Лісорослинні властивості штучних ґрунтів рекультиваційного шару на захисній дамбі із шахтних порід (Західний Донбас)
Морфологічна будова штучних ґрунтів рекультиваційного шару захисної дамби із шахтних порід Західного Донбасу. Склад і вміст водорозчинних сполук штучних ґрунтів і шахтної породи. Виявлення типу і ступеню засолення, розрахунок гіпотетичних токсичних солей.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 06.04.2019 |
| Размер файла | 256,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 581.5 (477.56)
Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара
Лісорослинні властивості штучних ґрунтів рекультиваційного шару на захисній дамбі із шахтних порід (Західний Донбас)
Т.М.Євтушенко, В.М. Зверковський
Анотація
ґрунт захисний водорозчинний токсичний
Описано морфологічну будову штучних ґрунтів рекультиваційного шару захисної дамби із шахтних порід Західного Донбасу. Проаналізовано склад і вміст водорозчинних сполук штучних ґрунтів і шахтної породи. Виявлено тип і ступінь засолення, розраховано гіпотетичні токсичні солі. Дана оцінка лісопридатності штучних ґрунтів рекультиваційного шару.
Ключові слова: штучні ґрунти, лісорослинні властивості, рекультивація.
Аннотация
Описано морфологическое строение искусственных почво-грунтов рекультивационного слоя защитной дамбы из шахтних пород Западного Донбасса. Проанализирован состав и содержание воднорастворимых соединений искусственных почво-грунтов и шахтной породы. Выявлен тип и степень засоления, рассчитаны гипотетические токсические соли. Дана оценка лесопригодности искусственных почв рекультивационного слоя.
Ключевые слова: искусственные почвы, лесорастительные свойства, рекультивация.
Annotation
Morphological structure of artificial soils in the restored layer of the protective dike made of the barren rock at Western Donets Basin is described. Composition and content of water-soluble compounds in the artificial soils and barren rock are analyzed. The type and rate of salinization are determined. The hypothetical toxic salts are estimated. The assessment of satisfiability of the restored layer artificial soils for the wood plantation is presented.
Key words: artificial soil, wood plantation, restoration.
На порушених землях Західного Донбасу ділянки меліоративного захисту лісу зі штучним зниженням рівня ґрунтових вод відділяються захисними дамбами від зон активного осідання шахтних полів, де часто виникають техногенні водойми. Захисні дамби - це своєрідні гідротехнічні споруди із відходів видобутку вугілля. При цьому на значному проміжку дамби утворюють лівий берег нового русла р. Самари.
Захисна дамба на полях шахт Тернівська, Павлоградська, Благодатна (Західний Донбас) має довжину близько 12 км; у поперечному перетині має форму неправильної трапеції з основою (ширина дамби) близько 50 м і верхньою стороною - близько 20 м. Кут нахилу з боку лісового масиву «Самарський ліс» - 9 °, а до нового русла р. Самари - 18°; висота дамби біля 10 м.
З метою створення захисних лісових насаджень на експериментальній ділянці лісової рекультивації площею 2,2 га насипні ґрунти рекультиваційного шару створені у двох варіантах.
Стратиграфія зверху вниз:
I варіант: нижня третина пологого схилу з площею 0,7 га - мулові відклади із дна техногенної водойми (1 м);
II варіант: верхня площина і решта пологого схилу. Площа 1,5 га. Стратиграфія зверху вниз: мулові відклади із дна техногенної водойми (1 м) + пісок (0,5 м).
Застосована суміш субстратів із дна штучної водойми, утвореної внаслідок техногенного осідання долини р. Самари. Суміш добувалася крокуючим екскаватором, що рухався по дамбі і рівномірно наносилася на поверхню дамби, складеної із шахтних порід. Це мулові відкладення, перемішані із затопленими суглинистими лучними ґрунтами і рослинними залишками.
Лісові культури були створені Комплексною експедицією ДНУ навесні 1980 року на верхній плоскій частині і на пологому схилі дамби. Початковий склад насаджень включав тополю чорну, акацію білу, маслину вузьколисту, вербу білу, тамарикс Палласа.
Слід зазначити, що із загальної площі поверхні дамби близько 42 га до нашого часу заліснено лише біля 6 га, що актуалізує пошук лісопридатних варіантів рекультиваційного шару і раціональних конструкцій лісових насаджень.
Опис ґрунтового профілю.
Розріз №1. Варіант 1. Нижня третина схилу дамби, поросла тамариксом. Насипний шар утворений за допомогою екскаватора мулистими відкладами із дна штучної водойми.
Н - 0-6 см
Темно-сірий, гумусований, пухкий, дрібно-зернисто-піщаної структури. Багато коренів трав'янистих рослин, але структура слабко виражена. Бурхливе скипання з HCl. Перехід малопомітний за зміною щільності.
