CC BY
87
УДК / UDK 631.434.5.003.12:622.012.3
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАЗРАБОТКИ КАРЬЕРОВ НА СОСТЯНИЕ ПОЧВЫ
INFLUENCE OF QYARRING ON SOIL AND ITS ASSESSMENT
Басов Ю.В., кандидат сельскохозяйственных наук Basov Y.V., Candidate of Agricultural Sciences Гуляева К.Н., * кандидат биологических наук Gulyaeva K.N., Candidate of Biological Sciences Orel Орловский государственный аграрный университет, Орел, Россия Orel State Agrarian University, Orel City, Russia E-mail: knk-orel@mail.ru
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
нарушенные земли, агроэкологические показатели, земли сельскохозяйственного назначения, гумус, подвижный фосфор, подвижный калий, биологическая рекультивация.
KEY WORDS
disturbed lands, agroecological indicators, agricultural land, humus, labile phosphorus, labile potassium, biological recultivation.
Россия является самым большим по площади государством в мире, ее территория составляет 17 075,4 тыс. км2 (1707,5 млн. га). Структура земельных угодий России такова: лесные площади и древеснокустарниковая растительность составляет 46%, оленьи пастбища - 19%, сельхозугодия - 13%, болота - 6%, под водой находится 4%, под постройками, дорогами, улицами -1 %, прочие земли - 11% (в том числе нарушенные земли - 0,1 %) [1 ].
Большую озабоченность вызывает значительное ухудшение черноземных почв в нашей стране. Из 300 млн. га черноземных почв мира третья часть находится в России. Из-за хищнической эксплуатации русский чернозем потерял в разных частях страны от 20 до 50% своего гумуса, но все еще он остается наиболее плодородной почвой в мире [2].
В России территории с полностью разрушенными экосистемами занимают 2,5 млн км2, что близко к предыдущим оценкам. Разрушенные территории разбросаны пятнами, которые кое-где сливаются, образуя обширные участки разрушения. Такие пятна и территории служат очагами возмущения для окружающих их естественных экосистем [5].
Увеличивается фактически повсеместно площадь земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых, строительства, последствий аварий на трубопроводном транспорте и других причин антропогенного характера. Несмотря на принимаемые меры - сейчас порядка 150 млн. га (76%) сельскохозяйственных угодий России, в т.ч. порядка 75 млн. га пашни, нуждаются в целенаправленной защите, работах по восстановлению их позитивных качеств [6], [4].
Площадь нарушенных земель в Орловской области, по данным отдела государственного земельного надзора Россельхозназора - 252,4 тыс. га. Несанкционированное размещение отходов производства и потребления, незаконная добыча полезных ископаемых, снятие и уничтожение плодородного
слоя почвы и самовольная разработка карьеров на землях сельскохозяйственного назначения наносят существенный вред почве как объекту окружающей среды и имеют опасные последствия для экологической обстановки [1], [3].
Цель работы - установить влияние результатов добычи полезных ископаемых, на окружающую среду и агроэкологические показатели почвы.
Исследования проводились на участках нарушенных земель сельскохозяйственного назначения общей площадью 3,2 и 13,5 га, расположенных на территории Шаблыкинского и Урицкого районов Орловской области соответственно. Отбор проб почвы проводился в соответствии с -ГОСТ 26483-85. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО, ГОСТ 26951-86 определение нитратов ионометрическим методом, ГОСТ Р 54650-2011 Определение подвижного калия, фосфора по методу Кирсанова, РД 52.18.289-90 МУ выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов в пробах почвы атомно-адсорбционным методом, ГОСТ 26210-91 определение обменного калия по методу Масловой, ГОСТ 26213-91 определение органического вещества.
Почвенный покров исследуемых участков представлен серыми лесными почвами суглинистого механического состава.
