Технология биологической рекультивации в степной и сухостепной зонах

2.6 Технология биологической рекультивации в степной и сухостепной зонах

Отличительной особенностью степной и сухостепной зон является недостаточная увлажненность территории и высокоплодородные почвы. Обе зоны хорошо обеспечены теплом. В этих зонах распространены солонцовые почвы, требующие гипсования (для нейтрализации щелочности и избытка натрия). Повышенная щелочная реакция почвенного раствора и избыток натрия вызывают образование почвенной корки, снижают продуктивность почв. Поэтому избыточную щелочность необходимо нейтрализовать гипсованием, т.е. химической мелиорацией, при которой щелочные соли устраняются из почвы. Дозы гипса определяются по справочной и нормативной документации, действующей на данной территории.

При подготовке почвы для посева трав особое внимание должно быть обращено на сохранение влаги в почве, придание поверхностному слою мелкокомковатого сложения, выравнивание поверхности. Это достигается планировкой, обработкой дисковыми орудиями, боронованием и прикатыванием.

Эффективность органических и минеральных удобрений в указанных засушливых зонах снижается из-за низкой увлажненности почвы, а повышенные дозы могут оказать даже отрицательный эффект на продуктивность почв. Поэтому в этих зонах рекомендуются следующие дозы органических 30 - 40 т/га и минеральных 40 - 60 кг/га удобрений.

Норма высева семян аналогична нормам высева в лесостепной зоне. Посев многолетних трав в данном регионе - преимущественно зернотравяной сеялкой. Лишь на крутых склонах (более 10 град.) необходимо применять гидропосев (2).

Таким образом, технологическая схема (карта) работ по биологической рекультивации нарушенных и загрязненных нефтью земель включает:

·  планировку поверхности;

·  внесение химического мелиоранта, органических и минеральных удобрений, бактериального препарата;

·  отвальную или безотвальную вспашку, плоскорезную обработку;

·  лущение дисковой бороной или дисковым лущильником;

·  кротование, щелевание с кротованием;

·  лункование, прерывистое бороздование;

·  снегозадержание и задержание талых вод;

·  предпосевную подготовку почвы;

·  буртование сильнозагрязненной почвы с устройством воздухоотводов;

·  распределение почвы из бугров по поверхности участка;

·  посев семян фитомелиоративных растений;

·  уход за посевами;

·  контроль за ходом рекультивации (2).

Глава 3 Канадский метод биологической рекультивации нефтезагрязненных земель

Применяемые в России методы технической и биологической рекультивации земель имеют недостатки, которые делают их или неэффективными или дорогостоящими.

На практике наиболее часто используются следующие методы:

1.  Техническая рекультивация с засыпкой грунтом и высеиванием трав – способ дает косметический эффект, поскольку нефть остается в грунте. Кроме того, необходим большой объем земляных работ.

2.  Техническая рекультивация с вывозом нефтезагрязненного грунта на полигоны отходов. Способ практически нереальный с экономической точки зрения, так как большие обьемы нефтезагрязненного грунта и высокая стоимость транспортировки и размещения отходов могут многократно перекрыть прибыли компании.

3.  Засыпка сорбентом (торфом) с последующей вывозкой на полигоны отходов. Недостатки те же, что и в предшествующем методе.

4.  Использование нефтеэкстрагирующих установок импортного производства. Производительность этих установок 2-6 м3 в сутки, что при стоимости установки в 150000 $ и персонале 3 человека делают ее крайне неэффективной. Зарубежные компании уже не используют такие установки и пытаются продать их в России, выдавая за последнее слово науки и техники.

5.  Использование микробиологических препаратов типа «путидойл» и им подобных. Препараты активны только на поверхности, поскольку необходим контакт с воздухом, и во влажной среде при относительно высокой температуре. Очень хорошо себя зарекомендовал при рекультивации летом морских побережий Кувейта, загрязненных во время военных действий. В Сибири популярен за счет легкости и дешевизны применения. Очень хорош для отчетности, когда нет проверки результата на месте (5).

Авторами рекомендуется канадский способ рекультивации грунта, который не капризен к температуре, не требует транспортировки грунта и полигонов отходов, не требует инвестиций в специальную технику и постоянного технического персонала. Способ очень гибкий, позволяет модифицировать, используя различные материалы, микробиологические препараты, удобрения (5).

Условное назвали метода - «парниковая гряда», потому что в основе метода лежит микробиологическое окисление с естественным повышением температуры - как «горит» навозная куча. Устройство гряды представлено на рис.1.

На грунтовую подушку шириной 3 метра укладываются змейкой перфорированные пластиковые трубы, которые затем засыпаются слоем гравия, щебня или керамзита, или материала типа «дорнит». На эту пористую подушку сэндвичем укладываются чередующиеся слои нефтезагрязненного грунта и удобрений. В качестве последнего используется навоз, торф, опил, солома и минеральные удобрения, можно добавлять микробиологические препараты. Гряда укрывается полиэтиленовой пленкой, в трубы подается воздух от компрессора соответствующей мощности. Компрессор может работать или на топливе, или на электричестве – если есть подключение. Воздух распыляется в пористой подушке и способствует быстрому окислению. Трубы можно использовать многократно. Пленка предотвращает охлаждение; если подавать нагретый воздух и дополнительно утеплить гряду торфом или «дорнитом», то способ будет эффективен и зимой. Нефть окисляется практически полностью за 2 недели, остаток нетоксичен и на нем прекрасно растут растения. Эффективно, экономично, производительно (5).

