Застосування цеоліту і торфу як детоксикантів важких металів

Реферат: Застосування цеоліту і торфу як детоксикантів важких металів при одночасному їх додаванні до ґрунту. UA 73659 U (54) ЗАСТОСУВАННЯ ЦЕОЛІТУ І ТОРФУ ЯК ДЕТОКСИКАНТІВ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ UA 73659 U UA 73659 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сільського господарства, зокрема до виноградарства. Також може знайти застосування в агроекології, екотоксикології ґрунтів та при розробці заходів детоксикації ґрунтів, забруднених важкими металами (ВМ). На даний час відомо спосіб детоксикації надлишку ВМ шляхом внесення у ґрунт вапна разом з органічними добривам. У цьому випадку детоксикація ВМ при внесенні вапна відбувається за рахунок хімічних та біологічних процесів: відбувається нейтралізація середовища і створюється малорозчинні колоїди гідроокисів більшості ВМ, що знаходяться в ґрунтовому розчині; набагато зростає катіонна поглинальна здатність ґрунтів. Недоліком цього відомого способу є те, що: його використання ефективно лише на кислих ґрунтах і не дає результатів при забрудненні ґрунтів ВМ, які у лужних умовах залишаються в рухомих формах; відсутні стійкі органо-мінеральні комплекси, які містять у своєму складі ВМ. [Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / В. Б. Ильин. - Новосибирск: Наука, 1991.-151 с.] В основу корисної моделі поставлено задачу знизити негативний вплив ВМ на ріст і розвиток виноградних чубуків. Технічний результат корисної моделі виражається у підвищенні агробіологічних показників виноградних чубуків при додаванні до забрудненого ґрунту цеоліту і торфу (як детоксикантів ВМ). Отримані результати можуть бути використані, як методологічна база для розробки окремого технологічного прийому для детоксикації ґрунтів, забруднених ВМ у виноградарстві. Поставлена задача вирішується за рахунок пошуку оптимального співвідношення цеоліту і торфу до забрудненого ВМ ґрунту (для досягнення суттєвого зниження впливу ВМ на ріст і розвиток виноградних чубуків). Дослідження дії речовин - детоксикантів ВМ проводили на підщепних укорінених чубуках винограду Ріпаріа×Рупестріс 104-14 (Р×Р 101-14). В умовах вегетаційного досліду було змодельоване забруднення ґрунту сумішшю ВМ (Pb+Cu+Zn+Fe) із розрахунку п'ятиразового перевищення гранично допустимої концентрації (ГДК). Цеоліт і торф додавали до ґрунту у наступних співвідношеннях: ґрунт+цеоліт (3:1); ґрунт+цеоліт (1:1); ґрунт+торф (3:1); ґрунт+торф (1:1); ґрунт+цеоліт+торф (3:1:1); ґрунт+цеоліт+торф (1:1:1). Сумісне внесення неорганічних і органічних детоксикантів найкраще знижує вплив ВМ на агробіологічні показники виноградних чубуків. Це відбувається за рахунок того, що цеоліти мають велику буферну ємність і здатність поглинати ВМ, таким чином, зменшуючи їх надходження до рослини. Крім того, цеоліти є джерелом живильних елементів, а також речовин, які покращують фізичний стан ґрунту. Торф має здатність не тільки до комплексоутворення з ВМ, а ще й до оптимізації умов живлення, а саме збагачення ґрунтового профілю вуглецем органічного походження та іншими корисними елементами мінерального живлення рослин. Одночасне додавання до ґрунту