Химический состав почвы

Муниципальная научно-практическая конференция школьников

«Первые шаги в науку»

Направление: Химия

Название работы: Домашний сорбент

Автор работы: Шанаева Гиляна

Место выполнения работы: г. Городовиковск,

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Городовиковская многопрофильная гимназия им Б.Б Городовикова»

Руководитель: Санджиев Н.С., учитель химии (лауреат ПНП «Образование»)

Г

 

1. Шанаева Гиляна Алексеевна

2. «Разработка способа очистки бензинового загрязнения почв органическими сорбционными материалами»

3. «Разработка состава органического сорбента для рекультивации бензозагрязненных почв»

4. Цель работы - улучшение свойств бензозагрязненных почв при рекультивации органическими сорбционными материалами совместно с минеральными удобрениями, и улучшение биологических параметров растений произрастающих на рекультивированных почвах.

5. Объектом исследования выступают бензозагрязненная почва Городовиковского района.

6. Предмет исследования органический сорбционный материал на основе отходов от употребления семян подсолнуха.

7. Результаты работы – будет разработан способ очистки бензозагрязненных почв, проведен экологический мониторинг бензозаправок Городовиковского района, поставлен модельный опыт для изучения свойств сорбента.

8. Разработанный метод относится к охране окружающей среды, и может быть использовано для рекультивации бензозагрязненных почв и восстановлению плодородия деградированных почв для дальнейшего использования в сельском хозяйстве.

9. Результатом работы является, методика использования органического сорбционного материала для рекультивации бензозагрязненных почв.

Содержание

Введение

Проблема загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами особенно такими как бензин, дизельное топливо, керосин в настоящее время является весьма актуальной. Нарушение техники безопасности, безответственность и аварийные ситуации при добыче и транспортировке нефтепродуктов приводят к ее попаданию в окружающую среду. Попав в почву нефтепродукты, дают колоссальную нагрузку на среду, вызывая быструю ответную реакцию. При оценке последствий такого загрязнения не всегда можно однозначно судить о возможности возврата экосистемы к ее устойчивому состоянию.

Среди современных способов очистки почв от загрязнений нефтепродуктами большую популярность получили сорбенты на основе отходов сельского хозяйства вследствие их дешевизны и безопасности для среды. Известно применение сорбентов для очистки почв получаемых из растительного сырья на основе шелухи овса и риса, древесной щепы и опилок.

Известен способ применения отходов переработки шерсти как сорбента нефтепродуктов. В данной работе в качестве сорбентов нефти и нефтепродуктов были исследованы отходы переработки семян подсолнуха(шелуха). Сорбенты применялись для очистки нефтепродуктов с поверхности воды. Сорбенты (от лат. sorbens — поглощающий) — твердые тела или жидкости, избирательно поглощающие (сорбирующие) из окружающей среды газы, пары или растворённые вещества.

Целью нашего способа является применение органических сорбционных материалов на основе отходов семян подсолнечника для улучшения состояния бензозагрязненных почв. Цель достигается путем решения следующих задач: постановка модельного опыта с использованием сорбента для улучшения свойств бензозагрязненных почв; проведение химико-физических анализов рекультивированных и загрязненных образцов для оценки качества сорбента.

В своей работе в качестве сорбционных материалов мы используем отходы от семян подсолнечника(лузга) вследствие высокой сорбционной емкости, дешевизны и доступности для республики.

2. Основная часть

Для изучения свойств сорбционных материалов был проведен модельный опыт. Опыт проводился в лаборатории кабинета химии, МКОУ «Городовиковская многопрофильная гимназия им Б.Б Городовиокова». В качестве среды проведения опыта была взята почва, которая характеризуется невысоким накоплением гумуса (до 20% из пришкольного участка) первый образец латка загрязняли товарным бензином марки аи-92, второй образец был с сорбентом ну а третий, служил в качестве контрольной группы. Сущность опыта заключается что на делянке размером 60 см^2, прокапывают три ряда длиной 50 см, глубиной 0,5-1 см и загрязняют каждую борозду бензином. Загрязнение производилось товарным бензином марки АИ-92. Бензи́н АИ-92 — горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 33 до 205 °C (в зависимости от примесей). Плотность около 0,71 г/см³. Теплотворная способность примерно 10 200 ккал/кг (46 МДж/кг, 32,7 МДж/литр). Температура замерзания −72 °C в случае использования специальных присадок. Бензины используются в качестве моторного топлива и сырья в промышленном органическом синтезе. Очень часто используется в быту для проведения различных работ.

На бензозагрязненном участке были заложены опытные делянки площадью 120 см². Делянки подвергнуты рекультивации с внесением сорбентов для ускорения разложения бензина в почве.

В качестве сорбентов использовали семенную кожуру подсолнуха, сухую в количестве 80г в каждую борозду в латке №2.

Применение органических сорбционных материалов, для очистки бензинового загрязнения, включает на первом этапе внесение отходов семенной кожуры, в бензозагрязненную почву, далее внесенный сорбент и почву в образце №2 перемешивают с бензозагрязненной почвой и инкубируют на 24 часа.

Применение сорбентов комплексно обусловлено тем, что лузга семян подсолнечника ввиду волокнистой природы имеет большую сорбционную поверхность для поглощения алканов.

Для общей характеристики почв проводились следующие анализы:

Взяли столовую ложку почвы с участка, добавили ее в стакан с чистой водой, размешали и оставили на несколько часов. В результате чего вода осталась чистой, а земля осела на дно. Грунт известковый воду сделал бы мутноватой, придав ей серый оттенок. От торфяного образца на поверхности воды будут плавать фрагменты. Глина и ил воду сделают мутной, осадка будет мало в нашем случае почва оказалась суглинистая.

Механический состав почвы практически был определен, скатыванием влажной почвы между ладонями:

- если при скатывании почва приобретает форму палочки или колбаски, которая при свертывании в кольцо не растрескивается, значит почва глинистая;

- если на сгибе образуются трещины или образец ломается — почва суглинистая;

- из супесчаных и песчаных почв скатать палочку и сделать кольцо невозможно.

Лучшими почвами для выращивания садовых и огородных растений являются суглинистые и супесчаные. Они достаточно влагоемки и воздухоемки, плодородие их может быть улучшено систематическим внесением органических и минеральных удобрений.

Почвы песчаные и глинистые без предварительного окультуривания не могут обеспечить высокий урожай садово-огородных растений.

Химический состав почвы

Химический состав почвы был определен следующим образом:

— полили комок земли уксусом, почва не зашипела(значите не щелочная);

— с вертикальных стенок ямки, глубиной и шириной на штык лопаты, срезали по всей глубине тонкий слои земли и хорошо перемешали; увлажнили дождевой или дистиллированной водой и обмакнули в пробу лакмусовую бумагу. Бумага изменила цвет на зелено-голубой — близко к нейтральной. Необходимо учесть, что на участке может быть не один тип почвы (что более вероятно при большой площади, но не исключается и на маленьком участке).

Для большинства садовых и огородных культур оптимальные значения рН 5,5—6,5, т.е. почва должна быть от слабокислой до почти нейтральной.