Рекультивация отвалов, горных разработок, золоотвалов, терриконов, карьеров

После завершения разработок в карьере возможны различные варианты использования территорий. В основном рекультивацию проводят с целью использования территории под сельскохозяйственные угодья. Часто после рекультивации наблюдается даже некоторое повышение урожайности, так как при выемке грунта удаляются высокопроницаемые слои песка и гравия, а плодородный грунт приближается к грунтовым водам, улучшая обеспеченность водой сельскохозяйственных культур.

При рекультивации карьеров для сельскохозяйственного использования необходимо учитывать изменения микроклимата, сопровождающиеся возможностью скопления холодного воздуха, с целью уменьшения влияния холодного воздуха дну карьера придают легкий уклон в сторону долины.

В процессе карьерных разработок существенно уплотняют подпочвенные слои за счет рабочих перемещений строительной техники. Поэтому для повышения ценности рекультивируемой территории проводят тщательное рыхление подпочвы на глубину до 0,5 м, после чего на дно карьера наносят пахотный слой почвы, частично смешивая его с подпочвой. Толщина слоя зависит от количества плодородной почвы, которую удалось сохранить в процессе производства вскрышных работ.

На рациональное сельскохозяйственное использование территорий влияют форма и размеры рекультивируемой территории. Поэтому на стадии проектирования производства работ в карьере необходима параллельность границ отводимого участка площадью не менее 2 га.

Особая проблема рекультивации под сельскохозяйственные угодья в местах сухой выемки грунта - формирование откосов карьера.

Возможны два решения.

1. Рекультивацию карьеров глубиной до 5...6 м выполняют с выполаживанием откосов, которое позволяет получить дополнительные площади, пригодные для использования; ослабить эрозионные процессы на откосах; предохранить рекультивированную площадь от заноса частицами грунта, смываемыми с откосов; улучшить общий ландшафт рекультивируемой территории.

При использовании площади откосов карьеров в сельскохозяйственных целях их крутизна должна обеспечивать беспрепятственное движение машин как агрегатируемых с тракторами, так и самоходных. В соответствии с этими требованиями откосы карьеров должны быть выположены до крутизны m - 5 и более.

Схема производства работ при выполаживании откосов карьера приведена на рисунке 2.1

Рис. 2.1. Схема производства работ по выполажнванию бортов карьера: 1 - плодородный слой почвы; 2-потенциально плодородный слой; 3-слой непригодного грунта; 4 - дно карьера; 5 - борта карьера до выполаживания с заложением m k ; 6-проектное заложение бортов карьера (m) после выполаживания; 7-направление перемещения грунтовых масс при выполаживании; h x - остаточная глубина карьера без учета толщины слоя почвы; l 1, l 2, l 3 - проектные размеры

Рис. 2.2. Схема рекультивации и обустройства глубоких карьеров после сухой выемки грунта: 1-выработанное пространство карьера; 2-пашня; 3-уровень грунтовых вод; 4-восстановленный почвенный слой по дну карьера; 5-склон выработки; б-берма; 7-посадка саженцев деревьев и кустарниковой растительности после активации бедной почвы на склонах; 8,9-временные кавальеры потенциально плодородного и почвенного грунтов; 10- сформировавшаяся древесно-кустарниковая растительность; 11 - прежняя высота местности; 12-направление уклона дна карьера

2. Рекультивацию глубоких карьеров глубиной более 6...10 м выполняют без выполаживания, а их крутизна должна составлять не менее m = 1,5. Учитывая большую длину склонов в глубоких карьерах, через каждые 5 м по высоте на откосах устраивают бермы шириной до 3 и, выполняемые с некоторым уклоном в сторону откоса для зашиты его от обширной эрозии и обеспечения доступа техники в процессе рекультивации.

Схема рекультивации и обустройства глубоких карьеров с крутыми склонами откосов после сухой выемки грунта показана на рисунке 2.2.

