Биологическая рекультивация нефтезагрязненных грунтов. Биологическая рекультивация Биологический этап рекультивации

Рекультивация

Рекультивация (лат. re - приставка, обозначающая возобновление или повторность действия; cultivo - обрабатываю, возделываю) - комплекс работ по экологическому и экономическому восстановлению земель и водоёмов, плодородие которых в результате человеческой деятельности существенно снизилось. Целью проведения рекультивации является улучшение условий окружающей среды, восстановление продуктивности нарушенных земель и водоёмов.

Причины возникновения нарушенных земель и водоёмов

Виды деятельности человека, в результате которых может возникать потребность в проведении рекультивации земель и водоёмов:

хозяйственная деятельность

добыча полезных ископаемых, особенно открытая разработка месторождений;

вырубка лесов;

возникновение свалок;

строительство городов;

создание гидросооружений и аналогичных объектов;

проведение военных испытаний, в том числе испытаний ядерного оружия.

Два основных этапа рекультивации]

Работы по рекультивации обычно имеют два основных этапа - технический и биологический. На техническом этапе проводится корректировка ландшафта (засыпка рвов, траншей, ям, впадин, провалов грунта, разравнивание и террасирование промышленных терриконов), создаются гидротехнические и мелиоративные сооружения, осуществляется захоронение токсичных отходов, производится нанесение плодородного слоя почвы. В результате осуществляются образование территории. На биологическом этапе проводятся агротехнические работы, целью которых является улучшение свойств почвы.

Направления рекультивации земель]

В зависимости от тех целей, которые ставятся при рекультивации земель, различают следующие направления рекультивации земель:

природоохранное направление;

рекреационное направление;

сельскохозяйственное направление;

растениеводческое направление;

сенокосно-пастбищное направление;

лесохозяйственное направление;

водохозяйственное направление.

Растения, используемые при рекультивации

Среди растений, используемых для повышения качества земель, в первую очередь можно назвать травянистых представителей семейства Бобовые, которые способны фиксировать атмосферный азот. К примеру, в Австралии для рекультивации территорий угольных шахт используется Клитория тройчатая (Clitoria ternatea). Ещё одно растение, активно применяемое при рекультивации земель, - Тополь чёрный (Populus nigra)

Рекультивация земель – комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды.

Нарушение земель – это процесс, происходящий при добыче полезных ископаемых, выполнении геологоразведочных, изыскательских, строительных и других работ и приводящий к нарушению почвенного покрова, гидрологического режима местности, образованию техногенного рельефа и другим качественным изменениям состояния земель.

Рекультивированные земли - это нарушенные земли, на которых восстановлена продуктивность, народнохозяйственная ценность и улучшены условия окружающей среды.

В рекультивации земель различают два этапа:

технический - подготовка земель для последующего целевого использования

биологический – восстановление плодородия, осуществляемое после технического этапа и включающее комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление исторически сложившейся совокупности флоры, фауны и микроорганизмов.

Проведение работ по рекультивации включает следующие стадии:

Проектно-изыскательские работы (почвенные и другие полевые обследования, лабораторные анализы, картографирование)

Определение характеристики очищаемого объекта: инженерно-геологические показатели, качественные и количественные показатели загрязнений, микробиологические и агрохимические показатели очищаемого грунта

Локализация загрязнений

Обваловка, применение сорбентов

Очистка территории от загрязнений

Механическая, сорбционная и микробиологическая очистка

Химический и микробиологический контроль процесса очистки

Приобретение плодородного слоя почвы (при необходимости)

Нанесение на рекультивируемые земли потенциально плодородных пород и плодородного слоя почвы

Ликвидация промышленных площадок, транспортных коммуникаций, электрических сетей, зданий и сооружений, других объектов (при необходимости)

Очистка рекультивируемой территории от производственных отходов

Устройство дренажной и водоотводящей сети для последующего использования рекультивированных земель (при необходимости)

Приобретение и посадка саженцев

Подготовка дна, обустройство карьерных и других выемок при создании в них водоемов (при необходимости)

Восстановление плодородия

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ

Рекультивация земель - совокупность работ, направленных на восстановление народно-хозяйственной ценности нарушенных земель, а также улучшение состояния окружающей среды.

В настоящее время для устранения нарушенных территорий различных видов, ликвидации вредного воздействия экзогенных и техногенных процессов применяются разнообразные инженерно-строительные и другие специальные мероприятия, главными их которых являются:

 рекультивация (механическая и биологическая);

 мероприятия инженерной защиты территории;

 санация;

 техническая мелиорация.

При инженерной подготовке территории для целей жилищного строительства данные мероприятия используются в комплексе.

Методы рекультивации (в широком смысле слова) являются методами целенаправленного воздействия на компоненты природной Среды (в данном случае, на земельные ресурсы) с целью их изменения и обеспечения требуемых параметров для заданного целевого использования.

Рекультивация нарушенных земель осуществляется для восстановления их для сельскохозяйственных, лесохозяйственных, водохозяйственных, строительных, рекреационных, природоохранных и санитарно-оздоровительных целей.

Эколого-рекультивационные возможности и функции различных методов восстановления нарушенных территорий формируются в двух направлениях:

а) связанное с улучшением качества земельных ресурсов как части Среды обитания и жизнедеятельности человека в виде промышленных и гражданских сооружений;

б) применение методов, направленных на ликвидацию опасного химического или бактериологического загрязнения, способных вызвать неблагоприятные медико-биологические последствия.

В настоящее время в арсенале технического восстановления нарушенных территорий имеется много разработок и методов рекультивации, обеспечивающих требуемое для жилищного строительства качество земельных площадок.

Рекультивация для целей жилищного строительства, требующая обеспечения комфортных условий проживания населения, эффективного озеленения и восстановления плодородия почв, осуществляется последовательно в два этапа: технический и биологический.

Технический этап предусматривает планировку, формирование откосов, снятие и нанесение плодородного слоя почвы, устройство гидротехнических и мелиоративных сооружений, захоронение токсичных вскрышных пород, а также проведение других работ, создающих необходимые условия для дальнейшего использования рекультивированных земель по целевому назначению или для проведения мероприятий по восстановлению плодородия почв (биологический этап).

Биологический этап включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы.

Условия приведения нарушенных земель в состояние, пригодное для последующего использования, а также порядок снятия, хранения и дальнейшего применения плодородного слоя почвы, устанавливаются органами, предоставляющими земельные участки в пользование и дающими разрешение на проведение работ, связанных с нарушением почвенного покрова, на основе проектов рекультивации, получивших положительное заключение государственной экологической экспертизы.

Разработка проектов рекультивации осуществляется на основе действующих экологических, санитарно-гигиенических, строительных, водохозяйственных, лесохозяйственных и других нормативов и стандартов с учетом региональных природно-климатических условий и месторасположения нарушенного участка.

