Целью горнотехнической рекультивации является совмещение трушенных земель с окружающим ландшафтом путем планирования поверхности отвалов, придания устойчивого состояния откосам отвалов и карьеров и выполнения других видов работ.
Целью биологической рекультивации является озеленение нарушенных земель и полное восстановление их первоначального биологического потенциала.
К связующему звену между этими двумя видами рекультивации можно отнести создание на биологически неактивных породах плодородного слоя почвы.
К горнотехнической рекультивации относятся и те мероприятия, которые могут проводиться на отвалах в период до начала биологической рекультивации: изоляция отвалов, как источников загрязнения прилегающих ненарушенных земель, водоисточников и воздуха; укрепление поверхности отвалов с целью предупреждения водной и ветровой эрозии; создание условий, препятствующих химическому разложению пород.
В зависимости от состава пород отвалов их укрепляют систематическим орошением, покрытием поверхности крупным гравием, введением в поверхностный слой органических материалов (мелиорирование). Возможно применение и химического способа укрепления, к которому относят покрытие поверхностей рекультивируемых участков коркой из цемента, извести, синтетической древесной смолы. В благоприятных случаях прибегают к временному озеленению отвальных пород. Наилучшим способом укрепления является нанесение на поверхность фитотоксичных пород мощного биологически активного слоя, например лёссовидных пород, а поверх него - почвенного слоя, чернозема.
В современной практике формирования отвалов полностью учитываются свойства вскрышных пород, их биологическая активность. В нижние слои отвалов, как правило, укладывают породы, содержащие большое количество серы, солей натрия, кальция и магния, т. е. породы с сильно выраженными кислотными и щелочными свойствами. В последующем их необходимо перекрывать водонепроницаемыми породами, например глиной (экранирующий слой). Поверх этих пород размещают нейтральные биологически активные породы. В засушливых районах при горнотехнической рекультивации можно формировать такой микрорельеф, который задерживал бы атмосферные осадки. В зависимости от того, в каких целях рекультивируются нарушенные земли, горнотехническую рекультивацию на этом заканчивают или продолжают, размещая на биологически активных породах почвенный слой.
Иногда, наоборот, выгодно смешивание пород отдельных пластов, например пластов, содержащих серу, и известняковых пород. При этом происходит как бы взаимомелиорация, в результате чего через некоторое время смесь двух пород, фитотоксичных по отдельности, образует грунт, пригодный для биологической рекультивации.
К наиболее действенным способам горнотехнической рекультивации относится утилизация пород отвалов, использование их и качестве закладки, в сельском хозяйстве или в других целях. Утилизация пород при их соответствующей переработке высвобождает земельные площади и позволяет полнее использовать минеральные богатства земных недр.
Практически не требуют никакой рекультивации выемки, предназначенные для размещения в них пустых пород соседних рудником (разрезов, шахт), а также свалок мусора. Лишь после засыпки эти выемки рекультивируют.
В практике последних лет имеются примеры разнообразного использования карьерных выемок: в качестве водохранилищ и зон отдыха с водоемами и спортивными сооружениями, для лесопосадок, сооружения промышленных объектов, регулирования режима грунтовых вод, слива жидких отходов производства. Загрязненные воды, просачиваясь сквозь грунты, или специально устраиваемые экраны, освобождаются от загрязняющих веществ и чистыми поступают в гидрографическую сеть или в море [11].
Сроки горнотехнической рекультивации определяются условиями работы горного предприятия, и обычно выполняются сразу после окончания основных работ, но не позже одного месяца после завершения деятельности производства. При этом завершение основных работ по горнотехнической рекультивации должны быть завершены в течение года после их начала.
Выбор направления биологической рекультивации и его цело сообразность определяются почвенно-климатическими условиями районов ведения горных работ, интенсивностью развития в них сельского хозяйства и промышленности.
Наиболее распространенным направлением биологической pекультивации является подготовка земель для возделывания сельскохозяйственных культур и пастбищных угодий, овощных и плодово-ягодных культур; лесонасаждений, в том числе парковых и защитно-декоративных [10].
В начальный период биологической рекультивации возвращенные в сельскохозяйственный оборот земли приходится восстанавливать повторно (ремонтировать): неравномерная усадка влечет за собой образование впадин, порой значительных размеров. В этот период не следует высевать многолетние травы или высаживать растения, так как они неизбежно будут уничтожены в процессе ремонтных работ.
Важной практической целью горнотехнической и биологической рекультивации является сокращение разрыва между началом отчуждения земель и их последующим использованием в преобразованном виде.
Продолжительность периода биологической рекультивации обычно составляет 15-30 лет.
Процесс биологической рекультивации заканчивается только в том случае, если содержание гумуса в новой почве будет соответствовать условиям нормального произрастания высаженных растений.
При постановке задач рекультивации нарушенных земель необходимо, прежде всего, учитывать факторы, определяющие возможность восстановления земель: рельеф местности, литологию, гидрологический и водный режимы, климатические условия. Накопленный к настоящему времени опыт восстановительных работ позволяет рекомендовать на первом этапе выполнение следующих основных требований:
1) до начала горных работ всестороннее изучение состава почвенного слоя и нижележащих вскрышных пород; технологическую и календарную увязку снятия почвенного слоя со вскрышей;
2) выбор места и способа хранения снимаемой с разрабатываемого поля почвы;
3) изучение гидрологии района горных работ и выбор наиболее эффективных методов дренажа разрабатываемого поля;
4)определение количества выпадающих осадков, их распределение по временам года; проведение метеорологических наблюдений; определение мер борьбы с возможными последствиями ливневых дождей;
5) изучение климата района горных работ; постоянный контроль за состоянием воздушной среды и за естественными источниками пылеобразования;
6) установить, как использовались земли до передачи горному предприятию; обоснование наиболее целесообразного использования земель после завершения горных работ;
7) изучение экологии района, подверженного влиянию горных работ (при наличии в округе редких биологических видов принять меры к их сохранению), а также образа жизни местного населения; выбор наиболее подходящей техники для производства рекультивационных работ;
8) извещение археологов о времени начала горных работ. Кроме того, при разработке месторождений полезных ископаемых, содержащих в качестве главных или сопутствующих компонентов вредные металлы, необходимо проводить анализ содержания этих металлов в крови и органах животных, а также в растительности.
