CC BY
234
тает. Полученные расчетные данные хорошо согласуются с лабораторными и полевыми экспериментами [1]. В полевых опытах мерзлый торф в штабеле за месяц оттаял на 0,30 м. За этот же период времени расчетная величина h при средней температуре воздуха 10°С была равна 0,28 м. Промерзший слой торфа толщиной 0,10м с KCl оттаял за 10 суток, за этот же период расчетная величина h2 для тор-фоминерального удобрения с концентрацией KCl 1,5% составила 0,12 м.
Таким образом, на основании полученных расчетных величин и сопоставления их с эксперименталь-
ными результатами можно сделать вывод о применимости расчетной методики к определению толщины оттаявшего слоя не только к торфу, но и к торфоми-неральным удобрениям. Разработанная расчетная методика позволяет решать ряд важных практических задач. Осуществлять прогноз глубины промерзания верхних слоев штабеля торфа и торфоминеральных удобрений при заданных метеорологических условиях. Выбирать методы тепловой мелиорации, приводящие к снижению толщины промерзшего слоя и уменьшению его прочности.
Литература
1. Петрунина В. А. Исследование и разработка способа, снижающего промерзание штабелей торфа, заготовленного для сельского хозяйства. // Автореферат диссертации канд. техн. наук. -Калинин: КПИ. 1978. - 20 с.
2. Стотланд Д.М. Разработка инженерных методов прогноза глубин промерзания и оттаивания торфяных залежей // Диссертация канд. техн. наук. - Калинин: КПИ. 1974.
3. Испирян Р. А., Гамаюнов Н.И., Петрунина В.А. Экспериментальные исследования теплофизических свойств торфяных удобрений. // Научные труды торфоболотной опытной станции. Вып. 3. - М.: «Московский рабочий». 1977. -С. 138-142.
УДК 631.879.42:635.9:712.25(470-25)
ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПОЧВОГРУНТОВ ДЛЯ ОЗЕЛЕНЕНИЯ И БЛАГОУСТРОЙСТВА ГОРОДА МОСКВЫ
1 2И.С. Прохоров, к.с.-х.н., 2С.Ю. Карев
1РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, e-mail: [email protected] 2ООО «ЭКО-МАРИН», e-mail: [email protected]
Рассмотрен вопрос производства плодородных субстратов, используемых на объектах озеленения и благоустройства на примере ООО «ЭКО-МАРИН». Предоставлены документы, подтверждающие экологическое соответствие искусственных почвогрунтов и их плодородия требованиям, которые дифференцированы в зависимости от типа и видового состава растений, т. е. имеющие различные стандарты качества.
Ключевые слова: почвогрунт, торф, котлованный грунт, водопроводный осадок, утилизация, рекультивация, озеленение, ландшафтный дизайн.
PARTICULARITIES OF ARTIFICIAL SOIL-GROUND PRODUCTION FOR LANDSCAPE AND SHADE GARDENING
I.S. Prokhorov, S.Yu. Karev
Presentation of artificial soil-ground production for landscape and shade gardening on example of Russian company ECO-MARINE Ltd. Documents, confirming ecological compliance of artificial soil-grounds and fertility of it with the requirements, which are differentiated in dependence of plant type.
Keywords: soil-ground, peat, parent rock ground, sludge, utilization, re-cultivation, landscape and shade gardening.
Несмотря на экономический кризис, начавшийся в 2008-2009 гг., объемы строительства, в особенности после смены исполнительной власти в городе Москве, не снизились, а по темпам реконструкции дорожной сети даже возросли. Существующие объемы строительства в городских условиях всегда подразумевают под собой восстановление нарушенного почвенного покрова и создание новых объектов озеленения и благоустройства. По
данным Департаментов природопользования и охраны окружающей среды и жилищно-коммунального хозяйства города Москвы ежегодный объем потребления различных более или менее плодородных субстратов, используемых на объектах озеленения и благоустройства, составляет более 1 млн. м3.
