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.