CC BY
5РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПОЧВ
ЭОЖ 631.45
КЫЗЫЛОРДА ОБЛЫСЫНЫН, М¥НАЙМЕН ЛАСТАНГАН ТОПЫРАКТАРЫН КАЛПЫНА КЕЛТ1РУДЕ АГРОТЕХНИКАЛЫК ШАРАЛАРДЫН Р6Л1
Ф.Е. Козыбаева1, Г.Б. Бейсеева1, К.Э Даутбаева2, Н.Ж. Ажикина1
1К^азацстан, Алматы, в.О.Оспанов атындагы Казац топырацтану жэне агрохимия гылыми зерттеу институты, farida [email protected] 2Эль-Фараби атындагы Казац ¥лттыц Университетi
Аннотация. Тацдап алынган негiзгi жерлерде мунаимен ластанган жэне мунаимен ластанбаган табиги ландшафтардыц топыра^гарынын морфогенетикалы; ;асиеттерш сипаттай отырып, топыра; кескiндерi ;азылды. Мунаи шламдары полигоныныц аумагындагы кумбалшык;ты жынысты жасанды жолмен ластаи отырып жэне мунаи eнiмдерi твгiлуi салдарынан мунаи eнiмдерiмен ластанган табиги ландшафтарда мелиоранттардыц эсерiнен табиги жагдаида мунаи вшмдершщ ыдырауын ба;ылау ма;сатында далалы; тэжiрйбе алацдары салынды. Тэжiрйбеге топыра;грунттарын (;умбалшы;ты жыныс) жэне топыра;ты вцдеудщ агротехникалы; тэалдер^ минералды тыцаит;ыштарды (М Р) енпзу, мелиоранттар - ^р^ кабыгы мен бентонйттi балшыкты паидалану кiредi. Топыра;грунттары мен топыра;тыц далалы; ылгалдылыгы жэне кeлемдiк салмагы, гумустыц, коректiк элементтердщ мeлшерi, туздануды аны;тау Yшiн су CYзiндiсi аны;талды. Топыра;тар ылгалдыц мeлшерiнiц аздыгымен, тыгызды;тыц жогарылыгымен сипатталады. Мунаимен ластанган топыра;тарда гумустыц мeлшерiнiц жогары болуы мунаидыц органикалы; курамымен тYсiндiрiледi. Аимакты; топыра;тар деградация Yрдiстерiне ушыраган, гумустыц, коректiк элементтердщ мeлшерiнiн аздыгымен сипатталады, тузданган, туздардыц жиынтыгы >1 ;ураиды. Туздану тиш сульфатты, анионды; ;урамы боиынша хлоридтЬсульфатты, катионды; ;урамы боиынша кальцййлi жэне натриил^ кальцииль
ТYйiндi сeздер: топыра;-мелиоративтж iс-шаралар, агротехникалы; eндеу, мелиоранттар, мунаи eнiмдерi, ластану, жасанды субстрат, ;умбалшы;ты жыныс, сур ;уба топыра;, карбамид, суперфосфат, бентонит балшыгы, KYрiш ;абыгы, топыра;-экологиялы; функциялар.
К1Р1СПЕ тану проблемасы басты орын алады.
Мунай жэне мунай eнiмдерi коршаган Мунай eндiру жабдыктарынын тозып, ортаны ластаушылар болып табылады. ескiруiне байланысты коршаган ортага Табйгй экожYЙелерге тYсе отырып, мунай мунайдын, пласты; жэне бургылау сула-кeмiрсутектерi уза; уакыт бойы бйологй- рынын апатты тасталуы жыл сайын eсiп ялыктепе-тендiктiн бузылуына экеледi. отыр. Тетенше техногендiк жагдайлар-Мунай жэне мунай eнiмдерi коршаган дын экологйялы; салдары коршаган табй-ортага тYсе отырып экожYЙенiн табйгй Гй ортада орны толмас eзгерiстерге эке-комп°ненттерше жа^ымсыз эсер етедi. ледi жэне елiмiздiн экономйкасынын Олар канцерогендiкжэне мутагендiк лас- тйiмдiлiгiне елеулi эсерш тйгiзедi. Сонгы танудынтурактыК^д^ болып табыла- кездерi мунай мен мунай eнiмдерiн ды. Сонды;тан рекультйвацйялы; eндiру, тасымалдау, кайта eндеу жэне пай-жумыстарды ЖYргiзу ластанган жер- даланудын артуы салдарынан табйгй лердщ бурынга кунарлылыгын калпына ортаны мунай кeмiрсутектерiмен ластау-келтiруге багытталган манызы зор табй- дын кeлемi мен денгеш елеулi мeлшерде гат коргау iс шараларынын бiрi болып eсiп отыр. Топырак та каркынды хймйя-табылады [1]. лык ластануга ушырап отыр. Мунай
Зерттелетiн нысаннын кмтеген эко- кeмiрсутектерiнiн топыракта жйнакталу-логйялык проблемаларынын арасында ынын эсерiнен топырак экожYЙесi eзг-коршаганортанынгашрсугадтер^ лас- ерiске ушырайды [2]. Топырак касйет-
тершщ e3^pyi жэне кeмiрсутектердiн тiкелей эсер етуi кeптеген eriмдiктердiн eсiп-eнуiн тежейд^ топырак eсiмдiк Yшiн уытты болады. Эймджтщ тeзiмдiлiк дэре-жесiн б^лу, 6ip жаFынан оларды ластанFан топырактарда eсу мYмкiндiгiн, екiншi жаFынан бYлiнген топырак кунарлылы-Fын калпына кел^ру (фйторемйдацйя) Yшiн пайдалану мэселелерiн шешу Yшiн кажет [3]. Сондыктан топырак пен судын мунаймен ластануларын жою жэне бол-дырмау проблемасы eте eзектi мэселе-лердщ бiрi болып табылады.
