Инновации в рекультивации нарушенных земель. Тхнологическое применение 1 Оглавление Введение................................................................................................................ 3 1.Антропогенное воздействие и загрязнение почв ........................................... 4 2. Внедрение доступных экологических технологий ....................................... 5 Заключение ......................................................................................................... 10 Список использованных источников ............................................................... 11 2 Введение Воздействие деятельности человека на почвенный покров Крайнего Севера, областей вечной мерзлоты, пустынных и полупустынных территорий осуществляется в процессе дорожного строительства, нефтегазодобычи и других видов работ, что приводит, как правило, к частичному или полному уничтожению растительного покрова, к разрушению верхнего почвенного слоя. На таких территориях развиваются процессы ветровой, водной эрозии почв и оврагообразование. В своей статье авторы дают описание новых методов, способствующих восстановлению биоорганического слоя нарушенных земель, технологии биорекультивации и биоремедиации почвы, в частности, когда необходимо рекультивировать нефтезагрязненные земли, придорожные полосы, биозагрязненные земли. Рассмотрены недостатки применяемых сегодня технологий. 3 1.Антропогенное воздействие и загрязнение почв Загрязнение почвенного покрова происходит практически при всех видах хозяйственной деятельности человека. Места хранения и уничтожения отходов, свалки, особенно не санкционированные, являются источниками загрязнения почв и почвенных вод. Накопление химических веществ в почвах и грунтах в результате хозяйственной и иной деятельности в количествах, ухудшающих качество почв и грунтов, представляет потенциальную опасность для здоровья населения и объектов окружающей природной среды. Воздействию солей подвергается прилегающая к дорогам местность: почва, растения, животные, грунтовые и поверхностные воды. Соль, которая разбрасывается по поверхности покрытия, зимой отбрасывается в сторону снегоуборочными машинами или стекает с дороги в виде соляных растворов. Весной при таянии снега соль откладывается на полосе отвода, просачивается в почву или стекает в водоемы и водотоки с помощью сооружений дорожного водоотвода. Весной возрастает активность химических реакций противогололедных солей с другими неорганическими примесями, образующимися в процессе эксплуатации автомобильных дорог. Биологическое загрязнение (бактерии, продукты гниения, плесень, вирусы и др.) также часто приводит к потере почвенного покрова. Ведение интенсивных работ по геологоразведке, добыче, переработке и транспортировке полезных ископаемых, в том числе углеводородов, приводят к увеличению масштабов загрязнения почв и выводу из хозяйственного оборота земель. [1] Нефть и нефтепродукты являются наиболее опасными, быстро распространяющимися и медленно деградирующими в естественных условиях загрязнителями. В общем объеме источников загрязнения окружающей природной среды на первое место выходят прорывы нефтяных транспортных систем [2]. При сильном нефтяном загрязнении растительный покров обычно деградирует. Интенсивность процессов естественного самоочищения природных объектов, в том числе, от нефтяного загрязнения зависит от природных условий региона, наличия влаги, тепла и активности жизнедеятельности почвенного биоценоза. В связи с постоянно увеличивающимися объемами используемых человеком территорий, безвозвратным изменением ландшафтной оболочки, ростом техногенных аварий, отрицательно влияющих на экологическую обстановку окружающей природной среды, тотальное восстановление почв и земель, подвергшихся разрушающему техногенному воздействию, является наиважнейшей технологической задачей. В настоящее время не существует достаточно фундаментальных научно обоснованных процессов биорекультивации и биоремедиации нефтезагрязненных земель. 4 2. Внедрение доступных экологических технологий Ликвидация последствий разливов нефти и нефтепродуктов, в основном, проводятся методами, способствующими вторичному загрязнению окружающей природной среды, а именно: землевание песком, транспортировка загрязненной земли в отвалы и шламохранилища, выжигание нефтепродуктов на месте разлива, промывка грунта, экстракция грунтовых испарений (вентинг), центрифугирование и т.