Способ локализации техногенноймеди

|| | 835968

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 27.08.79 (21) 2818845/30/ l5 (5 l j l8, Кл.

С 02 Р l/62 с присоелинениеем заявки Пе

Гпеударстеаклык комитет

СССР (23) П риоритет— по делам пзебретеник и открытпй

Опубликовано07.06.8l. Бюллетень М 2l

Дата опубликования описания l0.06.8 l (53|т УД1(628. .34:55 1, .493(088„8) Н. Ф. Мырлян, А. И. Перельман и Н. К

1 (72) Авторы изобретения

" -:- : —.:-,;.; - -- 1

1, *", у- °

Институт геофизики и геологии AH Молдавск |й СС1- "-" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ТЕХНОГЕННОЙ МЕДИ

Изобретение предназначено для охраны окружающей среды, а именно для зашиты от загрязнения избыточными количествами меди почв и поверхностных вод.

B условиях интенсивного сельскохозяйственного производства, в частности, в виноградарстве и садоводстве, широко применяют медьсодержашие ядохимикаты. Содержание меди в почвах значительно превышает предел допустимой концентрации, загрязняются поверхностные и грунтовые воды. Повышенное содержание меди в почвах и водах снижает продуктивность сельскохозяйственного производства, вызывает заболевания растений и дсмашных животных, отрицательно влияет на экологическую обстановку в целом.

Внанбольшей степени загрязнению подвергаются пониженные участки рельефа, куда мигрируют медьсодержащие продукты.

Известен способ использования остат- ° ков сточны вод в сельском хозяйстве, в котором, с целью снижения токсического действия ионов меди, рН среды сточных вод доводят до 7 путем иэвестS ко в ания (l. 1.

Известный способ не предусматривает локализации техногенной меди, а лишь снижает ее токсичность. Кроме того, Я известкование используют для снижения подвижности меди лишь в кислых растворах,,а не в иейтральныхи слабощепочных, какими являются поверхностные воды.

Задача локализации техногенной меди, 1% мигрирующей с водами поверхностного стока в пониженные участки рельефа, решается методами особого, разработан- ного в СССР науч1того направления — геохимии ландшафта, на основе теории геохимических барьеров. Установлено, что в ландшафтах медь хорошо мигрирует в кислой среде и плохо в щелочной. Поэтому в местах, где происходит смена кислой среды на щелочм

Сущность изобретения состоит в том, что на границе участка, обрабатываемого медьсодержащими химикатами, создают геохимический барьер с помощью карбоната кальция и песка, взятых в весовом соотношении 1-3: 1.

Иоды поверхностного стока чаше всего характеризуются рН 6,5-7,0, в этих пределах медь ядохимикатов растворима и транспортируется водами. Карбонат» ные породы за счет сочетания катиона т сильного основания Са и аниона слабой кислоты (НС0 1 обеспечивают щелочную реакцию вод с рН около 8,5. 3д

B результате изменения рН на контакте с карбонатными породами от 6,5 до 8,5 происходит резкое снижение п пвижности меди, и, как следствие, ее осаждение в виде карбонатных соединений.

Осажденная таким образом медь исключается из процесса миграции.

При размещении карбонатных пород на пути поверхностного стока в каждом конкретном случае необходимо учитывать 40 местные условия, которые определяют характер размещения барьера, например, в виде траншеи, заполненной карбонатным материалом, через который профильтровываются воды поверхностного стока, либо комбинации вышеуказанной траншеи и sand, сдерживающего напор потока; в отдельных случаях целесообразно размещение карбонатных пород прямо на поверхности почвы.

50

Для определения оптимального содержания карбоната кальция в смеси с песком в лабораторных условиях был постав" лен следующий опыт.

B делительные воронки объема 3 л были засыпаны почва и карбонатные породы в след Ж последовательности в количествах:

3 83596 ную - на участке щелочного геохимиче». ского барьера, происходит осаждение меди в виде различных соединений, например, малахита — Си (ОН (CQ> J

Наиболее контрастйо этот процесс проте5 кает в мecrax контакта сильнокислых вод с сильнощелочйой средой f2).

