МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВНИИСПТнефть

УТВЕРЖДЕН

Первым заместителем министра

нефтяной промышленности

В.И. Кремневым

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ
ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ПРИ СБОРЕ,
ПОДГОТОВКЕ И ТРАНСПОРТЕ НЕФТИ

РД 39-30-925-83

Настоящие "Методические указания" регламентируют параметры технологического процесса биологической рекультивации земель, нарушенных при сборе, подготовке и транспорте нефти и предотвращения эрозии почв путем посева многолетних трав. Технология рекомендуется для предприятий Миннефтепрома, расположенных от лесотундрово-северотаежной зоны на севере и до сухостепной - на юге. Составители: от ВНИИСПТнефть - Хасанов И.В., Гибадуллин И.Г., Гумеров Р.С., Абзалов Р.З.; от Сыктывкарского Госуниверситета - Акульшина Н.П., Лобовиков Н.Н.; от Управления Северными магистральными нефтепроводами - Пелевин В.В., Бакута А.Г. Замечания и предложения просим направлять по адресу: г. Уфа, 450055, проспект Октября, 144/3, ВНИИСПТнефть, лаборатория охраны окружающий среды.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

Методические указания по биологической рекультивации
земель, нарушенных при сборе, подготовке и транспорте нефти

РД 39-30-925-83

Вводится впервые

Приказом Министерства нефтяной промышленности от 17 ноября 1983 г. № 616 Срок введения установлен с 01.01.84 г. Срок действия до 01.01.89 г. Настоящие методические указания относятся к технологии биологической рекультивации земель, нарушенных при сборе, подготовке и транспорте нефти, посредством посева многолетних трав, стимулирования естественного их зарастания и регламентируют: технологический процесс, условия его применения, сроки и нормы высева семян, состав и дозы минеральных удобрений, способы ухода за почвозакрепляющими травами в первые годы жизни. Технологический процесс предназначен для предотвращения эрозионных процессов, повышения надежности эксплуатации объектов, охраны окружающей среды, благоустройства и озеленения территорий предприятий Министерства нефтяной промышленности. Методические указания могут быть использованы также при планировании, проектировании и практическом выполнении работ, связанных с нарушением земель и их рекультивацией, сохранением и рациональным использованием плодородного слоя почвы. Методические указания разработаны на основе исследований, выполненных Сыктывкарским государственным университетом имени 50-летия СССР совместно с Управлением северными магистральными нефтепроводами в таежной зоне Европейского Севера; во ВНИИСПТнефти, а также зональных научно-исследовательских учреждениях, в развитие существующих руководящих документов по охране окружающей среды на объектах Миннефтепрома. Руководящий документ может быть использован также предприятиями других министерств и ведомств, производственная деятельность которых связана с нарушением и биологической рекультивацией земель. Производственная проверка основных рекомендуемых мероприятий проведена на трассе магистрального нефтепровода Возей-Уса-Ухта в период 1978-1982 гг.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Процесс строительства, реконструкции, эксплуатации и ремонта объектов отрасли обусловливает появление участков, где частично или полностью уничтожен растительный покров. На обнаженных территориях развиваются процессы ветровой и водной эрозии почв, в результате чего происходит потеря грунта, оврагообразование, создаются аварийные ситуации, ухудшается эстетический вид участков. Установлено, что главной причиной, вызывающей процессы эрозии, является несвоевременное и некачественное проведение или полное отсутствие почвозащитных мер (технической и биологической рекультивации почвогрунтов). Рекультивация земель, осуществление мер борьбы с эрозионными процессами и предотвращение их возникновения способствуют надежной работе объектов отрасли, являются необходимым средством защиты окружающей среды. Они должны осуществляться в соответствии с утвержденными техническими проектами в увязке с годовыми планами производственной деятельности, в процессе которых происходит нарушение земель. Существуют сельскохозяйственное, лесохозяйственное, водо- и рыбохозяйственное, санитарно-гигиеническое, рекреационное и строительное направления рекультивации земель. Выбор их должен осуществляться с учетом почвенно-климатических условий района; состояния и степени естественного зарастания нарушенных земель; агрохимических и агрофизических свойств почв и пород; перспективы развития отрасли, возможности повторных нарушений и других факторов. Технологический процесс рекультивации земель и предотвращение эрозии почв должен включать технический и биологический этапы и предусматривать последовательность: селективное снятие биологически активного верхнего слоя почвы (кроме лесных угодий); возвращение его на нарушенную площадь с насыпаным ровным слоем и планировкой; гидротехнические мероприятия на склонах (устройство насыпных валиков под острым углом; одиночное и двойное мощение); укрепление грунтами, глиной, глинобетоном и обработанными черными вяжущими; одерновка, травяные ковры (в т.ч. армированные и другие); лесомелиоративные мероприятия; отвод поверхностных вод, известкование, гипсование и т.д.; агротехнические приемы: подготовка почвы, внесение удобрений, подбор трав и травосмесей, сроки посева и посев, меры ухода. Лесомелиоративные мероприятия проводятся, учитывая специфику объекта, например, на трассе трубопроводов и у нефтехранилищ, где возобновление леса недопустимо. Биологическая рекультивация осуществляется немедленно после завершения технического этапа и заключается в проведении комплекса агротехнических и фито-мелиоративных мероприятий, направленных на восстановление плодородия земель. Основная ее задача - создание продуктивных угодий, закреп ление с помощью растительности эродируемых поверхностей, загрязняющих окружающую среду. Затраты на рекультивацию земель должны включаться в годовые производственные планы предприятий-землепользователей. Технологический процесс биологической рекультивации земель, нарушенных при сборе, подготовке и транспорте нефти, составлен с учетом природно-сельскохозяйственного районирования земельного фонда СССР. При этом в холодном тундрово-таежном поясе, ввиду недостатка экспериментальных данных, технология дается лишь для лесотундрово-северотаежной и среднетаежной зон, исключая полярно-тундровую зону. В умеренном поясе описание технологии производится по трем группам зон: южно-таежно-лесной, лесостепной и степной, сухостепной. Система общесоюзного природно-сельскохозяйственного районирования земельного фонда и расположения объектов Миннефтепрома приводится в приложении 1. Почвенно-климатические показатели и технологический процесс приводятся для регионов с развитой нефтяной промышленностью (приложение 2, 3).

2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ

2.1. Технология применяется как средство закрепления поверхностного слоя почвы корневой системой растений, создания сомкнутого травостоя и предотвращения развития водной и ветровой эрозии почв на землях, нарушенных в процессе производственной деятельности предприятий отрасли. 2.2. Применение технологии биологической рекультивации обосновывается и определяется с учетом: размера площади, подлежащей закреплению; подготовки средств для обработки почв и посева трав; гидрометеоусловий на месте работ: температуры и влажности окружающего воздуха, почвы и т.д.; удаленности места эрозионноопасных участков от баз сосредоточения средств, материалов и возможности их доставки. 2.3. Применение технологии обязательно на склонах (с крутизной более 0,5-1°) эрозионноопасных участков; в местах пересечения с реками, ручьями; на территории объектов в целях озеленения. Она может также применяться в сочетании с гидротехническими мероприятиями в зависимости от условий и специфики объектов. 2.4. До начала рекультивации нарушенных земель проводится оценка этапов их естественного зарастания.

3. ОЦЕНКА ЭТАПОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ЗАРАСТАНИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В ТАЕЖНОЙ ЗОНЕ

3.1. Для оценки надежности самозарастания (саморекультивации) земель следует определить наличие на поверхности эрозионных борозд, затем их площадь относительно площади всего выделяемого эрозионноопасного участка, глубину и ширину, направление и скорость роста и продвижения борозд в течение сезона и по сравнению с предыдущим годом. Важно оценить динамику эрозионного процесса: о его усилении свидетельствует увеличение размывов в период дождей и паводка; об ослаблении судят по активному зарастанию поверхности старых эрозионных борозд. 3.2. Для оценки состояния самозарастания важно определение общего проективного покрытия (о.п.п.) поверхности почвы растениями: кустарничками, травами, мхами. О.п.п. исчисляется от 100 %, за которое условно принимается такое покрытие, при котором не видно обнаженных участков земли. При нормальном ходе за растания на 2-3 год о.п.п. отдельных участков варьируются от 15 (25) до 75 %. При неблагоприятном - травостой почти не формируется или составляет менее 15-20 %. О.п.п. растительности и активность эрозионных процессов, как правило, находятся в обратно пропорциональной зависимости. 3.3. Пионерные растения являются индикаторами темпов и стадий зарастания. В таежной и лесотундровой зонах основными пионерами зарастания являются вегетативно подвижные длиннокорневищные иван-чай узколистный, хвощ лесной. Их появление на нарушенном субстрате означает начало самозарастания. Иван-чаевое зарастание - основной тип зарастания, хвощевое зарастание - обычно на еще более бедных субстратах. На еще более увлажненных и богатых, чаще приречных субстратах происходит осоковое и вейниковое (вейник пурпурный и др.) зарастание, как правило, это последующий за пионерным этап. Саморекультивация послелесных участков на водоразделах активно происходит благодаря быстрому разрастанию кустарничков (черника, брусника, голубика), а по окраинам болот - багульника, андромеды, из трав - различных видов пушицы. Мхи активно разрастаются на влажных кислых субстратах. 3.4. Появление кустарников: шиповника, ивы, рябины, а также всходов и подроста березы, осины и других, выявляет третий этап зарастания. Дальнейшее их разрастание и появление подроста показывает начало восстановления исходной растительной ассоциации и облесения участка. 3.5. В целом естественное зарастание происходит удовлетворительно там, где при строительстве на поверхности сохранился плодородный слой почвы с остатками растительного покрова. Естественное восстановление растительности происходит по луговому или лесному типу, имеющему свою специфику на разных участках в зависимости от исходной коренной растительности. 3.6. Эрозионноопасными являются склоны, особенно берега, у пересечения трубопроводов с реками, ручьями. Именно здесь особенно тщательно должны быть проведены все работы по технической и биологической рекультивации в соответствии с ТЭО с целью предотвращения эрозии почвогрунтов. Биорекультивацию следует считать завершающим этапом строительства, реконструкции объектов и проводить не позднее 15 дней после окончания земляных работ на трассе. Несвоевременное проведение биорекультивации повышает затраты на ликвидацию последствий эрозионных процессов, увеличивает площадь техногенных участков в 10-12 раз. 3.7. После оценки этапов естественного зарастания устанавливают приемы его стимулирования или иные технологические приемы биорекультивации нарушенных земель.

4. ПРИЕМЫ СТИМУЛИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ЗАРАСТАНИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В ТАЕЖНОЙ ЗОНЕ

С этой целью рекомендуются известкование кислых почв и подкормка самовосстанавливающейся растительности минеральными удобрениями. 4.1. Известкование рекультивируемых участков проводится в зависимости от степени кислотности почв. Как повышенная, так и пониженная кислотность почвы мешает развитию растений. Дозы внесения извести устанавливаются после определения кислотности (рН) почвы. Методика определения кислотности почвы приводится в приложении 4. 4.2. Подкормка естественной самовосстанавливающейся растительности минеральными удобрениями увеличивает проективное покрытие почвы, способствует накоплению в ней большей корневой мас сы, в результате уменьшаются процессы водной и ветровой эрозии. Для этой цели лучшими являются сложные удобрения: нитроаммофоска и аммофоска, включающие основные элементы питания: азот, фосфор, калий (N , P , K), а также простые удобрения, содержащие по одному из названных элементов питания (суперфосфат, аммиачная селитра, мочевина, хлористый калий). Для целей стимулирования естественного зарастания целесообразна весенняя подкормка по мере освобождения участка от снега. Оптимальная доза внесения азота, фосфора и калия в условиях лесотундрово-северотаежной и среднетаежной зон - 45-90 кг/га действующего вещества. Способы внесения - ручной (на небольших участках), туковыми сеялками, самолетом или гидросеялкой в зависимости от условий.

