Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Конспект по рекультивации земель - файл 1.doc


Конспект по рекультивации земель
скачать (202 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc202kb.22.11.2011 01:34скачать

содержание

1.doc



Общие понятия о нарушенных землях и их рекультивации
Под влиянием деятельности предприятий черной и цветной металлургии, горной промышленности промышленности, теплоэнергетики и других отраслей возникают различные типы нарушений природного ландшафта.

Нарушенными называют земли, которые в результате деятельности человека утратили хозяйственную ценность, стали источником отрицательного воздействия на окружающую среду в связи с изменением почвенного и растительного покрова, гидрологического режима, созданием техногенного рельефа. Они являются источником загрязнения почв, воды, воздуха, усложняют условия проживания человека.

ВУкраине большинство полезных ископаемых добывается подземным и открытым способом, с нарушением земель, которые изымают, как правило, из сельскохозяйственного и лесохозяйственного использования. Так, например, для добычи миллиона тонн угля, открытым способом, необходимо нарушение от 2,6 до 43 гектаров; железной руды - от 14 до 640; марганцевой руды - от 76 до 600гектаров земельных угодий. Карьеры и отвалы создают пустынные ландшафты.

При добыче полезных ископаемых снимается толща земли, которая их прикрывает, от нескольких до 200-300 метров, что связанно с перемещением огромных масс горных пород и изменением рельефа, гидрологических условий, физических, химических и биологических свойств верхнего пласта земной поверхности, который является основой жизни биоценозов.

Значительные нарушения земельной поверхности также происходят при подземной добыче полезных ископаемых (вследствие деформации поверхности земли), добыче и переработке нефтепродуктов, при прокладывании трубопроводов, дорог, каналов и другом строительстве.

В соответствии с требованиями действующего природоохранного законодательства все земли, нарушенные в результате добычи и переработки

полезных ископаемых, подлежат восстановлению (рекультивации) c целью возвращения их для использования в народном хозяйстве и устранения губительного влияния их на окружающую среду.

^ Рекультивация земель – это комплекс инженерно-технических, мелиоративных, агротехнических и других мероприятий, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды. Это важнейший вид природоохранной деятельности по восстановлению функционирования и плодородия нарушенных земель.

При рекультивации земель решаются такие основные задачи:

1. Выполнение комплекса работ для максимального возобновления производительности земель, затронутых при добывании полезных ископаемых.

2. Компенсация убытков, нанесенных сельскому и лесному хозяйству при разработке месторождений полезных ископаемых.

3. Предотвращение вредного влияния подработанных земель на окружающую среду.

4. Сохранение продуктивных земель для сельскохозяйственного производства.

На действующих предприятиях, связанных с нарушением земель, работы по рекультивации — неотъемлемая часть технологических процессов.

Ответственность за своевременную рекультивацию и передачу в надлежащем состоянии земель, уволенных после окончания работ по добыче сырья, полагается на руководителей горнодобывающих предприятий, а за своевременное рациональное использование - на землепользователей и землевладельцев.

    1. ^ Объекты рекультивации


Объект рекультивации земель – нарушенный земельный участок, подлежащий рекультивации

Рекультивации подлежат земли, в которых произошли изменения, выра­жающиеся в нарушении почвенного покрова, образовании новых форм рельефа, изменении гидрогеологического режима территории (иссушение, подтопление), засолении почвы н загрязнении ее промышленными отходами, а также прилегающие угодья, на которых в результате деятельности предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых произошло снижение объемов и качества продукции сельскохозяйственных, лесохозяйственных, рыбохозяйственных и других угодий

^ Основными объектами рекультивации являются: карьеры, где добывались горные полезные ископаемые и торф; отвалы горных пород; отвалы золы на тепловых электростанциях; отвалы шлака металлургических заводов; полосы и резервы вдоль каналов, шоссейных и железнодорожных дорог; -- трасы трубопроводов, площадки буровых скважин; промплощадки, транспортные коммуникации отработанных предприятий и отдельных объектов (в случае, если они в последующем не могут эффективно использоваться в народном хозяйстве);загрязненные земли

На рекультивированных землях можно создавать продуктивные сельскохозяйственные земельные угодья, леса, ставки и водоемы, места отдыха и застройки.

Последующее использование нарушенных земель в народном хозяйстве определяется при выборе направлений рекультивации.


    1. ^ Основные направления рекультивации


Основные направления рекультивации следующие:

1. Сельскохозяйственное — создание на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий (пашни, сенокосы, пастбища, мно­голетние садовые насаждения, подсобное хозяйство и др.);

2. Лесохозяйственное — создание лесонасаждений различного типа (общего хозяйственного и полезащитного насаждения, лесопитомники);

3. Рыбохозяйственное — создание в понижениях техногенного рельефа водоемов различного назначения;

4. Рекреационное — создание на нарушенных землях объектов отдыха (зоны отдыха и спорта, парки и лесопарки, водоемы для оздоровления, охотничьи угодья, туристические базы и спортивные сооружения);

5. Природоохранное и санитарно-гигиеническое — биологическая или техническая консервация нарушенных земель, отвалов и хвостохранилищ, оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду, рекультивация которых для использования в народном хозяйстве экономически не эффективна или преждевременна (участки природоохранного назначения, противоэрозионного лесонасаждения, задернованные или закрепленные специальными средствами, участки самозарастания и др.);

6. Строительное — приведение нарушенных земель в состоя-нне, пригодное для промышленного и гражданского строитель­ства, размещение отвалов отходов производства, хвостов обогащения, строительного мусора.

Выбор рациональных направлений рекультивации выполняется c учетом следующих факторов:

- природно-климатических факторов, рельефа местности, почвенного покрова, растительности, геологических, гидрогеологических и гидрологических особенностей;

- хозяйственных и санитарно-гигиенических условий с учетом перспективы развития района и требований районной плани­ровки;

- технологии и комплексной механизации горных и транспортных средств, срока эксплуатации карьера, стадий развития предприятий;

- экономических и социальных требований освоения природ­ных ресурсов района, экономической, экологической и социаль­ной эффективности рекультивации нарушенных земель.

Выбранное направление рекультивации должно с наибольшим эффектом и наименьшими затратами обеспечивать решение задач рационального и комплексного использования земельных ресурсов района, создания гармонических ландшафтов, отве­чающих экологическим, хозяйственным, эстетическим и санитарно-гигиеническим требованиям.

В районах с наличием плодородных почв и благоприятными природными условиями, где возможно производство сельскохозяйственной продукции, рекультивация земель должна вестись преимущественно в сельскохозяйственном направлении. При невозможности, или нерациональности использования земель для сельскохозяйственного освоения следует выбирать лесохозяй­ственное направление рекультивации. Также рекультивацию лесного направления применяют в районах, которые требуют санитарно-гигиенического оздоровления,.

Замкнутые обводненные выработанные пространства карье­ров при благоприятном гидрогеологическом режиме целесооб­разно использовать под водоемы различного назначения.

Под гражданское и промышленное строительство нарушен­ные земли используются, как правило, в том случае, если они непригодны для сельскохозяйственного или лесохозяйственного освоения.

Если в результате открытых разработок полезных ископаемых создались котлованы, засыпка которых связана со значительными объемами земляных работ и экономически не целесообразных, тогда эти территории следует использовать под водоемы.

Под застройку, как правило, отводят рекультивированные земли, которые не пригодны для сельского и лесного хозяйства.

Природное восстановление растительности на отработанных территориях возможно лишь в порядке исключения, при условии, что окружающая среда будет благоприятная для естественного озеленения.

После определения целевого назначения рекультивации земель проектируют рациональные приемы и методы выполнения работ.


    1. ^ Этапы проведения рекультивации земель


Рекультивацию земель, как правило, выполняют в два этапа. Сначала проводится "горнотехническая рекультивация" отработанных земель, т.е формируется поверхность территории отсыпкой породы и создаются оптимальные условия для выполнения сельскохозяйственных и лесохозяйственных работ.

Второй этап - "биологическая рекультивация", - это мероприятия, направленные на возобновление плодородия земель. К ним следует отнести агротехнические и фитомелиоративные мероприятия, которые направлены на возобновление флоры и фауны и хозяйственной производительности земель.

Биологический этап выполняется после завершения техниче­ского и является составной частью большинства направлений рекультивации.

Санитарно-гигиеническое и строительное направления рекультивации осуществляются в один этап.

