Меню

Биологическая рекультивация земель в сибири

Биологическая рекультивация нарушенных земель

Читайте также

Процесс, который происходит с почвой во время добывания полезных ископаемых либо во время выполнения различных работ (геологическая разведка, строительство), и который приводит к различным нарушениям почвы (нарушается ее покров, появляется техногенный рельеф, происходят иные изменения качества земель), называется нарушением земель.

Процесс восстановления почвенного плодородия после вредного влияния хозяйственной деятельности человека (к примеру, в результате вредного воздействия на почву продуктов нефти и химического загрязнения) называется рекультивацией нарушенных земель. Есть несколько рекультивационных этапов, они могут длиться несколько лет (это будет зависеть от степени загрязнения имеющегося земельного участка).

Наша страна лидирует по добыванию нефти и экспортированию нефтепродуктов. Однако при аварийном разливе нефти, природа сильно загрязняется, страдает биологическое разнообразие планеты. Поэтому последствия таких нефтяных разливов должны быть устранены.

А также большие площади ценных земель нашей страны оказываются непригодными для аграрного применения в результате нахождения там промышленных объектов, электростанций, дорог автотранспортного и железнодорожного назначения, предприятий по добыче ископаемых и городов.

Поэтому, в России рекультивация нарушенных земель, считается важной составляющей в комплексе охранных мероприятий всех ресурсов природы.

Рекультивационные направления

Рекультивация направлена не только на восстановление плодородия и хозяйственной ценности земель, но и на улучшение всей природы. Поэтому промышленные предприятия, деятельность которых связна с загрязнением почвы, должны предусматривать в своих технологических процессах работы по рекультивированию.

Рекультивационными направлениями деятельности человека являются:

  • рекультивация в сельском хозяйстве, когда на землях, нарушенных, деятельностью человека создаются угодья для нужд сельского хозяйства (пашни, сенокосы, пастбища);
  • рекультивация в лесном хозяйстве, когда создаются различные лесные насаждения;
  • рекультивация в рыбоводческом хозяйстве, когда в пониженной части техногенного рельефа создаются водоемы для разведения рыбы;
  • рекультивация в водном хозяйстве, когда в пониженной части техногенного рельефа создаются водоемы;
  • рекультивация в рекреациях, когда создаются места для отдыха там, где были нарушены земли;
  • санитарно — гигиеническая рекультивация, когда нарушенные земли консервируют, из-за того, что они отрицательно влияют на природу, и их применять для хозяйственных нужд экономически невыгодно;
  • рекультивация в строительстве, когда земли, подвергшиеся нарушению, делают пригодными для строительства промышленных и жилых объектов.

Этапы рекультивирования земельных участков

При рекультивировании земельных участков, подвергшихся нарушению, выделяют три основных этапа работ:

  • этап подготовки, когда нарушенные земли обследуются и типизируются, определяются рекультивационные направления;
  • технический этап, когда рекультивируемые земли подготавливают для того, чтобы в дальнейшем применять их в хозяйственной деятельности (формируются рельефы нарушенной местности, то есть поверхности карьеров, отвалов, делаются насыпи);
  • биологический этап (считается наиболее важным), когда не только выполняют работы по очищению земель от нефтепродуктов, химикатов и иных загрязнений. Но, и восстанавливают плодородие и микрофлору почвы (микробиологическая обработка), высаживают растения, устойчивые к различным загрязнениям, а также создают угодья для сельского и лесного хозяйств, разводят рыбу в водоемах и лесных животных (чтобы они постоянно обитали в лесах, созданных на рекультивируемых землях).

Рассмотрим технически и биологический этапы подробнее.

Техническое рекультивирование

В технической рекультивации выделяют несколько процессов:

  • планирование рекультивационных действий;
  • формирование откосов;
  • добавление плодородного слоя почвы с «чистого» участка земли на рекультивируемый земельный участок и высаживание на нем растений, способствующих повышению плодородия;
  • строительство необходимых сооружений (гидротехнических, мелиоративных) и дорог.

