Способ рекультивации нарушенных земель Российский патент 2020 года по МПК B09C1/00 B09B3/00 A01B79/02 

Изобретение относится к рекультивации земель и может быть использовано при рекультивации, например, песчаных карьеров.

В процессе добычи полезных ископаемых изымаются значительные площади земель под карьеры. В северной и средней подзонах тайги Западной Сибири в практике добычи песка доминируют сухоройные карьеры небольшой глубины в связи с близким расположением грунтовых вод.

После завершения добычи песка, выработанные карьеры представляют собой нарушенные земли, подлежащие рекультивации.

Известен способ лесной рекультивации песчаных карьеров. В способе вносят компостную смесь, полученную при соотношении компонентов: осадков сточных вод и опила по массе сухого вещества 1,4:1, срок компостирования до 2 лет, срок хранения компоста не более 3-х лет. После завершения термофильной стадии компостирования непосредственно перед внесением компоста на рекультивируемый участок в него вносят семена сидеральных растений, преимущественно люпина многолетнего. Норма внесения составляет 1 кг семян на 1 м³ компоста. Компост вносят и заделывают почвообразовательными орудиями в дозе 60-120 т/га на рекультивируемую поверхность грунтов с последующим выращиванием на нем лесных культур сосны обыкновенной. Способ способствует ускорению процесса почвообразования путем увеличения площади проективного покрытия, повышения продуктивности лесных культур, более раннего смыкания сосны в рядах и между рядами и выполнения насаждениями средозащитных функций (RU 2690242, опубл. 31.05.2019 г.).

Обычным способом рекультивации является засыпка выработанного карьера слоем торфа с последующим его дискованием и перемешиванием с верхним слоем песка, а затем посадкой лесных культур или посевом многолетних трав (ГОСТ 17.5.3.05-84 Охрана природы. Рекультивация земель. Общие требования к землеванию) - прототип.

Недостатком указанного способа является то, что для осуществления рекультивации следует оформить новый карьер для добычи торфа, произвести его добычу, перевести торф к месту рекультивации карьера, выполнить его известкование и равномерное размещение по поверхности карьера с последующим дискованием. Кроме того, карьер по добыче торфа после завершения работ также нуждается в рекультивации. Особо следует отметить необходимость строительства дороги для перевозки торфа от карьера его добычи к месту расположения песчаного карьера. Таким образом, рекультивация нарушенных в процессе добычи песка земель, связана со значительными трудовыми и финансовыми затратами.

Оставление выработанных песчаных карьеров под естественную рекультивацию (зарастание) не дает долгие годы положительного эффекта, поскольку песок легко перемещается ветром и при своем передвижении повреждает всходы и подрост древесных пород. В результате последние либо заметаются песком, либо погибают.

Особо следует отметить тот факт, что в результате ветровой эрозии песок с выработанного карьера перемещается на прилегающие территории, ухудшая экологическую обстановку.

Технической задачей заявляемого изобретения является ускорение проведения рекультивации.

Исследования показывают, что процесс зарастания выработанных карьеров древесной растительностью резко ускоряется при появлении многолетней травянистой растительности. Последняя в условиях северной и средней подзон тайги Западной Сибири не формирует дернины, препятствующие появлению всходов и накоплению подроста древесных растений, предотвращая при этом перемещение песка. В то же время формирование травянистой растительности на выработанных карьерах проблематично из-за низкого плодородия песчаного грунта, перемещения семян ветром на окраину карьера и засыпания всходов песком.

Фиг. 1 - Образцы вейника лесного, выращенные с закрытой корневой системой в виде брикетов с торфом.

Фиг. 2 - Схема посадки 1,5×1,0 м при шахматном размещении растений в рядах (фиг. 2).

Фиг. 3 - Образец высаженного клевера, выращенного с закрытой корневой системой.

Фиг. 4 - Вейник тростниковидный, выращенный с закрытой корневой системой и высаженный на рекультивированном сухоройном карьере.

Способ реализуется следующим образом. На площади выработанного карьера сначала выбирают участок для посадки травянистой растительности, затем выращенные в лесном селекционном центре или в теплицах травянистые растения с ЗКС высаживаются на участке равномерно с помощью посадочной трубы. Травянистая растительность может быть высажена в шахматном порядке (Фиг. 2). В качестве закрытой корневой системы используется брикет с торфом (Фиг. 1).

При посадке многолетних трав с ЗКС отпадает необходимость в завозе торфа, его раскислении и перемешивании с верхним слоем песка. При наличии вокруг карьера обсеменителей отпадает необходимость в создании лесных культур, поскольку после закрепления песка процесс естественного формирования древесной растительностью многократно ускоряется.

Наличие брикета с торфом у высаживаемых травянистых растений обеспечивает высокую приживаемость и закрепление многолетних трав на поверхности карьера. За счет разрастания корней и семенного возобновления травянистых растений песок закрепляется и ветровая его эрозия прекращается.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:

- на площади выработанного карьера выбирают участок для посадки травянистой растительности;

- травянистую растительность равномерно высаживают на выбранном участке;

- травянистую растительность используют с закрытой корневой системой;

- высадку многолетней травянистой растительности производят в шахматном порядке;

- в качестве закрытой корневой системы используется брикет с торфом.

При проведении патентно-информационных исследований заявляемая совокупность признаков выявлена не была, поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

В качестве растений мелиоратов, выращиваемых с ЗКС, также использовались злаковые виды: вейник тростниковый (Calamagrostis arundinacea (L.) Roth.), вейник тростниковидный (С. phragmitoides С. Hartm.), вейник наземный (С. epigeios (L.) Roth. subsp. epigeios), тимофеевка луговая (Phleum pratense L.), лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L.), ежа сборная (Dactylis glomerata L.) и др., а также бобовые амория (клевер - белоголовка) ползучая (Amoria repens (L.) С. Presl.), амория горная (A. montana (L.) Sojak), клевер луговой (Trifolium pratense L.) и др.

Способ может быть использован и при рекультивации других видов нарушенных земель.

Таким образом, заявляемый способ позволяет ускорить проведение рекультивации, а также снизить трудозатраты.

Изобретение относится к рекультивации земель и может быть использовано при рекультивации, например, песчаных карьеров. Способ осуществляют путем высадки многолетней травянистой растительности на площади выработанного карьера. На площади выработанного песчаного карьера выбирают участок для посадки травянистой растительности, которую равномерно высаживают в шахматном порядке на выбранном участке. Причем травянистую растительность высаживают с закрытой корневой системой в виде брикета с торфом. В качестве травянистой растительности используют вейник тростниковый, вейник наземный, вейник тростниковидный, тимофеевку луговую, лисохвост луговой, ежу сборную, аморию ползучую, аморию горную, клевер луговой. Способ обеспечивает ускорение проведения рекультивации. 4 ил.

Способ рекультивации нарушенных земель путем высадки многолетней травянистой растительности на площади выработанного карьера, отличающийся тем, что на площади выработанного песчаного карьера выбирают участок для посадки травянистой растительности, которую равномерно высаживают в шахматном порядке на выбранном участке, причем травянистую растительность высаживают с закрытой корневой системой в виде брикета с торфом, в качестве травянистой растительности используют вейник тростниковый, вейник наземный, вейник тростниковидный, тимофеевку луговую, лисохвост луговой, ежу сборную, аморию ползучую, аморию горную, клевер луговой.