Нередко выработанное пространство карьеров в период эксплуатации используют для бессистемного размещения внутренних отвалов смеси потенциально плодородного и непригодного грунтов вскрыши. Тогда условия проведения горнотехнического этапа рекультивации таких карьеров для сельскохозяйственного целевого использования существенно усложняются. При рекультивации площадей таких карьеров в целях сельскохозяйственного использования необходимо выполнять следующие условия. восстановление рекультивация карьер сельскохозяйственное

• 1. Непригодные и малопригодные породы внутренних отвалов вскрышных пород должны быть складированы и засыпаны слоем нетоксичных (потенциально плодородных) грунтов, пригодных для развития корневой системы растений: не менее 0,6 м для пашни; 0,7 м - для сенокосов, 1...2 м - для лесопосадок.
• 2. Сверху отсыпанной непригодной и малопригодной породы необходима отсыпка плодородного слоя почвы, забираемой из отвалов ранее снятого растительного грунта мощностью не менее 0,3...0,4 м под пашни, 0,2...0,3 м - под сенокосы. При устройстве лесопосадок почвенный грунт засыпают в ямы непосредственно при посадке деревьев и кустарников.

Схема выполнения работ при горнотехническом этапе рекультивации выработанного пространства карьеров после прекращения их эксплуатации показана на рисунке 2.3.

При совмещении вскрышных работ с горнотехническим этапом рекультивации выработанного пространства карьеров непосредственно в период их эксплуатации возможно снижение затрат почти в 3...4 раза за счет сокращения числа переработки пород и уменьшения дальности их перемещения. Схема очередности производства работ и направления перемещения горных пород при совмещении вскрышных работе горнотехническим этапом рекультивации карьеров показана на рисунке 2.4.

Рис. 2.3. Схема выполнения работ при горнотехническом этапе рекультивации выработанного пространства карьера после прекращения эксплуатации: а - разрез карьера в период эксплуатации; б - геологический разрез; в - разрез карьера в период проведения рекультивации; l - плодородный слой почвы; 2-потенциально плодородный слой; 3 - непригодные породы; 4 - полезное ископаемое; 5-подстилающие горные породы. 6 - потребитель; 7-внешний временный отвал плодородного грунта; 8-внешний временный отвал потенциально плодородного фунта; 9-выработанное пространство карьера; 10-внутренний отвал непригодного вскрышного грунта; 11 - дно карьера; 12-выровненный внутренний отвал непригодного грунта; 13 - насыпка нетоксичного (потенциально плодородного; слоя; 14 - отсыпка слоя почвы

Рис. 2.4. Схема производства работ по совмещению вскрышных работ с горнотехническим этапом рекультивации карьера: 1 - плодородный слой почвы; 2- потенциально плодородный грунт; 3-непригодный грунт; полезное ископаемое; 5- отгрузка полезного ископаемого потребителю; 6- дно карьера; 7-снятие и удаление плодородного слоя во внешние временные отвалы; 8- разработка вскрышного непригодного грунта и перемещение его в постоянный внутренний отвал; 9-разработка вскрышного потенциально плодородного грунта, перемещение и укладка его по верху ранее уложенного вскрышного непригодного грунта; 10- нанесение плодородного с л о я почвы из грунта, забираемого из временных внешних отвалов растительного грунта.

