Автореферат (1154502), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Так как, во-первых, повышение рН почвенного раствора будетспособствоватьснижениюмиграционнойактивности137Cs;во-вторых,увеличение15концентрации элементов питания растений (N,P,K) обеспечит больший прирост фитомассы и,какследствие,усиление«эффектабиологическогоразбавления»;в-третьих,ввидуантагонистического характера отношений между цезием-137 и калием, повышение содержанияпоследнеговпочвесущественноснизитинтенсивностьпроцессовбионакоплениярадионуклида.В конце модельного вегетационного эксперимента в серой лесной почве, искусственнозагрязненной тяжелыми металлами, определялась концентрация их подвижных форм.Установлено, что в последействии исследуемые гуминовые препараты неодинаково влияют наданный показатель (рисунок 2).Рисунок 2 – Изменение содержания подвижных форм тяжелых металлов на различныхвариантах опыта по сравнению с контролемВыявлено,чтовнесениепрепаратов,полученныхсприменениемтехнологииультразвуковой кавитации ‒ «Питер-Пит» и «Ультрагумат» в дозе 0,01 % растворов,способствует снижению концентрации подвижных форм тяжелых металлов в загрязненнойпочве.
Наиболее выражено действие препарата «Ультрагумат». Под его влиянием содержаниеподвижных форм меди и кадмия уменьшается на 15 %, свинца на 30 %, цинка практически на1650 %. Наблюдаемый эффект от внесения «Ультрагумата» может быть обусловлен тем, чтосреди анализируемых препаратов он характеризуется максимальной концентрацией активныхвеществ – гуминовых и фульвовых кислот. При этом последействие рассматриваемых намищелочно-экстрагируемых препаратов, напротив, выражается преимущественно в увеличенииподвижности тяжелых металлов.Оценкабиологическойактивностипочвывэкспериментеосуществляласьпоинтенсивности процессов целлюлолиза, протеолиза и гидролиза мочевины.Последействие исследуемых препаратов на показатели биологической активностипочвы,загрязненнойтяжелымиметаллами,былоразличным.Так,внесениевсеханализируемых гуминовых препаратов, нивелируя токсичное действие высоких концентрацийтяжелых металлов, способствовало увеличению целлюлозолитической активности почвы.Максимальный положительный эффект при этом наблюдался при использовании препарата«Питер-Пит».
Однако на протеолитический комплекс серой лесной почвы в условиях сильногоее загрязнения тяжелыми металлами исследуемые гуминовые препараты стимулирующегодействия не оказали. Активность уреазы в эксперименте напрямую зависела от содержания впочве подвижных форм тяжелых металлов. На большинстве вариантов опыта наблюдалосьингибирование процесса гидролиза мочевины, что, по нашему мнению, обусловлено высокимиконцентрациями загрязнителей. Исключение составили лишь варианты опыта с внесениемпрепарата «Ультрагумат» в дозе 0,01 % раствора, на которых и отмечалось минимальноесодержание подвижных тяжелых металлов в почве.Опыт показал, что внесение исследуемых гуминовых препаратов в цезий-содержащуюсерую лесную почву способствовало повышению ее биологической активности по всеманализируемым нами показателями (таблица 7).Таблица 7 ‒ Изменение показателей биологической активности содержащей цезий серойлесной почвы в экспериментеВариант опытаУвеличение показателей биологической активностипочвы по сравнению с контролем, %НаименованиепрепаратаДозапрепарата«Гумат калия»0,01 % р-р+ 7,0+ 16,7+ 1,9р-рр-рр-рр-рр-рр-рр-р+ 10,0+ 7,0+ 10,0+ 6,0+ 10,0+ 7,0+ 10,0+ 19,5+ 17,9+ 21,9+ 14,2+ 21,0+ 2,2+ 19,4+ 12,3+ 6,3+ 14,7+ 18,5+ 26,9+ 30,0+ 22,1«Эдал-КС»«Питер-Пит»«Ультрагумат»0,02 %0,01 %0,02 %0,01 %0,02 %0,01 %0,02 %Целлюлозолитическая Протеолитическая Уреазнаяактивностьактивностьактивность17Максимальный стимулирующий эффект на показатели биологической активности цезийсодержащейсеройлеснойпочвыоказалипрепараты,полученныесприменениемкавитационной технологии, – «Питер-Пит» и «Ультрагумат» в дозе 0,02 % раствора.Проведенные расчеты интегральных показателей состояния почвы показали, чтонаиболее выраженное положительное последействие на комплекс анализируемых показателейэколого-биологического и химического состояния серой лесной почвы, загрязненнойтяжелыми металлами, оказывают препараты «Ультрагумат» в дозе 0,01 % раствора и «ПитерПит» в дозе 0,01 % и 0,02 % растворов (рисунок 3).Рисунок 3 – Изменение интегральных показателей состояния почвы в вегетационномопыте № 1Влияние щелочно-экстрагируемых препаратов на экологическое состояние серой леснойпочвы,подверженнойнесущественным.высокомууровнюзагрязнениятяжелымиметаллами,было18Интегральные показатели позволили установить, что все анализируемые гуминовыепрепараты оказывают благоприятное последействие на экологическое состояние цезийсодержащей серой лесной почвы (рисунок 4).Рисунок 4 – Изменение интегральных показателей состояния почвы в вегетационномопыте № 2Наиболее выраженный эффект наблюдался при внесении в цезий-содержащую почвупрепаратов «Питер-Пит» и «Ультрагумат» в дозе 0,02 % раствора.В четвертой главе «Оценка экономической эффективности применения гуминовыхпрепаратов в целях восстановления техногенно-измененных серых лесных почв» рассмотренэкономический аспект производства гуминовых препаратов по различным технологиям ииспользования данных препаратов для детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металламии радионуклидами.Проведенная сравнительная оценка экономической эффективности производствагуминовых препаратов по традиционной технологии щелочной экстракции и инновационной19технологии ультразвуковой кавитации позволила выявить их основные отличительныеособенности (таблица 8).Таблица 8 – Сравнительная оценка экономической эффективности применения различныхтехнологий производства гуминовых препаратов [по К.Н.