Мероприятия по инженерной защите территорий включают: уполаживание и террасирование склонов, удаление неустойчивых масс, регулирование поверхностного и подземного стока, применение удерживающих конструкций, противоэрозионные мероприятия, фитомелиорацию и т. п.

В зависимости от степени загрязнения территорий проводят различные мероприятия по санации почв.

При высокой и очень высокой степени загрязнения используются физические методы (удаление и захоронение загрязненных слоев почв, остекловывание, разубоживание), а также создаются искусственные геохимические барьеры вокруг загрязненных участков почв, препятствующие миграции в сопредельные среды.

При невысокой степени загрязнения территории используются различные химические методы (известкование кислых почв, гипсование щелочных почв, внесение минеральных или органических удобрений в отдельности или совместно, использование цеолитов, гумусовых препаратов и других поглотителей для снижения подвижности тяжелых металлов в почв) и биологические приемы (выращивание растений, слабо реагирующих на избыток тяжелых металлов в почве и не накапливающих его в количествах, токсичных для животных и человека; извлечение тяжелых металлов из почв с помощью микроорганизмов; культивирование растений, способных аккумулировать тяжелые металлы в больших количествах - фитомелиорантов - с последующим их удалением с территории переработкой или захоронением).

Современные методы санации почв предполагают также использование следующих видов работ: биоремедиацию, электрическую сепарацию, почвенную промывку, витрификацию.

Техническая мелиорация включает систему мероприятий по орошению, обводнению и осушению почв, тепловую мелиорацию, гидрогеохимическую мелиорацию (уплотнение и осушение грунтов), физико-геохимическую (физико-химическая), геотехническую (армирование грунтов или геосинтетика).

Процесс рекультивации свалок включает: полное удаление экологически опасных грунтов и замену их на экологически чистые грунты; дегазацию, демеркуризацию и дезактивацию грунтов; мероприятия по подавлению процессов метанообразования в грунтовой толще (аэрирование насыпных массивов, газовый дренаж, устройство газонепроницаемых экранов); устройство газозащитных сооружений (газодренажных траншей, скважин и экранов).

Многими видами хозяйствования - строительством, добычей полезных ископаемых, ремонтными или изыскательскими работами - значительно разрушается почвенный покров, поэтому для его восстановления проводится рекультивация нарушенных земель. Для введения в оборот восстанавливается огромное количество плодородного слоя почвы специальными мероприятиями, о которых и будет рассказано в этой статье.

Словарь

Что такое нарушенные земли? Это те, которые утратили ценность в хозяйствовании или, более того, отрицательно влияют на окружающую среду из-за нарушенного почвенного покрова либо когда образуется техногенный рельеф после определённой производственной деятельности.

Что такое рекультивация земель? Это целый комплекс действий, которые направлены на восстановление народно-хозяйственной ценности опустошённых почв, на восстановление их продуктивности, на улучшение условий всей окружающей среды. Производится техническая и биологическая рекультивация нарушенных земель. Для этого их сначала нужно инвентаризовать - выявить, учесть и картографировать, определить площади и установить уровень качества.

Направления рекультивации нарушенных земель - восстановление их для того или иного целевого способа использования. Например, сельскохозяйственное направление предусматривает на нарушенных почвах создание новых сельскохозяйственных угодий.

Работы по снятию плодородного слоя, его транспортировке и нанесению нового - землевание. Оно даже малопродуктивные угодья и потенциально плодородные породы может значительно улучшить. Объектом рекультивации называется земельный участок с нарушенным плодородным слоем, который подлежит восстановлению. Верхняя часть почвенного покрова, гумусированная и снабжённая всеми благоприятными для растений физическими, химическими и агрохимическими свойствами, называется плодородным слоем.

Постановление

Очень актуальны в современных условиях действия по организации работы сельского хозяйства и восстановлению всех нарушенных земель. Территории, где рекультивация таких земель уже произошла, должны находиться под особым контролем.

Постановление Правительства РФ 1994 года определяет общие требования для выполнения работ по рекультивации повреждённого почвенного покрова. Они обязательны для всех юридических, должностных и физических лиц. Рекультивация нарушенных земель возвращает в строй рекреационные, лесохозяйственные и сельскохозяйственные угодья для дальнейшего использования по назначению. Для восстановления почв есть два этапа - биологический и технический.

Когда рекультивация нарушенных земель проходит технический этап, производится планировка, формируются откосы, снимается и наносится плодородный слой почвы, устраиваются мелиоративные и гидротехнические сооружения, захораниваются токсичные породы, удалённые вскрытием, организуются разнообразные работы для создания условий проведения второго этапа мероприятий.

Восстанавливает плодородие почвы биологическое вмешательство: агротехнические, фитомелиоративные мероприятия, улучшающие агрохимические, агрофизические, биохимические свойства, а также другие показатели плодородности.

Виды рекультивации

Нарушенных земель на планете неимоверно много. Рекультивация необходима во многих случаях. Так, требуется устранение последствий:

разработки месторождений открытым способом или подземным;
прокладки трубопроводов, проведения мелиоративных, строительных, лесозаготовительных и некоторых других работ, которые связаны с порчей почвенного покрова;
ликвидации военных, промышленных, любых других сооружений и объектов;
складирования или захоронения бытовых, промышленных или других отходов;
ликвидации последствий загрязнения почв, когда условием восстановления является снятие плодородного верхнего слоя.

Нормы такого снятия устанавливает проект рекультивации нарушенных земель в зависимости от того, насколько упал уровень плодородия данного участка. Снятый слой почвы обычно тоже идёт в дело - рекультивируется, после чего улучшает малопродуктивные угодья.

Цели, не связанные с сельским или лесным хозяйствами, обычно не преследуются, поскольку это экономически невыгодно. Исключение составляют случаи, когда отсутствуют возможности использования снятого почвенного слоя для лесного фонда или улучшения земель для сельского хозяйства. На территории каждой области есть организации передачи или приёмки рекультивированных земель. Там же рассматриваются и другие вопросы, которые связаны с нарушением почвенных покровов и их восстановлением.

В состав Постоянных комиссий включаются землеустроительные, природоохранные, водохозяйственные, лесохозяйственные, сельскохозяйственные, архитектурно-строительные, санитарные, финансово-кредитные и многие другие органы, под чьим надзором проходят все этапы рекультивации нарушенных земель.

Документы

Приёмка (передача) всех рекультивированных земель должна осуществляться в течение одного месяца после подачи в Постоянную комиссию извещения о завершённых действиях по восстановлению почв. Проведение рекультивации нарушенных земель требует приложения к документам следующих материалов:

Разрешение на проведение подобных работ (копии), то есть документ, удостоверяющий право пользования недрами и землёй.
Копия плана землепользования, где нанесены границы всех восстановленных участков.
Проект рекультивации нарушенных земель.
Данные обследований - почвенных и других, которые необходимы для проведения подобных работ, связанных и с нарушением плодородного слоя, и с ликвидацией последствий этого.
Рабочие чертежи - проектная документация на противоэрозийные, мелиоративные, гидротехнические и иные объекты, агротехнические, лесомелиоративные и другие мероприятия, которые были предусмотрены проектом.
Материалы проверок, в которых отражено выполнение работ по восстановлению почв, информация о мерах, принятых для устранения выявленных нарушений.
Сведения о порядке снятия, хранения, использования, передачи плодородного слоя, соответствующие документы, подтверждающие это.