д. Это, безусловно, приводит к значительным финансовым затратам и, как следствие, к необратимому повышению себестоимости основного продукта. [3,4] Специалисты ООО «Интергрунт» поставили перед собой задачу спроектировать инженерную систему для рекультивации нарушенных земель с минимальным количеством технологических развилок, т.е. максимально инвариантную относительно любых требований, которые заранее определит заказчик и/или которые возникнут по мере развертывания работ. Внимание обращали в первую очередь на внедрение доступных экологических технологий по эффективной защите почв от эрозии, деградации и загрязнения токсическими элементами путем комплексного применения органических почвомодификаторов, удобрений и мелиорантов. Проектирование велось в опережающей логике – еще до того, как определятся все требования к нему и будут согласованы все шаги с учетом экономической эффективности, «бережливого подхода» к окружающей природной среде и прогрессивности применяемых технологий. Наиболее полной и комплексной представляется технология проведения биорекультивации и биоремедиации почвы с использованием универсальной многоцелевой технологической системы – Мата Многослойного Торфяного (далее – ММТ). Это отечественная разработка, не имеющая аналогов в мире [5] представляет собой инновационную технологию рационального землепользования. Система ММТ выполняет свои функции абсолютно безопасно и безотходно для окружающей природной среды. Технологическая система ММТ ранее не была известна. Благодаря особенностям конструкции ММТ позволяет заменить процессы укладки равномерного торфяного слоя, растительного слоя, высевания семян и последующей эрозионной защиты простым и удобным монтажом рулонов, что является успешной альтернативой существующим методам и материалам, используемым с целью проведения рекультивации, ремедиации и обустройства любых территорий. [6] Система ММТ наявляется органогенной торфаконструкцией на илоснове торфа и/или назчениеторфяных смесей, заключаетсяосновное назначение формированикоторой заключается в формировании защищеногплодородного почвенного эрозиныхслоя, защищенного несущегоот 5 эрозионных себпроцессов, несущего в себе необхдимыесемена и ивсе необходимые длявещества и устойчивойкомпоненты для иих устойчивой дерновйвсхожести и многслойныеформирования дерновой матыструктуры. Многослойные кторфяные маты наотносятся к оснвеискусственным, на предназченыорганической основе, многцелвогпокрытиям. Предназначены специальнодля многоцелевого виспользования, специально числеразработанные, в рекультивацитом числе, опустыненыхдля рекультивации почвдеградированных, опустыненных, длязасоленных почв – ипреимущественно для верхнегозащиты и слоявосстановления верхнего эрозипочвенного слоя иот эрозии, слоёвзащиты и насыпейукрепления слоёв склонвгрунтовых насыпей и склонов, растиельноггрунтовых обваловок, слоявосстановления растительного биорекультиваципочвенного слоя, биоремедиаципри биорекультивации и биоремедиации слоятерриторий, создания очисткплодородного слоя опочвы, очистки нефтипочвы от нефтепродуктовразливов нефти и нефтепродуктов, а также т глубокой фермахподстилки на птицефабрикахживотноводческих фермах и насоздания птицефабриках с напольным содержанием птицы. биорекультивации и биоремидиации компонетовпочвы одним явлетсяиз биоремидиациПри компонентов веществоММТ является котроедезинфицирующее вещество – «вЭкобиоактант», которое очердьпозволяет в ликвдироватьпервую очередь, биолгическогпредотвратить (ликвидировать) почвеногпоявление биологического взагрязнения почвенного числепокрова, в возможноетом числе, возможное (приимеющиеся) образование семянплесени. При образовниеликвидирует укреплениюпрорастании семян ситемыспособствует укреплению экобиоактнкорневой системы одновременорастений. Экобиоактант удобрениемявляется одновременно даетазотным удобрением, уменьшитьчто дает доплнительныхвозможность уменьшить вколичество дополнительных почвудобрений в явлющегосясоставе почво-ммтгрунта, являющегося ММТ. предотвращаетнаполнителем бактериальныеЭкобиоактант предотвращает загрянеиялюбые бактериальные, образовнигрибковые загрязнения почвеногпри образовании принового почвенного непокрова, при аэтом не спобствуямешая, а новйнапротив, способствуя наобразованию новой териториэкосистемы на восстанавливаемой территории. комплексовПри применении востановленияпредлагаемых комплексов автомобильныхдля восстановления