55117

Рекультивация почв, засоленных и осолонцованных при загрязнении нефтепромысловыми сточными водами (НСВ). Методические указания

Книга

Педагогика и дидактика

Цель занятия: научиться разрабатывать системы мероприятий по рекультивации засоленных и загрязненных НСВ земель; дать студентам знания: по известкованию почвы; изучить методы и расчеты норм известкования почвы; по гипсованию почвы; изучить методы и расчеты норм гипсования почвы; по засолению почв промывке почв; изучить методы и расчеты промывной нормы при засолении почвы....

Русский

2014-03-22

309 KB

19 чел.

PAGE  17

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ 

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра кадастра недвижимости и геодезии

ОПД.В.04 РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическому занятию № 3 по теме:

«Рекультивация почв, засоленных и осолонцованных при загрязнении нефтепромысловыми сточными водами (НСВ)»

Специальность 120301 Землеустройство

Уфа 2012


УДК 631.4

ББК 40.3

       М 54

Рассмотрены и обсуждены на заседании кафедры кадастра недвижимости и геодезии (протокол №       от                 2012 года)

Рекомендованы к изданию методической комиссией факультета землеустройства и лесного хозяйства (протокол №       от                 2012 года)

Составитель: доцент, к.с.-х.н. Минниахметов И.С.

Рецензент: к.с.-х.н., доцент кафедры земледелия и почвоведения

Гайсин В.Ф.

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой кадастра недвижимости и

геодезии, к.с.-х.н., доцент Ишбулатов М.Г.

г. Уфа, БГАУ, кафедра кадастра недвижимости и геодезии


РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПОЧВ, ЗАСОЛЕННЫХ И

ОСОЛОНЦОВАННЫХ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ

НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫМИ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ (НСВ)

Цель занятия: научиться разрабатывать системы мероприятий по рекультивации засоленных и загрязненных НСВ земель;

дать студентам знания:

по известкованию почвы; изучить методы и расчеты норм известкования почвы; 

по гипсованию почвы; изучить методы и расчеты норм гипсования почвы; 

по засолению почв, промывке почв; изучить методы и расчеты промывной нормы при засолении почвы.

Материалы и оборудования: для успешного выполнения задания необходимо наличие калькулятора.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Нефть находится в природе и при добычи извлекается с сопутствующими водами и природными газами. НСВ образуются из пластовых и производственных сточных вод. Пластовые, т.е. извлекаемые вместе с нефтью, подземные воды составляют до 80—95% общего объема всех стоков и тем самым прежде всего они определяют свойства НСВ (Гайнутдинов и др., 1982).

Главная причина загрязнения почв НСВ — аварийные порывы трубопроводов из-за высокой их коррозийной активности.

Сточные воды нефтяных месторождений весьма высокоминерализованные, их минерализация в зависимости oт месторождения, технологической схемы добычи нефти и времени года заметно колеблется. Как правило, в НСВ содержание Na+ составляет 30—35% от общего количества ионов, Са2+ и Mg2+ в сумме содержится 5—15%, т.е. содержание Na+ во всех случаях значительно превышает количество Са2+ и Mg2+. Из анионов преобладает Cl- (50%), на долю HCO3- и SO42- приходится менее 1% суммы ионов. Поскольку содержание Na+ в составе НСВ превышает сумму Са2+ и Mg2+, то загрязнение почвы не только засоляется, но и осолонцовывается.

Техногенное (ТГ)-засоление — процесс накопления водорастворимых солей в почве приводящий к образованию техногенных солончаков.

Повышение содержания солей натрия в почвах приводит к насыщению поглощающего комплекса ионами натрия путем вытеснения из него других катионов.

Этот процесс приводит к ТГ-осолонцеванию почв. Почвенные частицы насыщенные натрием теряют агрегатное состояние вследствие гидратации иона натрия. Коллоиды, обогащенные натрием, обладают способностью удерживать на своей поверхности воду, сильно набухают, приобретают устойчивость против коагуляции и значительную подвижность. При этом резко возрастает так же растворимость органических и минеральных соединений почвы в результате появления щелочной реакции. К солонцовым относят почвы с содержанием обменного натрия более 5% от суммы обменных катионов или емкости поглощения.

Процесс деградации ТГ-солонцов приводит к их посттехногенному осолодению, при котором в верхних горизонтах последних происходит распад минеральных коллоидов. Освобождающийся кремнезем накапливается в аморфной форме, растворимый в щелочах. Остальные продукты распада минеральных коллоидов выносится глубже, частично накапливаясь в иллювиальном горизонте.

1 Методические положения

1.1 Методы рекультивации

Загрязнение НСВ приводит к быстрой потере продуктивности или полной деградации почв при гибели растительного покрова.

Засоленные почвы классифицируют по степени засоления (см. таблица 1) и осолонцованности почв (см. таблица 2).

Таблица 1 Классификация почв по степени засоления

Степень засоления

Сухой остаток, %

Незасоленные

< 0,3

Слабозасоленные

0,3—0,5

Среднезасоленные

0,5—1,0

Сильнозасоленные

1,0—2,0

Очень сильно засоленные

2,0—3,0

Солончаки

> 3,0

Таблица 2 Оценка степени осолонцованности почвы по содержанию обменного натрия (в % от емкости поглощения)

Степень осолонцованности

Содержание обменного натрия

гумусные почвы

малогумусные почвы

Слабая

5-10

3-5

Средняя

10-15

5-10

Сильная

15-20

10-15

Очень сильная

> 20

> 15

При разработке методов рекультивации загрязненных НСВ почв необходимо учитывать реальную стадию их ТГ-трансформации.

