III.2. Основные методы рекультивации нарушенных земель северных регионов, разработанные как в нашей стране, так и за рубежом

Первые работы по биологической рекультивации в условиях Русского Заполярья были начаты Полярно-альпийским ботаническим садом в 1963 году на отвалах, сложенных нефелиновыми песками – отходами обогатительной фабрики произведенного объединения «Апатит». В течение 1964-1966 гг. на этом субстрате было испытано около 60 видов трав, преимущественно бобовых и злаковых, выявлены наиболее перспективные виды растений.

В настоящее время исследования и опытные работы по рекультивации земель в условиях Севера проводится на Полярном Урале и Западной Сибири, в Якутской и Коми, европейском и енисейском Крайнем Севере, в Магаданской и Мурманской областях.

В 1940 г. были начаты исследования по рекультивации в альпийской тундре США. С 1970 г. осуществляются опытно-производственные работы по рекультивации нарушенных земель на Аляске.

Разработка месторождений полезных ископаемых на Аляске началась еще в прошлом веке. Отобранные земли зарастают березами, ивами, травянистой растительностью и становятся пригодными для оленей.

Приемы и методы по восстановлению нарушенной среды: осуществляется гидропосев и гидропосадка растений. Для засева обширных площадей используется средства авиации, применяется инокуляция семян.

Значительное внимание уделяется экономической стороне вопроса.

В настоящее время вопросами изучения процессов естественного зарастания и искусственного восстановления растительного покрова на нарушенных землях Аляски занимаются сельскохозяйственная опытная станция и лаборатория лесного почвоведения Университета Аляски, институт лесного хозяйства в г. Фэрбенксе, промышленные предприятия, ведущие разработки.

В условиях Аляски хорошо зарекомендовал себя следующие виды травянистых растений: мятлик луговой и альпийский (Poa pratensis), кострец безостый (Bromоpsis inermis), тимофеевка луговая и альпийская (Phleum pratensis), пырей (р.Agropyron), овсяница красная (Festuca rubra), лисохвост луговой (Alopecurus pratensis), овес в смеси с многолетними травами. Пионерами естественного зарастания являются: щучка дернистая (Deschampsia caespitosa), иван-чай узколистный (Epilobium alpinum), кипрей альпийский (Epilobium alpinum), песчанка туполистная (Arenaria obtusiloba), хвощ полевой (Equisetum arvense), полевица шершавая(Agrostis scabra), копеечник альпийский (Hedysarum alpinum), тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium), вейник канадский (Cаlamagrostis canadensis). А среди древесных: черная ель, бумажная береза, трехгранный тополь, осина, ольха черная и зеленая, ивы.

В России нормативно-технической базой при решении вопросов, связанных с восстановлением земель, нарушенных при добыче и переработке полезных ископаемых и торфа, геологоразведочных, строительных и других работах, являются государственные стандарты в области рекультивации земель. Применение стандартов позволяет классифицировать нарушенные земли по направлениям рекультивации и техногенному рельефу, оценить породы по пригодности для биологической рекультивации, устанавливать различные виды использования с учетом генетического типа и состава грунтов, характера обводнения земель.

Государственным стандартом по рекультивации земель (ГОСТ 17.5.1.01-78) определены следующие направления рекультивации: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, водохозяйственное, рыбохозяйственное, санитарно-гигиеническое, рекреационное и строительное.

Необходимость проведения работ по рекультивации северных регионах обуславливается следующими факторами:

• Большой площадью нарушенных земель и их перспективным ростом

• Значительным отрицательным влиянием некоторых категорий нарушенных земель на окружающую среду

• Нахождением значительной части нарушенных земель в зеленой зоне городов и поселков

• Слабо выраженным самозарастанием или его отсутствием

Суровые природно-климатические условия: сильная ветровая эрозия, отсутствие или недостаток элементов питания растений, неблагоприятные водно-физические свойства пород и отходов, а в некоторых случаях их токсичность или нахождение в зоне аэротехногенного загрязнения сдерживают естественное зарастание нарушенных территорий.

В северных районах низкая биологическая продуктивность земель, сложное горно-геологические условия разрабатываемых нефтяных и газовых месторождений, значительные затраты средств, на восстановительные работы и так далее требуют дифференцированного подхода к каждому объекту рекультивации. Здесь важен природоохранный аспект восстановления нарушенных земель, загрязняющих воздушный бассейн, водоемы, земельные угодья.

