Почвы рекультивируемых территорий

Почвенный покров скважинных зон разрабатываемых газовых месторождений и подземных газохранилищ, прошедших определенные этапы рекультивации, отличается от почв нерекультивируемых территорий.

Рекультивация почв после бурения газовых скважин — широко распространенное явление на газоносных территориях степной зоны. Восстановлению плодородия подлежат почвы межскважинного пространства скважинной зоны, их площади могут достигать сотни квадратных километров. Каждая скважина отделяется от другой несколькими сотнями метров. В составе почвенного покрова скважинных зон доли техногенно-нарушенных почв и почвоподобных тел могут достигать половины площади.

В качестве примера приведем наиболее важные морфологические и химические характеристики почв и почвоподобных тел, расположенных в скважинной зоне Ставропольского месторождения природного газа, ныне подземного газохранилища.

Используя подходы, разработанные в новой классификации почв России по разделам «хемодеграземы» и «квазиземы» и собственные данные (глава 6), можно выделить следующие почвы. В скважинных зонах в автоморфных условиях в непосредственной близости от скважин выделяются хемо-техноземы на природных и техногенных грунтах. Почвы, расположенные в непосредственной близости от скважин (рис. 9.4−1), имеют сконструированный профиль с гумусовым горизонтом почвы-донора, несколькими или одним тех ногенным горизонтом мощностью до 70−100 см.

Рис. 9.4. Почвенный покров рекультивируемой скважинной зоны.

1 — хсмо-тсхнозсм черноземовидный поверхностно-битуминозный; 2 — тсхно-хемочернозем глубокобитуминозный с нарушенным функционированием; 3 — чернозем обыкновенный с нарушенным функционированием, точкой обозначена наземная часть скважины.

Гумусовый горизонт представлен переотложенным горизонтом почвы-донора — чернозема обыкновенного. Мощность горизонта варьирует от 5 до 30 см и он, как правило, загрязнен нефтепродуктами. Содержание нефти и нефтепродуктов может варьировать от 1 до 10 000 мг/кг. Содержание органического углерода составляет 1−4%. Доля нефтепродуктов в составе органического вещества может достигать 17−50%.

Техногенный горизонтслой (ТГ), который формируется в ходе технического этапа рекультивации, представлен смесью выбуренной породы, бентонитовых глин, почвенных горизонтов, пропитанных буровым раствором и различными реагентами. Мощность техногенного горизонта, как правило, составляет 30−40 см, может достигать 70 см. Часто техногенный горизонт характеризуется довольно высокой поверхностной битуминозностью (до 10 000 мг/кг). Содержание углерода в техногенных. горизонтах иногда выше, чем в поверхностных переотложенных. Доля нефтепродуктов в составе органического вещества может варьировать от 1 до 53%. Техногенный горизонт отличается резко выраженными отрицательными физическими свойствами (низкой структурностью, порозностью, высокой плотностью).

Поверхностный гумусовый, подгумусовый и техногенный горизонты могут характеризоваться высокой поверхностной техногенной солонцеватостью, с содержанием поглощенного натрия до 8%. Часто почвы загрязнены тяжелыми металлами.

Переходные к породе горизонты, как правило, не нарушены. Описанные почвы определены как хемо-техноземы черноземовидные поверхностно-битуминозные. В Классификации почв России (1997) эти почвы выделяются как квазиземы.

Почвы вблизи скважин характеризуются псреотложенным гумусовым горизонтом почвы-донора, техногенными горизонтами-слоями мощностью от 70 до 100 см, с резко отрицательными физическими свойствами, и они определены как техноземы. Поверхностное загрязнение почвы нефтепродуктами, нефтью бурового раствора, высокая доля нефтепродуктов в составе органического вещества верхних горизонтов почв, повышенная техногенная солонцеватость определяют отнесение почв к хемоземам. Поверхностно-битуминозными почвы называются по ведущему загрязнителю. Черноземовидными почвы названы по наличию гумусового горизонта почвыдонора и ненарушенного переходного горизонта.

Почвы, расположеннные на некотором отдалении от скважин (рис. 9.4−2), характеризуются: псреотложенным горизонтом почвы-донора или нарушенным гумусовым горизонтом мощностью от 30 до 40 см. Пахотный горизонт «вписан» в переотложенный гумусовый горизонт. Ниже располагается ненарушенный гумусово-аккумулятивный горизонт исходного чернозема, который сменяется ненарушенными переходными к материнской породе горизонтами. Содержание ПАУ 1 в составе битуминозного вещества в нижней части профиля в «гексановом» битумоиде превышает ПАУ в «хлороформовом» битумоиде. Почвы содержат газообразные предельные углеводороды, что вызывает нарушение функционирования почв, повышение активности бактериального окисления метана, изменение состава почвенного воздуха, снижение ОВП. Почвы названы техно-хемо-черноземами глубокобитуминозными с нарушенным функционированием.

Почвы характеризуются переотложенным горизонтом почвы-донора или нарушением профиля в верхних 50 см, поэтому они определены как техно-черноземы. Наличие в нижних горизонтах почв ПАУ 1 битуминозного вещества определяет их отнесение к хемопочвам. Глубокобитуминозными почвы названы по наличию ведущего загрязнителя в нижней части профиля. Почвы содержат газоообразные предельные углеводороды, что вызывает нарушение их функционирования, а также отражается в их названии.

Природные черноземы обыкновенные с нарушенным функционированием. Почвы расположены в межскважинных пространствах (рис. 9.4−3), характеризуются ненарушенным морфологическим строением. Отмечаются: повышенное содержание газообразных предельных углеводородов, нарушение параметров нормального функционирования, повышение активности бактериального окисления метана, изменение состава почвенного воздуха, снижение ОВП.

Почвы характеризуются ненарушенным морфологическим строением. В почвах отмечается повышенное содержание углеводородных газов, являющихся причиной повышения активности бактериального окисления метана, изменения состава почвенного воздуха, снижения ОВП, что позволяет отнести данные образования к черноземам обыкновенным с нарушенным функционированием.