สามารถเติบโตแบบไม่ใช้ออกซิเจนได้ พวกมันไม่เติบโตบนฟรุกโตส และอุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เหมาะสมที่สุดคือ 30 C
นิเวศวิทยา
เนื่องจากความสามารถในการทนต่อโลหะที่เป็นพิษ จึงได้มีการสำรวจการใช้คุณสมบัตินี้ในการใช้งานด้านการบำบัดทางชีวภาพ
พยาธิวิทยา
พบว่าเชื้อ R. metallidurans ไม่ก่อโรคในมนุษย์
การประยุกต์ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ
พบว่า R. metallidurans ผลิตเอนไซม์ที่สามารถใช้ในการสร้างเซลล์เชื้อเพลิงได้ เอนไซม์เหล่านี้สามารถออกซิไดซ์ไฮโดรเจน ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การผลิตไฟฟ้าได้
6 เทคโนโลยีการทำความสะอาดดินจากโลหะหนัก
เมื่อดำเนินการทำความสะอาดโดยใช้เทคโนโลยี BMSR ดินที่ปนเปื้อนจะถูกนำเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลโดยใช้เครื่องกวน โดยจะมีการจ่ายน้ำและสารอาหาร (อะซิเตต-5 กรัม/ลิตร ไนโตรเจน-0.5 กรัม/ลิตร ฟอสฟอรัส-0.05 กรัม/ลิตร) , มีการนำแบคทีเรียเข้ามา (ในปริมาณ 10 8 เซลล์/มล.) ดินจะถูกแยกส่วนล่วงหน้าเพื่อกำจัดส่วนที่เกาะเป็นก้อนขนาดใหญ่ เศษซาก ฯลฯ ขนาดอนุภาคในเครื่องปฏิกรณ์ไม่ควรเกิน 2 มม. ค่า pH ยังคงอยู่ที่ 7.2 เวลาคงอยู่แบบไฮดรอลิกในเครื่องปฏิกรณ์อยู่ในช่วง 10 ถึง 20 ชั่วโมง
ในระหว่างการประมวลผล โลหะปนเปื้อนจะถูกถ่ายโอนจากอนุภาคดินไปยังผนังแบคทีเรีย หลังการบำบัดในเครื่องปฏิกรณ์ ตะกอนจะสะสมอยู่ในถังตกตะกอนซึ่งมีการเติมน้ำเข้าไป หากมีแบคทีเรียอยู่ อนุภาคของดินจะมีคุณสมบัติในการตกตะกอนที่ดีและตกตะกอนในถังตกตะกอนภายใน 1-2 ชั่วโมง แบคทีเรียที่มีโลหะจะยังคงอยู่ในสารแขวนลอย ซึ่งไหลจากถังตกตะกอนไปยังถังตกตะกอน (ขวดเหล้า) มีการเติมสารตกตะกอน หลังจากนั้นตะกอนชีวมวลก็สามารถแยกน้ำออกและทำให้แห้งได้ ปริมาณโลหะในชีวมวลของแบคทีเรียคือ: Zn-8-25, Pb-3-5, Cd-0.16-0.25 ชีวมวลนี้สามารถเผาได้โดยการบำบัดแบบไพโรเมทัลโลจิคัลเพื่อผลิตขี้เถ้าที่มีปริมาณโลหะสูง ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยการชะล้าง หรือด้วยการจัดเก็บขี้เถ้าที่จุดกำจัดในเวลาต่อมา ปริมาณโลหะหนักในดินที่ทำความสะอาดจะลดลง 5-10 เท่า ดินที่ได้รับการบำบัดด้วยแบคทีเรียที่มีค่า pH เป็นกลางโดยใช้เทคโนโลยี BMSR สามารถนำมาใช้ซ้ำได้ น้ำเสียมีโลหะที่มีความเข้มข้นต่ำมากและสามารถรีไซเคิลได้
การคำนวณกระบวนการบำบัดทางชีวภาพในดินจากโลหะหนัก
เก็บตัวอย่างดินจากพื้นที่ 6 เฮกตาร์ที่ระดับความลึก 9 ซม. (0.09 ม.) ปริมาณตะกั่วคือ 50 มก./กก.