5. ПОДГОТОВКА МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

5.1. Подбор видов трав. 5.1.1. Виды трав, используемые для биорекультивации нарушенных земель, должны быть апробированных районированных сортов и местных популяций. Травы местного происхождения более приспособлены к местным почвенно-климатическим условиям, поэтому более устойчивы, долголетни и высокоурожайны. 5.1.2. Высеваемые травы должны обладать способностью быстро создавать сомкнутый травостой и прочную дернину, устойчивую к смыву и выпасу скота, быстро отрастать после скашивания. 5.1.3. При подборе видов трав следует также учитывать их устойчивость к загрязнению нефтью и задымленности воздуха, засухоустойчивость и зимостойкость. 5.1.4. От качества семенного материала во многом зависит дружность и полнота всходов. Семена трав, предназначенных для посева, должны соответствовать требованиям стандарта и по посевным качествам быть не ниже II класса. 5.1.5. Семена перед посевом должны быть проверены на энергию прорастания и всхожесть. Если они имеют низкую энергию про растания, то обязательным приемом для обеспечения дружных всходов является воздушно-тепловой обогрев их. 5.1.6. Семена бобовых следует по возможности скарифицировать путем пропускания через клеверотерку или перетирания с крупнозернистым кварцевым песком и битым стеклом. Перед посевом семена бобовых желательно подвергнуть инокуляции - обработке бактериальными удобрениями. 5.2. Удобрения. 5.2.1. Слежавшиеся минеральные удобрения перед внесением в почву должны быть раздроблены и просеяны через сита. 5.2.2. В случае припосевного внесения удобрений, смешивание их с семенами производится непосредственно перед посевом. Заблаговременное смешивание снижает полевую всхожесть семян трав. 5.3. Сеялки. 5.3.1. Подготовка зернотравяных сеялок к посеву трав сводится к проверке ее комплектности, заправке семенами и удобрениями, установлению ширины междурядий, нормы высева и глубины заделки семян. 5.3.2. Гидросеялки перед посевом проверяются на комплектность, соответствие регулировок и норм расхода жидкости, заправляются гидросмесью. 5.4. Сроки сева и глубина заделки семян. 5.4.1. Рекомендуемые сроки посева - начало момента поспевания почвы и окончание за 3-4 недели до наступления осенних заморозков, чтобы уже в год посева травы хорошо укоренились и раскустились. 5.4.2. Глубина заделки семян зависит от механического состава почвы. На легких песчаных и супесчаных почвах глубина заделки изменяется от 3 см для крупных семян (овсяницы луговой, костра безостого) до 1,5 см для мелких семян (овсяницы красной, тимофеевки луговой); на тяжелых глинистых почвах она изменяется соответственно от 0,5 до 1,0 см.

6. ПРОВЕДЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

6.1. Лесотундрово-северотаежная и среднетаежная зоны. 6.1.1. Перед проведением биорекультивации нарушенных земель в этих зонах предварительно проводят мелиоративные мероприятия: отвод поверхностных вод, выполаживание оврагов, известкование почв (табл. 1). Указанные в таблице дозы извести рассчитаны на доведение реакции почвы до нейтральной (рН-6,0). Известь, внесенная в полной дозе, действует в течение 8-10 лет.

Таблица 1

Дозы углекислой извести (в т на 1 га) В зависимости от дозы извести определяют способ ее заделки в почву. При внесении полных или половинных доз навести необходимо стремиться как можно равномернее распределить ее по полю, лучше перемешать со всем пахотным слоем почвы. Это может быть достигнуто при заделке извести под культивацию. При поверхностном внесении извести, что более вероятно при биорекультивации на трассе: трубопровода, дозы должны быть уменьшены до 1/3 - 1/5 от полной дозы. Малые дозы извести действуют обычно более эффективно в первый год внесения, затем действие их затухает. При внесении в почву минеральных удобрений и извести необходимо помнить, что аммиачные удобрения (сульфат аммония, аммиачная селитра) нельзя смешивать, рассевать и заделывать в почву одновременно с известью. Суперфосфат и калийные удобрения целесообразно вносить вместе с известью. Для известкования почв в зоне рекомендуется молотый известняк (известковая мука), известковый туф (ключевая известь), торфотуф (приложение 5). 6.1.2. Порядок подготовки участка к посеву определяется его размерами, конфигурацией и крутизной склона. На сравнительно небольших участках вытянутой формы, типичных в местах перехода трубопроводов через ручьи и реки, наиболее приемлемым является выравнивание поверхности бульдозером вслед за укладкой трубопровода или заравниванием образовавшегося оврага. Процесс выравнивания должен сочетаться с формированием водоотводящих земляных валиков и созданием бетонированных водоотводов или канав с постепенным уклоном и укреплением дерниной и другими средствами. После выравнивания участка бульдозером создаются условия вполне достаточные для проведения посевов. В этих случаях наиболее приемлемым является гидропосев, который предусматривает подбор таких обязательных компонентов, как удобрения, мульчирующие и стабилизирующие вещества, что позволяет получить траво стой высоких противоэрозионных качеств в сезон посева без предварительного нанесения плодородного слоя. На более обширных территориях, нефтеперекачивающих станциях (НПС) и других объектах отрасли приемлемы способы подготовки почвы, которые осуществляются при коренном улучшении естественных угодий. Они должны включать выравнивание участка, известкование, внесение органических (торф, торфокомпост) и минеральных удобрений с последующей их заделкой боронами. 6.1.3. Особенностью многолетних трав является высокая потребность их в питательных веществах, особенно в азоте. Поэтому одним из основных процессов технологии биорекультивации должна быть правильно разработанная система удобрений. В условиях зоны рекомендуются повышенные дозы органических (50-60 т/га) и минеральных удобрений (130-180 кг действующего вещества на 1 га). Методика расчетов доз удобрений приводится в приложении 6 . 6.1.4. Виды рекомендуемых к внедрению в рассматриваемом регионе трав и их возможное сочетание представлены в табл. 2 .

Таблица 2

Долевое участие трав в противоэрозионных травосмесях (в %)

Виды трав *)	Варианты травосмесей
Овсяница луговая
Овсяница красная
Мятлик луговой
Полевица белая
Тимофеевка луговая
Лисохвост луговой
Арктофилла рыжеватая
Канареечник тростниковидный
Клевер белый
Клевер луговой

*) При подборе видов для различных местообитаний необходимо учитывать биологические особенности трав. Краткая характеристика рекомендованных видов и сортов трав представлена в приложении 7 (рис. 1- 19). 6.1.5. Важное значение для предотвращения эрозии наряду с видовым составом травосмеси имеют нормы высева семян. Специальные исследования и практика закрепления грунтов показали целесообразность использования норм высева семян, рассчитанных не для полевого травосеяния, а для создания газонов. При посеве на склонах с учетом смыва и большей гибели семян норма высева их должна быть увеличена (табл. 3).

Таблица 3

Примерные нормы высева семян многолетних трав для почвозащитных посевов в лесотундровой и таежной зонах

Виды растений (трав)	Норма высева семян в кг/га при 100 % хозгодности
	травяно-дерновые покрытия
	на ровной поверхности	на склонах
Овсяница луговая
Овсяница красная
Мятлик луговой
Полевица белая
Тимофеевка луговая
Лисохвост луговой
Канареечник тростниковый
Клевер белый
Клевер красный
Арктофилла рыжеватая

Методика расчета норм высева семян приводится в приложении 8. 6.1.6. Посев сеялкой производится вдоль участка, начиная с края или середины его. Первый проход для соблюдения прямолинейности рядков следует осуществлять по провешенной линии. Технические данные зернотравяных сеялок приводятся в приложении 9. На участках, недоступных для использования обычной почвообрабатывающей и посевной техники, рекомендуется гидропосев. Преимущество гидропосева заключается в том, что для co здания противоэрозионного сплошного травяного покрытия на рекультивируемый участок механическим способом наносится рабочая смесь, включающая в себя, кроме воды, семена многолетних трав, минеральные удобрения, мульчирующие и стабилизирующие вещества. В результате компоненты, входящие в состав гидросмеси, позволяют создать условия, необходимые для прорастания, а также начального роста и развития трав без предварительного нанесения растительного грунта. Кроме того, мульчирующие и стабилизирующие материалы образуют на укрепляемом участке временный защитный слой, который препятствует смыву и выдуванию семян. Гидропосев трав осуществляется гидросеялкой, сконструированной для северных условий УСМН при участии Сыктывкарского госуниверситета, которая отличается облегченной конструкцией. Специальные исследования показали целесообразность использования в качестве мульчирующего и стабилизирующего материала отходы целлюлозно-бумажного производства - скоп и шламовую массу. Список предприятий, производящих применяемые при гидропосеве материалы, представлен в приложении 10. Обычный компонентный состав гидросмеси в расчете на 1 га задерняемой площади содержит 3000-6000 кг воды, 400-600 кг скопа (норма указанных компонентов уменьшается на выравненной поверхности и увеличивается на склонах). Виды трав, нормы высева семян и дозы удобрений устанавливают согласно п.п. 6.1.3, 6.1.4 и 6.1.5. Гидросмесь готовится в емкости агрегата путем перемешивания компонентов до гомогенного (равномерного) состояния непосредственно перед посевом. Готовая смесь наносится на поверхность с помощью гидрометателя, а на более отдаленные от гидросеялки места - с применением пожарного рукава и брандспойта. Лучшие результаты по рациональному распределению гидросмеси получаются при двукратном нанесении ее с учетом скорости впитывания раствора грунтом. Гидропосев в весенне-летний и осенний периоды производится сразу после укладки трубопровода и заравнивания участка бульдозером. 6.2. Южнотаежно-лесная и лесостепная зоны. 6.2.1. Южнотаежно-лесная и лесостепная зоны имеют более благоприятные почвенные, агроклиматические условия в сравнении с более северными и южными областями. Поэтому мелиоративные ме роприятия в этих зонах сводятся к культуртехническим: уборке мусора, камней, устранению просадочных трещин и замкнутых понижений, выполаживанию оврагов и др. Известкование или гипсование почв возможно на небольших площадях. 6.2.2. Подготовка участка к посеву сводится к тщательной обработке почвы. При возможности обрабатывают ее по типу полупара, чтобы вызвать массовое произрастание сорняков с тем, чтобы уничтожить их при последующих обработках. После выравнивания нарушенных земель на участках проводят, по мере необходимости, боронование, дискование, культивацию, прикатывание и посев. Под предпосевную обработку вносятся удобрения. 6.2.3. Эффективность удобрений в указанных зонах наибольшая. Поэтому здесь можно уменьшить норму органических удобрений до 40-50 т/га, минеральных - до 100-120 кг действующего вещества на гектар. 6.2.4. Виды трав и их возможное сочетание в травосмесях здесь наиболее разнообразны. Эффективны также одновидовые посевы злаковых или бобовых трав. Благоприятные условия указанных зон создают предпосылки успешного возделывания приведенных в приложении 7 трав. Возможные травосмеси. 1. Овсяница луговая, тимофеевка луговая, клевер красный. 2. Тимофеевка луговая, овсяница луговая, костер безостый, клевер красный. 3. Ежа сборная, овсяница луговая, клевер красный. 4. Регнерия волокнистая, люцерна синегибридная или донник белый. 5. Тимофеевка луговая, лисохвост луговой, люцерна синегибридная. 6. Костер безостый, пырей сизый, люцерна синегибридная. 7. Костер безостый, пырей бескорневищный, эспарцет песчаный. Эффективны и другие травосмеси. 6.2.5. Нормы высева семян трав на эродированных и нарушенных землях обычно увеличивают в полтора раза по сравнению с обычными. В двухвидовых смесях компоненты травосмеси принимаются в равных соотношениях, а норма высева каждого компонента уменьшается на 20-25 % по сравнению с одновидовыми. В трехвидовых смесях бобовые компоненты занимают 30-40 % от общего веса, злаковые - 70-60 %. Норма высева каждого компонента уменьшается на 20-30 %. В случае гидропосева норма высева семян с гидросмесью повышается еще в 1,5 раза. Примерные нормы высева семян трав при рядовом одновидовом беспокровном посеве приведены в табл. 4. 6.2.6. В южнотаежно-лесной и лесостепной зонах основным способом посева надо считать посев зернотравяными сеялками рядовым способом. На крутых склонах и труднодоступных участках необходимо применять гидропосев. Технические характеристики отдельных гидросеялок приведены в приложении 11.

