Рекультивация земли — определение, сущность и особенности. Рекультивация сельскохозяйственных земель
Определенные виды промышленной, добывающей и строительной деятельности могут нанести серьезный вред почвенному покрову. Нарушение экологических и агротехнических свойств не позволяет использовать землю в сельскохозяйственных целях. В частности, к таким последствиям может привести прокладка коммуникационных систем, сооружение линейных объектов, разработка карьеров для добычи полезных ископаемых и т. д. Исправить ситуацию может только рекультивация сельскохозяйственных земель, которая представляет собой комплекс восстановительных мероприятий.
Что такое рекультивация?
Как правило, рекультивация предполагает восстановление первоначальных свойств и характеристик почвенного слоя для его последующего использования в сельскохозяйственных нуждах. Однако подобные мероприятия могут применяться и в других целях. Например, для восстановления рекреационных и лесохозяйственных параметров обрабатываемого участка. Иными словами, рекультивация земель – это совокупность мероприятий, направленных на обеспечение необходимых экологических и агротехнических свойств почвы.
При этом данный процесс вовсе не означает, что покров должен восстанавливаться для повышения утраченной плодородности. Например, в работе с лесохозяйственными землями производится формирование лесных заповедников за счет новых насаждений. Но преимущественно рекультивации подвергаются именно земли сельскохозяйственного назначения. Правда, и в этой сфере существуют разные направления. К примеру, рекультивация земли может предусматривать и организацию многолетних пастбищ, и создание площадей для будущих пашен, а также подготовку почвы для садов и сенокосов.
Какие земли подлежат рекультивации?
Наиболее распространенная категория подверженных участков относится к землям, на которых производилась прокладка трубопроводов, а также выполнялись строительные работы. С точки зрения сложности восстановления стоит отметить площади, которые использовались в качестве полигонов для захоронения и складирования опасных отходов. В таких случаях проводится специальная рекультивация загрязненных земель, сроки которой могут исчисляться годами – в зависимости от характера отходов и тяжести их воздействия на окружающую среду. Негативное влияние на почвенный слой оказывает и разработка месторождений в комплексе с изыскательными и геологоразведочными мероприятиями. Так или иначе, для каждого случая разрабатывается специальный проект рекультивации.
Что учитывается в проекте рекультивации?
В первую очередь специалисты берут во внимание первичные данные о природных условиях местности. Учитываются климатические, вегетационные и гидрологические факторы. Далее анализируется фактическое состояние земель на момент рекультивации. На этом этапе определяется площадь, интенсивность зарастания, форма рельефа, характер использования земли, степень загрязнения, а также состояние почвенного покрова. Кроме этих данных, проект рекультивации земель также содержит сведения о химическом и гранулометрическом составе почвы, ее агрофизические и агрохимические параметры. Оцениваются в документации и возможные сроки эксплуатации земли уже после проведения рекультивации. Вместе с этим учитывается риск повторного нарушения оптимального состояния почвенного покрова.
Техническая рекультивация земли
На этой стадии выполняется планировка, создание откосов, а также снятие и обновление почвенного слоя. В зависимости от требований проекта могут быть организованы гидротехнические и мелиоративные устройства. В целом же это основная часть мероприятий, направленных на подготовку земли к дальнейшему целевому использованию. Работы ведутся по нескольким направлениям, среди которых теплотехнические, гидротехнические и химические операции. Теплотехническая рекультивация земель – это обогрев почвы за счет мульчирования, которым покрывается плодородный слой. Использование гидротехнических технологий ставит целью избавление площади от лишней влаги, а также изменение периодичности затопления земель. Химические средства позволяют восстановить первоначальные свойства и характеристики почвы благодаря внесению таких компонентов, как известь, глина, гипс, сорбенты и т. д.
Биологическая рекультивация земель
На этапе выполнения биологической рекультивации задействуются агротехнические и фитомелиоративные процедуры, которые должны улучшать биохимические, агрохимические, агрофизические и прочие характеристики земли. В отличие от технических мероприятий, в данном случае предполагается работа с наиболее тяжелыми нарушениями. В частности, рекультивация земли такого рода помогает возобновить территории, которые были повреждены под воздействием опасных промышленных отходов. Речь может идти и о полном уничтожении естественных природных компонентов флоры и фауны. Современные средства биологического восстановления показывают эффективность рекультивации, но по времени и финансовым затратам они также могут значительно превышать традиционные технические средства обновления почвы.
Результат проведения рекультивации
О качестве выполнения рекультивации можно судить по нескольким параметрам. В первую очередь это отсутствие на территории лишних объектов, среди которых могут быть обломки пород, строительный мусор и производственные конструкции. Также участок должен иметь цельную структуру ландшафта без наличия явных завалов, котлованов, водоотводных каналов, провалов шахт и насыпей. Кроме этого, рекультивация земли в обязательном порядке должна способствовать полному или частичному обновлению почвообразовательного процесса. Современные технологии позволяют существенно повышать способность почвы к самоочищению. На фоне таких процессов происходит нормализация биологического состояния земель.