Однако до сих пор не было установлено осаждение меди из нейтральных и слабощелочных вод, каковыми являются поверхности воды в зоне развития черноземов на контакте с щелочной средой.

Целью изобретения является предот- . вращение попадания меди в водоемы поверхностного стока.

15 ф воронка l - 70 см высоты воронки было засыпано почвой иэ горизонта A типичного чернозема; воронка 2 - нижние 5 см были заполнены смесью кремнеземистого известняка с размером частиц l-3 мм и крупнозернистого песка, взятых в весовых соотношениях 2:l, верхние 70 см - почвой из горизонта А типичного чернозема; воронка 3 - нижние 5 см были заполнены кремнеземистым известняком с вышеуказанным размером частиц, верхние 70 см - почвой иэ горизонта А типичного чернозема.

И воронки вносили 200 мл раствора бордосской жидкости, содержащей 50 мг меди. Через материал воронок профильтровали воду, по химическому составу и шелочно-кислотной характеристике близкую к дождевой. Из каждого лит ра профильтровавшейся воды отбирали пробу, в которой определяли содержание меди. Результаты эксперимента сведены в табл.1.

Таблица

Зависимость скорости фильтрации и количества меди, удерживаемое карбонатами, от состава карбонатов

l9,2

l l,2

2 0,90

3 О,l5

1010

85,6

96,6

210

Из табл. l видно, что карбонатные породы удерживают основное количество меди, причем, учитывая удовлетворительную скорость фильтрации воды, смесь карбонатного материала и песка лучше всего подходит для искусственного геохимического барьера.

Использованный кремнеземистый известняк в среднем иа 927 состоит иэ

- карбоната кальция.

Йля осуществления способа возможно также использование известняка

5 8359b8 е отвалов горной выработки. B составе Пример конкретного осуществления отвалов горной выработки примерцо со- способа. храняется весовое соотношение карбона- Содержание меди в почве исследовата кальция (известняка) и песка из ли на двух участках склона с виноградвскрыши 2:l. ником и в почвах, прилегающих к склоДопустимые интервалы весовых соот- нам понижений. ношений карбоната кальция и песка l— На первом участке в 30 м от грани»

3:l, так как значение рН -" 8,5 при ко- цы виноградника, ниже по склону на потором происходит осаждение ионов меди, верхиости почвы располагали полосу из достигае тся уже при. весовом соотноше- 0 отвалов горной выработки, состоящую нии карбоната кальция и песка 1:l, а преимущественно из карбоната кальция, при содержании карбоната кальция выше íà втором участке склон с поверхности

3 вес.ч. происходит уменьшение скорости был свободен от карбонатного материала фильтрации. Результаты анализов сведены в табл.2. ,Таблица 2

Распределение меди в почвах пониженных участков и склонов

3,5

2,05

l2,3

Источники информации, принятые во внимание при эксиертизе

1.ВоИ.он 0 . "Влияние известкования на многолетний плевел. Токсическое. действие сточных вод, загрязненных цинком, никелем, медью и хромом .

Евам.отеьЬяС po_#_ut on ", l975, 9, N 4, с. 295-304.

2. Перельман А, И. "Геохимии эпигвнетических процессов, M Недра „

l 968, с. 5 l (прототип) .

Формула изобретения

Способ локализации техногенной меди, заключающийся в создании на пути ее

ВНИИПИ Заказ 2813/4 Тираж 1007 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из табл. 2 видно, что отвал карбонатных пород выполняет функшпо щелочного геохимического барьера для меди, содержащейся в водах поверхностного стока, т.е. задерживает ее и предохраняет почвы долины от загрязнения.

При осуществлении предложенного способа станет возможным использование в сельском хозяйстве земель, прилегающих к водоемам, которые в настоящее время пустуют, будучи отведенными под водоохранную зону. Кроме того, будет сохранена здоровая экологическая обстановка в ландшафтах пониженных участков, прилегающих к территориям, обрабатываемым ядохимикатами.

50 миграции с поверхностными водами геохимического барьера, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью предотвращения попадания меди в водоемы поверхностного стока, геохимический барьер

35 создают на границе участка, обраба= тываемого медьсодержашими химикатами, с помощью карбоната кальция и песка, взятых в весовом соотношении l-3:3..