RU2665073C1 - Phytoremediation method for cleaning heavy metal contaminated soils - Google Patents
Phytoremediation method for cleaning heavy metal contaminated soils Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665073C1 RU2665073C1 RU2017137084A RU2017137084A RU2665073C1 RU 2665073 C1 RU2665073 C1 RU 2665073C1 RU 2017137084 A RU2017137084 A RU 2017137084A RU 2017137084 A RU2017137084 A RU 2017137084A RU 2665073 C1 RU2665073 C1 RU 2665073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plants
- heavy metals
- soil
- soils
- metals
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 139
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 58
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 58
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 38
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000009331 sowing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 2
- 231100000816 toxic dose Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 16
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 16
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 15
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 12
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 11
- 241000894007 species Species 0.000 description 11
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 10
- 241000245665 Taraxacum Species 0.000 description 9
- 235000005187 Taraxacum officinale ssp. officinale Nutrition 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 240000000785 Tagetes erecta Species 0.000 description 3
- 235000012311 Tagetes erecta Nutrition 0.000 description 3
- 235000004452 Tagetes patula Nutrition 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 241000772998 Arthraxon Species 0.000 description 2
- 241000309551 Arthraxon hispidus Species 0.000 description 2
- 244000018716 Impatiens biflora Species 0.000 description 2
- 241001207140 Nephrolepis auriculata Species 0.000 description 2
- 240000007377 Petunia x hybrida Species 0.000 description 2
- 241000736851 Tagetes Species 0.000 description 2
- 235000012308 Tagetes Nutrition 0.000 description 2
- 240000001949 Taraxacum officinale Species 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 2
- -1 ameliorants Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- 241000430521 Alyssum Species 0.000 description 1
- 241000208838 Asteraceae Species 0.000 description 1
- 244000178993 Brassica juncea Species 0.000 description 1
- 235000011332 Brassica juncea Nutrition 0.000 description 1
- 235000014700 Brassica juncea var napiformis Nutrition 0.000 description 1
- 206010007134 Candida infections Diseases 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 244000020518 Carthamus tinctorius Species 0.000 description 1
- 235000003255 Carthamus tinctorius Nutrition 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001453798 Nephrolepis Species 0.000 description 1
- 241001529597 Noccaea caerulescens Species 0.000 description 1
- 208000007027 Oral Candidiasis Diseases 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000674 Phytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 241001635911 Sarepta Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006754 Taraxacum officinale Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 1
- 240000002913 Trifolium pratense Species 0.000 description 1
- 235000015724 Trifolium pratense Nutrition 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 241000287411 Turdidae Species 0.000 description 1
- 241000249864 Tussilago Species 0.000 description 1
- 240000000377 Tussilago farfara Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003321 atomic absorption spectrophotometry Methods 0.000 description 1
- 238000001636 atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 231100000693 bioaccumulation Toxicity 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N bis(2-chloroethyl) sulfide Chemical class ClCCSCCCl QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000003984 candidiasis Diseases 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 150000004826 dibenzofurans Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000008636 plant growth process Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 235000013526 red clover Nutrition 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005945 translocation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
- A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting
-
- 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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области экологии и природопользования и может быть использовано для очистки почв на территориях урбанизированных и промышленных агломераций, а также почв сельскохозяйственного назначения, с целью снижения содержания в них токсичных концентраций тяжелых металлов, поступивших в результате хозяйственной деятельности человека.The invention relates to the field of ecology and environmental management and can be used to clean soils in the territories of urbanized and industrial agglomerations, as well as agricultural soils, in order to reduce the content of toxic concentrations of heavy metals received from human activities.
Проблема очистки и реабилитации почв территорий различного назначения, загрязненных тяжелыми металлами, в настоящее время является крайне актуальной в сфере природопользования и природовосстановления. Однако на сегодняшний день не существует однозначных подходов к ее решению. Среди известных способов очистки почв от тяжелых металлов описаны механические, физико-химические, химические и биологические приемы. Механический способ очистки почв основан на изымании загрязненного слоя почвы на глубину до 0,5 м и замещении его экологически чистой почвой, выбранной с незагрязненных территорий [1, 2]. Недостатком такого способа является высокая стоимость работ, которая оценивается до 2,5 млн. евро за 1 га. Физико-химические способы очистки почв от тяжелых металлов основаны на использовании процессов сорбции, десорбции, ионного обмена и осуществляются путем внесения в почву адсорбентов-мелиорантов и цеолитов [3, 4, 5]. Химические способы основаны на использовании извести и фосфорных удобрений для перевода металлов в труднорастворимые соединения, промывке почв, экстракции солей металлов растворителями, процессах выщелачивания, внесении органических веществ и связывания металлов в комплексные соединения и др. [6, 7]. К недостаткам этих способов относится их высокая стоимость, сложность в исполнении, временный характер эффекта, возникновение нежелательных побочных эффектов, в том числе, негативное влияние на физико-химические показатели почв, создание депонирующих сред, определяющих отложенные негативные последствия, опасность вторичного загрязнения окружающей среды. Биологические способы очистки почв от тяжелых металлов основаны на использовании растений, а именно, их способности поглощать и аккумулировать металлы в корнях и надземных частях растений. Общими преимуществами биологической очистки почв являются относительно низкая себестоимость работ, не нарушающих сложение почвы, возможность проведения очистки in situ, безопасность работ для окружающей среды.The problem of cleaning and rehabilitation of soils of territories for various purposes, contaminated with heavy metals, is currently extremely urgent in the field of environmental management and restoration. However, today there are no unambiguous approaches to its solution. Among the known methods for cleaning soils from heavy metals, mechanical, physicochemical, chemical and biological techniques are described. The mechanical method of soil cleaning is based on the removal of the contaminated soil layer to a depth of 0.5 m and its replacement with ecologically clean soil selected from unpolluted areas [1, 2]. The disadvantage of this method is the high cost of work, which is estimated at up to 2.5 million euros per 1 ha. Physicochemical methods for cleaning soils from heavy metals are based on the use of sorption, desorption, ion exchange processes and are carried out by adding adsorbents, ameliorants, and zeolites to the soil [3, 4, 5]. Chemical methods are based on the use of lime and phosphorus fertilizers for converting metals into sparingly soluble compounds, leaching of soils, extraction of metal salts with solvents, leaching processes, addition of organic substances and metal binding to complex compounds, etc. [6, 7]. The disadvantages of these methods include their high cost, complexity in execution, the temporary nature of the effect, the occurrence of undesirable side effects, including the negative impact on the physicochemical parameters of soils, the creation of deposition media that determine delayed negative effects, and the risk of secondary environmental pollution. Biological methods for cleaning soils from heavy metals are based on the use of plants, namely, their ability to absorb and accumulate metals in the roots and aboveground parts of plants. The common advantages of biological soil treatment are the relatively low cost of work that does not violate soil compaction, the possibility of in situ cleaning, and the safety of the work for the environment.
Из известных способов биологической очистки почв от тяжелых металлов наиболее актуальными и близкими к заявляемому изобретению являются способы с использованием технологии фиторемедиации [8-11], предполагающей извлечение металлов из загрязненных почв корнями высаживаемых на них растений с последующим переносом и аккумуляцией металлов в надземных частях растений, подлежащих утилизации. В то же время в вопросе выбора растений для целей биологической очистки почв и методологии ее проведения нет единого подходаOf the known methods of biological cleaning of soils from heavy metals, the most relevant and close to the claimed invention are methods using phytoremediation technology [8-11], which involves the extraction of metals from contaminated soils by the roots of plants planted on them, followed by the transfer and accumulation of metals in the aerial parts of plants, to be disposed of. At the same time, there is no single approach to the choice of plants for biological soil treatment and its methodology
Известен фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов, основанный на использовании растений - гипераккумуляторов, которые специфически накапливают значительные количества тяжелых металлов в надземных частях этих растений без выраженных признаков фитотоксичности, например, ярутки Thlaspi caerulescens [12], алиссума Alyssum sp. [13] или низкорослой покровной травы артраксона щетинистого (Arthraxon hispidus) (Thunb.) Makino [14]. Недостаток данного способа - низкие темпы роста и малая биомасса растений-гипераккумуляторов, их узкая специализация на гипераккумуляцию только 2-3-х тяжелых металлов, в частности, Cd и Zn растениями ярутки [12], Ni и Со растениями алиссума [13] и Zn, Pb, As растениями артраксона [14], а также произрастание гипераккумуляторов в пределах несвойственных для России климатических зон.There is a phytoremediation method for cleaning soils of heavy metals, based on the use of plants - hyperaccumulators, which specifically accumulate significant amounts of heavy metals in the aerial parts of these plants without pronounced signs of phytotoxicity, for example, the thrush Thlaspi caerulescens [12], alissum Alyssum sp. [13] or undersized integumentary grass of Arthraxon bristly (Arthraxon hispidus) (Thunb.) Makino [14]. The disadvantage of this method is the low growth rate and low biomass of hyperaccumulative plants, their narrow specialization in hyperaccumulation of only 2-3 heavy metals, in particular, Cd and Zn by yarut plants [12], Ni and Co alissum plants [13] and Zn , Pb, As plants of arthraxon [14], as well as the growth of hyperaccumulators within climatic zones unusual for Russia.