Биологическая рекультивация

После проведения работ по техническому рекультивированию нарушенных земель, проводят комплекс работ по восстановлению почвенного плодородия, возобновлению флоры и фауны на нарушенных землях.

Читайте также:  Характеристика спутников планеты земли

Главная ценность данного этапа рекультивирования появляется при восстановлении бывших сельскохозяйственных земель, так как численность населения планеты растет, а площади, пригодные для пашни, уменьшаются.

В целях биологического рекультивирования земель, на них высаживают растения, которые могут выживать на загрязненной почве и повышать уровень ее плодородия. Это могут быть следующие растения, относящиеся к олиготрофным (не требуют от почвы особой плодородности), солеустойчевым и засухоустойчивым видам: сосна, береза, лиственница, клевер, люцерна.

При выполнении действий по биологической рекультивации земель, следует учесть загрязненность атмосферы отходами промышленных предприятий. Насаждения, не обладают способностью приспосабливаться к данному вредному воздействию, поэтому, необходимо внимательно выбирать растения, если на нарушенных землях был обнаружен данный негативный фактор.

Биологическое рекультивирование становится наиболее эффективным, если применять виды с широкой экологической амплитудой, они обладают способностью быстро формировать устойчивые к загрязнениям растения.

Биологическая рекультивация имеет два направления: для сельского хозяйства и для лесного хозяйства.

Биологическое рекультивирование для сельского хозяйства

В данном направлении рекультивирования загрязненных земель, создают угодья для нужд сельского хозяйства (поля, луга). Здесь создается новый рельеф местности, наносится плодородный почвенный слой и торф, вносятся удобрения с минералами (осенью – с фосфором и калием, весной – с азотом). На нарушенных почвах, высаживают многолетние травы (люцерну, эспарцет, клевер), деревья (тополь, осина, береза, ива, сосна, клен) и кусты (облепиха, малина, смородина, шиповник). Растения станут полосами для защиты почвы, они помогут накопить снежный покров и уменьшить эрозию от воды и ветра. В дальнейшем ухаживают за этими растениями.

Перед тем, как высаживать растения, применяют вспашку, без отвалов, с углублением в почву и боронование. Семена сажают либо с конца апреля до середины мая, либо с конца июля до середины августа. Семена трав, относящихся к злакам, обогревают воздушным теплом, чтобы всхожесть была лучше.

Биологическое рекультивирование для лесного хозяйства

Лесное рекультивирование состоит в высаживании растений, характерных для лесов, для защиты полей, препятствию распространения эрозии почвы, озеленения, для санитарно — гигиенических и рекреационных нужд. Как итог – образуется рукотворный биогеоценоз леса.

На отвалах, образовавшихся в результате промышленной деятельности человека, высаживают растения, которые быстро растут и не требуют особых условий и ухода (акация, ольха, тополь), а затем их со временем заменяют более нужными растениями.

Когда подбирают деревья и кустарники для высаживания на нарушенных землях, то в основном выбирают смешанные растения, такие насаждения являются наиболее устойчивыми к неблагоприятным условиям окружающей среды, а также они наиболее полно пользуются почвенными и атмосферными ресурсами. При этом от 30% до 50% этих насаждений должны состоять из кустов.

Обычно за такими насаждениями нет необходимости ухаживать. Здесь почти нет травы. А если и есть, то она не особо густая и не наносит вреда деревьям и кустарникам. В редких случаях, если сорняки особенно густые, то их выпалывают.

Если почвы являются глинистыми, то их рыхлят, из-за возможности появления плотной грунтовой корки на поверхности почвы.

Как уже было сказано, лесные насаждения, на нарушенных землях высаживают для защитного, санитарно-гигиенического и рекреационного применения. Однако их применяют и в лесохозяйственных целях.