По информации Департамента строительства города Москвы (ОАО «ИНТУС») ежегодный объем вывозимых
1. Нормативные показатели МИПЗИ, применяемых при проведении работ по благоустройству и озеленению территорий города Москвы
Нормативный показатель Единица измерения Норма Погрешность метода, А Метод контроля
Для посадки деревьев и кустарников
Гранулометрический состав (по Н.А. Качинскому) (содержание частиц менее 0,01 мм)* % 20-35 ГОСТ 12536-79
Содержание органического вещества % с.в. 4-20±Д 10% ГОСТ 26213-91 ГОСТ 27784-88
Водородный показатель (рН (KCl)) ед. рН 4,0-7,0±Д 0,2 ед. рН ГОСТ 26483-85
Содержание элементов питания:
Обменного калия (К2О) мг/кг 100-400 10% ГОСТ 26207-91 ГОСТ 26204-91
Подвижного фосфора (Р2О5) мг/кг 100-400 15%
Для создания и капитального ремонта газонов
Гранулометрический состав (по Н.А. Качинскому) (содержание частиц менее 0,01 мм)* % 15-25 ГОСТ 12536-79
Содержание органического вещества % с.в. 10-20±Д 10% ГОСТ 26213-91 ГОСТ 27784-88
Водородный показатель (рН (KCl)) ед. рН 5,0-7,5±Д 0,2 ед. рН ГОСТ 26483-85
Содержание элементов питания:
Общего азота % >0,2 ГОСТ 26107-84
Обменного калия (К2О) мг/кг 100-400 10% ГОСТ 26207-91 ГОСТ 26204-91
Подвижного фосфора (Р2О5) мг/кг 100-400 15%
Для создания объектов цветочного оформления
Гранулометрический состав (по Н.А. Качинскому) (содержание частиц менее 0,01 мм)* % 10-20 ГОСТ 12536-79
Содержание органического вещества % с.в. 15-25±Д 10% ГОСТ 26213-91 ГОСТ 27784-88
Водородный показатель (рН (KCl)) ед. рН 5,0-7,5±Д 0,2 ед. рН ГОСТ 26483-85
Содержание элементов питания:
Общего азота % >0,1 ГОСТ 26107-84
Обменного калия (К2О) мг/кг 150-400 10% ГОСТ 26207-91 ГОСТ 26204-91
Подвижного фосфора (Р2О5) мг/кг 150-400 15%
* Применяется только при проведении анализов глинистых грунтов и по специальной отметке «Цветы», указываемой государственным инспектором по охране природы города Москвы на сейф-пакете (пробе почвогрунта).
для утилизации на подмосковные полигоны поверхностных горизонтов городских почв и котлованных грунтов, высвобождаемых при прокладке тоннелей, строительстве многоэтажных домов и др., составляет более 10 млн. м3. При этом котлованные грунты представляют собой основные подстилающие породы города Москвы (покровные суглинки, флювиогляциальные пески, аллювиальные суглинки) и при проведении инженерно-экологических изысканий, предшествующих строительству объектов, зачастую выясняется, что данные грунты не имеют в своем составе загрязняющих веществ ни химической, ни биологической природы. Это в свою очередь является предпосылкой для их возможной переработки, в том числе с целью производства плодородных питательных субстратов.
Одновременно в процессе деятельности Департамента жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства города Москвы (МГУП «Мосводоканал») через город ежегодно проходят миллионы кубических метров водопроводной воды, которая поступает из Московской и прилегающих к ней областей. Данная вода проходит не-
сколько степеней очистки от различных загрязнителей, но во взвешенном состоянии она содержит илистые частицы, которые также необходимо отделять. Так образуется обезвоженный иловый осадок промывных вод при водо-подготовке в объеме до 100 тыс. м3. Согласно последним данным ФБУ «Центр лабораторного анализа и технических средств измерений по Центральному Федеральному округу» Ростехнадзора в соответствии с СанПиН 2.1.7.573-96, ГН 2.6.1.054-96 и ГОСТ 12.1.007-76 данный вид осадка относится к пятому классу опасности (практически неопасный), что также служит основанием для его возможной переработки.
