DE3515186A1

DE3515186A1 - Stabile konzentrierte loesung, die nach dem verduennen mit wasser auf durch natrium kontaminierte erdboeden aufgebracht werden kann, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in einem verfahren zur produktiven verbesserung von durch natrium kontaminierten erdboeden

Info

Publication number: DE3515186A1
Application number: DE19853515186
Authority: DE
Inventors: Greig J. Calgary Alberta Clark
Original assignee: Amerigo Technology Ltd
Current assignee: Amerigo Technology Ltd
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1986-10-30
Also published as: GB8422687D0; GB2153802A; JPS60166382A; CA1221849A; IL74182A0; NO842115L; ES8602908A1; IT1199655B; US4755206A; IT8519300A0; ES536090A0; NL8401970A

Description

Stabile konzentrierte Lösung, die nach dem Verdünnen mit Wasser auf durch Natrium kontaminierte Erdböden aufgebracht werden kann, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in einem Verfahren zur produktiven Verbesserung von durch Natrium kontaminierten Erdböder

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur produktiven Verbesserung (Regenerierung) von durch Natrium kontaminierten Erdböden und ein Verfahren zur Herstellung einer stabilen konzentrierten Lösung, die nach dem Verdünnen mit Wasser eine Behandlungslösung ergibt, die auf die Ober-, fläche von durch Natrium kontaminierten Erdböden aufgebracht werden kann, um eine produktive Verbesserung bzw. Regenerierung derselben zu bewirken.

Durch Perkolation der Behandlungslösung in die Erdböden nach dem Aufbringen auf die Oberfläche derselben kann eine wirksame Behandlung der Untergrundböden sogar jenseits der normalen Kultivierungszone erzielt werden. Erdböden, die erfindungsgemäß verbessert bzw. regeneriert worden sind, weisen eine deutliche Verbesserung ihrer chemischen Eigenschaften als Folge des Austausches der Natriumionen aus dem Austauschkomplex des Erdbodens und das anschließende Auslaugen derselben auf, und sie weisen auch eine deutliche Verbesserung der physikalischen

1 Eigenschaften auf, repräsentiert durch die hydraulische }' Leitfähigkeit oder die Permeabilität als Folge der

:/ Tonaggregation.

% 5 Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar auf die

;1 produktive Verbesserung normaler Erdböden, die durch

■£ auslaufendes Salzwasser (Sole) oder Industrieabfälle

p kontaminiert worden sind, sowie von natürlichen Erd-

^ boden, die eine Natriumkontamination aufweisen ein-

I" 10 schließlich der natürlichen Erdböden, die üblicherweise

U als Seda-, Salz-, Salz-Natrium-, Salz-Alkali-, Solonetz-,

j$ Solonchak-Erden und dgl. bezeichnet werden, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

Wenn normale Erdböden mit an Natrium reichen Wässern in Kontakt kommen, tritt ein Ionenaustausch zwischen den Natriumionen und den Austauschkationen aus dem Austauschkomplex des Erdbodens, d.h. dem reaktiven Ton und Huminfraktionen, auf. Bei der nachfolgenden Einwirkung von frischem Wasser, beispielsweise als Folge von natürlichen Niederschlägen, werden die Tonaggregate des Erdbodens hydratisiert und sie quellen auf, bis die einzelnen Tonteilchen sich von den Aggregaten trennen und in dem Porensystem des Erdbodens dispergiert werden. Wenn dieses Phänomen auftritt, ist die Bewegung von Luft, Wasser und Nährstoffen beschränkt, wodurch der Erdboden weniger fruchtbar und sogar vollständig unfruchtbar wird, bezogen auf das Pflanzenwachstum, je nach Stärke der Natriumkontamination. Normale Erdböden, die reich an reaktiven Tonen, wie z.B. Montmorriloniten, sind,können auf diese Weise besonders nachteilig beeinflußt werden durch die Natriumkontamination und die anschließende Hydratation und Dispersion der Tonaggregate.

In dem Bestreben, die durch Natrium induzierte Dispersion von Tonaggregaten zu korrigieren, ist bereits eine Vielzahl von Verfahren angewendet worden, bei denen Erdböden

mit Calciumsalzen oder di- oder polyvalente Kationen enthaltenden Verbindungen chemisch behandelt werden. Manchmal werden auch der Anbau von Salz tolerierenden Kulturpflanzen und physikalische Behandlungen, wie das Auslaugen und die Drainage angewendet,· um-dieEntfernung von Natriumionen aus durch Natrium kontaminierten Erdböden zu unterstützen, wobei ein gewisser Grad der landwirtschaftlichen Produktivität (Fruchtbarkeit) während der Verbesserung bzw. Regenerierung erzielt wird.

Die am häufigsten verwendete Chemikalie für die Behandlung von durch Natrium kontaminierten Erdböden war bisher Gips wegen seiner leichten Zugänglichkeit und seiner geringen Kosten, üblicherweise wird der Gips auf die Oberfläche des Erdbodens aufgebracht und dann durch Anwendung normaler Kultivierverfahren eingearbeitet. Gegebenenfalls wird der Gips durch die Feuchtigkeit des natürlichen Erdbodens, durch Berieseln mit Wasser oder durch natürliche Niederschläge oder eine Kombination davon gelöst. Dadurch verdrängen die in eine wäßrige Lösung überführten Calciumionen die Natriumionen aus dem Austauschkomplex des Erdbodens durch Ionenaustausch, wenn das an Calcium reiche Wasser durch den Erdboden perkoliert (hindurchsickert). Die durch Calciumionen ersetzten Natriumionen werden dann durch

25 Drainage mit dem Erdbodenwasser entfernt, entweder

durch natürliche oder künstliche Drainage-Systerne. Die Anreicherung des Erdbodens mit Calciumionen, d.h. der Austausch der Natriumionen durch Calciumionen, bewirkt, daß sich die dispergierten Tonteilchen wieder aggregieren, wodurch die physikalische Struktur des Erdbodens wieder durchlässiger für die Bewegung der Luft, des Wassers und der Nährstoffe wird, die für ein gesundes Pflanzenwachstum erforderlich ist.

