Хранение плодородного слоя почвы

Ищенко Е.П., Дмитриева Я.В.

ООО «СамараНИПИнефть»
ПАО «НК «Роснефть»
В статье представлены результаты испытаний ультразвукового сканера на технологических и энергетических объектах. Выполнен сравнительный анализ результатов технической диагностики, полученных с ультразвукового, инфракрасного и ультрафиолетового сканера.
Значительная часть нового строительства объектов нефтедобывающего комплекса, а также сопряженные ремонтные работы связаны с нарушением плодородного слоя почвы (далее ПСП) и требуют проведения рекультивационных мероприятий. Каждый километр нефтепровода занимает 4 га, сопутствующие ему дороги еще 2 га [5]. В результате чего для подготовки территории к строительству снимается значительный объем ПСП.

ПСП, снимаемый при проведении земляных и иных работ, связанных с нарушением поверхности почвы, подлежит сохранению посредством складирования на специально оборудованных площадках и в дальнейшем используется для рекультивации нарушенных земель, улучшения малопродуктивных земель, озеленения территорий [10, 13, 17, 18].

Под рекультивацией земель понимаются мероприятия по предотвращению деградации земель или восстановлению их плодородия посредством приведения земель в состояние, пригодное для их применения в соответствии с целевым назначением и разрешенным использованием. В свою очередь, деградация земель — это ухудшение качества земель в результате негативного воздействия хозяйственной или иной деятельности, природных или антропогенных факторов [11, 12, 15]. Таким образом, разработка мероприятий по предотвращению деградации плодородного слоя почвы в процессе его хранения является неотъемлемой частью проведения рекультивационных работ.

Рекультивация нарушаемых земель проводится в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 10 июля 2018 г. № 800 «О проведении рекультивации и консервации земель» (далее Постановление). Так, согласно пункту 8 Постановления, хранение ПСП относится к «другим работам, создающим необходимые условия для предотвращения деградации земель, негативного воздействия нарушенных земель на окружающую среду, дальнейшего использования земель по целевому назначению и разрешенному использованию и (или) проведения биологических мероприятий».

Анализ нормативно-правовой базы показал, что требования, предъявляемые к условиям хранениям ПСП, имеют разобщенный, разрозненный характер (таб. 1).
Согласно ГОСТ 17.4.3.02-85, ПСП, не использованный сразу в ходе работ, должен быть сложен в бурты, соответствующие требованиям ГОСТ 17.5.3.04-83. Однако в ГОСТ 17.5.3.04-83 информация об условиях хранения ПСП и требованиях, предъявляемых к бурту, отсутствует [3].

Согласно ВСН 8-89, штабели плодородного грунта следует располагать на сухих местах за пределами зоны выполаживания откосов насыпи (выемки) раздельно в форме, удобной для последующей погрузки и транспортировки. Высота штабелей ПСП должна составлять не более 10 м, а угол неукрепленного откоса — не более 30 градусов. В свою очередь, согласно РД 39-133-94, длина бурта ПСП должна составлять до 80–100 м и высота до 3–4 м с углом откоса не более 25–30 градусов.

