Способ фитоконсервации отвалов токсичных отходов предприятий горно-металлургического комплекса

(51) 09 1/10 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ включающий их землевание с одновременным высевом семян, в котором используют биопрепарат с условным названием Биос-Фито ТМ, состоящий из предварительно гранулированной смеси семян 14 токсикотолерантных видов растений - катрана восточного (..), василька растопыренного ( ), подорожника ланцетолистного (.),подмаренника настоящего.), пырея волосоносного.),костра кровельного биогенных элементов и почвогрунта, гранулы которого внедряют в токсичный субстрат при расходе 2,5-3,0 кг/м 2. Виды токсикотолерантных растений,используемые в составе биопрепарата, являются многолетними, что исключает необходимость дополнительных затрат по их уходу в последующие годы жизни травостоя. При этом проективное покрытие консервируемой поверхности растительной массой на второй год жизни травостоя составляет 100,0.(72) Бишимбаев Валихан Козыкеевич Исаева Акмарал Умирбековна Ешибаев Арыстанбек Аширбаевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ФИТОКОНСЕРВАЦИИ ОТВАЛОВ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ГОРНОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА(57) Изобретение относится к способам фитоконсервации пылящих поверхностей отвалов токсичных отходов предприятий горнометаллургического комплекса с применением биологических препаратов и может быть наиболее эффективно использовано в аридных условиях климата. Предложен способ фитоконсервации пылящих поверхностей отвалов токсичных отходов предприятий горно-металлургического комплекса, 27545 Изобретение относится к способам фитоконсервации пылящих поверхностей отвалов токсичных отходов предприятий горнометаллургического комплекса с использованием биологических препаратов и может быть наиболее эффективно использовано в аридных условиях климата. Известен способ очистки почв от тяжелых металлов, включающий выращивание культурных растений - аккумуляторов токсических веществ,сбор частей растений, в которых накоплен тяжелый металл. Дополнительно выращивают растения,выделяющие в почву подкисляющие вещества, а через электроды, размещенные в прикорневой зоне растений- аккумуляторов или подсоединенные к самим растениям-аккумуляторам,подают положительный и/или отрицательный потенциал от 1 до 1000 В (Патент РФ 2311973, МПК В 09 С 1/10,опубл. 10.12.2007). Основным недостатком известного способа является трудоемкость и дороговизна проводимых мероприятий. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ рекультивации отвалов угольной промышленности и ТЭЦ путем землевания их поверхности слоем почвы от 5 до 20 см с одновременным высевом семян различных культур(Статья Сено с отвалов. Журнал Сельское хозяйство Киргизии. - 1989. - 1. - с.26). Недостатком известного способа является трудоемкость проводимых мероприятий,в частности, транспортировка земли. Кроме того, в этом способе используются растения,не обладающие токсикотолерантными свойствами. Задача изобретения - разработка способа фитоконсервации токсичных отходов предприятий горно-металлургического комплекса с использованием эффективного биопрепарата для полной консервации пылящих поверхностей отвалов токсичных отходов, золоотвалов и хвостов производства. Технический результат, который может быть достигнут при использовании предлагаемого изобретения, заключается в надежной консервации пылящих поверхностей отвалов токсичных отходов растительной биомассой в аридных условиях климата. Поставленная задача решается тем, что в способе фитоконсервации пылящих поверхностей отвалов токсичных отходов производства, золоотвалов и хвостов,включающем их землевание с одновременным высевом семян,согласно изобретению, используют биопрепарат, состоящий из предварительно гранулированной смеси семян 14 токсикотолерантных видов растений - катрана восточного (.), василька растопыренного ( ), подорожника ланцетолистного (.), латука татарского), гармалы обыкновенной ( ), верблюжьей колючки), костра кровельного.) в количестве 3,0-7,0 масс.,биогенных элементов - фосфора, калия и азота в количестве 2,0-3,0 масс., почвогрунта в количестве 90,0-95,0 масс., гранулы вносят в токсичный субстрат из расчета 2,5-3,0 кг/м 2. Биопрепарату вышеуказанного состава присвоено условное название Биос-Фито ТМ. Используемые в данном изобретении виды растений являются устойчивыми к высоким концентрациям ионов тяжелых металлов (до 4000 мг/кг ионов 2, 2, 2, 2) в субстрате и способными к нормальному росту, развитию и семенному воспроизводству в условиях высокотоксичного фона, что позволяет им образовать на поверхности консервируемого субстрата густую растительную массу. Всхожесть используемых в биопрепарате семян фитоконсервантов должна быть не менее 82,0-85,0. Биогенные элементы в составе препарата предназначены