Научная статья на тему 'Методические аспекты восстановления антропогенно трансформированных ландшафтов полуострова Ямал'

Методические аспекты восстановления антропогенно трансформированных ландшафтов полуострова Ямал Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
250
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕХНОЛОГИИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ / УСЛОВИЯ КРАЙНЕГО СЕВЕРА / ЗАЛУЖЕНИЕ / БИОМАТ / ПРОЕКТИВНОЕ ПОКРЫТИЕ / ИТОГОВАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА / КАЧЕСТВО ВОССТАНОВЛЕНИЯ / REVEGETATION TECHNOLOGY / THE FAR NORTH CONDITIONS / GRASSING / BIOMAT / FOLIAGE COVER / DEFINITIVE INTEGRATED ESTIMATE / QUALITY OF RESTORATION

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Пыстина Н.Б., Баранов А.В., Ильякова Е.Е., Унанян К.Л.

Возобновление нарушенного дернового покрова в условиях Крайнего Севера до первоначального состояния естественным путем происходит в течение длительного периода времени более 10-15 лет. Сократить этот срок до 2-3 лет можно путем применения агротехнических приемов и новейших достижений биотехнологии. С целью выбора оптимальных для условий п-ова Ямал решений по восстановлению почвенно-растительного покрова была проведена серия лабораторных и полевых исследований. Был осуществлен подбор наиболее эффективных биодобавок и стимуляторов роста, а также проведены испытания полностью разлагаемого покрытия для рекультивации почвенно-растительного слоя «БиоСТЭК». В ходе детального мониторинга состояния растительности на рекультивированных участках был выполнен расчет интегральной оценки восстановления почвенно-растительного покрова и сформулировано заключение о степени успешности примененных технологий рекультивации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Пыстина Н.Б., Баранов А.В., Ильякова Е.Е., Унанян К.Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Methodical dimension in restoring man-transformed landscapes of the Yamal Peninsular

In conditions of the Far North natural revegetation of a disturbed turfing up to the initial state lasts quite long, namely during 10-15 years. Agrotechnical measures and state-of-art biotechnologies can shorten this period down to 2-3 years. In order to choose optimal grassing solutions for Yamal a series of laboratory and field tests was carried out. The most efficient biological additives and stimulators of growth were selected, and the BioSTEK degradable covering for restoration of top soil was tested. In course of the detailed monitoring of vegetation at the recultivated land sites an integral estimate of top soil restoration was calculated. On these grounds conclusions about the successfulness of revegetation technology application were made.

Текст научной работы на тему «Методические аспекты восстановления антропогенно трансформированных ландшафтов полуострова Ямал»

Ключевые слова:

технологии

рекультивации,

условия Крайнего

Севера,

залужение,

биомат,

проективное

покрытие,

итоговая

интегральная

оценка,

качество

восстановления.

УДК 631.618:502.5

Методические аспекты восстановления антропогенно трансформированных ландшафтов полуострова Ямал

Н.Б. Пыстина1, А.В. Баранов1*, Е.Е. Ильякова1, К.Л. Унанян1

1 ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Российская Федерация, 142717, Московская обл., Ленинский р-н, с.п. Развилковское, пос. Развилка, Проектируемый пр-д № 5537, вл. 15, стр. 1 * E-mail: A_Baranov@vniigaz.gazprom.ru

Тезисы. Возобновление нарушенного дернового покрова в условиях Крайнего Севера до первоначального состояния естественным путем происходит в течение длительного периода времени -более 10-15 лет. Сократить этот срок до 2-3 лет можно путем применения агротехнических приемов и новейших достижений биотехнологии. С целью выбора оптимальных для условий п-ова Ямал решений по восстановлению почвенно-растительного покрова была проведена серия лабораторных и полевых исследований. Был осуществлен подбор наиболее эффективных биодобавок и стимуляторов роста, а также проведены испытания полностью разлагаемого покрытия для рекультивации почвенно-растительного слоя «БиоСТЭК». В ходе детального мониторинга состояния растительности на рекультивированных участках был выполнен расчет интегральной оценки восстановления почвенно-растительного покрова и сформулировано заключение о степени успешности примененных технологий рекультивации.

