Teknik för att utföra de tekniska och biologiska stadierna av återvinning. Översyn av metoder för återvinning av störda marker. Biologiskt stadium av återvinning

Rotar O.V. 1, Iskrizhitskaya D. V. 2, Iskrizhitsky A. A. 3

1 kandidat för kemivetenskap, docent, National Research Tomsk politiska högskolan, 2 Masterstudent, National Research Tomsk Polytechnic University, 3 Chefsspecialist, Tomsk Research and Design Institute of Oil and Gas

BIOLOGISK ÅTERVINNING AV OLJEFÖRORRENAD JORD

anteckning

Mekanismen för penetration och distribution av olja längs markhorisonter studerades, och produkterna av oljenedbrytning i marken identifierades. Effektiviteten av återvinningsarbete med den industriella biologiska produkten "Microzim" bestämdes.

Nyckelord: olja, biologiskt preparat "Microzyme", identifiering

Rotar O.V. 1, Iskizhitskaya D.W. 2, Iskrizhitsky A.A. 3

1 PhD i Chemise docent National Research Tomsk Polytechnic University, 2 Grundutbildning, National Research Tomsk Polytechnic University, 3 Senior Specialist, Tomsk Scientific Research and Design Institute of Oil and Gas

BIOLOGISKREVEGETATIONDE PETROFORORENSADE MARKEN

Abstrakt

Syftet med det givna arbetet är forskning om mekanismen för penetration och distribution av olja på markens horisonter; identifiering av produkterna av nedbrytningsolja i marken. Definition av effektivitetåterväxtarbetar med användning av den industriella biologiska produkten "Microzim".

Nyckelord: olja, biologisk produkt “Microzim”, Identifiering

Utvinning, transport, lagring och raffinering av olja och petroleumprodukter blir mycket ofta källor till föroreningar miljö. Oljeföroreningar skiljer sig från många andra antropogena effekter genom att de inte ger en gradvis, utan som regel en "salva" belastning på miljön, vilket orsakar en snabb reaktion. Återvinning är accelerationen av självreningsprocessen, som använder ekosystemets naturreservat: klimat, mikrobiologi, landskap och geokemisk. Viktig roll Oljans sammansättning, närvaron av medföljande salter och den initiala koncentrationen av föroreningar spelar också en roll.

För att öka saneringshastigheten för markekosystem och, som en konsekvens, minska negativ påverkan De använder olika tekniker för att återställa oljeförorenade jordar. Således klassificeras teknologier i in situ och ex situ kategorier.

Ex situ-teknik används för att behandla förorenad jord som tidigare har avlägsnats från ytan på ett utpekat landområde. Denna metod tillåter användning av komplexa bearbetningstekniker som kan vara effektiva och snabbverkande, säkrare för grundvatten, djur- och växtliv.

In situ-teknologier har fördelar på grund av att de appliceras direkt på föroreningsplatsen. Resultatet är en minskad risk för människors och miljöns exponering för föroreningar under utvinning, transport och sanering av förorenade markområden, vilket resulterar i kostnadsbesparingar. TILL biologiska metoderÅtervinning inkluderar jordbearbetning, biosanering, fytomelioration och naturlig nedbrytning av giftiga ämnen i marken. Biosaneringsmetoden bygger både på den stimulerande effekten av inhemska markmikroorganismer och på verkan av förkultiverad bakteriell biomassa i form av biologiska preparat.

Mest effektiv metod neutralisera de som fångades avloppsvatten och jord av petroleumprodukter är bioteknik, som är baserad på oxidation av petroleumprodukter av mikroorganismer som kan använda petroleumprodukter som energikälla. Traditionella metoder för återvinning, som att gräva, bränna eller kratta och ta bort det förorenade lagret, är nu föråldrade och ineffektiva. När olja bränns ansamlas giftiga och cancerframkallande ämnen; vid grävning - sakta ner processerna för oljenedbrytning, bildandet av flöden av olja i jorden och formationsvätska och grundvattenföroreningar. Således, mekaniska och fysiska metoder kan inte alltid säkerställa fullständigt avlägsnande av olja och petroleumprodukter från marken, och processen med naturlig nedbrytning av föroreningar i jordar är extremt lång.

Nedbrytningen av olja och oljeprodukter i marken under naturliga förhållanden är en biogeokemisk process, där den huvudsakliga och avgörande betydelsen är den funktionella aktiviteten hos komplexet av markmikroorganismer som säkerställer fullständig mineralisering av olja och oljeprodukter till koldioxid och vatten. Eftersom kolväteoxiderande mikroorganismer är permanenta komponenter i markbiocenoser uppstod en naturlig önskan att använda sin kataboliska aktivitet för att återställa oljeförorenade jordar.

Biologisk sanering– detta är återvinning som utförs efter mekanisk rening av mark från huvuddelen av olja, baserat på intensifiering av mikrobiologisk nedbrytning av kvarvarande kolväten.