Этот перечень бумаг в каждом случае дополняется и уточняется Постоянной комиссией. Изменения и дополнения продиктованы характером нарушения земель и их использования в дальнейшем.

Приёмка

Рекультивированные участки принимаются специальной комиссией с обязательным выездом на место. Ее утверждает председатель или заместитель Постоянной комиссии в десятидневный срок после подачи заявления юридическими или физическими лицами, сдающими земли.

Обычно в рабочей комиссии состоят представители муниципальных и государственных органов, заинтересованных в землепользовании, а также члены непосредственно Постоянной комиссии. Лица, сдающие и принимающие восстановленные территории, представители проектных и подрядных организаций, специалисты и эксперты тоже принимают участие в приёмке рекультивированных площадей. Порядок рекультивации нарушенных земель проверяется после рассмотрения всех положенных документов.

Загрязнение пестицидами

Пестициды - это неорганические и органические соединения, которые применяют в борьбе с болезнями и вредителями растений, с сорняками, а также чтобы ускорить созревание ряда культур, подвергающихся машинной уборке. Несмотря на то что на гектар вносится только около трёхсот граммов таких веществ, почвы с течением времени значительно засоряются, поэтому рано или поздно они подлежат обязательной рекультивации. Основная задача - активизировать процессы разложения остаточных форм вредных веществ. Направления рекультивации нарушенных земель могут быть самыми разными согласно проекту, предусматривающему процентные данные состава загрязнения почв.

Применяются биодеструкторы, разлагающие определённые соединения, почвы облучают ультрафиолетом, вносят удобрения - минеральные и органические, проводят агромелиоративные и агротехнические мероприятия. Для сокращения времени разложения пестицидов используются химические мелиоранты, которые образуют нетоксичные соединения, в почвы вносятся искусственные или природные сорбенты, известь. Потом в севооборот вводятся те культуры, которые способны усваивать вредные соединения и перерабатывать их: кукуруза, люпин, рапс. Таким образом почвы очищаются от атразина и линурона, а также многих других соединений.

Загрязнение нефтепродуктами

Учитывая критерии оценки состояния экологической обстановки, проводятся соответствующие мероприятия, прежде всего - техническая рекультивация нарушенных земель, после чего - биологическая. Есть три определённых уровня загрязнения почв: фоновый, повышенное и высокое загрязнение. Первый - до пятидесяти миллиграммов содержания нефтепродуктов на килограмм сухого грунта. Второй - до тысячи миллиграммов, третий - до пяти тысяч. Именно третий уровень предполагает назначение рекультивации как почвы, так и грунтовых вод. Второй уровень должен насторожить ответственных лиц, обязанных произвести мониторинг.

Организовывается разработка проекта рекультивации нарушенных земель, загрязнённых нефтью и её продуктами, по уравненной схеме. Первоначальные действия направляются на активизацию микроорганизмов в почве, чтобы они деструктировали углеводороды. Также почва рыхлится, в неё вносятся известь, гипс, высокие дозы минеральных и органических организмов, затем всё это перепахивается. Создаётся мульчированная поверхность, состоящая из питательных смесей, высеваются повышенные нормы нефтетолерантных культур. Выращиваются полевица белая, тимофеевка, красная овсяница, безостый кострец, многолетний люпин, восточная бекмания, канареечник, рогатый лядвенец, люцерна и клевер. Появившиеся на загрязнённой почве растения в корм животным идут под жёстким контролем, поскольку в них накапливаются канцерогены и ароматические полициклические углеводороды.

Экологическая система

Восстановление земель зависит от того, как составлен проект рекультивации нарушенных земель, а также в соответствии с уровнем чрезвычайности ситуации экологического бедствия. Это целый ряд мероприятий инженерной системы экологии. Нефтепродукты чрезвычайно подвижны в компонентах геосистемы. Если почвы засорялись длительно и образовались большие ареалы связанных и свободных нефтепродуктов в разделе зон аэрации и подземных вод, то борьба с ними предстоит нешуточная. Обычно такое происходит вблизи нефтебаз, складов топливных материалов и нефтеперерабатывающих заводов.

Инженерно-экологическая система должна реализовать задачи по удалению подвижных нефтепродуктов, защите рек, водозаборов, а также по рекультивации всех повреждённых почв. Очаги загрязнения должны быть локализованы. Основу инженерной системы экологии составляют сооружения: дамбы обвалования, стены в грунте, вертикальный и горизонтальный дренаж, нагнетательные и добывающие скважины. Хороши также многие другие мероприятия, которые предусматривает техническая рекультивация нарушенных земель.

Карьерные отвалы

Двадцать процентов общей площади территории горных предприятий отводится на карьерные отвалы, 13% - на хранилища отходов обогатительных фабрик, 5% - на отвалы и отходы шахт, а 3% - полностью непригодные земли из-за оседаний и провалов поверхности. Объём горных работ ежегодно увеличивается, и теперь примерно десять-пятнадцать гектаров каждый год уходит под отвалы. Нарушаются ландшафтные комплексы, почвенный покров. Инженерные коммуникации и их строительство тоже требуют значительных площадей. Рекультивация нарушенных горными работами земель в нашей стране проводится с 1959 года систематически.

Комплексные схемы восстановительных работ могут включать в себя широкий ряд мероприятий в зависимости от степени загрязнения и его химического состава. Например, такие:

Первый год - рыхление для дегазации почвы и стимулирования всех биохимических процессов.
Второй год - регулирование водного и питательного режимов почвы биодеструкторами.
Третий год и все последующие - выращивание устойчивых культур до момента произрастания качественной продукции.

Высокий уровень загрязнения может заставить полностью сменить плодородный верхний слой почвы, который снимается и отправляется на переработку. Вскрышные породы, складируемые в виде насыпи (внешние отвалы, используются только в случае их радиоактивной чистоты и отсутствия токсичности.

Выемки и искусственно созданные полости рекультивируются в основном с использованием отходов потребления и производства, то есть являются, по сути, их захоронением, и это лицензируемый вид деятельности. Карьерные выемки и разного рода отвалы используются при добыче полезных ископаемых и строительных материалов открытым способом.

Этапы рекультивации

Это очень сложная многокомпонентная система мероприятий, тесно связанных между собой, структурированных уровнем решаемых задач и технологическим исполнением. Подготовительный этап - обоснование мероприятий с инвестиционной стороны и разработка рабочей документации. Этап технический - реализация проекта в инженерной его части.