1. การกำหนดปริมาตรของดินที่ปนเปื้อน
วี พี = เอส พี × ยังไม่มีข้อความ
โวลต์ พี = 6,000 ม. 2 × 0.09 = 540 ม. 3
2.น้ำหนักของดินที่ปนเปื้อน
R p = V p × d
R p = 540 ม. 3 × 1.2 ตัน/ม. 3 = 648 ตัน
3.น้ำหนักรวมของโลหะหนัก
ดิน 1 กิโลกรัม - HM 2.5 กรัม
ดิน 1 ตัน - 2,500 กก. TM
ดิน 640 ตัน – x กก. TM
x = 640 ตัน × 2.5 ตัน = 320 ตัน
IBE ของจุลินทรีย์ Ralstonia metallidurans คือ 8 m 3 /t HM
x ม. 3 – 640 ตัน
กำหนดปริมาณอะโมฟอส
สำหรับ TM 1 ตัน – AMF 24 กก
R AMF = 320× 24 =7680 กก. AMF
ความสามารถในการละลายของ AMF = 18 กก./ลบ.ม.
ปริมาณน้ำ
1 ม. 3 ชม. 2 โอ – 18 กก. AMF
x ม. 3 N 2 O -104.8 กก
V ใน = 104.8 /18 = 5.82 ตัน
7680 ตัน + 5.82 ตัน = 7686 ตัน
การเลือกไซต์
พรวนดิน
การขนส่งเพื่อการแก้ไข
บดได้หนาถึง 2 มม
แบคทีเรีย
กำลังโหลดเข้าเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ
สารอาหาร
การสนับสนุน
สารตกตะกอน
ขวดเหล้า
ภาวะขาดน้ำ
การประมวลผลแบบไพโรเมทัลโลจิคัล
การจัดเก็บในสถานที่ฝังศพ
รูปที่ 2 แผนภาพเทคโนโลยีของการบำบัดทางชีวภาพในดินจากโลหะหนัก
BULLETIN ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซีย, 2551, เล่มที่ 78, หมายเลข 3, หน้า 247-249
จากสมุดงานของนักวิจัย
บทความนี้อุทิศให้กับคำอธิบายของวิธีการที่ง่ายและเป็นมิตรกับดินในการทำความสะอาดจากโลหะหนัก - การสกัดพืชซึ่งประกอบด้วยการหว่านและการปลูกในช่วงระยะเวลาหนึ่ง พืชเกษตรที่คัดสรรมาเป็นพิเศษในพื้นที่ปนเปื้อน สกัดโลหะจากดินโดยใช้ระบบรากและสะสมไว้ในชีวมวลเหนือพื้นดิน
อาร์.วี. กาลิอูลิน, อาร์.เอ. กาลิอูลินา
โลหะหนักเป็นองค์ประกอบทางเคมีกลุ่มใหญ่ที่มีมวลอะตอมมากกว่า 50 ลูกบาศก์เมตร พวกเขาตกลงไปในดิน ในรูปแบบต่างๆ: เป็นส่วนหนึ่งของการปล่อยก๊าซและฝุ่น การตกตะกอนในชั้นบรรยากาศ น้ำชลประทานที่ปนเปื้อนจากน้ำเสียอุตสาหกรรม ฯลฯ บุคคลสามารถรับส่วนแบ่งของโลหะหนักได้ไม่เพียงแต่โดยตรงจากอากาศที่สูดเข้าไปและฝุ่นในดินเท่านั้น แต่ยังผ่านทางผลิตภัณฑ์อาหารที่ผลิตในพื้นที่เกษตรกรรมที่มีการปนเปื้อนอีกด้วย อิทธิพลที่เป็นอันตรายโลหะหนักต่อคนคือสารประกอบจำนวนหนึ่งมีความเป็นพิษสูงและเป็นสารก่อมะเร็ง การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากอุตสาหกรรมโลหะวิทยาเป็นอันตรายอย่างยิ่ง ส่งผลให้อัตราการเจ็บป่วยและการเสียชีวิตจากเนื้องอกมะเร็งเพิ่มขึ้น ซึ่งมะเร็งปอดมีอันดับหนึ่ง ในเรื่องนี้ปัญหาการทำความสะอาดดินจากโลหะหนักมีความเกี่ยวข้องกับดินแดนของภูมิภาคที่เรียกว่าภูมิภาคด้อยโอกาสด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งรวมถึงเชเลียบินสค์
