Домой Грибы Технический и биологический этап рекультивации. Биологическая рекультивация земель. Морфобиологические особенности многолетних трав, перспективных для биорекультивации

Технический и биологический этап рекультивации. Биологическая рекультивация земель. Морфобиологические особенности многолетних трав, перспективных для биорекультивации

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.

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).

Биологический этап включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы. Биорекультивация - это оптимизация физико-химического и биологического факторов очищения почвы.

Биологический этап выполняется после завершения технического этапа и заключается в подготовке почвы, внесении удобрений, биопрепаратов, подборе трав и травосмесей, посеве, уходе за посевами и направлен на закрепление поверхностного слоя почвы корневой системой растений, создание сомкнутого травостоя и предотвращение развития водной и ветровой эрозии почв на нарушенных землях.

Биологический этап осуществляется после полного завершения технического этапа по восстановлению плодородного слоя почвы в соответствии с ГОСТ 17.5.3.06-85 и комплексе с механическими методами. При проведении данного этапа рекультивации должны быть учтены требования к рекультивации земель по направлениям их использования.

На сильно загрязненных нефтью и нефтепродуктами участках для ускорения процесса биодеградации нефти и нефтепродуктов могут вноситься биологические препараты, имеющие разрешение государственных служб. Использовать препараты следует согласно инструкции по их применению и по технологии, согласованной с местными органами Федерального агентства кадастра объектов недвижимости. Необходимым условием для успешной переработки нефти и нефтепродуктов нефтеокисляющими бактериями является величина активной реакции (рН) почвы, она должна быть не менее 6.5.

Внесение рабочих растворов биопрепарата на обрабатываемую поверхность осуществляется с помощью насоса и распылителя. При этом обеспечивается интенсивное рыхление очищаемого почвенного слоя .

Дня внесения рабочей суспензии на небольших площадях загрязнений используются пожарные машины, мотопомпы, опрыскиватели, дождевальные аппараты и машины, на более крупных - агрегаты с большим объемом резервуара.



При проведении биорекультивации необходимо учитывать, что органические вещества и микроэлементы, содержащиеся в составе нефти, при определенной трансформации и снижении концентрации до 300 мг нефти на 1 кг почвы могут быть стимуляторами роста растений и пищевыми компонентами для почвенного биоценоза.

Биологический этап включает две стадии - пробный посев трав и фитомелиоративный с внесением минеральных удобрений и посевом устойчивых к загрязнению многолетних трав. При посадке растений следует избегать посадки деревьев хвойных пород, деревьев, кустарников и трав, выделяющих волокнистые вещества или опушенные семена.

Цель пробного посева трав - оценить остаточную фитотоксичность почвы, интенсифицировать процессы биодеградации нефти и нефтепродуктов и улучшения агрофизических свойств почвы, уточнить сроки перехода к заключительной стадии рекультивации.

Перед пробным посевом трав бобовых культур проводится вспашка (на глубину загрязнения), рыхление и дискование. Посев и уход за посевами осуществляются по нормам и технологиям, принятым в почвенно-климатической зоны. Высеваемые травы должны обладать способностью быстро создавать сомкнутый травостой и прочную дернину, устойчивую к смыву и выпасу скота, быстро отрастать после скашивания. Семена трав, предназначенные для посева, должны соответствовать требованиям стандарта и по посевным качествам быть не ниже II класса.

Семена бобовых трав следует по возможности скарифицировать. Перед посевом семена бобовых желательно подвергнуть инокуляции обработке бактериальными удобрениями (нитрагин) .

Слежавшиеся минеральные удобрения перед внесением в почву необходимо измельчить и просеять через сито. В случае припосевного внесения удобрений смешивание их с семенами производится непосредственно перед посевом. Сульфат аммония, аммиачную селитру нельзя смешивать, рассеивать и заделывать в почву одновременно с известью. Суперфосфат и калийные удобрения целесообразно вносить вместе с известью.

Перед проведением биорекультивации нарушенных земель на кислых почвах предварительно проводят мелиоративные мероприятия, в том числе известкование почв. Дозы извести устанавливаются по справочным и нормативным документам, действующим в почвенно-климатической зоне.

В зависимости от дозы извести определяют способ ее заделки в почву. При внесении извести необходимо равномерно распределить ее по полю, лучше перемешать со всем пахотным слоем почвы. Это может быть достигнуто при заделке извести под культивацию.

При поверхностном внесении извести, дозы должны быть уменьшены до 1/2-1/5 от полной дозы. Малые дозы извести действуют на процесс нормализации кислотности почвы более эффективно в первый год после внесения .

На второй стадии биологического этапа спустя 1.5-2.5 года после загрязнения проводится посев многолетних трав. Он начинается, если пробный посев трав дал всходы не менее чем на 75% площади. Перед посевом многолетних трав проводится боронование, внесение минеральных удобрений, культивация почвы. Внесение удобрений проводится с целью интенсификации жизнедеятельности микробных сообществ в почве и увеличения биомассы растений, что, в свою очередь, способствует усилению процессов восстановления плодородия земель.

Для контроля за восстановлением земель и качеством выращенной биомассы одновременно проводится посев тех же культур по аналогичной технологии на контрольном (незагрязненном) участке на буферной площади между нефтезагрязненным участком и землями, используемыми для хозяйственных целей. Если зарастание на загрязненном участке составляет не менее 75% площади земель по сравнению с зарастанием на контрольном участке, то рекультивационные работы считаются законченными и участок следует передать землевладельцу.

Зеленую массу возделываемых трав по окончании рекультивации использовать в кормовых целях не рекомендуется. Ее оставляют на рекультивируемом участке и используют в качестве сидерального удобрения (после обработки дисковыми лощильщиками зеленую массу запахивают). Использование рекультивируемых земель в качестве сельскохозяйственные угодий возможно только после получения заключения агрохимической и санитарно-эпидемиологической служб об отсутствии опасности выноса растениями веществ, токсичных для человека и животных [ГОСТ 17.5.3.04-83].

Выбор видов трав проводится исходя из местных почвенно-климатических условий и рекомендаций зональной системы земледелия субъектов Российской Федерации .

При рекультивации нефтезагрязненных земель нужно учитывать модифицирующее действие нефти на основные свойства почвы и динамику естественной биодеградации нефти. Комплекс мероприятий по очистке почвы от нефтяного загрязнения включают два момента: 1)активизация абиотических физико-химических процессов деградации свежей нефти; 2)стимуляция почвенной углеводоокисляющей микрофлоры и фитомелиорация. Причём изменённые свойства загрязнённой почвы позволяют предположить направление необходимых воздействий, а поэтапность процесса естественной деградации нефти в почве указывает на наиболее рациональную последовательность отдельных мероприятий .

Утверждены

постановлением Правительства

Российской Федерации

ПРАВИЛА ПРОВЕДЕНИЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ И КОНСЕРВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ

1. Настоящие Правила устанавливают порядок проведения рекультивации и консервации земель, а также особенности рекультивации земель, указанных в части 2 статьи 60.12 Лесного кодекса Российской Федерации, и в равной мере распространяются на земли и земельные участки.