Сорокину]ПоказательЕд. изм.Капитальные затратыЭксплуатационные затраты:Годовой расход электроэнергииЗатраты на материалы сырье и др.ресурсыПовышение производительноститрудатыс. руб.Технологиящелочнойэкстракции300,0Технологияультразвуковойкавитации650,019,3920,73,1209,3тыс. кВт*чтыс. руб.(с учетом щелочи)кол-во раз–2,0Установлено, что кавитационная технология по сравнению с щелочной характеризуетсябольшей производительностью и меньшей энерго- и ресурсоемкостью, позволяя тем самымпроизводить препарат с меньшей себестоимостью.Кроме того, «Ультрагумат», полученный ультразвуковой кавитацией, характеризуетсязначительно более высокой концентрацией активных компонентов – гуминовых и фульвовыхкислот ‒ по сравнению с щелочно-экстрагируемым «Гуматом калия», что дает возможностьснизить общий расход при его использовании.Такимобразом,характеризуетсянизкойэкспериментальносебестоимостьюустановлено,ичтоминимальнымпрепаратрабочим«Ультрагумат»расходомсредианализируемых препаратов, вследствие чего его применение является весьма привлекательнымс экономической точки зрения.ВЫВОДЫ1.гуминовыхИсследованные гуминовые препараты обладают типичным для торфяныхвеществструктурно-групповымсоставом,характеризуютсяамфифильнымстроением и не имеют выраженных, существенных структурных отличий между собой.2.Изученные гуминовые препараты значительно различаются по содержаниюосновных химических компонентов, что по большей части обусловлено технологией ихполучения.
Отличительной чертой препаратов, произведенных с применением кавитационнойтехнологии, является высокая концентрация в них активных веществ ‒ гуминовых и фульвовыхкислот, превышающая таковую в щелочно-экстрагируемых препаратах в 1,5-3,0 раза.3.Внесение гуминовых препаратов в техногенно-измененную серую лесную почвуспособствует оптимизации ее химических свойств. Наиболее выраженный эффект наблюдаетсяпри использовании препаратов, полученных с применением кавитационной технологии, ‒20«Ультрагумат», «Питер-Пит».
При внесении данных препаратов отмечается увеличениесодержания общего азота (до 33 %), обогащение почвы подвижными соединениями фосфора(до 67%) и калия (до 35 %).4.Проведенная экологическая оценка показала, что под воздействием препаратов,полученных на основе технологии щелочной экстракции («Гумат калия», «Эдал-КС»),преимущественно происходит увеличение подвижности тяжелых металлов в техногенноизмененнойпочве,аподвоздействиемпрепаратов,произведенныхпотехнологииультразвуковой кавитации («Питер-Пит», «Ультрагумат»), напротив, отмечается снижениесодержания подвижных форм тяжелых металлов от 15 до 50 % на различных вариантах опыта.5.Все анализируемые гуминовые препараты при внесении в техногенно-измененную серую лесную почву нивелируют токсичное действие высоких концентрацийтяжелых металлов (Zс – «опасный»), повышают активность ее целлюлозолитическогокомплекса, проявляя тем самым детоксифицирующие свойства.
Однако в отношениипротеолитической и уреазной активности почвы данного эффекта не отмечено. Воздействиегуминовых препаратов на показатели биологической активности серой лесной почвы сневысоким уровнем содержания изотопа цезия-137 выражается в стимулировании процессовцеллюлолиза, протеолиза, гидролиза мочевины. При этом наиболее эффективны препараты,полученные по технологии ультразвуковой кавитации, – «Ультрагумат» и «Питер-Пит».6.Комплексная оценка экологического состояния техногенно-измененных серыхлесных почв, проведенная на основе расчета интегральных показателей, показала, что посовокупности анализируемых параметров отчетливый положительный эффект отмечен привнесении препаратов, произведенных с использованием технологии ультразвуковой кавитации,– «Ультрагумат» и «Питер-Пит», подтвердив тем самым полученные экспериментальным путемданные.7.С экономической точки зрения технология ультразвуковой кавитации, являясьболее производительной и менее энерго- и ресурсоемкой, по сравнению с щелочнойтехнологией,позволяетсебестоимостьюсредипроизводитьизученныхпрепаратпрепаратов,«Ультрагумат»ввидучегоснаиболеепрактическиенизкоймерыповосстановлению почв, подверженных интенсивному техногенному воздействию, основанные наприменении данного препарата, не только эффективны с экологической точки зрения, но иэкономически целесообразны и выгодны.Практические рекомендации1.С целью улучшения общего экологического состояния серых лесных почв,подверженных загрязнению тяжелыми металлами (цинк, свинец, медь, кадмий) в высоких21концентрациях (Zс=32-128), рекомендуется вносить гуминовые препараты «Ультрагумат» и«Питер-Пит» в дозе 0,01 % раствора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
