PROCESS FOR THE TREATMENT OF DAMAGED VEGETATION, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS

Abstract: 1. Process for the treatment of damaged vegetation, by supplying same with the nutrients required for growth as well as trace elements and/or substances neutralising environmental poisons as an aerosol, characterized by the fact that the nutrients, trace elements and/or aerosol neutralizing environmental poisons are pyrotechnically generated and produced in the location of the plants.

Description: Verfahren zur Behandlung geschädigter Vegetation und Vorrichtung dazu Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung geschädigter Vegetation nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung. Unter geschädigter Vegetation werden durch Umwelteinflü-sse oder Umweltgifte geschädigte Pflanzenbestände > insbesondere auch Hochwald verstanden; 3edoch ist das erfindungsgemässe Verfahren mit Erfolg auch dann anwendbar, wenn die Schädigung nicht durch Umwelteinflüsse bedingt ist, sondern beispielsweise auf Krankheiten und/oder ungenügende Bodenverhältnisse zurückgeht. Es ist allgemein bekannt, dass in Jüngster Zeit, selbst in Gebieten mit geringer industrieller Schadstoffbelastung erhebliche Schädigungen der Vegetation beobachtet worden sind. Diese Schädigungen werden nach heutigem Stand der Kenntnis durch als Umweltgifte wirksame Abfallprodukte hervorgerufen, die, wie beispielsweise Schwefeldioxid und Stickoxide, durch Verbrennungsvorgänge entstehen und nach unkontrollierter Entlassung in die Atmosphäre sich über weite Gebiete ausbreiten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bereits vorhandenen Schädigungen Einhalt zu gebieten und darüber hinausgehend derart vorbeugend zu wirken, dass die stark belastete Vegetation weiteren Belastungen besser standhält. Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die wrfindung wird nachfolgend näher erläutert. Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens soll eine Säujeneutralisation und eine verbesserte Nährstoffzufuhr in geschädigten Vegetationsbereichen der orst- und Landwirtschaft sowie eine Vorbeugung zur Vermeidung derartiger Schäden bewirkt werden. Derartige Schäden'treten insbesondere durch sogenannten sauren Regen auf, der infolge der Erschliessung von Energie aus fossilen Brennstoffen entsteht. Es werden dabei Schwefeldioxid und Stickoxide in die Atmosphäre entlassen, durch die eine starke Ansäuerung der Niederschläge verursacht wird. Entsprechend denmetereologischen Bedingungen kann diese Schadstoffkonzentration sehrvweit voz Ursprungsort entfernt auftreten, so dass sich heute ange säuerter Regen oder Schnee nahezu überall, selbst in sehr abgelegenen Gebieten ohne dichte Besiedlung oder Industriekonzentration antreffen lassen. Die negativen Auswirkungen dieser Schadstoffe auf die Seen, Flüsse, Wälder, auf die Landwirtschaft und die Böden sind augenfällig. So gelangen die Schadstoffe beispielsweise in die Nadeln und/oder Blätter von Pflanzen und Bäumen und verursachen beträchtliche Schäden. Offensichtlich treten diese Schäden ganz besonders stark in solchen Gegenden auf, in denen die Böden ohnehin schon sauer geworden sind bzw. kalkarm oder natürlicher¯ weise sauer sind. Saure Böden, die als Folge saurer Niederschläge entstehen, führen in der Regel zu verminderten Ernteerträgen, wenn ihnen nicht ständig grössere Ralkmengen beigemischt werden Im Zusammenhang mit der durch Industrie verursachten Luftverunreinigung an giftigen Schwermetallen und diversen organischen Verbindungen ist dieser saure Niederschlag sehr wahrscheinlich für das jetzt in vermehrtem Umfang beobachtete Absterben von Waldgebieten verantwortlich, da aus den Nadeln und Wurzeln der Gehölze die für das Wachstum benötigten Nährstoffe wie Kalzium, Magne sium, Zink:, Mangan usw. ausgewaschen werden. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine schnelle und nachhaltige Abhilfe besonders dadurch möglich ist, dass den negativen Einfluss der Schadstoffe kompensierende Massnahmen in der Atmosphäre selbst, und zwar zweck-mässig im bodennahen Luftraum durchgeführt werden. Es wäre zwar möglich, in an sich bekannter Weise zusätz li-che Nährstoffe und/oder die Schadstoffe kompensierende Substanzen dem Boden am Standort der geschädigten Pflanzen beizumengen, so wie es bei Kunstdüngergaben in der Landwirtschaft üblich ist. Dieses Verfahren bringt jedoch den Nachteil, dass die Aufnahme dieser Stoffe durch die Pflanzen auf dem üblichen Weg über das Wurzelwerk zu langsam erfolgt und die erschreckend schnell fortschreitenden Schädigungen nicht mehr aufgehalten werden können. Erfindungsgemäss werden'für die Vegetation günstige Stoffe oder Stoffkoinbinatidnen, die als Nährstoffe wirksam sind oder Säure neutralisieren, in Form von Aerosolen ausgebracht. Diese Aerosole werden zweckmässig unmittelbar am Standort der geschädigten Pflanzen erzeugt, wie nachfolgend noch erläutert wird. Die Aerosole enthalten Nährstoffe, wie Kalzium, Magnesium sowie Zink oder andere Spurenelemente, die von den Pflanzen unmittelbar über die Nadeln bzw. die Blätter aufgenommen werden können. Die auf den Boden berabsinkenden Aerosolbestandteile stehen den Pflanzen bzw. Bäumen dann zusätzlich noch auf dem üblichen Aufnahmeweg über die Wurzeln zur Verfügung. Besonders zweckmässig und preisgünstig werden geeignete Aerosole auf pyrotechnischem Weg erzeugt, wodurch sich eine besondere flexible Anwendungsart ergibt. Mit Hilfe pyrotechnisch erzeugter Aerosole können nämlich geeignete Stoffe bzw. Stoffkombinationen an jeder benötigten Stelle innerhalb, ausserhalb ode# auch oberhalb eines Pflanzenbewuchses, insbesondere auch in Wäldern, für Behandlungszwecke appliziert werden. Beispielsweise können mit dem erfindunas- gemässen Verfahren räumlich ausgedehnte, langsam in ein Waldgebiet sedimentierende Aerosolwolken innerhalb oder oberhalb von Waldgebieten erzeugt werden. Mit herkömmlichen maschinellen Vorrichtungen wäre dies nicht möglich, denn die herkömmlichen Verfahren benutzen z. B. zur zusätzlichen Kalkung lediglich landwirtschaftliche Fahrzeuge, deren Ein- satz in Waldgebieten auf befahrbare Forstwege beschränkt und zudem kosten- und zeitaufwendig ist. Geeignete pyrotechnische Zusammensetzungen lassen sich dagegen ohne grosse Schwierigkeiten auch in unwegsamem Waldgelände ausbringen und notfalls per##ernzündung in Funktion versetzen. Im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens werden Aerosole ausgebracht, die die benötigten Substanzen, nämlich vorzugsweise Kalzium und Magnesiumverbindungen in der Form von Oxiden, Hydroxiden oder Chloriden enthalten, so dass die Stoffe unmittelbar von den Nadeln und Blättern der Bäume oder Pflanzen aufgenommen werden können. Besonders zweckmässige Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens bestehen aus pyrotechnischen Sätzen in Form von Presskörpern mit folgenden beispielhaften Zusammensetzungen: Zusammensetzung Angaben in Gew. % (Chemikalien) Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Calciumoxid 40 30 50 Calciumperoxid -- 20 - Calciumhydroxid 10 -- - Magnesium 20 20 20 Kaliumperchlorat -- 15 15 Kaliumchlorid -- 10 3 Hexachlorethan 20 -- - PVC -- -- 10 Zinkperoxid 5 3 2 Mangandioxid 4 1 - Kupferoxid 1 1 - Die Chemikalien werden miteinander vermischt und zu Pressk6r- pern verdichtet (ca. 300 - 800 bar). Dabei wird der Presskörper gleichzeitig mit einem in der Pyrotechnik bekannten Anzündsatz verbunden. Nach An zündung reagiert der pyrotechnische Satz unter Bildung eines weissen Nebels (Aerosol), der hauptsächlich aus dem Oxiden und Chloriden von Calcium und Magnesium besteht. Hinzu kommen die Oxide bzw. Chloride von Kalium und den Spurenelementen. Bei der Reaktion treten Tempera 0 turen in der Grössenordnung von 2000 C auf, und es verbleibt ein Rückstand, der hauptsächlich Magnesiumoxid enthält. Besonders vorteilhaft ist es, dass der pH-Wert des auf diese Weise erzeugten Aerosols zwischen 5 und 9 liegt, so dass Schädigungen der Vegetation vermieden werden. Als für die Anwendung besonders zweckmässig haben sich Aerosole mit Teilchengrössen in der Grössenordnung von 1 Mikrometer und kleiner erwiesen, da diese einen möglichst langen Kontakt der Aerosblwolken mit