Известен также фиторемедиационный способ очистки почв, основанный на использовании сельскохозяйственных растений, таких как кукуруза и пшеница [15] или сафлор [16]. Недостатком указанного способа является неприемлемость его использования для очистки загрязненных почв в условиях мегаполиса и климатические ограничения.Also known is a phytoremediation method of soil cleaning based on the use of agricultural plants such as corn and wheat [15] or safflower [16]. The disadvantage of this method is the unacceptability of its use for cleaning contaminated soils in a metropolis and climatic restrictions.
Известен фиторемедиационный способ очистки почв, основанный на использовании декоративных растений, таких как бархатцы {French marigold, Tagetes) [17, 18], а также бальзамин Balsamine) и папоротник нефролепис (Nephrolepis auriculata) [19] для очистки почв, загрязненных кадмием [17, 18], а также медью и медьсодержащими материалами [19]. Недостаток данного способа - эти растения имеют малую биомассу и предназначены для извлечения только одного вида металла.Known phytoremediation method of cleaning soil, based on the use of ornamental plants, such as marigolds (French marigold, Tagetes) [17, 18], as well as Balsamine balsamine) and fern nephrolepis (Nephrolepis auriculata) [19] for cleaning soils contaminated with cadmium [17] , 18], as well as copper and copper-containing materials [19]. The disadvantage of this method is that these plants have a small biomass and are designed to extract only one type of metal.
Известен фиторемедиационный способ очистки почв, основанный на использовании генетически модифицированных растений или трансгенов, обладающих повышенной металл-аккумулирующей способностью, например, трансгенной петунии [20] или генетически модифицированной горчицы сарептской Brassica juncea [21] для целей извлечения нескольких металлов - Cr, Mo, Cd, U. Недостатком данного способа является применение ген модифицированных растений, запрещенных к культивированию на территории РФ.There is a phytoremediation method for cleaning soils based on the use of genetically modified plants or transgenes with increased metal-accumulating ability, for example, transgenic petunia [20] or genetically modified mustard of Sarepta Brassica juncea [21] for the extraction of several metals - Cr, Mo, Cd , U. The disadvantage of this method is the use of the gene of modified plants prohibited for cultivation in the Russian Federation.
Известен также способ фиторемедиационный очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами, с использованием некоторых дикорастущих растений, проявляющих способность к аккумуляции металлов, в частности, одуванчика лекарственного Taraxacum officinale Wigg. [22]. Недостатком данного способа является малая эффективность очистки почв от тяжелых металлов и значительные трудозатраты.There is also a method of phytoremediation cleaning of soils contaminated with heavy metals, using some wild plants exhibiting the ability to accumulate metals, in particular, dandelion medicinal Taraxacum officinale Wigg. [22]. The disadvantage of this method is the low efficiency of soil cleaning from heavy metals and significant labor costs.
Из описанных фиторемедиационных способов очистки почв наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому изобретению является способ, основанный на высеве на почвах, загрязненных тяжелыми металлами, семян нескольких видов дикорастущих растений из семейств сложноцветных, бобовых и злаковых с последующим многократным скашиванием их на стадии вегетационного периода, высушиванием и удалением с поверхности почв [23], выбранный в качестве прототипа.Of the described phytoremediation methods of soil cleaning, the closest in technical essence and technical result achieved to the claimed invention is a method based on seeding on soils contaminated with heavy metals, seeds of several species of wild plants from the families of Asteraceae, legumes and cereals, followed by repeated mowing them at the stage the growing season, drying and removal from the surface of the soil [23], selected as a prototype.
Недостатком известного способа, выбранного в качестве прототипа, является относительно низкая аккумуляционная способность надземных частей высеваемых растений в отношении накопления ими тяжелых металлов, таких как цинк, медь, марганец и хром, а также ограниченность его использования для очистки урбанизированных территорий ввиду присутствия в рекомендуемой травяной смеси злостного сорняка бодяка полевого, дающего большое количество семян, разнос которых может привести к быстрому засорению сопредельных территорий.The disadvantage of this method, selected as a prototype, is the relatively low accumulative ability of the aerial parts of the sown plants with respect to their accumulation of heavy metals such as zinc, copper, manganese and chromium, as well as the limited use thereof for cleaning urban areas due to the presence in the recommended herbal mixture malicious weed of an artisan field, giving a large number of seeds, the spread of which can lead to rapid clogging of adjacent territories.
Заявленное изобретение свободно от перечисленных выше недостатков.The claimed invention is free from the above disadvantages.
Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение количества тяжелых металлов, извлекаемых из загрязненных почв, а также их состава.The technical result of the claimed invention is to increase the amount of heavy metals extracted from contaminated soils, as well as their composition.
Указанный технический результат достигается тем, что при высеве присущих данной местности дикорастущих видов растений, типичных и доминирующих для данного локального региона, в их отношении определяют металл-аккумулирующую способность по концентрациям тяжелых металлов и коэффициентам их переноса в системе «почва-корни-надземная часть растений» при уровнях загрязненности конкретных почв, а также их индикаторную идентификацию с целью дальнейшего их использования в качестве фиторемедиаторов.The specified technical result is achieved by the fact that when seeding wild plant species typical of the local area, typical and dominant for a given local region, they determine the metal-accumulating ability in terms of heavy metal concentrations and their transfer coefficients in the system “soil-roots-aerial parts of plants »At levels of contamination of specific soils, as well as their indicator identification for the purpose of their further use as phytoremeditors.
В основу заявляемого изобретения положена концепция обеспечения биологической очистки почв и грунтов от тяжелых металлов за счет комплекса биогеохимических процессов, протекающих в системе «ризосфера - корни - надземная часть растений» и включающих 2 последовательных этапа - 1) поглощения тяжелых металлов из почвы и их связывания в корневой системе и 2) переноса металлов из корней в побег и их аккумуляции в надземных частях растений. При этом под ризосферой подразумевается часть почвы, прилегающая к корням растения и испытывающая непосредственное воздействие корневых выделений и почвенных микроорганизмов, и способствующая миграционной активности тяжелых металлов. Оценка наряду с металл-аккумулирующей способностью надземных частей растений металл- аккумулирующей способности их корней и установление коэффициентов переноса металлов в системе «ризосфера - корни - надземная часть растений» позволит при выборе индикаторных видов для целей фиторемедиации учитывать вклад корневой системы растений в биосорбцию тяжелых металлов, извлекаемых из почвы и грунтов. При этом в ризосфере в ходе сезонного перегнивания корней, остающихся в почве после скашивания надземной массы, происходит трансформация металлов, иммобилизованных корнями, в биологически более доступные формы, что является фактором, способствующим их более активному поглощению и переносу в надземную часть растений при повторном высеве растений для целей фиторемедиации.The basis of the claimed invention is the concept of providing biological cleaning of soils and soils from heavy metals due to a complex of biogeochemical processes taking place in the system “rhizosphere - roots - aerial parts of plants” and including 2 successive stages - 1) absorption of heavy metals from the soil and their binding to the root system and 2) the transfer of metals from the roots to the shoot and their accumulation in the aerial parts of plants. At the same time, the rhizosphere refers to the part of the soil adjacent to the roots of the plant and directly affected by root secretions and soil microorganisms, and contributing to the migration activity of heavy metals. Evaluation, along with the metal-accumulating ability of the aerial parts of plants, of the metal-accumulating ability of their roots and the establishment of metal transfer coefficients in the “rhizosphere – roots – aerial parts of plants” system will allow for the selection of indicator species for phytoremediation to take into account the contribution of the plant root system to the biosorption of heavy metals, extracted from soil and soil. At the same time, in the rhizosphere during seasonal decay of roots remaining in the soil after mowing of the aerial mass, metals immobilized by the roots transform into more bioavailable forms, which is a factor contributing to their more active absorption and transfer to the aerial part of plants upon repeated sowing of plants for phytoremediation purposes.