Биологический - завершающий этап, включающий озеленение, биологическую очистку почвы, лесное строительство, фиторекультивационные и агромелиоративные мероприятия, которые направлены на полное восстановление почвообразовательных процессов. Первые два этапа могут проходить в течение долгого времени - до нескольких десятков лет, когда решаются сложные экологические задачи.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

Введение

Литература

рекультивация земля почва биологический

Введение

Рекультивация в нашей стране рассматривается как одно из важнейших направлений в охране природных и в том числе земельных ресурсов.

Много ценных угодий выбывает из-за выделения значительных территорий под объекты промышленности, инфраструктуры городов. За всю историю человеческое общество потеряла 200 млн га естественных угодий для аграрного использования. Сейчас ежегодно для несельскохозяйственных нужд отводится 5-7 милл га, для индустриальных целей изъято около 50 млн га, пригодных для сельского хозяйства. На перспективу для несельскохозяйственных пользователей нужно 19 милл га, в том числе 30% сельскохозяйственных угодий. Наибольшие массивы теряются при строительстве гидроэлектростанций, торфяных и горнорудных разработках, .

Площади таких земель в 100 раз превышают собственно площадь, занятую разработками. В дальнейшем из сельскохозяйственного оборота изыматься еще больше земель, поскольку растет добыча угля и руды открытым способом, строительство железных и автомобильных дорог, аэродромов, хранилищ, мелиоративных систем и т.п. Для обеспечения минимальных потребностей сельской местности в дорогах с твердым покрытием их надо построить около 400 тыс. км.

Рекультивация земель занимает важное место в системе мер по охране почвы и естественной среды в условиях интенсивной хозяйственной деятельности человека. Чем шире размах строительства, освоения новых районов, тем больше значение своевременной и полноценной рекультивации земель.

1. Общие положения рекультивации нарушенных земель

Рекультивация земель - комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды. На действующих предприятиях, связанных с нарушением земель, рекультивационные работы должны быть неотъемлемой частью технологических процессов, .

Направления рекультивации: определенное целевое использование рекультивированных земель в народном хозяйстве, :

Сельско-хозяйственное - создание на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий (пашен, сенокосов, пастбищ и др.);

Лесохозяйственное - создание лесных насаждений различного типа;

Рыбохозяйственное - создание в понижениях техногенного рельефа рыбоводческих водоемов;

Водохозяйственное - создание в понижениях техногенного рельефа водоемов различного назначения;

Рекреационное - создание на нарушенных землях объектов отдыха;

Санитарно-гигиеническое, которое предусматривает биологическую или техническую консервацию нарушенных земель, оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду, рекультивация которых для хозяйственного использования экономически не эффективна;

Строительное - приведение нарушенных земель в состояние, пригодное для промышленного и гражданского строительства.

Технический этап рекультивации - этап рекультивации земель, включающий их подготовку для последующего целевого использования в народном хозяйстве, .

Стадии технического этапа рекультивации - Планировка. Формирование откосов. Снятие, транспортировка и нанесение почв и потенциально плодородных пород на рекультивируемые земли. Строительство дорог, гидротехнических и мелиоративных сооружений и др.

Основные типы нарушенных промышленностью земель:

1. Нарушенные земли горнодобывающей промышленности:

Промышленные отвалы, образованные при добыче железной руды;

Промышленные отвалы, образованные при добыче медной руды;

Промышленные отвалы, образованные при добыче угля;

Глубокий (до 500 м) угольный разрез.

2. Нарушенные земли предприятий перерабатывающей промышленности:

Золоотвалы (шлакоотвалы) тепловых электростанций, работающих на высокозольных углях;

Шламохранилища после обогащения железной руды и руд цветных металлов;

Отвалы отходов литейного производства.

Рекультивация проводится в 3 этапа на территориях, нарушенных открытыми горными работами:

Этап I - подготовительный. Обследование и типизация нарушенных территорий, изучение специфики условий, определение направления рекультивации.

Этап II - горнотехнический. Рациональное формирование поверхности отвалов и карьеров.

Этап III - биологическая рекультивация. Сюда входит окончательное восстановление плодородия и биологической продуктивности нарушенных земель, создание сельскохозяйственных и лесохозяйственных угодий, разведение рыбы в водоемах, дичи в созданных лесах, т. е., иными словами, создание культурфитоценозов различного назначения.

2. Технологии биологической рекультивации

Биологический этап рекультивации - этап рекультивации земель, включающий мероприятия по восстановлению их плодородия, осуществляемые после технической рекультивации. К нему относится комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление флоры и фауны.

Особую ценность имеют работы по биологической рекультивации в тех случаях, когда нарушенными оказываются бывшие сельскохозяйственные угодья.

Наметившиеся тенденции к сокращению площади пашни, приходящейся на душу населения при одновременном увеличении его численности, ставит проблему сохранения и восстановления земель для сельскохозяйственных нужд в число первоочередных.

Далеко не все виды высших растений могут нормально расти и развиваться в условиях специфической среды субстратов промышленных отвалов. Так, для установления ассортимента видов, пригодных для фитомелиорации золоотвалов, было испытано более 230 видов, а засоленных красных шламов - 160 видов, из которых признано пригодными для указанной цели соответственно 30 и 8. Столь же специфичны по экологическим условиям и отвалы, возникающие при открытой добыче полезных ископаемых.

Для облесения отвалов целесообразно использовать олиготрофные виды, т. е. виды малотребовательные к плодородию почвы (например, сосна обыкновенная, береза бородавчатая и др.). Наличие симбиотических отношений между древесными растениями (сосна, лиственница, березы) и микоризообразующими грибами или между бобовыми травянистыми видами (клевером, люцерной, донником и др.) и клубеньковыми бактериями способствует улучшению роста растений в неблагоприятных условиях среды.

Олиготрофность видов, а также их засухоустойчивость и солеустойчивость являются важными характеристиками при выборе ассортимента видов как для лесной, так и для сельскохозяйственной рекультивации.

Надо учитывать и дополнительный экологический фактор - такой, как загрязнение атмосферы промышленными выбросами. У растений отсутствуют какие-либо специальные механизмы приспособления к таким факторам среды, они эволюционно не выработаны, так как бурный рост видов загрязнения и их интенсивности наблюдается во второй половине XX в. Как правило, растения, устойчивые к действию одного загрязнителя, поражаются другими ингредиентами промышленных выбросов. Отсутствие растений, комплексно устойчивых к загрязненной атмосфере, заставляет индивидуально подходить к подбору ассортимента видов для данных условий.

Наибольший эффект биологической рекультивации может быть получен при использовании видов широкой экологической амплитуды, способных в короткий срок сформировать высокопродуктивное растительное сообщество.

Помимо разработки биологических аспектов проблемы, возникает необходимость решения вопросов, относящихся к области опытно-агрономическихисследований (норма высева - 3-4-кратная, смешанные или одновидовые посевы, способы посевов и посадок, гидропосев и т. д.).

