Снятие и сохранение плодородного слоя почвы

Биологический этап рекультивации

Биологический этап рекультивации осуществляется землепользователями за счет средств предприятий, нарушающих эемельные угодья. Биологическая рекультивация осуществляется с использованием тра-кторов с прицепами, полунавесных и навесных плугов, гидрофицированных лущильников, борон, культиваторов, рыхлителей, а также прицепных и навесных фрез, катков и машин для приготовления и внесения минеральных и органических удобрений. В комплекс мероприятий входит также посев трав, и посадка первичных культур, для чего используют различные сеялки, ямокопатели и лесопосадочные машины. Уход за посевами и посадками, в том числе орошение и полив, выполняются при помощи дождевальных и поливочных машин. Сбор урожая - косилками и комбайнами. Для конкретных условий выбирают оптимальный набор техники для биологической рекультивации.

В последние годы в угольной промышленности получает распростране-ние микробиологический способ рекультивациипородных отвалов для исполь-зования их под сельскохозяйственные угодья и в санитарно-гигиеническом направлении. Сущность данной технологии заключается в повышении биологи-ческой активности отвальных грунтосмесей путем сплошнго внесения на пове-рхность отвалов активной почвенной микрофлоры, адаптированной к местным условиям. При этом повышаются биогенность пород и количество полезных микроорганизмов, способствующих мобилизации потенциального плодородия субстрата и накоплению в рекультивируемых грунтах органического веществаиэлементов питания в доступной для растений форме. В отличие от традицион-ных приемов рекультивации данный способ осуществляется непосредственно на рекультивируемых грунтах после их детального агрохимического микробиологического обследования, причем образование продуктивного грунта, как показывает опыт,проходит в 2 - 3 раза быстрее.
Опыт показывает, что рекультивированные земли могут использоваться в сельскохозяйственном производстве для выращивания всех сельскохозяйствен-ных культур и обеспечивать урожайность не ниже, чем на старопахотных зем-лях.

Землевание это комплекс работ по снятию, транспортированию и нане-сению плодородного слоя почвы и потенциально-плодородных пород на мало-продуктивные угодья с целью их улучшения.

Под плодородным слоем почвы понимается верхняя гумусированная часть почвенного профиля, обладающая благоприятными для роста растений химическими, физическими и аграрными свойствами. Почвенный слой харак-теризуется комплексом агрохимических, физико-механических и биологических показателей: содержание гумуса и питательных веществ (фосфора, калия, азота), кислотностью, содержанием водорастворимых сульфатов натрия, магния и хлоридов, плотностью, влагоемкостью, водопроницаемостью содержанием фракций менее 0,01 мм, видовым составом и количеством микроорганизмов и многими другими показателями. Номенклатура показателей пригодности нарушенного плодородного слоя почв для землевания и нанесения на рекультивируемые земли устанавливается ГОСТ 17.4.2.02-83. «Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей пригодности нарушенного плодородного слоя почв для землевания».

При строительстве сооружений по недропользованию на плодородных землях и землях сельскохозяйственного назначения в процессе проведения подготовительных работ к монтажу оборудования снимается и отдельно хранится плодородный слой для последующей рекультивации территории.

Снятие плодородного слоя почвы производится, как правило, бульдозерами или автогрейдерами.

В случае ценных сельскохозяйственных угодий, садов, мелиорируемых и других ценных земель, нецелесообразно отводить на таких землях дополнительно полосы для временного складирования почвы. В таких случаях плодородная почва вывозится на специально отведенные для этого территории и складируется в штабеля.

При разработке сосредоточенных карьеров, резервов, подготовке тер-риторий для промышленных площадок, баз, складов и др., плодородный слой почвы сдвигается в штабеля, высота которых не должна превышать 10 м, а угол откоса - не более 30 градусов. Штабеля плодородной почвы распола-гаются на сухих грунтах.