Es gibt jedoch eine Reihe von Nachteilen, welche die Verwendung von Gips für die Verbesserung bzw. Regenerierung von durch Natrium kontaminierten Erdböden be-

schränken. So weist beispielsweise Gips nur eine geringe Wasserlöslichkeit auf, so daß die Konzentration, die in dem Erdbodenwasser gelöst werden kann, nicht ausreichend sein kann, um einen genügenden Austausch der Natriumionen zu erlauben, um die Reaggregatior- von tieferen Untergrundböden zu bewirken, weil die meisten der Calciumionen dem Erdbodenwasser entzogen werden, bevor dieses in wesentlichem Umfang nach unten perkoliert. Da der Ersatz von Natriumionen durch Calcium- ionen am wirksamsten ist, wenn die Calciumionenkonzentration gleich oder höher ist als die Natriumionenkonzentration, wird auf diese Weise ein Punkt erreicht, bei dem die tiefer eindringenden Erdbödenwässer .nicht mehr genügend Calciumionen für den weiteren Austausch von Natriumionen enthalten. Daher ist die Behandlung von tieferen, durch Natrium kontaminierten Untergrundböden durch Verwendung von Gips unwirksam oder sogar unmöglich im Falle einer starken Natriumkontamination. Um die Calciummenge, die in dem Erdbodenwasser gelöst werden kann, zu maximieren, sollte außerdem der Gips in den Erdboden eingearbeitet werden. Dies ist jedoch häufig schwierig oder sogar unmöglich bei durch Natrium induzierten dispergierten Erdböden, da solche Erdböden häufig genügend Feuchtigkeit zurückhalten, d.h. die Neigung haben, im wesentlichen wassergetränkt zu bleiben, daß eine konventionelle Kultivierungsvorrichtung nicht wirkungsvoll eingesetzt werden kann.

Bei dem Bemühen, die mit der Verwendung von Gips verbundenen Nachteile zu Überwinden, wurde in einer Reihe von Untersuchungen die Wirksamkeit von besser löslichen CaI-ciumsalzen, wie Calciumchlorid und Calciumnitrat, untersucht. Dabei wurde jedoch gefunden, daß die Verwendung von hochlöslichen Calciumsalzen selbst nicht besonders wirksam war, offenbar wegen schneller Verluste an Calciumionen. In diesem Zusammenhang darf auf den Artikel von E. De Jong, 1982, "Reclamation of soils contaminated by sodium chloride" in Can. J. Soil Sei.

62:351-364, verwiesen werden, in dem der Autor auf Seite 361 darauf hinweist, daß die hohe Löslichkeit von Ca-(NO₃J₂ offenbar ein Nachteil war, da sie einen schnellen Verlust an Ca erlaubte, woraus er auf Seite 363 den Schluß zog, daß auf die Oberfläche aufgebrachter Gips und hochlösliche Verbindungen, wie Ca(NO^)₂₁ viel weniger wirksam waren als eingearbeiteter Gips.

Ein weiterer Versuch, durch Natrium kontaminierte dispergierte Erdböden chemisch zu verbessern bzw. zu regene rieren bestand darin, organisches Material aufzubringen, um zu versuchen, die physikalische, d.h. die Aggregat-Struktur, zu verbessern. Es wurden viele Typen von in der Natur vorkommenden Quellen organischen Materials, wie z.B. Mist (Dung), Stroh, Heu und Klärschlamm, ausprobiert und, obgleich sie bis zu einem gewissen Grade wirksam waren, erwiesen sie sich jedoch nicht als besonders gut geeignet für den Auftrag in großem Maßstab wegen der Probleme in bezug auf die Verfügbarkeit und die damit zusammenhängenden Handhabungskosten.

Aus der US-PS 2 625 529 und der damit verwandten CA-PS

' 625 135 ist die Lehre zu entnehmen, daß die physikalische

Struktur von nicht durch Natrium kontaminierten Erdböden

durch Aufbringen synthetischer Polyelektrolyte verbessert werden kann. Darin ist eine Reihe von Klassen von geeigneten wasserlöslichen Polymeren beschrieben, wobei angegeben ist, daß die wirksamen Vertreter derselben ein maximales durchschnittliches Molekulargewicht in der Größenordnung von etwa 100 000 haben. Die Polymeren werden entweder in trockener Form auf die Erdbodenoberfläche aufgebracht und dann durch Kultivierung eingearbeitet oder sie werden auf die Erdbodenoberfläche in Form von wäßrigen Lösungen aufgesprüht, die zusätzlich Pflanzennähr- Stoffe, wie z.B. mineralische Düngemittel, enthalten kön nen. Darin ist angegeben, daß Polymerauftragsraten innerhalb des Bereiches von 0,001 bis 2,0 Gew.-% des bearbeit-

/ο

ι?-

35ΪΪΪ86

baren oberen Erdbodens erforderlich sind, wobei angeblich optimale Ergebnisse erhalten werden bei Verwendung von 0,01 bis 0,2 Gew.-% des bearbeitbaren oberen Erdbodens. Beispiele für Polymerauftragsraten von weniger als 0,005 Gew.-% des bearbeitbaren Bodens sind jedoch nicht angegeben und in der Tat ergbit sich aus den wenigen Vergleichsbeispielen, in denen eine Polymerauftragsrate von 0,005 Gew.-% des bearbeitbaren Erdbodens angewendet werden, daß höhere Auftragsraten offenbar wirksamer sind.

In den Artikeln von L.E. Allison, 1952, "Effect of synthetic polyelectrolytes on the structure of saline and alkali soils" in Soil Sei. 73:443-454; und W.P. Martin, J.C. Engibous und E. Burnett, 1952, "Soil and crop responses from field applications of soil conditions" in Soil Sei. 73:455-471, ist zu entnehmen, daß das Aufbringen von etwa 0,1 6ew.-%, bezogen auf das Gewicht des trockenen Erdbodens, der Typen von synthetischen PoIyelektrolyten, wie sie allgemein in der obengenannten US-PS 2 62 5 529 und in der obengenannten Qa-PS 625 135 angegeben sind, auf die Oberfläche des Erdbodens und anschließendes mechanisches Einmischen zu einer Aggregation von Alkaliböden, d.h. von natriumreichen Böden, führt. Wirtschaftliche Erwägungen scheinen jedoch einen Auftrag in großem Maßstab auszuschließen.

Von C.E. Carr und D.J. Greenland wurde in "Proceedings Symposium On The Fundamentals of Soil Conditioning" in Ghent, 17. bis 21. April 1972, Herausgeber: M.