2. Понятия, используемые в настоящих Правилах, означают следующее:

"деградация земель" - ухудшение качества земель в результате негативного воздействия хозяйственной и (или) иной деятельности, природных и (или) антропогенных факторов;

"консервация земель" - мероприятия по уменьшению степени деградации земель, предотвращению их дальнейшей деградации и (или) негативного воздействия нарушенных земель на окружающую среду, осуществляемые при прекращении использования нарушенных земель;

"нарушение почвенного слоя" - снятие или уничтожение почвенного слоя;

"нарушенные земли" - земли, деградация которых привела к невозможности их использования в соответствии с целевым назначением и разрешенным использованием;

"плодородный слой почвы" - верхняя гумусированная часть почвенного слоя, обладающая наибольшим плодородием по отношению к более глубоким горизонтам;

"проект рекультивации земель" - документ, на основании которого проводится рекультивация земель;

"проект консервации земель" - документ, на основании которого проводится консервация земель;

"рекультивация земель" - мероприятия по предотвращению деградации земель и (или) восстановлению их плодородия посредством приведения земель в состояние, пригодное для их использования в соответствии с целевым назначением и разрешенным использованием, в том числе путем устранения последствий загрязнения почвы, восстановления плодородного слоя почвы и создания защитных лесных насаждений.

3. Разработка проекта рекультивации земель и рекультивация земель, разработка проекта консервации земель и консервация земель обеспечиваются лицами, деятельность которых привела к деградации земель, в том числе правообладателями земельных участков, лицами, использующими земельные участки на условиях сервитута, публичного сервитута, а также лицами, использующими земли или земельные участки, находящиеся в государственной или муниципальной собственности, без предоставления земельных участков и установления сервитутов.

4. В случае если лица, деятельность которых привела к деградации земель, не являются правообладателями земельных участков и у правообладателей земельных участков, исполнительных органов государственной власти или органов местного самоуправления, уполномоченных на предоставление находящихся в государственной или муниципальной собственности земельных участков, отсутствует информация о таких лицах, разработка проекта рекультивации земель и рекультивация земель, разработка проекта консервации земель и консервация земель обеспечиваются:

а) гражданами и юридическими лицами - собственниками земельных участков;

б) арендаторами земельных участков, землепользователями, землевладельцами - в отношении земельных участков, находящихся в государственной или муниципальной собственности (за исключением случаев ухудшения качества земель в результате воздействия природных явлений при условии, что арендаторами, землепользователями, землевладельцами принимались меры по охране земель в соответствии с земельным законодательством);

в) исполнительными органами государственной власти и органами местного самоуправления, уполномоченными на предоставление находящихся в государственной или муниципальной собственности земельных участков, - в отношении земель и земельных участков, находящихся в государственной или муниципальной собственности и не предоставленных гражданам или юридическим лицам, а также в отношении земель и земельных участков, находящихся в государственной или муниципальной собственности и предоставленных гражданам или юридическим лицам, в случае ухудшения качества земель в результате воздействия природных явлений при условии, что арендаторами, землепользователями, землевладельцами принимались меры по охране земель в соответствии с земельным законодательством.

5. Рекультивация земель должна обеспечивать восстановление земель до состояния, пригодного для их использования в соответствии с целевым назначением и разрешенным использованием, путем обеспечения соответствия качества земель нормативам качества окружающей среды и требованиям законодательства Российской Федерации в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, в отношении земель сельскохозяйственного назначения также нормам и правилам в области обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения, но не ниже показателей состояния плодородия земель сельскохозяйственного назначения, порядок государственного учета которых устанавливается Министерством сельского хозяйства Российской Федерации применительно к земельным участкам, однородным по типу почв и занятым однородной растительностью в разрезе сельскохозяйственных угодий, а в отношении земель, указанных в части 2 статьи 60.12 Лесного кодекса Российской Федерации, также в соответствии с целевым назначением лесов и выполняемыми ими полезными функциями.

(см. текст в предыдущей редакции)

6. Рекультивации в обязательном порядке подлежат нарушенные земли в случаях, предусмотренных Земельным кодексом Российской Федерации, Лесным кодексом Российской Федерации, другими федеральными законами, а также земли, которые подверглись загрязнению химическими веществами, в том числе радиоактивными, иными веществами и микроорганизмами, содержание которых не соответствует нормативам качества окружающей среды и требованиям законодательства в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, нарушенные земли сельскохозяйственного назначения.

7. Консервация земель проводится в отношении нарушенных земель, негативное воздействие на которые привело к их деградации, ухудшению экологической обстановки и (или) нарушению почвенного слоя, в результате которых не допускается осуществление хозяйственной деятельности, если устранение таких последствий путем рекультивации земель в целях обеспечения соблюдения требований, предусмотренных пунктом 5 настоящих Правил, невозможно в течение 15 лет.

8. Рекультивация земель, консервация земель осуществляются в соответствии с утвержденными проектом рекультивации земель, проектом консервации земель путем проведения технических и (или) биологических мероприятий.

Технические мероприятия могут предусматривать планировку, формирование откосов, снятие поверхностного слоя почвы, нанесение плодородного слоя почвы, устройство гидротехнических и мелиоративных сооружений, захоронение токсичных вскрышных пород, возведение ограждений, а также проведение других работ, создающих необходимые условия для предотвращения деградации земель, негативного воздействия нарушенных земель на окружающую среду, дальнейшего использования земель по целевому назначению и разрешенному использованию и (или) проведения биологических мероприятий.

Биологические мероприятия включают комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы.

При осуществлении технических мероприятий по рекультивации земель, указанных в части 2 статьи 60.12 Лесного кодекса Российской Федерации, использование отходов производства и потребления, а также захоронение токсичных вскрышных пород не допускаются.

8(1). При осуществлении биологических мероприятий по рекультивации земель, указанных в части 2 статьи 60.12 Лесного кодекса Российской Федерации, в целях создания защитных лесных насаждений проводятся работы по искусственному или комбинированному лесовосстановлению или лесоразведению с применением саженцев с закрытой корневой системой в соответствии с Лесным кодексом Российской Федерации и в соответствии с Правилами лесовосстановления или Правилами лесоразведения, предусмотренными и Лесного кодекса Российской Федерации соответственно.

8(2). При осуществлении мероприятий по рекультивации земель, указанных в части 2 статьи 60.12 Лесного кодекса Российской Федерации, по границе рекультивируемого лесного участка устанавливаются аншлаги с предупреждающей информацией об опасности заготовки пищевых лесных ресурсов, сбора лекарственных растений, заготовки и сбора недревесных лесных ресурсов, сенокошения на рекультивируемом лесном участке.

8(3). В случае если в границах рекультивируемого лесного участка располагались объекты, указанные в части 2 статьи 13 и части 1 статьи 21 Лесного кодекса Российской Федерации, для строительства, реконструкции и эксплуатации которых были вырублены лесные насаждения и на площади, равной площади вырубленных лесных насаждений, были выполнены работы по лесовосстановлению или лесоразведению в соответствии с частью 1 статьи 63.1 Лесного кодекса Российской Федерации, работы по лесовосстановлению или лесоразведению при осуществлении биологических мероприятий по рекультивации земель на такой площади в границах рекультивируемого участка не проводятся.