den Bestandteilen der bodennahen Atmosphäre und der Vegetation ermöglichen und zudem von den Pflanzen leicht aufgenommen werden können. Abgesehen von der zusätzlichen Zufuhr von lebensnotwendigen Nahrungsstoffen ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren auch die Luftreinigung in unmittelbarer Umgebung der Pflanzen, da durch chemische Reaktion der Aerosolbestandteile mit ggf. vorhandenen Schadstoffen deren Neutralisierung erreichbar ist. Es wurde bereits erwähnt, dass beim Abbrand der pyrotechnischen Presslinge sehr hohe Temperaturen erreicht werden, die an und für sich eine sehr widerstandsfähige und damit teure Umhüllung notwendig machen würden. Um die Anwendung des Verfahrens möglichst preisgünstig zu gestalten und es daher auf breitester Ebene durchführbar zu machen, was sich angesichts der heute schon beobachteten Schäden als unumgänglich erweisen wird, wird anstelle einer massiven Verpackung vorgeschlagen, die Presskörper hüllenlos einzusetzen. Die Presskörper werden dazu beispielsweise zum Abbrand unmittelbar im Boden am Standort der Pflanzen eingegraben, und zwar derart, dass zum Abzug des Aerosols noch eine ausreichend grosse Öffnung verbleibt. Eine einfache und preiswerte Aufbewahrung der Presskörper ist in wasserdampfdichten Kunststoffbeuteln möglich.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Behandlung geschädigter Vegetation, bei dem dieser für das Wachstum benötigte Nährstoffe sowie Spurenelemente und/oder Umweltgifte kompensierende Sub stanzen zugeführt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Nährstoffe, Spurenelemente und/oder die die Umweltgifte kompensierenden Substanzen in Form eines unmittelbar durch das Blattwerk, Nadelwerk oder den Waldboden aufnehmbaren Aerosols am Standort der Pflanzen ausgebracht werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Aerosolteilchen in von Pflanzen aufnehmbarer Teilchengrösse von 1 Mikrometer und kleiner vorliegt. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Aerosol auf pyro technischem Weg erzeugt wird. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen pyrotechnischen Satz in Form eines Presskörpers. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der pyrotechnische Satz aus Oxid, Peroxid und/oder Hydroxid von Calcium sowie metallischem Magnesium aufgebaut ist, und zur Steuerung von Abbrand und Aerosolzusammensetzung zusätzlich Kalium perchlorat, Kaliumchlorid, chlorierte Kohlenwasserstoffe, chlorierte Kunststoffe sowie geeignete Verbindungen von Spurenelementen enthalten kann. 6 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,dass das bei der Umsetzung des Presskörpers erzeugte Aerosol einen pH-Wert zwischen 5 und 9 ergibt. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Press körper durch Anwendung eines Drucks zwischen 300 und 800 bar hergestellt ist. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Press körper hüllenlos eingesetzt wird und lediglich zum Zwecke der Aufbewahrung undioder des Transports mit einer vorzugs weise wasserdampfdichten Kunststoffhülle umgeben ist. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Zusammen setzung (Angaben in Gewichtsprozent): 40 % Calciumoxid 10 % Calciumhydroxid 20 % Magnesium 20 % Hexachlorethan 5 % Zinkperoxid 1 % Kupferoxid. 10. rorrrhtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Zusammen setzung (Angaben in Gewichtsprozent): 30 % Calciumoxid 20 % Calciumperoxid 20 % Magnesium 15 % Kaliumperchlorat 10 % Kaliumchlorid 3 % Zinkperoxid 1 % Mangandioxid 1 % Kupferoxid. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Zusammen setzung (Angaben in Gewichtsprozent): 50 % Calciumoxid 20 % Magnesium 15 Z Kaliumperchlorat 10 % Polyvenylchlorid (PVC) 2 % Zinkperoxid.

Inventors: GEORGI, BERND, DR. DIPL.-PHYS., KRONE, UWE, DR. DIPL.-CHEM., KUHN, WILHELM, PROF. DR. DIPL.-PHYS., Kühn, Wilhelm, Prof. Dr. Dipl.-Phys.
Applicants: GESELLSCHAFT FUR STRAHLEN- UND UMWELTFORSCHUNG MBH, NICO-PYROTECHNIK HANNS-JURGEN DIEDERICHS GMBH & CO. KG
Application year: 1984
Main classification: A01G13
IPC codes: A01G7, A01N25, A01C23, C05D9, C06B43, A01G13, C05G3, A01C21