Рекультивация загрязненных НСВ почв предусматривает, прежде всего, их рассоление и рассолонцевание. В практике рекультивации таких почв, используются методы, принятые для мелиорации природных засоленных и осолонцованных почв — химический, физический, биологический и гидротехнический.

1.1.1 Химический метод мелиорации

Радикальным приемом рассолонцевания почв является химическая мелиорация, т.е. внесение в почву кальцийсодержащих или кислотных веществ с целью нейтрализации свободной соды и замены поглощенного натрия ионами кальция.

К веществам применяемым при химической мелиорации относятся:

1) растворимые соли кальция хлористый кальций (СаCl2) и гипс (СаSO4*2H2O);

2) слаборастворимые соединения кальция известь (СаСО3);

3) кислотные вещества серная кислота (H2SO4), сера (S), сульфат железа (FeSO4) и т.д.

Гипсование почвы

 Гипсование почвы, внесение в почву гипса (СаSO4*2Н2О) для устранения избыточной щелочности, вредной для многих сельскохозяйственных растений; способ химической мелиорации солонцов и солонцеватых почв. Гипсование основано на замене натрия, поглощенного почвой, кальцием, в результате чего улучшаются её неблагоприятные физико-химические и биологические свойства и повышается плодородие. Дозы гипса (устанавливают по количеству натрия в корнеобитаемом слое почвы, который необходимо заместить кальцием) от 3—4 до 10—15 т/га, наибольшие — на содовых солонцах. Гипс вносят в 2 приёма: перед вспашкой и после неё под культивацию. На солонцеватых почвах, содержащих меньшее количество натрия, чем солонцы, гипс (3—4 ц/га) вносят в рядки вместе с семенами. Гипсование почвы проводят в комплексе с агротехническими мероприятиями: глубокая вспашка (на 40—50 см) с перемешиванием солонцового слоя (это даёт возможность переместить гипс, содержащийся в подпахотном слое, в пахотный слой), орошение, внесение органических удобрений, снегозадержание и задержание талых вод, посев многолетних трав.

Для гипсования почвы применяют в основном сыромолотый гипс (из природных залежей), фосфогипс — отходы производства удобрений, отходы содовой промышленности. Продолжительность перехода солонцов под действием гипса в культурную почву, т. е. мелиоративный период, 8—10 лет в неорошаемых условиях и 5—6 лет при орошении. На орошаемых землях эффективность гипсования почвы повышается.

Известкование почв

Известкование почв — внесение в почву извести и др. известковых удобрений для устранения избыточной кислотности, вредной для многих сельскохозяйственных растений; способ химической мелиорации кислых почв. Известкование почв основано на замене в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода и алюминия ионами кальция и магния. При известковании в результате нейтрализации кислотности почвы и увеличения содержания кальция усиливается жизнедеятельность полезных микроорганизмов (например, клубеньковых бактерий, микроорганизмов, минерализующих органические остатки и перегной) и почва обогащается доступными для растений элементами питания, улучшаются её физические свойства (структура, водопроницаемость и др.). Известкование почвы широко применяют на подзолистых, дерново-подзолистых и некоторых торфяных почвах, реже на серых лесных почвах и краснозёмах.

На подзолистых почвах при рН их в солевой вытяжке менее 4,5 необходимо известкование почвы под все сельскохозяйственные культуры;

при рН 4,5—5,0 — под все культуры, кроме люпина;

при рН 5,1—5,5 — под культуры, очень чувствительные к кислотности (свёкла, капуста, лук, чеснок, клевер, люцерна, смородина), нуждающиеся в слабокислой и близкой к нейтральной реакции (брюква, турнепс, вика, фасоль, кукуруза, пшеница, ячмень, огурцы, яблоня, вишня) и переносящие умеренную кислотность, но повышающие урожай при внесении высоких доз извести (овёс, рожь, тимофеевка, гречиха);

при рН 5,6—6,0 — только под свёклу и люцерну;

при рН более 6,0 почву известковать не следует.

 Известковые материалы (удобрения) получают размолом или обжигом твердых известковых пород (известняка, доломита, мела) или используют мягкие известковые породы (известковые туфы, мергель и т.д.), не требующие размола, и отходы промышленности (сланцевая зола, дефекат и т.д.), богатые известью.

Вычисление дозы извести

Дозу извести рассчитывают по гидролитической кислотности. Для этого необходимо знать массу пахотного слоя на 1 га. Для нейтрализации 1 кг обменного водорода требуется 50 кг СаСО3, поскольку молярная масса эквивалента карбоната кальция (1/2 СаСО3) равна 50.

Расчет проводят по формуле:

Д = Нr * h * dv * 50 / 1000;

где, Д — доза извести (т/га) СаСО3,

Нr — гидролитическая кислотность (мг-экв/100 г почвы);

h — мощность пахотного слоя (см);

dv — плотность почвы (г/см3);

50 — молярная масса эквивалента карбоната кальция (г/моль).