DeBoodt, berichtet, daß Polymere mit einem hohen Molekulargewicht, solche mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mehr als 70 000, wirksamer sind als Polymere mit einem niedrigen Molekulargewicht in bezug auf die Förderung der Aggregation. Wenn jedoch Polymere mit einem derart hohen Molekulargewicht in wäßrigen Lösungen hergestellt werden, die eine ausreichende Konzentration des Polymeren enthalten, um die wirksame Aggregation zu fördern, sind die resultierenden Viskositäten so hoch,

daß eine Diffusion der Polymerlösungen in den Erdboden starken Beschränkungen unterliegt.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß durch Natrium kontaminierte Erdböden auf produktive'bzw', wirksame Weise verbessert bzw. regeneriert werden können durch Aufbringen einer wäßrigen Behandlungslösung mit einer Viskosität von nicht mehr als etwa 3 cP (25°C) auf die Oberfläche des Erdbodens, die sowohl eine verhältnis-

10 mäßig niedrige Konzentration eines wasserlöslichen

Polymeren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens etwa 1 000 000 als auch eine verhältnismäßig hohe Konzentration eines in Wasser gut löslichen Calcium- oder Magnesiumsalzes enthält. Bevorzugte wasserlösliche Polymere sind anionische Polyacrylamidpolymere, insbesondere solche mit durchschnittlichen Molekulargewichten innerhalb des Bereiches von etwa 10 000 000 bis etwa 20 000 000. Ein besonders bevorzugtes Salz ist Calciumnitrat. Die auf die Erdbodenoberfläche aufgebrachte Behandlungslösung perkoliert (sickert) in den Erdboden, wodurch sowohl eine verhältnismäßig schnelle Entfernung von Natriumionen durch Ionenaustausch als auch eine gleichzeitige Verbesserung der hydraulischen Leitfähigkeit als Ergebnis der Tonreaggregation gefördert werden.

Es scheint, daß eine bestimmte Form der synergistischen Wechselwirkung zwischen dem Polymeren und dem Calcium- oder Magnesiumsalz, die in der wäßrigen Behandlungslösung enthalten sind, besteht, insbesondere dann, wenn die wäßrige Behandlungslösung eine Viskosität in der Größen-Ordnung von etwa 1 cP (25°C) hat, da sowohl eine noch wirksamere Natriumionenentfernung als auch eine noch höhere Verbesserung der hydraulischen Leitfähigkeit erzielt wird als bei unabhängiger Anwendung der gleichen oder sogar höherer Konzentrationen des Polymeren oder

35 des Salzes.

Es wurde auch ein Verfahren zur Herstellung einer stabilen

• t

-/- 35T5T86

konzentrierten Lösung gefunden, die nach dem Verdünnen mit Wasser wirksame Behandlungslösungen liefert. Die Fähigkeit zur Herstellung einer stabilen konzentrierten Lösung, die am Auftragsort mit Wasser leicht verdünnt werden kann, ist von großer Bedeutung für -die Produktlagerung, Handhabung und die Versandkosten.

Gemäß einem speziellen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer stabilen konzentrierten Lösung, die nach dem Verdünnen mit Wasser auf durch Natrium kontaminierte Erdböden aufgebracht werden kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man a) eine wäßrige Ausgangslösung herstellt, die ein wasserlösliches Calcium- oder Magnesiumsalz in einer Konzentration innerhalb des Bereiches von etwa 1 bis etwa 4 Gew.-% enthält, und darin etwa 1 bis etwa 2 Gew.-% eines wasserlöslichen Polymeren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens etwa 1 000 000 löst;.
b) eine im wesentlichen gesättigte wäßrige Lösung des

wasserlöslichen Calcium- oder Magnesiumsalzes, wie es in der Stufe (a) verwendet worden ist, herstellt; und c) etwa 5 bis etwa 20 Vol.-% der das Polymere enthaltenden Lösung der Stufe (a) mit etwa 80 bis etwa 95 Vol.-% der im wesentlichen gesättigten Lösung der Stufe (b) mischt unter Bildung der stabilen konzentrierten Lösung.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer stabilen konzentrierten Lösung, die nach dem Verdünnen mit Wasser auf durch Natrium kontaminierte Erdböden aufgebracht werden kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) eine wäßrige Ausgangslösung herstellt, die Calciumnitrat in einer Konzentration innerhalb des Bereiches von etwa 1 bis etwa 2 Gew.-% enthält, und darin

_p_ 35Ϊ51

etwa 1 bis etwa 2 Gew.-% eines wasserlöslichen PoIyacrylamid-Polymeren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens etwa 1 000 000 löst;

b) eine im wesentlichen gesättigte wäßrige Calciumnitratlösung herstellt; und

c) etwa 5 bis etwa 20 Vol.-% der das Polymere enthaltenden Lösung der Stufe (a) mit etwa 80 bis etwa 95 Vol.-% der im wesentlichen gesättigten Lösung der Stufe (b) mischt unter Bildung der stabilen, konzen-

10 trierten Lösung.

Gemäß einem weiteren besonders bevorzugten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer stabilen konzentrierten Lösung, die nach dem Verdünnen mit Wasser auf dur^h Natrium kontaminierte Erdböden aufgebracht werden kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) eine wäßrige Ausgangslösung herstellt, die Calciumnitrat in einer Konzentration von etwa 2 Gew.-% enthält, und darin etwa 1 bis etwa 2 Gew.-% eines anionischen Polyacrylamid-Polymeren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht innerhalb des Bereiches von etwa 10 000 000 bis etwa 20 000 000 löst;

c) etwa 5 bis etwa 10 Vol.-% der das Polymere enthaltenden Lösung der Stufe (a) mit etwa 90 bis etwa 95 Vol.-% der im wesentlichen gesättigten Lösung der Stufe (b) mischt.

Die nach den vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltenen stabilen konzentrierten Lösungen werden mit der erforderlichen Menge Wasser verdünnt zur Herstellung von Behandlungslösungen mit Viskositäten von nicht mehr als etwa 3 cP (25°C), vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 1 cP (25°C), bevor sie auf die Oberflache der mit Natrium kontaminierten Erdboden aufgebracht werden,

"35Τ5Γ86

!■'; 1 die produktiv verbessert (regeneriert) werden sollen.

Das Volumen der aufzubringenden Behandlungslösung hängt

ι.*. von dem Grad der Natriumkontamination des Erdbodens ab,

'! der produktiv verbessert (regeneriert) werden soll und

'··: 5 es kann bestimmt werden unter Anwendung von Erdbodenana-

; lysen, mit denen die jeweiligen Konzentrationen an Na-

] trium-, Calcium- und Magnesiumionen in gesättigten Erd-

■! boden-Extrakten und der Kationenaustauschergehalt der

X Erdböden bestimmt werden.

(i 10

.· Die hier angegebenen Viskositätswerte wurden bei einer

i| Scherrate von 511 reziproken Sekunden (1/s) gemessen.