Работы по рекультивации земель выполняются в соответствии с проектом, который составлен проектной организацией. Проектные работы и рекультивация земель выполняются за средства горных предприятий.

Планирование рекультивации земель, затронутых горными роботами, контроль за выполнением работ и планом передачи рекультивированных земель для использования в народном хозяйстве выполняет горно-геологическая служба.

При горнотехнической подготовке к рекультивации следует знать качественную оценку почв и пород, что должно служить основой при планировании работ по рекультивации земель, которые различаются по составу и свойствам пород, рельефом, содержанием питательных веществ, агроклиматическими условиями и др.

При выполнении работ по биологической рекультивации вы­деляются три группы пород: пригодные, малопригодные и не­пригодные. В зависимости от группы пород, представленных на объектах рекультивации, принимаются те или иные технологические и мелиоративные мероприятия, обеспечивающие наилучший эффект с наименьшими затратами.

Некачественное проведение горнотехнических работ нередко снижает эффективность биологической рекультивации, и большие средства, вкладываемые в рекультивацию, в таких случаях не дают ожидаемого резуль­тата.


    1. ^ Классификация почв по их пригодности к биологической рекульти­вации


Пригодные. К этой группе относятся плодородные и по­тенциально плодородные породы. К плодородным относят­ся черноземы обыкновенные, средне- и малогумусные, их слабоэродированные разновидности, а также черноземы намытых долин балок. Мощность гумусированного слоя колеблется от 50—90 до 120—200 см в намытых балочных почвах. Они отличаются относительно высоким естественным плодородием и поэтому целесообразней всего их использовать для покрытия рекультивируемых площадей, подготовленных для сельскохозяйственного пользования (преимущественно под пашни, в редких случаях под сенокосы). К потенциально плодородным относятся средне- и сильно - эродированные разновидности черноземов, лессовидные а незасоленные суглинки, естественное плодородие которых низкое из-за недостатка питательных веществ, особенно азота и фосфора.

Малопригодные. В эту группу входят малопригодные для рекультивации красно-бурые и бурые незасоленные и слабозасоленные лессовидные суглинки и четвертичные глины, мелкозернистые кварцевые пески и супеси. Они характеризуются очень низким содержанием валовых и подвижных форм азота и фосфора, средней обеспеченностью калием, неблагоприятными физическими свойствами. Мощность их в естественном залегании — от 1—10 м до контакта с глинисто-песчаными отложениями. Эта группа пород мало пригодна для произрастания растений. Рекультивируемые площади на таких грунтах могут быть использова­ны под сенокосы и лесонасаждения. Из сельскохозяйствен­ных культур следует высевать такие, которые способны переносить сильное уплотнение и засоленность пород.

Непригодные. К ним относятся сильносолонцеватые за­моленные почвы (солонцы, солончаки), средне- и сильнозасоленные горизонты лессовидных суглинков, пестроцветные н огнеупорные глины. Эти отложения имеют щелочную реакцию среды, значительные концентрации водораствори­мых солей, часто превышающие пороги токсичности, и облада­ют неблагоприятными физическими свойствами. Для биологи­ческого освоения эта группа пород непригодна, так как требует коренной мелиорации. Селективное формирование отвалов является обязательным, если во вскрышной толще присутствуют фитотоксичные породы этой группы
^ 1.6 Содержание и порядок разработки проектов рекультивации земель
Проект рекультивации нарушенных земель при разработке месторождений полезных ископаемых состоит из графической и текстовой частей. К графической части входят такие основные документы:

1. Маркшейдерский план затронутых земель, которые подлежат рекультивации (М: 1:1000 или 1:2000).

2. Общий генеральный план (М: 1:5000).

3. Генеральный план рекультивированных земель (М: 1:1000 или 1:2000).

4. Картограммы земляных масс (М: 1:1000 или 1:2000).

5. Определение объемов земляных работ (М: 1:1000 или 1:2000).

6. Поперечное пересечение исполнения бровок карьера и откосов отвалов (М: 1:100 или 1:200).

7. Геологический разрез с контурами вычисления запасов полезных ископаемых с нанесением выработанного пространства (масштабы: горизонтальный - 1:1000 или 1:2000; вертикальный - 1:100 или 1:200).

8. Гипсометрический план подошвы выработанного пространства (М: 1:1000 или 1:2000)

9. Положение горных пород к началу рекультивации земель (М: 1:1000 или 1:2000).

10. Технология выполнения земляных работ (М: 1:1000 или 1:2000).

11. Схема распределения и перемещение земляных масс (М: 1:1000 или 1:2000).

12. Технологические схемы проходки дренажных и водоотводных канав.

13. Схемы осушения выработанного пространства.

14. Схемы автомобильных дорог, линий электроснабжения, искусственных сооружениях и др.

15. Агрохимическая картограмма почв на территории рекультивированных земель (М: 1:1000 или 1:2000).

16. Календарный план рекультивации отработанных земель (М: 1:1000 или 1:2000).

17. Панорама земель, нарушенных при добывании полезных ископаемых.

Текстовая часть проекта - это объяснительная записка, которая включает:

І. Введение.

1.1. Обоснование разработки проекта.

1.2. Исходные данные выполнения проекта:

а) топографические материалы и проект горной части;

б) материалы геологоразведочных работ;

в) технические условия;

г) основные показатели по карьеру;

д) материалы инженерно-геологических поисков.

1.3. Короткая характеристика принятых проектных решений.

1.4. Основные показатели проекта.

ІІ. Общие сведения о районе расположения месторождения полезных ископаемых.

2.1. Географическое и административное положение месторождения.

2.2. Транспортные связи.

2.3. Источника водоснабжения и энергоснабжение.

2.4. Геологическая характеристика месторождения с балансом запасов полезных ископаемых.

2.5. Существующее состояние горных работ.

2.6. Режим работы и прочие данные по карьеру.

2.7. Характер нарушения земель горными роботами.

ІІІ. Горнотехническая рекультивация затронутых земель.

3.1. Выбор способа рекультивации.

3.2. Определение объемов работ.

3.3. Выбор вида и определение потребности в количества оснащения.

3.4. Календарный план рекультивации.

3.5. Организация работ по горнотехнической рекультивации.

3.6. Ведомости о потребностях в рабочих, оснащении и материалах.

ІV. Электротехническая часть.

V. Агробиологическая рекультивация.

VІ. Экономическая часть.

В проекте рекультивации земельных участков, которые переданы во временное пользование для добывания полезных ископаемых, необходимо разработать мероприятия по проведению нарушенных земель к такому состоянию, чтобы их можно было использовать для потребностей сельскохозяйственного производства и в других сферах хозяйственной деятельности человека.

Проект рекультивации земель согласовывается с основным землепользователем или землевладельцем с органами государственного контроля за использованием земель и утверждается облисполкомом, райисполкомом, или горисполкомом.

Проект рекультивации земель должен предусматривать минимальное уменьшение площадей земельных угодий, сохранение и рациональное использование плодородного слоя почв, возобновление нарушенных земель и возвращение их для народнохозяйственного использования.

На основе технических условий определяются проектная задача, которая включает:

- название объекта проектирования;

- основу для проектирования;

- местоположение объекта;

- материалы инженерно-геологических исследований (при потребности);

- сведения о типах и количестве горно-транспортного оснащения, которое будет нужное при выполнении работ по рекультивации земель;

- перечень вариантов рекультивации;

- задача на проведение топографической съемки выработанного пространства в карьере и на поверхности отвалов;

- данные агрохимических анализов вскрышных пород;

- способы выполнения работ по рекультивации земель.

Технические условия по рекультивации земель разрабатываются организацией, которая предоставила земли для ведения горных работ вместе с предприятием, которое будет проводить горные работы, и проектной организацией и согласовывается с областным (районным) управлением сельского хозяйства и архитектуры. Они должны иметь такие материалы:

- название месторождения (карьера) и место его нахождения;

- агрохимический анализ и классификация вскрышных пород;

- рекомендация по целевому освоению земель и их биологической рекультивации;

- рекомендации по борьбе с эрозией;

- выкопировка из плана землепользования или землевладения, план строения с нанесением площадей, которые подлежат рекультивации;

- особые условия для горонопланировочных работ.

Технические условия рекультивации земель утверждаются райисполкомом.

Проектирование рекультивации земель выполняется при наличии агрохимического анализа вскрышных пород и рекомендаций по очередности их отсыпки.