Заключение
Даже если не брать во внимание целесообразность использования земель в сельскохозяйственных нуждах, восстановление способности к плодородию оказывает благоприятное воздействие на связанные с территорией природные компоненты. По этой причине рекультивация должна проводиться в обязательном порядке независимо от ее дальнейшего применения. Разумеется, если у заинтересованного лица есть план по конкретной эксплуатации территории, то следует изначально скорректировать проект рекультивации под обозначенные цели. В таких случаях мероприятия по восстановлению не только помогают устранить последствия от вредных воздействий на почву, но и по возможности обогатить ее необходимыми компонентами, значимыми с точки зрения будущего использования.
Источник
Рекультивация земель – ее виды и этапы
Рекультивация-комплекс мероприятий по восстановлению нарушенных человеком в процессе природопользования и иной антропогенной деятельности свойств почв- земель для последующего их использования и улучшения экологического состояния.
Объекты рекультивации:
- нарушенные земли, то есть территории, на которых разрушены или полностью уничтожены растительный и почвенный покров, гидрографическая сеть, изменен рельеф и др;
- загрязненные земли, на которых в силу антропогенной деятельности изменилось содержание веществ, вызывающих негативные последствия для биоты.
К нарушенным землям относятся территории, на которых открытым способом добывают нерудные строительные материалы и торф, в результате чего образуются нетрадиционные формы рельефа, которые классифицируются как карьерные выемки: фрезерные поля, машиноформовочные карьеры (при добыче торфа); карьеры песка, песчано-гравийных материалов, карбонатного сырья, глины, ( при добыче нерудных строительных материалов).
Кроме названных, различают и другие виды нарушенных земель, которые становятся объектом рекультивации, в частности: свалки городских и других поселений, промышленных и других отходов; насыпи при ликвидации транспортных путей, дамбы при ликвидации гидросооружений и т.д.
Концептуально рекультивацию нарушенных земель можно представить следующими основными положениями:
- анализ эволюции нарушенных земель с целью изучения в измененных геосистемах трансформации природных компонентов и разработка способов управления геологическими и биологическими процессами в рекультивационный период;
- анализ природных, технологических и социально-экономических условий для обоснования направления использования нарушенных земель;
- разработка способов рекультивации по отдельным видам нарушенных земель, создание специальных инженерно-экологических систем по оптимизации функционирования природных геосистем.
Работы по рекультивации земель выполняют последовательно и они включают в себя подготовительный, технический и биологические этапы.
Подготовительный этап начинают с проведения инвестиционного обоснования мероприятий по рекультивации нарушенных земель и заканчивают разработкой рабочей документации на основе задания на проектирование рекультивационных мероприятий.
Что касается загрязненных земель, то направление их использования выбирают на основе прогнозов изменения природной среды и оценки пригодности земель для целей рекультивации. Чаще всего их используют для сельскохозяйственных целей и лесоразведения. При этом проект рекультивации и технологии его выполнения должны отвечать определенным требованиям, реализация которых должна повысить эффективность восстановления компонентов природы. Такой набор требований называют рекультивационным режимом.
Рекультивационный режим определяется состоянием загрязненных земель по следующим показателям: эрозионная устойчивость поверхности земли; экспозиция отвалов и др., форм рельефа; допустимые нормы снятия почвенного слоя и сроки его хранения; толщина наносимого почвенного слоя при землевании; предельные значения общей минерализации поверхностных и грунтовых вод; допустимое содержание токсичных элементов в почвах; агрохимические показатели плодородия почвы; биологический состав почв и поверхностных вод и т.д.
Каждый из приведенных показателей имеет нормированные значения, которые в конкретных проектах должны быть обоснованы исследованиям, изысканиями и прогнозными расчетами.
Технический этап– это инженерно технические мероприятия, направленные на подготовку нарушенных земель для ликвидации последствий антропогенной деятельности и решения задач биологической рекультивации.
Технические мероприятия по рекультивации загрязненных земель подразделяются на следующие виды:
- структурно-проектные, включая создание новых проектных поверхностей и форм рельефа (профилирование, землевание, торфование, создание экранов, удаление древесно-кустарниковой растительности, пней, камней, разделки кочек);.
- химические:известкование, внесение сорбентов, органических и минеральных удобрений;
- гидротехнические : осушение, орошение , регулирование сроков затопления поверхностными водами;
- теплотехнические, направленные на обогрев поверхности (мульчирование, грядование, применение утеплителей).
Важнейшим мероприятием технического этапа являются планировка и землевание. При этом планировку в зависимости от направления рекультивации, объемов и расстояния транспортировки почвенного слоя проводят по всей территории (сплошная) или отдельным участкам (частичная).