ผู้เขียนทำงานที่สถาบันปัญหาพื้นฐานชีววิทยาของ Russian Academy of Sciences GALIULIN Rauf Valievich - ดุษฎีบัณฑิตสาขาวิทยาศาสตร์ภูมิศาสตร์ นักวิจัยชั้นนำจากห้องปฏิบัติการนิเวศวิทยาเชิงหน้าที่ Roza Adkhamovna GA-LIULINA เป็นนักวิจัยในห้องปฏิบัติการเดียวกัน
ภูมิภาคบินสค์ ภูมิภาคนี้ครองหนึ่งในสถานที่ชั้นนำของประเทศในแง่ของความเข้มข้น การผลิตภาคอุตสาหกรรม. มลพิษในแอ่งอากาศและพื้นที่รอบ ๆ สถานประกอบการโลหะวิทยาเหล็กสูงถึงหลายสิบกิโลเมตร ตาม การถ่ายภาพอวกาศมลภาวะทางเทคโนโลยีของดินแดนในภูมิภาคที่มีโลหะหนักครอบคลุมพื้นที่ 29.5 พันตารางกิโลเมตร พื้นที่ทั้งหมด 87.9 พัน km2
ในขณะเดียวกันก็เป็นที่รู้จัก วิธีต่างๆทำความสะอาดดินจากโลหะหนัก ได้แก่ ดอกเบี้ยพิเศษทำให้เกิดการสกัดพืช ประกอบด้วยการหว่านและการปลูกในช่วงระยะเวลาหนึ่งในพื้นที่ที่มีการปนเปื้อนของพืชเกษตรที่คัดเลือกสายพันธุ์พิเศษเพื่อแยกโลหะหนักออกจากดินโดยระบบรากและสะสมไว้ในชีวมวลเหนือพื้นดินซึ่งนำไปใช้ประโยชน์ในภายหลัง ในเวลาเดียวกัน ค่าสัมประสิทธิ์การสะสมของโลหะในพืชจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการใส่เอฟเฟกต์สกัดจากพืชเข้าไปในดิน เทคโนโลยีนี้ถือว่าง่ายต่อการนำไปใช้ เป็นมิตรกับดิน และเป็นไปได้เชิงเศรษฐกิจเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการทางกลและเคมีกายภาพ ดังนั้นวิธีการทางกลจึงเกี่ยวข้องกับการตัดชั้นพื้นผิวที่มีการปนเปื้อนมากที่สุดออกแล้วนำไปฝังกลบ (การกักเก็บ) หรือผสมกับชั้นดินลึกที่มีการปนเปื้อนน้อยกว่าผ่านการไถพรวนในไร่ (เจือจาง) หรือคลุมด้วยดินสะอาดที่ "นำเข้า" (การต่อสายดิน) ). วิธีการทำความสะอาดทางเคมีกายภาพนั้นอาศัยการล้างดินด้วยรีเอเจนต์พิเศษเพื่อแยกโลหะหนักออกจากดิน (การสกัดด้วยเคมีบำบัด) หรือทำให้ดินบริสุทธิ์โดยการเปิดเผยชั้นที่ปนเปื้อนเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าโดยตรงผ่านอิเล็กโทรด (การฟื้นฟูด้วยไฟฟ้า)
ดังที่ข้อสังเกตแสดงให้เห็น ควรใช้พืชเกษตรสายพันธุ์ที่คัดสรรมาเป็นพิเศษเพื่อสกัดจากพืชมากกว่าพืชสะสมมากในป่า