Восстановлению подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного на них воздействия. Рекультивацию земель, нарушенных промышленной деятельностью, проводят, как правило, в три этапа. Первый этап - подготовительный : обследование нарушенных территорий, определение направления рекультивации, технико-экономическое обоснование и составление проекта рекультивации. Второй этап - техническая рекультивация , которая в зависимости от региональных условий может включать промежуточную стадию - химическую мелиорацию. Техническую рекультивацию обычно обеспечивают предприятия, которые разрабатывают полезные ископаемые. Необходимость рекультивации земель, нарушенных карьерными разработками, оказывает большое влияние на технологию и экономические показатели разработок, включая выбор способа разработки, образования отвалов, средств механизации вскрышных и отвальных работ и средств транспортировки пород в отвалы. Выбор технологии технической рекультивации зависит: · - от вида последующего использования рекультивируемых площадей; · - мощности, объема и расстояния транспортировки плодородного слоя почвы и вскрышных пород с хорошими почвообразующими свойствами, раздельно вынимаемых и укладываемых на поверхность восстанавливаемых отвалов; · - принятых способов разработки карьеров и формирования отвалов; · - типа и характеристики основного оборудования, очереди разработки и скорости перемещения фронта работ; · - равномерной загрузки оборудования в течение всего срока эксплуатации карьера; · - свойств плодородного слоя почвы и вскрышных пород, используемых для рекультивации; · - рельефа, климата, гидрологических и гидрогеологических условий рекультивируемой территории, господствующих геохимических процессов в данном районе до и после разработок. Этап технической рекультивации должен проходить в процессе эксплуатации карьера. Выполнение этого условия, во-первых, экономит затраты на разравнивание отвалов, так как работы ведут с рыхлыми свежеуложенными породами, которые требуют меньше усилий на резание и перемещение грунта; во вторых, сокращает период освоения рекультивируемых площадей, так как первое разравнивание проводят в период формирования отвалов, а второе - после частичного самоуплотнения в период рекультивации. Этап технической рекультивации имеет несколько стадий и включает необходимые работы по формированию рельефа местности. Первая стадия - селективная выемка и складирование гумусного слоя почвы и нетоксичных пород для последующего их использования при рекультивации. Вторая стадия - формирование и планирование поверхности отвалов. Под отвалы в первую очередь необходимо использовать выработанное пространство карьеров, овраги и балки. При размещении отвалов в оврагах и балках необходимо учитывать химический и минералогический состав складируемых пород. Не рекомендуют заполнять их токсичными породами, так как последние через общую гидрологическую сеть могут загрязнять водоемы и ухудшать качество воды, вызывать угнетение или отравление фауны и флоры водоемов. Отвалы располагают в местах, которые в последующем не будут использованы для горных работ, на площадках, непригодных для хозяйственного использования, или с низким плодородием. Места для формирования отвалов выбирают с учетом перспективы природного и хозяйственного развития всего бассейна, области как единого целого. При формировании отвалов необходимо стремиться к созданию такого рельефа местности, который в последующем был бы безупречным в санитарном отношении, экономически эффективным и эстетически приемлемым. Третья стадия - формирование потенциально плодородного корнеобитаемого слоя для последующего этапа биологической мелиорации. Плодородие почвенного слоя зависит главным образом от качества вскрышных и вмещающих пород. Пригодность вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации нарушенных земель определяют в соответствии с рекомендациями ГОСТ 15.5.1.03-86. Вскрышные и вмещающие породы в зависимости от их физико-химических свойств и пригодности к биологическому освоению поделены на три основные группы: · I - плодородные и потенциально плодородные грунты, вполне пригодные для произрастания растений · II - малопригодные грунты для произрастания растений, так называемые индифферентные грунты, которые можно использовать в основном под лесонасаждения · III – грунты непригодные для произрастания растений, как правило, фитотоксичные, для освоения которых необходимо предварительное проведение химической мелиорации. Третий этап восстановления нарушенных земель - биологический этап рекультивации , который осуществляют после полного завершения горнотехнического этапа. Биологический этап рекультивации состоит в восстановлении почвенного покрова. Работы этого этапа землепользователи выполняют в соответствии с предполагаемым использованием рекультивированной территории и агротехническими требованиями к почвенному покрову для возделывания конкретных сельскохозяйственных культур. В ходе биологической рекультивации обеспечивают формирование почвенного слоя, оструктуривание почвы, накопление гумуса и питательных веществ и доведение свойств почвенного покрова до состояния, отвечающего требованиям сельскохозяйственных культур, намечаемых к возделыванию. Наибольший интерес для ландшафтной архитектуры представляет использование в рекреационных целях карьерных выемок путём их обводнения. В результате добычи полезных ископаемых и минерального сырья, земли