Гидропосев имеет определенные преимущества перед обычным способом посева, особенно при укреплении отвалов и бортов карьеров от водной и ветровой эрозии, где возможности механизации работ ограничены или очень трудоемки.

Сельскохозяйственные угодья на отвалах могут создаваться двумя способами:

На грунтах (субстратах), свойства которых улучшаются путем покрытия их гумусированным слоем почв;

Непосредственно на грунтах, складированных в отвалы.

Грунты (субстраты) отвалов в своем большинстве малопригодны для роста и развития растений, т. е. грунты и субстраты отвалов не обладают основным свойством почв - эффективным плодородием.

В.В. Докучаев писал, что следует разуметь под почвой исключительно только те дневные и близкие к ним горизонты горных пород, все равно каких, которые были более или менее естественно изменены взаимным влиянием воды, воздуха и различного вида организмов - живых и мертвых. Где этого условия нет, там нет и естественных почв, а есть или искусственная смесь, или чисто горная порода.

Одним из наиболее распространенных способов улучшения грунтов (субстратов) для сельскохозяйственного освоения является так называемое землевание, т. е. нанесение на поверхность отвалов гумусированного слоя почвы или пригодных для выращивания растений грунтов разной мощности. Так, ряд исследователей считают, что этот слой должен быть 0,5-1,0 м. По мнению других - 1,5-2,0 м. Можно представить, во сколько раз подорожает горнотехнический этап рекультивации. Да и не везде можно найти такое количество плодородной почвы для нанесения.

Эксперименты доказали, что во многих случаях бывает достаточно 35-40 см. Но и при таком слое затраты значительны. При токсичных породах (например, сульфидсодержащих) землевания бывает недостаточно. Требуется экранировать эти грунты глинистыми породами слоем 15-20 см для создания водоупора, чтобы токсичные вещества не поступали в плодородный слой. Эта мощность в условиях промывного типа водного режима достаточна, в условиях выпотного необходимо ее увеличение до 2-3 м.

Если подобрать соответствующий ассортимент культур и применить технологию внесения трех норм NPK или микробиологического препарата (технология ВНИИОСуголь МУП СССР, г. Пермь), можно добиться хороших результатов без землевания или с минимальным землеванием.

Например, ВНИИОСуголь в Кизеловском угольном бассейне в 1970-х гг. разработал и внедрил технологию ускоренной биологической рекультивации (Красавин, Хорошавин, Катаева, 1982; 1985; 1988), которая предусматривала:

1) нанесение на поверхность отвалов обезвреженных бытовых осадков с иловых площадок городских очистных сооружений - бытовой осадок содержит биогенные элементы (азот, фосфор, калий), необходимые для стартового развития микрофлоры, которая, в результате своей жизнедеятельности (метаболизма), оказывает стимулирующее влияние на рост и развитие высших растений;

2) внесение гуминового препарата, полученного на основе использования угольных отходов и культуры микроскопических организмов;

3) посев смеси многолетних трав: костреца безостого, донников - белого и желтого.

Выбор указанных растений обусловлен следующими факторами. Кострец характеризуется высокой биоэкологической устойчивостью, обладает мощной корневой системой, хорошо задерживает влагу и устойчив к вымерзанию; донник выбран как растение, способствующее накоплению азота в почвогрунтах.

В отвальный грунт вносятся микроорганизмы, которые участвуют в процессах превращения азота и фосфора, т. е. переводят азот и фосфор из труднодоступных в доступные для растений формы, а также способствуют разрушению минералов и тем самым почвообразовательному процессу. В период всходов и кущения рекультивируемые участки инокулируются комплексом микроорганизмов, которые образуют и выделяют различные органические вещества, аминокислоты и витамины, крайне необходимые растениям в период всходов и кущения.

Эта ускоренная рекультивация дала положительный результат: рН среды возрос с 2-3 до 7, вес сырой биомассы на опытных участках с инокулятом составил 195,4 ц/га. Широкое внедрение в практику данного способа позволит повысить плодородие отвальной породы, в более короткие сроки создать на шахтных отвалах устойчивые биогеоценозы без нанесения плодородного слоя почвы.

Многолетние травянистые растения должны возделываться с первых лет после окончания формирования поверхности отвалов. Это доказано работами немецких, чешских и других исследователей. Вместе с формированием значительной фитомассы, подземная часть которой обогащает грунты перегноем, многолетние травы препятствуют эрозии грунтов. Это важное свойство позволяет использовать многолетние травы и при создании растительного покрова на откосах бортов карьеров

3. Сельскохозяйственное направление биологической рекультивации

Сельскохозяйственное направление биологической рекультивации - создание на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий (пашен, сенокосов, пастбищ и др).

В числе наиболее стойких и перспективных растений, которые рекомендуются для посевов и посадок на отвалах хозяйственно ценные растения: люцерна синегибридная, эспарцет песчаный, клевера белый и луговой и т.п.

Горнотехнический этап рекультивации включает в себя работы по планировке поверхности отвалов (созданию рельефа), нанесению плодородного или потенциально плодородного слоя, внесению основного минерального удобрения.

Биологический этап рекультивации включает в себя посев многолетних трав, посадку древесных и кустарниковых видов, уход за ними.

В ходе длительных исследований была доказана возможность улучшения свойств субстратов с помощью различных приемов. Возможны следующие основные приемы обогащения поверхности отвалов необходимыми для роста и развития растений питательными веществами.

1. Прием землевания - нанесение на поверхность отвалов почвы, торфа или потенциально плодородного грунта, толщина слоя которых может колебаться от 2-4 см (на золоотвалах) до 20-50 см и более (на породных отвалах). При землевании поверхность отвалов может покрываться как равномерно по всей площади, так и полосами, причем полосы с покрытием шириной 6-10 м каждая чередуются с такими же по размеру полосами без покрытия. Оба типа полос располагаются поперек господствующего направления ветров. Полосы с покрытием засеваются многолетними травами, а также практикуются посадки деревьев и кустарников. Такой способ покрытия дает экономию как посевного и посадочного материала, так и наносимого покрытия.

2. Внесение полного минерального удобрения (NРК) с учетом имеющегося содержания питательных веществ в субстрате, слагающем отвал, которое делится на два этапа: осенью вносятся фосфорные и калийные удобрения из расчета 60-90 кг действующего начала на гектар; весной внести азотные удобрения - 90-120 кг/га из расчета 30-45 кг действующего начала на гектар Ежегодная подкормка посевов способствует лучшему развитию культур и скорейшему задернению отвалов.

3. Полив поверхности отвалов, в частности золоотвалов, в течение вегетационного периода обезвреженными сточными водами (после прохождения их через очистные сооружения). Полив следует проводить как до посева, так и после, начиная с 10-го дня после посева, в течение всего вегетационного периода (с мая по сентябрь) из расчета 200-500 м3/га за один раз, согласуя его с фазами развития растений. Состав применяемых сточных вод должен соответствовать нормам санитарно-эпидемиологической службы по содержанию вредных веществ.