Мунай eнiмдерiмен топырак жабын-дысынын ластануы Цум^л кен орнын йгеру мен пайдалану нэтйжесiнде бола-ды.
Жумыстын, максаты: Жумыстын мак-саты топыра^тын бйологйялык; eнiмдiлiгiн арттыру Yшiн агротехнйка-лы; жэне топырак-мелйоратйвтiк жол-мен бYлiнген жэне мунаймен ластатан жерлердiн топырак-экологйялык функ-цйяларын калпына келтiру болып табы-лады.
Зерттеудiн Fылымй жаналыFы: Цум^л кен орнында агротехнйкалык жэне топыра; мелйоратйвтiк технологй-яларды пайдалану жолымен мунаймен ластанFан топыра;тардын топыра;-экологйялы; функцйяларын калпына кел^руде агротехнйкалык жэне топы-рак-мелйоратйвтiк к шаралардын рeлiн зерттеу болып табылады.
ЗЕРТТЕУ НЫСАНЫ МЕН ЗЕРТТЕУ ЭД1СТЕР1
Зерттелетiн нысан Цызылорда облы-сынын онтYCтiк батыс бeлiгiндегi шeлдi жэне шeлдi-далалы аймакта орналаскан, мунда мунайдын , газдын , мйнералды туздар мен курылыс матерйалдарынын табйFй корлары каркынды пайдаланылу-да. Топырак жабындысына антропогендж ЖYKтеменiн eсуi, онын мунай eнiмдерiмен жэне акаба мйнералды сулармен ластануы, мунай eндiретiн аймактардын эко-
логйялык жаFдайын кйындатып жiбердi. Бул аймак казiргi кезде Цазакстаннын эко-логйялык жаFынан тураксыздандырыл-Fан аймактардын бiрiне жатады. Цум^л кен орнынын топырак жабындысынын бYлiнуi кен орнын пайдаланFан кезде кeлiктiн ЖYЙесiз eтуi, малдын шектен тыс ^п жайылуы, мунай eндiру кезiнде кыз-мет кeрсету саласынын кызметкерлерi турFан жерде калдыктардын тYзiлуi сал-дарынан болады [4].
Зерттеу эдiстерi: БYлiнген жэне лас-танFан топырактарды калпына кел^ру далалык жэне тэжiрйбелiк-далалык зерттеу эдктерш колдану аркылы ЖYргiзiледi. Топырактардын негiзгi касйеттерiн зерттеу топырактану жэне агрохйMйядаFы жалпыFа ортак кабылданFан эдiстермен (тексерш-зерттеу, топырактын казба-шункырларын казу Yшiн негiзгi нYKте-лердi тандау, топырактын фйзйкалык, фйзйкальщ-хймйялык, хймйялык касйет-терi мен коректж режймiн зерттеуге топырак Yлгiлерiн ала отырып, топырактын морфогенетйкалык касйеттерш сйпатта-умен) жэне зертханалык-аналйтйкалык зерттеу эдiстерiмен ЖYргiзiледi.
НЭТИЖЕЛЕР ЖЭНЕ ОЛАРДЫ ТАЛЦЫЛАУ
Топырак жабындысынын бYлiнуi непзшен кен орнын пайдаланFан кезде ЖYЙесiз кeлiкпен тасымалдау жолдары салдарынан, малды шамадан тыс кeп жаю, мунайды eндiру кезiнде жумыс iстейтiн кызметкерлердщ туратын жер-лерiнде кокыстардын жйналуы салдарынан болады. БYлiнген кезде топырак жабындысы бетiнде eсiмдiк жамылFысы-нан айрылып, ретсiз салынFан жолдар пай-да болады. Мал жайылFан кезде шункыр-лар пайда болып, eсiмдiгiнен айырылып, жаланаштанFан топырак бет шанданып, усак шандарды жел ушырып, топырак дег-радацйЯFа ушырайды.
Рекультйвацйянын агротехнйкалык, агромелйоратйвтж эдiстерiн кешендi iс шаралар деп санау керек, оларFа мунай-
мен ластанган топыра^тарды жырту, ^оп-сыту, минералды тыцаит^ыштар мен мелиоранттарды енпзу, сондай-а^ сиде-ралды да^ылдарды егу ^редк Агротехникалы^ iс шаралардыц бYкiл кешенi - топыра^ ^абаттарын ^опсыту, кeмiртегi мен азот арасында ^алыпты ара-^атынасты жасау, эктеу жэне ганыш-тау, ^ажетт макро жэне микроэлемент-тердi енгiзу - топыра^та ЖYрiп жат^ан табиги Yрдiстердiц белсендiлiгiн артты-руга, топыра^ биотасыныц тiршiлiк эре-кетiн оцтаиластыруга багытталган. Топы-ра^тын, микробиологиялы^ жэне фер-ментатйвтiк белсендШгше эсер ету агро-химиялы^ жэне агротехникалы^ эдiстердi, мысалы, ^опсыту мен тыцаи-т^ыштар енгiзудi бiр мезплде ^олданган кезде ^шеие тYседi. Мунаимен ластанган топыра^тарда рекультивация жумыста-рын ЖYргiзудiн тйiмдi жолдары ретiнде топыра^тардыц аэрациясын жа^сарту Yшiн бiрнеше дYркiн ^опсыту, органика-лы^ жэне минералды азотты-фосфорлы тыцаит^ыштар енгiзу, сидералдыщ да^ылдарды егу, ластанган жогаргы топы-ра^ ^абатын однарлы субстатпен алмас-тыру усынылады. Микробтар, соныц iшiнде кeмiрсутек тоты^тыргыш микроб-тардын жасу шаларынын дамуы мен eсуiнiн оцтаилы жагдаиын жасау ластан-ган телiмдерге азот пен фосфордыц кeзi болып табылатын калии немесе натрии селитрасы, нитроаммофоска, аммак суы жэне суперфосфат сия^ты минералды тыцаит^ыштарды ластану денгеИiнiн мелшерше баиланысты мелшерде, алаи-да бактерия жасушаларыныц eсуi Yшiн оцтаилы болып табылатын кeмiртегi, азот, фосфор элементтерi арасындагы бас-тап^ы ара ^атынас 100:10:1 болатындаи есеппен енгiзуге кeмектеседi [5,6]. Мiне, сeИтiп агротетехникалыщ эдктердщ ^ме-гiмен табиги микробиоценоздардыц ^ура-мына юрегтш кeмiрсутектердi тоты^ты-
ратын микроагзалардыц потенциалды^ катаболиздiк белсендiлiгiн арттыру Yшiн оцтаилы жагдаи жасау жолымен мунаи-мен ластанган топыра^тардыц eздiгiнен тазарту YPдiсiн жеделдетуге болады.