В условиях Ямала целостность ландшафтов обеспечивается несущей способностью мерзлых грунтов. Грунты в талом состоянии в зависимости от литологии выдерживают нагрузки от 2 до 15 кг/см2, что на один-два порядка ниже существующих антропогенных нагрузок, имеющих место при обустройстве месторождений углеводородов.

Для оценки современного состояния почвенно-растительного покрова и существующей экологической ситуации на территории Бованенковской группы месторождений был проведен комплекс работ по наземному исследованию нарушенных участков земель, включающий: ландшафтную характеристику территории, оценку экологического состояния растительного покрова, экологического состояния почвенного покрова, степени загрязнения земель [1, 2]. Для каждого ключевого участка была дана характеристика исходного природно-территориального комплекса: рельеф, почвы и растительность, тип местности. Оценка состояния нарушенных и загрязненных участков была проведена по следующим параметрам: тип нарушения; формы механических нарушений; степень разрушения исходных природно-территориальных комплексов; загрязнение земель (толщина и консистенция углеводородов или других загрязнителей, площадь загрязнения); захламленность участка (наличие отходов строительства, производства и потребления); степень развития и тенденции процессов трансформации; степень проявления опасных экзогенных процессов. Анализ нарушений, выявленных в ходе проведения экспедиционных исследований в 20092016 гг., показал, что 90 % из них - результат механических нагрузок на ландшафты.

В результате проведенных исследований было установлено, что возобновление нарушенного дернового покрова до первоначального состояния естественным путем происходит в течение более чем 10-15 лет. Сократить этот срок до 2-3 лет можно путем посева многолетних трав с применением агротехнических приемов и новейших достижений биотехнологии. Искусственное залужение нарушенных территорий позволяет сформировать адекватную органоминеральную среду для развития биоценоза, максимально приближенного по своему составу к исходному природно-территориальному комплексу каждого из участков. Наиболее перспективными для рассматриваемой территории являются технологии, основанные на посеве травосмесей с внесением научно обоснованных доз минеральных удобрений, применении стимуляторов роста и корне-

образования растений различного происхождения: гуминовых веществ, биопрепаратов, фито-гормонов и т.д. [3, 4].

С целью выбора оптимальных для условий п-ова Ямал решений по восстановлению почвенно-растительного покрова была проведена серия лабораторных и полевых исследований. При этом основными задачами являлись подбор наиболее эффективных биодобавок и стимуляторов роста и испытания полностью разлагаемого биомата на льняной основе.

Анализ результатов лабораторных испытаний биодобавок и стимуляторов роста позволил сделать ряд предварительных выводов:

• наиболее высокие результаты показали биопрепараты на основе бактерий Pseudomonas putida, а также ауксина, ксантана и гумата натрия;

• для ускорения роста и развития растений целесообразно применять раствор ауксина для предпосевного замачивания семян;

• применение гуминовых препаратов наиболее эффективно при поливе почвы после высева травосмесей;

• нанесение водного раствора ксантана на поверхность песчаного грунта повышает его эрозионную устойчивость и в то же время интенсифицирует рост и развитие растений;

• использование при залужении биопрепарата на основе бактерий Pseudomonas putida значительно стимулирует развитие растений, способствует образованию мощной корневой системы, повышающей эрозионную устойчивость песчаной почвы.

Также в лабораторных условиях проводились испытания образцов биоматов, представляющих полностью биоразлагающую-ся основу, состоящую из слоев геотекстиля, между которыми присутствует восстановительная смесь. Основное назначение биоматов - закрепление грунта на наклонных поверхностях и откосах при рекультивации. При этом восстановительная смесь для рекультивации должна подбираться с учетом грунтовых, гидрологических и природно-климатических условий территории применения биомата. В качестве объекта испытаний как наиболее перспективного для использования в условиях Крайнего Севера было выбрано покрытие для рекультивации почвенно-растительного слоя «БиоСТЭК» (ТУ 8397-019-89632342-2013) на основе льняных волокон, разработанное ЗАО «Газпром СтройТЭК Салават». Данное