Рис. 1. Схема рекультивации нефтезагрязненных земель

Выводы

 

Таким образом, под рекультивацией земель понимается комплекс работ, направленных на восстановление биологической продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей природной среды.

Земельные участки в период осуществления биологической рекультивации в сельскохозяйственных и лесохозяйственных целях должны проходить стадию мелиоративной подготовки, т.е. биологический этап должен осуществляться после полного завершения технического этапа.

Для успешного проведения биологической рекультивации важное значение имеют исследования флористического состава формирующихся сообществ, процессов восстановления фиторазнообразия на нарушенных промышленностью землях, когда катастрофически уничтожены почвенный и растительный покровы.

Биологический этап рекультивации нефтезагрязненных земель включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы. Биологический этап заключается в подготовке почвы, внесении удобрений, подборе трав и травосмесей, посеве, уходе за посевами. Он направлен на закрепление поверхностного слоя почвы корневой системой растений, создание сомкнутого травостоя и предотвращение развития водной и ветровой эрозии почв на нарушенных землях.

Таким образом, технологическая схема (карта) работ по биологической рекультивации нарушенных и загрязненных нефтью земель включает:

·  планировку поверхности;

·  внесение химического мелиоранта, органических и минеральных удобрений, бактериального препарата;

·  отвальную или безотвальную вспашку, плоскорезную обработку;

·  лущение дисковой бороной или дисковым лущильником;

·  кротование, щелевание с кротованием;

·  лункование, прерывистое бороздование;

·  снегозадержание и задержание талых вод;

·  предпосевную подготовку почвы;

·  буртование сильнозагрязненной почвы с устройством воздухоотводов;

·  распределение почвы из бугров по поверхности участка;

·  посев семян фитомелиоративных растений;

·  уход за посевами;

·  контроль за ходом рекультивации.

Рекомендуется канадский способ рекультивации грунта, который не капризен к температуре, не требует транспортировки грунта и полигонов отходов, не требует инвестиций в специальную технику и постоянного технического персонала. Способ очень гибкий, позволяет модифицировать, используя различные материалы, микробиологические препараты, удобрения. Условное назвали метода - «парниковая гряда», потому что в основе метода лежит микробиологическое окисление с естественным повышением температуры.

Список использованной литературы

1.ГОСТ 17.5.3.04-83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель.

2. Инструкция по рекультивации земель, нарушенных и загрязненных при аварийном и капитальном ремонте нефтепроводов от 6 февраля 1997 г. N РД 39-00147105-006-97.

3. Чибрик Т.С. Основы биологической рекультивации: Учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2002. 172 с.

4. Чибрик Т.С., Лукина Н.В., Глазырина М.А. Характеристика флоры нарушенных промышленностью земель Урала: Учеб. пособие. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2004. 160 с.

5. Интернет-ресурс: www.oilnews.ru

Приложение 1

Рекомендуемые виды растений по зонам:

1. Полярно-тундровая, лесотундровая, северотаежная, среднетаежная зона:

Злаковые: щучка дернистая, северолюбка рыжеватая, дюпонция Фишера, вейник пурпурный, вейник наземный, овсяница красная, листохвост альпийский, мятлик живородящий, вейник Хольма.

Осоковые: осока кругловатая, пушица узколистная, пушица Шейхцера, пушица рыжеватая, осока арктосибирская, осока прямостоячая.

Разнотравье: крестовник скученный, щавель арктический, камнеломка поникающая, лютик Геперборейский, ожика путанная, трехреберник темноголовый, синюха северная, гвоздика ползучая, пижма дваждыперистая, армерия морская, песчанка злаколистная, горец Лаксмана, ясколка луговая, кошачья лапка верноносная.

2. Южно-таежно-лесная и лесостепная зона

Травосмеси: овсяница луговая, тимофеевка луговая, клевер красный; тимофеевка луговая, овсяница луговая, костер безостый, клевер красный; ежа сборная, овсяница луговая, клевер красный; регнерия волокнистая, люцерна синегибридная или донник белый; тимофеевка луговая, лисохвост луговой, люцерна синегибридная; костер безостый, пырей сизый, люцерна синегибридная; костер безостый, пырей бескорневищный, эспарцет песчаный.

3. Степная и сухостепная зона

Разнотравье: житняки, костер безостый, люцерна желтая и желтогибридная, эспарцет, пырей бескорневищный, волоснец сибирский, донники, регнерия.

Травосмеси: житняк гребенчатый, эспарцет песчаный; костер безостый, эспарцет песчаный или люцерна желтогибридная.