Предпосевная обработка подготовленных площадей в зависимости от вида освоения, свойств субстрата может включать как безотвальную вспашку с почвоуглубителем, так и дискование или боронование тяжелыми боронами в 2-4 следа.

Семена злаковых трав не требуют предварительной обработки, но для улучшения всхожести их можно подвергнуть воздушно-тепловому обогреву. Семена бобовых по правилам следует подвергать скарификации. Но при посеве на отвалах этот прием можно не проводить, т. к. семена, не проросшие в первый год, пополняют количество растений в последующие годы. Хорошие результаты дает обработка семян бобовых бактериальными удобрениями, в частности нитрагином, из расчета 1 кг (2 бутылки) на рекомендуемую гектарную норму высева семян.

Посев семян проводится или рано весной - с 25 апреля до 15 мая или летом - с 20 июля по 10 августа, т. е. в период выпадения осадков. Посев семян можно проводить как вручную, так и механизированным способом с последующим боронованием и прикатыванием гладким катком.

Мелкие семена заделываются на глубину 1-2 см, крупные - 3-4 см.

Одновременно с посевом многолетних трав следует проводить посадку деревьев и кустарников, формируя из них защитные полосы или небольшие колки, что будет способствовать накоплению снега, уменьшению водной и ветровой эрозии поверхности отвалов. Для этого рекомендуются следующие деревья и кустарники: тополь бальзамический, яблоня мелкоплодная, осина, береза бородавчатая, береза пушистая, ива козья, ива пятитычинковая., сосна обыкновенная, карагана желтая, шиповник коричный, ракитник русский, малина лесная, облепиха, смородина золотистая, клен американский, лох узколистный и др. Возможно создание крупноплощадных культурдендроценозов.

Посадку древесных и кустарниковых видов на отвалах как правило проводят в ямки или траншеи с внесением плодородной почвы. Культурфитоценозы, формируемые на отвалах путем посева многолетних трав уже на третий год жизни дают прочную дернину, сомкнутый травостой и пригодны для сенокошения. Урожайность сена колеблется от 10,5 до 26 ц/га (злаки); от 20 до 45,5 ц/га (бобовые).

4. Лесохозяйственное направление биологической рекультивации

Лесная (лесохозяйственная) рекультивация предполагает создание и выращивание лесных культур мелиоративного, противоэрозионного, полезащитного, ландшафтно-озеленительного, санитарно-гигиенического, рекреационного и других назначений. В конечном счете речь идет о конструировании искусственного лесного биогеоценоза.

Первыми работами по лесной рекультивации у нас в стране следует считать освоение для лесохозяйственных целей торфяных выработок на севере и северо-западе европейской части, озеленение террикоников в Донбассе.

Одними из первых рекультивационных районов на нарушенных промышленностью землях в нашей стране стали Подмосковный горнохимический комбинат и лесопосадки в Тульской области.

В лесорекультивационной практике необходимо более полно учитывать естественное восстановление лесной растительности на отвалах. В общем плане рекультивации нарушенных горными работами территорий большого района целесообразно ряд участков использовать как участки для спортивной охоты, рыболовства и мест обитания диких животных. В таких случаях при проведении рекультивации можно ограничиться мероприятиями по содействию естественному восстановлению лесов и последующей реконструкции малоценных молодняков. Часто с этой целью проводят разреживание мелколиственных пород и посадку саженцев сосны и лиственницы площадками. Это так называемый пассивный способ лесной рекультивации, в отличие от активного способа - посадки лесокультур.

В южных районах страны под естественное зарастание целесообразно оставлять неудобные участки неразровненных территорий - крутые склоны, узкие ложбины, балки, где создают ремизные насаждения из плодовых деревьев и кустарников.

Требования к горнотехническому этапу рекультивации включают снятие плодородного слоя почвы, селективную выемку пород вскрыши, транспортировкуи использование для рекультивации плодородного почвенного слоя и потенциально плодородных вскрышных пород, формирование рельефа и структуры поверхностного слоя, создание подъездных путей и противоэрозионных сооружений.

Поверхностный слой служит основой для формирования корнеобитаемого горизонта рекультивируемого участка. При проведении биологической рекультивации внимание обращается на поверхностный слой, качество которого определяет возможность создания растительного покрова, трудоемкость мелиоративных мероприятий. Состав и структура верхнего слоя определяют виды освоения рекультивируемой территории. Мощность этого слоя для выращивания древесных и кустарниковых растений должна составлять не менее 1,5-2 м. Искусственно формируемый при рекультивации верхний горизонт (Р-горизонт) создают по схеме, близкой к природной (нижний слой - благоприятные водно-физические свойства, верхний - гумусированый горизонт).

Степень биологической пригодности грунтов устанавливается на основе физических и химических свойств пород вскрышной толщи и по наблюдениям за естественным зарастанием согласно. Практически выделяются три основные группы вскрышных пород по степени пригодности их для биологической рекультивации: пригодные (плодородные и потенциально-плодородные), малопригодные, непригодные. Группы разделяются на подгруппы по физическим и химическим свойствам.

К непригодным по физическим свойствам относятся сильнокаменистые скальные породы. Непригодность пород по химическим свойствам определяют, как правило, неблагоприятная реакция среды (сильно кислая или сильно щелочная) и высокий уровень засоления. Первая группа складируется во временные отвалы и используется впоследствии для создания рекультивационного слоя. Вторая группа - основная часть горной массы отвалов, для которых характерно малое количество элементов питания растений, неблагоприятный механический состав, но возможно использование для создания лесонасаждений. Третья группа - преимущественно скальные породы.

Пригодность нарушенных земель устанавливается на основе следующих факторов:

Природных физико-географических условий: рельефа, геологии, почвы, климата, растительности, гидрологии;

Хозяйственных, социально-экономических и санитарно-гигиенических условий;

Технологии и комплексной механизации горных работ, срока эксплуатации карьера и стадии развития предприятия, на котором проектируются рекультивационные работы;

Экономической целесообразности и социального эффекта рекультивации.

Для улучшения структуры и качественного состава грунтосмесей рекультивационного слоя необходим целый комплекс мероприятий по их мелиорации.

Мелиоративные меры делят на группы:

Физико-химические методы мелиорации грунтосмесей;

Обогащение грунтов с помощью внесения удобрений и посева сидератов;

Биологические методы интенсификации роста лесокультур путем введения в их состав пород азотонакопителей.

Лесные культуры на отвалах. Оптимальным считается лесонасаждение, где наиболее полно использовано потенциальное плодородие почвы для роста древесных пород, получены наибольшие запасы древесины, проявляются полезные свойства леса: климаторегулирующие, водоохранные, почвозащитные, санитарно-гигиенические и др.