Таблица 4

Нормы посева луговых трав при 100 % хозяйственной годности

Виды трав	Норма посева в кг/га	Виды трав	Норма посева в кг/га
Тимофеевка луговая		Пырей бескорневищный
Овсяница луговая		Волоснец сибирский
Мятлик луговой		Регнерия волокнистая
Полевица белая		Житняк гребенчатый
Лисохвост луговой		Райграс высокий
Овсяница красная		Люцерна синяя
Ежа сборная		Эспарцет песчаный
Костер безостый		Донник желтый
Пырей сизый		Клевер красный

6.3. Степная и сухостепная зоны. 6.3.1. Отличительной особенностью степной и сухостепной зон является недостаточная увлажненность территории при плодородных почвах и хорошей обеспеченности теплом. В этих зонах имеются также солонцовые почвы, требующие гипсования. Повышенная щелочная реакция почвенного раствора вызывает образование почвенной корки, снижает урожайность трав. Поэтому ее необходимо нейтрализовать гипсованием, т.е. химической мелиорацией, при которой щелочные соли устраняются из почвы. Характеристика материалов для гипсования приведена в приложении 5. Примерные дозы гипса приведены в табл. 5.

Таблица 5

Дозы гипса в зависимости от степени засоленности почв

6.3.2. При подготовке почвы под биорекультивацию и посев трав особое внимание должно быть обращено на сохранение влаги в почве, придание поверхностному слою мелкокомковатого сложения, выравнивание ее. Это достигается своевременной планировкой, обработкой дисковыми орудиями, боронованием и прикатыванием. 6.3.3. Органические и минеральные удобрения в указанных засушливых зонах также имеют большое значение, однако эффективность их снижается низкой увлажненностью почвы, а повышенные дозы могут даже оказать отрицательный эффект. Поэтому в этих зонах рекомендуются меньшие дозы органических (30-40 т/га) и минеральных (60-80 кг/га) удобрений. 6.3.4. Засушливость климата оказывает большое влияние и на подбор трав для биорекультивации нарушенных земель, ограничивает его набор. Наиболее пригодными для указанных зон являются житняки, костер безостый, люцерна желтая и желтогибридная, эспарцет, пырей бескорневищный, волоснец сибирский, донники, регнерия. Преобладают здесь одновидовые посевы, но могут применяться и двувидовые злаково-бобовые смеси. Например, житняк гребенчатый, эспарцет песчаный; костер безостый, эспарцет песчаный или люцерна желтогибридная. 6.3.5. Нормы высева семян аналогичны нормам высева в лесостепной зоне. 6.3.6. Посев многолетних трав в данном регионе - преимущественно зернотравяной сеялкой. Лишь на крутых берегах и в местах пересечения трубопроводов с реками необходимо применять гидропосев.

7. КОНТРОЛЬ ЗА КАЧЕСТВОМ БИОРЕКУЛЬТИВАЦИИ

7.1. В процессе посева сеялкой контролируется равномерность высева, глубина заделки семян и совпадение стыков между проходами сеялки. 7.2. При гидропосеве контролируется консистентность смеси, равномерность ее распределения на площади, отсутствие смыва почвы и стекания смеси по склону. 7.3. В случае просева и очаговой оголенности участка проводится подсев трав.

8. УХОД ЗА ПОСЕВАМИ

8.1. После посева проводится прикатывание почвы. Применяются рубчатые или кольчатые катки. При ручном посеве семена заделываются граблями. На сильно увлажненных болотистых почвах достаточно простого ручного рассева семян. 8.2. Весной, на выровненных и достаточных по площади участках после подсыхания почвы, проводится боронование посевов, с целью удаления прошлогодней ветоши и улучшения водно-воздушного режима почвы. На небольших участках (газонах) проводят прочесывание граблями. 8.3. На участках выпавших трав проводят восстановление травостоя в оптимальные сроки. 8.4. Важным условием создания качественного дернового покрова на эрозионноопасных участках является подкормка посевов минеральными удобрениями. Необходимость проведения подкормки определяется на основании результатов агрохимического анализа грунтов и по внешнему виду растений. Важнейшие признаки недостатка отдельных питательных веществ для трав следующие. Осенью при азотном голодании злаковых трав листья оказываются мелкими и бледно-зелеными. При сильном голодании верхушки нижних листьев приобретают желтую окраску с розоватым оттенком, а затем могут отмирать. Если весной растения продолжают испытывать недостаток азота, то образующиеся у них новые листья мелкие, бледно-зеленой окраски, стебли формируются короткие, тонкие, плотные. Злаковые травы в молодом возрасте потребляют много азота, который для них является самым необходимым элементом, активизирующим кущение и рост. При сильном недостатке фосфора верхушки листьев приобретают красную и красно-фиолетовую окраску. Кущение трав отмечается слабо или отсутствует, рост стеблей и листьев приостанавливается, семена не образуются. Фосфор особенно необходим бобовым растениям. Этот элемент питания необходим с первых дней жизни растений. Он активизирует кущение и рост трав. При недостатке калия на листовых пластинках трав появляются бурые пятна, края листьев закручиваются. Потребление калия улучшает рост и кущение трав, повышает их устойчивость к низким температурам и засухе. 8.5. Оптимальные дозы внесения элементов питания при их подкормке изменяются от 45 до 90 кг/га действующего начала азота, фосфора и калия. Более повышенные дозы удобрений применяются в лесотундрово-северотаежной и среднетаежной зонах. Первая подкормка проводится летом в год посева, последующие - весной после схода снега и после укосов. 8.6. Всходы трав могут сильно подавляться дикорастущими растениями - пионерами зарастания, особенно корневищными. Борьба с сорняками проводится путем периодической прополки (в лесостепной и степной зонах) с применением гербицидов или подкашивания. 8.7. В засушливые периоды лета, по возможности, необходимо произвести полив растений, особенно в первый год их жизни. Норма полива 150-200 м на гектар. 8.8. Для усиления кущения трав проводится ее периодическое скашивание. Высота травостоя перед уходом под зиму не должна превышать 7-10 см. 8.9. Бессистемный проход и проезд через участки, где проведена биорекультивация, а также выпас скота и произвольное сенокошение должны быть категорически запрещены. 8.10. Отдельные площади сеяных фитоценозов могут использоваться в качестве источника ценных семян, которые на больших площадях могут убираться с помощью комбайна, а на небольших обшмыгиванием в период восковой или полной спелости.

9. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ И ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

9.1. Работы по биорекультивации должны проводиться в соответствии с "Правилами безопасности в нефтегазодобывающей промышленности" (М., Недра, 1974), утвержденными Госгортехнадзором СССР 31.01.74 г. и «Правилами пожарной безопасности при эксплуатации предприятий Главнефтеснаба РСФСР» (М., Недра, 1973). 9.2. Во время проведения работ необходимо выполнять типовые инструкции по безопасной эксплуатации применяемого оборудования, технических средств и материалов. 9.3. На территориях НПС, нефтехранилищ и других объектах отрасли в противопожарных целях не допускать на посевах образования ветоши, для чего необходимо проводить периодическое скашивание трав и их удаление. 9.4. Работа с минеральными удобрениями должна производиться в спецодежде, респираторах и резиновых перчатках. 9.5. К работе на машинах и агрегатах допускаются только ли ца, прошедшие инструктаж по технике безопасности, санитарным правилам при обращении с удобрениями и другими материалами.

10. ПРАВИЛА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И МАТЕРИАЛОВ

10.1. Сеялки транспортируются в нерабочем положении. После завершения работ очищаются от грязи, остатков семян, удобрений; промываются водой и хранятся под навесом. Перед установкой сеялок на длительное зимнее хранение требуется их тщательная смазка. 10.2. Гидросеялка после окончания работы очищается, промывается водой. Резино-тканевые рукава снимаются, сушатся. Агрегат хранится под навесом. 10.3. Минеральные удобрения хранятся в складах химических реактивов и реагентов отдельно по видам. На каждом штабеле должна быть этикетка. 10.4. Семена трав и составные части гидросмеси хранятся отдельно от удобрений, реактивов и ядохимикатов.

Приложение 1

СИСТЕМА
общесоюзного природно-сельскохозяйственного районирования земельного фонда и расположения объектов Миннефтепрома

	Пояса, подпояса		Предприятия МНП
	Холодный тундровый пояс	1. Полярно-тундровая	ПО Коминефть, УСМН
		2. Лесотундрово-северотаежная	ПО Коминефть, УСМН ПО Ноябрьскнефтегаз
		3. Среднетаежная	ПО Нижневартовскнефтегаз ПО Сургутнефтегаз ПО Урайнефтегаз ПО Юганскнефтегаз
	Умеренный пояс Б 1 умеренный таежно-лесной подпояс	4. Южнотаежно-лесная	ПО Беларусьнефть ПО Главтюменнефтегаз ПО Пермнефть ПО Удмуртнефть УМН Верхне-Волжскими
	Б 2 умеренный черноземно-степной подпояс	5. Лесостепная	ПО Белнефть ПО Главтюменнефтегаз ПО Татнефть ПО Томскнефть ПО Укрнефть УМН "Дружба" УМН Транссибирскими УМН Северо-Западными УМН Урало-Сибирскими УМН Западной и Северо-Западной Сибири УМН Приднепровскими УМН Центральной Сибири
		6. Степная	ПО Краснодарнефтегаз ПО Куйбышевнефть ПО Оренбургнефть ПО Ставропольнефтегаз УМН Приволжскими Черноморское УМН
		7. Сухостепная	ПО Нижневолжскнефть ПО Саратовнефтегаз ПО Актюбинскнефтегаз

Приложение 2

Состав почвенного покрова природно-сельскохозяйственных зон СССР с развитой нефтяной промышленностью

Природно-сельскохозяйственная зона, преобладающие почвы	Общая площадь млн. га
1. Полярно-тундровая зона
2. Лесотундрово-северотаежная зона:
глеево-подзолистые
полуболотные и болотные северотаежные
3. Среднетаежная зона:
подзолистые
полуболотные и болотные среднетаежные
4. Южнотаежно-лесная зона:
дерново-подзолистые и дерново-карбонатные
полуболотные и болотные южнотаежные
5. Лесостепная зона:
серые лесные почвы
выщелоченные и типичные черноземы
лугово-черноземные лесостепные
6. Степная зона:
обыкновенные и южные черноземы
лугово-черноземные степные
солонцеватые комплексы и солонцы
7. Сухостепная зона:
темнокаштановые и каштановые
лугово-каштановые

Приложение 3

Агроклиматические показатели природно-сельскохозяйственных зон СССР с развитой нефтяной промышленностью

	Природно-сельскохозяйственная зона	Теплообеспеченность		Влагообеспеченносгь		Температура месяца °С, наиболее		Высота снежного покрова, см
			период вегетации (дни)	осадки за год, мм			холодного
	Полярно-тундровая зона
	Лесотундрово-северотаежная зона
	Среднетаежная зона
	Южнотаежно-лесная зона
	Лесостепная зона
	Степная зона
	Сухостепная зона