Для действующих предприятий таких, проекты рекультивации земель, как правило, выполняются в одну стадию (рабочий проект). В рабочем проекте обосновывается техническая возможность рекультивации, определяется целевое освоение рекультивированных земель, рассчитываются объемы горнопланировочных работ, разрабатываются схемы снятия, складирования и нанесения на подготовленную поверхность плодородного слоя почв, разрабатывается структура комплексной механизации выполнения работ, складывается календарный план ведения работ, определяются основные технико-экономические показатели рекультивации земель, разрабатывается технология и организация выполнения работ, выполняется черчение и экономические расчеты.

Рабочие проекты должны иметь следующие материалы:

- геологическую и гидрогеологическую характеристику месторождения, агрохимический анализ вскрышных пород; материалы инженерно-геологических исследований; рекомендации по рекультивации земель;

- короткую характеристику схемы вскрыши; системы разработки, схемы создания отвалов и связь с роботами по рекультивации;

- полный баланс площадей земельных угодий, необходимых карьеру;

- определение и обоснования целевого освоения земель;

- горнотехническую рекультивацию и подготовительный этап биологической рекультивации;

- календарный план выполнения рекультивации земель;

- экономическое обоснование проектных решений, экономические документы;

- черчение.

Горнотехническая рекультивация и порядок ее выполнения разрабатывается в проекте в соответствии с техническими и биологическими требованиями принятого целевого освоения рекультивированных земель.

Календарный план рекультивации земель и передачу их землепользователям (землевладельцам) следует увязывать с технологией и календарным планом выполнения горных работ.

При этом в технико-экономической части проекта рекультивации земель учитываются капитальные вложения, численность работающих, потребности в механизмах и оснащении, эксплуатационные затраты на выполнение работ.

При определении капитальных затрат выделяется стоимость оснащения для снятия и нанесения на поверхность рекультивированных земель плодородного почвенного слоя, строительства дорог, горнотехнических и других сооружений, которые необходимы для рекультивации земель, затрат на снятие и сохранение плодородного слоя почвы на период выполнения строительных работ.

Капитальные и эксплуатационные затраты в проекте определяют на 1 га рекультивированных земель и на 1 га земель, которые будут переданы землевладельцу (землепользователю) и на 1 гривну товарной продукции предприятия.

^ ТЕМА 2 ГОРНОТЕХНИЧЕСКАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ
2.1 Общие положения
Горнотехническая рекультивация представляет собой комплекс работ, проводимых горнодобывающим предприятием с целью подготовки нарушенной территории для последую­щего целевого использования в народном хозяйстве. Она может быть выполнена самостоятельно, при подготовке нарушенных земель к биологической рекультивации или для других целей.

К горнотехническому этапу рекультивации относятся также мероприятия, которые могут проводиться на нару­шенных землях во время биологической рекультивации: изоляция отвалов как источников загрязнения прилега­ющих земель, подземных и грунтовых вод, воздушной среды; укрепление поверхности отвалов для предупреж­дения ветровой и водной эрозии; создание условий, обес­печивающих снижение химического разложения пород, и др.

Горнотехническая рекультивация выполняется одновременно с добычей полезных ископаемых и заканчивается не поздней одного года после завершения работ по разработке месторождений полезных ископаемых. Увеличить срок проведения рекультивации земель в каждом конкретном случае может организация, которая предоставила землю для горных работ.

^ 2.2 Технология горнотехнической рекультивации
Горнотехнический этап рекультивации предусматривает следующий комплекс работ по подготовке нарушенных земель для биологической рекультивации:

1. Снятие и сохранение верхнего пласта продуктивных земель

2. Снятие покровных пород, организация отсыпки и размещение отвалов этих пород экономически выгодными методами и способами;

3. Планирование земной поверхности и выравнивание бровок карьеров и откосов отвалов;

4. Покрытие поверхности плодородным слоем почвы грунта или пластом потенциально-плодородных пород;

5. Выполнение, при необходимости, мелиоративных и противоэрозионных работ;

6. Создание дорожной сети между рекультивированными землями и хозяйственными центрами.

С территорий, где намечается строительство карьера, размещение отвалов и вспомогательных помещений, снимается плодородный слой почвы и потенциально плодородных пород и складируется с соблюдением определенных требований.

Плодородный слой почвы снимают в сухую, теплую пору года, а на участках, занятых сельскохозяйственными культурами, после уборки урожая. Выемка плодородного слоя почвы должна опережать вскрышные работы не менее чем на год.

При отсутствии на период строительства площадей для рекультивации, плодородный слой почвы и потенциально плодородных пород складируют во временных отвалах высотой до 10 м в местах, которые предусмотренны проектом. Если эти отвалы будут сохраняться больше года, то разрабатываются мероприятия по предупреждению ветровой и водной эрозии.

Плодородный слой почвы толщиной до 0,2 м не снимается, а используется вместе с потенциально плодородными породами для рекультивации территории карьеров.

В зависимости от залегания полезных ископаемых, технологии их добычи и проведение вскрышных работ на карьере, котлован частично или полностью заполняют вскрышными породами, породами из временных отвалов, вскрышными породами из расположенных рядом карьеров или другими породами.

Послойное планирование рекультивированной территории выполняют сразу же после отсыпки пород.

Планировка поверхности отвалов проводится в два этапа. Первый этап включает выравнивание больших гребней и возвышенностей, а при наличии на спланированных участках отвалов токсичных пород последние покрывают слоем потенциально плодородных пород мощностью не менее 1,5 м. На втором этапе после завершения интенсивной усадки поверхность планируется повторно и укладывается плодородный слой почвы.

Рекультивированным территориям придают такие углы наклона:

- для выращивания сельскохозяйственных культур 1-2°;

- для лесохозяйственных угодий продольный угол наклона - до 10°, а поперечный - до 4°.

Спланированная поверхность может иметь односторонний или двусторонний угол наклона или вид пологой лощины. Запрещается создавать неточные формы рельефа в виде котловины.

В отдельных случаях во избежание перемещения боль­ших масс пород (для получения горизонтальной поверх­ности) планировку можно производить террасовидными уступами, которые представляют собой поле прямоуголь­ной конфигурации площадью не менее 10 га. Откосы террасовидных уступов принимаются 1:4. Для предотвращения процессов эрозии на откосах сеют многолетние злаково-бобовые травы или садят лесные культуры.

Технология вскрышных работ должна точно учитывать данные анализов вскрышных пород на токсичность. В основание отвала следует укладывать породы, вредно воздействующие на произрастание сельскохозяйственных и лесных культур, а на поверхность — породы, более благоприятные для растений.

При выявлении токсичных веществ в породах на рекультивированных землях проводят частичную химическую мелиорацию, если площадь с токсичными породами составляет 20-40% и полную - больше 40%. Если площадь распространения токсичных пород не превышает 20% от общей территории, химическую мелиорацию можно не проводить.

Токсичные породы можно перекрыть потенциально плодородными породами толщиной, которая определяется дальнейшим использованием земель.

Плодородный слой почвы на отсыпанные горные породы укладывают толщиной 0,3-0,4 м после оседания пород и повторного "чистого" планирования территории.

Автомобильные дороги, предназначенные для перевозки плодородных пород, прокладывают на подстилающих почвенный слой породах. Уклоны выездов на почвенные отвалы должны быть не более 0,08.

Защита рекультивированных земель от водной эрозии выполняется путем создания водоостановочных и водоотводных сооружений, расположение которых не должно препятствовать работе сельскохозяйственных и лесохозяйственных машин и механизмов.

При создании водохранилищ в отработанных карьерах берега их должны быть оборудованы необходимыми гидротехническими сооружениями для предотвращения сдвигов, фильтрации и прорыва воды; построены подъездные пути и прочие элементы благоустройства территории.

К противоэрозионным гидротехническим сооружениям относятся: сооружения на водосборной площади—-горизонтальные и наклонные валы-террасы, водозадерживающие валы, водоотводящие и водонаправляющие валы и канавы й др.; сооружения сброса поверхностного стока с более высоких oтметок на более низкие, быстротоки, перепады, консольные сбросы; донные и русловые сооружения, запруды, плотины в оврагах.
^ 2.3 Требования к рекультивации земель, нарушенных горными работами
2.3.1 Требования к техническому этапу рекультивации земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых открытым способом.