покрытие способно полностью разлагаться в течение одного-двух вегетационных периодов. Комплекс исследований по оценке эффективности применения покрытия «БиоСТЭК» для защиты грунтовых поверхностей и рекультивации почвенно-растительного слоя на п-ове Ямал предусматривал применение 11 вариантов состава покрытия «БиоСТЭК» с вшитыми семенами травосмеси «Специальная» (мятлик луговой, кострец безостый, овсяница луговая, овсяница красная, тимофеевка луговая). Данная травосмесь была выбрана по результатам лабораторных и полевых исследований на п-ове Ямал, проведенных ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в 2010-2011 гг. Кроме того, было рассмотрено несколько видов удобрений и добавок, оказывающих влияние на рост растений.

Анализ результатов лабораторных испытаний показал, что внесение удобрений и биодобавок в покрытие положительно влияет на рост растений, при этом наибольшее воздействие оказывает комплексное минеральное удобрение. Для образцов с этим удобрением характерны наибольшие величины высоты ростков.

В целом покрытие для рекультивации почвенно-растительного слоя «БиоСТЭК» показало положительные результаты в смоделированном микроклимате, близком к условиям Ямала. Проведенные лабораторные исследования послужили основой для его дальнейших испытаний в полевых условиях полуострова.

Проведение полевых работ было связано с заложением серии экспериментов в 2010, 2014 и 2015 гг. Для этого на территории Бованенковского НГКМ предварительно были выбраны пилотные участки, на которых в дальнейшем были апробированы технологии, отобранные по результатам анализа отечественного и зарубежного опыта рекультивации, включая разработанные сотрудниками ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (табл. 1).

В ходе исследований на пилотных участках проводился подбор компонентного состава и норм расхода травосмесей, адаптированных к местным условиям, минеральных удобрений, стимуляторов, биопрепаратов, необходимых для активного роста и развития растений. В качестве основы была взята травосмесь со следующим составом: мятлик луговой, кострец безостый, овсяница луговая, овсяница красная, тимофеевка луговая, пырей ползучий с добавлением в ряде случаев овса, ржи, клевера лугового, люцерны (табл. 2). Также оценивалась

Таблица 1

Технологии биологической рекультивации, примененные на пилотных участках в 2010 г.

№ Технология Карьер № 4 Участок разъездов техники Участок скв. № 124

1 Биопрепарат на основе бактерий Pseudomonas putida" + + -

2 Ауксин + твердые бытовые отходы отходы (фильтрат)* + - -

3 Бентонитовый буровой состав + ксантан* - - -

4 Ауксин* - +

5 Биомат - полотно нетканое марки БТ-СО/130 (2,0): + + -

Биомат (контроль) + + -

Биомат + минеральное удобрение (нитроаммофоска) + + -

Биомат + гуминовый препарат «Росток» (0,001 %) + + -

Биомат + гумат натрия (0,05 %) + + -

6 Полимерное покрытие - ПВС 16/1* - - -

7 Разная норма семян многолетних злаковых трав + минеральное удобрение* + + +

8 Разная норма семян многолетних злаковых трав (контроль)* + + -

9 Разная норма минеральных удобрений* + - -

10 Гуминовый препарат «Росток» + минеральное удобрение (нитроаммофоска)* + - -

Гуминовый препарат «Росток»* + + -

12 Гумат натрия + минеральное удобрение (нитроаммофоска)* + - -

Гумат натрия* + + -

Торфомат + - -

Препарат «Рекультивит»* + - -

* Способ рекультивации - залужение.

Таблица 2

Состав использованных травосмесей по годам, %

Вид растения 2010 г. 2014 г. 2015 г.