Приложение 4

Методика определения кислотности почв

Потребность почвогрунтов в извести зависит от степени кислотности их. Если почвогрунты имеют рН солевой вытяжки менее 4,5, потребность в извести высокая, при рН 4,6-5,0 - средняя, 5,1-5,5 - слабая. Почва, имеющая рН более 6,0, в известковании не нуждается. На необходимость известкования указывают и появляющиеся в зарастании растения - индикаторы кислых почв - лютик ползучий, щавель конский, хвощ полевой, щучка дернистая и др. Более точное представление о степени кислотности почвогрунтов и нуждаемости их в известковании можно получить на основании анализа образцов. Наиболее простым и общедоступным методом определения кислотности является метод Алямовского. В основе этого метода лежит изменение окраски раствора при прибавлении к нему индикатора - особого вещества, окрашивающего жидкость в разные цвета в зависимости от кислотности почвы. Анализ почвогрунтов с помощью прибора Алямовского производится следующим образом. Из взятого для определения кислотности образца почвогрунта берут навеску в 4 г, помещают ее в пробирку и заливают 10 см 3 7,5 % раствора хлористого калия. Таким образом, отношение почвогрунта к раствору должно быть 1:2,5. Если будет увеличена или уменьшена навеска, соответственно должно быть увеличено или уменьшено количество раствора. Залитая раствором проба взбалтывается в течение 5 минут, после чего дают жидкости отстояться. Песчаные почвы быстро оседают на дно пробирки и жидкость становится прозрачной. Вытяжки из суглинистой почвы отстаиваются дольше, обычно их отстаивают ночь. С помощью пипетки берут 5 см 3 прозрачного раствора и сливают в чистую пробирку, туда же добавляют 0,3 см 3 . индикатора. В зависимости от кислотности раствора жидкость окрашивается в красный, желто-оранжевый или желто-зеленый цвет. В приборе имеется цветная шкала, на каждой из пробирок которой указана величина рН. Подбираются одинаковые по окраске растворы испытуемой жидкости и цветной шкалы и таким образом определяют величину рН испытуемого раствора. Одна из причин плохих физических свойств и щелочной реакции солонцовых почв и повышенное содержание обменного натрия. Гипсование почвы способствует удалению из почвенно-поглощающего комплекса натрия, а следовательно, устраняет причину щелочной реакции. Дозу гипса, необходимую для удаления избытка поглощенного натрия, выводят по формуле:

r = 0,086 (N a - 0,05 Т) H·d,

Где r - доза гипса в тоннах на 1 га; 0,086 - коэффициент пересчета миллиэквивалентов натрия в граммы гипса; N а - содержание поглощенного натрия в миллиэквивалентах на 100 г почвы; Т - емкость поглощения в миллиэквивалентах на 100 г почвы; Н - глубина пахотного слоя в см; d - объемный вес (вес в граммах 1 см 3 сухой почвы с ненарушенной структурой) солонцового горизонта. Так как для гипсования солонцовых почв применяются материалы с различным содержанием гипса (сыромолотый гипс, фосфогипс), то вычисленную дозу гипса надо перевести в дозу конкретного удобрения. С этой целью вычисленную дозу гипса надо умножить на процент гипса в удобрении и разделить на 100.

Приложение 5

Характеристика наиболее распространенных удобрений, материалов для известкования и гипсования

В группе минеральных удобрений различают следующие виды: азотные, фосфорные, калийные и сложные удобрения, содержащие в своем составе одновременно два или три вида питательных веществ. Азотные удобрения В почвах региона азот содержится в первом минимуме. Запасы его в почве в основном пополняются за счет внесения минеральных и органических удобрений. Азот доступен растениям как в нитратной, так и аммиачной форме, но в почве эти формы азота ведут себя по-разному. Аммиачный азот обычно поглощается почвой и сохраняется длительное время, в то время как нитратный азот почвой не поглощается, а передвигается вместе с почвенным раствором. Нитратный азот может быть легко вымыт из корнеобитаемого слоя атмосферными осадками. Поэтому нитратные формы удобрений целесообразно вносить в виде подкормок, а для заблаговременного внесения больших доз азотных удобрений в условиях региона лучше использовать аммиачные формы. Все азотные удобрения хорошо растворимы в воде и после внесения их в почву сразу же используются растениями. Аммиачная селитра (азотнокислый аммоний, нитрат аммония) NH 4 NO 3 содержит 34,2-35,0 % азота, причем половина азота находится в аммиачной форме, другая половина - в нитратной. По внешнему виду аммиачная селитра представляет собой белый или с розоватым оттенком кристаллический порошок или гранулы. Аммиачная селитра обладает очень высокой гигроскопичностью, поэтому во избежание слеживаемости требует при хранении специальной упаковки. Сульфат аммония (сернокислый аммоний) - (NH 4) 2 SO 4 содержит 20,8-21 % азота. Представляет собой белый, слегка сероватый, иногда зеленоватый кристаллический порошок; это удобрение менее гигроскопично, чем аммиачная селитра, и слеживаемость его при хранении незначительна. Сульфат аммония применим как основное удобрение, в нем содержится свободная серная кислота, поэтому на кислых почвах вносить его следует с добавлением извести. Мочевина (карбамид) - C О(NH 2) 2 содержит 46,3 % азота. Это белый кристаллический порошок, гранулированная мочевина имеет вид белых окатанных зернышек. Мочевина малогигроскопична, слеживаемость при хранении незначительна. Она оказывает хорошее действие на все культуры и является самым концентрированным удобрением. Фосфорные удобрения Фосфорные удобрения при взаимодействии с почвой переходят в формы, менее доступные растениям, из-за чего в первый год после внесения фосфор используется неполностью. Суперфосфат простой - Са(H 2 PO 4) 2 · H 2 O содержит 14-19,5 % Р 2 О 5 . Это мягкий порошок белого или серого цвета, в последнее время выпускается в гранулированном виде. Он является наиболее распространенным фосфорным удобрением. Гранулированный суперфосфат хорошо рассеивается, медленнее, чем порошковый, превращается в почве в малоподвижное соединение. Гранулированный суперфосфат наиболее пригоден для кислых почв. Двойной суперфосфат, в отличие от простого, характеризуется большим содержанием Р 2 О 5 (45-50 %). По физическим свойствам и действию на растение и почву не отличается от простого суперфосфата. Фосфоритная мука содержит 16-22 % Р 2 О 5 . По внешнему виду это землистый мелкий пылящий порошок без запаха, в воде не рас творяется. Она не гигроскопична, не слеживается. Фосфоритная мука уменьшает кислотность почвы и является ценнейшим длительно действующим удобрением на кислых подзолистых и болотистых почвах. Калийные удобрения Все промышленные калийные удобрения хорошо растворимы в воде. Они быстро вступают во взаимодействие с почвой и поглощаются ею, тем самым предотвращается вымывание калия в глубже лежащие слои почвы. Калийные удобрения являются физиологически кислыми солями. На подзолистых кислых почвах калийные удобрения лучше применять в сочетании с азотными. Хлористый калий - KCl . Основное калийное удобрение в СССР. Содержит 52-62 % с небольшой примесью NaCl . Удобрение представляет собой кристаллическое вещество грязно-белого цвета, характеризуется не высокой гигроскопичностью, но склонен к слеживанию. Можно смешивать со всеми другими видами удобрений, кроме мочевины. Нитрофоска - сложное гранулированное минеральное удобрение, содержащее азот, фосфор, калий, до 17 % каждого из питательных веществ. При хранении слеживается, гигроскопична. Хорошо растворима в воде. Применяют как основное, припосевное удобрение и в подкормку под все культуры. Нитроаммофоска - сложное гранулированное минеральное удобрение. Содержит 18,2 % азота, 14,6 % фосфора, 14,6 % калия. Применяется также под все виды культур как основное, припосевное удобрение и в подкормку. Молотый известняк (известковая мука) - основное известковое удобрение, содержит до 85 % углекислого кальция и углекислого магния. Эффективность этого удобрения зависит от типа ее помола и содержания в ней карбонатов. Применяется на всех кислых почвах. Доломитовая мука - рыхлая известковая порода. Содержит до 95-100 % кальция и магния в пересчете на СаСО 3 . Оказывает положительное действие на растения, особенно на песчаных и супесчаных почвах, в которых содержится мало магния. Известковый туф (ключевая известь) - рыхлый, легко рассыпающийся порошок серого, иногда желтовато-бурого или ржавого цвета. Содержит кальция и магния в пересчете на CaCO 3 до 75-96 %. Действует быстрее, чем известковая мука. Торфотуф добывается из залежей в низинных торфяниках. Известь в торфотуфах находится либо в виде небольших комочков, хлопьев белого или желтого цвета, либо прослойками толщиной от 1-2 мм до нескольких см. Содержит кальция и магния в пересчете на СаСО 3 от 10 до 50 %. Наиболее применим для почв, бедных органическими веществами. Гипс сыромолотый - порошок серого или белого цвета. Его размалывают так, чтобы не менее 70 % муки проходило через сито с отверстиями диаметром 0,25 мм. Гипсовую муку хранят под крышей. Фосфогипс - отходы туковых заводов, содержащие 70-75 % гипса и 2-3 % фосфора. Это порошок серого или беловатого цвета. Применяемый для борьбы со щелочностью порошок должен быть такого помола, чтобы 70-60 % его проходило через сито с отверстиями диаметром 0,1 мм. Благодаря содержанию фосфора, фосфогипс как материал для гипсования почв, ценнее гипсовой муки.

Приложение 6

Методика определения дозы вносимого удобрения

Одним из условий получения высокого эффекта от применения удобрений - установление правильных доз. На результаты биорекультивации неблагоприятно действует как недостаток, так и избыточность питательных веществ в почве. Нормированное внесение удобрений важно и с экологической стороны. При определении дозы удобрений необходимо учитывать количество питательных веществ в почвогрунтах, свойства удобрений и способы их внесения. Дозы удобрений часто выражают количеством питательного вещества, содержащегося в удобрениях. Так дозы азотных удобрений выражают в килограммах чистого азота, для фосфорных удобрений за действующее начало принимают ангидрид фосфорной кислоты (Р 2 О 5), для калийных - окись калия (К 2 О). Данные о содержании действующего вещества в удобрении берут из документов, поступающих с завода вместе с удобрениями. При отсутствии указанных документов используются данные содержания действующего вещества, опубликованные в справочниках. Расчеты доз вносимых удобрений по количеству действующего вещества производят по следующей формуле:

X - вес удобрения (в кг), а - рекомендуемая доза действующего вещества на 1 га (в кг), в - содержание действующего вещества в данном удобрении (в кг). Например, при весенней подкормке трав нужно внести полное минеральное удобрение из расчета 60 кг действующего вещества на 1 га. Имеются следующие удобрения: аммиачная селитра с содержанием N - 35 %, суперфосфат двойной, гранулированный, содержащий Р 2 О 5 - 48,7 %, калийная соль, содержащая К 2 О - 35 %. Подставляя в формулу данные, получим, что аммиачной селитры на га потребуется:

X = = 174,3 кг

Суперфосфата на 1 га потребуется:

X = = 123,2 кг

Калийной соли потребуется на 1 га:

X = = 171,4 кг

Приложение 7

Морфобиологические особенности многолетних трав, перспективных для биорекультивации

а) Лесотундрово-северотаежная и среднетаежная зоны. Овсяница луговая (рис. 1) - многолетний полуверховой рыхло-кустовой злак с большим количеством укороченных, сильно облиственных побегов. Овсяница луговая хорошо растет и развивается на достаточно влажных, богатых питательными веществами почвах. Плохо растет на легких песчаных почвах. Отличается хорошей зимостойкостью, устойчивостью к засухе и загрязнению почвы нефтью. В год посева быстро формирует надземную массу с хорошими почво-покровными качествами. Побегообразование в годы изучения изменилось от 3,5 до 10,7 тыс. шт. на 1 м 2 . Проективное покрытие поверхности почвы растениями колебалось от 80 до 100 %. Целесообразно высевать в смеси с низовыми корневищными, рыхлокорневищными злаками: овсяницей красной и мятликом луговым, а также стержнекорневыми бобовыми: клевером белым или луговым. Рекомендуемые сорта: Северодвинская 130 селекции Северодвинской государственной селекционной станции; Цилемская селекции Коми государственной с/х опытной станции им. А.В. Журавского. Овсяница красная (рис. 2) - многолетний низовой злак, образующий немногочисленные слабооблиственные генеративные стебли и большое количество укороченных вегетативных побегов. Растения сорта "Тентьюковский" в чистых посевах формируют от 12 до 19,1 тыс. побегов на 1 м 2 . Проективное покрытие поверхности почвы растениями достигает 100 %.

Рис. 1. Овсяница луговая.

Рис. 2. Овсяница красная.

