Способ очистки окружающей среды от радиоактивных загрязнений

госудагстввнньтй ПАТЕНТНЫЙ комитет гвспувлшш БЕЛАРУСЬ(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОКРУЖАЕОЩЕЙ СРЕДЫ ОТ РАДИОАКТИВНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИИ(73) Патентообладатель Фнльченков Геннадий Николаевич, Ролевич Игорь ВикторовичСпособ очистки окружающей среды от радиоактивных загрязнений, включающий сбор органики, концентрирование радионуклидов и их захоронение, отличающийся тем, что собранную с загрязненной территории органику, в том числе и вторичную, например фекалии Животных, компостируют, полученный компост используют в качестве питательного субстрата для дождевых червей, после чего червей отделяют от субстрата, а концентрирование радионуклидов производят путем сушки червей или экстракции из них радионуклидов.Изобретение относится к радиоэкологии, в частности для очистки почвы, растений, сельскохозяйственньтх и прошпцленньш отходов (солома, листья, опилки, навоз, фекалии, ил и т.д) от радионуклидов и тяжелых металлов на загрязненной вследствие аварии на ЧАЭС территории.Известен способ очистки окружающей среды от радиоактивных загрязнений, включающий сбор органики, концентрирование радионуклидов и их захоронение 1.Задачей изобретения является создание способа очистки окружающей среды от радионуклидов с улучшенной технологией процесса, обеспечивающего повышение экологической безопасности окружающей среды.в результатс-ьрешения данной задачи достигается новый технический результат, заключающийся в повышении эффективности и технологичности процесса за счет выделения и накопления радионуклидов из органики в биомассе дождевых червей, сконцентрировав при этом радионуклиды в минимальном, экологически целесообразном для захоронения объеме в виде сухих червей или экстракта из червей, а также утилизировав отходы растениеводства и животноводства в высокоэффективное органическое удобрение.Поставленная задача решается тем, что в способе очистки окружающей среды от радиоактивных загрязнений, включающем сбор органики, концентрирование радионуклидов 11 их захоронение, собранную с загрязненной территории органику, в том чище вторичную, напримерВУ 1627 С 1 фекалии экивотньос, компостируют, полученный компост используют в качестве питательного субстрата ШЪЯ дождевых червей, после чего червей отделяют от субстрата, а концентрирование радионуклидов Производят путем сушки червей или экстракции из них радионуклидовдождевые черви крупные беспозвоночные почвенные Животные - сапрофаги, питающиеся растительными остатками. Они пропускают через свой кишечник большую массу отмерших растительных тканей и перемешивают ее с минеральной массой почвьр Они также перерабатывают компост, превращая его в сыпучий, рыхлый, состоящий почти исключительно из гранулированных экскрементов материал, представляющий собой водопрочные, водоемкне,гидрофильные структуры (глинисто-гумусовый комплекс). При переработке 1 тонны органики доэкдевые черви нарабатывают около 600 кг биогумуса и около 100 кг собственной биомассы. Этот гумус отличается по химическому составу от обычного (образующегося в почве при участии только микрофлоры) тем, что в кишечнике червей развиваются процессы полимеризации низкомолекулярных продуктов распада органических веществ и формируются молекулы гуминовых кислот, которые образуют прочные комплексные соединения с минеральными компонентами. дождевые черви обладают способностью накапливать радионуклиды и тяжелые металлы из субстрата.Компостирование собранных с загрязненной радионуклидами или тяжелыми металлами территории растений или вторичной органики, например фекалий экивотньтх, питающихся растениями с загрязненной территории, или их смеси, использование полученного компоста в качестве питательного субстрата для дождевых червей позволяет перевести из почвы через растения и вторичную органику и накопить радионуклиды и тяжелые металлы в биомассе дождевых червей. Из компоста в биомассу червей переходит до 30 радионуклидов. Отделение дождевых Червей от переработанного ИМИ гумуссодержашего субстрата, ПОСЛВДУЮЩВС ИХ ВЬЮУщивание или экстракция из них радионуклидов или тяжелых металлов позволяет сконцентри ровать последние в минимальном, экономически Целесообразном для захоронения объеме. После усушки биомасса дождевых червей составляет лишь 68 вес. от первоначальной.Таким образом, предложенный наша, основанный на вермидезактивации способ, предусматривающий введение в хшзненнучо Цепь поле - животные - человек вермикультуры, позвоПИТ ИЗЪЯТЪ за НЕСКОЛЬКО ЦИКЛОВ ИЗ ПИЩЕВОЙ ЦЕПИ ЗНЗЧИТЕЛЬНО КОЛИЧЕСТВО РШИОНЪГЮТИДОВ И тяъкелых металлов уменьшить загрязнение последними почвы и, как следствие, снизить радиационную нагрузку на конечное звено этой Цепи - человека, прохсиваюшего в условиях средних и малых доз радиации. Вместо цельных растений предложенный способ предполагает использование их частей и отходов соломы, листьев деревьев, опилок в качестве вторичной органики фекалий экивотньос, навоза, торфа, лесной подстилки, ила и т.