Рекультивация нару­шенных земель при освоении газовых месторождений в рай­онах Крайнего Севера, страница 15

Водорастворимые полимеры, такие, как ПАА, КМЦ, ССБ, К-1 и др., относятся к структурообразователям, закрепителям песков. Они используются как самостоятельно, так и в смеси с глинами. Полимеры добавляют к глинам в целях создания устойчивых, не-расслаивающихся растворов, необходимых для успешной рекуль­тивации. Обработка почв глинисто-полимерными суспензиями по­вышает устойчивость почв к эрозии, обогащает их агрономически ценными свойствами.

Из опыта изучения оптимальных концентраций полимеров, добавляемых в глинистые суспензии, известно, что структурообра­зующая функция полимеров наиболее ярко проявляется в области низких концентраций: для полимеров серии "К" - около 0,35 %, препаратов ПАА - 0,66 %, ССБ - 0,03 %, КМЦ - 0,55 % [24, 25]. При этих значениях эрозия почв резко уменьшается. В результате при­менения глинисто-полимерных суспензий с низкими концентра­циями полимеров для мелиорации песков на поверхности образу­ются глинисто-полимерные корки, которые, препятствуя водной и ветровой эрозии, благоприятствуют росту растений, так как обес­печивают сохранение влажности и поддерживают температуру в

30

почве на 4 - 6 °С ниже атмосферной. Внесение глинисто-полимер­ных суспензий в пески способствует улучшению физико-химичес­ких свойств и структуры эродированных почв, снижению повреж­даемости растений, уменьшению оголения корневой системы рас­тений и увеличению их зеленой массы (урожайности).

Как показывают опыты, при мелиорации песков глинисто-полимерными суспензиями наилучшие результаты дают композиции, содержащие 10 - 15 % глины и 0,125 - 0, 5 % полимера [23,25].

При добавлении полимера или нескольких полимеров к гли­нистым растворам в концентрациях более 0,5 % необходимо учи­тывать свойства и состав глин. В случае бентонитовой глины, со­держащей большой процент монтмориллонита, полимеры устойчи­во и необратимо связываются с бентонитом и не вымываются во­дой [33, 34]. В этом случае водная бентонито-полимерная суспен­зия не содержит вымытых полимеров, не токсичная для окружаю­щей среды и с успехом может быть применена в целях рекультива­ции. В случае обычных шламовых глин полимеры в суспензии не­прочно связываются и могут вымываться и загрязнять окружаю­щую среду, хотя их рекультивирующее действие на пески, на наш взгляд, тоже даст положительный эффект.

В России имеются основательные разработки по созданию бентонито-полимерных составов специально для сельского хозяй­ства. Например, в изобретении [35] описано получение сильнона-бухающего полимерно-бентонитового композита для создания продуктивного почвенного слоя и повышения влагоемкости в об­рабатываемом почвенном слое до 30 %.

Применение указанного композита приводит к резкому сни­жению потерь поливной воды и потерь на испарение, предотвра­щает непроизводительные потери химических удобрений, а также водноветровую эрозию почвы, способствует увеличению гумуса, повышению эффективности потребления влаги сельхозкультурами и их урожайности. Расход такого минерального композита состав­ляет от 1 до 5 т на 1 га в расчете на три-пять лет.

Полученный композит имеет следующие физико-химические свойства [35]:

устойчивость и обратимость к водонасыщению (набуханию) при многократных замачивании водой, высушивании, заморажива­нии и оттаивании;

нерастворимость и неразрушимость в. воде;

увеличение объема частиц во влажном состоянии до 50 раз;

сохранение свойства набухания в высокоминерализованной воде (до 20 г/л);

ускорение гумусообразования и др.

Композит представляет собой твердое порошкообразное (или гранулированное) вещество, полученное смешением высококачест­венного бентонита и полиакриламида в строгом стехиометриче-ском соотношении. Физико-химические, агрохимические и токси­кологические свойства композита могут сохраняться и определять основные характеристики бентонито-полимерных растворов даже при добавлении солей, ПАВов и других наполнителей. Это дает основание предложить применение (утилизацию) отработанных бентонито-полимерных буровых растворов в рекультивации земель с учетом анализа всех добавленных компонентов. В этом направ­лении работа интенсивно проводится, и уже получены положи­тельные результаты.