цеоліту і торфу (варіант ґрунт+цеоліт+торф у співвідношенні 3:1:1 і 1:1:1) сприяє кращому розвитку рослин. Зниження негативного впливу суміші ВМ на розвиток надземної і кореневої систем виноградних чубуків, підтверджується наступними експериментальними даними (табл. 1-2). З таблиці 1 видно, що у варіантах ґрунт+цеоліт+торф (3:1:1) і ґрунт+цеоліт+торф (1:1:1) спостерігається підвищення об'єму приросту на 31,2 % і 38,5 %, довжини пагонів - на 20,8 % і 27,5 %, а діаметра - на 9,1 % і 11,8 %, відповідно, порівняно з варіантом без додавання до ґрунту цеоліту і торфу. Площа листкової поверхні виноградних чубуків в цих варіантах значно підвищувалась, а саме: на 52,8 % і 55,9 %, відповідно, відносно варіанта без додавання речовин - детоксикантів. На розвиток кореневої системи також найкраще вплинуло додавання до ґрунту цеоліту і торфу одночасно (табл. 2). Так, у варіантах ґрунт+цеоліт+торф у співвідношеннях (3:1:1) та (1:1:1) рослини мали більшу загальну кількість коренів на 17,4 % і 20,5 % та довжину коренів на 36,3 % і 43,4 %, порівняно з варіантом - суміш ВМ ґрунт. Тобто, серед детоксикантів, використаних для зменшення токсичного впливу суміші ВМ (Pb+Cu+Zn+Fe) на розвиток виноградних чубуків, найкраще проявили себе варіанти ґрунт+цеоліт+торф у співвідношеннях (1:1:1) і дещо менше (3:1:1). 1 UA 73659 U Дослідження дії речовин, запропонованих як детоксикантів ВМ проводилось в умовах лабораторно-тепличного комплексу (ЛТК) і лабораторії фізіології відділу розмноження винограду ННЦ "Інститут виноградарства і виноробства ім. В.Є. Таїрова" НААН України. Таблиця 1 Вплив детоксикантів на біометричні показники підщепних чубуків винограду Р×Р 101-14 (середнє за 2004-2006 pp.) Варіант Контроль (ґрунт без ВМ) Суміш ВМ ґрунт Суміш ВМ ґр+цеол (3:1) Суміш ВМ ґр+цеол (1:1) Суміш ВМ ґр+торф (3:1) Суміш ВМ ґр+торф (1:1) Суміш ВМ ґр+цеол+торф (3:1:1) Суміш ВМ ґр+цеол+торф (1:1:1) HIР05 95,9 62,1 74,1 83,0 71,5 80,7 4,85 4,07 4,29 4,45 4,20 4,36 17,83 8,15 10,80 12,95 9,98 12,06 26,41 12,64 18,50 22,36 16,30 20,52 Площа листкової поверхні, 2 дм 5,12 1,24 2,01 3,12 1,75 3,00 85,6 4,51 13,71 23,10 3,94 88,5 4,64 15,01 24,07 4,10 3,84 0,20 1,76 1,92 0,22 Довжина Діаметр пагонів, см пагонів, мм Об'єм приросту, 3 см Площа одного 2 листка, см 5 Таблиця 2 Вплив детоксикантів на розвиток кореневої системи підщепних чубуків винограду Р×Р 101-14 (середнє за 2004-2006 pp.) Кількість коренів, шт. Довжина коренів, см Варіант товщиною товщиною товщиною товщиною всіх всіх > 2 мм 2 мм < 2 мм Контроль (ґрунт без ВМ) 16,2 4,9 11,3 111,3 43,8 67,5 Суміш ВМ ґрунт 12,1 3,2 8,9 56,4 20,0 36,4 Суміш ВМ ґр+цеол (3:1) 13,9 3,8 10,1 77,5 28,4 49,1 Суміш ВМ ґр+цеол (1:1) 14,3 4,0 10,3 86,9 32,7 54,2 Суміш ВМ ґр+торф (3:1) 13,3 3,7 9,7 70,8 25,0 45,8 Суміш ВМ ґр+торф (1:1) 12,8 3,4 9,4 62,7 22,4 40,3 Суміш ВМ ґр+цеол+торф 15,0 4,3 10,6 96,8 36,1 60,7 (3:1:1) Суміш ВМ ґр+цеол+торф 15,5 4,6 10,9 104,7 39,6 65,1 (1:1:1) HIP05 0,60 0,33 0,38 4,63 2,25 3,54 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Застосування цеоліту і торфу як детоксикантів важких металів при одночасному їх додаванні до ґрунту. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2