Вычисление дозы извести можно упростить. Для вычисления нормы извести (в тоннах СаСО3 на 1 га) умножают величину гидролитической кислотности (Нr), выраженную в мг*экв. на 100 г почвы, на коэффициент 1,5.

Норма СаСО3 = Нr * 1,5.

Указанная формула получается в результате следующих расчетов. Для нейтрализации 1 мг*экв. кислотности (ионов Н+) на 100 г почвы требуется 1 мг*экв., или 50 мг СаСО3, а на 1 кг — 500 мг СаСО3; умножив эту величину на массу пахотного слоя одного гектара почвы (3 000 000) и разделив на 1 000 000 000 (для пересчета миллиграммов в тонны), получим:

норма СаСО3 = Нr * 500 * 3 000 000 / 1 000 000 000 = Нr * 1,5.

Когда в качестве известкового удобрения пользуются гашеной известью — Са(ОН)2, дозу извести, вычисленную для СаСО3, умножают 1,11;

для расчета доз едкой извести (СаО) коэффициент равен 0,84.

Пример расчета нормы извести

Почва — темно-серая лесная тяжелосуглинистая.

Площадь известкования (загрязнения) — 5 га.

Нr = 5 мг/100 г почвы.

Норма СаСО3 = 5 * 1,5 = 7,5 т/га.

Общее количество извести, необходимое для внесения:

Добщ = 7,5 т/га * 5 = 37,5 т.

1.1.2 Гидрохимический способ мелиорации

Засоление почв

Засоление почв и земель представляет собой процесс накопления водорастворимых солей, включая и накопление в почвенном поглощающем комплексе ионов натрия и магния.

Собственно засоление - это избыточное накопление водорастворимых солей и возможное изменение реакции среды вследствие изменения их катионно-анионного состава.

Осолонцевание представляет собой приобретение почвой специфических свойств, обусловленное вхождением ионов натрия и магния в почвенный поглощающий комплекс.

Засоленные почвы — это почвы с повышенным (более 0,25%) содержанием легкорастворимых в воде минеральных солей, которые угнетают или губят сельскохозяйственные растения, снижают качество и количество урожая. Встречаются преимущественно в южных засушливых районах. В мелиоративном отношении особое значение имеют засоленные почвы двух следующих типов: собственно засоленные почвы — солончаки и солончаковые почвы; солонцы и солонцеватые почвы.

Для установления степени их засоленности определяют сумму токсичных солей, связанных с ионами хлора и сульфата. Наиболее вредными солями является сода (Na2CO3) и хлориды (NaCI, MgCI2), менее токсичны сульфаты (Na2SO4, MgSO4). Если содержание солей в почве достигает 0,3% массы сухой почвы, начинается угнетение растений. Помимо токсического действия, легкорастворимые соли повышают осмотическое давление почвенного раствора и создают так называемую физиологическую сухость, при которой растения страдают так же, как и от почвенной засухи. Избыток воднорастворимых солей в почве приводит к изреженности растительного покрова и появлению особой группы дикорастущих видов растений, солянок, или галофитов, приспособленных к жизни на засоленных почвах. 3асоленные почвы образуются в результате накопления солей в почве и почвенно-грунтовых водах, а также от затопления суши морской солёной водой. Обязательными факторами накопления солей на суше и засоления ими почв являются засушливый климат и затруднённый отток поверхностных и подпочвенных вод.

На орошаемых землях часто наблюдается вторичное засоление, если в подпочвах или грунтовых водах много солей. При орошении бессточных равнин происходит подъём уровня солёных грунтовых вод, что и приводит к засолению почвы. Правильным ведением хозяйства можно устранить неблагоприятное течение процессов засоления, изменив его естественную направленность.

Промывка почвы

Устранение неблагоприятных течений процессов засоления достигается сочетанием промывок почвы и искусственным оттоком грунтовых и промывных вод с помощью дренажа. Промывные воды, поступающие на мелиорируемое поле, строго нормируется.

Промывной нормой называется количество воды, которое подается для промывки солей в течение промывного периода. Промывать засоленные почвы лучше осенью или зимой, т. к. в это время сокращается испарение, способствующее возврату солей.

На землях, подверженных опасности засоления, размещают солеустойчивые культуры (например, сахарная свекла, мягкая пшеница и др.); из древесных пород — саксаул, черный тополь и т.д.

 Гидрохимический способ рекультивации применяют при содержании сухого остатка выше 0,5%, хлоридов — 0,4%, сульфатов — 0,3%, а так же на участках, где не получилась рекультивация химическим способом. Так же этот способ применяется на почвах, где возможна промывка пресной водой, удаление и утилизация дренажных вод.

При промывке во избежание вторичного засоления уровень грунтовых вод должен быть глубже 2,5—3,0 м.

Условия применения промывки почвы. Если почва сильно засолена и содержит в метровом слое более 0,02…0,03 % хлора, избыток солей удаляют промывкой, чтобы к посеву осталось ионов хлора не более 0,01 % по массе. Для этого проводят полив затоплением и дают количество воды, которое растворяет соли и выносит их избыток в нижние горизонты или чаще в дренаж.

Промывка почвы — коренное улучшение засоленных и солонцеватых почв. Эффективность промывки зависит от физических свойств почвы и степени ее засоления, то есть соотношения в почве растворимых солей ионов Са и Na.