Рекультивация земель, нарушенных при добыче полез­ных ископаемых открытым способом, должна выполняться исходя из необходимости ускоренного и эффективного возврата нарушенных площадей для использования в народном хозяйстве. В процессе ведения добычных и рекультивационных работ необходимо:

  • предварительное снятие и складирование плодородного слоя почв, селективная разработка потенциально плодородных по­род, а также их укладка в отвалы в объемах, необходимых для создания рекультивационного слоя соответствующих параметров;

  • проведение мероприятий по организации стока ливневых и технических вод путем устройства специальных гидротехнических сооружений (водосборных лотков, бетонных водовыпусков иг. д.);

  • строительство отводных каналов или специальных устройств для пропуска воды естественных водотоков и перехвата склоно­вого стока при размещении породных отвалов в балках и ов­рагах;

  • устройство обвалований, нагорных канав, водоотводов и дру­гих простейших гидротехнических сооружений при размещении отвалов и курьеров на склонах;

  • формирование бортов карьерных выемок и откосов отвалов, устойчивых к оползням и осыпям, а поверхности отвалов — к просадкам;

  • обеспечение мероприятий по регулированию водного режи­ма в рекультивационном слое, особенно, если он сложен поро­дами, обладающими неблагоприятными водно-физическими свойствами;

  • создание экрана из капилляропрерывающих или нейтрализу­ющих материалов (песок, камень, гравий, пленка и т. д.) при на­личии в основании рекультивационного слоя токсичных пород;

  • минимальные отметки поверхности внутренних отвалов долж­ны быть выше прогнозируемого уровня грунтовых вод на вели­чину, зависящую от направления рекультивации и механическо­го состава пород; если отметка внутренних отвалов окажется ниже, должны быть предусмотрены мероприятия, исключающие заболачивание рекультивируемой поверхности;

  • формирование отвалов из пород, подверженных горению, должно производиться по технологической схеме, исключающей их самовозгорание; при этом рекультивационный слой отвалов должен создаваться из пород, пригодных для биологической рекультивации;


2.3.2 Требования к рекультивации земель, нарушенных при подземной разработке полезных ископаемых

При подземной разработке полезных ископаемых долж­ны выполняться следующие условия:

  • перед отсыпкой шахтных отвалов с отведенных под них уча­стков следует снимать плодородный слой почвы;

  • рекультивация земель, нарушенных вследствие опускания поверхности с образованием на ней прогибов и провалов, долж­на включать снятие плодородного слоя почвы, планировку по­верхности прогибов, заполнение провалов горной породой с по­следующей планировкой, нанесением плодородного слоя почвы, а также проведением мероприятий по предотвращению небла­гоприятных процессов (иссушения, заболачивания, эрозии);

  • на шахтные отвалы необходимо распространять требования к рекультивации внешних отвалов при ведении открытых гор­ных работ;

  • при создании водоемов в незаполненных горной породой шахтных прогибах и провалах следует соблюдать условия, сформулированные для водохозяйственного направления рекультивации.


2.3.3 Требования к рекультивации земель, нарушаемых при проведении геологоразве­дочных работ, бурении эксплуатационных скважин

На землях, нарушаемых при проведении геологоразведочных, изыскательских работ, бурении эксплуатационных скважин, должны выполняться следующие условия:

  • необходимо снимать и складировать плодородный слой поч­вы (с обеспечением его сохранности);

  • при бурении разведочных и эксплуатационных скважин создавать резервуары (емкости) для хранения промывочных жидкостей, а также накопления первых пробных порций нефти и конденсата;

следует экранировать резервуары, которые устраиваются в углублениях поверхности;

  • осуществлять мероприятия по охране окружающей среды при рекультивации земельных участков, загрязненных нефтью, нефтепродуктами с нефтепромысловыми сточными водами, в том числе ускорение деградации нефтепродуктов и ликвидации засоления и солонцеватости почв.


^ 2.4 Состав работ и требования к техническому этапу рекультивации

земель в зависимости от направления рекультивации
2.4.1 Требования к рекультивации земель при сельскохозяйственном направлении

При сельскохозяйственном направлении рекультивации земель для достижения уровня их плодородия, близкого к зональным почвам прилегающих (окружающих) участков, необходимо:

произвести отбор участков нарушенных земель по рельефу, размеру, наличию плодородного слоя почвы или (и) потен­циально плодородных пород, пригодных для биологической ре­культивации;

спланировать участки нарушенных земель с соблюдением допустимых уклонов и ликвидацией замкнутых понижений; стремиться, чтобы форма каждого рекультивируемого участка была близкой к прямоугольной, обеспечивающей производительное использование современной техники при выполне­нии сельскохозяйственных работ;

создавать рекультивационный слой с заданными параметра­ми, включая нанесение плодородного слоя почвы потенциально плодородных пород, а также (при необходимости) экранирую­щего (капилляропрерывающего или водонепроницаемого) слоя.

Нанесение плодородного слоя почвы и потенциально плодо­родных пород при создании пашни и многолетних насаждений нужно производить с соблюдением следующих требований:

не допускать нанесения плодородного слоя почвы непосред­ственно на породу, не пригодную по химическому составу и фи­зическим свойствам (ГОСТ 17.5.1.03—86);

покрытие рекультивируемой поверхности почвенным слоем или потенциально плодородными породами проводить не ранее, чем через 1,5—2 года на отвалах, формируемых по бестранс­портной системе, и не ранее, чем через год на бульдозерных и экскаваторных отвалах (срок нанесения плодородного слоя мо­жет быть изменен на основании экспериментальных данных ис­ходя из конкретных условий разработки месторождения, глуби­ны выемки, состава пород и т. д.);

мощность наносимого плодородного слоя почв должна опре­деляться свойствами подстилающих пород, экспозицией участка, намечаемым использованием и другими условиями. Например, для выращивания технических и овощных культур мощность плодородного слоя принимается в зависимости от природно-климатических условий: для зерновых колосовых — 70—80 см, многолетних и однолетних трав — 30—50 см. При создании плодовых насаждений на рекультивируемых землях слой плодородной почвы или потенциально плодородной поро­ды вносится в посадочные ямы объемом не менее 1 м3.
2.4.2 Требования к рекультивации земель при лесохозяйственном направлении

При наличии непригодных горных пород должен создаваться рекультивационный слой, благоприятный для выращивания лесных культур. Мощ­ность и структура рекультивационного слоя должна опреде­ляться в зависимости от свойств горных пород, типа водного режима, который установится после окончания планировочных и мелиоративных работ, а также планируемых лесных насаж­дений. При отсыпке многоярусных отвалов поверхностный слой откосов и берм необходимо формировать из мелкозернистого нетоксичного материала, пригодного для произрастания травя­нистой, древесной и кустарниковой растительности.

Участки, подготавливаемые для посадки леса, должны быть полностью или частично спланированными, откосы отвалов стабильными. В зависимости от условий отвалообразования и целей облесения может производиться сплошное выполаживание откосов отвалов и бортов выемок или их террасирование; в случае необходимости должен производиться ремонт рекультивированных площадей.

При создании лесонасаждений эксплуатационного типа рельеф поверхности рекультивируемых отвалов должен быть рав­нинно-волнистым, без замкнутых понижений, умеренно расчле­ненным с углами откосов, не допускающими развития эрозионных процессов и позволяющими применять почвообрабатывающие, лесопосадочные и другие машины.

В лесопосадках, особенно расположенных вблизи населен­ных пунктов и сельскохозяйственных угодий, необходимо предусматривать противопожарные мероприятия, в частности, создание насаждений смешанного типа. В крупных массивах хвойных и лиственных культур проводятся противопожарные мероприятия, общепринятые в лесном хозяйстве.

Участки траншей, не заполненных отвальными породами после отработки карьерных полей, должны быть использованы под противопожарные водоемы с оборудованием водозаборных зон и подъездов к ним.
2.4.3 Требования к рекультивации земель при водохозяйственном направлении

Рекультивации земель в водохозяйственном направлении зависит от наличия выработанных (особенно глубоких) карьерных и придонных выемок, остаточных траншей и понижения ( рельефа, образовавшегося при деформации поверхности, шахтных полей). Водоемы могут создаваться следующего назначения:

- водохранилища и водоемы промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения;

- водоемы для рыбохозяйственных и рекреационных целей;

- резервуары для охлаждения промышленных вод;

- бассейны для нейтрализации и осадочные резервуары для промышленности;

- водоемы комплексного назначения: для орошения, водо­снабжения, рыбоводческих и рекреационных целей.