Особенно остро после волны лесных и торфяных пожаров 2010-2011 гг. в Центральном Федеральном округе встал вопрос по восстановлению активных работ на торфяных месторождениях Московской, Тверской, Ярославской, Владимирской и Рязанской областей. По данным ОАО «ГИПРОТОРФ» и ОАО «Ростоппром», ежегодные объемы добычи торфа в Российской Федерации к 2010 г. составили не более 1% по сравнению с концом 80-х - на-
2. Нормативные показатели химического и санитарно-эпидемиологического состояния многокомпонентных искусственных почвогрунтов заводского изготовления
Нормативный показатель Единица измерения Норма Погрешность метода, А Метод контроля
Содержание хлоридов мг/кг с. в. <1680+Л 15% ГОСТ 26425-85
Электропроводность (ЕС) Ш5ш/см 25°С <1,5+Л 1% ГОСТ 26423-85
Содержание тяжелых металлов: ГН 2.1.7.020-94*
Мышьяк (Лб) мг/кг <10+Л 34%
Кадмий (Сф мг/кг <2+Л 40%
Медь (Си) мг/кг <132+Л 19%
Ртуть (Н§) мг/кг <2+Л 46%
Свинец(РЬ) мг/кг <130+Л 32%
Никель (N1) мг/кг <80+Л 27%
Цинк (2и) мг/кг <220+Л 24%
Санитарно-микробиологические показатели: МУ 1446-76 МУК 4.2.796-99
коли-индекс кл./г <10 Методы санитарно- паразитологических исследований
яйца гельминтов (жизнеспособные) шт. не допускается
патогенные энтеробактерии клеток, в т.ч. сальмонеллы шт. не допускается
Пестициды:
гептахлор мг/кг <0,05
алдрин мг/кг не допускается ГОСТ 17.4.1.02-83
ДДТ и его метаболиты мг/кг <0,1
ГХЦГ (сумма изомеров) мг/кг <0,1
Удельная активность техногенных радионуклидов ЛСб/45 + Л8г/30 отн. ед. <1
3,4 бенз(а)пирен мг/кг <0,02 ПНД Ф 16.1:2:2.2:3.39-03
Нефтепродукты мг/кг <300+Л 34% ПНД Ф 16.1.21-98
* Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов в суглинистых почвах, близких к нейтральным и нейтральных (рНкС1 > 5,5). Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах: ГН 2.1.7.020-94 (дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91). Утв. ГКСЭН РФ 27.12.94.
В случае определения концентрации, превышающей установленную норму в пределах погрешности, считать определенный показатель соответствующим требованиям.
чалом 90-х годов ХХ века. В центральном регионе ситуация конечно тоже ухудшилась, но не настолько. Довольно большое количество месторождений за последние десятилетия перешло в частную собственность, а потребность как Москвы, так и многочисленных городов Подмосковья, а также резко возросшего числа коттеджных поселков в различных торфосодержащих субстратах не уменьшилась.
В 2007 г. в Москве впервые в Российской Федерации принят принципиально новый закон «О городских почвах» (от 04 июля 2007 г. № 31), который закрепил понятия: 1. городские почвы как «покрывающие территорию города Москвы естественные, измененные, а также искусственно созданные почвы мощностью в пределах одного метра»; 2. почвогрунты как «обладающая плодородием почвенная масса, созданная искусственно, или плодородный слой, снятый с поверхности земельного участка» (при этом: «искусственно созданные почвы -сформированная с применением специальных технологий почвоподобная масса, способная выполнять экологические функции почв»).
Принимая во внимание указанные выше объемы завозимых в город субстратов, Правительством Москвы было принято постановление «О повышении качества почвогрунтов в городе Москве» (от 27 июля 2004 г. № 514-ПП с последующими изменениями и дополнениями). Данное постановление предусматривает полный запрет на использование в городе торфа и различных срезок плодородных слоев почв с земель сельскохозяйственного назначения, а также утверждает нормативные требования (табл. 1 и 2) к качеству многокомпонентных искусственных почвогрунтов заводского изготовления (МИПЗИ).
В 2002 г. были утверждены Правила создания, содержания и охраны зеленых насаждений в городе Москве, разработанные Академией коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова совместно с научными и озеленительными организациями города (постановление Правительства Москвы от 10 сентября 2002 г. № 743-1III). Этим документом конкретно прописаны приемы использования МИПЗИ, требования к толщине насыпных слоев, к созданию посадочных мест и многое другое.
