Реферат: К вопросу рекультивации нефтезагрязненных земель на верховых болотах
Можно порекомендовать и использование биопрепаратов, содержащих готовые ферменты, разрушающие нефтяные углеводороды. Например, отечественный препарат "Белвитамин" (г.Уфа).
Весьма эффективным и полезным мероприятием является мульчирование загрязненной поверхности, с помощью лесопожарных грунтометов, тонким слоем (3-5 см) высушенной торфяной (сфагновой) крошкой. Данное мероприятие производится после сбора основной массы разлившейся нефти, что способствует снижению на участке остаточной концентрации нефти за счет высоких сорбционных способностей торфяной крошки и улучшению гидротермических и микробиологических показателей на рекультивируемой поверхности.
На протяжении всего первого этапа до начала следующей стадии рекультивации должны вестись работы по периодической, а не разовой, откачке нефтепродуктов с мест их накопления (сборные приямки, межкочковые углубления и др.).
Обязательным условием перед проведением следующей стадии рекультивационных работ должна стать надежная гарантия защиты рабочего участка от повторного нефтяного загрязнения, сводящего на нет все прикладываемые усилия (защитные дамбы, траншеи и др. мероприятия).
После максимальной очистки болотной поверхности от свободной нефти и снижения ее общей токсичности процессы естественного разложения нефти могут быть значительно ускорены при правильной организации работ по активизации микробиологического этапа. На этом этапе компоненты нефти, используемые в качестве источников питания нефтеокисляющими микроорганизмами, разлагаются до безвредных воды и углекислого газа.
Основными ошибками при проведении работ на этапе микробиологического разложения нефти (характерно для старых разливов), кроме упомянутой езды по рекультивируемой поверхности тяжелой болотоходной техники, являются:
1) проведение работ без предварительного обследования загрязненного участка с отбором проб торфа для химического анализа на содержание нефтепродуктов, минеральных солей и определения его кислотности и разбивки участка на части по степени их замазученности и доступности, требующих различных методов рекультивации,
2) неправильный расчет и внесение минеральных удобрений, раскислителей и бактериальных препаратов,
3) отсутствие работ по аэрации рекультивируемой поверхности и повторной обработке сильнозагрязненных участков.
Как правило, основной причиной перечисленных ошибок является отсутствие на предприятиях специалистов-экологов, обладающих соответствующими знаниями и навыками в сферах биологии и экологии. Кроме этого, зачастую из-за экономии средств проводится неполный комплекс рекультивационных мероприятий. Например, отказ от внесения удобрений и раскислителей, рыхления или дождевания рабочих участков и т.д. В результате таких половинчатых усилий мы имеем немалые затраты материальных и людских ресурсов при полном отсутствии каких-либо действенных результатов.
Что мы рекомендуем на данной стадии работ?
Нанесение на рекультивируемую поверхность методом дождевания расчетных количеств минеральных удобрений и раскислителя, необходимых для бурного роста имеющихся в торфе нефтеокисляющих микроорганизмов, а также аэрации верхних горизонтов торфа падающей водой. Рекомендуемые дозировки минеральных элементов, в зависимости от степени трофности болотного участка, составляют: азота (N) - 14-35 кг/га, фосфора (Р) - 5-12 кг/га, калия (К) - 11-27 кг/га. При применении комплексного удобрения "Нитроаммофоска 17-17-17", содержащего все указанные компоненты, норма внесения составляет 80-200 кг/га [3]. Количество раскислителя расчитывается по формуле:
Д=0.05 x Н x d x h,
где Д - норма внесения карбоната кальция в т/га,
Н - гидролитическая кислотность почв в мг-экв/100 г,
d - плотность почвы в г/см3,
h - глубина известкуемого слоя почвы в см.
Процессы разложения ускоряются в несколько раз при внесении накопленных и активизированных культур нефтеокисляющих микроорганизмов. Здесь могут быть использованы как аборигенные виды микроорганизмов, что наиболее предпочтительнее, так и промышленно наработанные бакпрепараты типа: "Путидойл", "Валентис", Деваройл" и др.
Особое внимание здесь должно уделяться точному расчету количеств вносимых компонентов, в частности, минеральных удобрений, поскольку негативное влияние на скорость разложения остаточных нефтепродуктов будет оказывать как их недостаток, так и избыток. Также опасен смыв больших количеств минеральных удобрений в естественные водотоки, которые могут вызвать гибель живого населения последних.