№ травосмеси

1 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6

Мятлик луговой (многолетнее) 8,0 30,0 8,0 - - 8,0 - - - - 7,0

Кострец безостый (многолетнее) 23,0 10,0 - 20,0 10,0 23,0 10,0 10,0 20,0 15,0 22,0

Овсяница луговая (многолетнее) 23,0 10,0 23,0 30,0 15,0 23,0 15,0 15,0 30,0 10,0 22,0

Овсяница красная (многолетнее) 23,0 40,0 23,0 10,0 5,0 23,0 5,0 5,0 10,0 - 22,0

Овсяница тростниковидная (многолетнее) - - 23,0 - - - - - - - -

Тимофеевка луговая (многолетнее) 23,0 10,0 23,0 25,0 12,5 23,0 12,5 12,5 25,0 60,0 22,0

Пырей ползучий (многолетнее) - - - 15,0 7,5 - 7,5 7,5 15,0 10,0 -

Овес (однолетнее) - - - - 25,0 - 50,0 - - - -

Рожь (однолетнее) - - - - 25,0 - - 50,0 - - -

Клевер луговой (многолетнее) 5,0 -

Люцерна (многолетнее) 5,0

возможность применения в условиях Крайнего Севера традиционных биоматов, содержащих синтетическое волокно, и полностью разлагаемых биоматов на льняной основе.

В 2016 г. на участках рекультивации был проведен детальный мониторинг состояния растительности. На предмет оценки эффективности примененных в 2010 г. технологий обследовано 65 отдельных делянок/

пробных площадок: на карьере № 4 - 36 (всего 143 эксперимента); на карьере № 3 - 14 (всего 24 эксперимента); у скважины № 124 - 1; у базы бурения - 14 (всего 24 эксперимента). Количество оцениваемых делянок, рекультивированных в 2014 г., составило 23: на участке № 1.2 (покрытие «БиоСТЭК») - 21; на участке № 1.1 - 2. Из рекультивированных в 2015 г. было рассмотрено 65 опытных делянок,

в том числе на участке № 1.3 - 1; на участке № 1.4 - 9; на участке № 1.4 (мелкоделяночные эксперименты, биопрепараты) - 10; на участке № 1.4 (мелкоделяночные эксперименты, покрытие «БиоСТЭК») - 18; на участке № 1.4 (покрытие «БиоСТЭК») - 18; на участке № 2 - 6; на участке № 3 - 3. В общей сложности в процессе мониторинга было проанализировано 138 реализованных технологий. Для того чтобы объективно оценить процесс восстановления нарушенных участков, были проведены наблюдения за состоянием растительного покрова.

На основе полученных геоботанических данных был выполнен расчет интегральной оценки восстановления почвенно-раститель-ного покрова. Расчет проводился в соответствии с доработанной для данной цели методикой контроля качества восстановительных работ.

При расчете учитывались следующие показатели растительных сообществ: проективное покрытие, средняя высота побегов, суммарная доля жизнеспособных и незначительно ослабленных, количество особей на единицу площади, урожайность сеяного сообщества. По результатам расчета рекультивированным участкам присваивалась та или иная категория качества восстановления. Итоговая оценка (Ьитоговая) складывалась из суммы баллов, присвоенных каждому показателю.

Из экспериментов, заложенных в 2010 г. в районе карьера минерального грунта № 4, лучшие результаты соответствуют участкам, на которых применялось залужение с травосмесью № 7 (см. табл. 2). Эти участки характеризуются в целом более высокими значениями показателей (рис. 1), чем участки

Рис. 1. Экспериментальный участок № 1.2 (II), рекультивированный залужением с травосмесью № 7 (150 кг/га) и ауксином

с травосмесью № 1, для которых зарегистрировано большинство из минимумов (рис. 2).

Наилучшее проективное покрытие (от 60 % и более) отмечено для залужения с травосмесью № 7 и ауксином; залужения с травосмесью № 7 и Pseudomonas putida; залужения с травосмесью № 7 и препаратом «Росток». Суммарная доля жизнеспособных и незначительно ослабленных растений на этих участках колеблется от 60 до 80 % и более.

Анализ результатов расчета итоговой интегральной оценки, проведенного при учете всех рассматриваемых геоботанических показателей по восстановлению почвенно-растительного покрова, показывает, что внесение регулятора роста (ауксин), стимулятора роста (Pseudomonas putida) и гуминового препарата («Росток») положительно влияют на качество рекультивации. В частности, это относится к участкам, рекультивированным с применением залужения с травосмесью № 7: для этих экспериментальных делянок Ьитоговая > 45, что соответствует категории качества восстановления «отлично» и «очень хорошо» и позволяет признать успешными рекультивационные мероприятия.