Сущность предлагаемого изобретения базируется на основе генетически детерминированных молекулярных механизмов поглощения и восходящего транспорта ионных и хелатированных форм тяжелых металлов в растениях, функционирующих у разных видов растений с разной эффективностью, в результате чего загрязняющие металлы поглощаются и связываются корнями и переносятся в надземную часть с разной интенсивностью у разных видов растенийThe essence of the invention is based on genetically determined molecular mechanisms of absorption and upward transport of ionic and chelated forms of heavy metals in plants that function in different plant species with different efficiencies, as a result of which pollutant metals are absorbed and bound by roots and transferred to the aerial part with different intensities different types of plants
Использование такого механизма позволяет существенно увеличить как количество поглощаемых тяжелых металлов, так и их состав. Такой результат может быть осуществлен за счет распространения естественно произрастающих индикаторных видов металл-аккумулирующих растений, свойственных данному локальному региону, а также более эффективного воздействия индикаторной растительности на почвы и удаления из них широкого спектра загрязняющих тяжелых металлов, включая Zn, Cu, Pb, Mn, Со, Ni, Cr.The use of such a mechanism can significantly increase both the amount of absorbed heavy metals and their composition. This result can be achieved due to the spread of naturally growing indicator species of metal-accumulating plants characteristic of this local region, as well as more effective exposure of indicator vegetation to soils and the removal of a wide range of polluting heavy metals from them, including Zn, Cu, Pb, Mn, Co, Ni, Cr.
Кроме того, указанный выше технический результат достигается тем, что в заявленном фиторемедиационном способе очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами, загрязненные почвы засеваются видами растений, присущими данной местности и обладающими максимальными коэффициентами извлечения и выноса в надземную биомассу загрязняющих металлов, свойственных данному локальному региону.In addition, the above technical result is achieved by the fact that in the claimed phytoremediation method for cleaning soils contaminated with heavy metals, contaminated soils are sown with plant species native to the area and having the maximum rates of extraction and removal of polluting metals characteristic of this local region to the aboveground biomass.
Для достижения указанного технического результата в соответствии с заявленным изобретением на подлежащей очистке от тяжелых металлов территории выбирают участок размером не менее 100 кв.м, определяют в почве этого участка концентрации тяжелых металлов, выделяют на нем естественно произрастающие и доминирующие виды растений, после чего в их корнях и надземных частях определяют аккумулирующую способность по концентрациям тяжелых металлов и коэффициентам их переноса в системе «почва-корни-надземная часть растений», выбирают индикаторные виды растений на основе полученной аккумулирующей способности по наибольшим показателям аккумуляции тяжелых металлов и максимальным значениям коэффициентов их переноса в надземные части растений, после чего по этим показателям выбирают их в качестве фиторемедиаторовTo achieve the specified technical result in accordance with the claimed invention, in the area to be cleaned of heavy metals, a site with a size of at least 100 sq. M is selected, the concentration of heavy metals is determined in the soil of this site, naturally growing and dominant plant species are distinguished on it, after which they the roots and aboveground parts determine the accumulating ability by the concentrations of heavy metals and their transfer coefficients in the system "soil-roots-aboveground part of plants", select indicator f plant species based on the accumulating capacity obtained by the highest indicators of heavy metal accumulation and the maximum values of their transfer coefficients to the aerial parts of plants, after which they are selected as phytoremeditors by these indicators
Сущность заявленного фиторемедиационного способа очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами, иллюстрируется Фиг. 1 - Фиг. 4.The essence of the claimed phytoremediation method for cleaning soils contaminated with heavy metals is illustrated in FIG. 1 - FIG. four.
На Фиг. 1 представлены результаты определения содержания тяжелых металлов в корнях и надземных частях индикаторных растений в виде зависимости, построенной в координатах: X - тяжелые металлы, Y -концентрации тяжелых металлов в сухой биомассе надземной части и корней у разных видов растений, мг/кг сухой биомассыIn FIG. 1 shows the results of determining the content of heavy metals in the roots and aerial parts of indicator plants in the form of a relationship constructed in the coordinates: X — heavy metals, Y — concentrations of heavy metals in dry biomass of aerial parts and roots in different plant species, mg / kg dry biomass
На Фиг. 2 представлены результаты расчетов в виде зависимости, построенной в координатах X - металлы, Y - коэффициенты переноса металлов в системе «почва-корень» у разных видов растений, мг⋅кг-1/мг-кг-1 In FIG. Figure 2 shows the results of calculations in the form of a dependence constructed in the coordinates X — metals, Y — metal transfer coefficients in the soil – root system for different plant species, mg⋅kg -1 / mg-kg -1
На Фиг. 3 представлены результаты расчетов в виде зависимости, построенной в координатах X - металлы, Y - коэффициенты переноса металлов в системе «почва-надземная часть» у разных видов растений, мг⋅кг-1/мг⋅кг-1 In FIG. Figure 3 shows the results of calculations in the form of a dependence plotted at the coordinates X — metals, Y — transport coefficients of metals in the soil-above-ground part system for different plant species, mg⋅kg -1 / mg⋅kg -1
На Фиг. 4 представлены результаты расчетов в виде зависимости, построенной в координатах X - металлы, Y - коэффициенты переноса металлов в системе «корень-надземная часть» у разных видов растений, мг⋅кг-1/мг⋅кг-1 In FIG. Figure 4 shows the results of calculations in the form of a dependence plotted at the coordinates X — metals, Y — metal transfer coefficients in the root – above-ground part system for different plant species, mg⋅kg -1 / mg⋅kg -1
Как показано на Фиг. 1, металлы, поступающие в растения из загрязненной почвы, распределяются в них неравномерно и аккумулируются преимущественно в корнях. Показано также, что выбранные растения накапливают загрязняющие металлы с разной интенсивностью.As shown in FIG. 1, metals entering plants from contaminated soil are distributed unevenly in them and accumulate mainly in the roots. It has also been shown that selected plants accumulate polluting metals with different intensities.
Как показано на Фиг. 2, эффективность извлечения и переноса металлов, измеренная в системе «почва-корень», различается у отобранных видов растений и у клевера больше, чем у мать и мачехи, а минимальна у одуванчика.As shown in FIG. 2, the efficiency of metal extraction and transfer, measured in the soil-root system, differs in selected plant species and in clover more than in mother and stepmother, and is minimal in dandelion.
Как видно из Фиг. 3, коэффициенты переноса металлов из почвы в надземную часть растений варьируют в пределах 0,3-0,8 и в отношении Mn, Zn, Cu, Pb и Ni наиболее высоки у клевера, а в отношении Cr и Со - у мать и мачехи.As can be seen from FIG. 3, the transfer coefficients of metals from the soil to the aerial part of plants vary within 0.3-0.8 and are highest for clover for Mn, Zn, Cu, Pb and Ni, and for mother and stepmother for Cr and Co.
Как показано на Фиг. 4, коэффициенты переноса металлов в системе «корень -надземная часть растения» варьируют в широких пределах от 0,04 до 1,47 и по одним металлам (Mn, Zn, Cu, Ni) намного выше у одуванчика, а по другим (Pb, Cr и Со) - у одуванчика и мать и мачехи.As shown in FIG. 4, the metal transfer coefficients in the root – aerial part of the plant system vary widely from 0.04 to 1.47 and for some metals (Mn, Zn, Cu, Ni) are much higher for dandelion, and for others (Pb, Cr and Co) - in dandelion and mother and stepmother.
Заявленное изобретение иллюстрируется, помимо Фиг. 1 - Фиг. 4, также Таблицами 1 и 2.The claimed invention is illustrated in addition to FIG. 1 - FIG. 4, also Tables 1 and 2.
Таблица 1 иллюстрирует полученные заявленным способом результаты оценки содержания тяжелых металлов в почвах исследованных территорий, мг/кг.Table 1 illustrates the results obtained by the claimed method of evaluating the content of heavy metals in the soils of the studied territories, mg / kg
Таблица 2 иллюстрирует полученные заявленным способом результаты расчета потенциальной металл-аккумулирующей способности надземной части индикаторных видов растений, кг/кв. км.Table 2 illustrates the results obtained by the claimed method of calculating the potential metal-accumulating ability of the aerial parts of indicator plant species, kg / sq. km
Сущность заявленного фиторемедиационного способа очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами, состоит в том, что очистка происходит непосредственно на месте и осуществляется с использованием видов растений, присущих данной местности и выбранных в качестве индикаторных для их интенсивного распространения на всей поверхности очищаемых почв локального региона. В процессе роста и вегетации растений загрязняющие тяжелые металлы поглощаются корневой системой в количествах, зависящих от их концентраций в почве и от видовых особенностей растений, связываются корнями и переносятся в надземную часть растений с коэффициентами переноса, свойственными выбранному виду индикаторного растения. Сезонное перегнивание остающихся в почве корней обеспечивает трансформацию связанных ими металлов в биологически более доступные формы, что является фактором, способствующим более эффективному усвоению и переносу металлов в надземные части растений при повторном высеве растений.The essence of the claimed phytoremediation method for cleaning soils contaminated with heavy metals is that cleaning takes place directly on site and is carried out using plant species native to the area and selected as indicators for their intensive distribution on the entire surface of the cleaned soils of the local region. In the process of plant growth and vegetation, polluting heavy metals are absorbed by the root system in amounts that depend on their concentration in the soil and on the species characteristics of plants, are bound by roots and transferred to the aerial part of plants with transfer coefficients inherent in the selected species of indicator plants. Seasonal decay of the roots remaining in the soil transforms the metals bound by them into more bioavailable forms, which is a factor contributing to a more efficient assimilation and transfer of metals to the aboveground parts of plants during re-sowing of plants.
