+7 (342) 299 99 69

пн-пт с 900 до 1800

logotype

Самозарастание отвалов фосфогипса белореченского химзавода

Фосфогипс является основным отходом Белореченского химзавода по производству удобрений и вызывает большой интерес, поскольку при внесении в почву заметно активирует процессы структурообразования и улучшает её химический состав (Белюченко, 2009). В составе фосфогипса преобладает физический песок, содержится много кальция (до 30% в расчете на элемент), серы (до 24,3), неразложившихся фосфатов (до 4), а также кремний (около 0,3%) и немало микроэлементов. Наряду с ценными веществами он включает токсичные элементы: стронций, фтор, кадмий, свинец и хлор (Муравьев, 2008). Поэтому фосфогипс не годится для прямого внесения в почву, но является ценной добавкой при создании сложных органоминеральных компостов.

Чтобы оценить свойства фосфогипса как субстрата для произрастания растений и выяснить, не оказывает ли фосфогипс на растения отрицательного воздействия, нами были обследованы территории, где этот отход складируется в течение длительного промежутка времени, - карты хранения Белореченского химзавода. Отход поступает в шламонакопитель в жидком виде, отстаивается, освобождаясь от жидкости, подсыхает и отсыпается в отвалы, при длительном хранении с поверхности слеживается и на нем образуется тонкая корочка, которая, возможно, может затруднять прорастание семян и появление всходов.

Тем не менее было отмечено, что в целом фосфогипс не препятствует развитию растений. В процессе хранения влажный фосфогипс может покрываться водорослями, сухой зарастает высшими покрытосеменными растениями. Изучение растительности карт проводилось в ходе маршрутного обследования во второй половине лета 2009 г. (Сергеева и др.,2009), при этом прежде всего обращали внимание на степень зарастания фосфогипса (общее проективное покрытие), видовой состав, а также жизненное состояние растений по размеру и способности к вегетативному размножению и расселению.

Все растения, появившиеся на картах хранения, - заносные из окружающих фи-тоценозов, так как склоны отвалов никогда преднамеренно не засевались и не засаживались растениями. Исследование таксономического состава показало, что на отвалах фосфогипса поселяются виды из сем. Poaceae: Echinochloa crusgalli (L.) Beauv., Phragmites communis(L.) Trin., Calamagrostis epigeios (L.) Roth., Setaria viridis (L.) Beauv., Elytrigia repens (L.) Nevski; Asteraceae: Bidens tripartita L., Ambrosia artemisii-folia L., Tussilago farfara L., Cirsium incanum (S.G.Gmel.) Fisch. ex Bieb., Taraxacum officinale Web. ex Wigg., Erigeron annuus (L.) Pers., Xanthium strumarium L., Sonchus palustris L.; Fabaceae: Trifolium sp., Lotus corniculatusL., Melilotus officinalis (L.) Desr., Polygonaceae: Polygonum aviculare L., P. hydropiper L.; Onagraceae: Onagra biennis (L.) Scop., Epilobiumpalustre L.; Scrophulariaceae: Linaria vulgaris Mill., Salicaceae : Populus alba L., Salix caprea L.; Ulmaceae: Ulmus sp. (И.С. Косенко, Определитель 1970).

Из перечисленных растений наиболее часто и при этом обильно встречались мать-и-мачеха, вейник наземный, ежовник куриное просо, тростник обыкновенный; из древесных форм: тополь белый. Все указанные виды являются индикаторами избыточного увлажнения, что говорит о способности фосфогипса «притягивать» и удерживать влагу.

При изучении общего проективного покрытия растительности была отмечена мозаичность растительного покрова, т.е. обрастанию подвергается не вся поверхность в одинаковой степени: на одних участках зарастает около трети, на других растения разбросаны в единичных экземплярах на большой площади. Между участками, занятыми растительностью, имеются совершенно голые участки субстрата. Общее проективное покрытие в местах скопления растений колеблется от 10 до 60%. На склонах отвалов максимальное проективное покрытие наблюдается внизу, постепенно уменьшаясь к верхней части. Поселению растений способствуют шероховатости на поверхности фосфогипса в виде впадин и трещин.