Установлено, что экспериментальные участки в районе базы бурения имеют одинаковые геоботанические показатели, вследствие этого провести сравнение технологий рекультивации не представляется возможным. Необходимо отметить хорошую обеспеченность влагой участка, что создало благоприятные условия для роста и развития растений: проективное покрытие составляет более 80 % (рис. 3, 4). Растения жизнеспособные, средняя

Рис. 2. Экспериментальный участок № 1.2 (I), рекультивированный залужением с травосмесью № 1 (150 кг/га) и ауксином

Рис. 3. Северо-западный участок рекультивации разъездов техники у базы бурения

высота - 100-110 см. Несмотря на относительно небольшое количество особей на единицу площади (500 ед./м2), отмечается высокая урожайность сеяного сообщества. Все это позволяет отнести участок по качеству восстановления к категории «отлично», а рекультивацион-ные мероприятия признать успешными.

Наилучшие результаты на делянках на карьере № 3 (рис. 5) отмечены для залужения с внесением нитроаммофоски: проективное покрытие на них составило более 80 %, средняя высота побегов - более 30 см, суммарная доля жизнеспособных и незначительно ослабленных растений - 60-80%, а урожайность сеяного сообщества - 300 г/м2. Также неплохие результаты зафиксированы на делянке, рекультивированной залужением с травосмесью № 7 и внесением препарата «Росток». Здесь при том же проективном покрытии и суммарной доле жизнеспособных и незначительно ослабленных растений средняя высота побегов несколько ниже (18-30 см), но более высокий показатель урожайности (450 г/м2).

Рис. 5. Измерение проективного покрытия почв

Рис. 4. Образец растительного сообщества на северо-западном участке рекультивации разъездов техники у базы бурения

Один из лучших результатов отмечен на участке у скважины № 124, рекультивированном с применением залужения травосмесью № 7. Показатели состояния растительности на этой делянке начиная с 2011 г. демонстрировали стабильность в межгодовой динамике. По состоянию на 2016 г. (рис. 6, 7) отмечалось наличие устойчивого почвенно-растительного покрова с проективным покрытием более 80 %, средней высотой побегов 18-30 см, суммарной долей жизнеспособных и незначительно ослабленных растений более 80 % и урожайностью 2500 г/м2. Качество восстановления участка оценивается как отличное, а рекультивацион-ные мероприятия признаются успешными.

В 2014 г. были испытаны две технологии: демутационный способ рекультивации залуже-нием травосмесью № 10 с добавлением однолетников и залужение травосмесью № 9 с внесением азофоски №К и пушицы. При этом последняя, как показывает анализ полученных результатов, характеризуется более высоким проективным покрытием - более 80 %, но низкой урожайностью сеяного сообщества (400 г/м2). На делянке с демутационным методом проективная поверхность меньше (60-80 %), однако жизненная сила и урожайность сеяного сообщества выше. Согласно результатам расчета интегральной оценки восстановления почвенно-растительного покрова на данном участке качество восстановления оценивается как очень хорошее, а рекультивационные мероприятия - успешные.

В 2015 г. была продолжена отработка технологий рекультивации на проблемных участках. Результаты расчета интегральной оценки восстановления почвенно-растительного

Рис. 6. Участок у скважины № 124, рекультивированный залужением с травосмесью № 7, 2016 г.

покрова методом залужения показывают, что качество восстановления на экспериментальных делянках с применением травосмесей № 4 и № 5 с внесением нитроаммофоски можно оценить как «хорошо», что, согласно принятой авторами классификации, указывает на необходимость проведения дополнительных рекультивационных мероприятий. Для остальных делянок с применением травосмесей № 1-3 и № 6 с внесением нитраммофоски, а также № 1 с внесением органо-минерального удобрения «Благодар» качество восстановления соответствует категории «очень хорошо», что свидетельствует об успешности проведения рекультивации.

