Байбородова Ю.В., Бастриков С.Н.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭКОСИСТЕМ, НАРУШЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ *
Аннотация:
с увеличением объемов добычи полезных ископаемых, включая нефть и газ, а также с развитием сельского хозяйства и строительных проектов, возникает необходимость в восстановлении нарушенных экосистем. Культура производства в области строительства скважин за последние 30 лет претерпела существенные позитивные изменения в части исключения значительных экологических рисков благодаря широкому использованию современных буровых комплексов с системами оборудования и технологиями, позволяющими осуществлять процесс без применения шламовых амбаров на кустовых площадках для накопления и длительного хранения буровых отходов. Однако, пока процесс создания каналов связи «продуктивный пласт-устье скважины» будет основным и эффективным методом извлечения ресурсов, то это может приводить к определенным нарушениям экосистем и деградации земель, что требует восстановления этих территорий для ликвидации негативного воздействия на окружающую среду, сохранения биоразнообразия и обеспечения устойчивого развития регионов.
Ключевые слова:
рекультивация, экосистема, устойчивое развитие
В условиях изменения климата и увеличения общественного внимания к экологическим вопросам, эффективные методы рекультивации становятся важным аспектом в управлении природными ресурсами. Эффективная рекультивация не только способствует восстановлению природного баланса, но и обеспечивает устойчивое развитие территорий, улучшает качество жизни населения и защищает окружающую среду [3].Целью работы является исследование биологических методов и технологий рекультивации нарушенных земель, оценка их эффективности и влияния на восстановление экосистем.Рекультивация земель — это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народно-хозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества [1]. Для восстановления экосистем, нарушенных горизонтальным бурением, следует использовать биологические методы рекультивации, которые направлены на искусственное восстановление плодородного слоя почвы и формирование растительного покрова. Биологические методы, такие как фиторемедиация, микробиологические технологии и использование местных видов растений, предлагают устойчивые и экологически чистые решения для восстановления загрязненных и деградированных земель [7].Фиторемедиация представляет собой один из наиболее перспективных методов рекультивации земель. Этот метод основан на использовании растений для очистки загрязненных почв и вод, что делает его экологически чистым и устойчивым решением [8]. Суть метода заключается в выращивании в течение определенного периода времени на загрязненных почвах специально подобранных видов растений, способных извлекать из почвы тяжелые металлы корневой системой и накапливать их в надземной части, которая впоследствии утилизируется. Этот процесс может повторяться до полного очищения почвы и формирования устойчивого фитоценоза.К методам фиторемедиации относят:- метод фитостабилизации, суть которой заключается в удержании загрязняющих веществ и предотвращение их дальнейшего распространения,- метод фитодеградации, когда растения вместе со связанными с ними водными или почвенными микроорганизмами биологически разлагают органические вещества или преобразовывают загрязнители в нетоксичные компоненты,- метод фитоэкстракции, заключающийся в накоплении и концентрации загрязнений, содержащихся в почве или в воде, корнями и передаче их в зеленую биомассу. В конце периода роста растения с накопленными химическими элементами необходимо удалить — собрать или скосить [6].Преимуществами фиторемедиации являются относительно низкая себестоимость проводимых работ, безопасность для окружающей среды и возможность мониторинга процесса очистки. Фиторемедиация признана экономически эффективным способом восстановления окружающей среды, так как не несет затрат в обслуживании и поддержании системы энергией, так как работа растений обеспечивается фотосинтезом, а именно солнечной энергией.Еще один метод — использование биоматов. Биоматы представляют собой инновационный подход к рекультивации земель, нарушенных в результате бурения. Эти геосинтетические материалы, состоящие из органических и растительных компонентов, способствуют восстановлению экосистем и улучшению состояния почвы. Биомат — это полотно из растительных волокон, между слоями которого уложена рекультивационная смесь [2]. Она содержит семена многолетних растений, питательные вещества и влагоудерживающие компоненты. Использование биоматов позволяет восстанавливать почвенно-растительный слой в течение первого летнего сезона без укладки плодородного слоя почв и последующего досева трав. Применение биоматов – это укладка на поверхность почвы для защиты от эрозии и деградации, использование в сочетании с семенами местных растений для быстрого восстановления растительности, обогащение биоматов специальными микроорганизмами (например, бактериями) для улучшения их рекультивационных свойств, а также интеграция их в системы фиторемедиации для очистки почвы от загрязняющих веществ.