нарушаются карьерными выработками, достигающими глубины 100 м. В зависимости от положения дна карьера относительно залегания подземных вод он бывает обводненным или сухим. Добываемый в сухих карьерах материал, обычно разрабатывают землеройными машинами. А в обводненных чаще используют землесосные снаряды, грейферные экскаваторы, драглайны, канатно-ковшовые и канатно-скреперные установки. Обводненные карьерные выемки после прекращения их эксплуатации используют под водоемы многоцелевого назначения, сухие - под площадки для строительства, пашни, пастбища, лесонасаждения и т. д. Любой затопленный карьер можно превратить в среду обитания животных и растений и в прекрасное место отдыха. Затопленные карьеры, выемку грунта в которых вели без надлежащего контроля, будучи заброшенными, представляют собой опасность, и их интеграция в ландшафт силами самой природы происходит чрезвычайно медленно. Рекультивация и обустройство затопленных карьеров ускоряют этот процесс. Грунтовую воду в затопленных карьерах можно считать безупречной с санитарной точки зрения, после завершения выемки грунта она переходит в разряд поверхностных или озерных вод. При рекультивации и обустройстве обводненных карьеров, следует руководствоваться тем, что при производстве выемки грунта необходимо создание ровного и плоского дна. А для того, чтобы впоследствии водоем можно было использовать длительное время без значительного ухудшения качества воды, его минимальная глубина должна составлять не менее 2 м при минимальном сезонном уровне колебания воды. Мелкие водоемы быстро загрязняются и зарастают водными растениями, становясь непригодными для использования. Чем больше размеры карьера, тем больше возможностей для последующего использования его как водоема. В небольших водоемах, образовавшихся в карьерах площадью до 3 га, наиболее вероятен экологический дисбаланс, и их рекультивация менее эффективна по сравнению с рекультивацией водоемов, образуемых в крупных карьерах. Обустройство и формирование ландшафта будущего водоема зависят от придаваемой в плане формы карьерной выработки и уровня залегания грунтовых вод. Из условий производства работ по добыче грунтового материала карьерам стараются придать в плане, как правило, прямоугольную форму с соотношением сторон L = 2В, где L и В - длина и ширина карьера, с отведением по его периметру полосы земли для складирования в кавальерах вскрышного слоя почвы и защиты соседних земельных участков. При глубоком залегании уровня грунтовых вод после выемки грунта в таких карьерах образуются высокие и сухие склоны, недостаточно устойчивые к эрозионным процессам. Внешний вид склонов и форма их очертания плохо удовлетворяют условиям формирования ландшафта водоема. После завершения работ в таких карьерах необходимы устройство плавных сопряженных плоскостей откосов и горизонтов выработки с естественной поверхностью земли и придание овальных форм береговой линии (рис1). Рисунок 1. Карьерные разработки: а – форма разработки карьера в плане (прямоугольная); б – формирование извилистой береговой линии при выемке грунта в карьере Очертание откосов карьеров определяется их устойчивостью и возможностью использования выработанного пространства в качестве искусственного водоема. Для обеспечения устойчивости берегов водоема необходимо создание пологих склонов. Крутые склоны менее устойчивы и более подвержены эрозионным процессам, затруднено их озеленение, что препятствует интеграции карьера в структуру ландшафта. Пологие склоны создают в процессе выемки грунта в карьере. Любая доработка по превращению крутых откосов в пологие после окончания работ в карьере значительно дороже. Особенно трудно дорабатывать пологие склоны ниже уровня воды. На форму очертания откосов карьера также влияет запланированное целевое использование его как водоема; например, для водоемов, предназначенных для купания и отдыха, рекомендуется создавать более пологие склоны по сравнению с водоемами, используемыми для рыбной ловли, гребнопарусного спорта или другого назначения. Возможные профили склонов искусственных водоемов в карьерах показаны на рисунке 2. На границе водного пространства склоны должны быть особенно пологими, чтобы предотвратить несчастные случаи на воде и обеспечить развитие растительности, служащей для укрепления берегов. Крутизна берега в этом месте должна быть не менее 1: З…10 на расстоянии не менее 1,5 - 2 м от минимального уровня воды в зависимости от целевого назначения всего водоема или его части. На большей глубине склоны могут иметь большую крутизну, оставаясь устойчивыми длительное время. Выше уровня воды береговой склон переходит в берму, устраиваемую шириной не менее 3 м на высоте не менее 1 м над максимальным уровнем воды, которую затем сопрягают с естественной поверхностью земли. По условиям производства работ в глубоких карьерах откосы, как правило, выполняют более крутыми, с заложением 1: 1,5…2. В таких карьерах откосы, расположенные выше уреза воды, как правило, сухие, а при заложении 1: 2 и более устойчивы по сравнению с откосами, имеющими заложение 1:1,5 и менее, при отсутствии на них сплошной древесной растительности. Поэтому откосы в глубоких карьерах, расположенные выше уреза воды, должны иметь заложение 1:2 и более, а при большой протяженности их прерывают бермами шириной не менее 3 м через каждые 5 м по высоте склона. Верхние края выемок на всех склонах округляют для плавного перехода в