Лесные защитные полосы

Лесные насаждения железнодорожного транспорта состоят из искусственно созданных лесных насаждений и естественных лесов, находящихся в полосах земельного отвода железных дорог. Это самое надежное, дешевое и с экологической точки зрения самое чистое средство защиты железных дорог от неблагоприятных явлений природы, а прилегающих территорий – от всех видов техногенного загрязнения.

Лесные насаждения в зависимости от основного функционального их назначения разделяются на снегозадерживающие, ветроослабляющие, оградительные, пескозащитные, почвоукрепительные, противоабразивные, водоемозащитные и озеленительные.

Лесомелиорация овражно-балочных систем

Ширина прибалочных лесополос, согласно действующим инструкциям, ограничена диапазоном 12,5 – 21 м. Выбор ширины и конструкции прибалочной лесополосы зависит от условий снегонакопления, местных особенностей почв, рельефа, микроклимата.

Прибалочные лесные полосы являются элементом системы противоэрозионных мероприятий. Другими элементами, прилегающими к ним территориально, являются гидротехнические сооружения разной сложности (распылители стока, водозадерживающие и водоотводящие валы и валы-канавы, плотины) и участки, отводимые под залужение.

Рис.7. Размещение лесных полос в приовражной зоне

(по Сметанину В.И., 2000): 1 – лесная полоса, располагаемая вдоль нестабилизованного откоса; 2 – предполагаемое положение откоса после стабилизации; 3 – лесная полоса около бровки стабилизировавшегося откоса; 4 – земляной вал; 5 – водорегулирующая лесная полоса на склоне

Мелиоративные работы начинают с засыпки ложбин и выполаживания откосов неглубоких оврагов, которые будет пересекать прибалочная лесополоса. Затем строят водозадерживающие (водоотводные сооружения). После этого начинают готовить почву под лесополосу. В прибалочную часть лесополосы вводят обильно и ежегодно плодоносящие породы-пионеры: березу, ель, клен ясенелистный и др. - для лучшего осеменения береговых оврагов, расположенных ниже по склону. [1]

Очистка почвогрунтов от загрязнений нефтепродуктами

Причиной загрязнения земли является производственная деятельность предприятий, разливы и утечки нефтепродуктов во время их транспортировки к месту назначения. Загрязненные участки иногда составляют от 3 до 25% общей площади предприятия. К числу причин загрязнения относят также аварийные разливы из цистерн.

Выбор способов очистки грунтов определяется многими факторами, важнейшими из которых являются характер загрязнения земель и нормативные требования к их качеству. Функциональный подход заключается в очистке почв до нормативных показателей содержания загрязняющих веществ, он обеспечивает в дальнейшем любое использование очищенной территории. Селективный подход заключается в выборе степени очистки в зависимости от целей дальнейшего землепользования [3].

Для обезвреживания загрязненного грунта может применяться процесс термической десорбции, который положен в основу анаэробной термической переработки отходов. Эта технология используется для обезвреживания грунта и шламов, загрязненных полихлорированными бифенилами и хлорсодержащими пестицидами, для удаления нефти и воды из отходов.

Очистка загрязненных земель может производиться путем обработки на месте либо удалением и обработкой за пределами участка. Одним из способов очистки от нефтезагрязнений является метод рекультивации земель – рыхление почв для увеличения проникновения кислорода и развития окислительно-восстановительных реакций, внесение минеральных и органических удобрений и посев различных трав с целью интенсификации процессов биохимического очищения.

Традиционным является выемка, вывоз и захоронение загрязненных земель в строго отведенных для этого местах – полигонах. Этот метод дешев, но загрязненные нефтью грунты способны сохраняться сотни лет без изменения, являясь потенциальным источником загрязнения.

Для некоторых загрязнителей (включая металлы) эффективным методом очистки грунта, не требующим выемки, является электрохимическая обработка. Многие загрязняющие вещества растворяются в почвенной воде и под воздействием электрического поля перемещаются в направлении электродов, осаждаются на них и затем извлекаются.

Иногда в случае возникновения критической аварийной ситуации, при больших разливах нефтепродуктов, когда создается угроза источникам питьевого водоснабжения и близко расположенным грунтовым водам, нефтяные загрязнения уничтожают путем сжигания. Но при этом происходит вторичное загрязнение окружающей среды, выгорание растений, семян, органических составляющих почвы. Обработанные участки надолго выходят из использования для сельскохозяйственных нужд [3].

Выполняются работы по очистке загрязненных нефтепродуктами грунтов путем их обработки растворами моющих поверхностно-активных средств.

Для очистки почв используются также биохимические процессы окисления за счет жизнедеятельности микроорганизмов. Известно более 100 видов бактерий, дрожжей и грибов, использующих в качестве источников энергии углеводороды нефти. Процесс биодеградации различных углеводородов протекает с разной скоростью, что зависит как от типа микроорганизма, так и от природы углеводорода. Наиболее доступны для микробиологического разложения алифатические углеводороды, циклические и ароматические соединения разрушаются труднее. Продуктами биодеструкции углеводородов являются СО₂, Н₂О и другие экологически нейтральные вещества.