На территории, подлежащей очистке от тяжелых металлов, высеянные растения доводят до стадии вегетационного периода и проводят скашивание и сбор зеленой массы. Эту процедуру повторяют периодически по мере отрастания надземной части растений. Чем выше по концентрации содержание загрязняющих металлов в почве, тем большее количество скашиваний зеленой массы необходимо проводить, что, в свою очередь, повышает эффективность очистки почв от загрязняющих веществ. В результате предлагаемое изобретение приводит к снижению трудозатрат и удешевлению мероприятий, проводимых на загрязненных участках, особенно на территории большой площади.In the territory to be cleaned of heavy metals, the sown plants are brought to the stage of the growing season and mowing and collecting green mass. This procedure is repeated periodically as the aerial parts of plants grow. The higher the concentration of polluting metals in the soil in concentration, the greater the number of mowing green masses that need to be carried out, which, in turn, increases the efficiency of soil cleaning from pollutants. As a result, the present invention reduces labor costs and reduces the cost of activities carried out in contaminated areas, especially in a large area.
Заявленный способ был апробирован на урбанизированной территории Ленинградской области на почвах, загрязненных по Zn, Cu, Pb, Cr, Mn, Ni, Со. Заявленный способ осуществляется в 5 этапов.The claimed method was tested on the urbanized territory of the Leningrad region on soils contaminated by Zn, Cu, Pb, Cr, Mn, Ni, Co. The claimed method is carried out in 5 stages.
На первом этапе осуществляется отбор и подготовка к анализу проб почв на территории, подлежащей очистке от загрязнения тяжелыми металлами.At the first stage, selection and preparation for analysis of soil samples in the territory to be cleaned from pollution with heavy metals is carried out.
В процедуре отбора проб основным параметром является репрезентативность пробы, т.е. ее соответствие структуре и составу изучаемого объекта. При оценке общего загрязнения пробные площадки размером не менее 100 м2 намечают по координатной сетке, указывая их номера и координаты. С каждой площадки отбирают по пять точечных проб по типу конверта. Отбор проводят на глубине 0-20 см. Объединенная проба, состоящая из смеси проб, должна иметь массу не менее 1 кг. Пробы отбирают лопатой и помещают в мешочки из полиэтилена или ткани. Отобранные пробы нумеруют и регистрируют в журнале, указывая место, глубину отбора, тип грунта или почвы, вид загрязнения и дату отбора. Затем пробы, освобожденные от камней и корней растений, рассыпают равномерным слоем на ровной поверхности и высушивают в темноте при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния, после чего просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм и упаковывают в пакеты из плотной бумаги. Отобранные пробы хранят в охлажденном или замороженном состоянии (до -20°С). Для определения в отобранных образцах почв валового содержания тяжелых металлов методом химико-аналитического анализа (например, атомно-эмиссионной спектроскопии) их передают в химико-аналитическую лабораторию.In the sampling procedure, the main parameter is the representativeness of the sample, i.e. its correspondence to the structure and composition of the studied object. When assessing total pollution, test sites with a size of at least 100 m 2 are marked on the grid, indicating their numbers and coordinates. Five spot samples are taken from each site by type of envelope. The selection is carried out at a depth of 0-20 cm. The combined sample, consisting of a mixture of samples, should have a mass of at least 1 kg. Samples are taken with a shovel and placed in bags made of polyethylene or fabric. Samples are numbered and recorded in the journal, indicating the location, depth of sampling, type of soil or soil, type of contamination and date of sampling. Then the samples freed from stones and plant roots are scattered evenly on a flat surface and dried in the dark at room temperature to an air-dry state, after which they are sieved through a sieve with a hole diameter of 1 mm and packaged in thick paper bags. The collected samples are stored in a chilled or frozen state (to -20 ° C). To determine the gross content of heavy metals in the selected soil samples by chemical analytical analysis (for example, atomic emission spectroscopy) they are transferred to a chemical analytical laboratory.
На втором этапе проводится отбор и подготовка к анализу образцов видов растений, естественно произрастающих и доминирующих на подлежащей очистке территории.At the second stage, selection and preparation for analysis of samples of plant species that naturally grow and dominate the territory to be cleaned is carried out.
Отбор образцов растений проводится на тех же пробных площадках, что и отбор почв и грунтов. Отбираются образцы видов растений, произрастающих на всех пробных площадках, что позволяет считать эти виды преобладающими и представительными для данного загрязненного региона. При отборе растительных образцов пробы корней и надземных частей растений отбирают раздельно. Из точечных проб составляют объединенную пробу массой 1 -1,5 кг. Пробы корней освобождают от частиц почвы, все пробы помещают в полиэтиленовые пакеты и доставляют в лабораторию.Sampling of plants is carried out at the same test sites as the selection of soils and soils. Samples of plant species growing at all test sites are selected, which allows us to consider these species as predominant and representative for this contaminated region. When taking plant samples, samples of roots and aerial parts of plants are taken separately. Of the point samples, a combined sample weighing 1 -1.5 kg is made up. Root samples are freed from soil particles, all samples are placed in plastic bags and delivered to the laboratory.
В лаборатории сырые растительные пробы извлекают из пакетов и тщательно промывают водой. При наличии на поверхности растений налипших частиц их отмывают сначала водопроводной, а затем дистиллированной водой. Незагрязненные растения промывают только дистиллированной водой. Растительные пробы слегка промокают фильтровальной бумагой (не отжимая, чтобы не выдавить содержимое клеток) и помещают в сухом помещении на листы фильтровальной бумаги для высушивания. При температуре 20°С и низкой влажности воздуха пробы высыхают за 2-3 дня. При высокой влажности воздуха и низкой температуре в помещении рекомендуется дополнительный обдув проб сухим воздухом. При наличии в лаборатории специальных сушильных шкафов пробы помещают в шкаф, разместив их в кюветах (не металлических) и оставляют при температуре +60°С на 12-24 ч до полного высушивания. Высушенный растительный материал измельчают до порошкообразного состояния с помощью специальных электрических измельчителей или растирают вручную в агатовых либо фарфоровых ступках.In the laboratory, raw plant samples are removed from the bags and washed thoroughly with water. In the presence of adhering particles on the surface of plants, they are washed first with tap water and then with distilled water. Uncontaminated plants are washed only with distilled water. Plant samples are slightly blotted with filter paper (without squeezing so as not to squeeze out the contents of the cells) and placed in a dry room on sheets of filter paper for drying. At a temperature of 20 ° C and low humidity, the samples dry in 2-3 days. With high humidity and low room temperature, additional dry air sampling is recommended. If there are special drying cabinets in the laboratory, the samples are placed in the cabinet, placing them in cuvettes (not metal) and left at a temperature of + 60 ° С for 12-24 hours until complete drying. The dried plant material is ground to a powder state using special electric grinders or ground manually in agate or porcelain mortars.
Следующим этапом подготовки растительных проб к анализу является взятие навесок и переведение изучаемых образцов в раствор, что необходимо для определения содержания металлов с использованием химико-аналитических методов. Этого достигают озолением растительного материала, т.е. освобождением его от органической матрицы. Современные методы анализа содержания химических элементов позволяют использовать для анализа либо непосредственно сухую золу растений, либо растворы, получаемые как растворением зольного остатка в кислотах, так и в результате мокрого озоления растительного материала с помощью концентрированных кислот.The next step in the preparation of plant samples for analysis is to take samples and transfer the samples to solution, which is necessary to determine the metal content using chemical analytical methods. This is achieved by ashing plant material, i.e. releasing it from the organic matrix. Modern methods for analyzing the content of chemical elements make it possible to use either dry plant ash or solutions obtained either by dissolving the ash residue in acids or by wet ashing of plant material using concentrated acids for analysis.