В мировой лесорекультивационной практике сложилась особая форма ведения лесного хозяйства на промьшленных отвалах - создание предварительных мелиоративных насаждений из быстрорастущих нетребовательных пород и постепенная замена их насаждениями из более ценных пород. Мелиоративные породы - это ольха, акация белая, тополя. Существует трехмерное лесоводство - создание устойчивых экосистем, заменяющих менее продуктивную естественную растительность (обширные лесополосы, перемежающиеся с пастбищными угодиями).

Подбор пород строят по зональному географическому принципу, сучетом биологической пригодности грунтов.

Л. П. Баранник (1976) предлагает определять такие показатели биологической устойчивости лесных пород, как морозостойкость, засухоустойчивость, требовательность к почвенному плодородию, быстрота роста, мелиоративные качества, и выражает эти свойства в баллах (высокие, средние, низкие и т. д.).

В соответствии с биологической характеристикой выделяется группа пионерных видов: лиственница, сосна, береза, тополь, ива, ольха, акация. Токсичные породы с высокой кислотностью переносят акация, береза, ольха, тополь, лох, облепиха, сосна, ива, клен, осина, смородина, спирея, тамариск. А карбонатные щелочные - сосна, акация, береза, клен, ольха, лох, облепиха.

Сравнительно большой выбор видов позволяет создавать на отвалах сложные по составу насаждения различных типов и назначения - мелиоративные, противоэрозионные, водорегулирующие лесополосы, ремизные, лесопарковые и массивные эксплутационные.

Мелиоративный тип лесокультур для токсичных сульфидсодержащих грунтосмесей. Мелиоративный тип лесных культур разрабатывается для крайне неблагоприятных в биологическом отношении отвалов, сложенных токсичными грунтосмесями. На них можно использовать сосну, березу, тополь, ольху, акацию, но требуется мелиорация грунта. Эффективны экранирование непригодных участков слоем суглинка либо известкование с глубоким рыхлением и промывкой. Обязательна подготовка грунтосмесей по системе сидерального пара и посевы донника. Необходимо выращивать не чисто сосновые лесонасаждения, а смешанные сосново-березовые лесокультуры с ольхой.

Таким образом, подбирать тип лесных культур нужно с учетом распределения участков грунтосмесей различной степени токсичности на поверхности отвалов.

На нетоксичных вскрышных грунтах можно выращивать лесные насаждения различного целевого назначения: это лесопарки, эксплутационные, защитные, мелиоративно-озеленительные, подготовительные ремизные и другие насаждения. Для всех видов обязательным является выполнение мелиоративных и почвозащитных функций.

Во всех почвенно-климатических зонах на рыхлых грунтах легкого механического состава без сорной растительности возможно выращивание лесной культуры без подготовки грунта. На грунтах тяжелого механического состава с сорняками сплошная вспышка обязательна. Проектированию и созданию лесных культур должно предшествовать агротехническое обследование и крупномасштабное картирование поверхности отвалов.

При подборе древесных и кустарниковых пород и составлении проектов лесных культур предпочтение следует отдавать смешанным насаждениям, которые, как правило, более устойчивы, чем из одной породы, полнее используют почвенные и атмосферные ресурсы среды. В состав посадок желательно вводить до 30-50 % кустарников.

Необходимо, однако, заметить, что облепиху не следует смешивать с другими древесными породами, так как она дает на отвалах высокую энергию роста и через 4-5 лет вытесняет все другие виды.

1. Сосны - 33 %, лиственницы - 17 %, кустарников - 50 %;

2. Сосны - 33 %, березы - 33 %, кустарников - 33 %;

3. Лиственницы - 30 %, березы - 25 %, кустарников - 45 %;

4. Березы - 50 %, кустарников - 50 %.

Последняя схема предназначена для неблагоприятных условий - на ветроударных и склонах южной экспозиции, на вершинах отвалов.

На участках лесной рекультивации, предназначенных для создания зон отдыха и имеющих ландшафтное назначение, желательно куртинное смешение древесно-кустарниковых пород, величина отдельных куртин может достигать 0,1-0,3 га.

Размещение саженцев на площади устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от биологических свойств высаживаемых пород, лесопригодности грунта, назначения создаваемых лесопосадок, особенностей рельефа участка. Предпочтительнее равномерное распределение саженцев по площади (например, 1 х 1 м или 1,0 х 1,2 м). В этом случае быстрее происходит смыкание крон и закрепление поверхности отвалов. Однако в случае проведения механизированных работ ширина междурядий увеличивается до 1,5-2 м, а в рядах расстояние между растениями соответственно сокращается до 0,5-0,7 м. Плодово-ягодные облепиховые плантации следует создавать с шириной междурядий 2-2,5 м, высаживая на 1 га 2-2,5 тыс. саженцев.

В большинстве случаев ухода за лесопосадками на отвалах (прополка и рыхление) не требуется. Травянистая растительность на свежеотсыпанных или недавно разровненных отвалах практически отсутствует. Если и появляется сорно-полевая растительность, то она обычно не образует густого травостоя и не угнетает древесную растительность. И только в исключительных случаях, при большой густоте сорных трав, необходимо производить прополку лесных культур.

Рыхление требуется на тяжелых глинистых грунтах, где возможно образование на поверхности плотной корки. На отвалах из аргиллитов, алевролитов, песчаников, образующих щебенисто-пластинчатые каменистые грунтосмеси, поверхностный слой породы обычно бывает достаточно рыхлым.

Создаваемые на отвалах лесонасаждения имеют преимущественно защитное, санитарно-гигиеническое и рекреационное значение, но возможно и лесохозяйственное их использование.

Литература

1. Колесников Б.П., Пикалова Г.М. К вопросу о классификации промыш-ленных отвалов как компонентов техногенных ландшафтов // Растения и промышленная среда. Свердловск, 1974. С. 3-28.

2. Махнев А.К., Чибрик Т.С., Трубина М.Р., Лукина Н.В. и др. Экологические основы и методы биологической рекультивации золоотвалов тепловых электростанций на Урале. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 356 с.

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

4. Чибрик Т.С., Елькин Ю.А. Формирование фитоценозов на нарушенных промышленностью землях (биологическая рекультивация). Свердловск: УрГУ, 1991. 220 с.

5. Голованов А.И., Зимин Ф.М., Козлов Д.В. и др. Природообустройство. Москва «КолосС», 2008. 551 с.

6. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель.: учеб.пособие. Москва: «КолосС», 2003. 94 с.

7. ГОСТ 17.5.1.03-86. Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель.

8. Зайцев Г.А. Лесная рекультивация. Москва: Лесная промышленность, 1997. 129 с.

9. Трифонова Н.В., Шкура В.Н. Мелиорация, рекультивация и охрана земель.: Терминологический словарь. Новочеркасск: НГМА, 2007. 237 с.

10. Черемисинов А.Ю. и др. Рекультивация нарушенных земель. Москва, 2000.

11. Поляков М.И. Рекультивация и охрана природы. Минск: Ураджай, 1987. 176 с.