Syftet med denna studie består av att studera mekanismen för penetration och distribution av olja och dess nedbrytningsprodukter i jorden, samt att bestämma effektiviteten av att rengöra oljeförorenade marker med hjälp av den biologiska produkten "Microzim".

Biologiska preparat är en aktiv biomassa av mikroorganismer som använder petroleumkolväten som energikälla och omvandlar dem till organiskt material av sin egen biomassa. Studien genomfördes på modellsystem som simulerar markföroreningar av varierande grad. Syftet med studien var att genomföra markprover för att fastställa restmängden olja och identifiera nedbrytningsprodukter.

En nödvändig förutsättning för experimentet var överensstämmelse med de inneboende faktorerna naturliga förhållanden. Att lossa förorenade jordar ökar diffusionen av syre till markaggregaten, minskar koncentrationen av kolväten och främjar en jämn fördelning av oljekomponenter och petroleumprodukter i marken.

Identifieringen av nedbrytningsprodukter bestämdes genom gas-vätskekromatografi och ultraviolett spektroskopi.

Huvudresultat

Den optimala temperaturen för nedbrytning av olja och petroleumprodukter i jorden är 20°-37°C. En gynnsam vattenregim uppnåddes genom bevattning. Att förbättra vattenregimen leder till en förbättring av jordars agrokemiska egenskaper, i synnerhet påverkar det aktiv rörelse näringsämnen mikrobiologisk aktivitet och aktivitet biologiska processer. En stor heterogenitet i fördelningen av oljekomponenter har fastställts, vilket beror på de fysiska och kemiska egenskaperna hos specifika jordar, kvaliteten och sammansättningen av den utspillda oljan.

Studier har visat att fördelningen av olja i marken sker enligt horisontprofilen. Beroende på jordens sammansättning och struktur, dess porositet, vattenpermeabilitet, fuktkapacitet, olja som blandning kemiska föreningar, fördelade på olika djup. Bitumenfraktioner registrerades på ett djup av 7 cm, hartsfraktioner - 12 cm, lätta fraktioner -24 cm, vattenlösliga föreningar hittades på ett djup av 39 cm. Oljehalten i jorden minskar kraftigt de första månaderna efter kontaminering - med 40 - 50 %. Därefter sker denna nedgång mycket långsamt. Oxidationen av kolväten till CO 2 och H 2 O sker stegvis genom bildning av ett antal mellanprodukter. Med hjälp av gas-vätskekromatografi fastställdes det att sådana produkter är syreföreningar: alkoholer, organiska syror aldehyder.

Hartsartade ämnen, föreningar med svavel- och kväveatomer, erhållna som ett resultat av omvandlingen av kolväteråvaror, migrerar inte och förblir i jorden under lång tid.

Sammansättningen och förhållandet mellan metaboliska produkter beror på sammansättningen av den ursprungliga oljan och jordmånen och klimatförhållandena. I erfarenheten av att studera processerna för förstörelse av kolväten med läkemedel av oljeoxiderande mikroorganismer, påverkan på dessa processer av klimatförhållandena i regionen, som kännetecknas av hårda och långa vintrar, korta men ibland varma somrar och en kort vår- höstperioden, beaktades. För att föra de studerade förhållandena närmare verkliga förhållanden användes därför en klimatkammare, en kylenhet och naturliga förhållanden. Läkemedlet sattes till jordprover med en restoljehalt på 20 %. Proverna hölls vid en temperatur av 18°-20°C i 10 dagar och placerades sedan i en frys och hölls vid en temperatur av -20°C för att simulera vinterförhållanden i 60 dagar. Som observationer har visat, efter att läkemedlet förblev i kammaren, minskade effektiviteten av dess arbete något (8-11%). Således kan vi dra slutsatsen att det är möjligt att applicera droger på senhösten, som kan börja fungera på våren när gynnsamma förhållanden för deras livsaktivitet uppstår.

En sur miljö påverkar cellernas enzymatiska apparat negativt, och detta kan sakta ner processerna för nedbrytning av petroleumprodukter. Jordens surhetsgrad har tidigare bestämts och korrigerats genom att tillföra den beräknade mängden kalk till jorden.

För att stimulera markens mikroflora i det agrotekniska stadiet av återvinning användes komplexa mineralgödselmedel (nitroammofoska, nitrophoska) i en dos av 100-120 kg kväve per 1 ha.

Det bakteriella preparatet som användes var "Microzyme", som är en biologisk förstörare av oljekolväten av en ny generation, och är en koncentrerad biologisk produkt av unika stammar av kolväteoxiderande mikroorganismer, ett komplex av mineralsalter och enzymer. I livets process syntetiserar mikroorganismer aktivt sina egna enzymer och biologiska yta - aktiva substanser, påskynda nedbrytningen av föroreningen och underlätta dess mikrobiologiska assimilering. Det sker en aktiv biokemisk nedbrytning av olja och petroleumprodukter till CO 2, H 2 O och miljövänliga produkter från mikrobiell metabolism.