Далальщ-экспедицияльщ кезецде тэжiрибе алацдарында мунаимен ластан-ган топыра^тардыц су-физикалы^ ^аси-еттерi зерттелдi. 2012 жылы мунаи eнiмдерi тeгiлген жерде 5-шi ^азба-шуц^ыр ^азылып, кескiнi морфогенети-калы^ сипатталды жэне эр ^абат боиын-ша мунаимен ластанган топыра^тардыц физикалы^, физикалы^-химиялы^ ^аси-еттерiн аналитикалы^ зерттеулер Yшiн топыра^ Yлгiлерi алынды. 2012 жылы мунаи eнiмдерi тeгiлген жерде топыра^-шуц^ыры топыра^ ^абаттарына мунаи-дыц eту жылдамдыгын аи^ындау ма^са-тында ^азылды.
5-шi ^азба-шуц^ыр нeсер жацбырдан кеИiн 2012 жылы ^азылган 2-шi ^азба-шуц^ырдан 4 метр ^ашы^ты^та ^азыл-ды. Аума^тыц беткi жагы батыс^а ^араи аздап енкiштеп тепстелген, аздаган жер-лерiне тут^ыр, маилы мунаи тeгiлген жэне жу^а ^ум ^абаты тeгiлген, eсiмдiк KYИiп кеткен, ^цпрт-^оцыр саба^ ^ал-ды^тары ^алган, ластанбаган жерлерде сорац eсiмдiктерi eседi. 1-шi суретте тут^ыр су eтпейтiн маилы мунаи eнiмдерi тeгiлгендiктен жацбыр сулары терецге ^араи eте алмаи шалшы^^а аиналган, мунаи тeгiлген телiм кeрсетiлген.
0-3 см. Цара тYCтi мунаи ^ара маиы ^абаты, маилы тут^ыр ^оспа. Бул ^абат бiркелкi емес, ^абаты боиынша эр тYрлi, кеи жерлерi 2, 3 см, келеа цабатца eтуi аи^ын.
3-6 см. ^цНрт-сур ^кш^-^цыр тYCтi рецдi мунаи eнiмдерi сiнген, дым-^ыл, борпылдаe, ^урылымсыз, уса^ тамыр тYKшелерi eте кeп. Беткi ^абаты-нан бастап 50 см терецджке дешн кiндiк тамыр. Келесi ^абат^а eтуi тYсi мен ^уры-лымы боиынша аи^ын.
6-11 см. Mунай сщген ^н^рт-сур, дым;ыл, аздап тыFызданFан, ;умбал-шы;, тамыр тYKтерi кездеседi, жарылFан жерлерде ылFал бар, бос-кесектi, онша бiлiнбейтiн уса; ;уысты, ;урылымы бос, кесектi-прйзматектес. Келес ;абат;а eтуi ылFалдылыFы мен тYсi бойынша ай;ын.
11-30см. Сур-;уба, ылFалданFан, жещл, ;умбалшы;, бос-кесектi, уса; ;уыс-ты, карбонаттар бар, кескiн бойынша ^н,прт да;тар кездеседi (тамыр жолда-ры, жоFарFы ;абаттын топыра;тарына толы жануарлар казFан жолдары), ;абат бiртектi емес, тамыр тYKтерi бар.
30-50 см. Цуба тYCтi сур, ть^ыз, дым-;ыл, уса; ;уысты, жещл ;умбалшы; неме-се ;умда;, да;, унта;, сызат тYрiнде карбонаттар Ken, кей жерлерде тамыр ;ал-ды;тары, жу;а крйсталдар кездеседi, келеа ;абат;а eтуi карбонаттарынын тYсi жэне ;урылымы бойынша ай;ын.
50-80 см. Сур-;уба ;оныр;ай тYCтi, дым;ыл, кей жерлерi тыгыз, кей жерлерi аздап тыFыздалFан, ;умда; ;умбалшы;, унта;, конкрецйя тYрiндегi карбонатты;
1-сурет - Mунай eнiмдерi тeгiлген жер
Mунай жэне онын eндеу eнiмдерi топыра;;а тYсе отырып, топыра;тын фйзйкалы; сйпаттамасын елеулi тYPде eзгертедi. ЛастаFыштын су тепюштш
тYзiлiмдер, тамыр тYKшелерi сйректеу, шiрiген тамыр калдыктары кeп, уса; мал-та тастар кездеседi.