Из солончаковых почв (преобладают ионы Са) соли сравнительно легко вымываются промывкой, если почвы достаточно водопроницаемы. В солонцеватых почвах (преобладают ионы Na) при промывке выделяются щелочи, которые обусловливают физиологическую токсичность и ухудшают физические свойства почвы. Чем больше ионов Na, тем сильнее ухудшаются свойства почвы. При содержании ионов Na от 20 до 40 % общей емкости поглощения плодородие почвы полностью теряется. Поэтому перед промывкой в солонцеватые почвы надо вносить гипс, в результате обменной реакции поглощенный Na заменяется ионами Са, а полученная соль вымывается водой. Промывку солонцеватых почв без гипса можно применять при наличии ионов Na не более 10 % емкости поглощения.

Наибольшая эффективность промывного полива наблюдается при поливной норме, соответствующей 30…40 % наименьшей влагоемкости опресняемого слоя. Для метрового слоя на легких почвах поливания норма промывного полива 700…900 м3/га, на средних — 900…1100 м3/га и на тяжелых — 1100…1500 м3/га.

Промывку следует проводить на хорошо спланированном, заборонованном участке, разбитом на чеки размером до 0,25 га, с уплотненными валиками, которые исключают перелив воды через них или их прорыв. Планировку выполняют с точностью ±5 см, высота подсыпок при планировке не должна превышать 20 см. Оросительную сеть нарезают так, чтобы вода подавалась самостоятельно в каждый чек.

Промывку ведут массивами, а не разбросанно по территории. После окончания промывок и подсыхания почвы ее рыхлят, чтобы сократить испарение, и разравнивают валики.

Иногда после промывки остаются пятна остаточного засоления, которые снижают урожай сельскохозяйственных культур. Для обезвреживания этих пятен на них надо вносить гипс, кислые туки. На всей площади промывки необходимо создавать структуру почвы различными агротехническими приемами: посевом трав, внесением навоза, зеленого удобрения, перегноя и т. д.

Промывка почвы без исскуственного дренажа возможна, если грунтовые воды имеют достаточный отток за пределы орошаемого массива.

 Затраты на мелиорацию засоленной территории (строительство дренажно-коллекторной сети, планировка полей, промывка) окупаются в первые же годы освоения.

1.1.3 Биологическая рекультивация засоленных земель с помощью галофитов

Один из способов биологической рекультивации засоленных земель — использование галофитов — это экологически, физиологически и биохимически специализированные растения, способные нормально функционировать и продуцировать в условиях засоленной среды.

В результате селекции найдено 15 перспективных видов и экотипов, пригодных как в качестве растений-фитомелиорантов, так и для производства энергонасыщенных кормов и лекарственного сырья на вторично засоленных почвах и в условиях орошения соленой водой. Для использования перспективны следующие растения: сведа дуголистная и заостренная, лебеда серая, климакоптера мясистая, марь белая, бассия иссополистная, солерос, кохия веничная, солодки голая и уральская, полынь солончаковая и др.

Период рассоления почв в мелиоративном севообороте, включающем разные экологические группы галофитов, для условий средней степени засоления составляет 4...5 лет, сильной степени засоления — 6...7 лет.

Рассоление почвы с помощью галофитов — эффективный способ удаления вредных для культурных растений солей из почвы. При промывках и промывном режиме орошения соли лишь перераспределяются в почвенном профиле и только при наличии дренажа отводятся с мелиорируемой территории в водоприемник (часто в водоисточник), оставаясь при этом в биологическом круговороте ландшафта.

Особенно перспективным фитомелиорантом для эффективного освоения засоленных орошаемых земель оказалась солодка голая, являющаяся одновременно ценной лекарственной и кормовой культурой. В условиях Нижнего Поволжья на засоленных орошаемых землях с близким залеганием грунтовых вод солодка дает с 1 га 6...8 т сена и 8... 10 т солодкового корня — ценного сырья для фармацевтической и пищевой промышленности.

К ценной сельскохозяйственной культуре, способной давать большой урожай и исполнять роль фитомелиоранта на засоленных почвах, относят сорго. Оно экономнее других зернофуражных культур расходует влагу и легче переносит высокие температуры, обладая мощной корневой системой, обеспечивает рассоляющий эффект в метровом слое почвы. В Волгоградской области при урожайности зерна 5,39...5,42 т/га вынос солей из светло-каштановой тяжелой суглинистой почвы составил 41,3...64,7 т/га. По средним оценкам при проведении комплекса работ, включающих промывки, доля солей, выносимых сорго, составляет 45,1 %.

2 порядок выполнения задания

Прежде всего, необходимо провести обоснование метода рекультивации на базе совокупности мелиоративных свойств почв, загрязненных НСВ. Наиболее важными из них являются тип (см. таблицу 3) и степень засоления (см. таблицу 1), степень осолонцеватости (см. таблицу 2), глубина залегания водоносного горизонта.

Рекультивации подлежат почвы, в составе которых содержание вредных для растений солей более 0,3%, хлоридов — более 0,02%, сульфатов — более 0,1%, обменного натрия — более 5% от суммы обменных катионов.

В зависимости от почвенных условий и стадии ТГ-трансформации могут быть использованы на первом этапе химический и гидрохимический способы, на втором этапе — биологический способ.

Первый этап — химический способ мелиорации применяется преимущественно на легко рекультивируемых почвах с уклоном 0,002—0,008 и более, при годовом количестве осадков более 400 мм.