Enligt kriteriet för maximal kolväteförbrukning är reningseffektiviteten 50 % av oljan inom 14 dagar efter den första jordbehandlingen med en biologisk produkt, upp till 85 % under den första månaden och upp till 98 % inom en månad efter upprepad behandling. Hastigheten för biologisk nedbrytning av kolväten i verkliga förhållanden beror på regelbundenhet och intensitet av syretillgång. Förbrukning av 99 % kolväten under verkliga förhållanden uppnås inom en period av 2 månader vid låga och upp till 4 månader vid höga koncentrationer av petroleumprodukten. 24 timmar efter applicering av läkemedlet i jorden uppnås en nivå av mikrobiologisk aktivitet, kännetecknad av aktiv frisättning av CO 2.

Markbehandling med en biologisk produkt aktiverar markens självrening avsevärt, återställer markens syreregime och intensifierar aktiviteten av hydrolytiska och redoxenzymer inom de första 10-14 dagarna (tabell 1).

Tabell 1 - Effekten av läkemedlet "Microzim" i prover med olika nivåer initial kontaminering

	Föroreningsnivå, %	Tid för exponering för läkemedlet, dagar
1	Kort
2	Genomsnitt
3	Hög

På försöksplatser med hög nivå föroreningar var det en skillnad i resultaten av oljenedbrytning. Att endast utföra agrotekniska åtgärder (malning, spridning av mineralgödsel) är endast effektivt i områden med gamla spill eller på platser med låg oljeförorening.

Tabell 2 - Effektivitet av efterbehandlingsåtgärder i ett område med hög föroreningsnivå

Att endast utföra agrotekniska åtgärder har effekten av att minska föroreningsnivån med 15-20% under en säsong, bara läkemedlet "Microzim" - upp till 40%, och komplex återvinning (agrotekniska åtgärder och användning av en biologisk produkt) hjälper rengör jordar med 60-80 % inom en säsongs arbete. Effektiviteten av återvinningsåtgärder presenteras i tabell. 2.

Således uppstår en biologisk cykel: nedbrytningen av kolväten som förorenar marken av mikroorganismer, det vill säga deras mineralisering följt av humifiering.

Litteratur

1. Vragov A.V., Knyazeva E.V., Nurtdinova L.A. Landåtervinning. NSU, ​​​​Novosibirsk, 2000. 67 sid.

2. Bulatov A.I., Makarenko P.P., Shemetov V.Yu. Handbok för en miljöingenjör i olje- och gasindustrin om metoder för att analysera miljöföroreningar: På 3 timmar. – M: Nedra-Business Center LLC, 1999.-Del 2: Jord.- 634 sid.

3. Rotar O.V., Iskrizhitsky A.A. Vissa aspekter av biologisk återvinning Miljöstöd för olje- och gasfält. RAS SB Novosibirsk: 2005.S. 83-96.

4. Smetanin V.I. Återvinning och förbättring av störda marker. -M: Kolos, 2000. 96 sid.

Enkelt uttryckt är återvinning en uppsättning restaureringsåtgärder naturliga egenskaper mark och dess bördighet. Hur genomförs det?

Processens flöde och dess stadier

Denna procedur är en hel kombination av aktiviteter och operationer som är nära relaterade till varandra och effektiviteten av den föregående påverkar direkt effektiviteten av nästa.

Experter identifierar två huvudfaser av denna process - teknisk och biologisk markåtervinning:

• teknisk – består av att implementera en uppsättning procedurer som syftar till att förnya jordens landskap. I detta steg kasseras allt avfall;
• biologisk - består av flera sammanhängande agrotekniska verk, vars huvuduppgift är att öka fertiliteten, såväl som alla godartade och strukturella indikatorer på marktäcket. Ganska bra resultat i detta skede kan uppnås genom att använda metoden för att så baljväxter eller svart poppel, som berikar den med kväve. Det är också relevant att plantera unga lössodlingar i stället för röjda skogar.

Syftet med återvinning

Alla ovanstående typer och många andra leder oundvikligen till det faktum att markstrukturen och dess struktur är avsevärt störda, den hydrauliska regimen för avlastningen av ett givet område förändras, vilket leder till bildandet av konstgjorda landformer och andra förändringar och störningar . För att återföra markerna till sin ursprungliga struktur och kvalitetsmiljö genomför de landåtervinning.

Återvinningsprojektet för jordbruksmark syftar till att göra det möjligt att ytterligare använda de restaurerade jordarna för att utföra ett effektivt jordbruksarbete, skapa de mest lämpliga förutsättningarna för liv och produktiv mänsklig verksamhet, återföra den exploaterade gräsmattan till sin ursprungliga struktur och kemisk sammansättning, fullständig förnyelse av det ekologiska systemet.

Vilka sorter finns det?