Сплошную планировку выполняют при подготовке земель к сельскохозяйственному использованию и созданию лесных массивов, частичную- при подготовке земель к озеленению, созданию защитных или лесных водоохранных полос.
Планируют насыпи в два этапа- предварительная, через 2-3 года с обязательным засевом поверхности злаково-бобовым травостоем в промежуток между этапами.
Землевание – это нанесение почвенного слоя на спланированную поверхность, потенциально плодородных пород для улучшения водно-физических и агрохимических и тепловых свойств. В качестве потенциально плодородных пород используют супесчаные и суглинистые группы. Мощность рекультивационного слоя при создании сельскохозяйственных угодий должен быть не менее 25 см.
Биологический этап завершает рекультивацию и включает озеленение, биологическую очистку почв, агромелиоративные и фиторекультивационные мероприятия, направленные на восстановление процессов почвообразования.
Основные задачи биологической рекультивации-возобновление процесса, повышение самоочищающейся способности почвы и воспроизводство биоценозов.
Организационно биологическую рекультивацию осуществляют в два этапа: на первом- выращивают предварительные культуры, способные адаптироваться в данных условиях и обладающие высокой восстановительной способностью, на втором- переходят к целевому использованию. Земли, загрязненными тяжелыми металлами, органическими веществами или продуктами промышленной переработки, на первом этапе очищают применяя сорбенты. При этом используют растения или микроорганизмы (биодеструкторы). После этого земли включают в хозяйственное использование под контролем со стороны санитарно-эпидемиологической службы.
Земельные участки, рекультивируемые для использования в сельском хозяйстве, должны быть спланированы, покрыты незагрязненным (чистым) слоем почвы, мощностью не менее 20 см.
Если нарушенные земли предназначены для сельскохозяйственного использования, то биологическая рекультивация должна включать в себя:
- планировку поверхности земли;
- выращивание пионерных культур (однолетних или многолетних культур) для активации процессов почвообразования;
- введение специальных севооборотов для восстановления и формирования почвенного слоя;
- мониторинг почв природоохранными и санитарно- эпидемиологическими службами.
Так, выращивание вико-овсяной смеси на почвах, загрязненных нефтепродуктами, по данным исследований кафедры мелиорации и рекультивации земель Московского государственного университета природообустройства, ускоряет процесс разложения углеводорода, а лучшими пионерными культурами при проведении сельскохозяйственной рекультивации являются бобовые и бобово-злаковые смеси, обладающие высокой фиторекультивационной способностью. Из древесно-кустарниковой растительности в качестве пионерных растений наиболее распространены: акация белая, лох узколистный, акация желтая, ива, ольха и пр.
Рекультивация (очистка) почв от техногенных продуктов с помощью микроорганизмов основана на диструктировании (разложении) загрязняющих продуктов. На практике этот способ применяют для очистки почв, загрязненных нефтью, нефтепродуктами и пестицидами. Технология биодеструктирования 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.
Методы и способы мелиорации загрязненных почв принимаются в зависимости от типа почв, загрязняющих веществ, интенсивности загрязнения и характера последующего использования земель.
К освоению выработанных торфяных месторождений следует приступать как можно раньше после окончания добычи торфа и завершения мелиоративного устройства территории. Запаздыванием с рекультивацией приведет к зарастанию площади кустарником, мелколесьем, сорной растительностью Интенсивное рыхление вспаханного пласта содействует проникновению в .
Наибольшие площади нарушенных земель связаны с торфоразработками. При разработке торфяников на топливо, удобрение, подстилку, с целью использования торфа в химической промышленности на месте выработанных торфяников остаются карьеры, покрытые слоем остаточного торфа мощностью до нескольких десятков сантиметров, подстилаемые минеральным грунтом. .
К тяжелым металлам относятся более 40 химических элементов периодической системы Д.И.Менделеева, масса атомов которых составляет более 50 атомных единиц. Часть из них (медь, цинк, молибден, марганец). Получивших название микроэлементов, играют важную роль в жизни растений. Они входят в состав многих ферментов, являясь катализаторами .
Загрязнителем почвы может быть любой физический агент, химической вещество и биологический вид, попадающие в окружающую среду или возникающие в ней в количествах, превышающих свою обычную концентрацию. Основной показатель, характеризующий воздействие загрязняющих веществ на окружающую среду – предельно допустимая концентрация (ПДК). .
Все процессы и явления, которые вызывают деградацию почв, снижают почвенное плодородие и уменьшающие площадь сельскохозяйственных земель, условно делятся на 4 группы. Природные процессы, неблагоприятное воздействие которых на почвенный покров предотвратить нельзя: землетрясение, карсты (растворение водой горных пород), суффозия (вынос .
Источник