На основании вышеуказанных распорядительных документов и сложившихся предпосылок в Московском регионе в 2000-х годах сформировался и активно функционирует рынок производства, поставки и использования искусственных почвогрунтов. Создана Московская система добровольной сертификации «Экологичные почвогрунты», которая на начало 2012 г. насчитывает 28 предприятий-производителей. Географическое распределение производств достаточно широко (производственные участки расположены и в пределах МКАД и на расстоянии до 300 км от него) и большей степени привязано к наличию тех или иных компонентов (торфоместорож-дения, песчаные карьеры, пруды и озера - как источники сапропеля и др.).
Производство МИПЗИ предусматривает следующие основные операции: анализ качества сырья, сепарация сырья (удаление посторонних включений), дробление и дальнейшая сепарация сырья до частиц размером до 5 мм с целью наилучшего качества последующего смешения и получения однородной продукции, анализ качества полученных почвогрунтов. Зачастую как сертифицированные, так и не сертифицированные производители почвогрунтов используют максимум 2 основных компонента (низинный торф и песок), получая тем самым торфо-песчаные смеси, которые в агрессивных городских условиях крайне неустойчивы и подвержены разложению в течение 2-3 лет.
Российская компания ООО «ЭКО-МАРИН», созданная в 1995 г., инвестировала собственные средства в за-
Площадка «Царицыно» (2011 год) - стандарт
Показатель Ед. изм. 04.07. 11.07. 25.07. 01.08. 10.08. 18.08. 23.08. 29.08. 05.09. 12.09. 19.09. 26.09. 03.10. 10.10. 17.10.
рНКС1 (ед. рН) 6,46 6,15 5,95 6,27 5,54 6,40 6,56 6,51 6,82 6,15 6,78 6,56 6,84 6,88 6,76
(ВД (мк/кг) 193 1395 192 87 280 218 105 97 250 269 143 189 372 248 272
(Р,0) (мк/кг) 72 1282 307 145 203,7 254 73 66 114 149 82 137 77 165 187
Орг. вещество (%) 21,98 11,88 10,96 15,95 20,87 10,15 13,67 16,95 10,55 11,76 15,32 15,31 10,26 9,80 12,63
Состав пробы 3:0:2:3 3:0:2:3 3:1:2:3 3:0:2:3 3:0:2:3 3:0:2:3 3:1:2:3 3:1:2:3 3:1:2:3 3:1:2:3 3:1:2:3 3:1:2:3 3:1:2:3 3:1:2:3 3:1:2:3
Примечание. В составе пробы указаны пропорции торф : песок : котлованный грунт : иловый осадок
Результаты еженедельного контроля соответствия содержания питательных веществ и степень однородности размешивания компонентов (крупная пунктирная линия соответствует требованиям по качеству почвогрунтов (оптимальное плодородие), мелкая - критерии для полной замены использованного грунта (отсутствие плодородия вообще)
купку специального оборудования и создала сеть производственных участков для приготовления высококачественных почвогрунтов в промышленных зонах города Москвы (Бибирево, Печатники, Царицыно), а также в пределах 100 км от
МКАД (города Волоколамск, Киржач, Александров). Именно такое расположение производства обеспечивает оптимальную логистику перемещения компонентов и соответственно производство многокомпонентных искусственных почвогрунтов. ООО «ЭКО-МАРИН» в своем производственном цикле использует котлованные грунты (до 40% по объему готового почвогрунта) различной природы, имеющие заключения Роспотребнадзора о своей безопасности, сертифицированные и регулярно исследуемые низинные и верховые торфа (в различных соотношениях до 35%), речной и карьерный песок (до 15%), обезвреженный и обезвоженный иловый осадок (до 20%) и минеральные удобрения (в зависимости от содержания подвижных форм NPK в исходном сырье).
В процессе производства используют различные мобильные и стационарные машины и агрегаты, основными из которых являются фронтальные погрузчики со стационарными ковшами для перемещения грунтовых масс и навесными ковшами-дробилками ALLU (Финляндия) и СДМ (Россия) для их измельчения, дробильные и смешивающие агрегаты на базе машин-разбрасывателей органических удобрений ПРТ (Россия) различных модификаций, мобильные сепарирующие установки типа «Тромель» фирм PRIMUS и TEREX (Австрия, Ирландия).