9. Рекультивация земель может осуществляться путем поэтапного проведения работ по рекультивации земель при наличии в проекте рекультивации земель выделенных этапов работ, для которых определены содержание, объемы и график работ по рекультивации земель для каждого этапа работ, а в случае осуществления рекультивации земель с привлечением средств бюджетов бюджетной системы Российской Федерации также сметные расчеты (локальные и сводные) затрат на проведение работ по рекультивации земель для каждого этапа работ.

10. Проект рекультивации земель подготавливается в составе проектной документации на строительство, реконструкцию объекта капитального строительства, если такие строительство, реконструкция приведут к деградации земель и (или) снижению плодородия земель сельскохозяйственного назначения, или в виде отдельного документа в иных случаях.

11. Рекультивация земель на месте снесенного объекта капитального строительства, вместо которого возводится новый объект капитального строительства, осуществляется в случае, если это предусмотрено проектной документацией на строительство, реконструкцию объекта капитального строительства.

12. Проект консервации земель подготавливается в виде отдельного документа.

13. Разработка проекта рекультивации земель, проекта консервации земель осуществляется с учетом:

а) площади нарушенных земель, степени и характера их деградации, выявленных в результате проведенного обследования земель;

б) требований в области охраны окружающей среды, санитарно-эпидемиологических требований, требований технических регламентов, а также региональных природно-климатических условий и местоположения земельного участка;

в) целевого назначения и разрешенного использования нарушенных земель.

14. Проект рекультивации земель, проект консервации земель содержат следующие разделы:

а) раздел "Пояснительная записка", включающий:

описание исходных условий рекультивируемых, консервируемых земель, их площадь, месторасположение, степень и характер деградации земель;

кадастровые номера земельных участков, в отношении которых проводится рекультивация, консервация, сведения о границах земель, подлежащих рекультивации, консервации, в виде их схематического изображения на кадастровом плане территории или на выписке из Единого государственного реестра недвижимости;

сведения об установленном целевом назначении земель и разрешенном использовании земельного участка, подлежащего рекультивации, консервации;

информацию о правообладателях земельных участков;

сведения о нахождении земельного участка в границах территорий с особыми условиями использования (зоны с особыми условиями использования территорий, особо охраняемые природные территории, территории объектов культурного наследия Российской Федерации, территории традиционного природопользования коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации и другие);

б) раздел "Эколого-экономическое обоснование рекультивации земель, консервации земель", включающий:

экологическое и экономическое обоснование планируемых мероприятий и технических решений по рекультивации земель, консервации земель с учетом целевого назначения и разрешенного использования земель после завершения рекультивации, консервации;

описание требований к параметрам и качественным характеристикам работ по рекультивации земель, консервации земель;

обоснование достижения запланированных значений физических, химических и биологических показателей состояния почв и земель по окончании рекультивации земель (в случае разработки проекта рекультивации земель);

обоснование невозможности обеспечения соответствия земель требованиям, предусмотренным пунктом 5 настоящих Правил, при проведении рекультивации земель в течение 15 лет (в случае разработки проекта консервации земель);

в) раздел "Содержание, объемы и график работ по рекультивации земель, консервации земель", включающий:

состав работ по рекультивации земель, консервации земель, определяемый на основе результатов обследования земель, которое проводится в объеме, необходимом для обоснования состава работ по рекультивации, консервации земель, включая почвенные и иные полевые обследования, лабораторные исследования, в том числе физические, химические и биологические показатели состояния почв, а также результатов инженерно-геологических изысканий;

описание последовательности и объема проведения работ по рекультивации земель, консервации земель;

сроки проведения работ по рекультивации земель, консервации земель;

планируемые сроки окончания работ по рекультивации земель, консервации земель;

г) раздел "Сметные расчеты (локальные и сводные) затрат на проведение работ по рекультивации земель, консервации земель" содержит локальные и сводные сметные расчеты затрат по видам и составу работ по рекультивации земель, консервации земель. Такой раздел разрабатывается в случае осуществления рекультивации земель, консервации земель с привлечением средств бюджетов бюджетной системы Российской Федерации.

15. Проект рекультивации земель, за исключением случаев подготовки проекта рекультивации в составе проектной документации на строительство, реконструкцию объекта капитального строительства и случаев, предусмотренных пунктом 23 настоящих Правил, проект консервации земель до их утверждения подлежат согласованию с:

а) собственником земельного участка, находящегося в частной собственности, в случае, если лицо, обязанное обеспечить рекультивацию земель, консервацию земель в соответствии с пунктом 3 настоящих Правил, не является собственником земельного участка;

б) арендатором земельного участка, землевладельцем, землепользователем в случае, если лицо, обязанное обеспечить рекультивацию земельного участка, находящегося в государственной или муниципальной собственности, консервацию такого земельного участка в соответствии с пунктом 3 настоящих Правил, не является таким арендатором, землепользователем, землевладельцем;

в) исполнительным органом государственной власти и органом местного самоуправления, уполномоченным на предоставление находящихся в государственной или муниципальной собственности земельных участков, в случае проведения рекультивации, консервации в отношении земель и земельных участков, находящихся в государственной или муниципальной собственности, лицами, указанными в пункте 3 или подпункте "б" пункта 4 настоящих Правил.

16. Заявление о согласовании проекта рекультивации земель или проекта консервации земель с приложением соответствующего проекта подается или направляется лицом, обеспечившим его подготовку в соответствии с пунктами 3 и настоящих Правил (далее - заявитель), лицам, указанным в пункте 15 настоящих Правил, лично на бумажном носителе или посредством почтовой связи либо в форме электронных документов с использованием информационно-телекоммуникационной сети "Интернет". В этом заявлении указывается способ направления заявителю уведомления о согласовании проекта рекультивации земель, проекта консервации земель или об отказе в таком согласовании.

17. Предметом согласования проекта рекультивации земель является достаточность и обоснованность предусмотренных мероприятий по рекультивации земель для достижения соответствия рекультивируемых земель требованиям, предусмотренным пунктом 5 настоящих Правил. Предметом согласования проекта консервации земель является обоснованность проведения консервации земель в соответствии с пунктом 7 настоящих Правил, а также достаточность и обоснованность предусмотренных мероприятий по консервации земель для достижения целей уменьшения степени деградации земель, предотвращения их дальнейшей деградации и (или) негативного воздействия нарушенных земель на окружающую среду.

18. В срок не более чем 20 рабочих дней со дня поступления проекта рекультивации земель, проекта консервации земель лица, указанные в пункте 15 настоящих Правил, направляют заявителю способом, указанным в заявлении о согласовании проекта рекультивации земель, проекта консервации земель, уведомление о согласовании проекта рекультивации земель, проекта консервации земель или об отказе в таком согласовании.