Не менее важным на данном этапе является разрушение смолисто-асфальтеновой корочки на рекультивируемой поверхности и аэрация почвы без переворачивания торфяной залежи. Это является необходимым условием для нормального возобновления мохово-травянисто-кустарничкового покрова и позволяет избежать возможного захоронения нефти в торфянной массе. Рекомендуется создавать гривистый рельеф болотной
поверхности путем устройства борозд по принципу раздвигания торфов клинообразным устройством, агрегируемым либо шагающим болотоходом, либо болотоходом на пневматическом ходу. По вновь созданным торфяным валам и гривам, за счет уменьшения их влажности и большей продуваемости (аэрации), будет происходить интенсивное естественное заселение пионерной травянистой (иван-чай, вейники, злаки и др.) и древесной растительности (береза, ива и сосна).
Ответственным является и следующая стадия рекультивации - работы по восстановлению стабильного растительного покрова на нейтрализованной поверхности. Ведь это является главным и надежным экологическим показателем качества выполненного рекультивационного комплекса работ.
Стадия фитомелиоративных работ на болотах - также требует пересмотра традиционных подходов, поскольку болотная растительность очень специфична в силу своего произрастания на увлажненных и бедных по минеральному составу торфяных почвах. К типичным ошибкам при проведении данной стадии рекультивации относятся:
1) посев нехарактерных видов трав, обычно луговых - костра, мятлика, клевера и др., либо посадка черенков и саженцев деревьев,
2) внесение минеральных удобрений,
3) проезд по участку гусеничной техники.
Здесь для специалиста-эколога сразу очевиден вывод: на обводненном верховом болоте будет расти только болотная или водная растительность, хотелось нам бы этого или нет. Поэтому к посеву должны приниматься только болотные виды трав. Из типичных и распространенных болотных трав, достаточно устойчивых к повышенному содержанию нефтепродуктов в торфяных почвах, рекомендуется использование рогоза, осок и пушицы. Выбор каждого вида определяется степенью обводненности и трофности конкретного болотного участка, определение которых не составляет труда для специалиста-эколога при визуальном обследовании участка.
Сбор семян указанных видов трав может производится организациями на местах, однако в этом случае перед их применением необходимо их стратифицировать, т.е. продержать зиму в торфе под снегом. Они могут также закупаться у специализированных организаций. Рекомендуется также разбрасывание по участку характерного мохового очеса (обычно сфагнового), собираемого в середине лета на подобных ненарушенных болотах для занесения спор мхов. По гривам можно посоветовать посев семян сосны. Нецелесообразным является посадка черенков и саженцев деревьев. Их приживаемость на болотах едва ли составит и десятые доли процента.
Следующим моментом должен быть отказ от внесения минеральных удобрений, здесь они излишни. Болотная растительность приспособлена к бедной торфяной почве, так зачем лишние затраты?
Про езду вездеходов уже говорилось выше. Происходит сдирание верхнего корнеобитаемого слоя торфа и процесс восстановления растительного покрова, как правило, отодвигается на несколько лет.
Особо хочу остановиться на рекультивации нефтезагрязненных участков болот возрастом свыше 12-14 лет. Здесь самым лучшим методом будет, как это не покажется странным, отказ от деятельности (за исключением одного-двух мероприятий), особенно если на месторождении еще имеются нерекультивированные участки более "молодого возраста".
Собственные исследования ряда подобных участков позволяют говорить о том, что почва на них не токсична для большинства видов растений, восстановление которых наблюдается повсеместно, где разрушена асфальтеновая корка. Концентрация имеющихся нефтяных углеводородов, как правило, не превышает порога токсичности - 15% весового содержания, установленного автором на основании анализа почвенных образцов.
Единственно рекомендуемым мероприятием для таких участков является механическое разрушение поверхностной корки без нарушения верхних торфяных слоев. Это возможно при использовании пожарных брандсбойтов (разбивание корки струей воды). При этом происходит и аэрация корнеобитаемого слоя. Посев семян и разбрасывание мха возможны, но вряд ли целесообразны из-за наличия естественной растительности.
Обобщая все вышесказанное, можно говорить о том, что восстановление нефтезагрязненных участков верховых болот возможно сократить с двух-трех десятков лет, которые потребовались бы в случае естественного протекания процессов их самовосстановления, до 1-3 лет (рисунок 2). Это напрямую зависит от соблюдения следующих основных условий:
- учета природной этапности разложения нефти;
- правильности выбора рекультивационных технологий для каждого конкретного нарушенного участка и их осуществление в полном объеме;
- максимального использования естественных механизмов самоочищения природы;
- минимально возможной технической нагрузки на рекультивируемую поверхность болот.
Список литературы
1. Оборин А.А., Калачникова И.Г., Масливец Т.А. и др. Самоочищение и рекультивация нефтезагрязненных почв Предуралья и Западной Сибири //Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. -М.: Наука, 1988.
2. Вавер В.И. Рекультивация земель, загрязненых нефтью. //Биологические ресурсы и природопользование. Вып. 1 - Нижневартовск. 1997.
3. Регламент рекультивации нефтезагрязненных земель НГДУ "Приобьнефть". - Нижневартовск, 1993.