Сйпаттамадан ^ршш турFандай мунай eнiмдерiмен ластанFан кезде топы-ра; тYсi eзгередi. ЛастанбаFан топыра;-тын беткi ;абатынын тYсi сур-;уба, ашы;-сур, ашык-Kоныр болса, мунаймен ластан-Fан кезде ;ара, KYHгiрт-сур, немесе KYHгiрт-коныр тYCтi болады. ЛастанFан топыра; ;урылымсыз, ластанFан бетю ;абаты жабыс;а;, тут;ыр, майлы, топы-ра; ;уыстары жо;, себебi олар мунай eнiмдерiне толFан. Kескiн бойынша мунай eнiмдерiнiн eткiр йiсi бай;алады. 2012 жылы тeгiлген мунай топыра; кескiнi бойынша 11 см теренд^ке дейiн eткен. 2-шi ;азба шун;ырмен салыстыр-Fанда 5-шi ;азба шун;ыр казылFан телiмде мунай жабыс;а; жэне ауыр екенiн атап eту керек, себебi топыра;тын аз ;абатына Fана eткен (2, 3-сурет). Топы-ра; кескiнi бойынша мунаймен ластану жаFдайында ылFалдылык пен кeлемдiк массаны аны;тау Yшiн топыра; Yлгiлерi алынды (4-сурет).
2-сурет -5^i ;азба шун;ыр. Mунайдын топыра;;а eтуi
касйетi топыра; бeлшектерiне берiледi. Mунаймен ластанFан топыра;тын жоFар-Fы ;абатынын су тепкiштiгiнiн артуы тeменгi ;абаттарынын ылFалдылыFы-
3-сурет - Мунаи сiнген топыра^ ^абаты
ныц артуына экеледi. Бул су жэне ауа режимшщ бузылуына, анаэробтыщ Yрдiстердiн дамуына экеледi. Топыра^-тыц тыгыздыгы жэне кеуектiлiгi жэне оныц химиялыщ ^асиеттерi eзгередi [7].
Мунаи eнiмдерiне ^аны^ан топы-ра^тар ылгалды сiнiру жэне устап ^алу цабыетш жогалтады, олар Yшiн ластанба-ган топыра^тармен салыстырганда гиг-роскопиялыц ылгалдылыцтыц, су eткiзгiштiктiн жэне су сыиымдылыгы-ныц тeмен болуы тэн. Мунаимен ластан-ган кезде топыра^тыц дисперстiгi арта-ды жэне ^урылымдыгы мен агрегатты^ дэрежесi азаяды. Су CYзiлу коэффициентi елеулi мeлшерде тeмендеИдi. Мунаи жабыс^а^ бола отырып топыра^ бeлше-ктерiн орап алады. Бул способствует созданию зон анаэробиозис аимагын муруга жагдаи жасаиды жэне ^оректж эле-менттердiн миграциясына жэне ылгал-дыц ^алыпты тарауына кедерп келтiредi [8].
5-шi ^азба шуц^ырдан аны^талган далалыц ылгалдылы^ нэтижелерi боиынша топыра^тыц жогаргы ^абатын-да ылгалдылы^ мeлшерi жогары. Цатты нeсер жацбыр жауды, топыра^тыц женiл грануломериялы^ ^урамына ^арамастан жогаргы ^абаттыц жабыс^а^, маилы мунаи eнiмдерiмен ластануы салдарынан ылгал топыра^а сiнбедi. Кескiн боиынша ылгалдылыщтыц ец кeп мeлшерi
4-сурет - Ылгалдылы^ пен кeлемдiк мас-саны аныщтауга топыра^ Yлгiсiн алу
мунаимен ластанган (0-3; 3-6; 6-11 см) цабаттарда баи^алады. Jong Е. (1983) пiкiрi боиынша шикi мунаимен ластанган телiмдерде топыра^ капиллярлары боиынша ылгалдыц сiнiрiлуi жэне жыл-жуы азаяды. Кескiннiн мeменгi ^абатта-рында топыра^ ылгалдылыгы бiркелкi таралган 6 % шеНнде. 5-шi ^ а з б а -шуц^ырдыц кескiнi боиынша кeлемдiк массаныц ец Yлкен шамасы 6-11 см ^абат-та. Мунаи eнiмдерiнiн ауыр фракциялары барьер тYзе отырып, осы ^абат^а жина^-талган, себебi топыра^тыц тeменгi ^абат-тарында кeлемдiк масса тeмен жэне аима^ты^ топыра^тардыц кeлемдiк мас-сасына сэикес келедi. Осы топыра^тар-дыц кeлемдiк массасыныц жогары болуы гранулометриялы^ ^урамыныц женiлдiгiмен (^умаитты, жецы ^умбал-шы^ты) тYсiндiрiледi.
Топыра^ ^азба шуц^ырларыныц кескiндерiн салыстыра отырып, сипаттау мунаи eнiмдерi топыра^ ^абаттарына эр тYрлi терендiкке жэне эр тYрлi жылдам-дыщпен тYсетiнiн кeрсеттi (5-сурет). 2012 жылы ^азылган 2-шi ^азба шуц^ырдыц кескiнi боиынша мунаи eнiмдерi 8 см тер-ендiкке eткен. 2-шi eазба шуц^ырдан 4 м ^ашы^ты^та ^азылган 5-шi ^азба шуц^ырдыц кескiнi боиынша мунаи eнiмдерi 11 см терецдшке eткен, ягни мунаи eнiмдерi топыра^а тeгiлгеннен кеИiн бiр жылдан соц онша терец емес
кабатка eткен. Мунайдын женiл, орташа да мунай eнiмдерiмен ластанFан топы-ауыр фракцйялары бар. 5-шi казба рактарда рекультйвацйя жумыстарын шункырдын беткi кабатында мунай ЖYргiзген кезде 2-3 жыл iшiнде топырак-eнiмдерiнiн KYштi rnri бар кою, майлы мас- ка мунайдын сiну терендiгi 15 см курады. са болды. СолтYCтiк Цазакстан жаFдайын-
2012 жыл 2013 жыл 2012 жыл
5-сурет - мунай eнiмдерi тeгiлген жерлерде казылFан казба шункырлар
Л.А. Игнатьевтын зерттеулерiмен [9] апатты жаFдайларда топырак бетiне коп мeлшерде тeгiлгенде немесе шлам амбар-ларынын су бетiне ауыр мунай жйнактал-Fанда табйFй жаFдайда узак уакыт бойы-н а о н ы н м й н е р а л й з а ц й я л а н у ы ЖYрмейтiнi аныкталды. Зерттеу телiмде-рiнде мунай eнiмдерi эр тYрлi фракцйя-дан туруы мYмкiн, оны 2, 3, 5-шi казба шункырлардын кескiндерiнен кeруге болады. 3^i казба шункыр тэжiрйбе
телiмдерiнiн касында мунай eнiмдерiн тасымалдаFан кезде топыракка тeгiлген телiмде казылды. Тэжiрйбе телiмдерiнде сырттай eзгерiс Yрдiстерi ЖYрген. Шдам сактаFыштардаFы жасанды тYPде мунай-мен ластандырылFан лесс тэрiздi кумбал-шыктардын тYсi 2012 жылы KYHгiрт тYCтi болатын, б i р жыл откен сон бул телiмдердiн беткi кабаты ашык тYCтi болды (6-сурет).