На третьем этапе проводится определение концентраций тяжелых металлов в отобранных образцах растений, и оценка коэффициентов их переноса в системе «почва -корни - надземная часть растений»,At the third stage, the determination of the concentrations of heavy metals in the selected plant samples is carried out, and the coefficients of their transfer in the system "soil-roots-aerial parts of plants"
На этом этапе осуществляемых действий с применением сертифицированного метода атомно-абсорбционной спектрофотометрии проводится установление для каждого из отобранных на исследуемой площади видов растений концентраций тяжелых металлов в корнях и в надземных частях растений. Далее проводится оценка коэффициентов аккумуляции металлов в корнях и надземных частях отобранных видов растений относительно концентраций соответствующих металлов в исследуемых почвах и установление коэффициентов их переноса из корней в надземную часть растений.At this stage of the action using the certified method of atomic absorption spectrophotometry, the concentration of heavy metals in the roots and in the aerial parts of plants is established for each of the plant species selected on the studied area. Next, an assessment is made of the coefficients of metal accumulation in the roots and aerial parts of selected plant species relative to the concentrations of the corresponding metals in the studied soils and the coefficients of their transfer from the roots to the aerial parts of the plants are determined.
На четвертом этапе осуществляется выбор индикаторных видов растений для их дальнейшего распространения с целью фиторемедиационной очистки загрязненной территории.At the fourth stage, indicator species of plants are selected for their further distribution with the aim of phytoremediation cleaning of the contaminated area.
На основании результатов определения аккумулирующей способности доминирующих видов растений по наибольшим показателям аккумуляции в них тяжелых металлов и максимальным значениям коэффициентов их переноса в надземные части растений устанавливают индикаторные виды растений и выбирают их в качестве фиторемедиаторов для интенсивного распространения на загрязненной территории.Based on the results of determining the accumulative capacity of dominant plant species by the highest indicators of heavy metal accumulation in them and the maximum values of their transfer coefficients to the aerial parts of plants, indicator species of plants are established and selected as phytoremeditors for intensive distribution in the contaminated area.
На пятом этапе проводят высев семян индикаторных видов растений, выбранных в качестве фиторемедиаторов, доведение их до стадии вегетационного периода, скашивание и сбор зеленой массы.At the fifth stage, the seeds of indicator species of plants selected as phytoremediators are sown, brought to the stage of the growing season, mowing and collecting green mass.
Высев семян индикаторных растений с целью фиторемедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами, проводят весной. Этот период удобен тем, что запас влаги в почвах обеспечивает оптимальный водный режим для поступления тяжелых металлов из почвы в корни растений и переноса в надземную часть растений. Далее растения доводят до стадии вегетационного периода и проводят скашивание и сбор зеленой массы. Эту процедуру повторяют периодически по мере отрастания надземной части растений.The sowing of seeds of indicator plants for the purpose of phytoremediation of soils contaminated with heavy metals is carried out in the spring. This period is convenient in that the moisture reserve in the soil provides an optimal water regime for the entry of heavy metals from the soil into the roots of plants and transfer to the aerial parts of plants. Next, the plants are brought to the stage of the growing season and mowing and collecting green mass. This procedure is repeated periodically as the aerial parts of plants grow.
Результаты апробации заявленного способа реализованы в виде конкретных примеров.The results of testing the inventive method are implemented as specific examples.
Ниже приведены примеры конкретной апробации заявленного фиторемедиационного способа очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами.The following are examples of specific testing of the claimed phytoremediation method for cleaning soils contaminated with heavy metals.
Пример 1.Example 1
Цель эксперимента: установить концентрации тяжелых металлов (Mn, Zn, Cu, Cr, Pb, Со, Ni) в почвах на урбанизированной территории Ленинградской области, загрязненной тяжелыми металлами, и установить показатели аккумуляции этих металлов в корнях и надземных частях растений, произрастающих на данной территории. Для этого на исследуемой территории был выбран участок размером 100 м2, на котором были размечены 3 опытных учетных участка, покрытые травянистой растительностью, площадью 1 м2 каждый. На каждом опытном участке методом конверта отобраны пробы почвы на глубине до 20 см. Усредненные пробы почв массой 50 г высушивали в сушильном шкафу в течение 5 часов при 105°С. Далее 10 г воздушно-сухой почвы, измельченной и пропущенной через сито с отверстиями 2 мм, подвергали химическому разложению при нагревании с использованием 50 см3 HNO3(1:1) для определения в почвенных пробах валового содержания тяжелых металлов. С этой целью полученные вытяжки фильтровали и проводили определение тяжелых металлов в фильтратах методом атомно-эмиссионного анализа с индуктивно-связанной плазмой на ICPE-9000 (Shimadzu, Япония).The purpose of the experiment: to establish the concentration of heavy metals (Mn, Zn, Cu, Cr, Pb, Co, Ni) in soils on the urbanized territory of the Leningrad region contaminated with heavy metals, and to establish the accumulation indicators of these metals in the roots and aboveground parts of plants growing on this territory. To do this, in the study area, a plot of 100 m 2 was selected, on which 3 experimental reference plots covered with grassy vegetation with an area of 1 m 2 each were marked. At each experimental site, soil samples were taken by an envelope method to a depth of 20 cm. Averaged soil samples weighing 50 g were dried in an oven for 5 hours at 105 ° C. Then 10 g of air-dry soil, crushed and passed through a sieve with 2 mm holes, was subjected to chemical decomposition by heating using 50 cm 3 HNO 3 (1: 1) to determine the gross content of heavy metals in soil samples. To this end, the obtained extracts were filtered and heavy metals in the filtrates were determined by the method of atomic emission analysis with inductively coupled plasma on ICPE-9000 (Shimadzu, Japan).
В ходе эксперимента на опытных участках в преобладающем количестве были выделены 3 вида естественно произрастающих и доминирующих растений - мать и мачеха Tussilago fdrfara, одуванчик лекарственный Taraxacum officinale и клевер луговой Trifolium pratense. Пробы корней и надземных частей этих растений были отобраны сопряженно с пробами почв на тех же учетных участках размером 1 м каждый для проведения химического анализа. Растения извлекали из почвы полностью, разделяли их на надземную часть и корни, которые аккуратно отмывали от почвы водопроводной, а затем -дистиллированной водой. Отобранные пробы корней и надземных частей растений каждого вида массой до 300-500 г сырого веса фиксировали в термостате при 105°С в течение 1 часа и далее высушивали при 70°С в течение 24 часов. Высушенные пробы измельчали до порошкообразного состояния, отбирали из них навески массой 0,5 г, которые подвергали мокрому озолению смесью концентрированных кислот HNO3: HClO4 в объемном отношении 4:1 при 160°С. Содержание тяжелых металлов в пробах, полученных в результате озоления, определяли методом атомно-эмиссионного анализа с индуктивно-связанной плазмой на ICPE-9000 (Shimadzu, Япония).During the experiment, 3 species of naturally growing and dominant plants were isolated in experimental plots - mother and stepmother Tussilago fdrfara, medicinal dandelion Taraxacum officinale and clover meadow Trifolium pratense. Samples of the roots and aerial parts of these plants were taken in conjunction with soil samples in the same metering plots of 1 m each for chemical analysis. Plants were completely extracted from the soil, they were divided into the aerial part and the roots, which were carefully washed from the soil with tap water and then with distilled water. Samples of the roots and aerial parts of plants of each species weighing up to 300-500 g of wet weight were recorded in a thermostat at 105 ° C for 1 hour and then dried at 70 ° C for 24 hours. The dried samples were ground to a powder state, samples of 0.5 g mass were taken from them, which were wet-ashed with a mixture of concentrated acids HNO 3 : HClO 4 in a volume ratio of 4: 1 at 160 ° C. The content of heavy metals in the samples obtained as a result of ashing was determined by the method of atomic emission analysis with inductively coupled plasma on an ICPE-9000 (Shimadzu, Japan).
На основании анализа проб почв, отобранных с опытных участков, были установлены концентрации в них тяжелых металлов, усредненные значения которых приведены в Таблице 1. Из Таблицы 1 следует, что почва на опытных участках урбанизированной территории, выбранной для эксперимента, загрязнена по ряду тяжелых металлов. При этом превышение в ней валовых концентраций таких металлов как Pb, Zn и Cu относительно регламентированных величин ПДК составило соответственно 7,87; 3,67 и 1,72 раза.Based on the analysis of soil samples taken from the experimental plots, the concentrations of heavy metals were established, the average values of which are shown in Table 1. From Table 1 it follows that the soil in the experimental plots of the urbanized area selected for the experiment is contaminated for a number of heavy metals. Moreover, the excess in it of gross concentrations of metals such as Pb, Zn and Cu relative to the regulated MPC values was 7.87, respectively; 3.67 and 1.72 times.