Имеются корневищные, рыхлокустовые и переходные формы высоких дернообразующих качеств. Злак характеризуется нетребова тельностью к почвенно-климатическим условиям, способностью к хорошему развитию и на суходольных местообитаниях с бедными по питательным веществам почвогрунтам. Овсяница красная устойчива к кислотности почвы. Посевы, включающие этот злак в окрестностях д. Сыня-Нырд (Усинский район), хорошо сохраняются, несмотря на пастбищную нагрузку. При сравнении с техногенными участками в условиях лесотундровой зоны (окрестности Усинска) выделился сорт «Тентьюковский» селекции Коми государственной с/х опытной станции им. А.В. Журавского. Овсяница красная - один из обязательных компонентов противоэрозионных травосмесей. Мятлик луговой (рис. 3) - долголетний низовой корневищно-рыхлокустовой злак. Дает ограниченное количество генеративных стеблей (от 4,2 до 10 %) высотой 30-41 см и много укороченных вегетативных побегов (от 8,2 до 11,4 тыс. на 1 м 2), которые совместно с хорошо развитой мочковатой корневой системой обеспечивают высокие почвопокровные качества (проективное покрытие до 100 %) этого растения. Невысокая требовательность к условиям произрастания позволяет местным дикорастущим популяциям этого злака активно участвовать в естественном зарастании не только в условиях лесной, но и в лесотундровой зонах. К недостаткам мятлика лугового следует отнести медленное развитие в год посева. Поэтому его следует высевать в смеси с овсяницей луговой, тимофеевкой луговой, которые в год посева способствуют снижению эрозионных процессов за счет быстрого развития. Перспективным является сорт Цырносский селекции Коми государственной с/х опытной станции им. А.В. Журавского, а также местные дикорастущие популяции.

Рис. 3. Мятлик луговой.

Рис. 4. Лисохвост луговой.

Лисохвост луговой (рис. 4) - многолетний корневищно-рыхло-кустовой злак с короткими корневищами. В условиях региона образует генеративные стебли высотой от 40 до 70 см и много вегетативных (до 4,8 тыс. шт. м 2) с большим количеством листьев. Обеспечивает проективное покрытие в чистых посевах до 70 %. Лисохвост хорошо выносит суровые зимы, осенние и весенние заморозки, длительное затопление, требователен к содержанию питательных веществ в почве. Плохо переносит загрязнение почвы и листовой поверхности нефтепродуктами. По этой причине в опытных посевах вблизи нефтехранилищ изреживание травостоя отмечено начиная с третьего года жизни. Учитывая естественный ареал лисохвоста лугового сорт Северодвинский 14 и местные популяции этого злака, можно рекомендовать для включения в травосмеси и в более северных точках рассматриваемого региона. В целях биорекультивации лисохвост может использоваться совместно с канареечником тростниковидным на пойменных долго затопляемых весенним паводком участках. Арктофилла рыжеватая, желтая (рис. 5) - многолетний длиннокорневищный злак высотой 40-100 см. Не требователен к условиям произрастания. В условиях вечной мерзлоты тундровой и лесотундровой, а также в северной полосе лесной зоны этот злак активно участвует в естественном зарастании техногенных участков. Положительное качество этого злака - способность образовывать в этих условиях зрелые семена. Встречается на пойменных и суходольных лугах. Отличается высокой морозостойкостью, хорошо переносит гололедицу. Отсутствие селекционных сортов обусловливает необходимость сбора и использования при биорекультивации семян местных дикорастущих популяций этого злака. Из-за медленного развития этого злака в год посева необходимо высевать его в смеси с лисохвостом луговым, овсяницей красной и луговой, которые отличаются более ранней способностью останавливать эрозионные процессы.

Рис. 5. Арктофилла рыжеватая.

Рис. 6. Тимофеевка луговая.

Тимофеевка луговая (рис. 6) - многолетний верховой злак высотой 45-60 см, в травостое которого преобладающими бывают генеративные и вегетативные удлиненные побеги (от 3,0 до 4,6 тыс. шт. на м 2). Обеспечивает проективное покрытие почвы до 70 %. Обладает целым рядом биологических и хозяйственно-ценных свойств: быстрым развитием, сравнительной простотой получения семян высоких посевных качеств, нетребовательностью к почвам. В уровнях коллекционного питомника и в производственных посевах проявила достаточную сохранность в травостое и на 5 году жизни. Устойчивость к загрязнению нефтью удовлетворительная. При посеве вблизи нефтехранилищ ежегодное скашивание является обязательным, в противном случае большая часть ветоши на посевах итого верхового злака создает пожароопасную обстановку. На удаленных от пожароопасных объектов таежной и лесотундровой зонах может высеваться в смеси с низовыми рыхлокустовыми и корневищными злаками, а также с клевером белым и луговым. Положительно зарекомендовал себя в условиях региона сорт "Марусинская 297". Канареечник тростниковидный (рис. 7) - долголетний верховой корневищный злак высотой до 230 см. В естественных условиях Севера встречается повсеместно. В культуре он успешно растет в пойме, а также на более сухих подзольных водоразделах, легких супесчаных и песчаных почвах. Отличается зимостойкостью, переносит суровые зимы, весенние заморозки и затопление до 50 дней. Отличается ранним отрастанием и хорошими кормовыми и мелиоративными качествами. Канареечник тростниковидный целесообразно высевать в чистых посевах или в смеси с лисохвостом луговым при биорекультивации грунтов на пойменных участках. В условиях региона следует использовать сорта «Вычегодский», «Первенец» и местные популяции.

Рис. 7. Канареечник тростниковидный.

Рис. 8. Полевица белая.

Полевица белая (рис. 8) - долголетний короткокорневищный низовой злак с многолетними укороченными вегетативными побегами, хорошо облиственными. Естественный ареал простирается и в тундровую зону. Полевица белая хорошо растет на увлажненных почвах, не предъявляя особых требований к их плодородию и кислотности. На кислых, средне и сильно оподзоленных почвах развивается лучше. Отличается медленным развитием в год посева, максимального развития достигает на 3-4 год, в травостоях держится многие годы, нередко десятки лет. Следует высевать в смеси с верховыми и полуверховыми злаками на участках достаточно увлажненных и даже на заболоченных почвах. б) Южнотаежно-лесная-степная зоны. Ежа сборная (рис. 9) - многолетний верховой рыхлокустовой злак озимого типа. Весной отрастает рано и в благоприятных условиях произрастания дает большое количество хорошо облиственных вегетативных побегов. Обладает хорошей отавностью, хорошо переносит временный недостаток влаги, однако плохо растет и выпадает из травостоя при подъеме грунтовых вод. Повреждается морозами, особенно чувствительна к притертой ледяной корке. Выдерживает паводки до 10-15 дней, исключительно отзывчива на азотные удобрения. Лучше растет на хорошо дренированных суглинистых почвах. Костер безостый (рис. 10) - многолетний верховой длинно-корневищный злак озимо-ярового типа. Весной трогается в рост рано. Растения хорошо облиствены, образуют много удлиненных вегетативных побегов. Влаголюбив, выдерживает длительное, до 45 дней, затопление талыми водами, но не выносит подтопления снизу. Костер сравнительно засухоустойчив, холодостоек. Приспособлен для произрастания на пойменных лугах, хорошо осушенных торфяниках и на суходолах. На тяжелых, малоплодородных почвах растет плохо. Хорошо развивается в смесях с Тимофеевкой луговой и клевером красным.

Рис. 9. Ежа сборная.

Рис. 10. Костер безостый.

Райграс высокий (рис. 11) - многолетний рыхлокустовой верховой злак ярового типа. Образует высокорослый, хорошо облиственный травостой. Развивается интенсивно. К почве и влаге нетребователен. Зимостоек. Засухоустойчив, но хорошо отзывается на орошение и удобрение. Пырей сизый (он же средний или промежуточный) - долголетний полуверховой корневищный злак с ползучими корневищами, проникающими глубоко в почву. Пырей сизый более засухоустойчив, чем костер безостый, к почвам малотребователен, может произрастать и на почвах засоленного ряда. Хорошо произрастает на рыхлых субстратах. Светолюбив и морозостоек. В травостое размножается преимущественно вегетативным путем. Рекомендуется выращивать на склонах, подверженных водной эрозии. Высевают как в чистом виде, так и в сложных травосмесях. Пырей бескорневищный (рис. 12) - рыхлокустовой злак с мочковатой корневой системой. Остается перспективной культурой при освоении отвалов и малопродуктивных бросовых земель. Довольно влаголюбивая и малотребовательная к почвам культура. Рекомендуется для выращивания в лесостепной (при достаточном количестве осадков) и лесной зонах. В травостое держится до 10 лет. Наивысшие урожаи дает на 3-4 год. Плохо переносит стравливание и используется для сенокошения.

Рис. 11. Райграс высокий.

Рис. 12. Пырей бескорневищный.

Рис. 13. Житняк гребенчатый.

Житняк гребенчатый (рис. 13) - многолетнее рыхлодерновое растение с мочковатой, мощноразвитой корневой системой с большим количеством тонких корней. Житняк - светолюбивое растение, высокозимостойкое, обладает непревзойденными (из окультуренных злаков) засухоустойчивостью и долговечностью в травостое. Является исключительной культурой для создания сенокосов длительного пользования на эродированных землях в районах, подверженных засухе. В травостое размножается как семенами, так и вегетативно, потенциальная продолжительность жизни 15 лет и более. Житняк можно высевать в чистом виде и в травосмесях с люцерной, эспарцетом и другими бобовыми. Регнерия волокнистая - растение близкое по внешнему виду к пырею бескорневищному, но имеет более нежные и широкие листья. Влаголюбива и рекомендуется для выращивания в лесостепной и таежной зонах. Хорошо растет на различных почвах, в том числе с малым потенциальным плодородием, не переносит кислых и заболоченных. Рекомендуется выращивать в злаково-бобовой травосмеси. Волоснец сибирский (рис. 14) - долголетний рыхлокустовой злак с мочковатой сильно развитой корневой системой. Засухоустойчив и зимостоек, к почвам малотребователен. Рекомендуется для выращивания на склонах, подверженных эрозии, в степной зоне. Лучше выращивать на одновидовых посевах, так как резко подавляет растущие с ним другие виды. Размножается в травостое преимущественно семенами. Клевер белый (ползучий) (рис. 15) - многолетнее низкорослое бобовое, с ползучими укореняющимися стеблями растение. Клевер белый неприхотлив к почвам, более устойчив на кислых и болотных почвах, чем клевер красный. Высокая способность к вегетативному и семенному размножению способствует быстрому распространению растения на биорекультивируемых участках - естественный ареал клевера белого распространяется и в лесотундровую зону. При совместном посеве клевер белый, за счет фиксации атмосферного азота, создает условия для хорошего роста и развития злаковых компонентов. При создании сеяных фитоценозов в пойме реки Б. Сыня интенсивное внедрение в них клевера белого осуществляется за счет дикорастущих особей.

Рис. 14. Волосенец сибирский.

Рис. 15. Клевер белый.

Клевер красный (луговой) (рис. 16) - многолетнее бобовое растение со стеблями высотой от 20 до 140 см. В пределах северной, средней и южной подзон местные дикорастущие клевера отличаются способностью обильно произрастать в естественных условиях на площадях, измененных под влиянием деятельности человека (известкование). Наблюдения показали, что клевер красный неплохо выносит среднекислые и слабодернистые почвы, за счет деятельности клубеньковых бактерий хорошо развивается и при недостатке почвенного азота. Высокие кормовые достоинства обуславливают необходимость включения клевера лугового в травосмеси биорекультивируемого назначения. При сенокосном использовании посевов целесообразно высевать в смеси с тимофеевкой луговой и овсяницей луговой. Люцерна (рис. 17) - многолетнее растение, хорошо сохраняющееся в травостое до 8-10 лет и более. В мелиорации элювий вскрышных пород и эродированных земель ей принадлежит одно из основных мест. Облает хорошими противоэрозионными свойствами. Высокая урожайность, широкая экологическая приспособленность, долговечность, зимостойкость и засухоустойчивость делают люцерну пригодной для возделывания в самых разнообразных условиях. На рекультивируемых землях хорошо зарекомендовали себя желтогибридные, синегибридные и пестрогибридные сорта.

Рис. 16. Клевер красный.

Рис. 17. Люцерна посевная.

Рис. 18. Эспарцет песчаный.