Выполнены агроэкологические исследования карьера по добычи строительного песка расположенном в Шаблыкинском районе. Карьер трапециевидной формы с выполненными (до 100) откосами. Почвенно-растительный грунт снят и складируется во временные отвалы. Глубина выработки до 4,5 м, высота отвалов плодородного слоя до 2,5 м и ширина подошвы до 20 м. Разработка грунта производится на западном склоне надпойменной террасы р. Навля. В составе травянистой растительности преобладает разнотравье.
Для определения агрохимических показателей выполнен КХА анализ 11 образцов почв и грунтов участка.
Установлено что показатель рН отвалов грунтосмеси (пробы 1-10) составляет в среднем 5,56, плодородного слоя почвы 5,5. Почвы участка являются слабокислой. Содержание гумуса в почве является основным показателем определения пригодности почв для рекультивации нарушенных земель. Исходя из полученных результатов, содержание гумуса в плодородном слое почв участка составляет 4,23 %, в отвалах грунтосмеси в среднем 1,89%. Содержание гумуса, а отвале снизилось до 44,7 % или в 2,2 раза по сравнению с контролем. По содержанию гумуса почвы участка являются крайне бедными (Табл.1, Рис.1).
Содержание подвижных форм фосфора в образцах, отобранных на отвалах грунта, оценивается как высокое (в среднем 57,21 мг на 100 г почвы), в плодородном слое почвы очень высокое - (90,3 мг на 100г почвы). Содержание подвижных форм фосфора снизилось в отвале до 63,3% или в 1,6 раза по сравнению с контролем.
Содержание подвижных форм калия в образцах, отобранных на отвалах грунта, оценивается как низкое (в среднем 16,4 мг на 100 г почвы), в плодородном слое почвы - высокое (44,7 мг на 100 г почвы). Содержание подвижных форм калия снизилось в отвале до 36,1% или в 2,9 раза.
Таблица 1. Результаты исследования почв и грунтов (Сомовское с/п Шаблыкинского р-на)
Показатели (Участок №1)
№ пробы рН, ед гумус, % Р2О5, мг/100г почвы К2О, мг/100г почвы
Отвал
1 5,86 1,34 28,05 9,83
2 5,46 0,69 21,69 6,87
3 5,42 1,91 27,4 7,06
4 5,44 2,41 59,55 7,22
5 5,77 2,48 66,23 43,26
6 5,67 2,99 108,7 36,09
7 5,54 3,07 127,47 13,35
8 5,31 1,55 53,7 15,30
9 5,35 1,61 46,86 14,05
10 5,74 0,83 32,45 8,38
Среднее 5,56 1,89 57,21 16,14
Плодородный слой почвы (контроль)
11 5,50 4,23 90,3 44,7
Второй участок нарушенных земель сельскохозяйственного назначения общей площадью 13,5 га расположен на территории Урицкого района. Действующий карьер представляет собой выработку прямоугольной формы с вертикальными (до 90о) откосами. Глубина выработки составляет около 2 м. Плодородный слой почвы мощностью около 30 см смешан с подстилающими грунтами и складирован в зоне производства земляных работ.
Для определения агрохимических показателей выполнен КХА анализ 9 образцов почв и грунтов участка.
Показатель рН отвалов грунтосмеси (пробы 1 -8) составляет в среднем 6,58, плодородного слоя почвы 6,34. По кислотности почвы участка являются нейтральными. Содержание гумуса в плодородном слое почв участка составляет 3,55 %, в отвалах грунтосмеси в среднем 0,52%. Содержание гумуса, а отвале снизилось до 14,6 % или в 6,8 раза по сравнению с контролем. По содержанию гумуса почвы участка являются крайне бедными (Табл.2, Рис.1).
Содержание подвижных форм фосфора в образцах, отобранных на отвалах грунта, оценивается как низкое (в среднем 5,324 мг на 100 г почвы), в плодородном слое почвы - (9,498 мг на 100 г почвы). Содержание подвижных форм фосфора снизилось в отвале до 56,1 % или в 1,8 раза по сравнению с контролем.