»I Wie weiter oben angegeben, wurde nun überraschend gefun-

t't 15 den, daß durch Natrium kontaminierte Erdböden produktiv Is verbessert (regeneriert) werden können, indem man auf die

ψ Oberfläche des Erdbodens eine wäßrige Behandlungslösung

U aufbringt, die eine Viskosität von nicht mehr als etwa

3 cP (25^eC) aufweist und sowohl eine verhältnismäßig nied- rige Konzentration an einem wasserlöslichen Polymeren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens etwa 1 000 000 als auch eine verhältnismäßig hohe Konzentration an einem in Wasser gut löslichen Calcium- oder Magnesiumsalz enthält. 25

Obgleich erfindungsgemäß Vertreter mit einem hohen Molekulargewicht, d.h. solche mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens etwa 1 000 000,praktisch aller Klassen von wasserlöslichen Polyelektrolyten, die in der obengenannten US-PS 2 625 529 und in der obengenannten CA-PS 625 135 beschrieben sind,verwendet werden können, sind anionische Polymere bevorzugt, weil sie nicht so schnell durch negativ geladene Erdbodentone aus der Lösung entfernt werden, so daß sie tiefer in den Erdboden eindringen können. Bevorzugte wasserlösliche Polymere sind anionische Polyacrylamid-Polymere, insbesondere solche mit durchschnittlichen Molekulargewichten innerhalb des Bereiches von etwa 1 000 000 bis etwa 20 000 000,

^!35Ϊ5Ί·86

vorzugsweise von etwa 10 000 000 bis etwa 20 000 000. In diesen anionischen Polyacrylamid-Polymeren sind vorzugsweise 15 bis 30 % der aktiven Zentren hydrolysiert zu anionischen funktionellen Carboxylgruppen. Beispiele für geeignete handelsübliche Polyacrylamid-Polymere sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Tabelle I 10 Polyacrylamid-Polymere

Produkt Hersteller Ladung ungefähres Pam

Molekulargewicht

Crosfloc® Crossfield Poly- anionisch 15 χ 10 gepulverte CEA 50 electrolytes Perlen

156 Allied Colloid anionisch 12 χ 10 Pulver

Nalco . anionisch 10 χ 10⁶ Flüssigkeit mit

on 85058 50 % aktivem

Material in Mineralöl

Erfindungsgemäß kann praktisch jedes beliebige in Wasser gut lösliche Calcium- oder Magnesiumsalz verwendet werden, wobei die Calciumsalze wegen der potentiellen Magnesiumionentoxizität bevorzugt sind. Ein besonders bevorzugtes Salz ist Calciumnitrat, wobei Calciumchlorid weniger bevorzugt ist wegen der potentiellen Chloridionentoxizität. Andere geeignete Salze sind Magnesiumnitrat, Magnesiumchlorid und die Hydrate aller obengenannter Salze.

Die Haupthindernisse für die erfolgreiche Herstellung einer wirksamen Behandlungslösung, die sowohl eine verhältnismäßig niedrige Konzentration an einem wasserlöslichen Polymeren als auch eine verhältnismäßig hohe Konzentration an einem in Wasser gut löslichen Calcium- oder Magnesiumsalz enthält, und insbesondere für die Herstellung

1(1.1

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einer stabilen konzentrierten Lösung, die anschließend |

am Auftragsort mit Wasser verdünnt werden kann zur Her- |

stellung einer solchen Behandlungslösung, sind die Poly- |

merlöslichkeit und die Lösungsviskosität. |

^ i

Wie zum Teil aus der folgenden Tabelle II hervorgeht, ·

ist es extrem schwierig oder sogar unmöglich, wirksame .

Mengen von wasserlöslichen Polymeren mit einem hohen I

Molekulargewicht in einer vernünftig konzentrierten ;,

oder sogar im wesentlichen gesättigten Calcium- oder I

Magnesiumsalzlösung zu lö^en, da das Polymere nicht k

hydratisiert wird. Wenn¹ man andererseits versucht, bis |

zu etwa 1 Gew.-% des wasserlöslichen Polymeren mit hohem |

Molekulargewicht in Wasser zu lösen, so daß es an- j

schließend mit einer im wesentlichen gesättigten Salzlösung gemischt werden könnte, steigt die Viskosität
in einem solchen Ausmaße an, daß eine vollständige Auflösung eines Teils des Polymeren in der Regel ausgeschlossen ist. - :

20

Es wurde jedoch gefunden, daß Konzentrationen in der
Größenordnung von etwa 1 bis etwa 2 Gew.-% an wasserlös- \ lichem Polymerem mit hohem Molekulargewicht ziemlich \

leicht in einer schwachen Calcium- oder Magnesiumsalzlö- \

sung, d.h. einer Salzlösung mit einer Calcium- oder I

Magnesiumsalzkonzentration in dem Bereich von etwa 1 bis
etwa 4 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 2 ;

Gew.-%, gelöst werden können. Die das Polymere enthal- '■ tende schwache Salzlösung kann anschließend mit etwa ,

80 bis etwa 95 Vol.-% der im wesentlichen gesättigten

Calcium- oder Magnesiumsalzlösung gemischt werden zur ^:

Herstellung einer stabilen konzentrierten Lösung, die
noch nahezu gesättigt an dem Calcium- oder Magnesiumsalz
ist und eine akzeptabel hohe Konzentration des Polymeren

35 enthält.

-yr-

Tabelle II

ill..

'J ··· I IMI I ι ι ι

Herstellung von Polymer/Salz-Lösungen Komponenten der Lösung

1,0 Gew.-% Crosfloe® CFA 50 in destilliertem Wasser

1,0 Gew.-% Crosflod*^ CAFA 50 in einei 2 gew.-%igen wäßrigen Calciumnitratlösung

1,0 Gew.-% Crosfloc® CFA 50 in einer 200 gew.-%igen wäßrigen CaIciumnitratlösung

0,1 Gew.-% Crosfloc® CFA 50 in einer 200 gew.-%igen wäßrigen Calciumnitratlösung
_Λ 0,1 Gew.-% Crosfloc⁰⁷ CFA 50 in einer 20 gew.-%igen wäßrigen Calciumnitratlösung

0,1 Gew.-% Crosfloc*^ CFA 50 in einer 180,2 gew.-%igen wäßrigen Calciumnitratlösung, hergestellt durch Zugabe von 1A Vol.-% einer 1 % CrosfΙοσ⁰ CFA und 2 Gew.-% Calciumnitrat enthaltenden wäßrigen Lösung zu 90 Vol.-% einer 200 %igen wäßrigen Calciumnitratlösung

Bemerkungen

große ungelöste Klumpen des Polymeren nach 4-stündigem Rühren, Viskosität der teilweise gelösten Polymerlösung 50 cP

das Polymere löste sich nach 4-stündigem Rühren vollständig auf, Viskosität der Lösung 45 cP

ungelöstes Polymeres nach 10-stündigem Rühren mit innerhalb der Lösung gleichmäßig verteiltem nicht-hydratisiertem Polymerem

ungelöstes Polymeres nach 10-stündigem Rühren, keine Hydratation

ungelöstes Polymeres nach 5-stündigem Rühren, keine Hydratation

das Polymere war vollständig gelöst, Viskosität 3 cP

Herstellungsverfahren

Alle Lösungen wurden hergestellt durch Einführen von trockenem Pulver in den Wirbel einer mit einem Magnet-

λ*

-yf-

rührer mit 200 UpM gerührten destilliertem Wasser/wäßrigen Lösung (etwa 2 5°C).