Н2 - 6-23 см
Темно-сірий, гумусований, пістрявий, що викликано домішками світло-палевого суглинку і фрагментованими вицвітами розчинної солі. Світліший від Н Розсипчастий. Дрібно-зерниста, пилувата структура, коренів багато. Бурхливе скипання з кислотою. Перехід помітний за зміною кольору і щільності.
Ph3 - 23-95 см
Гумусований, безструктурний, важкоглинистого складу, дуже щільний. Колір пістрявий, переважає темний сіро-іржавий, доповнений домішками світло-сірого ґрунту і світло-палевого піску та білозірки. Кореневих закінчень мало. Виглядає як суцільний моноліт. По всьому профілю скипання. Перехід за зміною кольору.
Р2 95-900 см. Шахтна порода
Розріз 2. Варіант 2. Верхня третина схилу. Насипний ґрунт з привозного піску і субстратів, що вийняті із дна штучної водойми у місцях осідання ґрунту.
Н - 0-10 см
Дерновий горизонт, рихлий, наявні гумусові рештки напіврозкладеної органіки суглинистого гранулометричного складу, дрібно-зернистої структури. Бурхливе скипання з HCl. Перехід до наступного горизонту за зміною пористості і забарвлення.
Н2 - 10-26 см
Темно-сірий із палево-бурим відтінком, пістрявий. Переважає жовто-палевий суглинок від світло-сірого до світло-білуватого відтінку, місцями тонкі піщані прошарки. Зерниста структура, коренів мало, щільність більша. Бурхливе скипання з кислотою. Перехід до наступного горизонту - за зміною щільності і забарвлення.
Н3 - 26-44 см
Темно-сірий, пістрявий від механічних домішок жовто-палевого суглинку. Суглинистий, але безструктурний. Зустрічаються тоненькі корінці. Бурхливе скипання з кислотою. Перехід виражений за зміною кольору і щільності грунту.
Н4 - 44-110 см
Дуже щільний, гумусований безструктурний суглинок. Пістрявість кольору зумовлена домішками білозірки, зустрічаються плями із сіро-жовтої глини і зернистого суглинку. Коренів немає. Бурхливе скипання з кислотою. Перехід чіткий.
Р1 - 110-150 см
Пісок дуже світлий, пістрявість зумовлена механічними домішками палевого і бурого суглинка і глеєвих бурих вкраплень. Скупчення переважно білого дрібного піску. Корені зрідка. Не скипає.
Р2 - 150-900 см
Шахтна порода, темно-сірого кольору з оливковим відтінком. Значна пістрявість пов'язана з механічними домішками дрібних камінців вугілля і сполук сірки. Переважає масляниста на дотик, волога глиниста порода, здебільшого тонкоплитчаста, листувата, гострокутно-шматкувата, безструктурна, щільна.
У лабораторії хімії ґрунтів ДНУ були проаналізовані наступні зразки, відібрані з розрізу № 2: (табл. 1).
Водорозчинні сполуки у відібраних зразках проаналізовані за методикою Арінушкиної (1970). Склад водорозчинних сполук у відібраних зразках штучних ґрунтів і шахтної породи дамби ілюструє табл. 2.
Показники вмісту сухого залишку свідчать про значне засолення субстратів рекультиваційного шару. У горизонтах від 10 до 84 см за класифікацією Н. І. Базилевич (1968) ґрунти відносяться до дуже засолених, решта зразків - до середньозасолених. Піщані субстрати горизонту 110-150 см також відносяться до с редньозасолених. Але це вторинне засолення (Зайдельман, 1987), що відбулося за рахунок міграції водорозчинних солей підстилаючої шахтної породи, де їх вміст сягає 0,48 % (середній ступінь засолення). Важкосуглинисті субстрати рекультиваційного шару здобувалися для нанесення на поверхню дамби як мулові відклади дна техногенної водойми, що утворилася під час осідання поверхні шахтного поля. До порушення це були лучно-солонцюваті ґрунти (Травлєєв, 1980), але, як бачимо, тривале перебування під шаром високомінералізованої води (Зверковський, 2012) зумовило їх високий ступінь засолення. Від контакту із підстилаючим піском вгору до 10 см позначки мінералізації ґрунту зростають від 0,49 до 0,96 %, досягаючи градацій дуже засолених ґрунтів. Зростання засолення зі зменшенням глибини пояснюється міграцією солей під впливом капілярного підтягування (що проявляється саме у важкосуглинистих субстратах) із підстилаючих зволожених шахтних порід (Зверковський, 2009).
рН насипних субстратів, включаючи і шар піску, має лужний характер, змінюючись від 7,67 до 7,98, що пояснюється високим засоленням із значним вмістом НСО3- (до 1,86 мг-екв/100 г).
