Исследование почвенно-экологического аспекта отвалов

УДК 504

Исследование почвенно-экологического аспетка отвалов

Данилов Р. А., Черданцева Е.С.

ГПОУ НТЭТ

Аннотация: Стадия сукцессии фитоценозов может деградировать до стадии сукцессии с пионерной растительной группировкой, вследствие неблагоприятных условий (пожар, выпадение растений, в результате болезней, несанкционированных порубок и т.п.), поэтому без проведения ре-культивационных мероприятий по формированию техноземов, создание устойчивого фитоценоза и корнеобитаемого слоя, препятствующего развитию водной и ветровой эрозии, невозможно. Использование осадков сточных вод для обогащения органическим веществом отвалов способствует их микробиологическому насыщению, поэтому общий уровень микробной заселенности резко возрастает.

Ключевые слова: осадки сточных вод (ОСВ), микробиологические препараты.

Abstract: ТИе stage of succession of plant communities can degrade to the stage of succession from pioneer vegetation group, due to adverse conditions (fire, loss of plants to diseases, unauthorized felling, etc.), so without the remediation activities for the formation of Technoserv, the creation of sustainable communities and to the root zone, impeding the development of water and wind erosion, is not possible. The use of sewage sludge for the enrichment of organic matter of the tailings contributes to their microbiological saturation, so the total level of microbial population increases dramatically.

Key words: wastewater sludge (WWS), microbiological preparations.

Вследствие добычи и переработки полезных ископаемых происходит уничтожение естественных ландшафтов. Добыча полезных ископаемых увеличивается, в результате чего происходит загрязнение воздуха, воды, формирование свалок бытовых и промышленных отходов, образование техногенных ландшафтов. Объектами исследования послужили почвы техногенных ландшафтов на начальных этапах почвообразования. Исследования проводились в техногенных ландшафтах:

I. Абагурской обогатительно-агломерационной фабрике, которая специализируется на работах по обогащению железных руд. Поверхность этого ландшафта практически полностью лишена растительности. Почвенный покров представлен, в основном, эмбриоземами инициальными, а на опытных площадках и в местах проведения лесной рекультивации -

органо-аккумулятивными. Лесная рекультивация территории благоприятствует формированию органо-аккумулятивных эмбриоземов. Поч-венно-экологическое состояние хвостохранилищ оценивается как неудовлетворительное, так как за 20 лет не произошла смена сукцессии с инициальной до органо-аккумулятивной стадии и большая часть поверхности хвостохранилища представлена эмбриоземами инициальными.

II. Золоотвалы тепловых электростанций, в число которых входит Томь-Усинская ГРЭС, являются азональными техногенными образованиями, субстрат отвалов которых мало пригоден для развития фитоценозов, микробоценозов. Самозарастание проходит медленно. Золоотвалы менее токсичны для растений и более водопроницаемы, чем хвостохранилища. Естественная растительность заселяет данный субстрат медленно. На его поверхности развиваются мхи, лишайники, водоросли, единичные растения. Почвенный покров золоотвалов представлен эмбриоземами инициальными и эмбриоземами органо-аккумулятивными на старых участках с проведенной лесной рекультивацией.

Почвенно-экологическое состояние золоотвалов оценивается как неудовлетворительное, так как за 20-30 лет не произошла смена сукцессии с инициальной до органо-аккумулятивной стадии. Наличие органо-аккумулятивных эмбриоземов на старых участках свидетельствует лишь о самозарастании участков там, где складировалась зола с более благоприятными механическими и физико-химическими свойствами.

Преодоление неблагоприятных свойств субстрата для восстановления биоценоза на хвостохранилищах и золоотвалах может производиться двумя путями:

1. Улучшением свойств субстрата до уровня пригодного для биологической рекультивации путем внесения почвоулучшителей, например осадков сточных вод очистных сооружений города Новокузнецк (ОСВ).

2. Видовой подбор растительных и (или) микробных сообществ, толерантных к экологическим условиям хвостохранилищ и золоотвалов.

III. Техногенный ландшафт углеразреза «Байдаевский» представляет собой внешний транспортный отвал вскрышных и вмещающих пород сформированный в результате угледобычи. На отвале углеразреза «Байдаевский» 20 лет назад были сформированы техноземы, а также формируются эмбриоземы 4 типов. Формирование эмбриоземов диагностирует начальные стадии почвообразования. На отвале углеразреза «Байда-евский» почвенно-экологическое состояние оценивается как удовлетворительное [1:25].

Одним из вариантов успешной рекультивации является создание корнеобитаемого слоя (путем внесения почвоулучшителей, например ОСВ). Внесение ОСВ сопровождается увеличением содержания органического материала и фракций физической глины, что повышает сорбци-онную способность субстрата и, следовательно, приводит к повышению

содержания в нём металлов [3:244]. Почвенные экосистемы без внесения ОСВ характеризуются высоким таксономическим разнообразием микрофлоры, высокой уровнем минерализации и самоочищения. Использование осадков сточных вод для обогащения органическим веществом отвалов способствует микробиологическому насыщению последних на уровне эколого-трофического разнообразия. Общий уровень микробной заселенности резко возрастает.

Загрязнение почв отходами приводит к изменениям в видовом составе почвенных микробоценозов. Происходит значительное уменьшение видового разнообразия (на 30%) комплекса почвенных миксомицетов семейств Liceaceae, Reticulariaceae, Cribrariaceae и увеличение абсолютного доминирования небольшого числа видов: Fusarium oxysporuni, Phoma niarchalii. Более того, в грибном сообществе загрязненной почвы появляются необычные для нормальных условий, очевидно, устойчивые к отходам миксомицеты классов Dictyosteliomycetes, Protosteliomycetes, Myxomycetes [2:56]. Часто доминирующими становятся виды миксомицетов, обладающие фитотоксическими свойствами. Таким образом, возникает опасность уничтожения первичных и формирования нетипичных для естественных почвенно-экологических условий сообществ микроорганизмов под воздействием высоких уровней техногенного загрязнения.

Библиографический список;

1 .Андроханов В. А., Двуреченский В.Г. Отчет по почвенно-экологи-ческому состоянию техногенных объектов в городах Новокузнецк и Мыски /ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН (ИПА СО РАН), лаборатория рекультивации почв - Новосибирск, 2012. - 34 с.

2.Наплёкова Н.Н., Трофимов С.С., Кандрашин Е.Р., Фаткулин Ф.А. Формирование микробных ценозов техногенных ландшафтов Кузбасса // Изв. СО АН СССР, 1982. Сер. биол. наук. Вып. 1. № 4. - С. 60-73.

3. Hooda P.S., Alloway B.J. Sorption of Cd and Pb by selected temperate and semi-arid soils: effects of sludge application and ageing of sludged soils // Water, Air., and Soill Pollut. - 1994. - 74, N 3- 4. - P. 235 - 250.

Об авторах:

Данилов Роман Анатольевич, студент ГПОУ НТЭТ, гр. Т-1-14

Научный руководитель: Черданцева Екатерина Сергеевна, преподаватель экологии ГПОУ НТЭТ «Новокузнецкий торгово-экономический техникум», г. Новокузнецк, Новокузнецкий торгово-экономический техникум