Разработване на технология за фитодобив на никел от серпентинни почви в България
Научноизследователски проект по Програми за Двустранно сътрудничество
БЪЛГАРИЯ - АВСТРИЯ
Базова организация: Аграрен Университет –Пловдив
Ръководител на научния колектив: Проф. д-р Виолина Ангелова Ризова
Партньорска организация от държавата партньор: University of Natural Resources and Life Science, Vienna, Austria (BOKU)
Ръководител на научния колектив от държавата партньор: Dr. Markus Puschenreiter
Резюме на проекта:
Основната цел на проекта е да се проведе системно изследване, което ще ни позволи да обогатим знанията, свързани с разработването на технология за фитодобив на никел върху серпентинни почви в България.
В проекта е оценен ефекта от внасянето на органични мелиоранти (компост, вермикомпост и биологични въглища) върху промяната на мобилността и формите на Ni в серпентинните почви в България, както и усвояването на Ni и растежните характеристики на хиперакумулаторните растения, отглеждани върху серпентинни почви.
Поставената цел беше постигната чрез решаването на следните конкретни задачи:
1) Идентифициране и охарактеризиране на серпентинните почви в България;
2) Оценка на съдържанието на Ni в местни хиперакумулаторни видове и събиране на семена за прилагане технологията на фитодобив и
3) Тестване на потенциала на подбрани местни хиперакумулаторни видове и Odontarrhena muralis (вид, ендемичен за серпентинните почви в Албания) в съдови и в полски експерименти.
Целите на проекта са постигнати чрез тясно сътрудничество между двете партньорски организации (Aграрен университет-Пловдив и Университет по природни ресурси и науки за живота, Виена (BOKU)), чрез интегриране на студенти (бакалаври, магистри) и докторанти в научните изследвания и чрез редовен обмен на студенти и членове на екипите между партньорските организации.
Снимка 1.1. Изглед на местата със серпентинови почви (Казак, Добромирци, Кърджали, Горнослав)
Снимка 1.2. Растения от серпентинните почви от Източни и Централни Родопи
Снимка 1.3. Ni хиперакумулатор O. chalcidica от Източни и Централни Родопи
Снимка 1.4. O. chalcidica от района на Казак във фаза цъфтеж и фаза образуване на семена
Снимка 1.5. Ni хиперакумулатор Noccaea caerulescens от района на Казак и Аврен
Снимка 1.6. Полеви тест за идентифициране на Ni хиперакумулатори, базиран на специфичната цветна реакция на Ni с диметилглиоксим. Тестът е бърз и чувствителен и помага за идентифицирането на множество хиперакумулатори на Ni в световен мащаб
Процедура за получаване на амониев никелов сулфат хексахидрат (Ni(NH4)2(SO4)2×6H2O) чрез хидрометалургичен процес от Ni хиперакумулатор Odontarrhena Chalcidica:
1. Изгаряне на въздушно изсушената биомаса при 550oC за 4 h;
2. Промиване на пепелта с вода в съотношение 1:4 (30 g сурова пепел и 120 ml дейонизирана вода) за 15 минути при разбъркване;
3. Киселинно извличане на промитата пепел с 2 М сярна киселина (съотношение 1:9) при 95oC;
4. Пречистване на обогатената на Ni утайка чрез неутрализиране с 10 % Ca(OH)2 за отстраняване на Fe, последвано от добавяне на 10 % NaF за отстраняване на Mg и концентриране на разтвора чрез изпаряване и намаляване на обема три пъти;
5. Кристализация на амониев никелов сулфат хексахидрат (ANSH). За да се получат кристали на ANSH, се добавя 20 % (NH4)2SO4 и разтвора се нагрява до 60°C. След като се охлади до стайна температура, следва кристализация на ANSH при 0oC в продължение на 6 часа при разбъркване с магнитна бъркалка, за да се получи по-висок добив.
Снимка 7. Получаване на Ni(NH4)2(SO4)2×6H2O