กาลิอูลิน, กาลิอูลินา
เช่น alyssum สีน้ำเงิน (Thlaspi caerulescens), alyssum (Alyssum Murale), alyssum ของ Haller (Cardaminopsis halleri) เป็นต้น แม้ว่าพวกมันจะสะสมโลหะมากกว่าพืชชนิดอื่นหลายสิบเท่า แต่ก็มีอัตราการเติบโตต่ำและอยู่เหนือพื้นดินเล็กน้อย ชีวมวล ในขณะเดียวกัน สารสกัดจากพืชก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเองหลายประการ เช่นเดียวกับวิธีการอื่นๆ ในการทำให้ดินบริสุทธิ์
เนื้อหาของโลหะหนักในดินในพื้นที่ที่มีการปนเปื้อนจะต้องเป็นที่ยอมรับสำหรับพืชนั่นคือไม่ทำให้เกิดอาการพิษจากพืชที่เด่นชัดในต้นกล้า (การเปลี่ยนสี, ผิวคล้ำและเหลืองของใบ, การชะลอการเจริญเติบโต ฯลฯ ) ซึ่งจะบ่งบอกถึงความทนทานต่อพวกมัน โลหะหนักและในขณะเดียวกันก็มีความสามารถในการดูดซับระบบรากหลังและเคลื่อนตัวเข้าสู่ชีวมวลเหนือพื้นดินอันเนื่องมาจากการไหลที่เกิดจากการระเหยของน้ำจากผิวใบของพืช
พืชที่ใช้ทำความสะอาดดินควรแตกต่างกัน ความเร็วสูงเจริญเติบโตและผลิตชีวมวลเหนือพื้นดินขนาดใหญ่ มีระบบรากที่เติบโตลึก มีความต้านทานต่อโรคและแมลงศัตรูพืชสูง ตอบสนองต่อวิธีปฏิบัติทางการเกษตรแบบเดิมๆ เก็บเกี่ยวง่าย และไม่สวยงามต่อสัตว์เลี้ยงในบ้านและสัตว์ป่า เพื่อไม่ให้เกิดกรณีเป็นพิษ จากชีวมวลเหนือพื้นดินที่อิ่มตัวด้วยโลหะหนัก
ในการเพิ่มการสะสมของโลหะหนักในพืช จำเป็นต้องใช้สิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกต์สกัดจากพืชในรูปแบบของสารเชิงซ้อนจากกรดโพลีอะมิโนโพลิอะซิติก เช่น กรดเอทิลีนไดเอมีนเตตราอะซิติก (EDTA), กรดไดไฮดรอกซีเอทิลีนเอทิลีนไดอะมิเนเดียติก (DDAA), กรดไดเอทิลีนไตรเอมีนเพนตาอะซิติก (DTPA) เอทิลีนบิส (oxyethylentriamine) กรดเตตระอะซิติก (ETTA), กรดเอทิลีนไดเอมีนไดไฮดรอกซีฟีนิลอะซิติก (EDF A), กรดไซโคลเฮกเซน-ทรานส์-1,2-ไดอามีนเตตราอะซิติก (CDTA) เป็นต้น สารเหล่านี้สามารถสร้างสารประกอบในคอมเพล็กซ์ที่ละลายน้ำได้ดีกับโลหะหลายชนิด เพิ่มความสามารถในการละลายและการเคลื่อนย้ายของโลหะในดิน และดังนั้น การดูดซึมโดยระบบรากและการสะสมในชีวมวลเหนือพื้นดิน โดยทั่วไปแล้ว เอฟเฟ็กเตอร์สกัดพืชในรูปแบบของสารละลายน้ำของเกลือจะถูกนำไปใช้กับพืชเมื่อมีมวลชีวมวลเหนือพื้นดินสูงสุด เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถหว่านและปลูกพืชได้หลายครั้งในช่วงฤดูปลูกเดียว ดังนั้นจึงช่วยลดเวลาในการทำความสะอาดดินจากโลหะหนัก นอกจากนี้ควรสังเกตด้วยว่าเมื่อแนะนำเอฟเฟกต์สกัดพืชลงในดิน ควรหลีกเลี่ยงวันฝนตกเพื่อลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนของโลหะหนักในน้ำใต้ดินเนื่องจาก