19. Лица, указанные в пункте 15 настоящих Правил, направляют уведомление об отказе в согласовании проекта рекультивации земель, проекта консервации земель только в следующих случаях:

а) мероприятия, предусмотренные проектом рекультивации, не обеспечат соответствие качеств земель требованиям, предусмотренным пунктом 5 настоящих Правил;

б) мероприятия, предусмотренные проектом консервации земель, не обеспечат достижение целей уменьшения степени деградации земель, предотвращения их дальнейшей деградации и (или) негативного воздействия нарушенных земель на окружающую среду;

в) представлен проект консервации земель в отношении земель, обеспечение соответствия качества которых требованиям, предусмотренным пунктом 5 настоящих Правил, возможно путем рекультивации таких земель в течение 15 лет;

г) площадь рекультивируемых, консервируемых земель и земельных участков, предусмотренная проектом рекультивации земель, проектом консервации земель, не соответствует площади земель и земельных участков, в отношении которых требуется проведение рекультивации, консервации;

д) раздел "Пояснительная записка" проекта рекультивации земель, проекта консервации земель содержит недостоверные сведения о рекультивируемых, консервируемых землях и земельных участках;

е) несогласие с целевым назначением и разрешенным использованием земель после их рекультивации, если такие целевое назначение и разрешенное использование не соответствуют целевому назначению и разрешенному использованию, установленным до проведения рекультивации.

20. В уведомлении об отказе в согласовании проекта рекультивации земель, проекта консервации земель указываются все основания для отказа и рекомендации по доработке проекта рекультивации земель, проекта консервации земель.

21. После устранения причин отказа проект рекультивации земель, проект консервации земель представляются на повторное согласование в срок не позднее чем 3 месяца со дня поступления заявителю уведомления об отказе в согласовании.

22. Проект рекультивации земель, проект консервации земель, в которые внесены изменения после их согласования лицами, указанными в пункте 15 настоящих Правил, подлежат направлению на повторное согласование в соответствии с пунктами 15 - настоящих Правил.

23. В случаях, установленных федеральными законами, проект рекультивации земель до его утверждения подлежит государственной экологической экспертизе.

24. Лица, исполнительные органы государственной власти, органы местного самоуправления, указанные в пунктах 3 и настоящих Правил, утверждают проект рекультивации земель, проект консервации земель в срок не позднее чем 30 календарных дней со дня поступления уведомлений о согласовании таких проектов от лиц, предусмотренных пунктом 15 настоящих Правил, или со дня получения положительного заключения государственной экологической экспертизы проекта рекультивации земель и направляют способами, указанными в пункте 16 настоящих Правил, уведомление об этом с приложением утвержденного проекта рекультивации земель, проекта консервации земель лицам, указанным в пункте 15 настоящих Правил, а также в следующие федеральные органы исполнительной власти:

а) Федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору - в случае проведения рекультивации, консервации в отношении земель сельскохозяйственного назначения, оборот которых регулируется Федеральным законом "Об обороте земель сельскохозяйственного назначения";

б) Федеральная служба по надзору в сфере природопользования - в случае проведения рекультивации, консервации в отношении земель, не указанных в подпункте "а" настоящего пункта.

25. Исполнительный орган государственной власти или орган местного самоуправления, уполномоченные на предоставление находящихся в государственной или муниципальной собственности земельных участков, в срок не позднее чем 10 календарных дней со дня утверждения проекта консервации в отношении земель и (или) земельных участков, находящихся в государственной или муниципальной собственности, принимают решение об их консервации.

26. Лица, исполнительные органы государственной власти, органы местного самоуправления, указанные в пунктах 3 и настоящих Правил, обязаны обеспечить разработку проекта рекультивации земель (за исключением случаев разработки такого проекта в составе проектной документации на строительство, реконструкцию объекта капитального строительства) и приступить к рекультивации земель в срок, установленный решением или договором, на основании которых используются земли или земельный участок, проектной документацией на строительство, реконструкцию объекта капитального строительства, а в случаях, если указанными документами этот срок или проведение рекультивации земель не предусмотрены, или произошло нарушение земель лицами, не использующими земли или земельные участки на законном основании, или нарушение земель в результате природных явлений, в срок не позднее чем 7 месяцев:

пунктом 5 настоящих Правил, в течение указанного срока.

28. Срок проведения работ по рекультивации земель, консервации земель определяется проектом консервации земель, проектом рекультивации земель и не должен составлять более 15 лет для рекультивации земель, более 25 лет для консервации земель.

29. В случае проведения рекультивации земель, консервации земель лицом, не являющимся правообладателем земельного участка (в том числе в случае проведения рекультивации, консервации земель исполнительным органом государственной власти, органом местного самоуправления в соответствии с подпунктом "в" пункта 4 настоящих Правил), такое лицо в срок не позднее чем 10 календарных дней до дня начала выполнения работ по рекультивации земель, консервации земель уведомляет об этом правообладателя земельного участка с указанием информации о дате начала и сроках проведения соответствующих работ. При этом проведение в этом случае работ по рекультивации земельных участков в период полевых сельскохозяйственных работ не допускается, за исключением случая, если это предусмотрено утвержденным проектом рекультивации земель.

30. Завершение работ по рекультивации земель, консервации земель подтверждается актом о рекультивации земель, консервации земель, который подписывается лицом, исполнительным органом государственной власти, органом местного самоуправления, обеспечившими проведение рекультивации в соответствии с пунктами 3 или настоящих Правил. Такой акт должен содержать сведения о проведенных работах по рекультивации земель, консервации земель, а также данные о состоянии земель, на которых проведена их рекультивация, консервация, в том числе о физических, химических и биологических показателях состояния почвы, определенных по итогам проведения измерений, исследований, сведения о соответствии таких показателей требованиям, предусмотренным пунктом 5 пунктами 3 и настоящих Правил.

33. В случаях, когда работы по рекультивации, консервации земель выполнены с отступлением от утвержденного проекта рекультивации, проекта консервации земель или с иными недостатками, в результате которых не обеспечено соответствие качества земель требованиям, установленным пунктом 5 настоящих Правил, лицо, выполнившее такие работы, безвозмездно устраняет имеющиеся недостатки.

34. Рекультивация земель, консервация земель, подвергшихся загрязнению радиоактивными веществами, осуществляется с учетом особенностей, установленных законодательством Российской Федерации о радиационной безопасности.

35. Прекращение прав лица, деятельность которого привела к необходимости рекультивации или консервации земель, на земельный участок, в том числе в связи с отказом такого лица от прав на земельный участок, не освобождает его от обязанности выполнить мероприятия по рекультивации или консервации земель.

36. Заинтересованные правообладатели земельных участков могут самостоятельно осуществить мероприятия по рекультивации или консервации земель с правом взыскания с лица, уклонившегося от выполнения рекультивации или консервации земель, стоимости понесенных расходов в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Основными задачами биологической рекультивации является возобновление процесса почвообразования, повышение самоочищающей способности почвы и воспроизводство биоценозов. Биологическим этапом заканчивается формирование культурного ландшафта на нарушенных землях.

Организационно биологическая рекультивация проводится в две стадии. На первой выращиваются пионерные (предварительные, авангардные) культуры, умеющие адаптироваться к существующим условиям и обладающие высокой восстановительной способностью. На второй переходят к целевому использованию. Земли, загрязненные тяжелыми металлами, органическими веществами или продуктами промышленной переработки, на первой стадии подвергают очистке с помощью сорбентов, растений или микроорганизмов (биодеструктуров), а затем включают в хозяйственное использование под жестким контролем со стороны санитарно-эпидемиологических служб .

