Elizabeth Nechaeva (coal_liza) wrote,
Elizabeth Nechaeva
coal_liza

Categories:

Ускоренная рекультивация породных отвалов угольных предприятий с использованием микроорганизмов

Проблема состояния терриконов требует принятия активных мер:
- отвалы пылят, загрязняя почву, поверхностные и подземные воды, воздух;
- исключаются из хозяйственного оборота большие площади земель, снижается их качество, способствуя организации свалок местными жителями и предприятиями;
- шахтные отвалы, находясь в самом центре города, снижают эстетические качества среды городского пространства, их неблагоустроенные территории угнетающе действуют на жителей и приезжих.

Проблему терриконов можно решать двумя путями. Первый – утилизация: разровнять под застройку, использовать для дорожного строительства и производства стройматериалов. Второй – рекультивация, можно использовать один из самых распространенных приемов – озеленение поверхности отвала и, тем самым, сокращение санитарной зоны вокруг. Озеленение, как правило, проводят с применением геотекстильных материалов, нанесения компоста, ила, шлама очистных сооружений и т. д.

Хороший способ ускоренной рекультивации отвалов был предложен и опробован на Урале при озеленении нарушенных территорий в Кизеловском угольном бассейне.

Технологические основы микробиологического способа рекультивации породных отвалов были разработаны во ВНИИОСугле  МУП  СССР  (А. П. Красавин, А. Н. Хорошавин, И. В. Катаева, В. А. Екатерининский)

Предложенная учёными сплошная  инокуляция  активной микрофлорой поверхности отвалов угольных шахт, сложенных токсичными породами, исключает нанесение плодородного почвенного слоя.

В предлагаемом методе озеленения отвалов сама отвальная порода, содержащая все минеральные соли, необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов, является хорошим субстратом для микробиоценоза. В результате метаболизма микроорганизмов происходит накопление органического вещества в породе, способствующее ускоренному процессу почвообразования. Кроме того, микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности, выделяя в окружающую среду различные витамины и ростовые гормоны, стимулируют развитие растений.

Установлено, что в составе микробиологических сообществ отвальных грунтов ведущее положение занимают плесневые грибы и тионовые бактерии, способствующие закислению грунтовых смесей. Для пород отвалов характерна способность бактерий ассимилировать необходимый им азот из воздуха, а также слабая нитрификационная активность. Низкая биологическая активность породы характеризуется небольшим содержанием сапрофитной микрофлоры, принимающей участие в превращении органоминерального комплекса в удобную для усвоения растениями форму.

Улучшение агрохимических свойств и увеличение численности микроорганизмов в отвальных породах указывает на формирование первичных почвенных образований и создает перспективу для  устойчивых  растительных  сообществ.

Биологический этап включает в себя:
— нанесение на поверхность отвалов бытового осадка с иловых площадок городских очистных сооружений. Бытовой осадок содержит биогенные элементы (азот, фосфор, калий), необходимые для стартового развития микрофлоры, которая в результате своей жизнедеятельности (метаболизма) оказывает стимулирующее влияние на рост и развитие растений;
— внесение гуминового препарата, полученного на основе использования угольных отходов и культуры микроскопического гриба;
— рыхление поверхности отвала;
— посев смеси многолетних трав: костра безостого, донника белого и желтого. Выбор указанных растений обусловлен следующими факторами: костер безостый характеризуется высокой биоэкологической устойчивостью, обладает мощной корневой системой, хорошо задерживает влагу и устойчив к вымерзанию; донник выбран как растение, способствующее накоплению азота в почвогрунтах в результате деятельности бактерий в их прикорневой зоне. Посев семян растений осуществляется
в весенний период при температуре грунта +10, +1б°С;
— в отвальный грунт вносятся микроорганизмы, которые участвуют в процессах превращения азота и фосфора, т.е. переводят азот и фосфор из труднорастворимой формы в доступную для растений форму, а также способствуют разрушению минералов, и тем самым почвообразовательному процессу. В период всходов и кущения рекультивируемые участки инокулируются комплексом микроорганизмов, которые образуют и выделяют различные органические вещества (гетероциклические соединения, карбоновые кислоты), аминокислоты и различные витамины, которые в период всходов и кущения растениям крайне необходимы.

Двухлетние наблюдения на опытных участках показали, что наилучшие результаты были получены в опытных вариантах с инокуляцией бактериальными препаратами. В контрольном варианте семена не дали всходов. Высота донника на опытных участках, инокулированных микроорганизмами, к концу вегетационного периода достигла 1234 мм, костра безостого - 1058 мм, т. е. на второй год роста высота растений увеличилась в 2,5—3 раза. Вес сырой биомассы к концу второго года исследований на опытных участках с инокулятом составил 195,4 ц/га.

На исследуемых участках отвалов, кроме опытных растений, было обнаружено еще 38 видов вновь прижившихся растений, что также указывает на улучшение агрохимических свойств почвогрунтов и формирование устойчивого биоценоза. Улучшение агрохимических свойств почвогрунтов, повышение их биологической активности, создание стабильного травостоя с преобладанием многолетников над одно- и двухлетними растениями, формирование дернового горизонта на глубину 10—15 см свидетельствует о начальном процессе почвообразования на отвалах угольных шахт.

Широкое внедрение в практику данного способа позволяет повысить плодородие отвальной породы, в более короткие сроки создать на шахтных отвалах устойчивые природные экосистемы.

Уже озелененные терриконы путем создания террас могут наделяться общественно-культурными функциями, превратившись в туристические центры, парки, спортивные зоны.
Tags: #уголь #проуголь
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 0 comments