У той же час рН підстилаючої шахтної породи 4,84, що можна пояснити переважанням кислих сполук, які утворюються в процесах трансформації сульфідів шахтної породи (Зверковський, 1997). Для усіх субстратів рекультиваційного шару характерний значний вміст катіонів Са++ (від 1,74 до 4,75 мг-екв/100 г), що можна пояснити високим вмістом гумусових сполук - до 4,46 %.
За співвідношенням аніонів у більшості зразків визначається хлоридний, досить шкідливий для рослин тип засолення (> 2), за виключенням зразка № 5 (важкий суглинок, горизонт 84-110 см), де маємо сульфатно-хлоридний тип засолення (=1,42). За співвідношенням катіонів у всіх зразках виявляється магнієво-кальцієвий тип засолення, оскільки <1, <1.
Розрахунок гіпотетичних токсичних солей показує, що серед них переважають NaHC03 (1,98 мг-екв/100 г у зразку № 2; 1,84 мг-екв/100 г у зразку № 5); Mg(HC03)2 (0,64 мг-екв/100 г у зразку № 2; 0,66 мг-екв/100 г у зразку № 7); NaCl (1,43 мг-екв/100 г у зразку № 4; 1,40 мг-екв/100 г у зразку № 5); а також Mg Cl2, СаС12. Високий вміст цих солей (до 5,28 мг-екв/100 г), наявність особливо шкідливих для рослин гідрокарбонатів Na і Mg і солей хлору свідчить про незадовільні лісорослинні умови ділянок рекультивації на захисній дамбі і необхідність корегування видового складу дослідних лісових культур із підбором більш солевитривалих видів і форм рослин.
Бібліографічні посилання
1. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв / Е. В. Аринушкина. - М. : Изд-во Моск. Ун-та, 1970. - 487 с.
2. Базилевич Н. И. Методические указания по учету засоления (проект) / Н. И. Базилевич, Е. И. Панкова. - М. : Почвенный институт им. В.В. Докучаева, ВАСХНИЛ, 1968. - 49 с.
3. Зайдельман Ф. Р. Мелиорация почв / Ф. Р. Зайдельман. - М. : Изд-во Москов. ун-та, 1987. - 304 с.
4. Зверковський В. М. До оцінки гідрологічного режиму ґрунтів на різних варіантах рекультивації / В. М. Зверковський, О. В. Котович // Питання степового лісознавства та лісової рекультивації земель. - Д., 2012. - Вип. 41. - С. 12-19.
5. Зверковський В. М. Хімічні властивості штучних грунтів на ділянках лісової рекультивації Західного Донбасу / В. М. Зверковський, К. А. Шаповал // Екологічні питання співіснування: людина - рослина. - Матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. - Д., 2009. - С. 230-235.
6. Зверковский В. М. Фитотоксические соединения шахтных пород в процессах лесной рекультивации нарушенных земель / В. М. Зверковский // Вестник ДГУ - Сер. Биология, Экология. - Д., 1997. - Вып. 3. - С. 144-150.
7. Вопросы оптимизации техногенних ландшафтов Западного Донбасса путем создания мелиоративных и рекреационных лесных насаждений / А. П. Травлеев, М. А. Альбицкая, А. Г. Лындя, В.Н. Зверковский // Биогеоценологические основы лесной рекультивации нарушенных земель Западного Донбасса. - Д. : ДГУ - 1980. - С. 21-38.
Надійшла до редколегії 28.04.2014
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Джерела забруднення ґрунтів сільськогосподарських угідь. Методика відбору проб. Загальна оцінка забруднення ґрунтів України. Заходи щодо охорони ґрунтів сільськогосподарського призначення. Попередження виснаження ґрунтів і підвищення врожайності культур.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 31.01.2014Основні види антропогенного впливу на ґрунти, принцип контролю їх забруднення. Санітарні та біологічні показники оцінки стану ґрунтів, їх класифікація за впливом хімічних забруднюючих речовин. Схема оцінки епідемічної небезпеки ґрунтів населених пунктів.
контрольная работа [39,1 K], добавлен 30.11.2011Значення ґрунту як одного з найважливіших компонентів природного середовища. Наслідки ерозії та виснаження земель, основні заходи боротьби з ними. Інтенсивне забруднення ґрунтів внаслідок дії хімічних сполук. Розвиток вторинного засолення і заболочування.
реферат [14,8 K], добавлен 07.12.2011Аналіз моніторингу навколишнього середовища (ґрунтів та рослинної продукції), який проводив Хмельницький обласний державний проектно-технологічний центр охорони родючості ґрунтів і якості продукції. Фактори накопичення та міграції радіонуклідів в ґрунті.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.12.2010Фізико-географічна характеристика та особливості дернових глинисто-піщаних ґрунтів на древньоалювіальних пісках. Рекультивація та сільськогосподарське використання ґрунтів. Джерела антропогенного забруднення земельних ресурсів, розрахунок розмірів шкоди.
