RU2611159C2 - Способ оценки эффективности рекультивации посредством торфа нарушенных тундровых почв с различной полной влагоемкостью - Google Patents
Способ оценки эффективности рекультивации посредством торфа нарушенных тундровых почв с различной полной влагоемкостью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611159C2 RU2611159C2 RU2015123980A RU2015123980A RU2611159C2 RU 2611159 C2 RU2611159 C2 RU 2611159C2 RU 2015123980 A RU2015123980 A RU 2015123980A RU 2015123980 A RU2015123980 A RU 2015123980A RU 2611159 C2 RU2611159 C2 RU 2611159C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peat
- soil
- samples
- sample
- disturbed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Способ включает внесение торфа в почвы с учетом их полной влагоемкости и оценку эффективности их рекультивации. На первом этапе определяют полную влагоемкость нарушенной почвы, например, весовым методом после достижения полного насыщения водой всех ее пор. На втором этапе отбирают пробы местного торфа не менее чем из трех торфяных разработок - пробы №1, №2 и №3 для определения пробы с максимальной активностью фермента дегидрогеназы как ключевого показателя восстановления плодородия почвы. На третьем этапе выбирают рациональную дозу торфа (пробы №1, №2 или №3) в виде соотношения торф : почва из полученных данных в зависимости от полной влагоемкости почвы. На четвертом этапе, после инкубирования почвы в течение 10 дней в контролируемых гидротермических условиях (влажность 70% от полной влагоемкости и температура 30°С), отбирают пробы нарушенной почвы без внесения торфа - проба №4, а также нарушенной почвы с внесением торфа (пробы №1, №2 или №3) - проба №5. Затем определяют активность дегидрогеназы отобранных проб, при этом об эффективности рекультивации нарушенной почвы посредством торфа судят по повышению активности дегидрогеназы пробы №5 относительно активности дегидрогеназы пробы №4. Способ позволяет сократить время, повысить точность и качество оценки эффективности рекультивации нарушенных почв с различной полной влагоемкостью и рационально использовать торф в условиях Крайнего Севера. 4 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано при оценке эффективности рекультивации нарушенных тундровых почв с различной полной влагоемкостью (т.е. с отсутствием верхнего плодородного слоя вследствие проведения строительных или ремонтных работ), осуществляемой посредством торфа, представляющего из себя природное образование и содержащего в своем составе негумифицированные растительные остатки, перегной, минеральные включения и микроорганизмы, приводящие к восстановлению их плодородия с участием фермента дегидрогеназы в соответствующих биохимических процессах.
Известен способ контроля эффективности рекультивации нарушенных тундровых почв, включающий внесение в почвы торфа в зависимости от их гранулометрического состава (Патент на изобретение №2491137. Способ контроля эффективности рекультивации нарушенных тундровых почв различного гранулометрического состава посредством анализа активности дегидрогеназы. Арно О.Б., Арабский А.К., Башкин В.Н., Галиулин Р.В., Галиулина Р.А., Маклюк О.В., Припутана И.В.).
Недостатками известного способа являются использование торфа без учета его максимальной ферментативной активности и полной влагоемкости нарушенных тундровых почв Крайнего Севера, а также трудоемкий анализ гранулометрического состава почв с использованием пирофосфата натрия, состоящий из 5 этапов и приводящий к разделению почв на 9 разновидностей (песок рыхлый, песок связный, супесь, суглинок легкий, суглинок средний, суглинок тяжелый, глина легкая, глина средняя и глина тяжелая), что является основой для назначения дозы вносимого торфа. При этом контроль эффективности рекультивации почв производится достаточно долго, т.е. посредством анализа активности дегидрогеназы через каждые 10 сут и в течение 40 сут. В результате отмеченные недостатки не позволяют рационально выбрать тип местного торфа в качестве единственного средства рекультивации нарушенных тундровых почв, а также для экспрессной оценки ее эффективности.
Наиболее близким к заявленному способу являются способ оценки эффективности рекультивации грунта методом визуализации в полевых условиях, включающий создание плодородного слоя на грунте путем его покрытия смесью торфа и других компонентов и наблюдение за произрастанием травяного покрова (Семенцов А.Ю. Применение суперкомпоста ПИКСА для реабилитации городских почв. - М.: ВНИИА, 2006. - 32 с.).