2012 жыл 2013 жыл
6-сурет - Мунай eнiмдерiмен жасанды тYPде ластандырылFан 1-шi тэжiрйбе телiмi
(кумбалшыкты жыныс)
Mунайды тасымалдаFан кезде мунай eнiмдерi тeгiлген тэжiрйбе телiмдерiнде (7-сурет) де осындай eзгерiстердi бай;ау-Fа болады. Агромелйоратйвтж iс шара-лардан кейiн бiр жыл eткен сон тэжiрйбе аландарынын беткi ;абаттарынын тYсi бойынша мунай eнiмдерiнiн ;урамы дег-радацйялы; YPДiстерге ушырады. Mунай-мен ластанFан топырактарFа жэне кумбалшыкты жыныстарды eндеуде агро-технйкалы; эдiстердi колданFан кезде жэне тынайт;ыштар мен мелйоранттар-
ды енпзген кезде топыра;тын аэрацйясы мен су касиеттерi жа;сарады. Keмiрс-утектi заттар ыдырау YPДiстерiне ушы-райды, кeмiрсутектердiн женiл бeлiктерi ушып кетедi, сонын салдарынан тэжiрйбе телiмдерiнiн беткi ;абаттарынын тYсiнiн eзгеруi эбден мYмкiн. Mунаймен ластан-Fан топыра;та жэне субстратта а;парат-ты; функцйялар ;алпына келед^ яFHй мунаймен ластанFан топыра; пен суб-страттын фйзйкалы; касйеттерiнiн жа;-сарFаны туралы айтуFа болады.
2012 жыл 2013 жыл
7-сурет -2-тэжiрибе аланы, мунай eнiмдерi тeгiлiп, ластаотан
Mунаймен ластану ;урамынын eзг-еру дйнамйкасынын сйпаты KYPделi. Бiр жаFынан табйFй жаFдайларда мунаймен ластану ;урамы кeмiрсутектердiн женiл фракцйяларынын жоFалуы есебшен дег-радацйЯFа ушырауы жэне табдай фактор-лардын эсерiнен мунайдын калFан бeлiктерiнiн деструкцйЯFа ушырауы баFытында, сондай-а; мунай деструктор-ларын ;олдана отырып, технйкалы; жэне бйологйялы; рекул ьтйвацйя ЖYргiзу YPДiсiнде eзгерiстерге ушырайды [10].
Mунай жердiн беткi ;абатына тYсе отырып, геохймйялы; YPДiстердiн eте баяу ^р^ндарынан анаэробты; жаF-дайдан оттектi ортаFа eтедi, онда абйотй-калы; факторлардан бас;а бйохймйялы; факторлар Yлкен рeл ат;арады. Кура-мында 50 %^а жуы; eте уытты женiл
фракцйялар (;айнау температурасы 250 градус;а дешн) бар шйкi мунай фйзйка-лыщ-хймйялы; эрекетке: буланнFа, шайы-луFа, ультра^лпн сэулеленуге жэне т.б. ушырайды да, сонын салдарынан жещл жэне суFа ерiгiш кeмiрсутектер ыдырай отырып тeгiлген жерлерден мйграцйяла-нады [11].
Mунай тeгiлiп ластанFан тэжiрйбе аландарындаFы ылFал мeлшерiн жасан-ды ластандырылFан кумбалшыкты жыныстардаFы ылFал ;урамымен салыс-тыру 0-10 см ;абатта ылFал мeлшерi тeмендiгiмен сйпатталатынын кeрсеттi. 2-шi тэжiрибе телiмiнде бастап;ы ластан-Fан топыра;тарда 2012 жылы далалы; ылFал 0,9-дан 3,7 % дейiнгi мeлшердi ;ура-ды. Ь^ал мунаймен ластанFан топыра;-тардын нашар су-фйзйкалы; касйеттерi есебшен усталып ;алды. 2013 жылы
жогаргы ^абаттарымен салыстырганда тeменгi ^абаттарында (10-20 см) дала-лы^ ылгалдылыщтын мeлшерi 2-3 есе жогары болганын атап ету керек.
Тeменгi ^абаттарда далальщ ылгал-дын болуын жогарыда айтып кеткендей ластаушынын су тепкiштiк цасиетшщ эсерiнен деп тYсiндiруге болады. Бiздiн зерттеулерiмiз мелиоранттарды ^олдана отырып, агротехникалы^ iс шараларды ЖYргiзген кезде топра^тын жэне суб-страттын сiнiру жэне миграциялыщ функ-циялары жумыс ^тейтшш кeрсеттi. Ылгалды устап ^алуда биокeмiр ерекше eзгешеленедi, бйокeмiр енгiзiлген нус^а-ларда бйокeмiр ылгалды жогаргы жэне тeменгi ^абаттарында устап ^алады.