последниеоткосов автомобильных кадорог последние техническиерассматриваются как ммтприроднотехнические специальносистемы. ММТ, почвеныйсодержащий специально представляетразработанный почвенный комплексмодификатор, представляет наукоемкихсобой комплекс иновейших наукоемких росийскихтехнологий и разботкпроцедур, российских созданиюнаучных разработок агропо созданию почваустойчивых агро-дляэкосистем «почва-долгвременойрастение» для плодродностидостижения долговременной земельвысокой плодородности солеустойчиваярекультивированных земель. плодроднаяЭто солеустойчивая чтосамовосстанавливаемая плодородная важносистема, что востановленияочень важно участковдля восстановления автомобильныхземельных участков котрыевдоль автомобильных засыпаютдорог, которые препартмиежегодно засыпают антигололедными препаратами. ммтПри использовании проведниясистемы ММТ идля проведения почвыбиорекультивации и нефтибиоремедиации почвы илот нефти и/или нижнимнефтепродуктов адсорбирующий верхниммат нижним содержащимили верхним вслоем, содержащим числеадсорбент (в подготвленыйтом числе, подготовленный загряненуюторф), укладывают прина загрязненную укладываютспециально почвыповерхность. При изагрязнении почвы отхдаминефтью и подщелачиваниенефтесодержащими отходами растворвпроисходит подщелачивание воднойпочвенных растворов, врН водной 6 горизонтахсуспензии в увеличваетсяверхних горизонтах углеводордовповышается; увеличивается ведтколичество углеводородов, возрастниючто ведет к возрастанию всехзапасов углерода горизонтахво всех нефтигенетических горизонтах; нефтепродуктовналичие нефти и нефтепродуктов в почве т.е. аммонификациспособствует подавлению треакций аммонификации, нсижаенитрификации, т снижает примениесамоочищающую способность ипочвы. Применение торфосмеситорфа и/ммтили торфосмеси в ММТ, торфаучитывая высокую снизтькислотность торфа (pH 2,8-3,5), воднойпомогает снизить врН водной горизонтахсуспензии в вверхних горизонтах. органическийВходящий в осторф органический преобразуетсяазот со легкодоступныевременем преобразуется в легкодоступные соединеиядля растений аммиакминеральные соединения (эфективнонитраты, аммиак). опредленыхВесьма эффективно, в определенных ммтусловиях, применение системы ММТ матмисовместно с с качествбентонитовыми матами в качестве подстилающего слоя. повышениММТ при конструкциодновременном повышении плодродныйнадежности конструкции сотящийсодержит плодородный несколькихслой, состоящий торфаиз нескольких торфогрунтаслоёв торфа (иили торфогрунта, квадратныйторфосмеси) и ммткомпонентов. Квадратный нестиметр ММТ себспособен «нести» в себе идо 5 кг торфяныторфа и/этоили торфяных преимуществосмесей. Это обеспчитьвесомое х преимущество толькопозволяет обеспечить травне только ивсхожесть трав, стабильныйно и роих ст стабильный мощноймноголетний рост, средблагодаря мощной конструкципитательной среде в конструкции ММТ. ММТ спобностьюобладают повышенной представляютвлагоудерживающей способностью и представляют меньшейсобой многослойную, трехслойнуюпо меньшей выполненуюмере, трехслойную выполненную размещенных слоями размещеныхконструкцию, слоямииз нетканыхмежду нетканых волконполотен из скрепленыхнатуральных волокон и скрепленных с иразлагающихся з ними вслоев влагоудерживающего торфанаполнителя в доплнительногвиде торфа и дополнительного вносяткомпонента. Дополнительный крайнейкомпонент вносят, впо крайней имере, в наполнителяодин из вслоев наполнителя, доплнительногпричем в используюткачестве з дополнительного скомпонента используют растенийпочвосмесь с приодныйсеменами растений специальноили природный, торфнапример, специально выбираемыйподготовленный торф - зависмостиадсорбент, выбираемый в зависимости сотвесноот выполнения биоматММТ соответственно адсорбирующегофункции биомата кромеили адсорбирующего вмата. Кроме почвсмеситого, в бытькачестве почвосмеси быть почваиспользованы торф, удобренияторфосмесь, почва, удобренияорганические торфмогут удобрения, компостминеральные удобрения, ростаперегной, компост, мелиорантстимулятор роста мелиорант комбинациили их семенаразличные комбинации и семена ммтразных ирастений, х растений. возможностьКонструкция ММТ недает возможность торфиспользовать не органическийпросто торф, а органический котрыйпочвомодификатор «НОП-почвуГР», который иобогащает почву значительномакро- и эфективностьмикроэлементами, значительно поливнойповышает эффективность снижаетиспользования поливной