Существенными недостатками данного способа являются использование торфа в смеси с другими компонентами без учета ее максимальной ферментативной активности и полной влагоемкости грунтов, а также многомесячные наблюдения (в течение 12-24 месяцев) за созданием плодородного слоя на грунтах методом визуализации в полевых условиях. В результате отмеченные недостатки не позволяют рационально использовать местный торф в качестве единственного средства рекультивации нарушенных почв, а также для экспрессной оценки ее эффективности.
Целью предлагаемого изобретения является решение технической задачи определения рациональной дозы местного торфа с максимальной ферментативной активностью, необходимой для рекультивации нарушенных почв в зависимости от их полной влагоемкости, а также экспрессной оценки эффективности рекультивации посредством торфа данных почв методом анализа активности фермента дегидрогеназы.
Данная техническая задача решена благодаря тому, что на первом этапе определяют полную влагоемкость нарушенной почвы, например, весовым методом после достижения полного насыщения водой всех ее пор, без использования каких-либо химических реактивов, состоящим из 1 этапа и приводящим к категоризации почв на 2 уровня по полной влагоемкости (см. Практикум по почвоведению. М.: Колос, 1980, с. 105-106).
На втором этапе отбирают пробы местного торфа не менее чем из трех торфяных разработок - пробы №1, №2 и №3 для определения пробы с максимальной активностью фермента дегидрогеназы, как ключевого показателя восстановления плодородия почвы.
На третьем этапе выбирают рациональную дозу торфа (пробы №1, №2 или №3) из полученных данных в зависимости от полной влагоемкости почвы в виде определенного соотношения торф : почва (см. Таблицу).
На четвертом этапе, после инкубирования почвы в течение 10 дней в контролируемых гидротермических условиях (влажность 70% от полной влагоемкости и температура 30°С), отбирают пробы нарушенной почвы без внесения торфа - проба №4, а также нарушенной почвы с внесением торфа (пробы №1, №2 или №3) - проба №5. Затем определяют активность дегидрогеназы отобранных проб, при этом об эффективности рекультивации нарушенной почвы посредством торфа судят по повышению активности дегидрогеназы пробы №5 относительно активности дегидрогеназы пробы №4.
В качестве метода анализа используют определение активности фермента дегидрогеназы отобранных проб с применением реактивов - карбоната кальция, водных растворов глюкозы и 2,3,5-трифенилтетразолийхлорида, насыщенного щелочного раствора пирогаллола и этилового спирта.
Способ осуществляют следующим образом. Отбирают несколько вариантов проб, а именно: пробы местного торфа не менее чем из трех торфяных разработок - пробы №1, №2 и №3, а также пробы почвы после их инкубирования в течение 10 дней в контролируемых гидротермических условиях (влажность 70% от полной влагоемкости и температура 30°С): нарушенной почвы без внесения торфа - проба №4 и нарушенной почвы с внесением торфа (пробы №1, №2 или №3) - проба №5. Пробы для анализа активности дегидрогеназы отбирают в 6-ти кратной повторности.
Активность дегидрогеназы проб анализируют с помощью модифицированной колбы Эрленмейера (1) с коленчатым отростком (2), изображенной на фиг. 1.
С целью анализа активности дегидрогеназы по 1 г пробы отдельно из каждого вышеназванного варианта помещают в модифицированные колбы Эрленмейера (1), в которые затем последовательно добавляют 0,1 г тонко измельченного карбоната кальция, по 1 мл 1%-х водных растворов глюкозы и 2,3,5-трифенилтетразолийхлорида (бесцветное вещество, а), и все это перемешивают. Далее в коленчатый отросток (2) с помощью шприца вводят насыщенный щелочной раствор пирогаллола (б). Колбы герметизируют и ставят на инкубирование в термостат при 30°С на одни сутки.
После завершения инкубирования проб производят экстракцию образующегося в них 2,3,5-трифенилформазана (вещество красного цвета) с помощью этилового спирта (5 раз по 4 мл). Экстракты каждой пробы объединяют до объема 25 мл и измеряют оптическую плотность на спектрофотометре (при длине волны λ = 490 нм). Затем по заранее подготовленному калибровочному графику для концентраций 2,3,5-трифенилформазана (1-30 мкг/л) рассчитывают количество образованного 2,3,5-трифенилформазана, выражаемое в единицах мкг или мг 2,3,5-трифенилформазана/(г⋅сут), различающееся в различных вариантах, что в результате позволяет судить об эффективности рекультивации нарушенной почвы посредством торфа.
По результатам этих экспериментов выявляют эффективность рекультивации нарушенной тундровой почвы посредством торфа. Она соответствует повышению активности дегидрогеназы пробы №5 относительно активности дегидрогеназы пробы №4.
