Спосіб меліорації ґрунту із надлишковою кислотністю

Спосіб меліорації ґрунту із надлишковою кислотністю, який характеризується тим, що внаслідок техногенної аварії пересувних засобів транспортування білого чи жовтого фосфору проводять гідротехнічну та хімічну меліорацію ушкодженої території навколишнього природного середовища 3 попаданні на шкіру людини викликає опіки 3 (МДК=1,0мг/м ). Він реагує з водою з шипінням і утворює послідовно полі- і метафосфорні кислоти, а при великій кількості води ортофосфатну кислоту (H3РO4). При контакті з повітрям п'ятиоксид фосфору зразу ж стає вологим і розпливається в сироподібну речовину, оскільки з'єднуючись із водою, утворює метафосфорну кислоту, або точніше суміш триметафосфорної і тетраметафосфорної кислот. Триоксид фосфору Р2О3 або Р4О6 утворюється при спалюванні фосфору з обмеженим доступом повітря. Він, подібно фосфору, дуже отруйний. Із холодною водою повільно взаємодіє, утворюючи фосфористу кислоту. Під впливом гарячої води відбувається бурхлива реакція із виділенням фосфористого водню (фосфін РН3 - безбарвний отруйний газ із різким неприємним часниковим запахом ), крім того може утворюватись дифосфін (Р2Н4 безбарвна рідина), який на повітрі самозагоряється, і фосфорної кислоти. PH3  2O 2  H3PO 4 Відомо також, що фосфор один із основних елементів живлення рослин, який приймає участь у перетворенні вуглеводнів і азотовмісних речовин. У рослинах фосфор знаходиться в органічній і мінеральній формах. Мінеральні сполуки фосфору - солі ортофосфатної кислоти, що використовуються при синтезі вуглеводнів та інших біохімічних процесах. Вміле використання фосфорних добрив прискорює ріст і розвиток рослин, підвищує урожай і якість сільськогосподарської продукції. Фосфорними добривами є кальцієві і амонійні солі фосфорної кислоти, а також деякі інші, наприклад, складні полімерні добрива АПИОНи [Гурин В.А., Скрипник І.Г., Боблях С.Р. Фосфор, його сполуки, властивості та використання. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування, Рівне, 2008, вип. Л, с.395-408]. Кальцій приймає участь у вуглеводному і білковому обміні рослин, впливає на розвиток кореневої системи, без якого руйнуються її клітини. В рослинах клітковий кальцій міститься в протоплазмі і клітковому соку та відкладається у вакуолях в формі нерозчинних у воді солей, знешкоджуючи органічні кислоти, що утворились в тканинах. Він постійний компонент багатьох органоїдів клітини і виявлений в зоні ядра, в хромосомах, хлоропластах та мітохондріях. Магній входить в склад хлорофілу і, відповідно, приймає участь в фотосинтезі, а його вміст сягає 10% в зеленій частині рослин. В рослинах магній знаходиться в вільному стані або в формі неорганічних солей в клітковому соку, а у зв'язаній формі в протоплазмі і в молекулах хлорофілу, що визначає його активну участь в процесі фотосинтезу [Кореньков Д.А., Синягин И.И., Петербургский А.В. и др. Удобрения, их свойства и способы использования.-: Колос, 1982.415с, с. 17-18]. В процесі дисоціації ортофосфорної кислоти 23утворюються іони Н2РО4 , НРО4 , РО4 . В умовах слабокислої реакції середовища, в яких рослини найчастіше вирощують, найбільш споживчими є 23іони Н2РО4 , НРО4 , а іон РО4 практично не прий 59180 4 має участі у споживанні рослинами, оскільки його дуже мало в слабколужному середовищі і зовсім немає у кислому та нейтральному [Петербургский А.В. Основы агрохимии.- М.: Просвещение, 1979.186с, с.88]. Основним і практично єдиним джерелом фосфору для рослин і, відповідно, тварин і людей, є ґрунт. Проте в ньому фосфор знаходиться в основному в хімічних сполуках, які доступні і засвоюються рослинами лише в дуже малій степені. Це зумовлює необхідність внесення в нього значної кількості фосфорних добрив - речовин, які повністю або частково переходять в ґрунтові розчини і засвоюються рослинами [Шапкин М.А., Завертаева Т.И., Зинюк Р.Ю., Гуллер Б.Д. Двойной суперфосфат: Технология и применение.- Л.: Химия, 1987.-216с, с.5]. Основним типом ґрунтів Полісся і Передкарпаття є дерново-підзолисті [Шкварук М.М., Делеменчук М.І. Ґрунтознавство. -К.:Урожай, 1965.-386 с, с.227, 322]. Менше всього обмінного кальцію і особливо магнію в кислих дерново-підзолистих ґрунтах легкого механічного складу (піщаних і супіщаних). Крім того, в таких ґрунтах надходження катіонів кальцію і магнію в кореневу систему рослин перешкоджається внаслідок антогонізму іонів водню. На таких ґрунтах внесення вапна, як джерела кальцію і магнію для живлення рослин, може мати важливе значення головним чином для культур, які споживають велику кількість цих елементів. Вапнякові матеріали одержують помелом або випалом твердих вапнякових порід (вапняку, доломіту, крейди) або використовують для вапнування м'які вапнякові породи, не потребуючі помелу, і відходи промисловості, багаті вапном, тверді вапнякові породи є вихідною сировиною для виготовлення вапнякових добрив - вапнякової і доломітової муки, комового або негашеного вапна, гашеного вапна «пушонки». До м'яких вапнякових порід належать вапнякові туфи, гажа, мергель, торфотук, природна доломітова мука. Для використання в якості вапнякових добрив придатні такі відходи промисловості як сланцева зола, дефекат, доменні і мартенівські шлаки, білий вапняковий шлак, доломітовий пил, белітова мука, цементний пил, хвости флотації сірчаної руди [Ягодин Б.