п. Способ позволит утилизировать загрязненную радионуклидами И тяжелыми металлами вторичную органику, пед реработав ее в гумуссодержащий субстрат - превосходящее в несколько раз по эффективности навоз, органическое удобрение, внесение которого на поля, в свою очередь, за счет связывания гуминовышт кислотами радионуклидов и тяжелых металлов снижает вынос последних из почвы в растения И далее по пищевой цепи.Отсюда следует, что новый технический результат достигается только всей совокупностью признаков.СВЕДЕНИЯ, Подтверждающие возможность осуществления изобретения.Пример 1. Животных (крысы-самцы) помещали в 30 км зону аварии на ЧАЭС и кормили в течение 1,5 мес. зерномвыращенньтм на полях Хойницкого района, Гомельской области с плотностью радионуклидного загрязнения по цезию-137 40 Ки/км наработанный крысиный помет собирали, перемешивали с сухой травой, выращенной там же в Хойницком районе, в соотношении 14, увлажняли до 6 О-70 и компостировали в течении 1,5 мес. при 16-22 С. При этом вследствие жизнедеятельности микроорганизмов, присутствующих в смеси фекалий и травы, происходит частичное разложение растительных остатков (клетчатки) смеси, накопление биомассы микроорганизмов, нейтрализация смеси и превращение последней в компост ЛЕГКОДОСТУПНЬЕЙ для дождевых червей питательный субстрат. Для определения содержания Цезия-137 компост анализировали на многоканальном программируемом анализаторе Ноша ЬВ 4900 (Финляндия). При этом содержание цезия-137 составило 15,5 кБк на 1 кг компоста. Зач тем компост использовали в качестве питательного субстрата для доэкдевых червей заселяли его красным калифорнийским червем из расчета 0,1 кг (около 300 особей) на 1 кг компоста,раскладывали смесь компоста с червями слоем 15-20 см на площадки (металлические листы 1,25 х 2.5 м) и выдерживали при 2 О-25 С в крытом помещении при электрическом освещении. При этом черви преимущественно концентрируются в толще компоста (отрицательный фототаксис) и не стремятся вылезть наружу. По мере усвоения червями растительных остатков, через 2-3 дня на предыдущий слой накладывали следующий 15-20 см слой компоста. При этом ЕЕРВИ 113 ННЖВЛбЖаЩего, уже переработанного ими слоя. поднимались в вышележащий, богатыйпищей слой (хемотаксис). Через 2-3 дня снова наращивали 15-20 см слой компоста и т.д. Таким образом наращивали 15-20 слоев. В процессе жизнедеятельности черви размножались, перерабатывали компост в биогумус, частично аккумулируя при этом радионуклиды и тяжелые металлы из компоста в собственной биомассе.Для отделения червей от наработанного ими гумуссодержащего субстрата вермикультуру выдерживали в течение 5-6 дней в режиме голодания, т.е. без добавления через 2-3 дня очередного слоя компоста. Затем на поверхность компоста слоем 2-3 см накладывали сухой навоз и черви вследствие хемотаксиса через 5-6 часов преимущественно мигрировали из нижележащих слоев в богатый пищей слой навоза, который вместе с червями сгребали и осыпали в емкость с водой. При этом черви опускались на дно емкости, а воду со всплывшим на Поверхность навозом сливали. Содержание цезия 137 в биомассе отделенных таким образом живых червей составило 5,85 кБк на 1 кг биомассы. Концентрирование радионуклидов производили путем сушки червей. Из 100 г биомассы нотных червей после высушивания получено 11,3 г сухих червей. Содержание цезия-137 в биомассе сухих червей составило 66,1 кБк на 1 кг сухой биомассы. Биомассу сухих червей направляли на захоронение. еПример 2. Компостирование смеси травы с пометом ншвотньпс, заселение компоста червями и отделение червей от гумуссодержащего субстрата производили по примеру 1. Концентрирование радионуклидов производили путем выдерживания живых червей в водопроводной воде в течение 12-14-часов для выхода фекалий из них, промывша червей водопроводной водой,последующей их гомогенизации (измельчение). Содержание Цезия-137 в биомассе гомогенизированных червей составило 4,3 кБк на 1 кг биомассы. Затем гомогенизированную биомассу червей погружали в 05 ный водный раствор лимонной кислоты из расчета 300 г гомогенизированной биомассы на 1 л раствора и выдерживали при 3 ОС при перемешивании в течение 3 часов. Массу извлекали из раствора и ополаскивали водопроводной водой. Содержание цезия 137 в обработанной таким образом гомогенизированной биомассе составило 0,05 кБк на 1 кг биомассы, что соответствует снижению радиоактивности более чем в 80 раз. дезактивированную таким образом гомогенизированную биомассу червей используют в качестве кормовой добавки животньтм. Использованные промывные водопроводные воды и раствор лимонной кислоты уваривают и направляют на захоронение. Гумуссодержащий субстрат направляют на поля в качестве органического удобрения.ИСПОЛЬЗОВЗНИЕ ПрВДЛЗГЗВМОГО ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ПОЗВОЛЯЕТ- уменьшить загрязнение почвы радионуклидами- утилизировать загрязненную радионуклидами вторичную органику, превратив ее в высокоэффективное органическое удобрение- снизить поступление радионуклидов из почвы в растения, и, как следствие, снизить радиационную нагрузку населения, проживающего на загрязненной вследствие аварии на ЧАЭС территории.Заказ 8745 Тираж 20 экз. . Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скориньт, 66.