Согласно ГОСТ 17.4.3.02-85, плодородный слой почвы может храниться в буртах в течение 20 лет, а в соответствии с «Методическими указаниями по проектированию рекультивации нарушенных земель на действующих и проектируемых предприятиях угольной промышленности» — в течение 10 лет. Однако, согласно пункту 27 Постановления, мероприятия по рекультивации земель должны быть запланированы на срок не более 15 лет [15]. Таким образом, в рамках разработки проектов рекультивации необходима проработка мероприятий по предотвращению деградации ПСП на максимальный срок до 15 лет.
По результатам исследования можно обобщить и выделить основные требования, предъявляемые к размещению и условиям хранения плодородного слоя почвы:
1
Под бурты должны быть отведены непригодные для сельского хозяйства участки или малопродуктивные угодья, на которых исключается подтопление, засоление и загрязнение промышленными отходами, твердыми предметами, камнем, щебнем, галькой, строительным мусором;
2
Форма и размер отвалов ПСП должна быть удобной для последующей погрузки и транспортировки, обеспечивать целостность конструкции;
3
Поверхность бурта и его откосы в случае хранения ПСП более двух лет должны быть засеяны многолетними травами в целях предупреждения развития ветровой и водной эрозии;
4
Для предохранения штабелей ПСП от размывания и выветривания необходимо использовать обвалование, уплотнение, укрытие.
Для оценки достаточности регламентированных мероприятий необходимо провести оценку воздействия условий окружающей среды на плодородный слой почвы, хранящийся в отвале.
В целях оценки воздействия на ПСП важно понимать, что в отвалах хранится не исходный, а техногенно преобразованный плодородный слой почвы, полученный в результате его снятия специализированной техникой (бульдозерами, экскаваторами, скреперами). В результате технического несовершенства применяемой современной техники, а также неравномерного распределения мощности плодородного слоя почвы на практике происходит смешивание плодородного слоя почвы и нижезалегающих менее плодородных слоев. Это приводит к уменьшению содержания гумуса посредством разбавления плодородной массы почвы менее плодородными слоями. Также при снятии и складировании ПСП усиливаются процессы аэрации и обогащения почвенной массы кислородом из воздуха, что приводит к интенсификации процесса минерализации органического вещества. В результате механического воздействия меняются структура и плотность сложения почвы, что в ряде случаев приводит к слитизации — уплотнению и разрушению исходной структуры почв, ведущей к образованию глыбистых горизонтов, отличающихся пластичностью во влажном состоянии и высокой твердостью и трещиноватостью в сухом [3, 7, 8].

На хранящийся в отвале плодородный слой почвы оказывают воздействие ветровая, водная эрозия, процессы испарения влаги под действием солнечной радиации [6, 7, 8].
Воздействие на отвал ПСП имеет неравномерный характер (рис. 1).
Рис. 1. Схема распределения воздействия на отвал плодородного слоя почвы [7]
В теле отвала условно можно выделить 3 зоны, отличающиеся совокупностью происходящих в них процессов [1, 2, 4].

I зона — поверхностный слой, наиболее подверженный воздействию эрозии — выветриванию и вымыванию почвенных частиц, характеризующийся недостатком влаги и, как следствие, низкой биологической активностью;

II зона — средний слой, характеризующийся активностью происходящих в нем аэробных биологических процессов;

III зона — нижний слой отвала, характеризующийся недостатком кислорода в воздухе, повышенной влажностью, преобладанием анаэробных биологических процессов.

Основной причиной деградации плодородного слоя почвы во время его хранения является подверженность поверхностного слоя отвала (I зона) эрозионным процессам и иссушению. В результате чего данная характерная область расширяется. При этом данное воздействие может иметь кратковременный, но в то же время разрушительный характер. С учетом того, что регламентируемые мероприятия направлены на защиту плодородного слоя почвы в долгосрочной перспективе (посев трав на поверхности отвала при хранении более 2 лет), а нарастающей тенденцией сокращаются сроки строительства и увеличиваются случаи строительства в сложных природно-климатических условиях, появляется необходимость разработки мероприятий по сохранению ПСП при его содержании в отвале до 2 лет.
Мероприятия по предотвращению деградации ПСП при хранении в отвале
Организационные
  1. Сокращение продолжительности строительства.
  2. Строительство с разбивкой на элементарные участки.
  3. Обратное нанесение ПСП на малопродуктивные угодья без его хранения.
  4. Обратное нанесение ПСП на рекультивируемые участки без его хранения.
Технологические
  1. Озеленение.
  2. Строительство водоотводных канав.
  3. Использование укрывного материала.
  4. Использование обвалования
  5. Создание специально подготовленной площадки для размещения ПСП.
В настоящие время ООО «СамараНИПИнефть» ведет разработку технологии утилизации отходов бурения, продукт переработки которых может использоваться в качестве обваловки для защиты плодородного слоя почвы.
ИТОГИ
Проанализированы и систематизированы требования действующих нормативов, регламентов и стандартов по хранению плодородного слоя почвы. В работе даны выводы и предложен комплекс мероприятий по предотвращению деградации плодородного слоя почвы при его хранении в отвале.
ВЫВОДЫ
Охрана плодородного слоя почвы в связи с ускоряющимися темпами нового строительства во всех отраслях производства является одной из первоочередных задач.