Предприятия, разрабатывающие месторождения полезных ископаемых должны снимать, хранить и наносить плодородный слой почвы на рекультиви-руемые земли или на малопродуктивные угодья.

Объемы снятия плодородного и потенциально плодородного слоя почв (Н) вычисляются по формулам

Н= V× S ; H = M× S × d (5.20)

где М – глубина снятия плодородного слоя почвы, S – площадь почвенного контура или группы контуров с одинаковыми глубиной и качеством снижаемого плодородного слоя, м²; d - плотность плодородного слоя, т/м³.

Нормы снятия плодородного слоя для основных типов и подтипов почв глинистого и суглинистого состава приведены в ГОСТ 17.5.3.06-85.

Нормы снятия плодородного слоя не устанавливаются, если они не пригодны для землевания малопродуктивных угодий и не соответствуют требованиям ГОСТ 17.5.3.05-84.

Почвенный слой рекомендуется снимать и укладывать в оттаявшем со-стоянии при естественной влажности. Плодородие почвы сильно снижается при ее снятии в зимний и дождливый периоды.

Вначале рекомендуется снимать верхний наиболее плодородный слой почвы и складировать его отдельно, затем нижний слой. Наносятся слои при рекультивации в обратном порядке.

При хранении гумусового слоя теряется часть органического вещества и азота. В зависимости от влажности, температуры в первые годы хранения теряется 0,05 – 0.1% гумуса, однако в последующие годы потери его снижаются.

Наиболее интенсивно окисление гумуса, находящегося в рыхлом состоянии происходит при температуре 15-25° С и влажности 20-25 %. Интенсивность разложения снижается при влажности 5-10%, температуре 0-5° и уплотнении (снижение воздухопроницаемости).

Плодородный слой почвы может храниться в течение 10 лет и более. Хранить его необходимо в штабелях круглой или квадратной формы высотой 10-15 м. Для предохранения штабеля от водной и ветровой эрозии поверхность его планируется и засевается травами.

Участки, предназначенные для хранения плодородного слоя почвы должны располагаться на ровных, возвышенных и сухих местах. Запрещается организовывать склады в оврагах, балках, или местах скопления больших объемов воды.

При снятии, транспортировании, хранении и нанесении снятой почвы происходят ее потери и снижаются качественные характеристики.

Потери почвы от неполноты ее выемки зависят от мощности и условий залегания почвенного слоя, а также техники и технологии ведения работ. При малой мощности почвенного слоя и неспокойном его залегании потери и разубоживание достигают значительной величины. Допустимые потери от неполноты ее выемки устанавливаются проектом и определяются по формуле

(5.21)

где Q_п – масса почвенного слоя, подлежащая снятию, т; Q_ф – масса фактически снятого слоя почвы, определяемая маркшейдерскими замерами, т.

Потери почвы при транспортировании определяются по нормативам для сыпучих грузов. При автотранспортных перевозках в благоприятных условиях они составляют 1 –1,2 % и более в зависимости от условий и срока хранения.

Для сохранения физико-химических свойств почвы высота буртов при складировании не должна превышать 5 м, для потенциально-плодородных почв 10 м. Качество почвы на складах определяется по данным агрохимических и миробиологических анализов.

Качественные потери почвы характеризуются разубоживанием и ухудшением структурных, агрохимических и микробиологических свойств ее в процессе выемки, перемещения и хранения. Разубоживание почвы харак-теризуется коэффициентом разубоживания:

(5.22)

где B₁, В₂, В₃ - масса породы, примешанной к почве при ее выемке, хранении, при нанесении на спланированную поверхность при рекультивации, т.

Количественные потери и качественные изменения характеризуются коэффициентом извлечения почвы

(5.23)

где Q_ф, Q_ф - соответственно масса фактически снятой и подлежащей снятию почвы, т; С_ф, С _п- соответственно содержание гумуса в фактически перемешанной почве и в почве в %, находящейся в нетронутом слое.