Teknisk och biologisk återvinning när det gäller metoder för deras genomförande, såväl som ytterligare exploatering av återvunna områden inkluderar följande områden:

• skogsbruk - består av bildandet av skogsreservat, plantering av träd för att skydda åkrar och skogar, etc.;
• jordbruk - syftar till att skapa fleråriga betesmarker och åkermarker, slåtterfält och trädgårdsområden;
• vattenförvaltning - denna kurs involverar bildandet av olika reservoarer;
• rekreation – huvudmålet är att utforma rekreationsområden och rekreationscenter, rekreationsdammar och idrottsanläggningar;
• konstruktion – konstruktion av civila och industriella anläggningar.

I dag är tillståndet på platserna sådant att restaurering är omöjlig i någon riktning. Det är nödvändigt att använda flera alternativ som kommer att vara nära relaterade till varandra. Endast ett koordinerat och noggrant arbete kan leda till positiva resultat.

Faktorer som beaktas vid val av teknisk återvinningsmetod

Vid val av en eller flera metoder är följande punkter av avgörande betydelse:

• egenskaper hos naturliga förhållanden;
• territoriets geografiska läge;
• tekniska specifikationer för markåtervinning;
• långsiktigt utnyttjande av det renoverade området;
• deadlines;
• kemisk, godartad och strukturell sammansättning av störd jungfrulig jord m.m.

Funktioner och variationer av teknisk typ

Om vi ​​pratar om det här steget skulle jag vilja uppehålla mig mer detaljerat om dess sorter:

• design - strukturell - kärnan är att utveckla projekt för bildandet av nya landskap och ytor. För att göra detta utövar de metoder som profilering, terrassering, vertikal planering, plantering av nya träd och örtartade växter etc.
• kemisk - här används en mängd olika kemiska ämnen (kalk, gips, leror, sorbenter, mineralgödsel, etc.), som genom att verka på markytan hjälper till att återställa dess egenskaper och parametrar;
• hydraulisk – tekniskt skede av återvinning av störda marker, som utförs med hjälp av vattentekniskt arbete, skiljer sig genom att jorden avlägsnas från överflödig fukt och vatten genom bevattning eller återvinning. Dessutom är förändringen i frekvensen av marköversvämningar av ytvatten också av inte liten betydelse;
• termotekniska - de använder tekniker som uppvärmning och isolering av ytan genom mulching eller rodd.

Det tekniska stadiet av återvinning övas med hjälp av vilken som helst eller en uppsättning åtgärder som ger ett positivt resultat. Detta påverkas av vissa geografiska och geologiska skäl som är karakteristiska för ett visst territorium.

Egenskaper av den biologiska typen

Biologisk markåtervinning representerar ett av stadierna av restaurering av skadade områden. Om vi ​​talar om skadade, inkluderar dessa de där det finns störningar, förstörelse eller fullständig förstörelse av naturliga komponenter (växter och fauna, jordar, hydrologiska föremål, lättnad).

Hon sätter upp följande mål för sig själv:

• fullständig eller partiell förnyelse av jordbildande processer;
• öka förmågan att självrena jorden;
• normalisering av den naturliga biosfären.

Vad påverkar kostnaden?

Det biologiska saneringsprojektet innehåller detaljerade beräkningar av kostnaden för ett sådant förfarande. Kostnaden för biologisk sanering beror på följande faktorer:

• akviferers läge och tekniska tillstånd;
• möjligheten till vattenförsämring i området;
• förekomst, kvantitet och kvalitativt tillstånd av toxikologiska ämnen;
• platsens läge i förhållande till bebyggda områden eller andra tomter;
• zonindelningskoefficient.

Basen för uppskattningsdokumentationen inkluderar:

• information om kostnadsdelen;
• lokala uppskattningar;
• uppskattad kostnad för tjänster;
• beräkning av priset på nödvändiga material, samt transportkostnader.

________________________________

Du kanske också är intresserad

Biologisk sanering

(från lat. re - prefix som betyder upprepning, och sen lat. cultivo - bearbeta, odla * a. biologisk återodling; n. biologisk Rekultivierung; f. remise en culture biologique; Och. recultivo biologico, reproduction biologica) - återvinning och agrotekniska åtgärder för att återställa fertilitet och ekonomi. markvärden, utförda efter teknisk återvinning. omfattar kalkning, gips, tvättning, slipning, lerning och andra tekniker som syftar till att förbättra kemiska egenskaper. och fysiska återvinningsegenskaper lager. Agrotech. tekniker inkluderar ett system för bearbetning och gödsling av bulkskiktet eller g.p. växtföljder, plantering av träd och buskar etc. Biol. aktiviteten hos det återvunna skiktet ökas med hjälp av mikroorganismer som introduceras från organiskt material. gödningsmedel. Vanligtvis biol. Återvinningsstadiet varar från 4-6 till 10 år.
Sammansättning och omfattning av arbetet på B. r. bestäms beroende på återvinningsriktningen (skapande av jordbruksmark, skogsplantager, dekorativ landskapsarkitektur. komplex), såväl som på egenskaperna hos de jordar som utgör ytan av de återvunna markerna. I Sovjetunionen, B. r. utförs med utgångspunkt i ett återvinningsprojekt som utvecklas (i samband med gruvprojektet) designorganisationer min-in och avdelningar som driver insättningar av p.i., med involvering (på avtalsvillkor) av designorganisationer vid USSR:s jordbruksministerium, delstaten. Institutet för skogsbruk i Sovjetunionen och USSR:s fiskeriministerium. Projekt för anläggande av trädgårdar och parker i störda områden ingår i översiktsplanerna avräkningar och förortsområden.
B. r. på mark som är avsedd att användas inom jord- och skogsbruk, utförs av markanvändare (statliga gårdar, kollektivjordbruk, skogsbruksföretag etc.) på bekostnad av gruvan. företag som utför arbete på dessa marker. På B. r. står för upp till 25% (0,2-1,5 tusen rubel per 1 ha) Totala kostnader horn företag för återvinning av störda marker. Utgifter för B. r. mark ingår i kostnaden för den utvunna marken. (under utvecklingen av fyndigheter), kostnaden för företag, byggnader, strukturer (under konstruktionen av dessa objekt) eller arbete (under geologisk utforskning och annat arbete). Litteratur: Motorina L.V., Ovchinnikov V.A., Industri och länder, M., 1975; GOST 17.5.1.01-78. Naturskydd. landar. Termer och definitioner. V. P. Kostovetsky.