Результаты анализа содержания тяжелых металлов в пробах растений, отобранных на опытных участках, представлены на Фиг. 1, где показано, что металлы, поступающие в растения из загрязненной почвы, распределяются в них неравномерно и аккумулируются преимущественно в корнях. Показано также, что выбранные растения накапливают загрязняющие металлы с разной интенсивностью. Содержание металлов в биомассе корней в целом отвечало общему порядку: Mn>Zn>Cu>Cr>Pb>Ni>Со. При этом концентрации Mn, Zn, Cr, Pb, Со и Ni в корнях клевера были заметно выше, чем в корнях других видов растений, тогда как аккумуляция Си была одинаково высокой в корнях клевера и мать и мачехи. В надземной биомассе наибольшие концентрации Zn, Си и РЬ были установлены в листьях клевера (соответственно 184; 71 и 37 мг/кг сухой биомассы), а максимум концентрации Cr (135 мг/кг) - в листьях мать и мачехи. Различия в уровнях накопления отдельных металлов в корнях и в надземной биомассе оказались более выражены у клевера и менее - у одуванчика.The results of the analysis of the content of heavy metals in plant samples taken in experimental plots are presented in FIG. 1, where it is shown that metals entering plants from contaminated soil are distributed unevenly in them and accumulate mainly in the roots. It has also been shown that selected plants accumulate polluting metals with different intensities. The metal content in the root biomass generally corresponded to the general order: Mn> Zn> Cu> Cr> Pb> Ni> Co. At the same time, the concentrations of Mn, Zn, Cr, Pb, Co, and Ni in the roots of clover were noticeably higher than in the roots of other plant species, while the accumulation of Cu was equally high in the roots of clover and mother and stepmother. In the aboveground biomass, the highest concentrations of Zn, Cu, and Pb were found in clover leaves (184; 71 and 37 mg / kg dry biomass, respectively), and the maximum concentration of Cr (135 mg / kg) was found in the leaves of mother and stepmother. Differences in the levels of accumulation of individual metals in the roots and in the aboveground biomass were more pronounced in clover and less in dandelion.
Пример 2.Example 2
Цель эксперимента- установить соответствие естественно произрастающих и доминирующих на выбранном участке загрязненной территории видов растений требованиям, предъявляемым к растениям, используемым для фиторемедиации. В качестве оценочного критерия данного соответствия были рассчитаны коэффициенты, характеризующие эффективность передвижения и накопления металлов в интегральной системе «почва - корни - надземная часть растений». Расчет коэффициентов проведен на основании результатов определения концентраций тяжелых металлов в почве (мг/кг) и в корнях и надземной части растений (мг/кг сухой биомассы), по которым построены графики, отраженные на Фиг. 2 - Фиг. 4.The purpose of the experiment is to establish the conformity of naturally occurring and dominant in the selected area of the contaminated territory plant species to the requirements for plants used for phytoremediation. As an evaluation criterion for this correspondence, coefficients were calculated that characterize the efficiency of the movement and accumulation of metals in the integrated system "soil - roots - aerial parts of plants". The coefficients were calculated based on the results of determining the concentrations of heavy metals in the soil (mg / kg) and in the roots and aboveground parts of plants (mg / kg of dry biomass), which were used to plot the graphs shown in FIG. 2 - FIG. four.
На Фиг. 2 показано, что эффективность извлечения и переноса металлов, измеренная в системе «почва-корень», различается у отобранных видов растений и снижается в ряду клевер - мать и мачеха - одуванчик.In FIG. Figure 2 shows that the efficiency of metal extraction and transfer, measured in the soil – root system, varies among selected plant species and decreases in the order clover – mother and step-mother – dandelion.
Как показывают результаты расчета, коэффициенты переноса большинства металлов в системе «почва-корень» в растениях клевера и мать и мачехи существенно превышают 1,0, достигая в отношении Cu и Cr у клевера 3,6 и 3,5, а у мать и мачехи соответственно 3,5 и 2.3, что указывает на высокую способность этих растений, естественно произрастающих на загрязненных почвах, извлекать и аккумулировать тяжелые металлы на уровне корней. Коэффициенты переноса других металлов из почвы в корни также выше у клевера и в отношении Mn, Zn, Со, Ni составляют от 1,5 до 2,5. Наименьшие показатели извлекаемости корнями растений показаны для Pb, что согласуется с известными представлениями о низкой биологической доступности этого металла.As the calculation results show, the transfer coefficients of most metals in the soil-root system in clover and mother and stepmother plants are significantly higher than 1.0, reaching 3.6 and 3.5 for clover in clover and mother and stepmother 3.5 and 2.3, respectively, which indicates the high ability of these plants, naturally growing on contaminated soils, to extract and accumulate heavy metals at the root level. The transfer coefficients of other metals from the soil to the roots are also higher for clover and in relation to Mn, Zn, Co, Ni are from 1.5 to 2.5. The lowest indices of plant root extractability are shown for Pb, which is consistent with the well-known concept of low bioavailability of this metal.
На Фиг. 3 показано, что большинство тяжелых металлов, загрязняющих почвы на исследуемой урбанизированной территории, накапливаются в надземных частях естественно произрастающих и доминирующих на этой территории видах растений с разной интенсивностью, и коэффициенты их переноса в системе «почва - надземная часть» варьируют в пределах 0,3-0,8. Эффективность перемещения ряда металлов (Zn, Cu, Pb, Ni) из почвы в надземные части растений выше у клевера, в отношении Cr и Со наиболее высокие коэффициенты их переноса из почвы в надземную часть растений показаны для мать и мачехи. Коэффициенты переноса РЬ и Ni из почвы в надземную часть растений оказались ниже, чем других металлов.In FIG. Figure 3 shows that the majority of heavy metals polluting soils in the studied urbanized area accumulate in the aerial parts of naturally growing and dominating plant species with different intensities, and their transport coefficients in the soil – aboveground system vary within 0.3 -0.8. The efficiency of moving a number of metals (Zn, Cu, Pb, Ni) from the soil to the aerial parts of plants is higher for clover, with respect to Cr and Co the highest coefficients of their transfer from the soil to the aerial parts of plants are shown for mother and stepmother. The transfer coefficients of Pb and Ni from the soil to the aerial part of the plants turned out to be lower than other metals.
На Фиг. 4 показано, что коэффициенты переноса металлов в системе «корень - надземная часть растения» варьируют в широких пределах от 0,04 до 1,47 и в отличие от коэффициентов переноса «почва-корень» по одним металлам (Mn, Zn, Cu, Ni) они намного выше у одуванчика, а по другим (Pb, Cr и Со) - у одуванчика и мать и мачехи.In FIG. Figure 4 shows that the transfer coefficients of metals in the root – aerial part of the plant system vary widely from 0.04 to 1.47 and, in contrast to the soil – root transfer coefficients for one metal (Mn, Zn, Cu, Ni ) they are much higher in dandelion, and in others (Pb, Cr and Co) - in dandelion and mother and stepmother.
В целом, исходя из оценки коэффициентов переноса металлов в системе «почва-корни-надземная часть растений» можно заключить, что коэффициенты переноса «почва-корень» и «почва-надземная часть растений» имеют большую индикаторную значимость, а для исследованного нами типа загрязненности почв тяжелыми металлами растения клевера обладают наибольшим потенциалом для фиторемедиационного способа их очистки. Пример 3.In general, based on the assessment of metal transport coefficients in the soil – root – aboveground part of plants system, we can conclude that the soil – root and soil – above ground part transport coefficients are of great indicator significance, and for the type of pollution we studied soil heavy metals clover plants have the greatest potential for phytoremediation method of purification. Example 3
Цель эксперимента - установить потенциальную металл- аккумулирующую способность индикаторных видов растений, естественно произрастающих на загрязненных территориях. Эксперимент состоял в расчете аккумуляции тяжелых металлов надземными частями растений, выраженной в кг с 1 кв км загрязненной территории, на примере исследованной территории, исходя из экспериментально установленных содержаний металлов в надземных частях индикаторных видов растений и с учетом имеющихся в литературе сведений о минимальной и максимальной урожайности зеленой биомассы травянистых растений, а именно, от 600 до 1000 центнеров с га при содержании воды 79% [23].The purpose of the experiment is to establish the potential metal-accumulating ability of indicator plant species naturally growing in contaminated areas. The experiment consisted in calculating the accumulation of heavy metals in the aerial parts of plants, expressed in kg per 1 sq km of contaminated territory, using the studied territory as an example, based on experimentally established metal contents in the aerial parts of indicator plant species and taking into account the minimum and maximum yields available in the literature green biomass of herbaceous plants, namely, from 600 to 1000 centners per ha with a water content of 79% [23].
Как показали результаты апробации, при установленном уровне загрязненности почв тяжелыми металлами растения клевера при максимальном урожае зеленой биомассы 1000 ц/га могут извлечь и аккумулировать в надземной части в сумме до 1509,4 кг металлов, растения мать-и-мачехи- до 1461,6 кг, а растения одуванчика- до 1291,5 кг металлов с загрязненной территории площадью 1 кв км, что отражено в Таблице 2, в которой показано, что при исследованных уровнях загрязненности почв наиболее высокие показатели потенциальной биоаккумуляции металлов в надземных частях индикаторных видов растений установлены в отношении Mn, Zn, Cu, Cr.As the results of testing showed, at a specified level of soil contamination with heavy metals, clover plants with a maximum yield of green biomass of 1000 kg / ha can extract and accumulate in the aboveground part in the amount of up to 1509.4 kg of metals, coltsfoot plants - up to 1461.6 kg, and dandelion plants - up to 1291.5 kg of metals from a contaminated area of 1 sq km, which is shown in Table 2, which shows that with the studied soil pollution levels the highest potential bioaccumulation of metals in the aboveground parts indicator plant species have been identified for Mn, Zn, Cu, Cr.