Биологическая рекультивация земель загрязненных нефтью и нефтепродуктами

В период интенсивного развития промышленности и транспорта, повысилось производство и использование нефтепродуктов. Нефтепродукты транспортируются на огромные расстояния.

Нефтепродукты попадают в почвы, в природные воды, загрязняя их.В настоящее время теряется до 1,5% объема добытой нефти. Эти потери попадают в почвы, в реки и другие водоемы, приводя к их загрязнению. Загрязненность почв нефтепродуктами нередко достигает 10 кг/м2 (при ПДК= о.1 мг/кг почвы), а в водоемах - до 20 мг/л (при ПДК = 0,05 мг/л). При содержании в почве нефтепродуктов около 300 мг/кг, она становится субстратом, на котором биота или угнетается, или погибает.

Разлив сырой нефти приводит к образованию на поверхности почв битуминозных солончаков, к цементации поверхности почв, их гудронизации, к отакыриванию.

Нефть и нефтепродукты вызывают подщелачивание почв, их осолонцевание, гибель почвенной мезофауны.

Загрязнение почв сырой нефтью и нефтепродуктами происходит в зоне действия нефтепромыслов, на территориях нефтехранилищ, на заправочных станциях, а также в зоне производственных предприятий, сжигающих нефтепродукты. Последние выбрасывают в атмосферу большое количество сажи, сернистых соединений, которые в итоге попадают в почву и в природные воды, загрязняя их .

Состав работ зависит от степени загрязнения. При незначительном загрязнении активизируют деятельность почвенных микроорганизмов по деструкции углеводородов. Сюда входит рыхление почвы, внесение извести, гипса, высоких доз органических и минеральных удобрений с последующей запашкой, создание мульчированной поверхности из высоко питательных смесей, посев повышенными нормами нефтетолерантных растений; возможны варианты применения сложных комплексов: NPK + навоз; NPK + известь; NPK + известь + навоз. Высевают устойчивые кормовые растения, использование которых должно строго контролироваться, поскольку в них могут накапливаться такие канцерогены, как полициклические ароматические углеводороды.

При сильном загрязнении сооружают инженерно-экологические системы. Создание таких системы обусловлено высокой подвижностью нефтепродуктов в компонентах геосистем, особенно при длительном загрязнении почв, и образованием больших ареалов свободных и связанных нефтепродуктов на границе раздела зоны аэрации и подземных вод. Подобные антропогенные залежи нефтепродуктов формируются вблизи складов топливно-смазочных материалов, нефтебаз и нефтеперерабатывающих заводов. Они вызывает опасность загрязнения не только почв но и подземных и поверхностных вод. Поэтому задачами инженерно-экологической системы являются удаление подвижных нефтепродуктов, рекультивация почв, защита рек и водозаборов от загрязнения нефтепродуктами с одновременной локализацией очагов загрязнения .

Рыхление снижает дефицит кислорода и разрушает гидрофобную пленку поверхностных нефтяных компонентов, улучшает аэрацию почвы. Известкование или гипсование применяется для нейтрализации почвенной кислотности или щелочности. При нефтяном загрязнении снижается количество поглощённого кальция и магния, а внесение извести улучшает агрохимические свойства почв и ускоряет разложение метанонафтеновых структур. На почвах, имеющих показатель рН солевой вытяжки меньше 5,4, проводится известкование, а при содержании обменного натрия в составе поглощающего компонента почвы более 10% требуется гипсование. Нормы извести и гипса следует рассчитывать по рекомендациям агрохимических служб.

Для увеличения активности природной микрофлоры в почву вносят минеральные и органические удобрения. Например, торф является наиболее доступным субстратом, запасы которого достаточно велики, а затраты на добычу сравнительно низкие. В торф целесообразно добавлять азот и фосфор в виде удобрений.

Применяются также жидкие рекультиванты (молочная сыворотка, дрожжевая бражка), которые вносят через месяц после механической обработки территории. Полив почвы молочной сывороткой производится из расчета 5л/м2. Затем вносится навоз с помощью разбрасывателя. Норма внесения 3-5кг/м2. После этого производится запахивание навоза отвальными плугами, рыхление культиватором или боронование. Обработанная почва подвергается выдержке - 3 зимних и 2 летних сезона - для придания первозданного состояния.

Для получения биопрепаратов используют также специальные бактерии, дрожжи, грибы. Получают биомассу жизнеспособных клеток углеводородоокисляющих микроорганизмов с особенными физико-биохимическими свойствами. Микроорганизмы утилизируют нефть, создают благоприятные условия для образования органических соединений гумусоподобного характера, влияющих на почвенное плодородие .

Нефтезагрязненные почвы обрабатывают Acinetobacter sp., Alcalgenes sp., Pseudomonas sp., одновременно вносят растворы фосфорных и аммонийных солей. Нефтепродукты на поверхности почвы уничтожают бактерии видов Actinomycor elegans и Geotrichum marinum. Использование Actinebacter sp. дает 80%-ный эффект очистки от ароматических соединений по истечении 5 недель. Для деструкции нефти и нефтепродуктов выделены штаммы галотолерантных и галофильных архебактерий. В условиях высоких температур могут быть использованы бактерии вида Bacillus albiaxialis. Бактерия рода Desulfobacterium осуществляет деградацию салицилата в условиях сульфатредукции. Streptomyces albiaxialis разлагает углеводороды нефти при содержании соли до 30%; эффективность при оптимальной температуре 28-30°С достигает 50% .

На рис.3 представлена блок-схема рекультивационных мероприятий нефтезагрязненных земель при помощи биопрепаратов.

Рис. 3 - Блок-схема рекультивационных мероприятий

рекультивация земля полигон отвал

Принцип организации системы биологической очистки грунта на месте загрязнения (in situ) представлена на рис.4.


Рис. 4 - Схема процесса очистки почвы от нефтепродуктов с внесением нефтеокисляющих микроорганизмов

В таблице 2 показана характеристика некоторых биопрепаратов, применяемых для очистки нефтезагрязненных земель.

Таблица 2 - Характеристика некоторых биопрепаратов деструкторов нефти

Препарат, цена за кг

Действующее начало

Условия работы

Нормы расхода

Срок очистки в оптим. условиях

Путидойл,

(разработка ЗапСибНИГНИ, г. Тюмень),

Pseudomonas putida

t°С +10 - +35, концентрация загрязнений в почве не более 10% при глубине проникновения не более 15 см; в воде не выше 20 г/л, толщина пленки нефти до 10 мм.

3-15 кг/га почвы, 3-5 г/м3 грунта,

2-8 г/м3 загрязн. емкости, 2-5 кг/га водной поверхности

1-2 мес, 2-3 нед. на спец. площадках, 5-10 дней в емкости

Деворойл,

(разработка ИНМИ РАН, г. Москва)

Ассоциация бактерий и дрожжей, включающая липофильные и гидрофильные штаммы, с различным оптимумом рН и высокой осмофильностью (до 120 г/л NaCl), медленнорастущие и быстрорастущие (Rhodococcus spp. - 3 штамма, Alcaligencs sp., Jarrowia lipolytica и др.)

t°С +5 - +40, рН 4,5-9,5 загрязнение до 20 кг/м2 поверхности почвы; окисляют н-алканы С9-С30, ароматические соединения - фенол, крезол, пирокатехин и др.