Bergsuppslagsverk. - M.: Sovjetiskt uppslagsverk. Redigerad av E. A. Kozlovsky. 1984-1991 .

Se vad "Biologisk sanering" är i andra ordböcker:

biologisk sanering- biologinis atkūrimas statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Geotechninių ir fitomelioracinių priemonių visuma pažeistų žemių derlingumui atkurti, dirvožemiui apsaugoti nuo defliacijos . atitikmenys: engl. biologiska... ... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Biologisk markåtervinning- 16. Biologiskt stadium av landåtervinning (biologisk landåtervinning) stadie av landåtervinning, inklusive åtgärder för att återställa deras fertilitet, utförda efter teknisk återvinning... Källa: Order från ministeriet för naturresurser i Ryska federationen N ... Officiell terminologi

Biologiskt stadium av återvinning eller biologisk återvinning- 7. Biologiskt stadium av återvinning eller biologisk återvinning Enligt GOST 17.5.1.01 78 Källa ...

biologiskt stadium av landåtervinning (biologisk återvinning)- 3.5 biologiskt stadie av landåtervinning (biologisk återvinning): Stadium av landåtervinning, som inkluderar en uppsättning agrotekniska och fytomeliorativa åtgärder för att återställa bördigheten i störda marker. Källa … Ordboksuppslagsbok med termer för normativ och teknisk dokumentation

Land (av det latinska prefixet som betyder förnyelse, och cp. århundradet. Lat. cultivo jag odlar, odlar * a. landåtervinning; n. Bodenrekultivierung, Bodenwiederurbarmachen; f. remise en etat des sols, rehabilitation des sols; och... ... Geologisk uppslagsverk

Organisatoriska, tekniska och biologiska åtgärder som syftar till att återställa markens lämplighet för det avsedda ändamålet. Teknisk återvinning skiljer sig (ytavjämning eller annan mark... ... Ordbok över affärstermer- En rad åtgärder som syftar till att återställa det ekonomiska, medicinska, biologiska och estetiska värdet av störda landskap. Det finns 2 steg i landskapsåtervinning: teknisk (teknisk återvinning) förberedelse av mark för... ... Ekologisk ordbok

biologisk återvinning- Återvinning som syftar till att intensivt öka bördigheten hos störda marker, produktiviteten hos jordbruks- och skogsgrödor genom användning av ett system med agrotekniska åtgärder och bevattningsåtgärder. Notera om huvudaktiviteterna för... ... Teknisk översättarguide

Det biologiska stadiet av återvinning (biologisk återvinning) är det sista steget av de flesta områden för återvinning av störda marker, vilket består i att återställa bördigheten hos störda marker, som är nödvändiga för att de ska kunna användas framgångsrikt i nationalekonomi. Biologisk återvinning inkluderar ett komplex av agrotekniska, fytomeliorativa och, om nödvändigt, återvinningsåtgärder för att skapa teknogen jord, vilket säkerställer överföring av störda områden till fullvärdiga jordbruks- och skogsmarker.

Huvudmålen för detta steg är:

1. Skapande optimala förhållanden för den vitala aktiviteten hos levande varelser och mikroorganismer som bidrar till regenereringen av jordbildande processer och bildandet av jordtäcke baserat på utveckling och stabilisering av unga jordar.

2. Skapande av optimala förhållanden för tillväxt och utveckling av växter, vilket säkerställer bildandet av deras maximala produktivitet under specifika miljöförhållanden och bildandet av vegetationstäcke.