Так, активность дегидрогеназы проб местного торфа №1, №2 и №3 из трех торфяных разработок составила соответственно 82, 167 и 104 мкг 2,3,5-трифенилформазана/(г⋅сут), т.е. активность пробы №2 была больше активности пробы №1 и №3 соответственно в 2 и 1,6 раза, см. фиг. 2. Активность дегидрогеназы проб нарушенных почв с низким уровнем полной влагоемкости без внесения торфа - пробы №4, №6 и №8 составила соответственно 8, 7 и 9 мкг 2,3,5-трифенилформазана/(г⋅сут), а проб с внесением торфа (проба №2 в почву в соотношении 1:4, 1:5 и 1:6) - пробы №5, №7 и №9 - 29, 27 и 29 мкг 2,3,5-трифенилформазана/(г⋅сут), т.е. активность возрастала в 3,6, 3,9 и 3,2 раза, см. фиг. 3. Активность дегидрогеназы пробы нарушенной почвы с высоким уровнем полной влагоемкости без внесения торфа - проба №10 составила 51 мкг 2,3,5-трифенилформазана/(г⋅сут), а пробы с внесением торфа (проба №2 в почву в соотношении 1:7) - проба №11 составила соответственно 56 мкг 2,3,5-трифенилформазана/(г⋅сут), т.е. активность возрастала всего в 1,1 раза, см. фиг. 4. Это свидетельствует о том, что внесение в почву торфа с высоким уровнем полной влагоемкости и активности дегидрогеназы не оказывало существенного воздействия на повышение значения последнего показателя.
Заявляемое техническое решение позволяет определить величину рациональной дозы местного торфа с максимальной ферментативной активностью, необходимую для проведения рекультивации нарушенных тундровых почв с различной полной влагоемкостью, произвести экспрессную оценку эффективности их рекультивации (в контролируемых гидротермических условиях в течение 10 дней) и повысить точность и качество получаемых при этом результатов. Как следствие снижаются затраты на проведение работ по рекультивации нарушенных почв и снижается брак в работах по рекультивации, связанный с использованием местного торфа.
Claims (1)
- Способ оценки эффективности рекультивации посредством торфа нарушенных тундровых почв с различной полной влагоемкостью, включающий внесение торфа в почвы и оценку восстановления их плодородия, отличающийся тем, что на первом этапе определяют полную влагоемкость нарушенной почвы, например, весовым методом после достижения полного насыщения водой всех ее пор, на втором этапе отбирают пробы местного торфа не менее чем из трех торфяных разработок - пробы №1, №2 и №3 для определения пробы с максимальной активностью фермента дегидрогеназы, на третьем этапе выбирают рациональную дозу торфа (пробы №1, №2 или №3) в виде соотношения торф:почва из полученных данных в зависимости от полной влагоемкости почвы, на четвертом этапе, после инкубирования почвы в течение 10 дней в контролируемых гидротермических условиях, отбирают пробы нарушенной почвы без внесения торфа - проба №4, а также нарушенной почвы с внесением торфа (пробы №1, №2 или №3) - проба №5, затем определяют активность дегидрогеназы отобранных проб, при этом об эффективности рекультивации нарушенной почвы посредством торфа судят по повышению активности дегидрогеназы пробы №5 относительно активности дегидрогеназы пробы №4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015123980A RU2611159C2 (ru) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | Способ оценки эффективности рекультивации посредством торфа нарушенных тундровых почв с различной полной влагоемкостью |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015123980A RU2611159C2 (ru) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | Способ оценки эффективности рекультивации посредством торфа нарушенных тундровых почв с различной полной влагоемкостью |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015123980A RU2015123980A (ru) | 2017-01-10 |
RU2611159C2 true RU2611159C2 (ru) | 2017-02-21 |
Family
ID=57955455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015123980A RU2611159C2 (ru) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | Способ оценки эффективности рекультивации посредством торфа нарушенных тундровых почв с различной полной влагоемкостью |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2611159C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2672490C2 (ru) * | 2017-05-03 | 2018-11-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Способ биохимического контроля эффективности рекультивации нарушенных и загрязненных тундровых почв |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2216889C2 (ru) * | 2002-01-03 | 2003-11-27 | Конюхов Александр Владимирович | Способ рекультивации земляного сооружения на крайнем севере |
CN1830587A (zh) * | 2005-09-16 | 2006-09-13 | 上海文绿生物科技有限公司 | 一种用于土壤污染治理并恢复土壤自然活性的改良剂及配制 |