Наиболее часто растения поселяются в трещинах поверхности, куда, по-видимому, попадают пыль, частицы почвы и семена. В частности, при обследовании небольших трещин глубиной 1,5 см были обнаружены всходы и самосев древесных растений: вяза, ивы и тополя высотой от 2 до 15 см, сосредоточенных чаще в местах изгибов трещин, где семена задерживались и не выдувались ветром, проростки травянистых растений, в основном мать-и-мачехи, одуванчика, злаков.

Такие неглубокие трещины местами обрастают до 10% их площади. В глубоких и широких трещинах (глубиной около 30 и шириной около 100 см) был отмечен налет водорослей желтовато-зеленого, желто-бурого, иногда черного цвета. Пример поселения растений в прогибах поверхности мы имели возможность наблюдать у мать-и-мачехи, ее проективное покрытие на таких участках достигало 60% с образованием куртин размером до 10 м . В длительно существующих крупных трещинах нередко встречаются достаточно крупные растения мать-и-мачехи, образующие куртины площадью 2 м2при высоте особей 35 см.

Изучение биометрических показателей проводилось на растениях тростника и других видов. Тростник изучался на выведенной из эксплуатации карте (КОФ-2), где фосфогипс находится в сильно уплотненном состоянии, слегка увлажненном с поверхности и более влажном внутри. В пределах учетной площадки размером 100 м2 насчитывалось 68 растений. Каждая особь включала до 13 как подземных, так и надземных побегов при длине последних до 39, а корневищ - до 45 см. У наиболее крупных растений количество надземных и подземных побегов увеличивалось до 30 (тех и других в отдельности) при длине надземной части 76, а подземной 90 см.

В других условиях - на поверхности сухого фосфогипса (в верхней хорошо просушенной части отвалов действующей карты № 1) были обнаружены единичные растения тростника с надземными побегами, достигающими от 4,5 до 13 м, самые длинные имели 45 узлов с отходящими от них вертикальными зелеными побегами.

Также мы не могли не обратить внимания на «гигантские» растения одуванчика на карте КОФ-2, через центр которой проходит преднамеренно нарезанная для отвода воды из нижележащих слоев фосфогипса глубокая узкая траншея. На уступах траншеи ниже края приблизительно на 50-80 см произрастают особи одуванчика в вегетативном состоянии, у которых длина листовой пластинки колеблется в пределах от 32 до 40 см (при среднем значении 37 см), ширина от 6 до 11 см (в среднем 9). Такие размеры у растений, вероятно, являются следствием отсутствия конкурентов, благоприятных условий влажности и защиты от ветра и свойств самого фосфогипса, обеспечивающих интенсивный рост. На сухом рыхлом фосфогипсе высота травянистых растений ежовника, амброзии, ослинника, кипрея достигает 40 см при общем проективном покрытии 40-60%, ослинник и кипрей переходят в генеративное состояние.

Последующие наблюдения последних лет (2010-2011 гг.) за растительным покровом отвалов показали, что при отсутствии механических воздействий, вызванных проходами техники, порывами ветра, подсыпкой новых объёмов отхода, самозарастание на нетронутых участках продолжается, как и успешная вегетация уже закрепившихся в субстрате растений.

Таким образом, фосфогипс, представляющий собой дигидрат сульфата кальция с наличием различных примесей, не является чужеродным субстратом для растений, формирующих на нём покров с ОПП 10-60% из 23 видов нормально развитых растений; большинство растений пребывает в вегетативном состоянии; отмечены случаи гигантизма у одуванчика. Самопроизвольное зарастание отвалов фосфогипса подтверждает наличие у этого отхода благоприятных свойств для формирования растительного покрова даже при отсутствии специальных приёмов рекультивации, а также полезные свойства в качестве важной составляющей при создании сложных компо-стов.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте
  • Facebook

Содержимое второго блока