12. Рекультивация земель и землевание малопродуктивных угодий. Москва: ГИЗР, 1981. 120 с.

13. Науменко В.П. Загрязнение почв и их охрана.: учеб. пособие. Новочеркасск: НГМА, 1996. 125 с.

14. Горлов Д.В. Рекультивация земель на карьерах. Москва: Недра, 1981. 260 с.

15. Голованов А.И., Зимин Ф.М., Сметанин В.И. Рекультивация нарушенных земель. Москва: «КолосС», 2009.

16. ГОСТ 17.5.1.01-83. Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Определение понятия рекультивации в контексте зеленой химии. Изучение существующих методов рекультивации природных сред для восстановления продуктивности и народнохозяйственной ценности загрязненных земель, а также для улучшения условий окружающей среды.

реферат , добавлен 25.12.2017

Основные понятия и этапы рекультивации земель. Рекультивация полигонов твердых бытовых отходов. Схема процесса очистки почвы от нефтепродуктов с внесением нефтеокисляющих микроорганизмов. Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами, отвалов.

контрольная работа , добавлен 31.10.2016

Методика и технология восстановления нефтезагрязнённых земель. Виды и способы получения биопрепаратов, их показатели. Эффективность технологии рекультивации загрязненных земель нефтью на основе аборигенных штаммов, разработанная ЗАО НПС "Элита-комплекс".

дипломная работа , добавлен 18.07.2010

Технологии рекультивации загрязненных земель в нефтяном комплексе Октябрьского района, их благоприятное влияние на окружающую природную среду. Общие сведения об Октябрьском районе и организации "ТНК - Нягань". Биотехнология ликвидации шламовых амбаров.

курсовая работа , добавлен 03.09.2010

Комплекс мероприятий, направленных на сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов в пределах территорий, подвергшихся техногенному воздействию в связи с добычей полезных ископаемых. Выбор направления рекультивации земель.

презентация , добавлен 17.10.2016

Проблема локальных загрязнений почвы, связанных с разливами нефти и нефтепродуктов. Снижение количества микроорганизмов в почве как следствие загрязнения почвы нефтепродуктами. Пагубное влияние загрязнений на пищевые цепи. Способы рекультивации земель.

презентация , добавлен 16.05.2016

Токсическое действие нефти на почвенную биоту. Изменение основных свойств почвы при длительном воздействии на неё нефтепродуктов. Перспектива применения биопрепаратов для ускорения процессов биодеградации нефтезагрязнений. Этапы рекультивации земель.

курсовая работа , добавлен 09.04.2014

Характеристика Тюменского района. Климатическая характеристика и географическое положение. Характеристика почвенного покрова. Характеристика растительного и животного мира. Обзор мероприятий по рекультивации загрязненного тяжелыми металлами участка.

курсовая работа , добавлен 18.12.2014

Типы и виды деградации пригородных почв, оценка степени деградации. Способы рекультивации загрязненных почв. Характеристика г. Ижевска как источника химического загрязнения почв. Технологические приёмы рекультивации почв, загрязнённых тяжёлыми металлами.

курсовая работа , добавлен 11.06.2015

Характеристика загрязнения атмосферы и водоемов, анализ состояния здоровья, заболеваемости и смертности населения Кемеровской области. Проблема рекультивации техногенных земель, утилизации и обезвреживания отходов, растительного и животного мира Кузбаса.

биологическая рекультивация земля

Далеко не все виды высших растений могут нормально расти и развиваться в условиях специфической среды субстратов промышленных отвалов. Так, для установления ассортимента видов, пригодных для фитомелиорациизоло отвалов, было испытано более 230 видов, а засоленных красных шламов - 160 видов, из которых признано пригодными для указанной цели соответственно 30 и 8. Столь же специфичны по экологическим условиям и отвалы, возникающие при открытой добыче полезных ископаемых.

Надо учитывать и дополнительный экологический фактор - такой, как загрязнение атмосферы промышленными выбросами. У растений отсутствуют какие-либо специальные механизмы приспособления к таким факторам среды, они эволюционно не выработаны, так как бурный рост видов загрязнения и их интенсивности наблюдается во второй половине XX в.Как правило, растения, устойчивые к действию одного загрязнителя, поражаются другими ингредиентами промышленных выбросов. Отсутствие растений, комплексно устойчивых к загрязненной атмосфере, заставляет индивидуально подходить к подбору ассортимента видов для данных условий.

Наибольший эффект биологической рекультивации может быть получен при использовании видов широкой экологической амплитуды, способных в короткийсрок сформировать высокопродуктивное растительное сообщество.

Помимо разработки биологических аспектов проблемы, возникает необходимость решения вопросов, относящихся к области опытно-агрономических исследований (норма высева - 3-4-кратная, смешанные или одновидовые посевы, способы посевов и посадок, гидропосев и т. д.).

Сельскохозяйственные угодья на отвалах могут создаваться двумя способами:

- на грунтах (субстратах), свойства которых улучшаются путем покрытиях гумусированным слоем почв;
- непосредственно на грунтах, складированных в отвалы.

Если подобрать соответствующий ассортимент культур и применить технологию внесения трех норм NPK или микробиологического препарата (технология ВНИИО Суголь МУП СССР, г. Пермь), можно добиться хороших результатов без землевания или с минимальным землеванием.

Например, ВНИИО Суголь в Кизеловском угольном бассейне в 1970-х гг.разработал и внедрил технологию ускоренной биологической рекультивации (Красавин, Хорошавин, Катаева, 1982; 1985; 1988), которая предусматривала:

1) нанесение на поверхность отвалов обезвреженных бытовых осадков силовых площадок городских очистных сооружений - бытовой осадок содержит биогенные элементы (азот, фосфор, калий), необходимые для стартового развития микрофлоры, которая, в результате своей жизнедеятельности (метаболизма), оказывает стимулирующее влияние на рост и развитие высших растений;
2) внесение гуминового препарата, полученного на основе использования угольных отходов и культуры микроскопических организмов;
3) посев смеси многолетних трав: костреца безостого, донников - белого и желтого.

В отвальный грунт вносятся микроорганизмы, которые участвуют в процессах превращения азота и фосфора, т. е. переводят азот и фосфор из труднодоступных в доступные для растений формы, а также способствуют разрушению минералов и тем самым почвообразовательному процессу. В период всходов и кущения некультивируемые участки инокулируются комплексом микроорганизмов, которые образуют и выделяют различные органические вещества, аминокислоты и витамины, крайне необходимые растениям в период всходов и кущения.

Многолетние травянистые растения должны возделываться с первых лет после окончания формирования поверхности отвалов. Это доказано работа минемецких, чешских и других исследователей. Вместе с формированием значительной фито массы, подземная часть которой обогащает грунты перегноем, многолетние травы препятствуют эрозии грунтов. Это важное свойство позволяет использовать многолетние травы и при создании растительного покрова на откосах бортов карьеров