Для химической мелиорации применяются гипс и фосфогипс.

Нормы гипса для мелиорации рассчитывают по уровням содержания обменного натрия, емкости катионного обмена.

Расчет норм гипса при химической мелиорации засоленных почв

Норма внесения гипса, фосфогипса для мелиорации солонцов и солонцеватых почв определяется по формуле предложенной для многонатриевых солей нейтрального засоления по формуле:

D=0,086*Н*dv*(Na - 0,05*Е);

где, Д — доза внесения гипса, т/га; 0,086 — значение 1 мг*экв. гипса, г; Н — мощность гипсуемого слоя (обычно пахотный слой), см; dv — объемная масса почвы, г/см3; Na — содержание обменного натрия, мг*экв. на 100 г почвы; Е — емкость поглощения почвы, мг*экв. на 100 г почвы; 0,05 — понижающий коэффициент, допускающий сохранение в поглощающем комплексе 5% обменного натрия.

Пример расчета нормы гипса

Почва — темно-серая лесная тяжелосуглинистая.

Площадь гипсования (загрязнения) — 0,3 га.

Е = 35 мг*экв /100 г почвы.

Na = 4,5 мг*экв /100 г почвы.

Н = 30 см.

dv = 1,2 г/см3.

Д = 0,086*30*1,2*(4,5-0,05*35) = 8,5 т/га.

Общее количество гипса, необходимое для внесения:

Добщ = 8,5 т/га * 0,3 = 2,55 т.

Технологическая схема работ

Составляется на каждый рекультивируемый участок и предусматривает состав и последовательность выполнения всего комплекса мероприятий.

Технологическая схема работ при химическом способе рекультивации почв загрязненных НСВ

  1.  Внесение химического мелиоранта и органических удобрений;
  2.  Отвальная и безотвальная вспашка;
  3.  Плоскорезная обработка с углублением пахотного слоя;
  4.  Лущение дисковой бороной;
  5.  Кротование, щелевание с кротованием;
  6.  Прерывистое бороздование, лункование;
  7.  Снегозадержание и задержание талых вод;
  8.  Предпосевная обработка почвы;
  9.  Посев соле- и засухоустойчивых сельскохозяйственных культур для фитомелиорации.

Второй этап — гидрохимический способ рекультивации применяют при содержании сухого остатка выше 0,5%, хлоридов — 0,4%, сульфатов — 0,3%, а так же на участках, где не получилась рекультивация химическим способом. Так же этот способ применяется на почвах, где возможна промывка пресной водой, удаление и утилизация дренажных вод.

Расчет промывной нормы

Промывные нормы и техника промывки. Общее количество воды, необходимое для удаления из почвы избыточных солей промывкой на площади 1 га, называют промывной нормой.

Промывную норму устанавливают на основании изучения опыта промывки засоленных почв в условиях проектируемого объекта или в аналогичных почвенно-мелиоративных условиях.

Для расчета промывной нормы при промывке метрового слоя почвы пользуются эмпирической формулой В. Р. Волобуева:

М = К*α*lg(Sисх/Sдоп);

где, М — промывная норма, м3/га; К — коэффициент пропорциональности (при расчете М в м3/га равен 10000); α — показатель солеотдачи (см. таблицу 3); Sисх — исходное содержание солей, т.е. содержание солей в промывном слое почвогрунта до начала промывки, %; Sдоп — допустимое содержание солей, %.

Промывная норма на глинистых почвах в 4 раза больше, чем на почвах легкого механического состава.

Промывная норма колеблется от 1500 до 12500 м3/га и более и складывается из объема воды, необходимого для насыщения слоя почвы Н до наименьшей влагоемкости, и из объема воды, необходимого для вымывания растворенных избыточных солей (Sисх/Sдоп) в дренаж.

Засоленные земли промывают поливами, следующими друг за другом с интервалом не более восьми дней.

Содержание солей (Sисх) в промывном слое до начала промывки устанавливают на основе материалов почвенно-мелиоративных изысканий.

Солеотдача — показатель, характеризующий расход воды м3 на промывание 1 т солей. Эта величина переменная (см.таблицу 3).

Таблица 3 Значение показания солеотдачи α в зависимости от химического и механического промывания почв (Волобуев, 1975)

Гранулометрический (механический) состав

Тип солей

хлоридный

сульфатно-хлоридный

хлоридно-сульфатный

сульфатный

Песчаный, супесчаный

0,62

0,72

0,82

1,18

Суглинистый

0,92

1,02

1,12

1,41

Тяжелосуглинистый (суглинистый и глинистый)

1,22

1,32

1,42

1,78

Глинистый

1,80

1,90

2,10

2,40

Слитые глинистые почвы

2,70

2,80

3,00

3,30

Промывка орошаемых почв считается завершенной, если допустимое содержание солей (Sдоп) в почве не превышает величин приведенных в таблице 4.

Таблица 4 Допустимое содержание солей (Sдоп) в почве

Тип солей

% от веса сухой почвы

Хлоридное

0,2

Сульфатно-хлоридное

0,3

Хлоридно-сульфатное

0,4

Сульфатно-кальциевое

1,0

Пример расчета промывной нормы

Почва — темно-серая лесная тяжелосуглинистая.

Тип засоления — хлоридный, содержание солей.

