Основные этапы рекультивации земель
Очистка земли, загрязненной нефтью, проводилась в Республике Коми в районе г. Усинск. Для примера возьмем площадь загрязненного участка 11 га и слой почвы загрязненный нефтью 10 см. Уровень загрязнения от 150 до 200 г нефти на кг почвы. Применялась технология восстановления с использованием биопрепарата «Деворойл». Учитывая суровые климатические условия данной территории, считаю что данный препарат является наиболее подходящим.
Рекультивация включает в себя следующие последовательные операции:
· рыхление поверхности почвы с целью разрушения нефтяной корки и увеличения аэрации загрязненного горизонта;
· внесение комплексных минеральных удобрений, содержащих наиболее сбалансированное сочетание азота, фосфора и калия;
· внесение биологического препарата;
· проведение фиторемидиации на наиболее загрязненных территориях.
На первом этапе также расчищают участок от усыхающего и мертвого древостоя, завалов из срубленной ранее и сваленной в кучи древесины, строительного и бытового мусора и обваловывают со стороны возможного повторного загрязнения нефтью и минерализованными водами, при условии, если она не была сделана в ходе ликвидации аварии. Не допускается выжигание и засыпание нефтяных пятен песком, позднее на месте аварии проводится экологическая оценка.
Внесение азотных и фосфорных минеральных удобрений весьма эффективно для стимулирования биоразложения углеводородов нефти, включая такие трудноразлагаемые соединения, как изопреноиды типа фитана и пристана. Правда, в наибольшей степени, внесение минеральных удобрений стимулирует разложение наиболее легко поддающихся разложению углеводородов. При этом следует отметить, что для достижения эффективности внесения минерального удобрения на кислых почвах, корректировка pH внесением извести обязательна [2]. Учитывая, что кислотность преобладающих почв в Усинске примерно 4,2, то проведение известкования обязательно.
Необходимое количество питательных веществ рассчитывается по следующим формулам (1,2,3).
Определение общего количества загрязнителя, Q
Q=СхМ (1)
где С - концентрация загрязнителя;
М - масса загрязненной почвы, грунта.
150 кг/т*11000 т = 1650000 кг = 1650 т
200 кг/т*11000 т = 2200000 кг = 2200 т
Количество необходимого азота, N
N= 
(2)
где N0-начальная концентрация азота в почве, грунте.
Количество необходимого фосфора, P
(3)
где P0-начальная концентрация фосфора в почве, грунте [2].
Вносить удобрения будем вносить поверхностно, так как оно достаточно эффективно на периодически заливаемых и переувлажненных торфяных почвах, а также в случаях, если предусматривается искусственное орошение. Необходимая доза удобрений 30 кг/га.
При первом внесении предпочтение отдается удобным в применении комплексным удобрениям, содержащим азот, фосфор и калий в доступных для быстрого усвоения микроорганизмами формах и с минимальным количеством нитратного азота. Рекомендуются нитроаммофоска, карбаммофоска, фоскамид, нитроаммофос в смеси с калием хлористым. Если в комплексе удобрений соотношение N:P:K иное, в этом случае производится корректировка добавлением одного из видов удобрений.
Первое внесение удобрений будем производить через 2-3 недели после внесения биологического препарата «Деворойл». На загрязненную почву наносят рабочую суспензию препарата (готовят непосредственно перед использованием) путем дождевания или распыления с помощью любых предназначенных для этого машин и агрегатов (при температуре почвы +5 С +45°С) [11].
Эффективность обработки определяется двумя способами: анализом почв и визуально. Исходный почвенный образец анализируется на содержание нефти и нефтепродуктов и на присутствие нефтеокисляющей микрофлоры. Спустя 15 дней после обработки биопрепаратом проводится повторный анализ почвенных образцов. Снижение содержания нефтепродуктов и увеличение концентрации нефтеокисляющих микроорганизмов в исследуемом образце говорят о степени эффективности биопрепарата. Дальнейшие обработки приводят к снижению содержания нефтепродуктов, увеличивая концентрацию микрофлоры.
Визуальным способом это видно по изменению окраски обрабатываемой поверхности нефтезагрязненного участка: от черного цвета к буро-коричневому – коричневому – серому [3].
По необходимости проводим обработку биологическим препаратом еще несколько раз. При этом вносим минеральные и органические удобрения одновременно с боронованием и фрезерованием. Так поддерживается благоприятный микроклимат для бактерий.
Если участок не удастся очистить, то он остается для последующей обработки.
Возможно использование фиторемидиации загрязненного участка. Порядок подготовки участка к посеву определяется его размерами, конфигурацией и крутизной склона. Планировка производится бульдозером. После планировки создаются условия, достаточные для предпосевной подготовки почвы и проведения посевов. В этих случаях наиболее приемлемым является гидропосев, который предусматривает подбор таких обязательных компонентов, как удобрения, мульчирующие и стабилизирующие вещества, что позволяет получить травостой высоких противоэрозионных качеств в сезон посева без предварительного нанесения плодородного слоя. Посев может выполняться и сеялками различных модификаций для посева трав. Посев производится рано весной, летом или осенью под зиму [2].
Большое значение в технологии придается подбору сидеральных культур, биоаэрантов, смесей многолетних трав, подготовке семенного материала, проведению механической обработки почвы, так как данные мероприятия, по результатам опытов большинства регионов, способствуют лучшему наращиванию биомассы растений в 1,2-1,4 раза и разложению нефти и нефтепродуктов в 1,4-1,6 раза.
Для указанной зоны рекомендуются повышенные дозы органических 50 - 60 т/га и минеральных удобрений 60 - 80 кг/га (азота, фосфора и калия).
При посеве на рекультивируемых участках и особенно на склонах с учетом смыва и неблагоприятных условий для прорастания норма высева семян должна быть повышена на 20%.
Посев сеялкой производится вдоль участка, начиная с края или середины. Первый проход для соблюдения прямолинейности рядков следует осуществлять по провешенной линии. В качестве мульчирующего и стабилизирующего материала могут использоваться отходы целлюлозно-бумажного производства: скоп и шламовая масса.