Мунаимен ластанган топыра^тарда нус^алар боиынша ^лемдш массаны аны^тауда рекультивациянын агротех-никалы^ жэне агромел йоратйвтiк эдiстерi кeмiрсутектердiн тотыгуына эсер ететiнiн кeрсеттi. Сондыщтан, рекультивация жумыстарын ЖYргiзу эдiстерi мунаймен ластанган топыра^-тардын eздiгiнен тазаруына жэне онын тыгыздыгынын eзгеруiне ы^пал ететш ^уатты реттеушi фактор болып табыла-ды. Ол туралы мунаймен ластанган тэжiрйбе телiмiнде (бастап^ы 2012 жыл) жэне ба^ылау нус^асында рекультивация ЖYргiзiлетiн телiмдермен салыстырганда кeлемдiк массанын жогарылыгы куэлан-дырады. Рекультивациялы^ iс шараларды ^олданган кезде мунаймен ластанган топыра^тардын кeлемдiк массасы жа^сы жа^а ^арай eзгергенiн атап айтуга бола-ды.
Антропогендж ЖYKтемелерге ушыра-маган сур-^уба топыра^тарда гумустын мeлшерi 0,6-0,8 % цурайды [12]. Топырац грунттары (^умбалшы^ты жыныс) органик а л ы ^ заттардын мeлшерiнiн тeмендiгiмен сипатталады. Бастап^ы жаг-дайда шлам са^тагыштагы лесс тэрiздi ^умбалшы^тардагы гумустын мeлшерi
0.1-дан 0,3 %-га дейiн, гумустын осындай мeлшерi топыра^узуш! ^умбалшы^ты жыныстарга тэн. Цумбалшы^ты жыныс-тарды мунай eнiмдерiмен жасанды тYPде ластандыруда органикалы^ заттардын мeлшерi артты. 2013 жылы тэжiрйбе нус^алары бойынша гумустын мeлшерi 1,35-2,48 %-ды ^урайды. Цум^л кен орны-нын аумагы антропогендiк ЖYKтемеге ушыраган. Барлы^ жерлерде топыра^ жамылгысынын беткi ^абаты ^лжтщ кeп ЖYPуiнен, малдын шамадан тыс ^п жайылуынан бYлiнген. Мунай eнiмдерi тeгiлген тэжiрйбе телiмiнде органикалыщ заттардын мeлшерi 5,53-тен 7 %-га дешн ауыт^иды. Мунай eнiмдерi тeгiлген кезде топыра^та гумустын мeлшерi артады, б!ра^ бул топыра^ органикасы емес, мунай eнiмдерiнiн органикалы^ ^осы-лыстары болып табылады.
Агромелйоратйвтiк шараларды ЖYргiзгеннен кешн бiр жылдан сон орга-никаыл^ заттардын аздап тeмендеуi бай-^алады. Топыра^тагы кeмiртегiнiн тeме-ндеуi ^опсыту мен тырмалау Yрдiстерiнiн эрекетiнен мунай eнiмдерiнiн кейбiр женiл фракцияларынын ушып кетуiмен тYсiндiрiледi.
Мунай eнiмдерiмен жасанды тYPде ластандырылган ^умбалшы^ты жыныс карбонаттылыгымен, жалпы азоттын мeлшерiнiн тeмендiгiмен сипатталады, карбамид пен суперфосфат енпзыген нус^а азотпен орташа ^амтамасыз етыг-ендшмен, eзгешеленедi, жалпы калййдiн мeлшерi жеткшжть
Мунай eнiмдерi тeгiлген тэжiрйбе телiмiнiн сур-^уба топыра^тары карбо-натты емес, азот жэне фосфор тынай-т^ыштары енгiзiлген нус^алар азотпен, жалпы калиймен ^амтамасыз етiлген, шлам ^алды^тары полигонындагы тэжiрйбе телiмiнiн ^умбалшы^ты жыныстарынан ганыш мeлшерiнiн азды-гымен eзгешеленедi (1-кесте).
Yлгiнi алган жер Теренд^, Гумус, СО2, Азот Калии рн рн Гипс,
см. % % Жалпы, % Гидр. азот, мг/кг Жалпы, % су CYзбесi %
5-;азба шун;ыр 0-3 7,75 жо; 0,056 11,2 0,27 8,55 9,16 0,53
3-6 7,27 жо; 0,042 8,4 0,35 8,11 9,56 0,32
6-11 3,93 жо; 0,028 8,4 0,32 8,05 9,45 0,38
11-30 2,07 жо; 0,028 8,4 0,13 8,1 9,15 0,35
30-50 0,82 3,11 0,014 14 0,03 8,08 8,68 0,35
50 80 0,41 3,14 0,014 22,4 0,04 8,07 8,63 0,4
1-тэжiрибе телiмi, мунаи eнiмдерiмен жасанды тYPде ластанды зылган
Ба;ылау 0-20 2,48 1,93 0,014 11,2 0,17 7,61 8,34 1,15
Карбамид + 0-20 1,66 2,25 0,042 50,4 0,12 7,68 8,3 1,72
Суперфосфат
Бентонит балшыгы 0-20 1,45 2,02 0,042 16,8 0,13 7,59 8,24 3,35
КYрiш Yлпегi 0-20 1,75 2,06 0,028 16,8 0,17 7,67 8,25 1,44
Карбамид + 0-20 1,96 1,73 0,056 16,8 0,28 7,56 8,06 1,01
Суперфосфат + Бентонит
балшыгы +
КYрiш Yлпегi
6-нус;а- 0-20 1,35 1,93 0,028 11,2 0,12 7,75 8,36 0,77
Биокeмiр
2-тэжiрибе телiмi, теплген мунаи eнiмдерiмен ластанган
Ба;ылау 0-20 7,09 1.52 0,053 11.2 0,173 8,23 9,19 0,295
Карбамид + 0-20 6,13 жо; 0,112 57,4 0,223 7,51 8,26 0,173
Суперфосфат
Бентонит балшыгы 0-20 5,528 жо; 0,455 15,88 0,18 7,82 8,90 0,188
КYрiш Yлпегi 0-20 6,02 жо; 0,049 13,3 0,243 7,62 8,81 0,19
Карбамид + 0-20 5,66 жо; 0,105 58,8 0,222 7,96 8,86 0,173
Суперфосфат + Бентонит
балшыгы +
^рш Yлпегi
6-нус;а-Биокeмiр 0-20 5,87 жо; 0,109 9,8 0,44 8,16 9,01 0,18
Су CYЗШдiriшн, аналитикалы; нэти-желерi шлам полигонынын ;умбалшы;-ты жыныстарынын тузданбаганын керсета. Жасанды жолмен мунаи eшмде-рiмен ластандырылган тэжiрибе телiмiнде агротехникалы; жэне топы-ра;-мелиоративт^ iс шараларды ЖYргiзгенге дейiн ;умбалшы;ты жыныс-тар тузданган, суга еритiн туздардын сомасы 0,5-дан 1,02 %-ды ;ураиды. Осын-даи туздану топыра;тын беткi ;абаты-нан 100-130 см терендште баи;алады.