почвводы, снижает идеальнаязасоленность почв. сбалнсированыйСистема «Идеальная технолгийЗемля» - сбалансированный поклениякомплекс технологий востанвливаетнового поколения, потенциалкоторый восстанавливает ипроизводительный потенциал обретниепочвы и подержаниеобъединяет обретение и поддержание использваниемплодородия с ресуоврациональным использованием даногводных ресурсов. модификатораИспользование данного подержаниепочвомодификатора кислотнгарантирует поддержание балнсаоптимального кислотно7 благоприятныхщелочного баланса и благоприятных полжительнойусловий для роста положительной микрофлоры. [7,8] В полтнакачестве нетканого натурльныхразлагающегося полотна используютиз натуральных используют джутовыхполотно из косовыххлопковых, джутовых, волконльняных, иволокон з кокосовых, происхжденияиных волокон ирастительного происхождения или их х комбинации. Мат размещенымиоснащен армирующими крайнейэлементами, размещенными, впо крайней в армирующиеодном из могутслоев. Армирующие уложеныэлементы могут набыть уложены имере, з илнепосредственно на дваодно, или нана два, полтнаили на наполнителявсе полотна качествили наполнителя. В качестве шнурыармирующих элементов сеткуиспользуют шнуры пенькиили сетку целюлозыиз пеньки элементыили целлюлозы. укладыватьсяАрмирующие элементы продльноймогут укладываться матпараллельно продольной подоси мата кили под наличеуглом к крайнейней. Наличие, впо крайней имере, в з армирующиходном из повышаетслоев армирующих иэлементов повышает матпрочность и срокнадежность мата, службыудлиняет срок выполнеиеего службы, а выполнение натурльныхармирующих элементов такихиз натуральных пенькаматериалов, таких целюлозакак пенька иили целлюлоза, вобеспечивает их х осбеноразложение в касетяпочве. Особенно ммтэто касается рекультивацииспользования ММТ идля рекультивации внасыпей и числесклонов, в обязательнойтом числе, полигонвпри обязательной бытовыхрекультивации полигонов отхдовтвердых бытовых (томкоммунальных) отходов, в том наличечисле зольных почвобразующегоотвалов. [9] Наличие ворганогенного почвообразующего позвляетслоя в использоватьконструкции позволяет дляэффективно использовать растиельногММТ для насоздания растительного обедненыхпокрова на пустыныхскальных, обедненных техногеныхили пустынных игрунтах, техногенных територияхнарушенных и технолгическойзасоленных территориях. ммтИспользование технологической дешевыйсистемы ММТ – эфективныйсравнительно дешевый и эффективный загряненыхспособ превращения впустынных, загрязненных оазисытерриторий в цветущие оазисы. ммтПо мере рекультивацииспользования ММТ придля рекультивации сили при почвборьбе с мата, егочто удерживаютсяэрозией почв, нижнимосадки удерживаются матсначала нижним позвляеслоем т позволяет оршаемыхиспользовать его песчанына орошаемых снижаяземлях, песчаных этомгрунтах, х снижая поливнойпри этом постепноерасход поливной нетканогводы. Постепенное иразложение з нетканого волконполотна из доплнительногнатуральных волокон, поналичие дополнительного меркомпонента, по одномкрайней мере, в одном спобствуеиз слоев иММТ, способствует развитюпрорастанию и формируядальнейшему развитию обгащаярастений, формируя этомили обогащая счетпри этом наполнителяза счет доплнительныхторфяного наполнителя и дополнительных почвыкомпонентов верхний каслой почвы, и, как почвыследствие, повышает востановлениеплодородие почвы и восстановление растительного слоя. вПри использовании подстилкиММТ в животныхкачестве подстилки птицдля животных и птиц, илсначала животноводческие проасчиваютсястоки или нижнийпомет просачиваются в нижний удерживаютсяслой ММТ, счетгде удерживаются наполнителмза счет видевпитывания наполнителем в виде адсорбентомторфа, который полномявляется адсорбентом. нижнегоПри полном начинаетнасыщении нижнего наполнительслоя, начинает слоявпитывание наполнитель полномследующего слоя. подстилкиПри полном снимаютнасыщении подстилки использованиММТ снимают. вПри использовании подстилокММТ в компонетомкачестве подстилок слоевобязательным компонентом явлетсявсех слоев котрыйторфосмеси 8 является «образовниеЭкобиоактант», который предотвращаетугнетает образование бактериальныхмушек, предотвращает ипоявление бактериальных, загрянеийвирусных и самымгрибковых загрязнений, болетем самым условиясоздает более животныхкомфортные условия птицсодержания животных и птиц. бытьИспользованный ММТ вможет быть ямывывезен в накомпостные ямы гдеили на воздействиемполя, где осадковпод воздействием ускореноеатмосферных осадков разложениепроисходит ускоренное производятего разложение. почвыЗатем производят заделкойвспашку почвы с заделкой и перемешиванием вполученного органического торфавещества в свиде торфастоками, результаечто повышает в иладсорбента с стокамипометом или повышаеживотноводческими т результате ее плодородие. приММТ – незаменимый иматериал при придомовыхобустройстве и возеленении придомовых еготерриторий в существногородах. Его быприменение существенно плодродногснизило бы почвысмыв плодородного наслоя почвы, ситемынагрузку на образовниеливневые системы и образование очистныхилистых осадков на очистных сооружениях. Большие почвеногпроблемы с всохранением почвенного зонахслоя в нашейприполярных зонах. этоДля нашей важностраны это торфяныхособенно важно. матовПрименение торфяных востановлениямногослойных матов почвдля восстановления условияхнарушенных почв в условиях такуювечной мерзлоты – малоза такую бралсязадачу мало ммткто брался. возможностьПрименение ММТ почвеногдает возможность невосстановления почвенного сотнипокрова не ествнымза сотни алет естественным годапутем, а примениемза 3-4 года с применением такого органогенного материала. Таким использванияобразом, предлагается ситемадля использования вуникальная система, срокиспособная в востанвливатькороткие сроки почвеныйсоздавать (восстанавливать) иплодородный почвенный высокуюслой и наобеспечивать высокую годыпродуктивность на комплексныймногие годы. кЭто комплексный проблемыподход к врешению проблемы приодныхвозврата в пострадвшихоборот природных деятльностиобъектов, пострадавших техногеныхот деятельности ичеловека, техногенных приодныхкатастроф и этонеблагоприятных природных иновационыхфакторов. Это обрудованиякомплекс инновационных материаловтехнологий, оборудования и материалов, себякоторый включает в себя: ● этап детоксикации объектов, ● этап восстановления почвы, ● тбиорекультивацию, биомедиацию, в т.ч. озеленение. 9 Заключение 1. Необходимо усилить осознание руководителями всех уровней, в том числе государственных, того, что восстановление нарушенных земель, сохранение почвенного плодородия – это одна из важнейших первичных задач, в том числе, для сохранения благоприятной для проживания людей среды, да и для сохранения природной среды. И эту задачу можно решить только внедряя новейшие технологии, основанные, прежде всего, на экологической целесообразности и безопасности. [10] 2. Необходимо включать в экономический оборот принципиально новые технологические системы, ранее или вообще не известные. Речь идет о биотехнологиях, одним из примеров которых является применение ММТ. Здесь, в самом деле, открываются широкие экономические возможности. Приоритетной задачей является увеличение ресурсов и расширение круга источников софинансирования экологических мероприятий такого типа. 10 Список использованных источников 1. Федеральный закон от 21.12.2004 № 172-ФЗ (ред. от 01.05.2016) «О переводе земель или земельных участков из одной категории в другую». 2. Письмо от 2 июня 2010 г. № 12-47/8091 «О загрязненных нефтью в результате разгерметизации почв и грунтов, образованных в процессе рекультивации земель» 3. Распоряжение Правительства РФ от 04.12.2014 № 2462-р (ред. от 22.02.2016) «Об утверждении комплекса первоочередных мероприятий, направленных на ликвидацию последствий загрязнения и иного негативного воздействия на окружающую среду в результате экономической и иной деятельности». 4. «Земельный кодекс Российской Федерации» от 25.10.2001 № 136-ФЗ (ред. от 03.07.2016) (с изм. и доп., вступ. в силу с 15.07.2016) (ст. 13). 5. Бутов И.И., Садовой А.А., Степанов В.В. Патент на изобретение RU 2601043 C1 «Способ изготовления многослойного мата торфяного». 6. Бутов И.И., Орлова И.Г. Рекультивация нарушенных земель, Экологический вестник России № 5, 2016 г. 7. Суханов В.М., Маланчук В.Я., Должич А.Р., Ретуев А.В. Патент на изобретение № 2337900 «Способ получения сложного гранулированного органического удобрения, обогащенного минеральными компонентами». 8. Суханов В.М., Мощенская Н.В., Должич А.Р., Ретуев А.В. Патент на изобретение № 2345976 «Почвомодификатор пролонгированного действия и способ его получения» 9. Федеральный закон от 24 июня 1998 года № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» (ред. от 03.07.2016), ст. 12. 10. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ (ред. от 03.07.2016), ст. 46. 11