По гранулометрическому составу и типу засоления устанавливаем показатель солеотдачи α (принимаем по таблице 3): α = 1,22.

До начала промывки устанавливают исходное содержание солей на основе материалов почвенно-мелиоративных изысканий: Sисх = 1%.

Допустимое содержание солей (Sдоп) в почве не превышает величин приведенных в таблице 4: Sдоп = 0,2%.

М = 10000*1,22*lg(1,0/0,2) = 8527,4 м3/га.

Технологическая схема работ при гидрохимическом способе

 рекультивации почв загрязненных (НСВ)

  1.  Внесение химических мелиорантов;
    1.  Отвальная вспашка или безотвальное рыхление;
    2.  Кротование, щелеванне;
    3.  Строительство чеков и дренажных каналов для промывки пресной водой;
    4.  Монтаж трубопроводов, вспомогательного оборудования для транспортирования и распределения пресной воды от водоема (водовода) до промываемого участка;
    5.  Монтаж трубопроводов от промываемого участка до места утилизации дренажной воды;
    6.  Промывка, глубина воды менее 20 см ( прерывисто с интервалом 38 суток после впитывания предыдущей порции);
    7.  Демонтаж трубопроводов;
    8.  Засыпка дренажных каналов и разравнивание чеков;
    9.  Внесение и заделка органических удобрений;
    10.  Предпосевная обработка почв;
    11.  Посев сельскохозяйственных культур;
    12.  Снегозадержание и задержка талых вод.

Третий этап – биологический.

Нормы высева сельскохозяйственных растений для фитомелиорации приведены в таблице 5.

Таблица 5 Норма высева сельскохозяйственных растений

Сельскохозяйственные растения

Норма высева, кг/га

для неорошаемых условий

Житняк бескорневищный

20

Волоснец сибирский

35

Донник желтый

30

Пырей промежуточный

30

Пырей ползучий

30

для орошаемых условий

Люцерна желтая, синегибридная

30

Кострец безостый

35

Житняк бескорневищный

20

Пырей сизый

30

Ячмень яровой

200

Сахарная свекла

20

Кормовая свекла

25

При рекультивации засоленных территорий рекомендуется применять солеустойчивые сельскохозяйственные культуры, дикие травы, кустарники и деревья приведенные в таблице 6.

Таблица 6 Солеустойчивые сельскохозяйственные культуры,

дикие травы, кустарники и деревья

Солеустойчивые растения

Слабосолеустойчивые растения

1

2

травянистые растения

Бекмания обыкновенная, бескильница гигантская и расставленная, волоснец ситниковый, вестрен ветвистый, донник белый и желтый, житняк гребенчатый, ежа сборная, костер безостый, кохия стелящаяся (прутник), люцерна пестрогибридная и синегибридная, мятлик луговой, овсяница бороздчатая (типчак), красная, луговая и тростни-ковидная, полевица белая, пырей бескорневищный и русский, райграс высокий, ячмень Богдана

клевер красный и белый,

тимофеевка луговая

сельскохозяйственные культуры

Арбуз, брюква кормовая, горчица, дыня, капуста кормовая, лук, морковь, овес, помидоры, просо зерновое и кормовое, пшеница яровая, рис, рожь озимая, свекла кормовая, сахарная и столовая, сорго, соя, турнепс, хлопчатник

бобы, вика, горох, картофель, кукуруза, лен, подсолнечник, редис, фасоль, чеснок

Продолжение таблицы 6

1

2

деревья

Абрикос, акация белая, бук, береза киргизская и бородавчатая, вяз мелколистный и шершавый, груша обыкновенная, дуб красный, крупноплодный и черешчатый, ель канадская, клен остролистный и платановидный, лиственница европейская, рябина обыкновенная, сосна желтая и черная, тополь бальзамический, белый, берлинский, дельтовидный и пирамидальный, туранга, шелковица белая, ясень американский и зеленый

ель обыкновенная, ива белая, каштан конский, клен ясенелистный, липа мелколистная, лиственница сибирская, можжевельник вер-гинский и казацкий, орех грецкий, сосна обыкновенная, тополь канадский и черный, яблоня лесная, ясень обыкновенный

кустарники

Аморфа кустарниковая, айва обыкновенная, боярышник, гледичия, джузгун, жимолость обыкновенная и татарская, клен татарский, лох узколистный, роза морщинистая, свидина, сирень обыкновенная, снежно-ягодник белый и обыкновенный, смородина золотистая и крыжовниковая, соляноколосник, туя восточная, чингил, тамарикс многоветвистый

калина, дерен белый, кизильник блестящий


3 задания на самОстоятельную работу

Задание 1. Разработать систему мероприятий по рекультивации засоленных и загрязненных НСВ земель, с учетом степенью засоления (см. таблицу 1) и осолонцевания (см. таблицу 2). Технологическая карта составляется в соответствии с таблицей 6:

1 Распишите требования, когда применяют химический способ рекультивации. Разработать технологическую схему работ при химическом способе рекультивации.

2 Распишите требования, когда применяют гидрохимический способ рекультивации. Разработать технологическую схему работ при гидрохимическом способе рекультивации.

3 Распишите требования, когда применяют комплексно химический и гидрохимический способы рекультивации.

4 Разработать технологическую схему биологической рекультивации засоленных земель с помощью галофитов.