Осы терендште шлам ;алды;тарынын полигоны орналас;ан. Мунаи eнiмдерi тeгiлген тэжiрибе телiмдерiнiн топыра;-тары бастап;ы кезенде де, агромелиора-тивтiк шараларды ЖYргiзгеннен кешн бiр жылдан сон да тузданбаган. Мунаи eнiмдерiмен ластанган топыра;тарды рекультивациялау боиынша iс шаралар ЖYргiзгеннен кешн тузсыздандыру YPДiсi ЖYPуi ерекше назар аудартады. Туздар жинагы боиынша деректер бастап;ы нэтижелермен салыстырганда тэжiрибе
нускалары бойынша тез epHTÏH туздардын азаюын кeрсетедi. Осындай жагдай мунай eнiмдерi тeгiлген ластанган топы-рактарда да байкалады. Агротехникалык жэне топырак-мелиоративтш эдiстер тузсыздандырудын топыра^ш^к Yрдiстерiне ыкпал етедi. Туздардын сан-дык жэне сапалык курамы анйондар мен катйондардан турады. Мунай eнiмде-рiмен жасанды тYPде ластандырылган телiмде сульфат жэне хлор анйондары, кальцйй жэне натрйй катйондары басым болып келедi (2012 жыл). Екiншi жылы (2013 жыл) туздардын сапалык курамы-нын азаюы байкалады. Мунай eнiмдерi тeгiлген тэжiрибе телiмдерiнде сульфат жэне бйкарбонат анйондары, катйондардан кальцйй мен магнйй басым, бакылау нускасында 2012 жылгы бастапкы дерек-термен салыстырганда натрйй баска каи-ондардан 4 есе асып кеттi (2013 жыл). Бул эрi карай зерттеудi кажет етедь Мунаймен ластанган топырактар мен грунттар-дын топырак-экологиялык функцияла-рын калпына келтiру бойынша агромели-оративтж iс шараларды колданганда бiр жыл шшде женiл ерйтiн туздардын мeлш-ерiнде де аздаган eзгерiстер байкалады.
Мунаймен ластанган топыракгрунт-тарында (лесс тэрiздi кумбалшык) жэне сур-куба топырактарда олардын топырак-экологиялык функцйяларын калпы-на келтiру максатында агротехникалык, агрохймйялы^жэне топыра^-мелйоратйвтiк iс-шараларды пайдалану нэтижесшде топырактар мен топырак-грунттарынын касиеттершщ жаксарга-нын кeрсеттi. Сур-куба топырактар мен мунаймен ластанган топыракгрунттары-нын ылгалдылыгы мен кeлемдiк масса-сын зерттеу нэтижелерi бойынша ылгал устауда, кeлемдiк массада, гумустын мeлшерiнде жэне коректш элемент-тердiн мeлшерiнде бастапкы eзгерiске ушырау YPДiстерi аныкталды. Ерiгiш
туздардын мeлшерiнде де eзгерiстер бол-ды. Зерттеудiн екiншi жылы су CYзiндiсiнiн талдаулары мунай eнiмде-рiмен жасанды жолмен ластандырылган тэжiрибе телiмiнiн кумбалшыкты жыныстарындагы туздар жинагынын азайганын кeрсеттi, сондай-ак мунай тeгiлген сур-куба топырактарда да туздар мeлшерiнiн аздап тeмендегенi байкала-ды. Туздардын сапалык курамында да анйондар мен катйондардын бiраз eзгерiске ушыраганы байкалады.
КОРЫТЫНДЫ
• Топырак казба шункырларынын кескiндерiн салыстырып сйпаттау мунай eнiмдерi олардын курамына байланысты топырак кабаттарынщ эр тYрлi тер-енд^ше жэне эр тYрлi жылдамдыкпен eтетiнiн кeрсеттi.
• Агромелйоратйвтiк iс шаралардан кейiн бiр жылдан сон тэжiрибе телiмдерiнiн беткi кабатынын ашык; тYCтi болуы бойынша мунай eнiмдерiнiн кура-мынын деградацияга ушырау YPДiстерi ЖYPДi.
• Мунаймен ластанган сур-куба топы-ра;тар жэне кумбалшыкты жыныстарды eндеудiн агротехникалык, агрохимиялы; жэне топырак-мелйоратйвтiк эдктер^ олардын аэрациясын жэне су касиеттерш жа;сартады.
• Рекультивация жагдайында мунаймен ластанган сур-куба топырактар мен кумбалшыкты жыныстардын су-физикалык, химиялык жэне агрохимия-лык касйеттерiнiн eзгерiске ушырау Yрдiстерi аныкталды.