Рассмотрим детальнее схему подготовки. Процесс приготовления почвогрунта происходит в несколько этапов: первый этап заключается в приготовлении «грубой» смеси, а второй - в дальнейшей ее переработке в готовый материал. На первом этапе грунтовые компоненты послойно расстилают на твердом основании и в каждый слой вносят необходимое количество минеральных (в основном фосфорных и калийных) удобрений, после чего происходит многократное механическое перемешивание компонентов при помощи ковша фронтального погрузчика. На заключительных стадиях смешивания используют ковши-дробилки, машины ПРТ и сепараторы «Тромель», что позволяет получать однородные питательные субстраты. Для региональных производственных площадок очень важным компонентом является растительная срезка, содержащая необходимые природные микроэлементы и придающая почвогрунту плотность. Калийно-фосфор-ные удобрения, добавляемые в ходе производства, улучшают агрохимические показатели и делают почвогрунт пригодным для долговременного применения.
Качество производимой продукции ООО «ЭКО-МАРИН» еженедельно анализирует АНО «Независимый институт экспертизы и сертификации, аккредитованный
Росстандартом и МСДС «Экологичные почвогрунты», в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9001-9004. При этом потребности растений в элементах минерального питания и органическом веществе неодинаковы - лиственные деревья предпочитают более высокое содержание органики, чем хвойные, ель - более кислую реакцию среды, чем липа и клен, сосна - песчаные почвы и т.д. Понятно, что и требования к применяемым почвогрунтам должны быть дифференцированы в зависимости от типа и видового состава растений, применяемых при озеленении, т. е. иметь различные стандарты качества.
Результата, представленные на рисунке, показывают, что свойства торфа меняются от партии к партии и эти изменения обусловливают необходимость коррекции дозы удобрений для каждой партии торфа. При этом на производственном участке «Царицыно» в 2011 г. удалось добиться наилучших результатов по соответствию почво-грунтов установленным требованиям.
Многим знакомы фасованные грунтовые смеси, продающиеся в цветочных магазинах для выращивания комнатных растений. Содержание органического вещества в таких грунтах может составлять более 30%, содержание элементов минерального питания растений также колеблется в широких пределах, достигая по азоту (NH4 + N03) 500-2000 мг/кг, фосфору (Р205) 5000, калию (К20) 3500 мг/кг. Между тем оптимальные показатели составляют соответственно 4-15%, 100-200, 150-250 мг/100 г, а избыток нитратов, соединений фосфора и органики приводит к замедлению роста растений и загрязнению окружающей среды за счет миграции и перехода их в сопредельные среды (прежде всего, в поверхностные и грунтовые воды). Кроме того, при высоком содержании, питательных веществ значительная их часть (например, соединения фосфора) переходит в недоступные для растений формы. Поэтому такие грунты нельзя использовать в чистом виде, а необходимо разбавлять песком или материалом верхних горизонтов естественных почв.
Несмотря на введенную систему добровольной сертификации, а также на то, что с предприятиями-производителями почвогрунтов постоянно ведут плановые и внеплановые работы (расчет количества удобрений, соотношения почва-песок и пр.) большая часть таких грунтов на территории Москвы не соответствуют нормативам.
Таким образом, надзорным органам столицы необходимо усиливать контроль и внедрять опыт ответственных производителей. На это уйдет немало времени, хотя проблема решается путем выполнения совокупности действий, а именно: регулярный лабораторный контроль ввозимых и изготавливаемых почвогрунтов с постоянным совершенствованием нормативно-технической и методической базы в области создания городских почв и плодородных субстратов.
Литература
1. Ремезов Н.П., Быкова Л.Н., Смирнова К.М. Потребление и круговорот азота и зольных элементов в лесах Европейской части СССР. - М.: Издательство МГУ, 1959.-284 с.
2. Гришина Л.А., Владыченский А.С. Опад и подстилка хвойных лесов Валдая. Книга «Почвы и продуктивность растительных сообществ». - М.: Издательство МГУ, 1979. - С.15-50.
3. Золотарев Г.В. Некоторые параметры биологического круговорота в модельных экосистемах почвенных лизиметров. Канд. дисс. - М.2006. - 245 с.
4. Трофимов С.Л., Караванова Е.И. Жидкая фаза почв. - М.: Университетская книга. 2009. - 111 с.