Необходимо иметь в виду, что рекультивация нарушенных земель направлена не только на их возврат в сельскохозяйственный или лесной фонд, на предотвращение оползней или эрозии, но и на создание экологически сбалансированной системы, представляющей экономическую и эстетическую ценность.
Сама по себе, с точки зрения обычной бухгалтерии, рекультивация часто бывает нерентабельной, так как окупается через многие годы. Но надо всегда помнить, что, добывая полезное ископаемое из недр, человек нарушает землю, на которой живет сам, на которой будут жить его потомки. Поэтому к вопросам рекультивации совершенно неприложимы обычные понятия о рентабельности и окупаемости затрат. Землю надо оценивать не в денежных знаках, а в общественной ее ценности и полезности в будущем.
Список литературы
1. Ананичев К.В. Проблемы окружающей среды, энергии и природных ресурсов. Международный аспект. - М.: ВИНИТИ- МГУ, 1974. - 164 с.
2. Альтшулер И.И., Ермаков Ю.Г. Региональные особенности загрязнения атмосферы земли.- В кн.: Принципы и методика природного районирования на математико-статистической основе. - М., 1974. С. 37-42.
. Бринк Г.И. Использование и производственно-экономическая оценка побочных продуктов горной промышленности и их значение для охраны окружающей среды / Труды IX Международного горного конгресса. - Дюссельдорф, 1976. С. VI -9.
. Виноградов В. С. Охрана недр и улучшение условий труда в горнорудной промышленности черной металлургии / Безопасность труда в промышленности. - 1976. - № 2. - С. 7-9.
. Гертнер Э. Горное дело и окружающая среда / Труды VII Международного горного конгресса. - Бухарест, 1972. С. 3-4.
. Говард А.Д., Ремсон И. Геология и охрана окружающей среды: Пер. с англ./Под ред. Ю.К.Буркова. - Л.: Недра, 1982. - 583 с.
. Дубовик Ф. Н. Рекультивация земель предприятиями угольной промышленности / В кн.: Рекультивация земель, нарушенных открытыми горными разработками. Губкин-Орджоникидзе, 1974. С. 83-84
. Дуглас У. О. Трехсотлетняя война. Хроника экологического бездействия. Пер. с англ. - М.: Прогресс, 1975. - 240 с.
. Ионеску М., Хилар Д., Дон И. и др. Борьба с загрязнением вод и атмосферы в горнодобывающей промышленности Социалистически Республики Румынии / В кн.: Труды VII Международного горного конгресса. Бухарест, 1972. С. VI-6.
. Клопко Г.К. Озеленение санитарно-защитных зон предприятий черной металлургии / Строительство и архитектура. - Киев. - 1976. - № 6. - С. 30-31.
. Коллинс X.Е. Восстановление поверхности полей после окончания разработки месторождений / Труды VII Международного горного конгресса. - Бухарест, 1972. С. VI-II
. Коротаев Г. В., Михайлова 3. Н. Основные направления и организация научно-исследовательских работ по рекультивации земель / В кн.: Рекультивация земель, нарушенных открытыми горными разработками. Губкин-Орджоникидзе, 1974, с. 14-18
. Мосинец В.Н., Грязнов М.В. горные работы и окружающая среда. - М.: Недра, 1978. - 192 с.
14. Мурреи Л., 3ахари Г., Xор Б. Восстановление земель - задача, стоящая перед открытыми горными разработками Канады / Труды VIII Международного горного конгресса. - Лима, 1974. С. V-5.
15. Певзнер М.Е. Горная экология: Учеб. Пособ. для вузов - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2003. - 395 с.: ил.
. Успенский М. С. Об изучении влияния техногенных процессов на деформации земной поверхности и стабильность геодезических пунктов / Геодезия и картография. - М. - № 4 - 1975. - С. 58-65.
. Савич А. И. Рекультивация земель, нарушенных в процессе открытой добычи полезных ископаемых / В кн.: Основные проблемы охраны почв. - М.: МГУ, 1975, с. 133-135.
. Сердюков И. А., Горохов А. В. Рациональное использование земель, нарушенных горными работами / В кн.: Экономика угольной промышленности. - М., 1975, вып. 3, с. 11--12.
. Старых М. К., Клименко Н. Т. Опыт рекультивации земель, отработанных открытым способом / Строительные материалы М. - 1975. - № 5. - С. 14-15.
20. Эскин В. С. Рекультивация земель, нарушенных горными разработками. - М.: Недра, 1975. - 156 с.
21. Garrets' R. M., F. T. MacKenzie, and C. A. Hunt. Chemical Cycle and the Global Environment - Assessing Human Influences, William Kaufmann, Inc., Los Altos, Calif., 1975.
. Hem J. D. Study and Interpretation of Chemical Characteristics of Natural Water. U. S. Geological Survey, Water Supply Paper 1473, 1970.
. McKee W. D., ed. Environmental Problems in Medicine. Charles С Thomas, Springfield, III., 1974.