5-10 кг/га почвы, 1 кг/га поверхности водоема

Биодеструктор - Валентис и др.,

Acinetobacter Valentis

t°C +10 - +50, рН 6-8 концентрация загрязнений не выше 20 кг/м2

Деградойл

Azotobacter vinelandii и др. микроорганизмы

t°C +10 -+35 загрязнение до 20 г/кг почвы, широкая субстратная специфичность

5-10 кг/га почвы

Олеоворин, Биоприн,

(разработка ГосНИИ-Синтезбелок. г. Москва)

Acinetobacter oleovorum, дрожжи р. Candida

t°C +3 - +45. рН 3,5-10. загрязнение до 20 г/кг почвы

15 кг/га почвы, 10 кг/га поверхности воды

Эконадин,

5-6 $/кг вместе с торфом

Pseudomonas fluorescens на сфагновом торфе (около 10 мг клеток на 1 г торфа)

влажность торфа не более 10%

30-50 кг/ 100м2 почвы, 100-240

кг/м3 нефти

3-4 мес. в почве, 2-4 нед. с поверхности воды

3,5-6 $/кг (с торфом),

Фежел-Био,

(разработка ГНЦ прикладной микробиологии, п. Оболенск Моск. обл.)

Pseudomonas sp. на модифицированном торфе, Acinetobacter sp, Муcobacterium flavescens. ассоциации микроорганизмов в жидком или лиофилизированном виде

t°C не ниже+5, загрязненность до 25 г/кг

30-50 кг/ 100м2 почвы, 100 кг/м3 нефти

3-4 мес. в почве, 1-2 мес. с поверхности воды

Родарт (ОАО «Биохиммаш»)

На основе монокультуры

t°C 8-35, рН 3.5-10.0 с оптимумом 6.5-7.5, загрязнение почвы до 20%

Имеются еще множество биопрепаратов, предназначенных для деградации нефти. Например, препарат «Альбит» вносят в почву совместно с высевом трав или после высева в концентрации 1,5-3,5л на гектар (рабочий раствор 100-300л/га). «Альбит» за один вегетационный сезон снижает загрязнение почвы до 10раз.

Нетоксичный биоагент «Файрзайм» включает в себя сброжженные ферменты и питательные вещества. Микроорганизмы быстро размножаются и разлагают (съедают) нефтяное пятно и другие загрязнители с образованием углекислого газа и воды. Обработка почв производится водным раствором методом дождевания (опрыскивания) поверхности грунта. Количество концентрата зависит от глубины пропитки нефтепродуктами почвы. Например, для уничтожения пропитки толщиной 5см требуется 50г на 1м2, 200см - 200г.

Для зачистки загрязненной площадки применяют биопрепарат «Микромицет» фирмы «Биолант». Уже через месяц после обработки препаратом отмечается спороношение грибов, т.е. происходит активная работа микроорганизмов. Достоинство метода - отсутствие побочных эффектов от воздействия на окружающую природную среду.

Препарат «Путидойл» состоит из нефтеокисляющих бактерий, минеральных солей, остатков питательной среды. Используется для рекультивации земель и очистки поверхности водоемов.

Биопрепараты серии «Биодеструктор», производимых в России, предназначены для ликвидации загрязнения нефтью и нефтепродуктами, конденсатом и другими органическими соединениями почвы (поверхностных и нижних слоев), извлеченных грунтов, грунтовых и сточных вод, а также технологических емкостей (поверхностей цистерн, резервуаров). Биопрепарат восстанавливает единый цикл обмена веществ путем внесения массированных количеств микроорганизмов, разлагающих токсиканты.

Применяются препараты «Торнадо», «Гера», «Валентис», «Лидер», «МАГ», разлагающие сырую нефть, бензин, масла, животные жиры, пестициды, диоксины.

Для ликвидации загрязнений нефтью почвогрунтов и поверхностных вод, включающих водотоки, применяются бактериальные препараты «Деворойл» (Институт микробиологии РАН, Россия), «Бациспецин» (фирма «Новодекс»), «Дестройл», «Мультис», «Пит Сорб» (Англия) и др.

Для очистки и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами земель фирмой ЗАО «ПОЛИИНФОРМ» разработана и запатентована комплексная биотехнология «СОЙЛЕКС», включающая последовательное использование биопрепаратов разного целевого назначения. Технология включает механические, химические, сорбционные, микробиологические и другие методы удаления и деструкции нефтепродуктов .

За рубежом довольно широко для локальной очистки сильнозагрязненных почв и других материалов используется технология "биовосстановления", являющаяся весьма эффективной, но дорогостоящей. Суть этой технологии сводится к тому, что загрязненный материал загружается в биореактор, оборудованный паровой экстракцией, трубопроводами для подвода кислорода (или воздуха), питательных веществ и системами контроля рН и температуры. Биологическую очистку можно комбинировать с физическими методами, такими, как экстракция паром или адсорбция на угле для удаления летучих соединений, или с химическими методами для удаления токсичных компонентов или металлов.

В условиях города, когда многочисленны небольшие локальные разливы нефтепродуктов, непосредственное использование биопрепаратов на месте бывает нерационально. В этих случаях наиболее рационален сбор загрязненного грунта или породы путем срезки с последующей их биологической очисткой на специальных площадках .

К сожалению, в Казахстане до настоящего времени недостаточно внимания уделялось таким методам очистки. А те немногие зарубежные биопрепараты, которые используются, недостаточно эффективны, поскольку разработаны для районов, по климатическим и экологическим условиям резко отличающихся от нефтедобывающих регионов Казахстана.

«Институт микробиологии и вирусологии» задался целью создать отечественные технологии, которые были бы адаптированы именно к нашим условиям. Что не только закономерно, но более выгодно как в экономическом, так и экологическом плане. Поэтому в последние годы мы ведем научные исследования по созданию и применению таких биопрепаратов.

Научные сотрудники института уже выделили и изучили активные штаммы микроорганизмов, способные к эффективной утилизации нефти и нефтепродуктов. Создана уникальная коллекция штаммов таких микроорганизмов, адаптированных к почвенно-климатическим условиям нефтяных месторождений Казахстана. На основе этих исследований была разработана и внедрена в производство серия биопрепаратов «Бакойл-КZ». Разработана и технология их применения. Уже получены патенты РК на штаммы, на способы производства, на товарный знак. Выданы сертификаты о происхождении продукции и соответствия продукции. Эффективность этого отечественного биопрепарата доказана на различных месторождениях Мангистауской и Атырауской областей. В частности, подтверждено, что они способны в течение полутора-двух месяцев разрушать до 98% нефти, содержащейся в почве .