Эспарцет песчаный (рис. 18) - морозостойкая и засухоустойчивая бобовая культура, что определяет в лесостепной и особенно в степной зоне его пригодность для возделывания. Это типично долголетнее растение, в травостое развивается до 10-12 лет и более. Корневая система мощная, ветвящаяся, проникает в почву до двух и более метров, что обуславливает его засухоустойчивость. Эти особенности корневой системы делают его незамени мой мелиорирующей культурой на малоплодородных почвах. Эспарцет - типичное растение известковых почв и лучший заменитель люцерны в степной зоне. Эспарцет не переносит кислых, тяжелых и заболоченных почв, а также близкое залегание грунтовых вод. Донник (рис. 19) - двухлетнее растение. Распространен белый и желтый донник. В первый год посева дает один медленнорастущий стебель и образует небольшую вегетативную надземную массу. Наиболее ценная особенность донников - их способность не только произрастать на солонцеватых почвах лесостепи и ряда пустынных районов, но и улучшать также на подверженных эрозии склоновых землях. Донники распространены в СССР повсеместно за исключением тундры и альпийского пояса гор. Для выращивания в таежной и лесостепной зоне рекомендуется донник белый, а в степной и лесостепной - донник желтый. Оба вида донника высокозимостойки, засухоустойчивы, а донник желтый еще солеустойчив.

Рис. 19. Донник белый.

Приложение 8

Методика расчета норм высева семян

Порядок пересчета норм высева семян с хозяйственной годностью ниже 100 % в одинаковых посевах и травосмесях следующий. 1. Определить посевную годность семян. Посевная годность семян определяется процентным содержанием чистых и всхожих семян и вычисляется произведением чистоты на всхожесть, деленным на 100:

П - посевная годность; А - чистота семян; Б - всхожесть. 2. Сделать перерасчет норм высева на фактическую посевную годность в одновидовых посевах:

Н - норма высева при 100 % посевной годности; Н 1 - норма высева с поправкой на фактическую посевную годность; п - посевная годность семян. 3. Определить норму высева семян каждого вида в травосмеси по формуле:

Н 1 - норма высева семян (кг/га) вида, входящего в травосмесь; Н - норма высева в чистом виде, кг/га; У - участие вида в травосмеси, %; П - посевная годность семян, %.

Приложение 9

Технические данные зернотравяных сеялок

Наименование показателей	Марка сеялки
Ширина захвата, м
Ширина междурядий, см
Глубина хода сошников, см
Рабочая скорость, км/ч
Расчетная производительность, га/ч
Емкость ящиков, дм 3
для зерна
для удобрений
для трав
Диаметр колес, мм
Габаритные размеры, мм
длина
ширина
высота
Масса, кг
Обслуживающий персонал, включая тракториста
Агрегатируется трактором

Приложение 10

Список предприятий, на которых можно приобрести материалы для биорекультивации нарушенных земель

1. Семена - совхозы Миннефтепрома, колхозы, совхозы и научные учреждения Минсельхоза СССР. 2. Скоп - расположенные близи целлюлознобумажные комбинаты (ЦБК). 3. Удобрения, известковые материалы и гипс - подразделения Всесоюзного объединения "Сельхозхимия".

Приложение 11

Технические данные машин для гидропосева

Показатели	Гидросеялки
Производительность, га/смену
Емкость цистерны, м 3
Габаритные размеры, мм
длина
ширина
высота
Тип мешалки	лопастная	лопастная
Тип и марка насоса	центробежный фекальный	центробежный фекальный
Производительность насоса, м 3 /ч
Полный напор, мм вод. ст.
Дальность полета струи, м
Масса, кг
без заправки
с полной заправкой

Примечание: возможно также применение гидросеялок: конструкции Сыктывкарского госуниверситета и УСМН, прицепной для северных районов; на базе автомобиля ЗИЛ-130-66; конструкции "Караганда-уголь", смонтированной на базе КрАЗ-256 Б; конструкции "НИИОСуголь-ПГСИ", смонтированной на базе трактора К-700.

1. Общие положения. 2 2. Область применения технологии. 3 3. Оценка этапов естественного зарастания нарушенных земель в таежной зоне. 3 4. Приемы стимулирования естественного зарастания нарушенных земель в таежной зоне. 4 5. Подготовка материалов и технических средств. 4 6. Проведение технологического процесса. 5 7. Контроль за качеством биорекультивации. 8 8. Уход за посевами. 9 9. Требования технической и пожарной безопасности. 9 10. Правила транспортирования и хранения технических средств и материалов. 10 Приложение 1 Система общесоюзного природно-сельскохозяйственного районирования земельного фонда и расположения объектов Миннефтепрома. 10 Приложение 2 Состав почвенного покрова природно-сельскохозяйственных зон СССР с развитой нефтяной промышленностью.. 11 Приложение 3 Агроклиматические показатели природно-сельскохозяйственных зон СССР с развитой нефтяной промышленностью.. 11 Приложение 4 Методика определения кислотности почв. 11 Приложение 5 Характеристика наиболее распространенных удобрений, материалов для известкования и гипсования. 12 Приложение 6 Методика определения дозы вносимого удобрения. 14 Приложение 7 Морфобиологические особенности многолетних трав, перспективных для биорекультивации. 14 Приложение 8 Методика расчета норм высева семян. 24 Приложение 9 Технические данные зернотравяных сеялок. 25 Приложение 10 Список предприятий, на которых можно приобрести материалы для биорекультивации нарушенных земель. 25 Приложение 11 Технические данные машин для гидропосева. 25

4.5. Биологический этап рекультивации

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.

Рис. 2.Накопление гумуса, % в почвах при зарастании отвалов Курской магнитной аномалии, подстилающие породы: 1 – суглинок; 2 – мело - мергель.

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.

Биологический этап рекультивации

Биологическая рекультивация - это комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы. Основная ее задача - создание продуктивных угодий, закрепление поверхностного слоя почвы корневой системой растений, создание сомкнутого травостоя и предотвращение развития водной и ветровой эрозии почв на нарушенных землях. Биологическая рекультивация завершает восстановительные работы нарушенных земель и проводится после горнотехнической рекультивации.

Биологическая рекультивация ведется специальными организациями за счет средств горного предприятия. Вполне естественно, что себестоимость добываемого карьером сырья повышается.

К основным мероприятиям по биологической рекультивации относится внесение повышенных доз органических и минеральных удобрений, посев многолетних бобовых культур, посадка почвоулучшаюших деревьев и кустарников (ГОСТ 17.5.1.01-83).

Таблица 8

На первом этапе биологической рекультивации целесообразнее использовать однолетние и многолетние травы, преимущественно злаки. Выбор такой жизненной формы растений обусловлен несколькими причинами. Во-первых, эта группа растений обладает высокой продуктивностью. Во-вторых - злаки быстро образуют дернину и тем самым защищают поверхность от ветровой и водной эрозии. Еще одна причина состоит в том, что злаки, как правило, мало требовательны к плодородию почвы, большинство видов переносят недостаток влаги в почве. Наконец, в новых экономических условиях большими преимуществами использования злаков являются доступность семян, простая технология посева, минимальные затраты труда.

Площадь, на которой проводим рекультивацию составляет 30 га. Значит потребуется:

2100 кг семян многолетних трав;

21600 кг минеральных удобрений;

1500 м3 воды;

1500 м3 верхового торфа.

Схему посадки выбираем исходя из характеристики растительного мира данной территории.

С - С - С - С - С - С

Б - Б - Б - Б - Б - Б Сосна низкорослая 50%

С - С - С - С - С - С Береза пушистая 50%

Б - Б - Б - Б - Б - Б

На откосы отвалов сажаем иву сизую.

Посадка сосны, лиственницы и облепихи проводится обычно двухлетними сеянцами. Посадочные работы, как правило, выполняют вручную.

Обобщенные биоэкологические характеристики используемых для лесной рекультивации пород приведены в табл. 9. Степень указанных в таблице тех или иных качеств видов характеризуется следующими баллами.

Морозостойкость. 1 -- высокая, или абсолютная, обмерзаний не наблюдается; 2 - достаточно высокая, происходит только частичное обмерзание в первые годы жизни на непокрытых снегом поверхностях отвалов; 3 - недостаточная, происходит обмерзание побегов, возвышающихся над снегом; 4 - неморозостойкие, саженцы целиком вымерзают.

Засухоустойчивость. 1 - высокая, виды устойчивы против недостатка влаги (ксерофиты); 2 - менее высокая (мезоксерофиты); 3 -средняя (мезофиты); 4 - низкая (мезогигрофиты).

Светолюбие. 1 - светолюбивые, произрастают только на открытых местообитаниях, затенения не выносят; 2 -- менее светолюбивые, выносят незначительное затенение; 3 - теневыносливые, могут произрастать под пологом других пород.

Требовательность к почвенному плодородию. 1 -- малотребовательны к плодородию почв (олиготрофы); 2 - среднетребовательные (мезотрофы); 3- повышенной требовательности (мегатрофы).

Быстрота роста. 1 -- быстрорастущие высокоствольные деревья и кустарники, прирост по высоте в благоприятных условиях превышает 50 см в год; 2 - средние по энергии роста деревья и кустарники, прирост по высоте в пределах 20-50 см; 3 - медленно растущие деревья и кустарники (текущий прирост не превышает 20 см).

Мелиоративные (почвоукрепляющие и почвоулучшающие) качества. 1 - высокая степень, быстрорастущие корнеотпрысковые виды, азотонакопители; 2 - средняя степень, обогащают почвы листовым опадом, создающим «мягкий» гумус, имеют разветвленную корневую систему.

Биоэкологические характеристики используемых для лесной рекультивации пород

Таблица 9

Исходя из значений биоэкологических характеристик, Можно сделать вывод, что деревья и кустарники выбраны правильно, так как биоэкологические характеристики соответствуют гидрогеологическим и климатическим условиям района, а так же химическим свойствам пород отвала.

Сосна низкорослая и береза пушистая высаживается по сетке 3,0*3,0 м.

Количество саженцев: 0,5*43200=24000 шт,

Количество саженцев: 0,5*43200=24000 шт

Так как предусматривается наличие противопожарных полос, представляющих собой полосу лесонасаждений шириной 30 м, через каждые 100м, количество сосны и березы уменьшается до 16800 штук.

Кустарник (ива сизая) высаживается по сетке 3,0*3,0 м на откосах отвалов.

Количество саженцев: 1*40000=40000 шт,

Развитие человечества сопровождается ростом площадей нарушенных земель и сокращением количества естественных экосистем, снижением их восстановительной способности, устойчивости к воздействию антропогенных факторов . Значительный ущерб природным ландшафтам наносят размещение на поверхности отходов горного производства.

Технологические процессы горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности неразрывно связаны с потреблением природных ресурсов и формированием разнообразных отходов , накапливающихся в окружающей природной среде.

Отходами горного производства являются неиспользуемые продукты добычи и переработки минерального сырья, выделяемые из массы добытого полезного ископаемого в процессе разработки месторождения, при обогащении и химико-металлургической переработки сырья .

Классификация отходов горного производства проводится по фазовому составу и производственным циклам, на которых они формируются (таблица 1). На формирование отходов влияет производственный процесс, характер сырья, содержание извлекаемых компонентов в исходном продукте и др. .

Таблица 1.

Классификация отходов добычи и обогащения

Фазовая характеристика отходов	Технология добычи			Обогащение
	бурение	открытая	подземная
Твердые	Шлам	Вскрышные породы	Шахтная порода	Хвосты
Жидкие (растворы и суспензии)	Промывочные жидкости	—	Шахтные воды	Промывочная вода, шламы, жидкая фаза пульпы
Газообразные	—	Пыль	Вентиляционный воздух	Отсосы

Несмотря на высокую экологическую опасность, до настоящего времени доминирующим методом утилизации отходов обогащения остается наземное размещение с использованием площадок складирования в виде хвостохранилищ, отвалов и шламонакопители, которые занимают значительные по площади земли, лишенные естественного растительного покрова .

Участки земли, взятые под складирование отходов горных производств должны быть использованы разрешенными способами в соответствии с целевым назначением данной категории земель, что не должно причинять вред природным объектам, в том числе приводить к деградации, загрязнению, захламлению земель, отравлению, порче, уничтожению плодородного слоя почвы и иным негативным (вредным) воздействиям, возникающим в процессе горнопромышленного производства.