RU2491137C1 (ru) * | 2012-03-16 | 2013-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Способ контроля эффективности рекультивации нарушенных тундровых почв различного гранулометрического состава посредством анализа активности дегидрогеназы |
RU2520145C1 (ru) * | 2013-01-29 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Гидромеханизированные работы" | Грунт техногенный заторфованный для рекультивации нефтезагрязненных и нарушенных земель |
-
2015
- 2015-06-19 RU RU2015123980A patent/RU2611159C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2216889C2 (ru) * | 2002-01-03 | 2003-11-27 | Конюхов Александр Владимирович | Способ рекультивации земляного сооружения на крайнем севере |
CN1830587A (zh) * | 2005-09-16 | 2006-09-13 | 上海文绿生物科技有限公司 | 一种用于土壤污染治理并恢复土壤自然活性的改良剂及配制 |
RU2491137C1 (ru) * | 2012-03-16 | 2013-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Способ контроля эффективности рекультивации нарушенных тундровых почв различного гранулометрического состава посредством анализа активности дегидрогеназы |
RU2520145C1 (ru) * | 2013-01-29 | 2014-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Гидромеханизированные работы" | Грунт техногенный заторфованный для рекультивации нефтезагрязненных и нарушенных земель |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
CN 1830587 A, 13,09,2006. * |
RU 2491137 C1, 27.08.20133. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2672490C2 (ru) * | 2017-05-03 | 2018-11-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Способ биохимического контроля эффективности рекультивации нарушенных и загрязненных тундровых почв |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015123980A (ru) | 2017-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cui et al. | Ecoenzymatic stoichiometry and microbial nutrient limitation in rhizosphere soil in the arid area of the northern Loess Plateau, China | |
Norris et al. | Introducing the North American project to evaluate soil health measurements | |
Stone et al. | Changes in extracellular enzyme activity and microbial community structure with soil depth at the Luquillo Critical Zone Observatory | |
Gonzalez-Quiñones et al. | Soil microbial biomass—Interpretation and consideration for soil monitoring | |
Sparling et al. | Recovery of topsoil characteristics after landslip erosion in dry hill country of New Zealand, and a test of the space-for-time hypothesis | |
Nottingham et al. | Priming and microbial nutrient limitation in lowland tropical forest soils of contrasting fertility | |
Bai et al. | Spatial distribution of arbuscular mycorrhizal fungi, glomalin and soil enzymes under the canopy of Astragalus adsurgens Pall. in the Mu Us sandland, China | |
Singh et al. | In situ persistence and migration of biochar carbon and its impact on native carbon emission in contrasting soils under managed temperate pastures | |
Wagh et al. | Physicochemical Analysis of Soils from Eastern Part of Pune City. | |
Hassink | Organic matter dynamics and N mineralization in grassland soils | |
Kujur et al. | Quantifying the contribution of different soil properties on microbial biomass carbon, nitrogen and phosphorous in dry tropical ecosystem | |
Pathak et al. | Measurable biophysical indicators for impact assessment: changes in soil quality. | |
Yang et al. | Spatial heterogeneity of microbial community and enzyme activities in a broad-leaved Korean pine mixed forest | |
Raghavendra et al. | Soil health indicators: Methods and applications | |
Rappe-George et al. | Indications that long-term nitrogen loading limits carbon resources for soil microbes | |
Marinari et al. | Microbial activity and functional diversity in Psamment soils in a forested coastal dune-swale system | |
Püspök et al. | Effects of experimental nitrogen deposition on soil organic carbon storage in Southern California drylands | |
Sharma et al. | Phosphorus forms in soil solution and leachate of contrasting soil profiles and their implications for P mobility | |
Burns et al. | Defining soil quality. | |
Zhang et al. | The impact of landslides on chemical and microbial properties of soil in a temperate secondary forest ecosystem | |
Sainju et al. | Autoclaved citrate-extractable protein as a soil health indicator relates to soil properties and crop production | |
RU2611159C2 (ru) | Способ оценки эффективности рекультивации посредством торфа нарушенных тундровых почв с различной полной влагоемкостью | |
Sainju et al. | Relationship between soil carbon and nitrogen, soil properties, and dryland crop yields | |
Oludoye et al. | Nutrients assessment of tropical soils around a mega cement factory in Southwest Nigeria | |
Wang et al. | Impact of sand burial on maize (Zea mays L.) productivity and soil quality in Horqin sandy cropland, Inner Mongolia, China |