дипломная работа [853,3 K], добавлен 28.11.2010Поняття екологічного моніторингу як засобу спостереження за станом навколишнього середовища. Його класифікація та особливості розвитку в регіонах Україні. Український досвід впровадження наукового моніторингу у системі спостережень за станом ґрунтів.
курсовая работа [40,9 K], добавлен 27.04.2014Характеристика земельних ресурсів як вичерпних, обмежених і частково відновлюваних. Антропогенне забруднення і виснаження ґрунтів. Особливості геологічної діяльності вітру та атмосферних опадів. Деградація вічномерзлих ґрунтів, причини та наслідки.
реферат [19,7 K], добавлен 28.10.2010Моніторингове дослідження територій. Проведення моніторингу забруднення ґрунтів Рівненської та Житомирської областей. Заходи з охорони земель. Оцінка ліхеноіндикаційною зйомкою забруднення чадним газом автомобільним транспортом квадрату № В1 міста Херсон.
курсовая работа [127,5 K], добавлен 20.11.2013Взаємодія людини із землею. Негативний вплив людини на родючий шар землі. Порушення ґрунтового покриву в результаті неправильної експлуатації. Застосування високих доз мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин. Забруднення ґрунтів в Україні.
презентация [1,5 M], добавлен 11.12.2011Ландшафтно-геохімічні критерії оцінки забруднення ґрунтового покриву важкими металами. Екологічна характеристика ґрунтів міста Біла Церква, оцінка їх сучасного забруднення свинцем та хлоридами. Вегетаційний дослід і аналіз отриманих результатів.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 28.12.2012Родючість ґрунтів як критерій якісної оцінки сільськогосподарських угідь. Екологічні аспекти землекористування в Україні. Математичні моделі розрахунку і прогнозування хімічного забруднення ґрунту, їх приклади. Моделювання забруднення ґрунту пестицидами.
курсовая работа [266,4 K], добавлен 29.09.2009Аналіз закономірностей накопичення важких металів у ґрунтах та рослинній продукції в залежності від стійкості природних компонентів та ступеню забруднення території. Огляд стійкості ґрунтів міста Маріуполя та його околиць, ступеню забруднення території.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 15.03.2012Розробка методу оцінки екологічного стану ґрунту на основі fuzzy-теорії за виміряними значеннями концентрацій важких металів, що дає змогу вибору місця видобування екологічно чистої води. Забруднення ґрунтів важкими металами. Шкала оцінки стану ґрунтів.
статья [1,3 M], добавлен 05.08.2013Характеристика ґрунтів Красноградського району, їх типи та відмінні особливості. Ерозійні процеси: їх форми та типи, лісомеліоративні заходи боротьби з даним негативним явищем. Еродованість ґрунтів Красноградського району та напрямки їх охорони.
научная работа [37,1 K], добавлен 20.11.2013Атмосфера як елемент глобальної екосистеми. Заходи щодо запобігання її забруднення. Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин. Хімізм утворення озону в атмосфері. Руйнування озонового шару. Міжнародні угоди у сфері захисту озонового шару.
курсовая работа [600,4 K], добавлен 24.02.2014Адміністративне положення та фізико-географічне районування території Корецького лісництва. Геотектоніка ділянки, її гідрологічні та кліматичні умови, стан ґрунтів та ландшафту. Ботаніко-морфологічна характеристика основних деревних лісоутворюючих видів.
дипломная работа [987,5 K], добавлен 21.12.2010Озоновий шар атмосфери, його функція захисту біосфери від дії короткохвильового ультрафіолетового випромінювання Сонця. Причини появи озонових дір та їх наслідки. Міжнародне співробітництво України в сфері охорони атмосферного повітря та озонового шару.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 02.06.2010Агроекосистема її типи та екологічні чинники: світло, тепло, вода, склад та рух повітря, геохімія ґрунтів. Біогенні та антропогенні чинники. Еколого-господарська інфраструктура та її стабілізуюча роль. Поняття сільськогосподарської екологічної системи.
курсовая работа [64,5 K], добавлен 13.11.2010Основні чинники негативного впливу мінеральних добрив на біосферу. Проблеми евтрофікації природних вод. Шляхи можливого забруднення навколишнього середовища добривами і заходи щодо його запобігання. Вплив надмірного внесення добрив на властивості ґрунтів.
курсовая работа [53,2 K], добавлен 12.01.2011Характеристика факторів впливу на природне відновлення букових лісів Буковинських Карпат та Передкарпаття: рівномірно-поступові рубки головного користування, лісорослинні умови та вплив лісогосподарських заходів на появу і виживання сходів самосіву.
статья [28,6 K], добавлен 28.12.2012