Неотъемлемой частью мер по защите литосферы являются работы по рекультивации земель взятых под складирование отходов горного производства.
Рекультивация рассматривается как комплексная проблема восстановления продуктивности и реконструкции нарушенных промышленностью ландшафтов в целом. Таким образом рекультивация должна определяться как комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды .

Традиционный процесс рекультивации делят на следующие этапы, осуществляемые либо преимущественно техническими приемами (горнотехническая рекультивация), либо биологическими методами (биологическая рекультивация) . Технический этап включает в себя планировку, формирование откосов, снятие, транспортирование и нанесение почв на рекультивируемые земли. На биологическом этапе проводят комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы .

Нарушенные территории в результате хозяйственной деятельности разделяют на две группы:

1. Земли, поврежденные насыпным грунтом, отвалы, гидроотвалы, терриконы, кавальеры и свалки;
2. Территории, поврежденные выемкой грунта, карьеры открытых горных разработок, добычи местных строительных материалов и торфа, провалы и прогибы на месте подземных горных работ, резервы и траншеи при строительстве линейных сооружений.

В зависимости от воздействия промышленных объектов и возникших нарушений природного ландшафта, в рамках указанных этапов определяют технологию рекультивации:

Рекультивация и обустройство карьеров нерудных материалов при сухой и обводненной выемке грунта представленных месторождениями фосфоритов, апатитов, калийных и каменных солей, известняками, мергелями, песчаниками, серой и так же графитом, асбестом, слюдой, мрамором, кварцем, плавиковым шпатом и др.

В результате добычи полезных ископаемых и минерального сырья земли нарушаются карьерными выработками, достигающими глубины более 100 м. В зависимости от положения дна карьера относительно залегания подземных вод он бывает обводненным или сухим .

Рекультивация сухих карьеров проводится в 3 этапа:

1. Транспортирование со склада и нанесение почвенно – растительного слоя;
2. Мелиорация и посев трав на подготовленной территории.

Рекультивация обводненного карьера проводится в 2 этапа:

1. Планировочные работы направленные на сформирование поверхности;
2. Заполнение карьера водой.

Обводненные карьерные выемки после прекращения их эксплуатации используют под водоемы многоцелевого назначения, сухие под площадки для строительства, пашни, пастбища, лесонасаждения и т. д. .

Перед массовой выработкой грунта снимают плодородный слой почвы с целью дальнейшего использования его на малопродуктивных угодьях и рекультивируемых землях. Нормы снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ определяются требованиями, изложенными в ГOCT 17.5.3.06-85.

По классификации пригодности скальные грунты и конгломераты считают непригодными для биологической рекультивации по физическим свойствам. В процессе добычи камня образуются насыпи из вскрышного слоя грунта, непригодного для производственных целей. Этот грунт можно разделить на плодородный слой почвы и материнскую породу или выветренные скальные породы, снимаемые при выполнении вскрышных работ .

Подошва выработанного пространства в карьерах скального грунта, а также уплотненные в результате движения транспортных средств производственные и складские площадки непригодны для непосредственного обустройства ландшафта без предварительного проведения работ по их рекультивации .

В соответствии с этими условиями выполнение рекультивации карьеров скальных пород проводится в следующем порядке:

1. Планировочные работы направленные на сформирование поверхности;
2. Отсыпка рыхлого вскрышного и почвенного грунта толщиной не менее 1 метра;
3. Посев семян на образовавшемся грунте;
4. Рекультивация выработанных площадей торфяных месторождений.

Возможность использования выработанных торфяников после рекультивации зависит от способа добычи торфа, водного режима, возраста выработки, степени задернения и т. д. Торф добывают фрезерным, гидравлическим, машиноформованным и резным способами .

Техническую рекультивацию выработанных месторождений торфа, как правило, выполняют в три этапа:

1. Создание осушительно — увлажнительной системы, обеспечивающей быстрый отвод воды с площадей во влажные периоды и увлажнение корнеобитаемого слоя почвы в засушливые периоды, а также обеспечение увлажнения корнеобитаемого слоя почвы путем шлюзования в вегетационный период ;
2. Проведение культурно – технических и планировочных работ. Параллельно работам рекультивации в полях строят дороги, а при рекультивации карьеров торфа строят дороги только после выполнения планировочных работ ;
3. Выполнение культуро — технических работ. Их основная задача — расчистка площадей от древесно — кустарниковой растительности. Расчистка, как правило, заключается в корчевании, срезке, фрезеровании и запашке.

Биологическая рекультивация выработанных месторождений торфа выполняют после проведения технической рекультивации. Она включает в себя:

1. Первичную обработку почвы;
2. Выбор предварительных культур для посева;
3. Внесение химических мелиорантов и удобрений.

Отвалами называют земляные насыпи, не имеющие делового назначения и образуемые в результате отсыпки грунта, разрабатываемого в любой выемке.

Последовательность мероприятий к выполнению горнотехнического и биологического этапа рекультивации:

1. Снятие почвенно – растительного слоя на площадке бедующего отвала, транспорт и складирование в удобных местах для последующего использования;
2. Формирование откосов отвала;
3. Планировочные работы на сформированных поверхностях;
4. Транспортирование со склада и нанесение почвенно – растительного слоя на сформированные и спланированные поверхности;
5. Строительство дорог целевого назначения, мелиорация;
6. Устройства специальных гидротехнических сооружений при необходимости;
7. Посев семян.

Предприятия лесной, бумажной, горнодобывающей и химической промышленности и энергетики в результате своей деятельности образуют достаточно большие объемы отходов, называемые шламами (зола, шлак, отходы газоочистки, хвосты горно-обогатительных фабрик, содовые, соляные и другие отходы химических предприятий). Эти отходы удаляют в большинстве случаев с водой в виде пульпы в специальные отстойники, называемые шламонакопителями и хвостохранилищами. Отвалы, образуемые намывным способом, называют гидроотвалами .

Последовательность мероприятий к рекультивации гидроотвалов:

1. Перед укладкой складируемого материала в гидроотвалы, намываемые по определенному профилю, снимают плодородный слой почвы и слой потенциально плодородного грунта с поверхности участка, отводимого под отвал ;
2. Проектируют устройство сооружений для отвода поверхностных вод, поступающих с поверхности водосбора в процессе производства работ по формированию гидроотвала.

После завершения работ по намыву гидроотвала рекультивируют внешние откосы дамб
обвалования, для этого:

1. На внешние откосы дамб обвалования и промежуточные бермы отсыпают плодородный слой почвы толщиной около 0,1 – 0,15 м. С целью предотвращения водной эрозии — сформированных валиков откосов промежуточным бермам придают не значительный поперечный уклон в сторону подножья откосов .
2. На откосах сеют дернообразующие травы, а по краям берм высаживают дpeвесно-кустарниковую растительность на расстоянии 5…6 м друг от друга.
3. Приступают к рекультивации пляжной части.

Рекультивацию пляжной части и прудка отстойника осуществляют с учетом последующего комплексного использования намывной территории: сельскохозяйственного, природоохранного и водохозяйственного назначения .

Прудок отстойник преобразуют в водоем. Для этого водосбросной колодец дооборудуют в шахтный водосброс. Пополняют водоем свежей водой за счет поступления поверхностных вод, собираемых с водосборной площади гидроотвала.

Материалы, намываемые в золоотвалы, шламонакопители и хвостохранилища, как правило, токсичны. Поэтому рекультивация таких отвалов прежде всего необходима с санитарногигиенической точки зрения. Водная и ветровая эрозия этих отложений приводит к загрязнению окружающей среды. После заполнения хвостохранилища до проектного объема намытый материал обезвоживают, опорожняя прудок отстойник от воды, разравнивания дамбы обвалования. Гребню хвостохранилища придают незначительный уклон от середины к краям для обеспечения плавного отвода поверхностных вод .

Такие отвалы самозарастают крайне медленно, что связано с ограниченностью азота неустойчивостью водного режима, поэтому осуществляют рекультивацию по следующей технологией в зависимости от вида нарушения :

1. На поверхность золоотвала тепловых электростанций наносят плодородный слой почвы мощностью 0,1…0,5 м с внесением больших доз удобрений для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур;
2. Шламонакопители металлургических заводов и хвостохранилища обогатительных фабрик из-за содержания токсичных соединений вначале экранируют слоем потенциально плодородного грунта мощностью 1…1,5 м, а затем сверху экрана наносят плодородный слой почвы толщиной 0,4…0,5 м.

Внешние откосы дамб обвалования рекультивируют по общепринятой схеме залужения откосов и посадки древесно-кустарниковой растительности.

Серьезный экологический ущерб окружающей среде наносят так называемые свалки и полигоны образовавшиеся из-за деятельности человека искусственные геологические образования. В зависимости от направления последующего использования территорий, занятых полигонами и свалками, принимают те или иные технические решения по их рекультивации :

1. Перед началом работ проводят инженерно — геологические изыскания, на основании которых составляют сетку профилей грунта свалки и подстилающих их слоев грунта основания, по ним определяют мощность слоя свалочного грунта, структуру подстилающих слоев, степень их загрязнённости и уровень грунтовых вод ;
2. Свалочные грунты удаляют на полигоны обезвреживания и захоронения отходов;
3. Привоз минерального грунта. Завозимый грунт должен быть нормативно чистым по бактериологическим, химическим и радиометрическим показателями;
4. Прикатка плодородного слоя почвы и посев семян.

При рекультивации полигонов и свалок без удаления свалочного грунта предусматривают мероприятия и работы по дегазации, устройству защитного экрана по верху свалочных грунтов, а также ограждению рекультивируемой территории во избежание вторичного ее загрязнения .

Защитные экраны, устраиваемые по верху свалочного грунта являются основными элементами, обеспечивающими главную природоохранную функцию. Конструкция защитных экранов представляет собой комбинацию изоляционных и фильтрующих элементов, позволяющих собирать и отводить просачивающиеся поверхностные воды и атмосферные осадки .

Технология рекультивационных работ полигонов и свалок состоит в следующем:

1. Проводят разравнивание отдельных неровностей на поверхности свалки, после чего выполняют общую планировку всей поверхности с приданием ей незначительного уклона;
2. Отсыпка выравнивающим слоем — толщеной не менее 0,5 м, из очищенного строительного мусора, с диаметром фракций 4…32 мм. При наличии газообразования в толще свалочного грунта устраивают по верху выравнивающего слоя слой из газопроводящего материала, например, толщиной равной 0,3 м;
3. Затем по верху газопроводящего слоя выполняют противофильтрационный экран, состоящий из двух слоев глины толщиной по 0,25 м каждый и слоя синтетической рулонной изоляции толщиной не менее 2,5 мм. Для устройства противофильтрационного экрана используют глину;
4. Сверху синтетической изоляции укладывают дренирующий слой в виде пластового дренажа толщиной не менее 0,3 м из минерального грунта;
5. Далее отсыпают слой потенциально плодородного грунта толщиной 0,7…0,85 м, по верху которого наносят плодородный слой почвы толщиной, 15…0,3 м.

С целью защиты грунтовых вод от загрязнения свалочным конденсатом и инфильтратом можно использовать способ силикатизации грунтов в основании свалки, основанный на нагнетании через инъекторы в основание свалки гелеобразующих материалов. В Качестве гелеобразующих материалов используют сернокислый алюминий, щавелевую кислоту и жидкое стекло. Образующийся при этом в основании свалки гелевый экран способствует укреплению нижних слоев свалочного грунта и верха горных пород основания и уменьшает его водопроницаемость, а также выступает в роли геохимического барьера на пути распространения загрязняющих веществ в подземные горизонты .

При добыче полезных ископаемых земли нарушаются не только за счет создания на них породных отвалов, шламохранилищ и хвостохранилищ, но и образования вследствие подземной разработки месторождения отрицательных форм рельефа земной поверхности в виде провалов, прогибов, воронок, углублений рельефа и т. д.

При разработке пластовых залежей малой и средней мощности горизонтального и волнистого залегания пологого падения с обрушением кровли образуются западинные прогибы глубиной до 1,5 м. Восстановление отрицательных форм рельефа заключается в засыпке образовавшихся понижений с проведением комплекса планировочных работ. Для засыпки понижений могут быть использованы рыхлые отложения, коренные породы, добытые в специальных карьерах или полученные при вскрышных работах, а также выдаваемая из шахт порода .