การเพิ่มขึ้นของเนื้อหาในสารละลายดินและการอพยพตามแนวดิน
จะต้องดำเนินการทำให้ดินบริสุทธิ์จากโลหะหนักจนกว่าจะได้มาตรฐานด้านสุขอนามัยและสุขอนามัยที่เกี่ยวข้อง นั่นคือ ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต (MAC) หรือความเข้มข้นโดยประมาณที่อนุญาต (APC) ในเวลาเดียวกัน ระยะเวลา 5-10 ปีถือว่ามีความเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจสำหรับการแยกสารจากพืช ขั้นตอนสุดท้ายของการสกัดพืชคือการเก็บเกี่ยว การรวบรวม และการกำจัดชีวมวลพืชเหนือพื้นดินที่ปนเปื้อนด้วยโลหะหนัก เนื่องจากการเก็บเกี่ยวชีวมวลรากทั้งหมดซึ่งเริ่มอิ่มตัวด้วยโลหะหนักนั้นเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ ชีวมวลของพืชเหนือพื้นดินสามารถนำมาใช้ในการสกัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็กได้ในภายหลังโดยการทำให้แห้ง การเถ้า และกระบวนการพิเศษในภายหลัง
แนวโน้มของวิธีการทำความสะอาดดินจากโลหะหนักข้างต้นนั้นพิสูจน์ได้จากผลการทดลองในฤดูกาลปลูกด้วยมัสตาร์ดสีน้ำเงินหรือ Sarepta (Brassica juncea) และเชอร์โนเซมที่ถูกชะล้างจากพื้นที่เกษตรกรรมในบริเวณใกล้เคียงกับเชเลียบินสค์ ประเภทนี้มัสตาร์ดใช้กันอย่างแพร่หลายในการกำจัดโลหะหนักออกจากดิน การทดลองนี้เป็นการจำลองสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของทองแดงและนิกเกิลเป็นเวลาหลายปีในดินของพื้นที่ที่ตั้งอยู่ในเขตอิทธิพลของสถานประกอบการด้านโลหะวิทยาและพลังงานในเชเลียบินสค์ การเลือกใช้โลหะเหล่านี้สำหรับการทดลองไม่ใช่เรื่องบังเอิญ เนื่องจากทองแดงและนิกเกิล ตลอดจนโครเมียม สังกะสี ตะกั่วและแคดเมียม ถือเป็นมลพิษทางดินที่สำคัญที่สุดในโลก ดินได้รับการบำบัดด้วยสารละลายน้ำของเกลือทองแดงและนิกเกิลในปริมาณ 100 มก./กก. จากนั้นจึงหว่านเมล็ดมัสตาร์ดและสังเกตการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืชเป็นเวลาหลายสัปดาห์ เมื่อมัสตาร์ดมีมวลชีวมวลเหนือพื้นดินถึงระดับสูงสุดแล้ว สาร EDTA ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดในทางปฏิบัติก็จะถูกเติมลงในพืชในรูปแบบ สารละลายที่เป็นน้ำเกลือโซเดียมในปริมาณตั้งแต่ 1 ถึง 10 มิลลิโมล/กก. หนึ่งสัปดาห์ต่อมา ชีวมวลมัสตาร์ดเหนือพื้นดินถูกตัด ทำให้แห้ง และวิเคราะห์ปริมาณทองแดงและนิกเกิลในนั้น เมื่อปรากฎว่าด้วยการเพิ่มขนาด EDTA ค่าสัมประสิทธิ์การสะสมของโลหะหนักนั่นคืออัตราส่วนของปริมาณโลหะในพืชและดิน (ศักยภาพในการทำให้ดินบริสุทธิ์) เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับการควบคุม (โดยไม่ต้องเติม EDTA ) สำหรับทองแดง 2.8-43.6 เท่าสำหรับนิกเกิล - 1.8-25.3 เท่า ( ตารางที่ 1)
การคำนวณที่ดำเนินการโดยใช้ความสัมพันธ์แบบเอกซ์โพเนนเชียลแสดงให้เห็นว่าความถี่ของการหว่านและการปลูกมัสตาร์ดโดยใช้เอฟเฟกต์สกัดจากพืชช่วยลดเวลาในการทำความสะอาดดินจากโลหะหนักได้อย่างมาก
แถลงการณ์ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซียเล่มที่ 78< 3 2008
การทำความสะอาดดินจากโลหะหนักโดยใช้พืช
ตารางที่ 1 ค่าสัมประสิทธิ์การสะสมทองแดงและนิกเกิลสำหรับบลูมัสตาร์ด (อัตราส่วนของปริมาณโลหะในพืชและดิน) ขึ้นอยู่กับปริมาณของ EDTA ที่เติมลงในดิน
Cu และ Ni 100 มก./กก. อย่างละ 0.09 0.21
เท่าเดิม + EDTA 1 mmol/kg 0.25 0.37
» , 5 มิลลิโมล/กก. 1.20 2.51
» , 10 มิลลิโมล/กก. 3.92 5.32
อัตราการสะสม
ตารางที่ 2 เวลาที่จะบรรลุความเข้มข้นพื้นหลังเริ่มต้นของทองแดง (31.6 มก./กก.) และนิกเกิล (63.5 มก./กก.) ในดินที่มีการหว่านหลายครั้งและการเพาะปลูกบลูมัสตาร์ดในช่วงฤดูปลูกหนึ่งฤดูและการใช้ EDTA
ตัวเลือกเดี่ยวคู่
Cu และ Ni อย่างละ 100 มก./กก 14.9 22.5 7.4 11.3
เท่าเดิม + EDTA 1 มิลลิโมล/กก. 7.4 8.8 3.7 4.4
» , 5 มิลลิโมล/กก. 6.6 7.9 3.3 3.9
", 10 มิลลิโมล/กก. 5.8 6.9 2.9 3.4
โดยสรุป ฉันอยากจะทราบว่างานเร่งด่วนในวันนี้คือการนำวิธีการนี้ไปใช้ในการคืนพื้นที่เพาะปลูกที่หายากอย่างเป็นระบบเพื่อหมุนเวียนพืชผลหลังจากการเคลียร์ด้วยความช่วยเหลือของพืชในดินแดนของภูมิภาคที่ไม่เอื้ออำนวยต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ต้องสงสัยเลยว่า การนำสารสกัดจากพืชไปใช้ในวงกว้าง เช่นเดียวกับวิธีการทำให้ดินบริสุทธิ์อื่นๆ ก็สมเหตุสมผล โดยมีเงื่อนไขว่ามลพิษทางเทคโนโลยีจำนวนมหาศาลในที่ดินต้องหยุดลง
กาลิอูลิน อาร์.วี. กาลิอูลิน อาร์.เอ. - 2012
BALABINA I.P. , NEVEDROV N.P. , PROTSENKO E.P. , PRUSACHENKO A.V. - 2013