Институтом уже заключены договора на поставку биопрепарата с рядом компаний для очистки более 70 га нефтезагрязненного грунта в Западном Казахстане. Отечественные препараты, что доказано прак­тикой, могут использоваться для доочистки почв в тех случаях, когда другие методы не справляются. Их применение соответствует всем известным мировым стандартам и способст­вует оздоровлению окружающей среды .

Имеются и другие биопрепараты, производимые в Казахстане. Одним из таких является «Нефтедеструктор-КазБио», производимый в нашей стране с 2011г. Это новый высокоэффективный биологический препарат на основе Rhodococcus erytropolis штамм КД, предназначен для очистки почв, земель, грунтов, шламов, водных поверхностей от нефтяных загрязнений. «Нефтедеструктор-КазБио» представляет собой концентрат живых бактерий, готовых к применению без предварительного оживления или активизации и обладает высокой активностью окисления углеводородов различных классов.

«Нефтедеструктор-КазБио» активно работает в диапазоне температур +5 - +400С. При отрицательных температурах микроорганизмы, входящие в состав препарата, не погибают, и восстанавливают свою активность при наступлении положительных температур. В случае обработки нефтезагрязненного участка биопрепаратом под зиму, рано весной после таяния снега сразу начинается деструкция углеводородов, что фиксируется визуально - поверхность обработанного участка становится коричневой, а поверхность участка, где препарат не применялся, остается черной.

Норма внесения препарата зависит от первоначального уровня загрязнения, а также от условий вегетационного периода. При температуре воздуха +20°С и увлажнении 60-70% ППВ разложение углеводородов до СО2 и Н2О протекает значительно интенсивнее, при этом дозу препарата можно снизить. При менее благоприятных условиях (колебания температур от +5 до +40°С, нерегулярном увлажнении - засуха, дожди) рекомендуются следующие нормы, указанные в таблице 3 .


Таким образом, сравнив несколько методов рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, можно выделить ряд преимуществ биотехнологии перед остальными вариантами:

экологически чистая технология, так как используются естественные биологические процессы жизнедеятельности микроорганизмов;

экономичнее использовать биопрепараты, так как их внесение в почву не требует большого количества, что снижает затраты на их покупку;

занимает относительно малое количество времени восстановления почвы;

Республика Казахстан, имея большие запасы нефти и, соответственно, не меньше проблем от последствий нефтедобычи, разрабатывает различные биопрепараты аборигенного состава микроорганизмов, тем самым экономя на закупке зарубежных препаратов, так как себестоимость отечественных в 4-5 раз меньше. Нашими учеными ведутся интенсивные научные исследования по поиску штаммов-нефтедеструкторов и созданию биотехнологий, основанных на их способности использовать составные части нефти в качестве источников питания.

Основными задачами биологической рекультивации является возобновление процесса почвообразования, повышение самоочищающей способности почвы и воспроизводство биоценозов. Биологическим этапом заканчивается формирование культурного ландшафта на нарушенных землях.

Организационно биологическая рекультивация проводится в две стадии. На первой выращиваются пионерные (предварительные, авангардные) культуры, умеющие адаптироваться в существующих условиях и обладающие высокой восстановительной способностью. На второй - переходят к целевому использованию. Земли, загрязненные тяжелыми металлами, органическими веществами или продуктами промышленной переработки, на первой стадии подвергают очистке с помощью сорбентов, растений или микроорганизмов (биодеструктуров), а затем включают в хозяйственное использование под жестким контролем со стороны санитарно - эпидемиологических служб.

Для разработки эффективных способов биологической рекультивации большое значение имеет изучение процессов эволюции растительного покрова в различных природных зонах и техногенных условиях.

Формирование растительного покрова на отвалах вскрышных пород идет очень медленно из-за сложного изменяющегося во времени рельефа поверхности отвала, бедности горных пород питательными веществами, неустойчивости водного и теплового режимов. Продолжительность естественного формирования растительного покрова в лесной и лесостепной зоне характеризуется тремя периодами:

В первые 5…6 лет от начала образования нарушенных земель появляется мозаичный несомкнутый растительный покров, состоящий из растений с широким диапазоном толерантности;

В последующие 5…6 лет формируются многовидовое сообщество растений (30…40 видов), в котором заметно проявляются зональные черты и складывается многоярусная структура биоценозов;

После 10…12 лет начинает преобладать дифференциация видового состава, господство переходит к многолетникам, создается устойчивый растительный покров с выраженной ярусностью, хорошо прослеживается сезонная динамика.

В сложных условиях сроки формирования растительного покрова значительно увеличиваются, например: на отвалах Подмосковного буроугольного бассейна с большой долей сульфидсодержащих пород к 20 годам растительный покров находится еще в начале второго периода.

На песчаных карьерах в степной зоне растительность появляется через 5…7 лет, к 10…12 годам может насчитывать 5…10 видов самых устойчивых растений: умин песчаный, полынь полевая, ястребинка волосистая и др.

На гравийных карьерах отдельные растения видны на 3…4 год. Первыми из них поселяются мать-и-мачеха, полынь обыкновенная. К 5…6 годам это уже 8…10 видов трав: овсяница овечья, ястребинка волосистая, кошачья лапка и др. К 15 годам насчитывается около 30 видов: сон-трава, тысячелистник обыкновенный, клевер полевой, ежа сборная, мятлик луговой; из древесно-кустарниковых растений: сосна обыкновенная, ива.

На выработанных торфяных карьерах при достаточном количестве влаги и питательных веществ растительность появляется уже в первый год. Вначале появляются редкие растения: мать-и-мачеха, овсяница, зеленый мох, крапива, осока. Через 2…3 года образуется сплошной травяной покров: овсяница, крапива, осока, череда, тростник, хвощ, ситник, гусиная лапка, кислица. Через 5…6 лет поселяются древесно-кустарниковые: ольха черная, ива, калина, лоза, ольха серая, клен, береза, осина, тополь.

Зарастание нарушенных земель создает в молодых почвах запас органических веществ, который в результате биохимических процессов улучшает питательный режим этих почв и способствует образованию устойчивого растительного покрова.

Скорость почвообразования и формирование почвенных горизонтов зависят от свойств почвообразующих пород, их водного и теплового режимов, рельефа, природно-климатических условий данного района, от видового состава растительности и продолжительности природного восстановления земель.

Отвалы и насыпи вскрышных пород быстрее зарастают с северной и северо-западной стороны, поскольку здесь наблюдаются устойчивый водный и тепловой режимы. Южные склоны, испытывающие наибольшие перепады температур и значительную эрозию, покрываться растительностью лишь в нижних частях склона, где накапливается смытый мелкозем.

На 25-летних суглинистых отвалах Подмосковного угольного бассейна под лесным покровом скорость почвообразования составляет 2,4…3,6 мм/год, под травами - 4 мм/год. Там же на молодых 9-летних отвалах под травами - 6,7 мм/год. На песчаных отвалах, поросших травой, скорость почвообразования близка к скорости в лесу - 3,5мм/год.