При создании водоемов различного назначения, включая и рыбоводческие, в карьерных и придонных выемках, траншеях и деформированных участках шахтных полей должны быть решены следующие вопросы:

  • возможность и целесообразность затопления образовавшихся понижений;

  • предотвращение прорыва воды в действующие и проектируемые подземные выработки;

  • обеспечение устойчивости, борьба с оползнями, абразией и обрушением берегов создаваемого водоема как за счет выполаживания откосов, так и устройства специальных покрытий надводной и подводной частей откосов (в зоне динамического уровни воды);

  • изоляция выходов пластов, склонных к самовозгоранию (в зоне динамического уровня и выше горизонта воды), засып­кой слоем глинистых пород или экранированием другими спо­собами;

  • предотвращение попадания в водоемы кислых и щелочных подземных вод;

обеспечение благоприятного химического состава воды; благоустройство территории и озеленение откосов.

При устройстве водоемов должно предусматриваться строи­тельство соответствующих гидротехнических сооружений, необходимых для их заполнения и поддержания в них расчетного уровня воды.

2.4.4. Требования к рекультивации земель при природоохранном и санитарно-гигиеническом направлениях

Рекультивация природоохранного и санитарно-гигиенического направления должна проводиться при необходимости устра­нения отрицательного воздействия на окружающую среду нару­шенных земель, для которых другие ее направления невозможны или их осуществление экономически нецелесообразно. Это направление рекультивации осуществляется также в случаях прекращения горных работ на длительный период и необходимо­сти консервации предприятий (производственных участков).

Выбор средств консервации нарушенных земель в каждом конкретном случае зависит от состояния, состава и свойств слагающих их пород, природно-климатических условий и технико-экономических показателей.

Вяжущие материалы, применяемые для закрепления по­верхности нарушенных земель, не должны оказывать отрица­тельного влияния на окружающую среду, должны обладать до­статочной водопрочностью и устойчивостью к температурным колебаниям.

Все мероприятия по химической и (или) технической консер­вации нарушенных земель следует согласовывать с органами санитарно-эпидемиологической службы.

При рекультивации земель природоохранного и санитарно-гигиенического направления должны проводиться следующие мероприятия:

на поверхности промышленных отвалов, сложенных непригодными для биологической рекультивации субстратом или содержащих токсичные реагенты, использованных при обогаще­нии полезных ископаемых, а также гидроотвалы вскрыши, состоящие из засоленных грунтов, должны выполняться мелио­ративные работы и создаваться слой из потенциально плодородных пород или плодородной почвы;

- шламоотстойники, хвостохранилиша, золо- и другие промышленные отвалы, содержащие токсичные вещества, должны консервироваться с соблюдением норм санитарно-эпидемиоло­гической службы; все пылящие промышленные отвалы должны быть закреп­лены техническими, биологическими или химическими способами.

На породоотвалах угольных шахт и других отвалах, где ре­культивация обусловлена требованиями санитарно-гигиенических условий и охраны окружающей среды, производится: переформирование породоотвалов в плоские отвалы;

перекрытие вновь сформированной поверхности слоем нейтральной тяжелой глины, тщательное ее уплотнение или проведение предварительного известкования поверхности отвалов; нанесение на созданный водоупор потенциально плодородных пород и плодородного слоя почвы.
2.4.5. Состав работ и требования к техническому этапу рекультивации

земель при рекреационном направлении

При создании рекреационных объектов (зон) должна быть обеспечена устойчивость формирующихся природно-антропологических комплексов и комфортные условия для отдыха, а также обоснована их социально-географическая (медико-географическая) целесообразность, определяемая по сравнительной оцен­ке фактической обеспеченности и нормативной потребности на­селения в местах отдыха,

На стадии технического этапа при рекреационном направле­нии рекультивации должна осуществляться планировка нару­шенной территории с минимальным объемом земляных работ, сохранением существующих или образованных в результате производства горных работ форм рельефа.

Проектирование, строительство и эксплуатация зон рекреа­ции водных объектов для организации массового отдыха и ку­пания должны производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.5.02—80.

Земли, нарушенные открытыми разработками и прилегающие к крупным населенным пунктам, должны рассматриваться как резервные площадки для промышленного и гражданского строительства.
^ ТЕМА 3 БИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ.
Грунты (субстраты) отвалов в своем большинстве малопригодны для роста и развития растений из-за отсутствия органического вещества и азота, бед­ности.зольными элементами питания, неблагоприятной реакции среды и засоления. Т. е. грунты и субстраты отвалов не обла­дают основным свойством почв — эффективным плодородием.

Задача биологической рекульти­вации нарушенных земель и заключается в том, чтобы комплексом агротехнических и фитомелиоративных приемов улучшить структурное состояние, водно-воздушный и пищевой режим, а так же биологические особенности нарушенных земель с целью дальнейшего их эффективного использования в народном хозяйстве.

Земли могут быть восстановлены как под сельскохозяйственные угодья, так и под лесные насаждения или декоративно-озеленительные комплексы.

Сельскохозяйственное восстановление плодородия почв может вестись в различных направлениях растениеводства (полеводство, луговодство овощеводство и др.).

Независимо от конкретного назначения сообщества, образо­ванного искусственным способом (сельскохозяйственные угодья, лесные насаждения или декоративные садово-парковые комплексы), во всех случаях на нарушенных землях должен быть создан устойчивый почвенный и растительный покров, соизме­римый по уровню продуктивности с зональными сообществами.
^ 3.1. Требования биологической рекультивации к горнотехнической рекультивации
При сдаче объектов для биологического этапа рекультивации следует выполнять следующие требования:

  • отвалы должны быть стабильными, основные процессы их осадки завершены;

  • отметки подготовленной поверхности внутренних отвалов должны быть выше или не менее чем 1—2 м господствующего уровня грунтовых вод в прилегающих к карьеру зонах;

  • планировка поверхности должна выполняться с учетом требований применения сельскохозяйственной техники или машин для посадки леса;

  • поверхность отвалов должна быть покрыта почвенным слоем при сельскохозяйственном направлении рекультивации и почвообразующими породами при лесохозяйственном;

  • все инженерные мероприятия по борьбе с эрозией рекультивируемых участков, а также исключающие заболачивание и подтопление должны быть завершены;

  • к отвалам должны быть проложены подъездные пути.


^ 3.2. Сельскохозяйственная рекультивация
Создание на землях, нарушенных промышленностью, сельско­хозяйственных угодий может вестись в двух направлениях:

  • на грунтах (субстратах), свойства которых улучшаются путем покрытия их гумусовым слоем почв («землевание»);

  • непосредственно на грунтах (субстратах), складированных в отвалы.

Выбор способа подготовки земель для биологической рекуль­тивации в сельскохозяйственных целях должен решаться на основе тщательного экономического анализа, с учетом агрохимических особенностей пород, складируемых в отвалы, и категории их пригодности для сельскохозяйственных культур.

Восстановление для сельскохозяйственных целей территорий, сложенных потенциально плодородными грунтами, возможно без нанесения гумусового слоя почв при условии применения минеральных удобрений и посева кормовых культур типа многолетних трав. Применение специальных севооборотов, удобрений и других агротехнических мероприятий будет способствовать пре­вращению стерильных отвальных земель в плодородные почвы.

Нанесение на поверх­ность отвалов гумусированного слоя почвы или пригодных для выращивания растений грунтов разной мощности, так называемое «землевание», является одним из наиболее распространенных способов улучшения грунтов (субстратов) для сельскохозяйственного освоения

Мощность наносимого на по­верхность отвалов слоя почвы или потенциально плодородного грунта будет зависеть от типа грунтов, формирующих поверх­ностные слои отвалов. Однако следует учесть, что при нанесении на поверхность отвалов мощных слоев почвы или потенциально плодородного грунта, для растений создается искусственный, как правило, плодородный корнеобитаемый слой. Подстилающая его горная порода изолируется от участия в про­цессах начального почвообразования, обеспечения растения ми­неральным питанием и влагой. Функция же растений как био­логического фактора, определяющего направление почвообразо­вательного процесса, сводится к улучшению нанесенного слоя, а не грунтов (субстратов), образующих отвал.