При проведении полевых исследований особое внимание было уделено участкам, рекультивированным с применением биоматов. Так, в 2010 г. в условиях п-ова Ямал проводились испытания традиционно используемых нетканых покрытий, в частности биоматов марки БТ-С0/130 (2,0) (ОАО «Вистэкс») и торфома-тов. Первое покрытие показало хороший кратковременный эффект: в 2011 г. в рамках первого года контроля качества восстановительных работ участки с биоматами хорошо себя

Рис. 7. Образец почвенно-растительного покрова на участке у скважины № 124

зарекомендовали (рис. 8). Однако в 2013 г. ситуация изменилась коренным образом (рис. 9). Опытные участки были покрыты прошлогодней отмершей травой при практически полном отсутствии молодых растений. Обследования 2014 г. зафиксировали относительно оголенный участок (рис. 10). Дальнейшие наблюдения, проведенные в 2015 и 2016 гг. показали, что вследствие переноса частиц почвы ветром и водными потоками на поверхности покрытия образуется почвенный слой, толщина которого зависит от рельефа. Вследствие этого происходит постепенное естественное залужение участка отдельными представителями растительного сообщества (рис. 11). Чем больше почвенный слой, тем активнее происходит залуже-ние, тем больше проективное покрытие. Кроме того, предполагалось, что в течение двух-трех лет биомат должен разложиться. Однако несмотря на то что с момента рекультивации прошло шесть лет, признаков разложения обнаружено не было. Аналогичная ситуация прослеживается и для торфоматов (рис. 12 и 13).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Очевидно, что неэффективность применения биоматов и торфоматов связана с крайне низкой степенью разлагаемости субстрата-

Рис. 8. Делянки 1.33-1.36, рекультивированные биоматами, 2011 г.

Рис. 9. Делянки 1.33-1.36, рекультивированные биоматами, 2013 г.

Рис. 10. Делянки 1.33-1.36, рекультивированные биоматами, 2014 г.

Рис. 11. Делянки 1.33-1.36, рекультивированные биоматами, 2016 г.

Рис. 12. Участок, рекультивированный Рис. 13. Торфомат под слоем почвы, 2016 г. торфоматами, 2016 г.

полотна, содержащего неразлагаемые синтетические волокна [5]. Данное обстоятельство является ограничивающим фактором как для поддержания интродуцированной флоры, так и для заселения аборигенными видами растений. Учитывая вышесказанное, был сделан вывод о необходимости более осторожного подхода к выбору биоматов для рекультивации

в условиях Крайнего Севера, в том числе к наличию в их составе неразлагаемой основы.

В 2014-2015 гг. были заложены серии экспериментов с покрытием «БиоСТЭК». Так, в 2015 г. на участке № 1.4 в качестве удобрений были использованы: нитроаммофоска, сапропель, комплексные удобрения «Газон-Сити», «Фертика газонное» и «АВА-Универсал».

Кроме того, эксперименты закладывались в двух вариантах: с поверхностной отсыпкой грунтом и без нее. Следует отметить, что на полученный результат сильное влияние оказали климатические условия, включая температурный режим и осадки: лето 2016 г. было самым засушливым за период 2010-2016 гг. Одновременно отмечались аномально высокие для данного региона температуры, превышавшие днем отметку 30 °С. Все это привело к превышению испарения над поступлением влаги и изменению водного режима почвы, что в итоге обусловило существенный недостаток влаги и ее неравномерное распределение на экспериментальных участках. В соответствии с результатами расчета интегральной оценки восстановления почвенно-растительного покрова с применением биоматов на участке № 1.4 на делянках с поверхностной отсыпкой грунтом качество восстановления признано хорошим, за исключением экспериментов с «БиоСТЭК-Грин 45» с внесением удобрения «Газон-Сити», «БиоСТЭК-Грин 45» с внесением гранулированного сапропеля и «БиоСТЭК-Грин 45» с внесением «АВА-Универсал» и отсыпкой грунтом. Для первых двух качество восстановления относится к категории «удовлетворительно», для третьего -«неудовлетворительно». Кроме того, как «хорошо» оценивается качество восстановления на делянке без поверхностной отсыпки грунтом «БиоСТЭК-Грин 10» с внесением удобрения «Газон-Сити». Также в процессе мониторинга установлено, что на исследуемых делянках активно развиваются процессы разложения покрытия (рис. 14).