Технологию засыпки понижений земной поверхности и оформление рельефа выполняют для каждого конкретного случая отдельно в зависимости от используемого материала.
При заполнении образовавшихся вследствие подземной разработки отрицательных форм рельефа земной поверхности горными породами следует также учитывать их химические свойства. Породы, обладающие токсичными свойствами, укладывают в нижнюю часть провалов с последующим перекрытием их потенциально плодородными породами мощностью не менее 2…2,5 м. При глубине провалов менее 2 м засыпка их непригодными для биологической рекультивации по химическому составу (токсичными) породами допускается только с проведением работ по коренной химической мелиорации засыпаемых пород и обязательным их перекрытием потенциально плодородными породами мощностью не менее 0,5 .

При использовании заполнения провала непригодных для биологической рекультивации пород после завершения планировочных работ уложенную горную массу перекрывают вначале слоем потенциально плодородных пород, а затем плодородным слоем почвы.
Рекультивация нарушенных земель, обводненных или заболоченных в результате оседания земной поверхности, включает работы по предварительному их осушению. Для этого:

1. Вначале строят осушительную систему открытого или закрытого дренажа с целью отвода избыточных вод с рекультивируемой территории;
2. Далее с поверхности осушенной территории снимают вначале плодородный слой почвы и перемещают его во временный отвал, а затем слой потенциально плодородной почвы и также перемещают его во временный отвал;
3. После этого проводят капитальную планировку нарушенной территории с послойной засыпкой отрицательных форм рельефа шахтной породой, доставляемой из породных отвалов;
4. По верху спланированной поверхности шахтной породой отсыпают слой потенциально плодородного грунта, а затем наносят слой плодородной почвы с равномерным распределением ее по всей площади.

Магистральные трубопроводы и отводы от них, железные и автомобильные дороги, каналы относят к так называемым линейным сооружениям.
Строительство и эксплуатация линейных сооружений оказывают значительное воздействие на состояние окружающей среды повреждая или разрушая естественные элементы ландшафта .

При строительстве и эксплуатации линейных сооружений рекультивация проводится по следующим этапам:

1. Проводя засыпку линейных сооружений;
2. Общей планировка полосы отвода;
3. Уборке строительного мусора;
4. Задернения поверхности посевом трав.

Восстановление древесной и кустарниковой растительности в полосе отвода под строительство трубопровода не допускается из-за затруднений, возникающих в процессе его эксплуатации.

Направления использования нарушенных земель после рекультивационных работ
В соответствии с ГОСТ 17.5.1.0285 нарушенные земли различают по направлениям рекультивации в зависимости от вида последующего использования.

Рекультивированные территории можно использовать в следующих направлениях :

• Сельскохозяйственное – земли могут использовать под пашни, сенокосы, пастбища и многолетние насаждения;
• Лесохозяйственное — под лесонасаждения общего хозяйственного и полезащитного назначения, лесопитомники;
• Водохозяйственное — устраивают водоемы для хозяйственно бытовых и промышленных нужд, орошения и рыбоводства;
• Рекреационное — для создания зон отдыха и спорта, под парки и лесопарки, водоемы для оздоровительных целей, охотничьи угодья, туристские базы и спортивные сооружения;
• Природоохранное и санитарно-гигиеническое — под создание участков противоэрозионного лесонасаждения, задернованных или обводненных, закрепленных или закон сервированных с применением технических средств, участка для самозарастания специально не благоустраиваемых с целью последующего использования в хозяйственных или рекреационных целях;
• Строительное — для промышленного, гражданского и прочего строительства и другого назначения.

Заключение

Техногенные ландшафты оказывают негативное воздействие на окружающую среду, они, в свою очередь, являются объектами пристального изучения темпов восстановления почвенного покрова, скорости протекания элементарных почвенных процессов.

В настоящее время проводятся работы, связанные с уменьшением вредного воздействия на окружающую среду хвостохранилищ, отвалов, карьеров, полигонов и шламонакопители, которые занимают огромные площади, загрязняют токсичными соединениями почву, водный и воздушный бассейны.

На основе анализа существующих способов рекультивации, можно сделать вывод, что существующая проблема восстановления нарушенных земель может быть решена лишь частично. Это связано с тем, что большинство применяемых способов рекультивации часто не учитывают специфику территорий и не обеспечивают заданного сокращения негативного влияния техногенно-нарушенных территорий на природные экосистемы.

УДК: 502.65

Post-graduate student National Mineral Resources University of Mines Ecology Faculty

Аннотация: С каждым годом во всем мире все большую опасность для природной среды приобретает промышленная деятельность человека, проявляющаяся главным образом в местах добычи полезных ископаемых, строительных материалов и торфа, а также в местах их обогащения, переработки и дальнейшего складирования отходов.
Несмотря на высокую экологическую опасность, до настоящего времени доминирующим методом утилизации отходов обогащения остается наземное размещение с использованием площадок складирования в виде хвостохранилищ.
В работе проведен анализ существующих технических подходов к рекультивации земель, нарушенных горными работами. Приведена классификация отходов горного производства. Описаны этапы и направления рекультивационных работ в районах складирования отходов производства. Подробно расписаны методы рекультивации карьеров нерудных материалов, карьеров по добыче камня, торфяных месторождений, отвалов, свалок, полигонов и земель, нарушенных при подземных горных работах. Подробно рассмотрены способы рекультивации хвостохранилищ. Выбран наиболее оптимальный метод рекультивации хвостохранилищ.

Ключевые слова: рекультивация, горные работы, хвостохранилище.

Abstract: Every year around the world are a great danger to the environment becomes human industrial activity, which manifests itself mainly in the areas of mining fossil, construction materials and peat, as well as in their places enrichment, further processing and storage of waste.
Despite the high environmental hazard, thus far the dominant method of waste disposal remains enrichment ground occupancy with storage sites in the form of tailings.
The analysis of existing technological approaches to reclamation of land disturbed by mining operations. The classification of the waste processing industry. Stages and directions of remediation in the areas of storage of waste products. Painted in detail methods of reclaiming aggregates quarries, stone quarries, peat deposits, dumps, dumps, landfills and land disturbed by underground mining. More Ways reclamation of tailings.

Key words: reclamation, mining, tailing.

Список использованной литературы

1. Chemezov V.V., Kovryzhnikov V.L. Land use and reclamation of disturbed land in the mining of gold and diamonds: Aid for the development of land reclamation projects. — Irkutsk: Publishing of «Irgiredmed», 2007 — 330 p.
2. Galperin A.M., Forester W., Chief H.U. Anthropogenic the solid and protection of natural resources , Part 1 , Bulk and alluvial the solid , M. , 2006 — 586 p.
3. Shcherbakov E.P. Geological and Environmental assessment of technogenic alluvial mining waste storage arrays, 2000 — 156 p.
4. Atroschenko F.G., Gorbatov U.P. Multiple use of reclaimed tailings arrays in the development of diamond deposits in Yakutia, 2006 — 214 p.
5. Mironova S.I. Problems of biological reclamation of disturbed lands by mining companies in Yakutia: current state and prospects, 2012 — 325 p.
6. Androkhanov V.A. Problems of reclamation of the northern territories, 2012 – 4 p.
7. Lukina N.V., Chibric T.S. Glazyrina M.A., Filimonov E.I. Biological monitoring and remediation of disturbed land by industry, 2008 – 156 p.
8. State Standard 17.5.1.03-86. Protection of Nature. Earth. Classification of overburden and host rocks for biological reclamation of land.
9. State Standard 17.5.3.04-83. Protection of Nature. Earth. General requirements for land reclamation.
10. State Standard 17.5.3.05-84. Protection of Nature. Land reclamation. General requirements for earth mulching.
11. State Standard 17.5.4.01-84. Protection of Nature. Land reclamation. Method for determination of pH of aqueous extract of overburden and host rocks.
12. State Standard 25100-95. Interstate standard. Soils. Classification.
13. State Standard 17.4.3.01-83. Protection of Nature. Soils. General requirements for sampling.
14. State Standard 17.5.1.02-85. Protection of Nature. Classification for reclamation of disturbed lands.
15. Smetanin V.I., Restoration and improvement of disturbed lands. 2000 – 96 р.
16. Пашкевич М.А., Industrial массивы и их воздействие на окружающую среду. – SBR: SPMI (TU), 2000. – 230 р.
17. Pashkevich M.A. Industrial arrays and their impact on the environment. -Brian Bowman, Doug Baker MINE RECLAMATION PLANNING IN THE CANADIAN NORTH, 1998-75 p.

Горно-технический этап рекультивации земель

Рекультивация нарушенных земель

Рекультивация -комплекс работ по экологическому и экономическому восстановлению земель и водоёмов, плодородие которых в результате человеческой деятельности существенно снизилось. Целью проведения рекультивации является улучшение условий окружающей среды, восстановление продуктивности нарушенных земель и водоёмов.

Причины возникновения нарушенных земель и водоёмов

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

§ хозяйственная деятельность;

§ добыча полезных ископаемых, особенно открытая разработка месторождений;

§ вырубка лесов;

§ возникновение свалок;

§ строительство городов;

§ создание гидросооружений и аналогичных объектов;

§ проведение военных испытаний, в том числе испытаний ядерного оружия.

Два основных этапа рекультивации

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

Направления рекультивации земель

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

§ природоохранное направление;

§ рекреационное направление;

§ сельскохозяйственное направление;

§ растениеводческое направление;

§ сенокосно-пастбищное направление;

§ лесохозяйственное направление;

§ водохозяйственное направление.

Горно-технический этап начинается со снятия и буртования плодородного слоя (если он не нарушен). Мощность такого слоя определяется по почвенной карте, а при ее отсутствии - специалистами-почвоведами путем проведения специальных исследований. Почвенный слой, как правило, снимается бульдозером или грейдером и укладывается в бурты (кавальеры), которые хранятся до окончания строительных работ на площадке. Чтобы почва в буртах не размывалась водой или не раздувалась ветром в период хранения, рекомендуется бурты засевать травами, либо клевером, либо люцерной. Если снятая земля используется на площадке, то после окончания строительства она расходуется на планировку территории в соответствии с проектом. В некоторых случаях снятый грунт идет на выравнивание пониженных мест, засыпку ям, котлованов. Затем на выровненную поверхность как бы наносится почвенный слой, богатый органическими веществами. Если же территория используется для добычи строительных материалов, например, известняка, камня, гранита, то после снятия и складирования почвенного слоя приступают к производству вскрышных пород, из которых тоже формируют отвалы. При этом токсичные породы складируют отдельно от хорошей земли. Порядок работ определяется проектом рекультивации.

Биологический этап состоит в восстановлении плодородия нарушенных земель, создании и наращивании гумусового слоя почв путем посева трав, кустарниковых и древесных насаждений; допускается выращивание сельскохозяйственных культур. В последнем случае нужно соблюдать определенную последовательность: сначала культивировать малотребовательные культуры с большой растительной массой, а по восстановлении плодородия почвы - переходить к другим культурам на основе принятой агротехники их возделывания. На первых стадиях рекультивационных работ биологического этапа, как правило, преобладает лесоразведение, причем древесные породы подбираются в соответствии с кислотно-щелочными свойствами, механическим составом и другими особенностями грунтов и почвообразующих горных пород. Восстановление территорий осуществляется по различным направлениям предполагаемого использования:

Для нужд сельхозпроизводства (земледелие, садоводство и т.п.);

Для лесонасаждения, включая и промышленное лесопроизводство;

В целях создания водоемов различного назначения (рыборазведения, водоснабжения, устройства рекреационных зон и т.п.);

Под жилищное и промышленное строительство и др.

На успех рекультивации влияют многие факторы:

Петрографический и химический состав горных пород, складируемых в отвалах, кислотно-щелочные характеристики фильтрующихся сквозь них поверхностных, грунтовых и подземных вод;

Наличие примесей химических элементов в виде самостоятельных минералов или иных форм, способных переходить в растворимые в воде соединения (соли) с последующим накоплением в почвах и растительности и представляющих нередко токсичные вещества (ртуть, кадмий, селен, мышьяк и многие другие элементы);

Формы отвалов, крутизна откосов и др.