Отечественная и зарубежная практика рекультивационных работ располагает определенным опытом проведения сельско­хозяйственной рекультивации при условии так называемого «минимального землевания», обеспечивающего наибольшую экономическую эффективность этих работ. Так, для создания растительного покрова сенокосного типа и использования на золоотвалах тепловых электростанций (II класс отвалов) ока­залось достаточным применение почвенного слоя мощностью от 1—5 до 10 см. Подобные же результаты получены для отвалов красного шлама и других отвалов предприятий цветной метал­лургии и шламовых полей горнообогатительных комбинатов черной металлургии.

Доказано, что в условиях «минимального землевания», при посеве соответ­ствующего ассортимента растений формируются высокопродук­тивные растительные сообщества, по запасу фитомассы равные, а в некоторых случаях превосходящие естественные зональные растительные сообщества. Корневые системы растений проникают значительно глубже, чем толщина нанесенного слоя, скрепляя и обогащая органическим веществом частицы грунта.

Для осуществления мероприятий по восстановлению плодородия нарушенных земель требуется мелиоративный период, после которого рекультивуруемые земли вовлекаются в интенсивное сельскохозяйственное использование. В течение этого периода насыпные почвогрунты необходимо обогатить элементами питания, улучшить их структурное состояние, активизоровать биологические процессы путем посева культур- мелиорантов, внесения рекомендуемых доз удобрения в сочетании с соответствующей обработкой с целью дальнейшего их использования в сельском хозяйстве
3.2.1. Подбор культур-мелиорантов
Необходимым условием успеха работ по восстановлению нарушенных территорий для сельскохозяйственных целей является правильно подобранный ассортимент растений.

В течении мелиоративного периода на рекультивированных землях необходимо возделывать такие культуры, которые будучи сами нетребовательны к условиям произрастания, давали сравнительно высокий урожай и повышали бы плодородие почв.

При подборе культур для того или иного почвенного объекта нужно не только всесторонне изучать его физико-химические и другие свойства, но и знать требования растений.

Выполненные к настоящему времени исследования показывают, что далеко не все виды высших растений могут нормально расти и развиваться в условиях специфической экологической среды субстратов промышленных отвалов. Так, для установления ассортимента видов, пригодных для фитомелиорации золоотвалов, было испытано более 230 видов, из которых признано пригодными для указанной цели 30. Столь же специфичны и отвалы, возникающие при открытой добыче полезных ископаемых. Для условий Кузбасса, например, из 34 видов деревьев и ку­старников, высаженных на отвалах, сложенных аргиллитами, алевролитами и песчаниками, оказались безусловно пригод­ными 8 видов. Остальные либо плохо приживаются вообще либо для своего нормального развития требуют проведения агротехни­ческих мероприятий.

Зерновые культуры, более требовательные к усло­виям почвенного питания, чем многолетние травы, требуют и более тщательной подготовки площадей. Такие культуры как пшеница, рожь, овес, ячмень, кукуруза, просо, сорго, гречка, подсолнечник, арбузы, не могут хорошо развиваться на породах, которые содержат мало азота и фосфора, в то время как чина, горох менее привередливы к горным породам. Они обеспечивают более высокую продуктивность, хотя их урожайность ниже, чем на зональных почвах.

В то же время многолетние травы (люцерна, эспарцет, донник) на этих породах дают удовлетворительные урожаи, которые при внесении удобрений оказываются даже выше, чем на старопахотных участках с южными и обыкновенными черноземами.

Ценной особенностью многолетних трав как мелиорантов, является их способность обогащать почву азотом. Благодаря живущим на их корнях азотфиксирующим бактериям, бобовые травы способны накапливать в почве до 100-200 кг/га соединений азота.

Многолетние бобовые травы положительно воздействуют и на физические свойства почвы, в частности улучшают их структурное состояние. Корневая система многолетних трав рыхлит почву и извлекает из ее глубоких горизонтов труднодоступные для других растений питательные элементы, обогащает почву органическими веществами, усиливает жизнедеятельность полезных микроорганизмов, закрепляет пахотный слой и защищает его от водной и ветровой эрозии. После отмирания корневая система многолетних бобовых трав оставляет в почве большое количество свежего биологически активного вещества.

Все вышесказанное дает право считать бобовые травы незаменимыми культурами–мелиорантами освоительного периода.
3.2.2 Применение севооборотов
Чрезвычайно важную роль в рекультивации земель играет севооборот, под которым, прежде всего понимают научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур, Это обусловлено его многосторонним влиянием на плодородие нарушенных земель и урожай сельскохозяйственных культур, улучшением физико-химических свойств почв и пород, водного и пищевого режимов, микробиологической и ферментативной деятельностью почв, снижением вреда от сорняков, болезней и вредителей.

Сельскохозяйственной практикой доказано, что ни один агротехнический фактор не влияет так сильно на свойства почвы и урожай культур, как севооборот. В сочетании с культурными сенокосами, пастбищами и лесными насаждениями севообороты формируют определенный ландшафт местности, благоприятный для всей флоры, фауны и роста урожайности возделываемых культур.

При рекультивации земель севооборот представляет собой важное организующее начало. На его основе строятся системы удобрений и обработки почвы, а также мероприятий по защите растений. Бессистемное, беспорядочное проведение мероприятий приводит к низкой продуктивности и запущенности поля. На высокую эффективность севооборотов на рекультивируемых землях указывают многие исследователи.

При подборе сельскохозяйственных культур и разработке мелиоративных севооборотов учитываются специфика технического этапа и характер рекультивацнонного слоя (мощность, содержание гумуса и подвижных питательных веществ, физико-химические и водно-физические свойства и др.), а также принимаются во внимание климатические условия. Как правило, освоение рекультивированных земель начинается с 3—4-летнего выращивания многолетних трав с запахиванием зеленой массы как сидерата.

В случае, если техническим этапом не предусмотрено нанесение гумусированного слоя почвы и рекультивационный слой представлен потенциально плодородными породами, мелиоративные севообороты включают 6 - 10-летнее возделывание эвритрофных многолетних бобовых трав, нетребовательных к поч­венному плодородию (состав травосмесей устанавливают в со­ответствии с зональными особенностями). Нормы высева семян многолетних трав увеличиваются на 50%.
3.2.3 Внесение удобрений
В мелиоративный период освоения рекультивированные почвы улучшают свои свойства, но по продуктивности без применения специальных приемов агротехники и удобрений они не могут сравниваться с почвами естественного сложения.

Недостаток питательных веществ в верхнем горизонте почвы пополняется за счет органических и минеральных удобрений. Внесение удобрений является эффективным приемом, усиливающим окультуривание нарушенных земель. Вносимые удобрения активизируют биологические процессы, способствуют улучшению физических свойств почвы.

В результате взаимодействия органических и минеральных удобрений с почвой улучшаются условия корневого питания растений. Развитая корневая система обеспечивает растениям в засушливый период снабжение водой из нижних горизонтов, что вызывает меньшую изреженность травостоя и повышает его продуктивность.

При выращивании многолетних трав из минеральных удобрений преимущество необходимо отдавать фосфорным а затем азотным удобрениям, удобрения эффективны только в сочетании с азотным и фосфорными соединениями.

Норма их внесения увеличивается в 1,5-2 раза, если рекультивированный участок покрыт плодородным слоем почвы, и в 2-4 разы, если она покрыта породами, которые имеют потенциальное плодородие. Навоз вносят из расчета не меньшее 60 тонн на гектар рекультивированных земель.

Важно при внесении удобрений учитывать их формы. Из фосфорных удобрений лучшей формой на рекультивированных землях является двойной суперфосфат, из азотных сульфат аммония, из калитных – 40% каменная соль.

Перечисленные выше формы удобрений хорошо растворяются в воде и относительно легко усваиваются растениями. Систематическое внесение сульфата аммония и двойственного суперфосфата приводит к слабому подкислению почвенного раствора, следовательно, происходит нейтрализация щелочной реакции насыпных почво – грунтов.

При рекультивации земель можно использовать биоактивные препараты – гуматы (отходы обогащения и использования бурых углей). Внесение биоактивных препаратов в количестве 5-50 т/га в комплексе с минеральными удобрениями по своему действию заменяют гумус. Стабилизация микробиологической жизни почвогрунта практически происходит за 1 год, а полное восстановление плодородия происходит через 3-4 года.
^ 3.3 Лесная рекультивация.
Лесохозяйственное направление предусматривался в случаях, когда экономически нецелесообразно проводить сельскохозяйственную рекультивацию или создание лесонасаждений является приоритетным (в рекреационных или санитарно-гигиенических целях).