Таблица 6 Технологическая карта

Вид работы

Основные

агротехнические и

технологические

требования

Применяемые

машины

технический этап

биологический этап

Задание 2. Установите дозу внесения извести:

  1.  На дерново-подзолистых почвах определили обменную (4,5) и гидролитическую (5,5) кислотность. Общая площадь земель составляет 50 га.
  2.  На подзолистых почвах определили обменную (5,0) и гидролитическую (6,5) кислотность. Общая площадь земель составляет 70 га.
  3.  На серых лесных почвах определили обменную (4,0) и гидролитическую (5,5) кислотность. Общая площадь земель составляет 90 га.
  4.  На черноземах выщелоченных определили обменную (5,4) и гидролитическую (7,0) кислотность. Общая площадь земель составляет 60 га.
  5.  На черноземах типичных определили обменную (6,2) и гидролитическую (6,9) кислотность. Общая площадь земель составляет 60 га.

Задание 3. Установить норму гипса для мелиорации солонцовой почвы, имеющей следующие показатели:

1 Е = 20 мг*экв., содержание поглощенного натрия (Na) 4 мг*экв., глубина мелиорируемого слоя Н = 20 см, объемная масса dv = 1,8.

2 Е = 22 мг*экв., содержание поглощенного натрия (Na) 4,1 мг*экв., глубина мелиорируемого слоя Н = 22 см, объемная масса dv = 1,7.

3 Е = 25 мг*экв., содержание поглощенного натрия (Na) 4,2 мг*экв., глубина мелиорируемого слоя Н = 24 см, объемная масса dv = 1,6.

4 Е = 28 мг*экв., содержание поглощенного натрия (Na) 4,3 мг*экв., глубина мелиорируемого слоя Н = 26 см, объемная масса dv = 1,5.

5 Е = 30 мг*экв., содержание поглощенного натрия (Na) 4,4 мг*экв., глубина мелиорируемого слоя Н = 28 см, объемная масса dv = 1,4.

Задание 4. Установите промывную норму:

1 Почва — темно-серая лесная тяжелосуглинистая. Тип засоления — сульфатно-хлоридный, содержание солей. Исходное содержание солей Sисх = 1,5%.

2 Почва — темно-серая лесная суглинистая. Тип засоления — хлоридно сульфатный, содержание солей. Исходное содержание солей Sисх = 2,0%.

3 Почва —серая лесная глинистая. Тип засоления —хлоридный, содержание солей. Исходное содержание солей Sисх = 2,5%.

4 Почва — темно-серая лесная супесчаная. Тип засоления — сульфатно-хлоридный, содержание солей. Исходное содержание солей Sисх = 3,0%.

5 Почва — серая лесная тяжелосуглинистая. Тип засоления — сульфатно-кальциевое, содержание солей. Исходное содержание солей Sисх = 3,5%.

Выводы:

Форма контроля. Технологические карты и расчеты по установлению нормы внесения мелиорантов и промывной нормы с выводами предоставляются преподавателю и оцениваются с собеседованием.


4 Вопросы для самоконтроля знаний

  1.  Дайте определение терминам: засоление почв, промывная норма, поливная норма?
  2.  Причины засоления почв?
  3.  Какие типы засоленных почв знаете?
  4.  Какие классификации засоленных почв знаете?
  5.  Какие типы засоления знаете?
  6.  Какие почвы подвергаются промыванию?
  7.  Как рассчитывают промывную норму?
  8.  Перечислите солеустойчивые культуры?
  9.  Какие растения относят к галофитам?
  10.  Методы рекультивации засоленных и загрязненных НСВ почв?
  11.  Как относятся различные сельскохозяйственные растения к кислотности?
  12.  Каково значение известкования почвы?
  13.  Назовите известковые удобрения?
  14.  Какова методика определения нуждаемости почв в известковании?
  15.  Какова методика установления нормы извести?
  16.  Какие почвы подвергаются гипсованию?
  17.  Назовите материалы, применяемые для гипсования?
  18.  Как рассчитывают нормы гипса?
  19.  Какие агротехнические мероприятия проводят в комплексе с гипсованием почвы?


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Волковский, П.А. Практикум по сельскохозяйственным мелиорациям [Текст]: учебник /П.А. Волковский, А.А.Розова. — М.: Колос, 2009. — 239 с.

2 Габбасова, И.М. Деградация и рекультивация почв Башкортостана [Текст] / И.М. Габбасова. – Уфа, Гилем, 2004. — 284 с.

3 Гайнутдинов, М.З. Изменения агрохимических свойств выщелоченных черноземов под влиянием нефтепромысловых вод и их рекультивация [Текст] / М.З. Гайнутдинов [и др.] // Агрохимия. — 1982. — №7. — С. 111—116.

4 Голованов, А. И. Рекультивация нарушенных земель [Текст]: учеб. пособие / А. И. Голованов, Ф. М. Зимин, В. И. Сметанин ; под ред. А. И. Голованова. - М.: КолосС, 2009. - 325 с.

5 Зайдельман, Ф.Р. Мелиорация почв [Текст]: учебник / Ф.Р. Зайдельман. — М.: Изд-во МГУ, 1987. — 304 с.

6 Максютов, Ф.А. Мелиорация и рациональное использование земель в Башкирии [Текст] / Ф.А. Максютов, А.А. Пацков – Уфа, Башкнигоиздат, 1973. — 186 с.