Из всего вышесказанного, можно сделать вывод: все работы по биологическому рекультивированию земель направлены на ускорение почвенного самоочищения, мобилизирования собственных биологических ресурсов живых организмов данной территории. Чтобы восстановить первоначальные функции для роста, развития и размножения почвенных компонентов и окружающих биогеоценозов, а также для создания густой растительности на загрязненных землях и дальнейшего использования восстановленных земель для хозяйственной деятельности человека (в основном для сельского хозяйства).

Читайте также:  Земли общего пользования в снт 2021 оформлять или нет

Похожие сюжеты

В ходе участия в профилактическом мероприятии «Лес-2017» лесные инспекторы вместе с полицейскими на территории Литовского лесничества выявили факт совершения административного правонарушения.

Источник

Биологическая рекультивация земель в сибири

Освоение нефтегазовых месторождений, строительство дорог в арктической зоне приводит к увеличению техногенно нарушенных территорий, что крайне опасно, поскольку природные системы Крайнего Севера отличаются повышенной ранимостью и хрупкостью, обусловленной нестабильностью многолетнемерзлых пород, резкими колебаниями абиотических условий. На Крайнем Севере важнейшее ландшафтное значение имеет вечная мерзлота. Стабильность функционирования экосистем обуславливает сохранение динамического равновесия между глубиной вечномерзлой толщи и мощностью слоя сезонного промерзания-оттаивания. Нарушение теплообмена в минеральной толще, под поврежденной растительностью сопровождается опусканием уровня вечной мерзлоты, увеличением мощности сезонного оттаивания, способствует развитию солифлюкционных процессов, термоэрозии, термокарста. Развитие этих процессов не ограничивается локальным проявлением, а через систему пространственного взаимодействия между биогеоценозами дестабилизирует состояние соседних ландшафтов, обуславливая неизбежные нарушения их устойчивости. Антропогенные нагрузки приводят к возникновению катастрофических изменений природной среды: уничтожению почвенного и растительного покрова на больших площадях, появлению оползней, просадочных озер, пучению почвы и т.д. [5].

Каково же состояние с нарушенными землями в основном газодобывающем регионе – Ямало-Ненецком автономном округе? Здесь нет единого мнения, поскольку нет инвентаризации нарушенных земель на территории округа, независимо от их категорий и принадлежности.

В округе полностью нарушенных земель 377 557 га, частично нарушенных – 36 977 га, что составляет 0,5 % территории, по другим данным потери земель в ЯНАО оцениваются в 6 млн га или 8 % территории. По данным Федеральной государственной службы регистрации, кадастра и картографии таких земель – 121 тыс. га и по их количеству округ занимает первое место в РФ [3].

При сооружении магистрального трубопровода на каждые 100 км нарушается в среднем 500 га земельных угодий, а при прокладке дорог – не менее 250 га [2].

Восстановление нарушенных земель имеет большое социальное, экономическое и экологическое значение, является составной частью мероприятий по охране природы, в том числе по нейтрализации разрушительных воздействий промышленности на окружающий ландшафт.

Кроме этого, основными проблемами при рекультивации земель, по нашему мнению, является, с одной стороны, несовершенство, а порой и отсутствие нормативно-правовой базы и слабая и неквалифицированная организация рекультивационного процесса, с другой – неадаптированность применяемых технологий и сложившегося порядка выполнения рекультивационных работ применительно к региональным биотипическим особенностям.

Восстановление нарушенных земель включает в себя комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности этих земель, а также на улучшение состояния окружающей среды. Оно проводится с учетом местных природно-климатических условий, степени повреждений, ландшафтной характеристики участка.

Основным принципом принятых решений по восстановлению является восстановление баланса взаимодействия компонентов экосистемы данной территории. Восстановление экосистемы требует содействия созданию всех ее компонентов. Это достигается применением агротехнических приемов: внесением удобрений, посевом местных видов многолетних трав, в результате чего создается травяной покров, образуется дерновой слой, характеризующийся аккумуляцией питательных веществ [4].

Цель исследования

Разработать комплекс биологических приемов, способных преобразовать техногенный субстрат Крайнего Севера, обеспечивший его залужение.