А., Смирнов П.М., Петербургский А.В. и др. Агрохимия.-: Колос, 1982.-574с, 146, 152-159]; [Кореньков Д.А., Синягин И.И., Петербургский А.В. и др. Удобрения, их свойства и способы использования.-: Колос, 1982.-415с, с.316-319]. Ґрунт вапнують для того, щоб нейтралізувати його надлишкову кислотність шкідливу для рослин і деяких корисних у землеробстві мікробів. Одночасно із цим вони переводять в неактивний стан надлишок алюмінію, марганцю, заліза, які в кислих ґрунтах можуть знаходитись в розчинному виді і навіть в малій кількості ( 4...6 мг на 100г ґрунту), шкодити культурним рослинам і бактеріальній мікрофлорі, а також вапно сприяє переходу недоступних сільськогосподарським культурам фосфатів оксидів заліза і алюмінію в більш засвоювані фосфати кальцію і магнію. Крім того, вапно посилює мобілізацію азоту за рахунок ґрунтових запасів 5 59180 гумусу (амоніфікація, нітрифікація); кальцій вапна витісняє поглинутий ґрунтом калій і амоній в розчин, що також робить їх більш легкодоступними для рослин; вапно покращує структуру ґрунту, а в зв'язку з цим і її водний та повітряний режим; важкі за механічним складом фунти легше горати після вапнування; вапно є джерелом кальцію для тих культур, які споживають його особливо багато і можуть страждати із-за його нестачі при кислій реакції ґрунту [Петербургский А.В. Основы агрохимии.- М: Просвещение, 1979.-192с, с.152-154]. Завданням корисної моделі є рекомендації з гідротехнічної і хімічної меліорації ґрунтів зони забруднення жовтим фосфором при ліквідації наслідків аварії транспортних засобів перевезення білого чи жовтого фосфору, зокрема потягів залізничної колії. Поставлене завдання досягається тим, що спосіб меліорації ґрунту із надлишковою кислотністю внаслідок техногенної аварії пересувних засобів транспортування білого чи жовтого фосфору проводять гідротехнічну та хімічну меліорацію ушкодженої території навколишнього природного середовища шляхом відведення забрудненої води за допомогою мережі створених каналів у колодцізбірники із одночасним вилученням непрореагованих кусків твердих фракцій фосфору для подальшої їх роздільної утилізації та переводять залишки непрореагованої фосфорної кислоти в мінеральні фосфорно-кальцієво-магнієві добрива рекультивацією ґрунту негашеним меленим вапном або доломітом, вапняком, крейдою, мергелем, шлаками мартенівських, електросталеплавних і доменних печей, сланцевої золи та ін. кальцієвомагнієвими чи кальцієвими карбонатними речовинами у кількості достатній для нейтралізації гідролітичної кислотності ґрунту. Корисна модель здійснюється наступним чином. Для збереження рослинного та лісового масиву, прилеглого до району аварії, необхідно терміново провести гідротехнічну меліорацію ґрунтів прилеглої території, а саме відвести воду з поверхні ґрунту та поступово знизити рівень ґрунтових вод до 0,8-1,0 м, оскільки тривале затоплення (20 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 30 днів) призведе до незворотних змін в екосистемі оточуючого природного середовища. Передбачається водовідвідна система з улаштуванням приймальних резервуарів із залізобетонних кілець діаметром 1,5-2,0 м. Днище резервуарів - залізобетонні плити. Глибина резервуарів визначається в залежності від глибини каналу, що підводить воду (на 1-1,5 м глибше). Поверхневі та підземні води потрапляють в канали і надходять до приймальних резервуарів, з яких відкачується за допомогою пересувних насосних установок або занурених насосів, а для цього необхідно забезпечити їх тимчасовим електропостачанням. В зоні відчуження потрібно створити умови поступового водопониження з одночасним вилученням твердих фракцій жовтого фосфору для утилізації забрудненої води. Вирівняти поверхню котловану зони відчуження і покрити шаром хімічного меліоранту (вапна, доломітового борошна, меленого вапняку тощо) у кількості достатній для нейтралізації гідролітичної кислотності ґрунту та перемішати із ґрунтом основи котловану. Засипати меліорант шаром місцевого ґрунту з вирівнюванням поверхні, яку накрити рослинним шаром (дерном з травою, гумусовим покриттям з наступним посівом трав). В такий спосіб необхідності вивезення ґрунту з основної території ураження немає. Проте потрібно забезпечити моніторинг ґрунтів та ґрунтових вод в зоні відчуження і прилеглій зоні ураження та існуючих гідромеліоративних систем. Таким чином, запропоновано спосіб ліквідації наслідків аварії транспортних засобів перевезення білого чи жовтого фосфору [Гурин В.А., Скрипник І.Г. Ліквідація наслідків аварії транспортних засобів перевезення жовтого фосфору. Экология плюс, 2009, № 5, с.2-4]. Запропонована корисна модель може бути використана повністю або частково Міністерством надзвичайних ситуацій та Міністерством охорони навколишнього природного середовища України в аналогічних чи подібних ситуаціях, які є непрогнозованими або форс-мажорними. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601