Allgemein können typische stabile konzentrierte Lösungen gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise hergestellt werden, indem man:

a) eine 1 bis 2 gew.-%ige wäßrige Calciumnitratlösung herstellt und darin etwa 1 bis etwa/.2 Gew.-% Crosflocr* CFA 50 (ein anionisches Polyacrylamid-Polymeres mit einem Molekulargewicht von etwa 15 χ 10 mit etwa 35 bis etwa 40 % an aktiven Zentren, die zu anionischen funktioneilen Carboxylgruppen hydrolysiert sind) löst;

b) eine im wesentlichen gesättigte wäßrige Calciumnitratlösung, d.h. eine wäßrige Lösung mit einer Calciumnitratkonzentration in der Größenordnung von etwa 200 Gew.-%, herstellt; und

c) etwa 5 bis etwa 20 Vol.-% der das Polymere enthaltenden Lösung der Stufe (a) mit etwa 80 bis etwa 95 Vol.-% der im wesentlichen gesättigten wäßrigen Calciumnitratlösung der Stufe (b) mischt.

Die resultierenden beispielhaften stabilen Lösungen enthalten eine Konzentration von etwa 160 bis etwa 190 Gew.-% Calciumnitrat und etwa 0,05 bis etwa 0,04 Gew.-% des anionischen Polyacrylamid-Polymeren, sie haben eine Viskosität innerhalb des Bereiches von etwa 3 bis etwa 10 cP (25^eC) und ein spezifisches Gewicht von etwa 15 g/cm³.

Es ist natürlich klar, daß die Reihenfolge der Herstellung der das Polymere enthaltenden schwachen wäßrigen Calciumnitratlösung und der im wesentlichen gesättigten wäßrigen Calciumnitratlösung, die anschließend mit-

35 einander gemischt werden, unwesentlich ist.

Um die Brauchbarkeit der vorliegenden Erfindung für die

produktive Verbesserung bzw. Regenerierung von durch Natrium kontaminierten Erdböden zu erläutern, wurde eine Reihe von Erdbodensäulen-Vergleichstests durchgeführt.

ö Tonlehm-Erdboden-Proben wurden getrockhet 'und gesiebt, so daß sie ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 4 mm passierten. Portionen des homogenen Erdbodens wurden in getrennte Acrylrohre mit einem Innendurchmesser von 6,3 cm und einer Länge von 30 cm eingeführt, die ein Kunststoffgitter und einen über einem Ende befestigten Glaswollepfropfen, um den in das Acrylrohr eingeführten Erdboden zurückzuhalten, aufwiesen. Es wurde bestimmt, daß 1 kg feuchter Erdboden eine Erdbodensäulenhöhe von etwa 15 cm ergab (zur Bestimmung der genauen Menge des trockenen Erdbodens, die erforderlich ist, um 1 kg an nassem Erdboden zu liefern, wurde eine 100 g-Portion des trockenen Erdbodens mit Wasser benetzt, um ihn bis zur Sättigung zu bringen, dann wurde die geeignete Menge an trockenem Erdboden in jedes Acrylrohr einge-

20 führt).

Um die Fähigkeit der verschiedenen chemischen Behandlungen, durch Natrium kontaminierte Erdböden zu verbessern (zu regenerieren) zu vergleichen, wurden die Erdboden-Säulen mit einer synthetischen Natrium-SaIzlösung kontaminiert und dann wie folgt dispergiert:

1) Die trockenen Erdboden-Säulen wurden vertikal in einen Behälter gestellt, der mit einer 10 gew.-%igen Natriumchlorid-Salzlösung gefüllt war, und stehengelas-

30 sen, bis sie vollständig gesättigt waren;

2) die gesättigten Erdboden-Säulen wurden aus der 10 gew.-%igen Natriumchlorid-Salzlösung herausgenommen und die überschüssige Salzlösung wurde von den mit Natrium kontaminierten Erdboden abtropfen gelassen, bis die gesamte überschüssige Salzlösung entfernt war;

3) die an Natrium gesättigten Erdböden wurden dann dispergiert, indem man 1000 ml destilliertes Wasser durch je-

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de Erdboden-Säule laufen Heß unter Anwendung eines konstanten hydrostatischen Wasserdrucks, der gleich dem 1,5-fachen der Höhe der Erdboden-Säule war. Nachdem 1000 ml destilliertes Wasser den Erdboden passiert hatten, ließ man die Höhe des destillierten Wassers sich verteilen, bis sie unmittelbar unterhalb der Oberfläche des Erdbodens lag;

4) auf die unabhängigen Säulen wurden wie angegeben getrennte chemische Behandlungen vorsichtig angewendet und die Zeit wurde aufgezeichnet. Bei Anwendung der Behandlung in Form einer Lösung wurde die Zeit aufgezeichnet, welche die Lösung benötigte, um gerade durch die Erdbodenoberfläche hindurch einzudringen; und

5) dann wurde auf die Erdboden-Säule wie oben ein konstanter Druck von destilliertem Wasser angewendet und die aus den behandelten Erdboden-Säulen ausgelaugten Materialien wurde gesammelt. Das Volumen des ausgelaugten Materials wurde alle 30 oder 60 Minuten aufgezeichnet und periodisch wurden Portionen des ausgelaugten Materials chemisch analysiert zur Bestimmung der Konzentration der durch die verschiedenen chemischen Behandlungen entfernten Natriumionen.