Главная задача рекультивационных работ на Севере заключается в том, чтобы снизить отрицательное влияние нарушенных земель на окружающую среду, восстановить стабильность поверхности, эстетическую привлекательность ландшафта и возможную продуктивность земель.

Таким образом для успешного проведения биологической рекультивации техногенных земель помимо ослабления или ликвидации физических и химических факторов, сдерживающих развитие биоты, необходимо обеспечить восстановление в них процессов гумусообразования, что позволит воспроизвести почвенное плодородие, а следовательно и основные звенья механизма функционирования почвенно-растительной системы. Необходимо отметить, что некоторые процессы формирования почвы происходят по существу на начальном этапе при отсутствии почвенного органического вещества и значительной активности микроорганизмов. Однако подавляющее большинство почвообразующих процессов является прямым следствием присутствия органического вещества и сообществ активных микроорганизмов. Поэтому наличие их в рекультивируемых почвах является стартовым условием развития экосистемы.

С методологической точки зрения это условие можно обеспечить двумя путями. Первый – это внесение в рекультивируемые грунты экзогенного органического вещества. Второй - выращивание растений, способствующих ускоренному накоплению гумуса.

• При рекультивации нарушенных земель с низким содержанием или отсутствием органического вещества и ила, к которым относятся песчаные карьеры и площадки кустовых скважин, внесение органического вещества приводит к быстрому и существенному улучшению физических, химических и биологических свойств грунтов. Снижается объемный вес грунтов, увеличивается водоудерживающая способность почвы, увеличивается емкость катионного обмена и как следствие этого- способность почв удерживать питательные вещества для растений.

• Второй способ восстановления плодородия нарушенных земель заключается в восстановлении процессов гумусообразования. Он может быть достигнут путем выращивания растений, способствующих быстрейшему восстановлению и накоплению гумуса в почвах. При этом выращивание растений, способствующих быстрейшему накоплению гумуса, должно основываться в первую очередь на правильном подборе видов растений.

На Севере главная задача рекультивационных работ- ликвидации очагов неблагоприятного воздействия на окружающую среду, улучшение эстетического вида местности и ландшафта природных зон. При наличии поблизости естественных фитоценозов небольшие по площади нарушенные участки, не склонных к развитию эрозионных процессов, целесообразно оставлять под саморазвитие.

Искусственное лесовосстановление на нарушенных землях Севера в настоящее время имеет ограниченное распространение и проводится в основном в опытных работах.

Перспективным при восстановлении почвенно-растительного покрова нарушенных земель является использование полимерных материалов для создания долговременных защитных покрытий. Латексное покрытие переносит большие деформации без разрыва вследствие его эластичности, что предохраняет песчаные грунты от раздувания. Оно может сохранять свои противоэрозионные свойства в течение нескольких лет. Раствор латекса нетоксичен. Полимерное покрытие оптимизирует гидротермический режим, потери влаги под латексом резко снижается, что особенно важно на песках. Через латексное покрытие свободно пробиваются всходы трав. Кроме того применение полимерного покрытия для рекультивации нарушенных земель способствует активизации деятельности всей почвенной микрофлоры в целом и приводит к росту численности углеводородокисляющих микроорганизмов, что повышает потенциал самовосстановления почвенного комплекса, обеспечивая более интенсивную деструкцию углеводородов нефтяного происхождения.

http://earthpapers.net/ekologicheskie-osnovy-rekultivatsii-tehnogennyh-i-urbanizirovannyh-landshaftov-v-lesnoy-zone

http://www.rae.ru/use/?section=content&op=show_article&article_id=10000259

Запрещенные способы рекультивации

Некоторые из применявшихся ранее способов рекультивации сейчас запрещены, либо признаны не целесообразными:

1)Выжигание уничтожает все живое и загрязняет атмосферу продуктами сжигания.

2)Засыпание песком ничего не дает, поскольку карьерный песок не плодороден, на нем ничего не растет, а под ним в анаэробных условиях нефть не разлагается.

3)Засыпка торфом без перемешивания с загрязненным грунтом обеспечивает зарастание торфа, но нефть под ним разрушается медленно.

4)Рыхление замазученных участков гусеницами дает небольшой эффект только при слабом (на 1-3 см) загрязнении торфа, однако непоправимо разрушает структуру торфяной залежи. Для более сильных степеней загрязнения такой способов обработки не эффективен.

5)Взрывной способ малоэффективен, поскольку не создает нужный микрорельеф, мульчирующий слой торфа мелок и половина его попадает в лунки.

Материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию Тюменского индустриального института Том III Проблемы экологии, безопасности объектов и территории