Рис. 14. Покрытие «БиоСТЭК» (поверхностная плотность 450 г/м2) с признаками разложения, 2016 г.

Рассмотренная выше и испытанная на опытных делянках технология применения биоматов была реализована в опытно-промышленном масштабе на участке, расположенном в непосредственной близости от промысловой автодороги, ведущей на кусты газовых скважин № 43, 44 Бованенковского НГКМ.

На этом участке в 2013 г. вследствие аномально высоких температур произошел масштабный обвал грунта с образованием котловины, край которой на момент обследования специалистами ООО «Газпром ВНИИГАЗ» располагался в 3 м от автодороги (рис. 15, 16).

Для сохранения данной автодороги совместными усилиями специалистов ООО «Газпром ВНИИГАЗ» и ООО «Газпром добыча Надым» в период 2015-2016 гг. были реализованы специальные технологии восстановления этого участка, основанные на использовании биоразлагаемых геотекстильных покрытий - биоматов на льняной основе,

Рис. 15. Водные потоки уходят под поверхность отсыпанного грунта, способствуя размыву засыпки изнутри, 2015 г.

Рис. 16. Активно развивающиеся процессы

криопланации вблизи от автодороги, ведущей на кусты газовых скважин № 43, 44

Рис. 17. Укладка биоматов силами ООО «Газпром добыча Надым»

Рис. 18. Рекультивированный участок. Общий вид

позволяющих надежно удерживать грунт от сдвигов и размывов при весеннем снеготаянии и дождевом стоке.

Предварительно на участок дополнительно был доставлен грунт и проведено его выравнивание (техническая рекультивация). В 2015 г. на водораздельной территории обвала (слева и справа от засыпанной котловины) с целью стабилизации опасных проявлений водно-эрозионных процессов на водоразделе специалистами ООО «Газпром ВНИИГАЗ» были проведены специальные мероприятия по их за-лужению травосмесями, адаптированными к местным условиям. В дальнейшем биоматы были уложены вдоль линии уклона, закреплены к поверхности специальными П-образными скобами и присыпаны землей (рис. 17). На конец полевого сезона 2016 г. был зафиксирован устойчивый травяной покров высотой 1015 см. При этом проявление эрозионных борозд на восстановленном участке обнаружено не было (рис. 18). В целом полученные результаты свидетельствуют об успешном восстановлении этого участка.

***

Таким образом, на территории Бованен-ковской группы месторождений проведены исследования процессов восстановления земель на опытно-экспериментальных участках, восстановленных с помощью усовершенствованных технологий рекультивации. Эффективность их практической реализации определялась по методике, основанной на расчете интегральной оценки по пяти геоботаническим показателям. Из 280 вариантов апробированных технологий успешными были признаны результаты применения 23.

Анализ динамики восстановления нарушенных территорий свидетельствует о том, что разработанные технологии позволяют получить полноценный растительный покров в течение одного вегетационного периода и не требуют в дальнейшем дополнительного досева.

Список литературы

1. Пыстина Н.Б. Геоэкологические аспекты добычи и транспорта газа на полуострове Ямал / Н.Б. Пыстина, А.В. Баранов,

Е.Л. Листов и др. - М.: Газпром ВНИИГАЗ,

2014. - 190 с.

2. Романов К.В. Эколого-технологические экспедиции на полуострове Ямал /

К.В. Романов, Ю.В. Илатовский, Н.Б. Пыстина и др. // Газовая промышленность. - 2013.-№ 688. - С. 35-38.

3. Пыстина Н.Б. Совершенствование технологий рекультивации нарушенных и загрязненных земель на месторождениях углеводородов Крайнего Севера / Н.Б. Пыстина, А.В. Баранов, Е.Л. Листов и др. // Научный вестник ЯНАО: Экология и природопользование в Ямало-ненецком автономном округе. - Тюмень, 2016. - № 2 (91). - С. 4-8.