Uppfyllelse av dessa uppgifter säkerställer bearbetning av teknogena substrat som förbereds i det tekniska stadiet av återvinning. Som ett resultat av deras riktade förändringar i processen för biologisk återvinning, bildas över tiden ung teknogen jord, som har fertilitet och är en modifierad version av zonjord. Det kan dock inte vara en fullständig analog av det senare och i strikt klassisk mening kan det inte kallas jord, eftersom enligt definitionen av V.V. Dokuchaev är jord resultatet av "den kombinerade aktiviteten av föräldrastenar, klimat och lokala organismer. växter och djur), landets och terrängens ålder." Samtidigt är ung jord ett ganska stabilt jordsystem, vilket endast är möjligt under villkoren för den valda återvinningsriktningen och den befintliga kombinationen miljöförhållanden. Sålunda, i jordbruksriktningen för återvinning under stäppvegetation, är den ledande faktorn för jordbildning humusackumulering med den övervägande ansamlingen av humussyror. I detta fall sker jordbildning enligt chernozem-typen. Och i skogsriktningen, under skogsvegetation, på grund av närvaron av eluviala processer mot bakgrund av humusackumulering, bildas en specifik sammansättning av humus med ökat innehåll fulvinsyror Under sådana förhållanden fortsätter jordbildningen enligt podzoltypen.

Som ett resultat av biologisk återvinning skapas sålunda jord- och vegetationstäcken som förstörts i processen för mänsklig produktion på störda marker och förberedelserna slutförs för att de ska återvändas för användning inom jordbruk, skogsbruk, rekreation, bostäder och andra ändamål.

Den totala varaktigheten av det biologiska stadiet av återvinning beror på typen av störd mark, riktningen för dess användning efter återvinning, tekniken för att utföra det tekniska steget, inklusive tjockleken och kvaliteten på det applicerade bördiga lagret och potentiellt bördiga bergarter, och biologiska egenskaper odlade grödor. Det kan variera från 1 till 10 år. Varaktigheten av det biologiska stadiet minskar när ett tjockt lager av bördig jord appliceras under grävning och de underliggande stenarna har goda egenskaper och omvänt ökar den när humuslagrets tjocklek minskar eller när det ersätts med potentiellt bördigt berg, om det finns stenar med ogynnsamma kemiska och fysikaliska egenskaper i jordens rotskikt.

Till exempel, när man applicerar ett bördigt jordlager på 30-35 cm och använder återvunnen mark för åkermark, är återvinningsperioden i genomsnitt 4-6 år. När tjockleken på det applicerade bördiga jordlagret reduceras till 10-20 cm och marken används för foder, ökar varaktigheten av biologisk återvinning till 5-6 år, och på marker med applicerat potentiellt bördigt berg (lössliknande eller täckning) loam) - upp till 6-8 år. För salthaltiga substrat ökar varaktigheten av återvinningsperioden från 6 till 10 år.

2. METODER FÖR BIOLOGISK ÅTERVINNING OCH BAKGRUND FÖR DERAS VAL

Metoder för biologisk återvinning är metoder och tekniker för att påverka ett teknogent substrat framställt i det tekniska stadiet av återvinning, som syftar till att ändra egenskaperna hos dess beståndsdelar för att skapa gynnsamma förhållanden för tillväxt och utveckling av växter och markmikrofauna, vilket säkerställer bildandet och stabilisering av teknogen jord och etablering av vegetationstäcke på störda marker.

Beroende på vilka uppgifter som ska lösas kan befintliga metoder för biologisk återvinning delas in i tre grupper: agroteknisk, fytomeliorativ, återvinning.

Agrotekniska metoder

Detta är en grupp metoder genom vilka förbättring av jordars agrofysiska och agrokemiska egenskaper uppnås. Som ett resultat av deras användning förbättras vatten-, luft- och matregimerna i rotskiktet som bildas vid teknisk återvinning av det teknogena substratet. Detta bidrar bättre utveckling växter, bildning av större biomassa och ansamling av organiskt material i utvecklingsjorden. Aktiviteten hos markmikroorganismer aktiveras också, som ett resultat av vilket humifieringen av organiskt material ökar och hastigheten för humusackumulering ökar.

Agrotekniska metoder inkluderar en mängd olika markbehandlingsmetoder som minskar den ökade tätheten av teknogena substrat och förbättrar deras vattengenomsläpplighet: djuplossning (40-50 cm), djupplöjning etc. Dessa metoder är mycket relevanta, eftersom betydande packning sker i processen att förbereda återvunnen jord. Enligt V.N Chekalina (1973), som ett resultat av planarbete tidigt på våren(särskilt när jordar är vattensjuka) visar sig den volymetriska massan av jordblandningar vara högre än den volymetriska massan av enskilda bergarter i deras naturliga förekomst, och deras vattengenomsläpplighet är ofta noll. Under dessa förhållanden gör användningen av djuplossning i 3-4 år det möjligt att minska packningen av jordblandningar och bidrar till bättre användning fukt från mer fuktade djupa horisonter.