Возможность биологического освоения территорий без нанесения на них слоя почвы, а лишь с применением в отдельных случаях биологиче­ской или химической мелиорации, обеспечивает более широкую популярность лесной рекультивации.

Назначение искусственных лесных насаждений на восстанавливаемых территориях различно. В зависимости от местных условий может предусматривается создание хозяйственных, эксплуатационных, противоэрозионных, водорегулирующих, ветрозащитных насаждений, а также насаждений охотничьих хозяйств, лесов паркового типа и др.

В районах с недостаточной влажностью искусственные лесопосадки служат источником регулирования водного режима, в малолесных районах — увеличивают лесистость, а также выполняют функцию полезащитных насаждений на рекультивируемых в сельскохозяйственных целях террито­риях, создавая живые изгороди вокруг полей. Необходимость проведения лесной рекультивации во многих случаях обуслов­лена резким уменьшением лесопокрытой площади в районах деятельности горных предприятий.

Как правило, основной целью лесной ре­культивации в промышленных районах является создание лесов озеленительного назначения для улучшения неблагоприятных условий окружающей среды. И только в более отдаленной перс­пективе возможен перевод таких насаждений в категорию промышленных.

^ Лесохозяйственное направление целесообразно применять в лесной зоне при рекультивации отвалов, сложенных пригодными и малопригодными породами. В последнем случае перед лесопосад­ками проводят мелиорацию пород, улучшающих их физико-хими­ческие свойства, и специальные агротехнические мероприятия.

К настоящему времени в мировой литературе опубликовано достаточно большое число данных, освещающих вопрос лесной рекультивации отвалов разных типов. Преобладающая часть работ выполнена на отвалах, образованных при добыче угля, меньшая — железной руды, руд цветных металлов и отвдлах нерудных ископаемых. Независимо от цели создания искусст­венных лесопосадок и от типа отвалов, на которых планируется проведение этих работ, исследователи сталкиваются с необхо­димостью решения общих вопросов. Из них в первую очередь — оценка лесопригодности грунтов, складируемых в отвалы, подбор ассортимента видов древесных и кустарниковых растений в зависимости от свойств пород, формы и высоты отвалов, кру­тизны и экспозиции склонов и других условий.

В районах с недостаточным количеством атмосферных осадков следует предусматривать полив насаждений, не допуская смыва от­вальных пород и нанесенного плодородного слоя почвы и потен­циально плодородных пород. Одновременно с поливом необходи­мо подкармливать растения азотом и фосфором.
3.3.1 Естественный растительный покров

Как правило, лесная рекультивация территорий, нарушен­ных промышленностью, преобладает в районах лесной зоны, там, где в результате добычи полезного ископаемого в значи­тельной степени уничтожается лесной покров. Исследованиями установлено, что в ряде случаев при наличии вблизи источ­ника заноса семян древесных растений зарастание отвалов, об­разованных при разработке угля, железной руды и других по­лезных ископаемых, происходит не только за счет травянистых, но и древесных видов растений. В связи с этим при разработке вопросов лесной рекультивации необходимо учитывать не только свойства самих отвалов (химический состав и физические свойства грунтов), но и характер естественного растительного покрова на них, позволяющего решить вопрос о целесообраз­ности искусственного лесовыращивания или улучшения условий для развития естественного растительного покрова.

Так, исследованиями, выполненными лабораторией промыш­ленной ботаники Уральского университета, установлено, что часть отработанных отвалов уральских железорудных место­рождений, расположенных в пределах лесной зоны, успешно за­растает древесными растениями, начиная с первых лет после окончания формирования поверхности отвалов. Подобное явле­ние отмечено как для отвалов, сложенных рыхлыми нетоксич­ными грунтами, так и скальными породами, наиболее трудными для проведения биологической рекультивации. Достаточная влажность района, благоприятные условия семязаноса, обуслов­ленные близостью расположения ненарушенных лесных сооб­ществ, отсутствие отрицательных антропогенных воздействий, особенно выпаса скота, способствуют формированию естествен­ных древостоев из хвойных и лиственных пород. Число особей достигает 2—3 тыс., на 1 га, что может быть признано вполне удовлетворительным.

Подобные же сведения приведены А. И. Лукьянцем для от­валов, образованных при подработке бурых углей Карпинско-Волчанского месторождения на Урале, где в составе естест­венно поселяющейся древесной растительности на разновозраст­ных отвалах зарегистрированы такие ценные виды, как сосна, лиственница и ель Из лиственных по­род широко представлены березы бородавчатая и пушистая, осины, виды ив, рябина, жимолость синяя и др. На некоторых участках 20-летнего возраста сформировались естественные лесные сообщества с числом особей более 10 тыс. на 1 га.

Таким образом, для части отвалов лесной зоны вполйе воз­можна ориентация на естественное зарастание лесными видами. Целесообразность выделения территорий, не нуждающихся в искусственном лесовыращивании, и территорий, на которых можно ограничиться лишь определенными мерами содействия природ­ному процессу, устанавливается на основе тщательного геобо­танического обследования отработанных площадей. Однако в большинстве случаев при решении вопроса о лесной рекульти­вации имеется в виду создание искусственных лесных сооб­ществ.
3.3.2. Мелиоративная подготовка территорий

Характер мелиоративных мероприятий, направленных на подготовку территорий для проведения лесной рекультивации, определяется типом грунтов и их смесей, складированных в отвалы. Лесопригодность грунтов вскрыши различных месторождений (фос­форитных, песчаных, угольных, железорудных и т. д.) неодина­кова и определяется как показателями химического состава их, так и физическими свойствами. Однако, как правило, грунты, мало пригодные для выращивания требовательных к условиям почвенного питания сельскохозяйственных культур, во многих случаях могут быть использованы для лесовыращивания без проведения, коренной мелиорации этих грунтов.

В том случае, если грунты, слагающие отвалы, не­токсичны и пригодны по своим химическим свойствам и физи­ческим показателям для роста древесных растений (лёссовидные суглинки и лёссы), можно проводить лесопосадки непосред­ственно на этом грунте. В других случаях, например на песках, меловых и мергелистых породах, глинах разного механического состава (средних и тяжелых), сланцах различной степени вы-ветрелости, создание лесных культур возможно при условии применения минеральных удобрений. Положительный опыт такого способа мелиоративной подготовки площадей имеется как в оте­чественной, так и в зарубежной практике лесовыращивания на отвалах разных типов.

На участках с неблагоприятными для лесной растительности условиями первоначально производится коренная мелиорация: известкование, промывка, глубокое рыхление и др. и создается мелиоративно-подготовительный тип лесных культур. Например, лесная рекультивация территорий, сложенных токсичными грунтами, возможна только при условии коренной химической мелиорации или применения покрытия из почвы или пригодных для освоения растениями грунтов.

На отвалах, сложенных породами, бедными питательными веществами, следует проводить подготовительные мероприятия по созданию условий, обеспечивающих успешный рост и развитие древесных культур, внесение органических и минеральных удобрений, посев сидератов.
3.3.3. Посев почвообогащающих культур.

Для улучшения условий роста древесных культур на отвалах целесообразно засевать междурядья многолетними бобовыми растениями (первые 3—4 года.) Наличие симбиотических отноше­ний между древесными растениями (сосной, лиственницей, бе­резой) и микоризообразующими грибами или между бобовыми травянистыми (клевером, люцерной, донником и другими) и клубеньковыми бактериями способствует улучшению роста ра­стений в неблагоприятных условиях среды промышленных отва­лов. Способ биологической мелиорации путем вы­ращивания люпина многолетнего, широко применяющийся для улучшения лесорастительных свойств подзолистых почв, может быть с успехом применен при создании лесных культур на тех­ногенных ландшафтах. Введение злаковых видов растений, яв­ляющихся дернообразователями и, как правило, отрицательно влияющих на первых стадиях развития искусственного леса в силу высокой конкурентной способности, может быть признано целесообразным только в случаях необходимого срочного за­крепления рыхлых, легко подвергающихся эрозии грунтов.
3.3.4. Подбор древесных пород.

Для формирования экологически устойчивых насаждений следует создавать смешанные типы лесокультур с участием главных пород до 70%, сопутствующих до 20, кустарников до 10%. Соотношение может меняться, в зависимости от назначения культур. Виды древесных и кустарниковых насаждений и их соотношение определяются на основе опыта, накопленного в каждой зоне (провинции).