Интенсивное накопление гумуса на нарушенных землях наблюдается в период от 5 до 20 лет, далее скорость почвообразования снижается, что обуславливается устойчивостью биогеохимических процессов под определенными сообществами растений (рис. 2). В результате этих процессов в конкретных природно-климатических зонах формируются молодые почвы близкие по генезису к зональным почвам, но отличающиеся от современных почв в силу ряда причин:

Процесс формирования почв - это очень длительный процесс;

Нарушенные земли имеют другие по генезису почвообразующие породы;

Факторы почвообразования претерпели изменения.

Поэтому на нарушенных землях, особенно в тех местах, где целевое использование затруднено в силу организационных, технологических, социальных и природно-климатических условий, необходимо стремиться, прежде всего, к стимулированию растительного покрова. Для этой цели можно использовать приуроченность отдельных видов растений к определенным типам и свойствам почв, грунтов и горных пород. Такие растения выявляются в ходе ботанического и видового анализа растительных образцов, взятых на нарушенных землях, и могут быть рекомендованы в качестве пионерных (предварительных, авангардных) культур.

Приуроченность растений к вскрышным породам Курской магнитной аномалии (зона лесостепей) представлена в таблице 4.

На 24-летнем отвале Тишинского месторождения полиметаллических руд, отсыпанного серицито-хлорито-кварцевыми породами, алевролитами, порфиритами, встречаются донник белый и желтый, синяк обыкновенный, иван-чай, мышиный горошек, горец птичий, полынь обыкновенная и горькая, ежа сборная, кострец безостый, овсяница, вейник наземный, мать-и-мачеха и др., из древесно-кустарниковых пород - береза бородавчатая, осина, тополь, клен, шиповник, бузина и др.

Для создания растительного покрова на землях, загрязненных тяжелыми металлами, необходимо учитывать рекомендации таблицы 5, а при наличии в почве мышьяка целесообразно культивировать шиповник.

Таблица 4. Видовой состав растений, приуроченный к отвалам вскрышных пород

Таблица 5. Видовой состав растений, приуроченный к землям, содержащим в избытке соли тяжелых металлов

С помощью растений можно определить преимущественное содержание отдельных металлов в почве. Это свойство растений для целей горного дела начали специально изучать еще в XYI веке. В 1763г. М.В. Ломоносов отмечал: «На горах, в которых руда и другие минералы родятся, растущие деревья бывают обыкновенно нездоровы, то есть листья их бледны, а сами низки, кривлеваты и до совершенной старости своей подсыхают, а трава, под жилами растущая, бывает обыкновенно мельче и бледнее».

На землях, где проведение технической рекультивации затруднено, или возможно повторное их использование (например: повторное использование отвалов, содержащих породы с малой концентрацией редких металлов) создают растительный покров разбрасыванием дражированных семян травосмесей и кустарников. Семена растений с учетом их приуроченности к горным породам разбрасывают самолетом ранней весной вместе с небольшими дозами минеральных удобрений.

Способность растения приживаться используется при рекультивации отвалов нетоксичных вскрышных породах без предварительного нанесения почвенного слоя. Для этого разрабатывается специальная технология культивирования растений, например:

Выращивание бобовых трав в течение 3…4 лет с запашкой на глубину 25…30 см;

Выращивание злаково-бобовой травосмеси с внесением небольшой дозой минеральных удобрений в течение 3…4 лет с последующей запашкой трав на глубину 20…25 см;

Посев трав (викоовсяная смесь, донник) с последующей запашкой.

Применение такой технологии на отвалах Курской магнитной аномалии позволило создать в слое 0…20 см запас гумуса 1.5 % и получить урожай ржи и ячменя около 20 ц/га. Если нарушенные земли предназначены для сельскохозяйственного использования, то общий состав работ биологической рекультивации должен быть следующим:

Планировка поверхности земли и нанесение на нее почвенного слоя, особенно на субстраты, содержащие малопригодные породы (заключительные работы технической рекультивации);

Выращивание пионерных культур (однолетних или многолетних) для активизации процессов почвообразования;

Введение специальных севооборотов для восстановления и формирования почвенного слоя;

Применение приемов почвозащитного земледелия для повышения плодородия почвы и ее устойчивости против эрозии и дефляции;

Мониторинг почв природоохранными и санитарно- эпидемиологическими службами.

Для организации сельскохозяйственных угодий на отвалах, содержащих мергелистые глины, по рекомендациям Днепропетровского СХИ, целесообразно выращивать в качестве пионерной культуры укоснокормовой горох, а затем переходить к посеву яровых, например: ячменя.
В Германии на отвалах буроугольных отвалах применяются севообороты, содержащие около 70% бобовых культур.

По исследованиям кафедры мелиорации и рекультивации земель МГУП выращивание викоовсяной смеси на пойменных луговых почвах, загрязненных нефтепродуктами, ускоряет процесс разложения углеводородов. Как показывает опыт, наилучшими пионерными культурами при проведении сельскохозяйственной рекультивации являются бобовые и бобово-злаковые травосмеси, обладающие высокой фиторекультивационной способностью по сравнению с другими растениями.

В формировании молодых почв при проведении рекультивации для лесохозяйственных целей в качестве пионерных используют бобовые, бобово-злаковые травы, кустарники и некоторые породы деревьев. Из древесно-кустарниковой растительности наибольшее распространение в качестве пионерных имеют: акация белая, лох узколистный, облепиха, акация желтая, смородина золотистая, береза бородавчатая, ива, ольха, тополь, черемуха.

Рекультивация лесохозяйственного назначения проводится для создания на нарушенных землях лесных насаждений промышленного, защитного, водорегулирующего, водо-охранного и рекреационного назначения. Начинается она с подбора древесных и кустарниковых растений в соответствии с пригодностью нарушенных земель для биологической рекультивации и исходя из природно-климатических условий. Например, в степной зоне для рекультивации отвалов, насыпей, карьерных выемок, создания защитных лесных полос рекомендуются следующие породы деревьев и кустарников: вяз, клен ясенелистный, акация белая, тополь черный, дуб красный, дуб черешчатый, акация желтая, смородина золотистая, тамарикс ветвистый, лох узколистный.

Наиболее эффективным приемом биологической рекультивации на нарушенных землях является создание многовидового растительного покрова с участием многолетних трав и устойчивых пород кустарников и деревьев. При такой многоярусной структуре нарушенные земли хорошо защищены от эрозии и дефляции, а благодаря листовому опаду и корневым системам получают большой прирост органических веществ.

На землях, загрязненных техногенными продуктами, главной задачей биологической рекультивации является повышение самоочищающей способности почвы. Решение этой задачи возможно с помощью совместного функционирования технических и биологических систем, оперирующих широким набором мероприятий, в том числе с использованием специально выращенных микроорганизмов.

Рекультивация (очистка) почв от техногенных продуктов с помощью микроорганизмов основан на деструктировании (разложении) этих продуктов в течение регламентированного времени. На практике этот способ применяется для очистки почв, загрязненных нефтью, нефтепродуктами и пестицидами. Технология биодеструктирование включает создание благоприятных водно-воздушных, тепловых и питательных условий микроорганизмам и регулярного контроля численности применяемой популяции. Поэтому эффективность такого вида рекультивации зависит от управляемости регулирующих факторов и качества штаммов.

Новое на сайте

>

Самое популярное