Agrotekniska metoder inkluderar ett antal metoder som säkerställer ökad ackumulering av humus och näringsämnen: införande av växtföljder mättade med produktiva grödor som lämnar efter sig mycket stubb och rotrester, i första hand fleråriga örter; odling av gröngödsel, applicering av stora doser organiska och mineraliska gödselmedel. Alla dessa metoder bidrar till ökad ansamling av organiskt material och aktivering av mikroflora. Samtidigt förändras dess kvalitativa och kvantitativa sammansättning, och den enzymatiska aktiviteten ökar. Rollen för mikroorganismer som deltar i kväve- och kolcykeln ökar avsevärt, vilket bidrar till den accelererade ackumuleringen av humus och differentiering av profilen hos unga jordar.

Ett antal agrotekniska metoder syftar till att öka fuktansamlingen och fuktbevarandet: snöhållning, vattenbevarande jordbearbetning, tillverkning av gardiner, skyddsbälten, etc.

Fytomeliorativa metoder

Fytomeliorativa metoder inkluderar metoder som säkerställer skydd av teknogen jord från vatten- och vinderosion. Deras användning är mycket viktig på grund av det faktum att unga jordar är mycket instabila jämfört med zonjordar, särskilt på sluttningar.

Dessa metoder inkluderar metoder för att skapa skog, träd-buske och örtarmsor. De bildas beroende på specifika miljöförhållanden från vissa arter och växtraser, har en optimal design och placeras på specificerade avstånd längs vägen för ytavrinning, som saktar ner, sprids och absorberas bättre i jorden. Vid placering av dem beaktas riktningen för rådande vindar och ytavrinning.

Fytomeliorativa metoder inkluderar odling av salttoleranta växter som kan avsalta salthaltiga stenar. Till exempel studier utförda av Dnepropetrovsk Institute Lantbruk visade att under påverkan av vild växtlighet avsaltas saltbärande rödbrun lerjord med 10-30 cm inom 11 år.

Återvinningsmetoder

Denna grupp av biologiska saneringsmetoder inkluderar metoder som hjälper till att förändras ogynnsamt Kemiska egenskaper teknogent substrat - förbättra reaktionen av miljön, eliminera toxicitet. Detta inkluderar metoder för kalkning av sura och fytotoxiska jordar och gipsning av alkaliska jordar. Till återvinningsmetoder hör också metoder för att förbättra fysikaliska egenskaper soptippar som säkerställer fixering av soptippar, till exempel användning av polystyrenflingor, bitumenemulsioner.

Huvudmålet med återvinning är att främja naturligt återställande av naturliga ekosystem och återställa mark till sin ursprungliga användning.

Det biologiska stadiet av landåtervinning inkluderar ett komplex av agrotekniska och fytomeliorativa åtgärder för att återställa fertiliteten hos störda marker.

Biologisk återvinning syftar först och främst till att fixera jordytskiktet med växternas rotsystem, skapa ett stängt gräsbestånd och förhindra utvecklingen av vatten- och vinderosion av jord på störda marker.

Biologiska saneringsåtgärder inkluderar:

– agrotekniska åtgärder för att öka jordens bördighet,

– sådd frön av fleråriga växter för att återställa naturligt eller antropogent vegetationstäcke,

– eftersådd packning till kompakta jordar.

Baserat på detta syftar det biologiska stadiet av återvinning i första hand till att fixera jordytskiktet med växternas rotsystem, skapa ett stängt gräsbestånd och förhindra utvecklingen av vatten- och vindjorderosion på störda marker.

För att skydda arbetsplatsens territorium från de destruktiva effekterna av avrinning och deflationsvindar, används grässådd för att skapa en anti-erosionsbeläggning med en ökad utsädeshastighet. De sådda gräsen ska ha förmågan att snabbt skapa ett stängt gräsbestånd och en tålig gräsmatta som är motståndskraftig mot tvätt.

När du förbereder jord för sådd Särskild uppmärksamhet bör syfta till att bevara fukten i jorden, ge ytskiktet en finkornig konsistens och jämna ut ytan. Detta uppnås genom att jämna ut de störda markerna, varefter förutsättningar skapas som är ganska tillräckliga för försådd bearbetning av marken och sådd.

Arbetsprojektet för återvinning föreslår följande sekvens av markbehandlingsmetoder:

– Odling och harvning före sådd (i torra områden upptagna av ängsvegetation).

– Odling och harvning före sådd (i områden som har röjts från skogsvegetation);

– rullning före sådd;

– Mekaniserad sådd av fleråriga gräsfrön på den återvunna ytan;

– rulla jorden till ett spår efter sådd (skapar förutsättningar för bättre frönsgroning, vilket ökar fuktflödet från de nedre jordhorisonterna).

Arbetsplanen föreskriver applicering av gödningsmedel för den genomsnittliga avkastningen av fleråriga gräs. Markanvändaren kan, efter eget gottfinnande, specificera doser och typer av gödselmedel som används, inom gränserna för den konsoliderade uppskattningen.

Applicera gödningsmedel på torra områden på marken direkt, på platser för mekaniserad sådd av fleråriga gräsblandningar.