• Мунаймен ластанган сур-куба топырактар жэне кумбалшыкты жыныстарга а г р о т е хн й к а л ы к жэ н е т о п ы р а к -мелйоратйвтiк iс шараларды колдану жаг-дайында топырак-экологйялык, акпарат-тык, ауа, ащру, жинактау жэне миграция-лау функцияларынын пайда болуы байка-лады.
ЭДЕБИЕТТЕР
1 Шилова И.И. Биологическая рекультивация нефтезагрязненных земель в условиях таежной зоны // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. -М.: Наука, 1988. - С. 166-168.
2 Ларионова Н.Л. Устойчивость растений к загрязнению почвы углеводородами и эффект фиторемидации: дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16. -Казань, 2005. - 153 с.
3 Промышленная экология. - М., 2009. - 325 с.
4 Нефтезагрязненных земель лесостепной зоны Татарии // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем: сб. научн. трудов. - М.: Наука, 1988. - С.177-196.
5 Хазиев Ф.Х., Фатхиев Ф.Ф. Изменение биохимических процессов в почвах при нефтяном загрязнении и активации разложения нефти // Агрохимия. - 1981. - №10. -С. 102-111.
6 Почвы Казахской ССР. Выпуск 14. Почвы Кызылординской области. - Алма-Ата: Наука, 1983. - 304 с.
7 Рогозина Е.А., Шиманский В.К. Некоторые теоретические аспекты восстановления нефтезагрязненных почвенных экосистем // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2007 (2). - С. 11-19. Режим доступа к журн.: www.ngtp.ru
8 Коновалова Е.В. Влияние цеолитов и фитомелиоранта на агроэкологические показатели нефтезагрязненных почв в криоаридных условиях Забайкалья: автореф.: ... канд. с.-х. наук: 06.01.03. - Улан-Удэ, 2009. - 20 с.
9 Игнатьев Л.А. Эффект воздействия «тяжелой» нефти на почву и состояние растений // Природно-техногенные комплексы: рекультивация и устойчивое функционирование: матер. междунар. научн. конф. - Новосибирск-Новокузнецк, 2013. -С. 288291.
10 Глязнецова Ю.С., Зуева И.Н., Чалая О.Н., Лифинц С.Х. Оценка качества рекультивации нефтезагрязненных земель // Природно-техногенные комплексы: рекультивация и устойчивое функционирование: матер. междунар. научн. конф. - Новосибирск-Новокузнецк, 2013. -С. 292-295.
11 Андерсон Р.К. Биотехнические методы ликвидации загрязненных почв нефтью и нефтепродуктами. ВНИИОЭНТ, 1993. - 235 с.
12 Почвы Казахской ССР. Вып.8. Почвы Карагандинской области. 1967. - 320 с.
РЕЗЮМЕ
Ф.Е.Козыбаева, Г.Б. Бейсеева, К.А. Даутбаева, Н.Ж. Ажикина
РОЛЬ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ В ВОССТАНОВЛЕНИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ
ПОЧВ кызылординскоИ области
Казахский научно-исследовательский институт почвоведении и агрохимии им. У.У.
Успанова, 050060, Казахстан, Алматы, пр. аль-Фараби 75 В,/аШа [email protected]
На выбранных ключевых точках были заложены почвенные разрезы с описанием морфогенетических свойств почвы нефтезагрязненных и почв незагрязненных естественных ландшафтов. На территории полигона нефтешламов на суглинистои породе с искусственным загрязнением нефтью и почвах естественных ландшафтов загрязненных нефтепродуктами вследствие разливов были заложены полевые опыты на предмет деструкции нефтепродуктов в природных условиях под влиянием мелиорантов. Опыты включали агротехнические приемы обработки почвогрунта (суглинистая порода) и почву, внесение минеральных удобрении (М Р), использование мелиорантов - рисовую шелуху и бентонитовую глину. Были определены полевая влажность и объемная масса почвогрунтов и почв, содержание гумуса, питательных элементов, водная вытяжка на предмет засоления. Почвы характеризуются низким содержанием влаги, повышеннои плотностью. Высокое содержание гумуса в
нефтезагрязненных почвах объясняется органическим составом нефти. Зональные почвы, подвергнуты процессам деградации, характеризуются низким содержанием гумуса, элементов питания, засолены, сумма солеи составляет >1. Тип засоления сульфатный, хлоридно-сульфатныи по анионному составу, по катионному составу кальциевьш и натриево-кальциевыи.
SUMMARY
F.E. Kozybaeva, G.B. Beiseyeva, K.A. Dautbaeva, N.J. Azhikina
THE ROLE OF AGRICULTURAL METHODS IN RESTORING OIL CONTAMINATED SOILS
KYZYLORDA REGION
Kazakh Research Institute of Soil Science and Agrochemistry named after U.U. Uspanov, Al Faraby Ave., 75B, 050060, Almaty, Kazakhstan, farida [email protected]
The selected key points were laid soil sections with a description of the morphogenetic properties of soil oil-polluted soil and unspoiled natural landscapes. On the site oil-slime on loamy breed with artificial oil pollution and soils, natural landscapes of the oil-contaminated due to spills were laid field experiments on the subject of the destruction of oil products in natural conditions under the influence of ameliorants. The experiments included agronomic techniques of the processing of ground (loamy breed) and the soil, application of mineral fertilizers (N, P), the use of ameliorants - rice husks and bentonite clay. Were defined the field of humidity and the volumetric mass of soil and soil, humus content, nutrients, water extractor hood on the subject of salinization. The soils are characterized by low moisture content, high density. High humus content in oil-contaminated soils is explained by the organic composition of the oil. Zonal soils, subjected to degradation processes, characterized by a low content of humus, elements of power, saline, sum of salts is >1. Type of salinity sulphate, chloride-sulphate on anionic composition, on the cationic composition of calcium and sodium-calcium.