Результаты оценки нормативно-правовой базы показали, что на данный момент регламентированные мероприятия по охране плодородного слоя почвы нуждаются в актуализации и консолидации в виде единого документа.
Требуется создание единой базы данных применяемых методов, материалов и технологических операций, с указанием их области применения, которые могут быть использованы при сжатых сроках строительства или в сложных природно-климатических условиях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Александров Б.М., Андреева Т.Н. Проектирование мелиоративных и природоохранных работ. Екатеринбург: УГГУ, 2014. 89 с.

2. Богородская А.В., Трефилова О.В., Шишикин А.С. Процессы первичного почвообразования в техногенных экосистемах на отвалах Бородинского буроугольного месторождения (Восточная часть КАТЭК) // Вестник томского государственного университета. 2014. № 382. С. 214–220.

3. Кожевников Н.В. Заушинцена А.В. Проблема хранения плодородного слоя почвы в горнодобывающей отрасли промышленности // Вестник КемГУ. 2015.
№ 1. С. 10–14.

4. Комиссарова И.В, Мирошниченко Н.В., Человечкова А.В. Изменение морфологических свойств почв на участках с разной крутизной // Вестник Курганской ГСХА. 2018. № 2. С. 35–37.

5. Половников А.В. Рекультивация и мелиорация нарушенных земель. Пермь: Пермская ГСХА, 2016. 51 с.

6. Середина В.П., Алексеева Т.П., Сысоева Л.Н., Трунова Н.М, Бурмистрова Т.И. Исследование процессов формирования органического вещества в нарушенных при угледобыче почвах // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 1. С. 18–31.

7. Фаткулин Ф.А. Андроханов В.А. Изменение свойств плодородного слоя почвы, складируемого в целях рекультивации на угольных разрезах КАТЭКа // Экология и охрана почв засушливых территорий Казахстана. Алма-Ата. 1991. С. 216–217.

8. Яковлева Е.В. Степанова Л.П., Писарева А.В. Агроэкономическая оценка деградационных изменений плодородия пахотных серых лесных почв // Вестник ФГОУ ВПО Брянская ГСХА. 2016. № 4. С. 3–15.

9. ВСН 8-89 Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог.

10. ГОСТ 17.4.3.02-85. Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ.

11. ГОСТ 17.5.1.01-83. Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения.

12. ГОСТ 17.5.3.04-83. Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель.

13. ГОСТ 17.5.3.05-84. Охрана природы. Рекультивация земель. Общие требования к землеванию.

14. Методические указания по проектированию рекультивации нарушенных земель на действующих и проектируемых предприятиях угольной промышленности. Пермь: ВНИИОСуголь, 1991.

15. Постановление Правительства РФ от 10.07.2018 г. № 800 «О проведении рекультивации и консервации земель».

16. РД 39-133-94 Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше.

17. СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги.

18. СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты.
Ищенко Е.П., Дмитриева Я.В.

ООО «СамараНИПИнефть», Самара, Россия
ПАО «НК «Роснефть», Москва, Россия
IshchenkoEP@samnipi.rosneft.ru
Материалы и методы
Ключевые слова
Для цитирования
Поступила в редакцию
УДК и DOI
Анализ и систематизация нормативной документации.
рекультивация, хранение плодородного слоя почвы
Ищенко Е.П., Дмитриева Я.В. Особенности хранения плодородного слоя почвы при проведении рекультивации // Экспозиция Нефть Газ. 2020. № 5. С. 80–83. DOI: 10.24411/2076-6785-2020-10105
01.09.2020
УДК 631.45
DOI:10.24411/2076-6785-2020-10105

Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (8552) 92-38-33
Made on
Tilda