Die zur Erläuterung der vergleichenden Wirksamkeit der verschiedenen Behandlungen angewendeten Kriterien waren folgende:

a) Die Auslaugungsrate und die Gesamtmenge des aus den kontaminierten Erdböden-Säulen entfernten Natriums, jeweils gemessen durch das Volumen des pro Zeiteinheit gesammelten ausgelaugten Materials und die Natriumkonzentration in den ausgelaugten Materialien, multipliziert mit dem Volumen; und

b) die gesättigten hydraulischen Leitfähigkeiten der behandelten Erdböden, die wie folgt berechnet wurden:

25

30

κ = Q ·

c worin bedeuten: ·

Q = Volumen des ausgelaugten Materials (cm³) L = Länge der Erdboden-Säule (cm) A = Querschnittsfläche der Erdboden-Säule (cm²) t = Zeit (h) jQ ΔΗ = hydrostatischer Druck (cm H₂O)

K = gesättigte hydraulische Leitfähigkeit (cm/h)

Die Ergebnisse der Erdboden-Säulen-Tests sind in der \

folgenden Tabelle III für Proben (L = 14,6 cm) eines «ε organischen Lehm-Erdbodens und in der folgenden Tabelle IV für Proben (L = 15,2 cm) eines sandigen Ton-Erdbodens angegeben.

20

35

Tabelle III

Gesättigte hydraulische Leitfähigkeiten und Raten der Natriunentfernung aus durch Natrium kontaminierten

Erdboden-Säulen (L=14,6 cm), die mit verschiedenen chemischen Mitteln behandelt wurden Gesamtmen-

"~~~~~ Kumulatives Volumen (cm³) /gesättigte hydraulische ge des inBehandlung " " "

8 h

24 h

48 h

72

1. 5000 mg trockener Gips, gemischt mit den oberen 2 cm eines feuchten Erdbodens (1 kg)

2. 20 000 ng trockener Gips,gemischt mit den oberen 2 cm eines feuchten Erdbodens (1 kg)

3. 5000 mg trockenes Calciumnitrat, gemischt mit den oberen 2 cm eines feuchten Erdbodens (1 kg)

4. 50 ng Crosflocr^ CrA 50-Polymer (a), aufgebracht als 0,5 gew.-%ige wäßrige Lösung auf die Oberfläche eines feuchten Erdbodens (1 kg)

12/0.032

120/0.321

15/0.040

12/0.032

23/0.020

152/0.135

28/0.025

23/0.020

1,35 mg Crosflodr CFA 50-Polymer und 2566 mg Calciumnitrat in Form einer Lösung (b), aufgebracht auf die Oberfläche eines feuchten Erdbodens (1 kg)

5,5 ng Ccosfloc®CIÄ 50-Polymer und 10 455 205/0. mg Calciumnitrat in Form einer Lösung (b), aufgebracht auf die Oberfläche eines feuchten Erdbodens (1 kg)

70/0.187 235/0.209

535/0.476

36/0.016

237/0.106

58/0.026

35/0.016 330/0.147 832/0.370

57/0.017

290/0.086

85/0.025

55/0.016 385/0.114 998/0.296

nerhalb von

72 h entfernten Natriums

9¹¹F^ 158.4 81.5 >

72

183.:6

199.3 :

CFA 50 ist ein handelsübliches anionisches Polyacrylamid-Polymeres mit einem tolekulargewicht von etwa , bei dem etwa 22 bis 27 % der aktiven Zentren zu anionischen funktioneilen Carboxylgruppen hydrolysiert

15 χ 10

sind. /9j

(b) Eine wäßrige konzentrierte Lösung, die 190,1 Gew.-% Calciumnitrat und 0,1 Gew.-% Crosfloc³* CFA 50 enthielt, wurde mit destilliertem Wasser im Verhältnis 1:9 verdünnt und ein geeignetes Volumen dieser verdünnten lösung wurde auf die Erdboden-Säulen aufgebracht.

CO

cn cn

Tabelle IV

Gesättigte hydraulische Leitfähigkeiten und Raten der Natriumentfernung aus durch Natrium kontaminierten und dispergieren Erdboden-Säulen (L=15,2 can), die mit verschiedenen chemischen Mitteln behandelt worden waren

Behandlung

^(cm3>/g^esättig^te hyc3raulische Gesamtmenge des entfernten Natriuns{nc> HIt-TT~ 8"h TT^

24 h.

HI

b

24

1. 7,5 mg Crosfloc^CFA 50-Poly- 605/0. irer (a), aufgebracht in Form von 7,5 ml einer 0,1 gew.-%igen wäßrigen Lösung

900/0.401 1055/0.133

2. 15,0 ng Crosflcc^CEA 50-Poly- 75/0.067 msr (a), aufgebracht in Form von 7,5 ml einer 0,2 gew.-%igen wäßrigen Lösung t

375/0.167

460/0.137

7,5ITgCrOSfIOd^CFASO-PoIy- 1050/0.935 irer (a) und 13 515 mg Calciumnitrat, aufgebracht in Form von 7,5 ml einer 0,1 Gew.-% Polymer enthaltenden 180,2 gew.-%igen wäßrigen Calciumnitratlösung

4. 15,0 mg Crosfloc^CFA 50-Poly- 120/0.107 ner (a)und 13 515 mg Calciumnitrat, aufgebracht in Form von 7,5 ml einer 0,2 Gew.-% Polymer enthaltenden 180,2 gew.-%igen wäßrigen Calciumnitratlösung

1840/0.819 2420/0.718

32.0

6.8

55.2

520/0.232

595/0.177

9.0

5. 15 000 ng Calciumnitrat, aufgebracht in Form von 7,5 ml einer 200 gew.-%igen wäßrigen Calciumnitratlösung

1175/1.05 1975/0.880 2650/0.787

53.8

48

37.0

18.9

68.5

43.3

57.5 <η·-··5*.8

(a) CrOSfIoC⁴⁹CFA 50 ist ein handelsübliches Polyacrylamid-Polymer mit einem Molekulargewicht von etva 15 χ 10 etwa 22 bis etwa 27 % der aktiven Zentren zu anionischen funktionellen Carboxylgruppen hydrolysiert waren.

OO CD

bei dem

Wie aus der Tabelle III hervorgeht, die Vergleichsergebnisse mit Gipsbehandlungen umfaßt, die auf die Proben 1 und 2 angewendet wurden, erwies sich die Polymer/Calciumnitratlösung-Behandlung, die auf die Probe 5 angewendet wurde, als bedeutend wirksamer als die unabhängige CaI-ciumnitratbehandlung, angewendet auf die Probe 3, oder die unabhängige Polymerlösungsbehandluna, angewendet auf die Probe 4, obgleich die Konzentrationen derKomponenten in der kombinierten Polymer/C&lciumnitratlösungsbehandlung beträchtlich niedriger wazen als diejenigen, die für die unabhängige Calciumnitrat- und Polymerlösungsbehandlungen angewendet Wurden. Die auf die Probe 6 angewendete Polymer/Calciumnitratlösungsbehandlung erwies sich als noch viel wirksamer als die auf Probe 5 angewendete Be-

15 handlung.