Таблица 2. Результаты исследования почв и грунтов (Бунинское с/п, Урицкий р-н)
№ пробы Показатели (Участок №2)
рН, ед гумус,% Р2О5, мг/100г почвы К2О, мг/100г почвы
Отвал
1 6,80 0,54 5,032 1,0
2 6,14 0,53 5,326 1,17
3 6,56 0,50 4,912 1,1
4 6,81 0,43 5,397 1,3
5 6,44 0,49 5,902 1,3
6 6,88 0,47 5,314 1,2
7 6,60 0,67 5,322 1,1
8 6,43 0,50 5,383 1,14
Среднее 6,58 0,52 5,324 1,16
9 6,34 3,55 9,498 20,4
Содержание подвижных форм калия в образцах, отобранных на отвалах грунта, оценивается как очень низкое (в среднем 1,16 мг на 100 г почвы), в плодородном слое почвы - высокое (20,4 мг на 100 г почвы). Содержание подвижных форм калия снизилось в отвале до 5,7% или в 17, 6 раза.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
рН, ед
Гумус,%
Фосфор, мг/100г
Калий, мг/100г
отвал1 контроль1 отвал2 контроль2
Рисунок 1 - Содержание гумуса, Р2О5 и К2О в почве и почвогрунтах
Для восстановления нарушенного плодородия земель сельскохозяйственного назначения необходимо проведение технической и биологической рекультивации нарушенных земель.
В большинстве случаев рекультивация карьеров производится путем засыпки их промышленными отходами с малой опасностью для окружающей среды. При этом порядок засыпки и устройства защитных сооружений определяет проект рекультивации карьера, который должен учитывать множество факторов.
Завешает рекультивацию карьеров восстановление плодородного слоя почвы и последующее вовлечение восстановленных участков в хозяйственное пользование.
Как показывает опыт разработки большинства песчаных карьеров, проведение полного комплекса рекультивационных мероприятий в период эксплуатации месторождения невозможно. Окончательная рекультивация выработанного пространства производится после отработки месторождения. В тоже время целесообразно проведение рекультивационных работ непосредственно на этапе освоения месторождения на нарушенных землях и уже неиспользуемых землях Выводы:
1. В отвале карьерного грунта участка №1 выявлено снижение содержания гумуса, подвижного фосфора и подвижного калия в 2,2, 1,6 и 2,9 раза соответственно.
2. В отвале карьерного грунта участка №2 выявлено снижение содержания гумуса, подвижного фосфора и подвижного калия в 6,8, 1,8 и 17,6 раза соответственно.
3. Для восстановления нарушенного плодородия земель сельскохозяйственного назначения необходимо проведение технической и биологической рекультивации нарушенных земель.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Будина Т.Ю. Рекультивация земель при различных видах работ // Справочник эколога, 2013. - №3
2. Голованов А.И., Зимин Ф.М., Козлов Д.В. и др. Природообустройство. - Москва «КолосС», 2008. - 551 с.
3. Голованов А.И., Зимин Ф.М., Сметанин В.И. Рекультивация нарушенных земель. - Москва: «КолосС», 2009.
4. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2011 году». - Интернет-источник. - Режим доступа: http://www.mnr.gov.ru/regulatory/list.php? part=1392.
5. Доклад об экологической ситуации в Орловской области в 2011 году / Правительство Орловской области. Управление по охране и использованию объектов животного мира, водных биоресурсов и экологической безопасности Орловской области (Орелоблэконадзор); Вышегородских Н.В., Рыжиков В.В., Григорьев В.К. и др. - Орел: Издательский Дом «Орловская литература и книгоиздательство» («ОРЛИК»); 2012. - 172 с.
6. Львов Д.С. Путь в XXI век (стратегические проблемы и перспективы российской экономики), 1999