Однако, наряду с многочисленными преимуществами этого метода биологической рекультивации следует отметить и недостатки. В условиях сильного загрязнения биоматы могут проявить ограниченную эффективность, могут не справиться с высокими концентрациями токсичных веществ. Также на применение этого простого метода значительно могут влиять климатические условия. Необходимо сказать, что неправильный выбор видов растений может привести к нецелесообразной конкуренции или угнетению местной флоры.Также для биологической рекультивации применяют гидропосев. Он позволяет создать плотный природный «ковер» из корней растений, что дает возможность защитить почвы от эрозии. Для применения данного метода создается специальная смесь, содержащая семена растений, гидрогели, питательные вещества и волокна, которые помогают удерживать влагу и способствовать прорастанию. К преимуществам гидропосева можно отнести: быстрое покрытие больших площадей, что особенно важно в условиях срочной рекультивации, равномерное распределение, сохранение влаги, так как гидрогели в смеси помогают удерживать воду, что особенно полезно в условиях недостатка осадков. Следует учитывать, что неправильный выбор видов растений может привести к неэффективному восстановлению, а также угнетению местной флоры. Гидропосев является перспективным и эффективным методом биологической рекультивации. Он может значительно улучшить состояние нарушенных земель. Несмотря на некоторые ограничения, его преимущества делают этот метод важным инструментом в восстановлении экосистем после добычи полезных ископаемых и других видов человеческой деятельности.В качестве микробиологического метода рекультивации рассмотрим интеграцию микробиологических технологий, таких как использование микоризных грибов, для улучшения здоровья почвы и стимуляции роста растений. Микоризные инокулянты применяют на участках с низким содержанием органических веществ для большего усвоения питательных веществ растениями. Грибы образуют оболочку вокруг корней растений и проникают между клетками корня, они увеличивают доступность фосфора, азота и других микроэлементов [5]. Такие грибы более устойчивы к засухе, болезням и другим стрессовым условиям, что является неоспоримым их преимуществом.Говоря об оценке эффективности применения биологических и микробиологических методов рекультивации, следует отметить, что несмотря на временные затраты по сравнению с химическими или механическими методами, биологические методы способствуют восстановлению экосистем без применения химических веществ, что минимизирует риск дополнительного загрязнения. Эти методы направлены на долгосрочные результаты, они могут обеспечить устойчивое восстановление экосистем, что важно для будущих поколений. В некоторых случаях биологические методы могут быть более экономически эффективными по сравнению с традиционными подходами.Выводы. Биологические методы рекультивации нарушенных земель способствуют не только очистке загрязненных почв, но и возврату биоразнообразия, восстановлению природных процессов и улучшению экологической устойчивости [4]. Они имеют значительное положительное влияние на восстановление экосистем, но требуют тщательного планирования и учета местных условий. Правильный выбор методов и видов растений способен обеспечить устойчивое восстановление экосистем, увеличивая их срок службы и устойчивость к будущим изменениям.Эти методы предлагают устойчивые и экологически чистые решения, однако их успешность зависит от множества факторов, включая условия окружающей среды и уровень загрязнения, а использование несоответствующих или инвазивных видов растений может угнетать местные экосистемы и снижать биоразнообразие, привести к изменению баланса в экосистеме, а также к конкуренции с местными видами.
Номер журнала Вестник науки №5 (86) том 3
Ссылка для цитирования:
Байбородова Ю.В., Бастриков С.Н. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭКОСИСТЕМ, НАРУШЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ // Вестник науки №5 (86) том 3. С. 2057 - 2063. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/23244 (дата обращения: 17.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+