Die unabhängige Polymerlösungsbehandlung, angewendet auf die Probe 4, ist ebenfalls von speziellem Interesse trotz der Tatsache, daß sie die schlechtesten Ergebnisse lieferte, insofern, als sie nominell in den operativen Behandlungsbereich fällt, der in der obengenannten US-PS 2 625 529 und in der obengenannten CA-PS 625 135 beansprucht ist. Die schlechten Ergebnisse sind wahrscheinlich auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Viskosität der

0,5 gew.-%igen Polymerlösung, die zur Erzielung der 0,005 Gew.-% Polymer, bezogen auf das Gewicht des Erdbodens, angewendet wurde, etwa 2250 cP (25⁰C) betrug, was offensichtlich zur Folge hatte, daß die Viskosität der Lösung ihren Durchgang durch die dispergierten Erd-

boden-Säulen wirksam verzögerte. Umgekehrt hatte bei den auf die Proben 5 und 6 angewendeten Polymer/CaIciumnitratlösungsbehandlungen die Lösung eine Viskosität von etwa 1 cP (25⁰C).

Aus der Tabelle IV ist zu ersehen, daß die jeweils auf die Proben 1 und 2 in Form von 0,1 gew.-%igen oder 0,2 gew.-%igen Polymerlösungen angewendeten unabhängigen

I · · «I

IC

Polymerlösungsbehandlungen weniger wirksam waren als die entsprechenden kombinierten Polymer/Calciumnitratlösungen, die jeweils auf die Proben 3 und 4 angewendet wurden, ausgedrückt durch die Verbesserung des Natriumentfernungswirkungsgrades und der hydraulischen Leitfähigkeit. Die schlechteren Ergebnisse der auf die Proben 1 und 2 angewendeten Polymerlösungen sind wahrscheinlich wiederum zurückzuführen auf die Tatsache, daß die Viskositäten der jeweiligen Polymerlösungen etwa 500 bzw. 1020 cP (25^eC) betrugen. Die auf die Probe 2 angewendete Polymerlösungsbehandlung, welche die schlechtesten Ergebnisse lieferte, ist wieder von besonderem Interesse insofern, als sie in den empfohlenen Arbeits-Behandlungsbereich der obengenannten US-PS 2 625 529und der obengenannten CA-PS 625 135 fällt, die eine Menge von 0,0015 Gew.-% Polymer, bezogen auf das Gewicht des Erdbodens, ergab.

Die auf die Proben 3 und 4 angewendeten Polymer/Calciumnitratlösungsbehandlungen, die im wesentlichen Behandlungen mit unverdünnten erfindungsgemäßen Konzentraten repräsentieren, sind ebenfalls signifikant vom Standpunkt der Behandlungswirksamkeit In Abhängigkeit von der Viskosität aus betrachtet. Die auf die Probe 3 angewendete Polymer/-Calciumnitratlösungsbehandlung erfolgte mit einer Lösung mit einer Viskosität von etwa 3 cP (25^eC) und erwies sich als deutlich wirksamere Behandlung als die Polymer/Calciumnitratlösungsbehandlung, die auf die Probe 4 angewendet wurde, bei der die Lösung eine Viskosität von etwa 8 cP (25°C). hatte.

Aufgrund der durchgeführten Tests scheint es, daß eine optimierte Natriumentfernung und eine verbesserte hydraulische Leitfähigkeit nur dann erzielt werden, wenn die Viskosität der Polymer/Calciumnitratbehandlungslösungen nicht mehr als etwa 3 cP (25°C) beträgt wie im Falle der auf die Probe 3 der Tabelle IV angewendeten Behandlungslösung.

Besonders bevorzugt ist, wenn die Viskosität der Polymer/-Calclumnitratbehandlungslösungen mehr in der Größenordnung von etwa 1 cP (25⁰C) liegt wie im Falle der auf die Proben 5 und 6 der Tabelle III angewendeten Behandlungslö-

5 sungen.

Für die meisten normalen Anwendungen sollen die erfindungsgemäßen stabilen konzentrierten Lösungen mit Wasser in einer Menge verdünnt werden, die mindestens ausreicht, um eine Behandlungslösung mit einer Viskosität von nicht mehr als etwa 3 cP (25⁰C) zu ergeben. Bevorzugte Verdünnungsraten in einem Verhältnis von konzentrierter Lösung zu Wasser von etwa 1:7 bis etwa 1:9 sind anwendbar, obgleich die Erfindung keineswegs darauf beschränkt ist.

15

Es wurde ein experimenteller Auftrag einer erfindungsgemäßen Behandlungslösung auf eine 30,5 m χ 61 m (100 foot χ 200 foot) große Testfläche durchgeführt, von der bekannt war, daß sie durch Natrium kontaminiert war. Eine konzentrierte wäßrige Lösung, die Calciumnitrat in einer Konzen-

(SJ

tration von 180,2 Gew.-% und Crosfloc CFA 50 in einer Konzentration von 0,1 Gew.-% enthielt, wurde mit Wasser in einem Verhältnis von Konzentrat zu Wasser von 1:7 verdünnt zur Herstellung der Behandlungslösung. 28 080 1 (135 Imperial Gallons) dieser Behandlungslösung wurden auf die Erdbodenoberfläche der Testfläche aufgesprüht und danach wurden weitere 31 200 1 (150 Imperial Gallons) frisches Wasser auf die Oberfläche der Testfläche aufgesprüht, um das weitere Auslaugen zu fördern. Außerdem fielen 7,62 cm (3 inches) natürliche Niederschläge innerhalb von 3 Wochen nach dem Auftrag der Behandlungslösung auf die Testfläche. Die Ergebnisse des experimentellen Auftrags sind in der folgenden Tabelle V als Analysenwerte der zusammengesetzten Erdbodenextrakte, die vor und 3 Wochen nach der experimentellen Behandlung der Testfläche entnommen wurden, angegeben, die eine dramatische Abnahme des Natriumgehaltes nach der Behandlung zeigen.

»··· ■» ι · - iii

Tabelle V

Analyse der gesättigten Erdbodenextrakte vor und nach der Behandlung

Parameter	0-6" Verbund probe vor der Behandlung	0-6" Verbund probe nach der Behandlung
pH-WERT	7.80	7.90 •
LEITFÄHIGKEIT(yMHOS/CM)	9490	2370
CO, (PPM)	0	0
HCO₉ (PPM)	100	100
SO* (PPM)	890	315
Cl (PPM)	3950	590
Na (PPM)	1920	370
Ca (PPM)	480	180
Mg (PPM)	180	30
KaO (LB./ACRE 6")	550	480
PaO₉ (LB./ACRE 6")	70.	65.
N (LB./ACRE 6")	65.	63.
SAR	19.0/1	6.7/1

*SAR = Natriumabsorptionsrate =

Na

Ca + Mk 2

worin die Na-, Ca- und Mg-Konzentrationen in mg-Xquivalenten ausgedrückt sind.

