Биологический этап рекультивации

Задачи биологического этапа рекультивации – доочистка почв от остаточного нефтяного загрязнения, создание благоприятных условий для роста и размножения почвенной биоты и восстановления растительного покрова. Требования к качеству рекультивируемого участка для начала биологического этапа приведены в Таблице 6.

Работы по биологической рекультивации по каждому участку проводятся и сдаются Заказчику в один или два этапа. Это не относится к варианту биологической рекультивации в объеме необходимых доработок и устранения недостатков, при котором работы проводятся в один этап. В рамках первого этапавыполняются предусмотренные проектной документацией технологические и производственные операции, обеспечивающие создание условий, необходимых для успешного последующего проведения фитомелиорации. В рамках второго этапа выполняются мероприятия по фитомелиорации участка.

Основные технологические операции, выполняемые на этапе биологической рекультивации:

1) Внесение в почву расчетных норм раскислителей. Проводится за 1-2 недели до механической/ручной обработки почвы.

2) Механическая обработка почвы, включая фрезерование, рыхление, вспашку, дискование почвы (при необходимости выполняется многократно); обработка почвы вручную в недоступных для техники местах.

3) Внесение в почву расчетных норм удобрений и (или) других реагентов (при необходимости). Проводится дробным методом до или параллельно с механической/ручной обработкой почвы.

4) Внесение в почву расчетных норм микробиологических препаратов (дозы внесения определяются производителем биопрепаратов). Проводится параллельно или после механической/ручной обработки почвы.

5) Торфование.

6) Орошение участков водой (при необходимости выполняется многократно).

7) Проведение фитомелиорации, в том числе создание искусственного микрорельефа, формирование борозд и (или) повышений.

 

Известкование

По принятой агрохимической классификации почвы юга ЯНАО относятся к сильнокислым (значения рН < 4,5) и среднекислым (значения рН 4,6 – 5). К первой группе относится большая часть почв верховых болот и подзолы на песках, ко второй группе – преимущественно светлоземы и недифференцированные суглинистые почвы. При проведении рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, необходимой мерой является известкование почв.

Существуют различные механизмы негативного влияния кислой реакции почв на почвенную биоту:

1) при низких значениях рН концентрация в почвенном растворе Al, Mn и тяжелых металлов может достигать токсичного для многих видов растений и микроорганизмов уровня;

2) при высокой активности иона Н⁺ в растворе этот ион является конкурентом по отношению к К⁺, Са²⁺ Mg²⁺ и другим элементам питания, которые живые организмы поглощают в катионной форме, что приводит к нарушению их нормального функционирования;

3) при низких значениях рН подавляется жизнедеятельность микрофлоры, особенно бактериальной, свойственной нативным незагрязненным почвам.

Кислая реакция среды является препятствием для нормального функционирования микроорганизмов в составе бактериальных препаратов, применяемых для очистки нефтезагрязненных почв. Для эффективного действия этих препаратов значения рН почв в водной вытяжке должны быть не ниже 6. Поэтому при рекультивации в кислые нефтезагрязненные почвы необходимо вносить известь или какие-либо другие известкующие мелиоранты. Значения рН >6 благоприятны также для большинства видов растений, высеваемых на рекультивированных почвах.

Необходимую дозу извести или известкующих материалов рассчитывают следующим образом:

1) Определяют гидролитическую кислотность почвы, которую выражают в ммоль/100г.

При этом целесообразно определять гидролитическую кислотность по результатам титрования вытяжки ацетатом натрия до рН 8,2, устанавливая конец титрования по показанию иономера, а не по изменению окраски индикатора.

2) Определяют массу пахотного слоя путем умножения плотности пахотного слоя на его мощность и на определенную площадь (гектар). Исходят из положения о том, что для нейтрализации 1 ммоль экв. кислоты требуется 50 мг чистого СаСО₃ (1 ммоль кислоты нейтрализуется 0,5 ммоля СаСО₃, т.е.100 мг:2 = 50 мг). 

3) Определяют расчет по формуле:

Д = (Н*10*М_{пах. слоя}* 50)/(1 000 000 000),

где Д – доза извести в тоннах на гектар,

Н – гидролитическая кислотность в ммоль экв/100 г,

множитель 10 – перевод величин гидролитической кислотности из ммоль экв /100 г в ммоль экв/кг,

М_{пах. слоя} – масса пахотного слоя в кг/га,

число 1 000 000 000, стоящее в знаменателе – перевод мг в тонны.

Ориентировочная оценка количества извести, необходимого для доведения рН до 6-6,5, в почвах разного гранулометрического состава с разными исходными значениями рН в KCl-вытяжке дана в Таблице 16.

Таблица 16