Материалы и методы исследования

Читайте также:  Самые знаменитые места земли

При проведении исследований использовался метод полевого опыта по Б.А. Доспехову [1]. Полевые опыты были заложены на песчаном карьере в лесотундровой зоне Ямало-Ненецкого автономного округа. В полевых опытах высевалась смесь многолетних трав (костер безостый + овсяница красная + мятлик луговой). В качестве удобрений применялась нитроаммофоска.

Результаты исследования и их обсуждение

Растения исходного ассортимента для восстановления нарушенных экосистем должны быть устойчивы к низким температурам, переувлажнению почв, подтоплению полыми водами в весенний период, обладать засухоустойчивостью, так как в тундре нередко начало летнего сезона бывает бездождливым и сопровождается иссушающими ветрами. Все виды растений должны быть адаптированы к короткому вегетационному периоду и к длинному световому дню, формировать дернину, способную закреплять почву, и в данных климатических условиях размножаться вегетативно, семенным путем или тем и другим способом одновременно.

Нами испытано более трех десятков видов злаков, их смесей, а также и бобовых культур. В первую очередь следует отметить, что в тундровой и арктундровой зонах все виды бобовых (клевер белый, красный, розовый, люпиновидный; люцерна; донник и другие виды) вымерзали в первую же перезимовку.

Из злаковых трав такие виды, как овсяница луговая, тимофеевка луговая, ежа сборная, также вымерзали в первую перезимовку. Костер безостый выпадал из травостоя в лесотундровой и тундровой зонах на 2–3 год после посева постепенно.

По нашим данным, использование таких видов многолетних трав, как мятлик луговой, овсяница красная, бекмания обыкновенная, лисохвост луговой, полевица побегообразующая, волоснец сибирский, полевица белая, овсяница овечья, пырей ползучий, а в северотаежной и лесотундровой зонах и костреца безостого позволяет получить задернение нарушенных земель хорошего качества. При этом преимущество имеют виды трав местного происхождения.

Поэтому второй фактор, определяющий успех восстановления – это наличие органического вещества. Регион отличается маломощным органогенным горизонтом (2–7 см), который полностью разрушается при антропогенных воздействиях на него. Самовосстановительный потенциал в этих условиях очень низкий, поскольку обнажившийся горизонт малоблагоприятен для произрастания растений. В связи с этим работа должна быть направлена на восстановление плодородного слоя, а соответственно природной экосистемы, которая представляет собой единство растительного сообщества, биологически насыщенного органическим веществом плодородного слоя и находящегося в нем микробного комплекса, трансформирующего растительные остатки.

В этих условиях очевидна необходимость поиска оптимальных способов рекультивации. При этом целесообразно рассматривать агротехнические приемы не только как способ восстановления растительного покрова, а скорее как толчок, стимулятор для ускорения естественного самозарастания, вызванного улучшением физических и агрохимических свойств почвы. Для условий Ямала с присущими ему тундровыми почвами в большинстве случаев исключается возможность селективной обработки плодородного слоя почвы. В связи с этим возникает задача поиска пригодных органических материалов для создания корнеобитаемой части рекультивационного слоя.

Основным органическим материалом для рекультивации здесь является торф. Учитывая то, что почвы Ямала имеют повышенную кислотность, возникает необходимость проведения известкования (известь, доломитовая мука) в зависимости от величины рН.

При проведении биологической рекультивации карьера использовался торф переходного типа с неблагоприятными агрохимическими свойствами, такими как низкое содержание общего азота и довольно высокая кислотность.

Применение известковых удобрений весьма значительно изменило обеспеченность торфяной почвы подвижными элементами питания в лучшую сторону, в частности увеличилось содержание в почве фосфатов, калия, кальция, обменного алюминия, нитратной и аммиачной форм азота (табл. 1).

Влияние норм торфа и доломитовой муки на агрохимические показатели лесотундровой почвы

Источник