4. Ишков А.Г. Деградация и охрана почвенно-растительного покрова при освоении месторождений углеводородов Крайнего Севера / А.Г. Ишков, А.В. Баранов,

В.Я. Григорьев и др. - М.: Газпром экспо, 2009. - 284 с.: ил.

5. Пыстина Н.Б. Опыт применения биоматов при рекультивации земель в условиях Крайнего Севера / Н.Б. Пыстина, А.В. Баранов, Е.Е. Ильякова // Газовая промышленность. -

2015. - № 9 (727). - С. 101-104.

Methodical dimension in restoring man-transformed landscapes of the Yamal Peninsular

N.B. Pystina1, A.V. Baranov1*, Ye.Ye. Ilyakova1, K.L. Unanyan1

1 Gazprom VNIIGAZ LLC, Bld. 1, Estate 15, Proyektiruemyy proezd # 5537, Razvilka village, Leninsky district, Moscow Region, 142717, Russian Federation * E-mail: A_Baranov@vniigaz.gazprom.ru

Keywords: revegetation technology, the Far North conditions, grassing, biomat, foliage cover, definitive integrated estimate, quality of restoration.

Abstract. In conditions of the Far North natural revegetation of a disturbed turfing up to the initial state lasts quite long, namely during 10-15 years. Agrotechnical measures and state-of-art biotechnologies can shorten this period down to 2-3 years. In order to choose optimal grassing solutions for Yamal a series of laboratory and field tests was carried out. The most efficient biological additives and stimulators of growth were selected, and the BioSTEK degradable covering for restoration of top soil was tested. In course of the detailed monitoring of vegetation at the recultivated land sites an integral estimate of top soil restoration was calculated. On these grounds conclusions about the successfulness of revegetation technology application were made.

References

1. PYSTINA, N.B., A.V. BARANOV, Ye.L. LISTOV et al. Geoecological aspects of gas production and transport at the Yamal Peninsular [Geoekologicheskiye aspekty dobychi i transporta gaza na poluostrove Yamal]. Moscow: Gazprom VNIIGAZ, 2014. (Russ.).

2. ROMANOV, K.V., Yu.V. ILATOVSKIY, N.B. PYSTINA et al. Ecological-technological expeditions to the Yamal Peninsular [Ekologo-tekhnologicheskiye ekspeditsii na poluostrov Yamal]. Gazovaya promyshlennost. 2013, no. 688, pp. 35-38. ISSN 0016-5581. (Russ.).

3. PYSTINA, N.B., A.V. BARANOV, Ye.L. LISTOV et al. Perfection of techniques for revegetation of disturbed and contaminated lands at the hydrocarbon fields of the Far North [Sovershenstvovaniye tetekhnologiy rekultivatsii narushennykh i zagryaznennykh zemel na mestorozhdeniyakh uglevodorodov Kraynego Severa]. Nauchnyy vestnik YaNAO. Tumen, 2016, no. 2(91): Ecology and nature management in the Yamal-Nenets Autonomous District [Ekologiya i prirodopolzovaniye v Yamalo-Nenetskom avtonomnom okruge], pp. 4-8. ISBN 978-5-9908628-2-1. (Russ.).

4. ISHKOV, A.G., A.V. BARANOV, V. Ya. GRIGORYEV et al. Degradation and protection of vegetative ground cover at development of the Far North hydrocarbon fields [Degradatsiya i okhrana pochvenno-rastitelnogo pokrova pri osvoyenii mestorozhdeniy uglevodorodov Kraynego Severa]. Moscow: Gazprom expo, 2009. (Russ.).

5. PYSTINA, N.B., A.V. BARANOV, Ye.Ye. ILYAKOVA. Experience in application of the biomats for land restoration in conditions of the Far North [Opyt primeneniya biomatov pri rekultivatsii zemel v usloviyakh Kraynego Severa]. Gazovaya promyshlennost. 2015, no. 9(727), pp. 101-104. ISSN 0016-5581. (Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.