Подбор древесных пород для лесонасаждений производится в зависимости от зональных условий, физико-химических; агрохимических и водно-физические свойств почвогрунтов, а также от целевого назначения.

При рекультивации породных отвалов шахт; обогатительных фабрик и др если термическая активность и физико-химические свойства пород позволяют использовать их для озеленения, следует; создавать на всей поверхности отвалов и в окружающей их защитной зоне лесонасаждения из древесных пород и кустарников, способных произрастать в данных условиях. На первых стадиях освоения территорий наибо­лее целесообразно выращивать виды, мало требовательные к пи­танию и влаге, способные выносить высокие температуры, кото­рые на поверхности отвалов нередко достигают 50°С и выше,— березы, ивы, тополя, ольху и др.

Изучение возможности создания -искусственных лесных на­саждений на отвалах открытых разработок фосфоритов, желез­ной руды и бурого угля в показало, что для облесения целесообразно ис­пользовать олиготрофные виды, т. е. виды, малотребова­тельные к плодородию почвы (например, сосна обыкновенная, береза бородавчатая и др.). Олиготрофность видов, а также их засухоустойчивость и солеустойчивость являются важнейшими характеристиками, имеющими значение при выборе ассортимента видов как для лесной, так и для сельскохозяйственной рекультивации.

При лесопосадках на отвалах в лесной зоне широко применяются сосна обыкновенная, лист­венница сибирская, ель обыкновенная и другие виды ценных древесных культур.

Как показали многолетние исследования, наиболее целесообразно кулисное смешение этих пород с мелиоративными кустарниками(азотонакопителями) (облепиха, лох серебристый, бузина сибирская, смородина золотистая идр.).

Пример. Наиболее часто на рек-мых отвалах создаются лесные культуры сосны в смешении с обепихой по схеме 3С2Об (60% сосны, 40% облепихи) (). Смешение этих пород в рядах недопустимо, так как облепиха в первые годы затеняет и угнетает сосну. (расстояние между рядами больше в ряду, например, 2,5 и 1,5 м соот-но))

Что происходит после посадки? Контакт корневых систем с сосной обеспечивает ее азотным питанием, в рез-те повышается продуктивность. На 3-4 год после посадки облепиха начинает плодоносить, насаждение можно использовать для сбора ягод. Ко времени ее старения (15-20 лет) высота сосен достигает 7-9 метров, образуется чистое сосновое наждение, с небольшой примесью облепихи, где она не подав-ся сосной.

^ Возможны различные варианты схем смешения. (Пример: С Лц С 2Об С Лц 2Об, т.е 40% сосны, 20лиственницы, 40 облепихи; 3К2Об – 60и 40%)

По берегам водоемов с избыточно увлажненным грунтом следует создавать полосы из влаголюбивых древесных и кустарниковых пород. Рекомендуется тополь, ель, пихта, из кустарников:ивы, облепиха, рябинник, черемуха. Смешение м.б. разл-м, с преобладанием кустарниковых или древесных видов.

На тех участках, где древесные насаждения трудно создать (каменистые осыпи, обнаженные выветрившиеся горные поро­ды), лесо­насаждений для озеленения используется травянистая растительность.

Следует отметить, что в некоторых случаях необходимо про­ведение работ по временной стабилизации отвалов и их облаго­раживанию. Использование древесных растений в этом случае нецелесообразно. Их место могут занять кустарники.

Основная тенденция при выборе ассортимента растений — использование видов местной флоры, экологически приспособ­ленных к условиям существования в данной климатической зоне. При этом в случае расположения отвалов в районе дейст­вия газовых выбросов промышленных предприятий успех работ по лесовыращиванию будет зависеть от подбора пылегазоустойчивых видов.

Накопленный к настоящему времени экспериментальный и теоретический ма­териал показывает способность отдельных видов растений не­плохо расти и развиваться в условиях загрязненной атмосферы.(лиственные породы-тополь бальзамический, клен ясенелистный, береза бородавчатая, большинство видов кустарников. Использование газоустойчивого ассортимента при биологи­ческой рекультивации позволит создать более высокопродуктив­ные и устойчивые растительные сообщества. Как правило, наибольший эффект биологической рекультивации может быть получен при использовании видов широкой экологической ампли­туды, способных в короткий срок сформировать высокопродук­тивные сообщества. Последние, являясь одним из существенных структурных компонентов ландшафта, должны вместе с тем, выполнять почвозащитную, культурно-эстетическую и санитарно-гигиеническую функции.

Древесные и кустарниковые породы, используемые для лесной рекультивации, должны быть устойчивыми в экстремальных условиях техногенных территорий, обладать комплексом защитных и средообразующих функций и обеспечивать быстрое получение природоохранного и природовосстановительного эффектов.
3.3.5 Леса паркового типа.

В пригородных зонах нарушенные земли могут быть отведены под строительство лесо­парков, а состав структуры которых входят как посадки дре­весных, так и организация зеленых территорий в виде газонов и цветников. Работы подобного типа проводятся по особым проектам

. Создание садов и парков на техногенных ландшафтах —направление исследований, требующее участия не только биологов, но и архитекторов-градостроителей. Зеленые территории в структуре современных промышленных центров могут выполнить свою положительную роль с наибольшей пол­нотой только в том случае, если будут составлять единую си­стему, проникающую во все части индустриального центра. Компо­зиционное решение их в соответствии с требованиями архитек­туры, вписывающейся в данный ландшафт, улучшает эстетический вид местности, способствует оздоровлению окружающей среды, очищению атмосферы от вредных газов, пыли и других, нежелательных для человека компонентов. Искусственные растительные сообщества в этих условиях выполняют санитарно-гигиеническую роль.Поэтому при строительстве садов и парков в городах на терри­ториях, нарушенных промышленностью, необходимо учитывать не только количественный показатель, т. е. число квадратных мет­ров зеленой площади на человека, но и наиболее целесообраз­ный способ ее размещения.

Созданию садов и парков на территориях, нарушенных промыш­ленностью, должно предшествовать тщательное изучение эколо­гических условий — особенностей техногенного рельефа, вод­ного и ветрового режимов, агрохимических показателей субст­ратов, слагающих отвалы, и интерпретация этих данных для конкретных типов растительности, намечаемых к использованию на данном объекте

Лесные насаждения парков, лесопарков и зеленых зон должны создаваться из наиболее ценных в эстетическом направлении и устойчивых в данных условиях древесных пород. При выборе ассортимента пород следует учитывать их влияние на микроклимат и санитарно-гигиеническое со­стояние окружающей среды.

Создание устойчивых высокодекоративных сообществ в про­мышленных центрах в значительной степени зависит от пра­вильно подобранного ассортимента растений и качества поса­дочного материала, от умелого сочетания хвойных и лиственных пород, высаживаемых на фоне газонов и цветников.
Литература


1. Пучків Л.А., Воробйов А.Н. Людина і біосфера: входження в техносферу. – Підручник для Вузів. – М.: Изд-во МГТУ, 2000. – 342с.

2. . А.М. Гальперин, В. Ферстер, Х.-Ю. Шеф. Техногенные массивы и охрана окружающей среды. – М.: Издательство московского государственного горного университета, 1997 – 534 с.

3. Восстановление земель при горных работах. А.Ю. Дриженко. Москва. Надра. 1985. 241 с.

4. Агроекологічні основи рекультивації земель. Панас Р.М. Львів 1989. 160 с.

5. Рекультивація земель. Збірник наукових праць. Дніпропетровськ ДСХИ 1987

6. Мирзаев Г.Г., Іванов Б.А. і ін. Екологія гірського виробництва. – М: Надра, 1991, 319 с.

7. Николин А.Г., Матлак Е.С. Охорона навколишнього середовища у вугільній промисловості. К.: “Выща школа”, 1989.

8. Томаков П.И., Коваленко В.С., Михайлов А.М., Калашников А.Т. Экология и охрана природы при открытых горных работах. М.: Издательство Московского государственного горного университета. – 1994, 418 с.

  1. Дороненко Е.П. Рекультивация земель, нарушенных открытыми разработками. М., Недра, 1979, 263 с.

  2. Экология горного производства . Учебник для вузов Мирзаев Г.Г. и др. –М.:Недра,1991.- 320с.





Скачать файл (202 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации