Основными объектами рекультивации на месторождениях являются засоленные участки почв, утратившие в связи с их загрязнением свою народохозяйственную ценность.

При проведении работ по рекультивации засоленных почв необходимо учитывать механизм самовосстановления, который при сильном засолении может быть полностью подавлен.

Приемы рекультивации должны создавать нормальные условия для работы механизма самоочищения почвенного биоценоза.

Для осуществления технологических мероприятий, проведения работ по оздоровлению экологической обстановки и восстановлению загрязненных и засоленных почв в НГДУ должны быть созданы экологические цеха.

Экологический цех обязан проводить качественную и количественную оценку засоленных почв, установить их границы и выбрать соответствующую технологию для проведения работ по восстановлению засоленных почв.

Экологический цех должен быть оснащен соответствующей сельскохозяйственной и подсобной техникой, минеральными удобрениями, мелиорантами, семенами однолетних и многолетних трав, солеустойчивыми семенами древесных растений согласно технологическому регламенту.

Работники экологического цеха должны быть обучены методам инструментального и визуального контроля засоления почв и проведению агротехнических и биологических этапов по их рекультивации.

Работы по восстановлению засоленных почв должны проводиться с учетом местных почвенных условий, степени загрязнения конкретного участка и требований технологического регламента.

Контроль состояния почв осуществляется вблизи наиболее вероятных источников засоления - трубопроводов системы поддержания пластового давления (ППД).

Основные задачи контроля состоят в следующем:

1. Определение направления движения потока и возможного ареала загрязнения.

2. Определение площади засоления и глубины проникновения.

3. Установление степени засоления и характера трансформации почв (проведение агрохимических анализов на содержание N,P,K.

4. Определение возможности самоочищения почв и выбора технологических мероприятий по ликвидации последствий засоления.

Основной метод контроля - изучение морфологии почвенного профиля, определение содержания солей в образцах почв, определение остаточной растительности.

Результаты анализа водной вытяжки выражаются в процентах и в мг/экв. Пересчет результата анализа в мг/экв и наоборот производится по формуле:

Х % = мг/экв катиона (аниона) _* эквивалентный вес / 1000

Тип засоления почв определяется соотношением анионов и катионов, при этом в первую очередь учитывается состав анионов. При хлоридном типе засоления соотношения анионов Cl ^- и SO₄^{2 -} составляет 2,5, сульфатно-хлоридном - 2,5-1,0, хлоридно-сульфатном - 1,0-0,2. Тип засоления по катионному составу определяется соотношением различных катионов. Степень засоления земель нефтесодержащими водами определяется по плотному осадку, содержанию хлоридов и сульфатов. Степень солонцеватости устанавливается по содержанию обменного натрия в пахотном слое в процентах от суммы обменных катионов.

По результатам обобщенным данным обследования и анализа почв производится выбор способа рекультивации, расчет норм внесения химических мелиорантов и норм промывок пресной водой, составление проектно-сметной документации [2].

Рекультивации подлежат земли, в составе плодородного слоя которых содержание вредных для растений солей более 0,3 %, хлоридов более 0,02 %, сульфатов более 0,1 %, обменного натрия более 10 % от суммы обменных катионов. Меры по восстановлению загрязненных почв проводятся при наличии любого из перечисленных факторов.

Обоснование выбора технологии рекультивации проводится исходя из степени солонцеватости участка, типа и степени засоления, возможности и необходимости проведения промывок и почвенно-климатических условий.

При рекультивации земель, загрязненных нефтесодержащими водами в зависимости от установленных факторов могут быть использованы химический и химико-биологический способы. Химический способ рекультивации используется преимущественно на супесчаных почвах (особенно на склонах) при годовом количестве атмосферных осадков более 400 мм, где после проведения мелиоративных и агротехнических приемов происходит нормализация солевого режима почв.

Химико-биологический способ рекультивации производится на всех типах почв и на участках химической рекультивации, когда не удается достичь расчетных результатов. Этот способ предусматривает комплексное воздействие на загрязненные земли: химическое - посредством внесения мелиоранта, удаления растворенных солей промывкой пресной водой; биологическое - посредством интенсивной обработки почвы, ускорения восстановления почвы путем внесения органических удобрений, посева сельскохозяйственных культур, имеющих высокую степень солеоборота.

Расчет внесения химических мелиорантов и норм промывок производится на основе данных анализа водной вытяжки почв. Нормы внесения химических мелиорантов (гипса или фосфо-гипса) определяется по формуле, предложенной для многонатриевых солей нейтрального засоления:

Д = 0,086 _* Н _* d (Na - 0,1 Т), где

Д - норма внесения гипса, т/га,

Н - мощность гипсуемого слоя, г/см,

Na - содержание обменного натрия, мг-экв/100 г почвы,

Т - сумма обменных катионов, мг-экв/100 г почвы,

0,1 - допустимое содержание обменного натрия (доля от суммы обменных катионов).

Промывная норма определяется по формуле:

М = К _* Х _* lg (pH/SД), где

М - промывная норма, м³/га;

К - коэффициент пропорциональности (при расчете промывки нормы в м³/га (равен 10000);

Х - показатель солеотдачи;

Содержание солей (SH) в промываемом слое устанавливают на основании аналитических данных, значение допустимого содержания солей (SД) по специальной таблице для незасоленных почв. Показатели солеотдачи почв (Х) и значение общей промывной нормы принимаются по действующей методике для слоя однометровой мощности почвогрунта разной засоленности. Норма внесения органических удобрений для различных типов почв принимается так же по действующей методике.

Технологический регламент на рекультивацию засоленных почв включает следующие положения [2]:

1. В случае аварийной утечки из трубопроводов системы ППД минерализованных пластовых вод - вызвать аварийную бригаду.

2. Для правильного выбора рекультивационных мероприятий необходимо проводить предварительное обследование и оценку засоленного участка. План обследования включает следующие пункты:

а) тип почвы (торфяные или минеральные)

б) обводненность участка (затоплен водой большую часть года или только в весенний период, либо не затапливается вообще, уровень грунтовых вод)

в) облесенность участка (рассматривается с точки зрения на лоступ и работу техники при проведении работ по рекультивации).

3. Определяют, к какому типу относится данный участок. Так как большая часть разливов на промыслах Западной Сибири происходит в условиях заболоченной местности, 80 % этих территорий характеризуется наличием торфяных почв, а один относится, в основном, к территории с насыщенным минеральным грунтом (основания буровых площадок).

4. Для каждого типа загрязненных участков даны, как правило, несколько вариантов технологии рекультивации, которые расположены в порядке возрастания их сложности и трудоемкости наиболее приемлемом с технико-экономической точки зрения (обеспеченность той или иной техникой, материалами, семенами, удобрениями и т.д.).

5. В зависимости от степени засоления выбирают соответствующий регламент, где приведен перечень выполняемых работ, сроки их проведения и применяемая техника.

6. На засоленный участок почвы рекомендуется дополнительно вносить хорошо разложившийся рыхлый торф, удобрения и материалы-мелиоранты. Торф, удобрения и материалы-мелиоранты наносятся на поверхность засоленного участка ровным слоем с помощью сельхозтехники или грунтомета.

7. Из трав, указанных в конкретном регламенте или имеющихся в наличии, можно составлять любые варианты травосмесей. Расчет количества удобрений и семян производится по методикам. Указанным в регламенте.

8. На необходимых участках в засушливое лето, по возможности, провести полив посеянных на засоленном участке трав, особенно это необходимо в первый период после высева. Норма полива - 150-200 м³ на гектар.

9. Для труднопроходимых засоленных территорий предусмотрена технология с обработкой почвы в летний период.

10. Слабозасоленные участки в рекультивации как правило, не нуждаются и могут быть оставлены для самовосстановления. В отдельных случаях для стимулирования естественного зарастания рекомендуется подкормка сложными удобрениями, включающими основные элементы питания (азот, фосфор, калий) в количестве 45 кг/га действующего вещества. Способ внесения - ручной, туковыми сеялками или гидросеялками, в зависимости от размеров и местонахождения засоленного участка.

Химический способ рекультивации земель выполняется по следующим правилам:

1. Поле (участок) разбивают на загонки отмечают поворотные полосы, линию первого прохода агрегата.

2. Мелиорант вносится по всей территории участка, отклонение от нормы рассева допускается не более 10 %.

3. Мелиорант вывозится на участок в таком количестве, сколько можно внести за день работы.

4. Большие нормы мелиоранта (более 10 кг/га) следует разделить на 2 части: 2/3 внести под вспашку, 1/3 под дискование.

5. Химический мелиорант должен соответствовать требованиям ТУ.

7. Внесение мелиоранта осуществляется весной, в начале лета и осенью в сухую погоду.

8. Заделка мелиоранта производится под обычную вспашку, под дискование плюс безотвальную вспашку или плоскорезную обработку с углублением пахотного слоя до 35-40 см.

9. Кротование (щелевание с кротованием) производится на глубину 0,4 - 0,6 м с расстоянием между лентами щелей 4-12 м в направлении пониженных мест рельефа.

10. Лункование, прерывистое бороздование выполняется одновременно с зяблевой вспашкой.

11. Выполняются мероприятия по снегозадержанию и регулированию снеготаяния, задержанию талых вод.

12. По результатам повторного анализа водной вытяжки почв делается заключение о завершении или продолжении рекультивации до осени (весны следующего года), замены химического способа на химико-биологический способ.

13. В случае заключения о завершении рекультивации производится предпосевная подготовка почвы. Осуществляется посев соле- и засухоустойчивых культур - фито-мелиорантов.

Химико-биологический способ рекультивации осуществляется в следующей последовательности:

1. Вносится мелиорант.

2. Мелиорант заделывается.

3. Обозначается трасса дренажного канала.

4. Производится кротование (щелевание с кротованием) из более повышенных мест участка в сторону дренажного канала.

5. Разрабатывается плодородный слой почвы во временный канал (валик) трапециедальной формы высотой до 40-60 см с внутренней стороны дренажного канала.

6. Разрабатывается колодец для отстоя дренажной воды на наиболее пониженной части промываемого участка.

7. Монтируется распределительный, поливной водопроводы из водовода пресной воды из насосно-компрессорных труб.

8. Монтируются линии утилизации дренажной воды (до коллектора нефтесборной сети или коллекторов сточной воды), контрольно-измерительные приборы, насосы, вспомогательное оборудование.

9. Устанавливаются гончарные трубы на устье кротовой дрены выше расчетного уровня воды в дренажном канале.

10. Производится промывка пресной водой (в осенний период - все почвы, в ранне-весенний период - легкие почвы).

11. Промывка начинается с чеков, расположенных выше по рельефу или наиболее сильно засоленных.

12. Промывка ведется при низком давлении затоплением или дождеванием участков.

13. Средний слой затопления чека должен быть 15 см, разность глубины у нижнего и верхнего валиков не более 10 см.

14. Промывка ведется в несколько приемов, разовые промывные нормы составляют 1800-2500 м³/га.

15. Подача воды осуществляется прерывисто с интервалом 3-8 суток после впитывания предыдущей порции.

16. Дренажные воды после предварительной очистки, отстоя от взвешенных частиц и мусора периодически утилизируются в нефтесборный коллектор или коллектор сточных вод.

17. Производится повторный отбор почвенных образцов и анализ водной вытяжки (в случае отклонения данных повторного анализа от ожидаемых производится расчет новых норм мелиоранта и промывок и технология химико-биологического способа рекультивации повторяется, в случае рассоления почвы до необходимого уровня делается заключение о завершении рекультивации).

С момента наступления физической спелости почвы (определяется специалистом-агроном) производится демонтаж водопроводов насосов, вспомогательного оборудования, техническая рекультивация дренажных каналов и колодцев без перемешивания плодородного слоя и грунта, лущение (дискование), вспашка или плоскорезная обработка почвы, посев трав-мелиорантов.

Для рекультивации земель применяются серийно выпускаемые машины и механизмы: трактор болотный, фреза болотная, броздорез-грядообразователь, плуг навесной, грунтомет, сеялка зернотуковая, гидросеялка, сцепка прицепная гидрофицированая, борона зубовая, каток кольчатый, механизмы для выравнивания поверхности пашни (участка), кротования и щелевания.

Биологический способ рекультивации засоленных почв предусматривает посев многолетних трав с внесением удобрений, способствующих быстрому зарастанию нарушенных и засоленных почв и активизации процессов самоочищения и имеет следующие особенности:

1. Первым проходом сеялки высевают семена однолетних трав в чистом виде с половиной нормы высева.

2. Вторым проходом производится посев смеси второй половины нормы высева однолетних трав с полной нормой высева многолетних трав. Так же одновременно вносятся минеральные удобрения.

3. Для равномерной заделки семян в почве сеялка оборудуется шлейф-бороной, состоящей или из древесных брусков или стального троса диаметром 20 см и длиной до 8 см. Шлейф-борона закрепляется к сеялке на поперечные крайние стойки рамы.

4. Поверхностный посев производится с отнятыми сошниками в том случае, когда происходит их сильное забивание почвенной массой и для снижения веса при работе на слабых и сильно переувлажненных грунтах.

5. При рядовом и поверхностном посеве необходимыми требованиями являются: тщательное предпосевное перемешивание семян однолетних и многолетних трав; внесение минеральных удобрений гранулами мелкой фракции, т.е. не слежавшимися удобрениями (поэтому все минеральные удобрения должны храниться в закрытых складских помещениях); посев со скоростью 3-4 км/ч.

6. После проведения посева приводится прикатывание данного участка кальчатыми катками для лучшего контакта семян с почвой, подтягивания капилярной влаги из нижлежащего слоя почвы к семенам, частичной заделки семян в почву, оказавшихся на поверхности участка.

Оценка результатов рекультивации производится по двум параметрам:

1. Состояние естественной или сеяной растительности.

2. Содержание в почве остаточных солей.

Этап технической рекультивации считается законченным, если проективное покрытие почвы растительностью, не имеющей признаков повреждения во второй половине вегетационного периода, достигает не менее 50 %. Остаточное содержание солей в верхнем 10 см слое снижено до 0,4 % в лесной подстилке и оторфованных горизонтах. Передача землепользователю засоленных участков возможна не ранее, чем через один вегетационный сезон с момента проведения полного цикла рекультивационных работ при вышеуказанных условиях.

Основанием для передачи земли землепользователю служит акт, который содержит перечень проведенных мероприятий по рекультивации засоленных земель с указанием сроков проведения работ.

Заключение