Главным условием возможности использования бакпрепаратов является безвредность (непатогенность) входящих в их состав бактерий для окружающей среды и людей и наличие разрешения санитарных органов.

Технология процесса очистки загрязненных нефтью территорий бакпрепаратом сводится к «оживлению» сухого препарата путем смешивания его с водным раствором минеральных солей, содержащих азот и фосфор в определенных количествах. Приемлемым является соотношение C : N : P как 250 : 10 : 3, можно применять минеральные удобрения, например, аммофоску, диаммофос и др. Затем смесь выдерживают в течение 8-12 часов при температуре 20-28 ^оС в условиях поступления кислорода (барботаж или интенсивное перемешивание). По истечении указанного срока раствор препарата наносится на предварительно взрыхленный загрязненный участок в определенном количестве методом распыления. Периодически производят отбор проб для контроля содержания нефтепродуктов [3].

Необходимыми условиями эффективной очистки являются: положительная температура воздуха (15-45 ^оС ), определенная влажность почвы (50-70%), аэробные условия, наличие минеральной подкормки и отсутствие токсичных для микроорганизмов веществ.

Биохимическую очистку загрязненных нефтью почв можно производить в специально сконструированных биореакторах большой производительности (до 500 тыс. т в год). Реакторы обеспечивают надежную защиту окружающей среды от загрязнения и быструю очистку объекта от вредных примесей. Продолжительность процесса – до 3 мес.

В России создан ряд бактериальных препаратов, успешно применяемых для очистки почв от нефтяных загрязнений. Среди них «Путидойл», «Олеоворин», «Деворойл», «Сойлекс», «Руден» и другие.

Препарат «Путидойл» создан на основе выделенного из пластовых вод нефтяных месторождений Тюмени штамма углеводородокисляющих микроорганизмов «Pseudomonas Putida 36». Штамм не патогенен, способен усваивать более 20 компонентов нефти – от алициклических до циклических, включая асфальтеносмолистые фракции. Препарат активен только в кислородной среде, способен очищать почву (до 100 кг/м³), снижает содержание канцерогенов типа бензапирена в остаточных продуктах распада нефти в 10 раз. Результаты эффективности применения препарата «Путидойл» приводятся в табл.4 [3].

Штамм, составляющий основу препарата «Олеоворин» («Аcinetobacter oleovorum»), выделен из природных биоценозов, микроорганизмы являются аэробами, непатогенны и нетоксичны. Его действие основано как на способности к биодеградации вносимых микроорганизмов, так и на активизации деятельности местных микробоценозов. Результаты эффективности применения препарата «Олеоворин» приводятся в табл.3. [3].

Препарат «Деворойл» содержит бактериальное сообщество родов Rodococcus, Pseudomonas, Candida. В результате использования такой композиции процесс биодеструкции углеводородов развивается на границе водо-нефтяного комплекса и непосредственно в толще углеводорода.

Таблица 3

Результаты лабораторных исследований по очистке образцов почвы от нефтепродуктов (НП) биопрепаратом «Путидойл»

Исследуемые образцы	Исходное коли-чество НП, г/кг	Через 1 месяц		Через 2 месяца		Через 3 месяца
		НП, г/кг	Степень очистки, %	НП, г/кг	Степень очистки, %	НП, г/кг	Степень очистки, %
1. Локомотивное депо 1	134	105	22	103	23,1	72	46
2. То же без обработки препаратом	134	133	0,7	-	-	133	0,7
3. Локомотивное депо 2	58	43,7	25	33	43	32	45
4. То же без обработки препаратом	58	57,5	0,9	-	-	56	3,1
5. Балласт с участка ж.д. пути	21,8	10,4	53	-	-	9,0 (6 мес.)	59
6. То же без обработки препаратом	21,8	21,8	-	21,8	-

Таблица 4

Результаты лабораторных испытаний по очистке образцов почвы от нефтепродуктов (НП) биопрепаратом «Олеоворин»

Исследуемые образцы	Исходное коли-чество НП, г/кг	Через 1 месяц		Через 2 месяца		Через 3 месяца
		НП, г/кг	Степень очистки, %	НП, г/кг	Степень очистки, %	НП, г/кг	Степень очистки, %
1. Локомотивное депо 1	73	34	53,4	25	65,8	17	77
2. То же без обработки препаратом	73	73	-	-	-	71,5	2,1
3. Промывочно-пропарочная станция	143	115	19,6	67	53,2	32	77,6
4. То же без обработки препаратом	143	143	-	-	-	138	3,5
5. Шпалопропи-точный завод	113	92	18,6	88	22,1	85	24,8
6. То же без обработки препаратом	113	113	-	-	-	113	-

Задание 4. Провести анализ эффективности использования препаратов «Олеоварин» и «Путидойл» по результатам лабораторных испытаний по очистке почвы от нефтепродуктов. Дать рекомендации по их использованию на объектах железнодорожного транспорта.