УДК   662.271.575.15 (045)

Сельское хозяйство /3. Земледелие, грунтоведение и агрохимия.

 

Научный руководитель-Абдурахимов Х. А., к.х.н., доцент.

Холхужаев Б.Б .-студент.

Ташкентский институт ирригации и мелиорации, Узбекистан

 

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ, РАЗРУШЕННЫХ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭНЕРГИИ ВЗРЫВА, И РАЗРАБОТКА ОС­НОВНЫХ ПРИНЦИПОВ РЕКУЛЬТИВАЦИОННЫХ РАБОТ НА

ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Изучены физико-химические свойства почвогрунтов незаряженной и зараженной местности под действие энергии взрыва, сформулированы основные принципы рекультивационных работ на восстановление разрушен­ных почв.

Строительство мелиоративных обвалов, в частности земляных сооружений, водоемов, дамб, насыпей каналов, коллекторов и других, производится двумя принципиально различными методами-землеройными машинами и с помощью энергии взрыва. Эти способы существуют уже многие десятилетия, однако срав­нительная оценка наносимого ими ущерба окружающей среде и по восстановлению нарушенной экосистемы не проводилась. С тонки зрения проведения природоохранительных мероприятий оба способа имеют положительные и отрицательные эффекты.

При использовании землеройных машин объект    строительства насыщен тяжелой техникой и большим количеством рабочей силы. Длительные сроки земляных строительств сильно загряз­няют прилегающие территории нефтепродуктами, захламляют ее негодными деталями, вспомогательным оборудованием и отхо­дами. Нарушается состав, структура почвы, загрязняются их верхний слой и водоемы лесных массивов. Взрывной способ в зависимости от объема земляных работ в 2—8 раз ускоряет строительство, чем при использовании землеройных машин. Удельный вес применяемой техники и рабочей силы значитель­но уменьшены. При взрывном методе отмечаются побочные эффекты практически на всех компонентах экосистемы, воздейст­вию взрыва особо подвержены компоненты почвы. Вопросы, свя­занные с потерей плодородия почвы, практически не изучены, что связано с захоронением ее плодородного верхнего горизонта под действием энергии взрыва, причем этот вид загрязнения распространяется на большие расстояния.

Известно влияние взрыва на территории площадью 1.5x1.5 на химический состав грунтов, которой заключается в уве­личении оксидов азота в почве на 0.02—0.03 мг-экв/кг, однако без изменения рН=7.2, а также влияния остаточных продуктов взрыва на окружающую среду [1].

 

Мы разрабатывали основные принципы рекультивационных работ на восстановление разрушенных почв под действием энер­гии взрыва на основе химического анализа. Изучение химиче­ского состава почв необходимо для правильного представления о количественном распределении химических катионов и анионов, с которыми во взаимодействие вступают другие химические ве­щества. В свете изложенного выше обследовали районы строи­тельства коллекторов и оросительных каналов Бухарского и Навоийского вилоятов и Республики Каракалпакстан. При этом использовали стандартные полевые экспериментальные методики с отбором проб почвы и грунтов. С учетом дальнейших ре­культивационных работ разработали специальную схему проб  грунтов и почв. Суть этой схемы в следующем:

 

1.                  Отбор проб с разных элементов канала (дно канала, боковая и брустверная часть).

2.                  На разных расстояниях от брустверной части канала до границы распространения отдельных комков почвенной и грун­товой массы.

3.                  Отбор проб почвы на пахотном участке.

Осмотр местности, где производился взрыв, показал, что на территории 1.5 км х 1.0 км поверхность почвогрунта покрыта слоем пыли, утолщающимся с приближением к навалу породы.

Пробы с обследуемой территории отобраны до и после взрыва, сделан химический анализ почвы (таблица).

На основании сравнительного анализа результатов таблицы установили увеличение содержания окисленной формы азота в почве, практически на 0.02—0.03 мг-экв/кг почвы. Однако значение рН 7.2 не изменилось. Вероятно, происходило мгновенное взаимодействие оксидов азота с минералами почвы, поэтому оче­видна равнозначность рН до и после взрыва.

В пробах почвогрунтов, взятых с поверхности навала, зафик­сировано увеличение содержания нитратного азота, которое воз­растало с уменьшением фракционного состава от 0.02 до 35.25 мг/кг. Следует отметить крайне низкое содержание гумуса в грунтовых массах после взрыва - 0.09—1.32%, тогда как для сравнения в пахотном горизонте оно достигало 2.8%. Из-за спе­цифических особенностей расположения этих почв в их естест­венном сложении максимум содержания гумуса находится на глубине в среднем 15 см, так как самый верхний слой часто об­новляется в результате поступления свежего песка. Почвы с глу­бины 30—40 см отличаются одинаковой степенью засоления,  которая обычно отчетливо проявляется на первом полуметре.

Среди солей преобладают сульфаты кальция по сравнению с нитратами, карбонатами и хлоридами. При сравнении содержа­ния нитратов (таблица) нетрудно убедиться в их увеличении по­сле взрыва. Анализ водных вытяжек почвы позволяет считать их среду слабощелочной или нейтральной. [2].

Серо-бурые почвы отличаются крайне низкой емкостью по­глощения воды (1.83—9.40%), что обусловлено малым содержа­нием гумуса. Среди катионов 80—90% составляют ионы Са2+, 10 -20%  -Mg 2+. Особое внимание следует обратить на анионный состав почв и почвообразных пород, т.е. наблюдается концентрирование   SO42-   до 33.95 мг-экв/100 г почвы, Сl- -до 115.82 мг-экв/100 г, это в свою очередь вредит разработке рекультивационных работ, в таких случаях в целях обезвреживания почвы перед посевом необходима дезактивация этой площади.

Результаты анализов и обсуждение физико-химических свойств почв легли в основу формулирования основных принци­пов рекультивационных мер на восстановление разрушенных структур почв под действием энергии взрыва. Суть этих принци­пов в следующем:

1. Учет почвенно-генетических особенностей нарушенных почв и выброшенных на дневную поверхность под действием энергии взрыва почвообразных пород и грунтов. При этом необ­ходимо установить комплекс факторов, действующих на начальные стадии почвообразования; выявить основные определяющие дифференциацию профиля на разных этапах, проследить за их развитием.

2. Использование ландшафтно-геохимических особенностей территории для оценки миграции солей и почвенно-грунтовой толщи на рекультивируемых участках;

3. Учет региональных особенностей территории.

Один из основных показателей, необходимых  при учете рекультивационных работ, - содержание солей в почвогрунтах, выброшенных на дневную поверхность при взрывных работах.

Работы следует проводить поэтапно. Первый этап – мелиоративный и подготовительный, направленный на улучшение физических и биологических свойств, питательного режима и расоления пород. На этом этапе большое внимание уделяется подбору культур, наиболее полно отвечающих почвенным условиям.  Основными жизненными формами, хорошо произрастающими на изученных почвенных породах, являются многолетние длительно вегетирующие растения.

Второй этап – разработка состава фитомелиорантов за счет растений, устойчивых против глубинного засоления и избытка нитратных солей на поверхности почвы. На данном этапе работ следует обратить внимание на агромелиоративные исследование, направленные но восстановленные древесно-кустарниковой растительности (саксаульники, кындымники, тамарицетники).

Таким образом, нами изучены физико-химические свойства почвогрунтов незараженной и зараженной местности под  действием энергии взрыва, сформулированы основные принципы рекультивационных работ на восстановление разрушенных почв.

 

 

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

1.                 Б е й м и н с о н  М. Е.,  К о р ч е в с к и й  В. Ф.,  М у р а т о в а  М. Х.  Х у с а н х о д ж а е в  М. Г.,  Т а д ж и б а е в  С. М.  Гидротехническое строительство. 1991. № 3.  С. 21-23.   

2.                 Ю.Д.НОРОВ, Х.А.АБДУРАХИМОВ, В.Р. РАИМЖОНОВ, А.С.ТУРАЕВ. Узбекский химический журнал. 2002. № 3. С. 42-46. 

   

            Физико-химическая  характеристика почв и грунтов в зоне мелиоративных объектов (до и  после взрыва)

 

№

Проба, почва и грунты

Coдержание,%

pH

Содержание почвы, мг-экв  / 100  г почвы

гумуса

влаж-ности

Анионов

 

Катионов

HCO-1

CL -

SO 42-

NO 3-

∑

Ca2+

Mg 2+

Na +

∑

1

Навоийский канал- дно

0,28

4,19

6,6

0,2

0,44

15,60

0,02

16,26

14,97

0,65

0,70

16,32

2

Середина бока

0,19

9,44

6,6

0,2

0,39

15,30

0,01

15,90

14,65

0,64

0,76

15,95

3

Пахотный горизонт - старый канал

3,66

6,20

7,0

0,31

1,47

16,46

0,03

18,27

14,43

1,51

2,82

18,76

4

Середина бока

1,47

3,66

7,0

0,26

2,85

11,36

0,13

14,60

9,15

2,16

3,52

14,83

5

Пахотный горизонт:

коллектор "чинка

1,66

0,86

7,6

0,26

2,26

3,55

0,07

6,14

2,80

1,08

2,40

6,28

6

Дно

3,43

3,43

7,9

0,27

81,48

19,20

0,02

100,97

5,12

25,04

70,88

101,04

7

Верхняя часть Навоийский канал

 

2,92

3,11

8,2

0,27

115,82

33,96

0,09

150,14

12,40

42,00

92,85

147,25

1*

Навоийский канал- дно

0,18

4,47

6,4

0,24

0,44

15,19

0,05

16,32

14,97

0,65

0,70

16,32

2*

Середина бока

0,09

9,40

6,4

0,24

0,39

15,29

0,03

15,95

14,65

0,54

0,76

15,95

3*

Пахотный горизонт - старый канал

2,76

6,16

6,8

0,34

1,47

16,45

0,70

18,96

14,43

1,51

2,82

18,76

4*

Середина бока

0,47

3,63

6,8

0,29

2,85

11,36

0,32

14,82

9,15

2,15

2,52

14,82

5*

Пахотный горизонт:

коллектор "чинка

0,60

1,83

7,4

0,29

2,26

3,55

0,19

6,29

2,80

1,08

2,41

6,29

6*

Дно

0,81

3,41

7,7

0,29

81,47

19,21

0,07

101,04

5,12

25,04

70,88

101,04

7*

Верхняя часть Навоийский канал

1,32

3,09

8,0

0,29

115,82

33,95

0,19

150,25

12,39

42,01

92,85

147,25

   Примечание. 1-7 до взрыва 1*-7*- после взрыва