для обеспечения всходов токсикотолерантных видов растений питанием в начальных фазах их роста и развития. В качестве источника фосфора, калия и азота используется комплексное удобрение Азофоска с содержанием- 11,3-12,2 Р - 10,0-11,2 К - 10,0-12,3. В качестве почвогрунта для приготовления биопрепарата Биос-Фито ТМ используется типичный или светлый серозем, предварительно просеянный на сите размером 2,0-2,5 мм. Способ осуществляют следующим образом. Биопрепарат,используемый в данном изобретении,готовят на специальной технологической линии с тарелочным гранулятором и в расчете на один килограмм имеет следующий состав почвогрунт - 900,0- 950,0 г биогенные элементы - 20,0-30,0 г семена токсикотолерантных видов растений - 30,0-70,0 г. Готовый к транспортировке и использованию биопрепарат должен иметь влажность не выше 13,0-14,0 и храниться при температуре не выше 14,0-16,0 С. Гранулы готового к использованию биопрепарата должны иметь диаметр 2,0-5,0 см. Отвалы токсичных отходов, золоотвалов и хвостов производства разравнивают в форме усеченного конуса высотой 8,0-12,0 метров. Основание подготовленных к фитоконсервации отвалов до высоты 3 метров покрывают слоем земли толщиной 8,0-10,0 см, в которую осуществляют прямой посев семян фитоконсервантов. Для поверхности более высоких ярусов применяют биопрепарат Биос-Фито ТМ из расчета 2,5-3,0 кг/м 2. Глубина заделки гранул биопрепарата 5,0-8,0 см. Самым благоприятным периодом для проведения фитоконсервации отвалов в условиях Южного региона Казахстана является конец августа и начало сентября. При этом эффективно используется осенняя влага для прорастания семян фитоконсервантов и начальных фаз роста и развития всходов, что дает им возможность хорошо перенести зимние неблагоприятные погодные условия и обеспечить высокое проективное покрытие консервируемой поверхности растительной биомассой в следующий год жизни травостоя. Примеры конкретного выполнения Способ фитоконсервации отвалов токсичных отходов с применением биопрепарата Биос-Фито ТМ апробирован на модельных опытах,проведенных в лаборатории Научноисследовательского института проблем биологии и биотехнологии(НИИ ПБиБТ) ЮжноКазахстанского государственного университета им.М.Ауезова,с использованием субстрата токсичных отходов АО Южполиметалл (ЮПМ), и полупроизводственных опытах, проведенных на отвалах отходов АО ЮПМ. Пример 1. Испытание способа фитоконсервации с применением биопрепарата Биос-Фито ТМ в модельных опытах проводилось в лабораторных условиях с использованием образцов токсичных отвалов АО ЮПМ, весом 50 кг. Повторность опыта четырехкратная. Биопрепарат внедрялся в токсичный субстрат на глубину 5,0-8,0 см с последующим поливом. В первый год жизни растений-фитоконсервантов проективное покрытие поверхности отходов растительной массой за 65 суток эксперимента составило 77,4 - 78,5, а на второй год жизни травостоя 88,4- 89,8. Пример 2. Полупроизводственные опыты проводились на отделенных от основной массы отвалов кучах токсичных отходов АО ЮПМ,водная вытяжка которых содержит Р 2 - 5500,0 мг/кг С 2 - 4700 мг/кг 2 -2 3350 мг/кг 15,8 мг/кг. Высота опытного отвала 1,5 м, ширина 2,5 м. Биопрепарат Биос-Фито ТМ внесли на поверхность токсичных отходов в сентябре первого года. В декабре месяце этого же года проективное покрытие поверхности отвала растительной массой молодых всходов составило 54,3. В следующем году жизни травостоя этот показатель составил 90,092,0, как показано на фиг.1. Фиг.1 - Эффективность биопрепарата БиосФито ТМ при консервации поверхности токсичных отходов полиметаллического производства Особенность способа фитоконсервации пылящих поверхностей отвалов токсичных отходов состоит в использовании биопрепарата с условным названием Биос-Фито ТМ, который применим в условиях аридного климата и экономически эффективен. Виды токсикотолерантных растений, используемые в составе биопрепарата, являются многолетними,что исключает необходимость дополнительных затрат по их уходу в последующие годы жизни травостоя. При этом проективное покрытие поверхности отвалов по сравнению с прототипом повышается на 30,4. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ фитоконсервации пылящих поверхностей отвалов токсичных отходов производства, золоотвалов и хвостов, включающий их землевание с одновременным высевом семян,отличающийся тем, что используют биопрепарат Биос-Фито ГМ, состоящий из предварительно гранулированной смеси семян 14 токсикотолерантных видов растений -катрана восточного (.), василька растопыренного ( ). подорожника ланцетолистного (.),подмаренника настоящего (.), пырея волосоносного.),костра кровельного (.) в количестве 3,07,0 масс биогенных элементов - фосфора, калия и азота в количестве 2,0-3,0 масс., почвогрунта в количестве 90,0-95,0 масс., гранулы вносят в токсичный субстрат из расчета 2,5-3,0 кг/м.