Как показали многочисленные примеры апробации, результаты экспериментов подтверждают указанный технический результат увеличения как количества тяжелых металлов, извлекаемых из загрязненных почв, так и их состава при высеве на них присущих данной местности дикорастущих видов растений, типичных для данного локального региона. Таким образом, растения, естественно произрастающие и доминирующие на почвах, загрязненных тяжелыми металлами, обладают высоким потенциалом для их использования в целях фиторемедиационной очистки этих почв от загрязняющих металлов. Выбор растений для дальнейшего высева должен определяться на основании установления показателей аккумуляции тяжелых металлов в надземных частях растений и коэффициентов их переноса в системе «почва-корни-надземная часть растений» по максимальным значениям этих показателей.As numerous examples of testing have shown, the experimental results confirm the indicated technical result of increasing both the amount of heavy metals extracted from contaminated soils and their composition when seeding wild plant species typical of a given local region inherent in a given area. Thus, plants naturally growing and dominating in soils contaminated with heavy metals have a high potential for their use for phytoremediation cleaning of these soils from polluting metals. The choice of plants for further sowing should be determined on the basis of establishing indicators of the accumulation of heavy metals in the aerial parts of plants and their transfer coefficients in the system “soil-roots-aerial parts of plants” according to the maximum values of these indicators.
Источники информацииInformation sources
1. Гришина А.В., Иванова В.Ф. Транслокация тяжелых металлов и приемы детоксикации почв (грунтов) // Агрохимический вестник. 1997. №3. С. 36-41.1. Grishina A.V., Ivanova V.F. Translocation of heavy metals and methods of detoxification of soils (soils) // Agrochemical Bulletin. 1997. No3. S. 36-41.
2. Кирейчева Л.В., Глазунова И.В. Методы детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами // Почвоведение. 1995. №7. С. 892-896.2. Kireicheva L.V., Glazunova I.V. Methods of detoxification of soils contaminated with heavy metals // Soil Science. 1995. No. 7. S. 892-896.
3. Орлов Д.С., Василевская В.Д. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв // Почвоведение. 1992. №6. С. 36-38.3. Orlov D.S., Vasilevskaya V.D. Soil-ecological monitoring and soil protection // Soil Science. 1992. No. 6. S. 36-38.
4. Кандыба Е.В., Фатеева A.M. Биологические препараты и почвенное плодородие // Агрохимический вестник. 1997. №2. С. 7-9.4. Kandyba E.V., Fateeva A.M. Biological preparations and soil fertility // Agrochemical Bulletin. 1997. No2. S. 7-9.
5. Цицишвили Г.В. Исследование природных цеолитов // Адсорбенты, их получение, свойства и применение. 1985. Л.: Наука. С. 121-125.5. Tsitsishvili G.V. The study of natural zeolites // Adsorbents, their preparation, properties and application. 1985. L .: Science. S. 121-125.
6. Графская Г.А., Величко В.А. Эффективность мелиорантов на загрязненных тяжелыми металлами почвах // Химия в сельском хозяйстве. 1998. №1. С. 37-38.6. Grafskaya G.A., Velichko V.A. Efficiency of ameliorants on soils contaminated with heavy metals // Chemistry in Agriculture. 1998. No. 1. S. 37-38.
7. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. 1987. Л.: Химия. 141 с.7. Alekseev Yu.V. Heavy metals in soils and plants. 1987. L .: Chemistry. 141 p.
8. Salt D.E., Blaylock М., Kumar P.B.A.N., Dushenkov V., Ensley B.D., Chet L., Raskin I. Phytoremediation: A novel strategy for the removal of toxic metals from the environment using plants// Biotechnology. 1995. V. 13, N 2. P. 468-474.8. Salt D.E., Blaylock M., Kumar P. B. A. A., Dushenkov V., Ensley B. D., Chet L., Raskin I. Phytoremediation: A novel strategy for the removal of toxic metals from the environment using plants // Biotechnology. 1995. V. 13,
9. Pilon-Smits E. Phytoremediation// Annu. Rev. Plant Biol. 2005. V.56. P. 15-39.9. Pilon-Smits E. Phytoremediation // Annu. Rev. Plant Biol. 2005. V. 56. P. 15-39.
10. Буравцев, Крылова, 2005. Современные технологические схемы фиторемедиации загрязненных почв //Сельскохозяйственная биология. 2005. N. 5. С. 67-74.10. Buravtsev, Krylova, 2005. Modern technological schemes of phytoremediation of contaminated soils // Agricultural Biology. 2005.N. 5.P. 67-74.
11. Галиулин Р.В., Галиулин Р.А. Особенности фитоэкстракции тяжелых металлов из загрязненных почв // Агрохимия. 2010. N 11. С. 81-85.11. Galiulin R.V., Galiulin R.A. Features of phytoextraction of heavy metals from contaminated soils // Agrochemistry. 2010. N 11.P. 81-85.
12. Патент US 7049492 B1 «Thlaspi caerulescens subspecies for cadmium and zinc recovery)). Авторы- Yin-Ming Li, Rufus L. Chaney, Roger D. Reeves, J. Scott Angle, Alan J.M. Baker.12. US patent 7049492 B1 "Thlaspi caerulescens subspecies for cadmium and zinc recovery)). Authors: Yin-Ming Li, Rufus L. Chaney, Roger D. Reeves, J. Scott Angle, Alan J.M. Baker.
13. Патент US 5711784 «Method for phytomining of nickel, cobalt and other metals from soil». Авторы - Rufus L. Chaney, Jay Scott Angle, Alan J.M. Baker, Yin-Ming Li.13. Patent US 5711784 "Method for phytomining of nickel, cobalt and other metals from soil". Authors - Rufus L. Chaney, Jay Scott Angle, Alan J.M. Baker, Yin-Ming Li.
14. Патент CN 104174638 «Method for treating antimony, arsenic, lead and zinc-polluted soil or water body by using hyperaccumulator Arthraxon hispidus». Авторы - Yuan Yi Ning; Lu Ming.14. Patent CN 104174638 "Method for treating antimony, arsenic, lead and zinc-polluted soil or water body by using hyperaccumulator Arthraxon hispidus." Authors - Yuan Yi Ning; Lu Ming.
15. Патент UA 76416 «Фiтopeмeдiaцiйний cnociб очищения грунтiв вiд важких металiв». Авторы - Корж О.П., Савченко И.Г., Гура Н.О.15. Patent UA 76416 "Pharmaceutical method for cleansing the soil of important metals." Authors - Korzh O.P., Savchenko I.G., Gura N.O.
16. Патент RU 2365078 С1 «Способ очистки почв от тяжелых металлов». Автор-Постников Д.А.16. Patent RU 2365078 C1 "Method for the purification of soils from heavy metals." Author-Postnikov D.A.
17. Патент CN 103480625 «Method for restoring Cd-polychlorinated dibenzofurans polluted soil by utilizing French marigold)). Авторы - Zhang Xingli, Zhou Qixing, Shi Honglei, Gao Yuanyuan/.17. Patent CN 103480625 "Method for restoring Cd-polychlorinated dibenzofurans polluted soil by utilizing French marigold)). Authors - Zhang Xingli, Zhou Qixing, Shi Honglei, Gao Yuanyuan /.
18. Патент CN 103191915 «Method for remediating soil polluted with cadmium-polychlorinated biphenyl compounds)). Авторы - Lin Maohong, Zhou Qixing, Su Hui, Zhou Ruiren, Gao Yuanyuan.18. Patent CN 103191915 "Method for remediating soil polluted with cadmium-polychlorinated biphenyl compounds)). Authors - Lin Maohong, Zhou Qixing, Su Hui, Zhou Ruiren, Gao Yuanyuan.
19. Патент CN 102886377 «New application of French marigold, Balsamine and Nephrolepis auriculata on repairing contaminated soil». Автор - Jing Yande.19. Patent CN 102886377 "New application of French marigold, Balsamine and Nephrolepis auriculata on repairing contaminated soil." Posted by Jing Yande.
20. Патент CN 101768603 «Cultivating method of transgenic petunia capable of removing environmental pollutants efficiently)). Авторы - Hu Jiangqin, Pang Jiliang, Wang Lilin, Xiang Taihe, Zhang Daoxiang.20. Patent CN 101768603 "Cultivating method of transgenic petunia capable of removing environmental pollutants efficiently)). Authors - Hu Jiangqin, Pang Jiliang, Wang Lilin, Xiang Taihe, Zhang Daoxiang.
21. Патент US 6576816 «Heavy metal phytoremediation». Авторы - Terry Norman, Pilon-Smits Elizabeth, Zhu Yong Liang.21. Patent US 6576816 "Heavy metal phytoremediation". Authors - Terry Norman, Pilon-Smits Elizabeth, Zhu Yong Liang.
22. Патент RU 2231944 C2 «Способ биологической очистки почв». Авторы - Лукаткин А.С., Башмаков Д.И.22. Patent RU 2231944 C2 "Method for biological treatment of soils." Authors - Lukatkin A.S., Bashmakov D.I.
23. Патент RU 2229203 «Фиторемедиационный способ очистки почв от тяжелых металлов». Авторы - Ревин В.В., Самкаева Л.Т., Кудряшова В.И. (прототип).23. Patent RU 2229203 “Phytoremediation method for cleaning soils from heavy metals”. Authors - Revin V.V., Samkaeva L.T., Kudryashova V.I. (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017137084A RU2665073C1 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Phytoremediation method for cleaning heavy metal contaminated soils |
| EA201700581A EA201700581A3 (en) | 2017-10-20 | 2017-12-21 | PHOTOREMEDIATION METHOD OF CLEANING SOILS POLLUTED BY HEAVY METALS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017137084A RU2665073C1 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Phytoremediation method for cleaning heavy metal contaminated soils |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665073C1 true RU2665073C1 (en) | 2018-08-28 |
Family
ID=63459671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017137084A RU2665073C1 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Phytoremediation method for cleaning heavy metal contaminated soils |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA201700581A3 (en) |
| RU (1) | RU2665073C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109618591A (en) * | 2019-02-28 | 2019-04-16 | 袁彩霞 | Ridge slope type soil improvement method |
| RU2728600C1 (en) * | 2020-03-11 | 2020-07-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова" (ФГБОУ ВО СОГУ им. К.Л. Хетагурова) | Method for automotive roads phytoremediation |
| CN113228870A (en) * | 2021-04-28 | 2021-08-10 | 广东工业大学 | Tree species screening method for composite heavy metal pollution remediation |
| CN117110545A (en) * | 2023-08-25 | 2023-11-24 | 云南大学 | Method for field evaluation of restoration capability of abandoned land native plants in metal mining area and application |
| CN117172988A (en) * | 2023-11-02 | 2023-12-05 | 北京建工环境修复股份有限公司 | Microorganism repair scheme generation method and system based on big data analysis |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6719822B1 (en) * | 2000-09-07 | 2004-04-13 | Stadt Wien | Process for decontamination |
| CN102246642A (en) * | 2011-04-11 | 2011-11-23 | 黄石理工学院 | Method for screening heavy metal hyperaccumulator by using mining wasteland |
| UA76416U (en) * | 2012-04-18 | 2013-01-10 | Государственное Высшее Учебное Заведение "Запорожский Национальный Университет" Министерства Образования И Науки, Молодежи И Спорта Украины | Phytoremediation method for cleaning soils of heavy metals |
-
2017
- 2017-10-20 RU RU2017137084A patent/RU2665073C1/en active
- 2017-12-21 EA EA201700581A patent/EA201700581A3/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6719822B1 (en) * | 2000-09-07 | 2004-04-13 | Stadt Wien | Process for decontamination |
| CN102246642A (en) * | 2011-04-11 | 2011-11-23 | 黄石理工学院 | Method for screening heavy metal hyperaccumulator by using mining wasteland |
| UA76416U (en) * | 2012-04-18 | 2013-01-10 | Государственное Высшее Учебное Заведение "Запорожский Национальный Университет" Министерства Образования И Науки, Молодежи И Спорта Украины | Phytoremediation method for cleaning soils of heavy metals |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109618591A (en) * | 2019-02-28 | 2019-04-16 | 袁彩霞 | Ridge slope type soil improvement method |
| CN109618591B (en) * | 2019-02-28 | 2022-05-13 | 上海埂晟新材料有限公司 | Ridge slope type soil improvement method |
| RU2728600C1 (en) * | 2020-03-11 | 2020-07-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова" (ФГБОУ ВО СОГУ им. К.Л. Хетагурова) | Method for automotive roads phytoremediation |
| CN113228870A (en) * | 2021-04-28 | 2021-08-10 | 广东工业大学 | Tree species screening method for composite heavy metal pollution remediation |
| CN117110545A (en) * | 2023-08-25 | 2023-11-24 | 云南大学 | Method for field evaluation of restoration capability of abandoned land native plants in metal mining area and application |
| CN117110545B (en) * | 2023-08-25 | 2024-04-30 | 云南大学 | Method for field evaluation of restoration capability of abandoned land native plants in metal mining area and application |
| CN117172988A (en) * | 2023-11-02 | 2023-12-05 | 北京建工环境修复股份有限公司 | Microorganism repair scheme generation method and system based on big data analysis |
| CN117172988B (en) * | 2023-11-02 | 2024-01-12 | 北京建工环境修复股份有限公司 | Microorganism repair scheme generation method and system based on big data analysis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201700581A2 (en) | 2019-04-30 |
| EA201700581A3 (en) | 2019-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2665073C1 (en) | Phytoremediation method for cleaning heavy metal contaminated soils | |
| Vwioko et al. | Metal concentration in plant tissues of Ricinus communis L.(castor oil) grown in soil contaminated with spent lubricating oil | |
| Lomaglio et al. | Cd, Pb, and Zn mobility and (bio) availability in contaminated soils from a former smelting site amended with biochar | |
| Li et al. | Effect of soil chloride level on cadmium concentration in sunflower kernels | |
| Bolan et al. | Sorption–bioavailability nexus of arsenic and cadmium in variable-charge soils | |
| Chatterjee et al. | A study on the phytoaccumulation of waste elements in wetland plants of a Ramsar site in India | |
| Marmiroli et al. | Evidence of the involvement of plant ligno-cellulosic structure in the sequestration of Pb: an X-ray spectroscopy-based analysis | |
| Duressa et al. | Determination of levels of As, Cd, Cr, Hg and Pb in soils and some vegetables taken from river mojo water irrigated farmland at Koka Village, Oromia State, East Ethiopia | |
| Salim et al. | Effects of root and foliar treatments with lead, cadmium, and copper on the uptake distribution and growth of radish plants | |
| Tanee et al. | Heavy metal contents in plants and soils in abandoned solid waste dumpsites in Port Harcourt, Nigeria | |
| Ramanjaneyulu et al. | Phytoremediation: an overview | |
| Nawrot et al. | Heavy metal accumulation and distribution in Phragmites australis seedlings tissues originating from natural and urban catchment | |
| Oseni et al. | Phytoremediation potential of Chromolaena odorata (L.) king and robinson (Asteraceae) and Sida acuta Burm. f.(Malvaceae) grown in lead-polluted soils | |
| Deepa et al. | Copper availability and accumulation by Portulaca oleracea Linn. stem cutting | |
| Alrawiq et al. | Accumulation and translocation of heavy metals in paddy plant selected from recycled and non-recycle water area of MADA Kedah, Malaysia | |
| Gaultier et al. | Sorption-desorption of 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid by wetland sediments | |
| Neugschwandtner et al. | Monitoring of mobilization and uptake of nutrients in response to EDTA additions to a contaminated agricultural soil. | |
| Bashmakov et al. | Temperate weeds in Russia: sentinels for monitoring trace element pollution and possible application in phytoremediation | |
| Okereafor et al. | Assessing the effectiveness of Hyparrhenia hirta in the rehabilitation of the ecosystem of a gold mine dump | |
| Otaru et al. | Study on the effectiveness of phytoremediation in the removal of heavy metals from soil using corn | |
| Yitagesu | Heavy Metal Pollutions in Soil: Sources, Speciation and Remediations; Review | |
| Iya et al. | Phytoremediation of heavy metals from landfill soil using Polyscias fruticosa | |
| Imhagbe | BIOACCUMULATION OF HEAVY METALS BY VERNONIA AMYGDALINA IN A WASTE ENGINE OIL CONTAMINATED SOIL | |
| Özçelik et al. | Seasonal variations of some heavy metals in common reed (Phragmites australis (Cav.) Trin. Ex. Steudel) and narrow-leaved cattail (Typha angustifolia L.) in Eğirdir Lake (Turkey) and the possibility of using for phytoremediation of these macrophytes | |
| Awokunmi | The potential of Abelmoschus esculentus in EDTA-assisted phytoextraction of heavy metals from soil of Bashiri dumpsite, Ado Ekiti, Nigeria |