7 Маслов, Б.С. Сельскохозяйственная мелиорация [Текст]: учебник / Б.С. Маслов [и др.]. — М.: Колос, 1984. — 511 с.

8 Научно обоснованные системы земледелия по зонам Башкирской АССР [Текст]. — Уфа: Башк. кн. изд-во, 1990. — 264 с.

9 Основы природообустройства [Текст]: учебное пособие / А.И. Голованов [и др.].- М.:Колос, 2001. — 263 с.

10 Почвы Башкортостана [Текст]. Т.2. Уфа: Гилем, 1997. — 328 с.

11 Практикум по почвоведению [Текст]: учебник /Н.Ф. Ганжара [и др.]. — М.: Агроконсалт, 2002. — 280 с.

12 Система ведения агропромышленного производства в Республике Башкортостан [Текст]. – Уфа, Гилем, 1997. — 612 с.

13 Сметанин, В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель [Текст]: учебное пособие / В.И. Сметанин. — М.: Колос, 2000. — 96 с.

14 Ягодин, Б.А. Агрохимия [Текст]: учебник /Б.А. Ягодин [и др.]. — М.: Агропромиздат, 1989. — 639 с.



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75510. Регистрация хозяйственных операций (1С) 21 KB
  Ведение финансово-хозяйственных операций неразрывно связан с регистрацией первичных документов и формированию на их основ бухгалтерских проводок. Документы одного вида группируются в журнал. Кроме обычных журналов объединяющих все документы определенного вида видов существует общий журнал в который попадет все документы. Документ может находиться в двух состояниях не проведен и проведен.
75511. Порядок разработки таблицы базы данных в СУБД MS Access 125.5 KB
  В поле этого типа ccess автоматически нумерует строки таблицы в возрастающей последовательности. Каждое поле обладает индивидуальными свойствами по которым можно установить как должны сохраняться отображаться и обрабатываться данные.
75512. Понятие отчета в СУБД Access и его основных элементов 117 KB
  Отчеты представляют собой наилучшее средство представления информации из базы данных в виде печатного документа. По сравнению с другими методами вывода данных на печать отчеты обладают двумя принципиальными преимуществами...
75513. Пояснить создание и настройку отчета в режиме конструктора СУБД Access 22.5 KB
  Настройка отчетов Чтобы изменить размер выделенного элемента управления можно воспользоваться маркерами изменения размера находящимися на сторонах в нижних углах и в правом верхнем углу. Для перемещения невыделенного элемента управления используйте указатель мыши. Если элемент управления имеет присоединенную надпись она перемещается вместе с ним. перемещать элемент управления и присоединенную надпись можно независимо друг от друга с помощью маркеров перемещения расположенных в левых верхних углах элемента управления и надписи.
75514. Понятие перекрестного запроса в СУБД Access 54 KB
  Понятие перекрестного запроса в СУБД ccess С помощью перекрестного запроса можно более наглядно представить данные итоговых запросов предусматривающих группировку по нескольким признакам по двум в частности. Для преобразования итогового запросавыборки необходимо перейти в режим его Конструктора и выполнить команду Запрос Перекрестный. После этого в бланке запроса строка Вывод на экран будет заменена на строку Перекрестная таблица. Вид окна перекрестного запроса Существует возможность вывести данные в перекрестной таблице без создания в...
75515. Назначение и типы диаграмм данных в СУБД Access 51.5 KB
  Назначение и типы диаграмм данных в СУБД ccess Диаграммы используются для наглядного представления информации из базы данных. В ccess диаграмма как отдельный объект не существует а может являться элементом формы либо отчета. Для построения диаграмм в СУБД ccess используется модуль MSGrph в который передаются все исходные данные для построения диаграммы с помощью механизма обмена данными в Windows. Для передачи данных можно использовать Мастер диаграмм существующий в ccess.
75516. Общие сведения об ИС «1С: Предприятие» 25.5 KB
  Общие сведения об ИС 1С: Предприятие В последнее время наиболее широкое распространение получили системы автоматизированного бухгалтерского учёта одной из которых является система 1С: Предприятие. Ее преимуществами являются постпродажное обслуживание широкая сеть партнерских внедренческих фирм открытая архитектура возможность гибкой настройки и доработки системы силами самого предприятия или сторонних внедренческих фирм. В основу системы 1С: Предприятие 7.5 которые поддерживаются в Любом варианте поставки системы общие для...
75517. Характеристика типовой конфигурации 21.5 KB
  При отражении основных хозяйственных операций по различным разделам учета а также при вводе регламентных операций в конце месяца в типовой конфигурации происходит автоматическое формирование бухгалтерских проводок. Кроме того она поставляется с набором типовых операций полностью настроенных и готовых к применению.
75518. Конфигуратор ИС «1С: Предприятие» 100 KB
  Созданная конфигурация используется системой для реализации программного окружения для выполнения необходимых учетных задач. Работа по созданию конфигурации задачи выполняется в окне Конфигурация рис. Автоматически проверка на несохраненную информацию выполняется также при закрытии окна Конфигурация или при выходе из Конфигуратора. Конфигурация задачи сохраняется на диске в каталоге с базой данных определяется параметром D в командной строке запуска 1С:Конфигуратор в файле с именем 1CV7.