■ ltt

Z& .···":■

Es sei auch darauf hingewiesen, daß im Gegensatz zu den Lehren, die aus der obengenannten US-PS 2 625 529 und der obengenannten CA-PS 625 135 zu entnehmen sind, das in Wasser gut lösliche Calcium- oder Magnesiumsalz erfindungsgemäß nicht verwendet wird, um als Pflanzennährstoff im Sinne eines normalen Düngemittels zu dienen. Das bevorzugte Salz Calciumnitrat ist zwar ein seit langem bekanntes mineralisches Düngemittel, es wird jedoch für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bei phytotoxischen Konzentrationen eingesetzt. Der Zweck des in Wasser gut löslichen Calcium- oder Magnesiumsalzes, das in verhältnismäßig konzentrierten Mengen verwendet wird, ist vielmehr der, eine reiche Quelle für divalente Ionen für den Austausch gegen die die reaktiven Tonerdbodenfraktionen kontaminierenden Natriumionen bereitzustellen, die zusammen mit der synergistischen Wechselwirkung mit dem Polymeren die produktive Verbesserung (Regenerierung) von durch Natrium kontaminierten Erdböden mit höherer Geschwindigkeit und bis zu größeren Tiefen erlauben als dies bisher möglich

20 war.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

0 0» ■ m * 0 · m « ··« a t ψ ■ T 54 998 Anmelder: Amerigo Technology Ltd. 3401 - 19th St.N.E., Calgary, Alberta. T2E 6S8/Canada Patentansprüche 10

1. Verfahren zur Herstellung einer stabilen konzentrierten Lösung, die nach dem Verdünnen mit Hasser auf durch Natrium kontaminierte Erdböden aufgebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet , daß man: I

a) eine wäßrige Ausgangslösung herstellt, die ein was- ' serlösliches Calcium- oder Magnesiumsalz in einer Konzentration innerhalb des Bereiches von etwa 1 bis etwa 4 Gew.-% enthält, und darin etwa 1 bis etwa 2 Gew.-% eines wasserlöslichen Polymeren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens etwa 1 000 löst;

b) eine im wesentlichen gesättigte wäßrige Lösung des in

der Stufe (a) verwendeten wasserlöslichen Calcium- oder Magnesiumsalzes herstellt; und

c) etwa 5 bis etwa 20 Vol.-% der das Polymere enthaltenden Lösung der Stufe (a) mit etwa 95 bis etwa 80 Vol.-% der im wesentlichen gesättigten Lösung der Stufe (b) mischt unter Bildung der stabilen konzentrierten Lösung. 30

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als wasserlösliches Calcium- oder Magnesiumsalz ein Calciumsalz verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Calciumsalz Calciumnitrat verwendet.

-2-

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als wasserlösliches Polymeres ein anionisches Polyacrylamid verwendet.

5. Verfahren zur Herstellung einer stabilen konzentrierten Lösung, die nach dem Verdünnen mit Wasser auf durch Natrium kontaminierte Erdböden aufgebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß man a) eine wäßrige Ausgangslösung, die Calciumnitrat in einer Konzentration innerhalb des Bereiches von etwa 1 bis etwa 2 6ew.-% enthält, herstellt und darin etwa 1 bis etwa 2 Gew.-% eines wasserlöslichen Polyacrylamid-Polymeren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens etwa 1 000 000 löst; b) eine im wesentlichen gesättigte wäßrige Calciumnitrat-

lösung herstellt; und

c) etwa 5 bis etwa 20 Vol.-% der das Polymere enthaltenden Lösung der Stufe (a) mit etwa 95 bis etwa 80 Vol.-% der im wesentlichen gesättigten Lösung der Stufe (b) mischt zur Herstellung der stabilen konzentrierten Lösung.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyacrylamid-Polymeres in der Stufe (a) ein anionisches Polyacrylamid mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht innerhalb des Bereiches von etwa 10 000 bis etwa 20 000 000 verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 15 bis etwa 30 % der aktiven Zentren des anionischen Polyacrylamid-Polymeren zu anionischen funktioneilen Carboxylgruppen hydrolysiert worden sind.

8. Verfahren zur Herstellung einer stabilen konzentrierten Lösung, die nach dem Verdünnen mit Wasser auf durch Natrium kontaminierte Erdböden aufgebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß man

-3-

a) eine wäßrige Ausgangslösung herstellt, die Calciumnitrat in einer Konzentration von etwa 2 Gew.-% enthält, und darin etwa 1 bis etwa 2 Gew.-% eines anionischen Polyacrylamid-Polymeren mit einem durchschnitt- liehen Molekulargewicht innerhalb des Bereiches von etwa 10 000 000 bis etwa 20 000 000 löst;

b) eine im wesentlichen gesättigte wäßrige Lösung von Calciumnitrat herstellt; und

c) etwa 5 bis etwa 10 Vol.-% der das Polymere enthaltenden Lösung der Stufe (a) mit etwa 95 bis etwa 90 Vol.-% der im wesentlichen gesättigten Lösung der Stufe (b) mischt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Stufe (b) verwendete im wesentlichen gesättigte wäßrige Calciumnitratlösung eine Konzentration von etwa 200 Gew.-% hat.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das anionische Polyacrylamid ein durchschnittliches Molekulargewicht yon etwa 15 000 000 hat und daß etwa 15 bis etwa 30 % der aktiven Zentren des anionischen Polyacrylamid-Polymeren zu anionischen funktioneilen Carboxylgruppen hydrolysiert worden sind. 25

11. Verfahren zur produktiven Verbesserung von durch Natrium kontaminierten Erdböden durch Aufbringen eines wirksamen Volumens einer Behandlungslösung auf die Oberfläche dieser Erdböden, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Behandlungslösung verwendet, die hergestellt wurde durch Verdünnen einer nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellten konzentrierten Lösung mit genügend Wasser zur Erzielung einer Behandlungslösung mit einer Viskosität von nicht mehr als etwa 3 cP (25^eC).

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die konzentrierte Lösung mit Hasser in einem

Verhältnis von konzentrierter Lösung zu Wasser von etwa 1:7 bis etwa 1:9 verdünnt.

13. Stabile wäßrige Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 160 bis etwa 190 Gew.-% Calciumnitrat und etwa 0,05 bis etwa 0,4 Gew.-% eines anionischen PoIyacrylamids mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht innerhalb des Bereiches von etwa 1 000 000 bis etwa

20 000 000 enthält. 10

35