Bakgrundsreaktion markmiljö Arbetsplatsen är sur. För att minska markens surhet är det planerat att tillsätta kalk, beräkna ett genomsnitt på 3 t/ha jord. Kalkning är huvudvillkoret för effektiv användning av gödningsmedel på sura jordar. Effektiviteten av mineralgödsel på kalkade jordar ökar avsevärt. Kalk appliceras för odling.

Som ett resultat av att minska surheten och förbättra jordens fysiska egenskaper, under påverkan av kalkning, förbättras mikroorganismernas vitala aktivitet och deras mobilisering av kväve, fosfor och andra näringsämnen från markens organiskt material.

Sådd av gräs bör utföras efter avslutad konstruktion, under vår-sommar- eller höstperioder, i lugnt, vindstilla väder.

De sådda gräsen måste ha förmågan att snabbt skapa en sluten gräsväxt och hållbar gräsmatta som är resistent mot uttvättning, och snabbt växa ut igen efter klippning. Gräsfrön för sådd ska uppfylla kraven i standarden och ha utsädningsegenskaper av minst klass II.

För sådd rekommenderas det att använda gräsfrön av lokalt ursprung, eftersom de är mest anpassade till lokala jord- och klimatförhållanden. När du väljer frömaterial är det tillrådligt att använda tjänsterna från lokala frögårdar eller köpa fleråriga gräsfrön anpassade till dessa förhållanden i andra regioner.

För den södra taigaskogszonen där byggprojektet är beläget, enl tekniska specifikationer för återvinning rekommenderas en gräsblandning, där spannmål utgör 60%, baljväxter - 40%. Bland spannmålsväxterna rekommenderas ängstimotej, ängssvingel och tjärnfri brom bland baljväxter, rödklöver och gul alfalfa. en kort beskrivning av De typer av örter som erbjuds som en del av gräsblandningen presenteras nedan.

Timothy gräs– löst buskgräs med grunt rotsystem. Den kännetecknas av hög vinterhärdighet, ljusälskande, krävande på innehållet av näringsämnen, utvecklas bra endast på tillräckligt rik lera och lerjordar. Fuktälskande. Motståndskraftig mot översvämning. Den kännetecknas av hög vinterhärdighet och tål hårda vintrar. Används för att beta ödemark och skapa ängar.

Ängssvingel- en torvperenn som kännetecknas av en mängd olika populationer och former, som växer på nästan vilken jord som helst och som tål periodiska översvämningar. Enskilda rötter penetrerar till ett djup av mer än 125 cm, medan huvuddelen av rötterna sträcker sig till ett djup av 12-20 cm. Många korta rhizomer växer i den övre jordhorisonten, från vilka de bildar ett oberoende rotsystem. Generationsperioden är mer än 10 år. Bildar en stark elastisk gräsmatta. Den växer bra på dränerad och odlad torv och myrmark.

Rump utan markis- Jordstockar är långa, elastiska och producerar många skott, rotsystem djupnar till 1,5-2 m Det är föga krävande för jordar, torktålig, köldbeständig och vårbeständig. Den tål tramp bra.

Röd klöver - Inte kräsen med jord. Tolerant mot fluktuationer i meteorologiska förhållanden minskar behovet av fukt. En brist på fukt är bättre för det än ett överskott, särskilt på hösten. Sådda frön gror inom fyra till fem dagar. Till en början kräver växter lägre temperaturer, så tidiga vårsådd är att föredra. Tål frost. Särskilt värdefullt för att säkra backar.

Gul alfalfa- ett släkte av fleråriga örter från baljväxtfamiljen (Fabaceae). Gul lusern har högsta vinterhärdighet, torkbeständighet, salttolerans och lång livslängd bland odlade alfalfaarter. Rotsystemet är kraftfullt, tränger djupt ner i jorden och utvecklas från fröets embryonala rot. Det kraftfulla, djupt placerade rotsystemet av alfalfa hjälper till att förbättra jordens struktur, ökar dess vatten- och luftpermeabilitet och främjar ackumulering av humus. Tack vare symbios med kvävefixerande knölbakterier samlar alfalfa atmosfäriskt kväve i rötter och skörderester. Stjälkarna är grenade och bildar en kraftig buske 50...150 cm hög.

Det har en av de viktigaste platserna i återvinningen av eroderade marker. Har bra anti-erosion egenskaper. Hög avkastning, bred ekologisk anpassningsförmåga, hållbarhet, vinterhärdighet och torkbeständighet gör lusern lämplig för odling under en mängd olika förhållanden.

Grässådd utförs mekaniskt, i markupplåtelseområden för byggtiden, med undantag för området som upptas av vägar, vattnade och sumpiga områden. Huvudsåddsmetoder:

1. Mekaniserad, på vanligt sätt endast tvärs över sluttningen, för att hålla kvar ytavrinning och förhindra ytterligare utveckling erosionsprocesser - i områden utsatta för erosionsfarliga processer.
2. Mekaniserad, på ett vanligt sätt - i resten av territoriet.

Vid behov bör selektiv sådd av gräs i eroderade områden utföras. Skötsel av grödorna bör utföras i 2-3 år tills ytan är helt soddad.