естественную поверхность земли. Склоны, которым придана окончательная форма, покрывают слоем почвенного грунта, снятым перед началом разработки карьера, толщиной не менее 0,15 м. Почвенным грунтом покрывают и подводные склоны в местах высадки водной растительности. После завершения формирования откосов и нанесения на них почвенного слоя проводят работы по озеленению с целью укрепления откосов (посадка растительности на линии уровня воды, а также и на высоких крутых склонах). Рисунок 2. Возможные профили склонов искусственных водоёмов, образуемых в карьерах (размеры в м): а и б - высокий и невысокий надводные склоны выработки; в - мелководный участок с подводным уступом и невысоким надводным склоном; г - песчаный пляж; 1 - уровень воды в водоёме; 2 - берма с окружной дорогой; 3 - промежуточная берма; 4 - плавное сопряжение склона с рельефом местности В противном случае возможны: эрозия и разрушение откосов под ударами волн. Фрагмент рекультивации и обустройства водоема, образованного в карьере, показан на рисунке 3. Рисунок 3. Водоём в карьере после проведения рекультивации и обустройства территории: 1 - акватория водоёма; 2 - залужение; 3 - древесно-кустарниковая растительность При выемке грунта в карьерах землесосными снарядами образуются крутые откосы с заложением, равным откосам естественного обрушения. Формирование береговых откосов проектных размеров и заложения землесосными снарядами практически невозможно. Поэтому при формировании откосов проектных размеров с учетом последующего использования выработанного пространства в качестве водоема грунт в береговой зоне вынимают экскаваторами, перемещая пригодный грунт в зону последующей разработки части карьера землесосными снарядами (рис.4). При выемке грунта в карьере экскаваторами можно получить береговые откосы практически любых размеров и заложения. Рисунок 4. Формирование пологих береговых откосов при выемке грунта землесосами в мокрых карьерах: а - формирование пологого откоса экскаватором; б - нанесение почвенного грунта перед повышением уровня воды; 1 - формируемый пологий откос; 2 - уровень грунтовых вод; 3 - вынутый минеральный грунт при формировании пологого откоса экскаватором; 4 - экскаватор; 5 - временный кавальер почвенного грунта; 6 - бульдозер; 7 - частичное понижение уровня грунтовых вод в пределах забоя экскаватора; 8 - нанесение слоя почвенного грунта на сформированный откос; 9 - часть грунтового массива, разрабатываемого земснарядом. Деревья и кустарники, водные растения и тростник способствуют восстановлению полноценной и стабильной природной среды и обеспечивают долговременную защиту берегов и откосов от разрушения. Правильное расположение растительного покрова способствует поддержанию чистоты воды в водоеме и достижению живописного и разнообразного пространственного расчленения прибрежной территории. Примеры возможного озеленения искусственных водоемов показаны на рисунке 5. Рисунок 5. Примеры закрепления береговых склонов искусственных водоёмов озеленением: а, б и в - рекультивация неглубоких, средней глубины и глубоких карьеров; 1 - тростник; 2 - дернина; 3 - ивняк; 4 - отдельные деревья, 5 - древесно-кустарниковые насаждения. После завершения мокрой выемки грунта и проведения работ по рекультивации и обустройству карьер превращается в непроточный водоем искусственного происхождения. В зависимости от сезонного колебания уровня воды в искусственных водоемах и размеров береговых склонов можно выделить четыре пояса, характеризующиеся различными условиями для развития растительности. Подводный пояс - часть берегового склона, постоянно покрытая водой. Пояс переменного уровня - часть берегового склона, периодически затопляемая водой водоема. Степень увлажненности почв в этом поясе меняется в зависимости от сезонного колебания воды в водоеме и наката волн. Первый надводный пояс - часть берегового склона, расположенная выше максимального уровня воды в водоеме, почвы которого недосягаемы воздействию наката волн, но находятся под влиянием воздействия капиллярного поднятия грунтовых вод. Второй надводный пояс - часть берегового склона, расположенная выше первого надводного пояса, почвы которого недосягаемы воздействию грунтовых вод. Размеры каждого из поясов определяются природными условиями конкретного объекта рекультивации. Особое внимание при выполнении работ по закреплению береговых склонов карьера озеленением необходимо придавать формированию растительного покрова в поясе переменного уровня воды, так как эта зона наиболее подвержена воздействию волн. Озеленение в этой зоне выполняют, применяя специальные методы формирования ландшафта, создавая в первую очередь полосу тростника в прибрежной зоне, которая обеспечивает требуемую естественную защиту берега, создает условия для биологической регенерации водоема и формирует среду обитания для водоплавающих и болотных птиц. Ширина тростниковой полосы зависит от крутизны берегового склона. Более широкую полосу тростника формируют на пологих склонах. На крутых подводных откосах тростник выращивают на узкой полосе. Как правило, при создании защитной зоны из тростника растения высаживают на узкой прибрежной полосе у кромки воды, откуда тростник распространяется в обе стороны, но более интенсивно - в сторону воды. Часть берегового склона, расположенную выше уровня воды, закрепляют инженерно-биологическим способом - укладкой хворостяных прутьев в виде выстилок с последующей присыпкой слоем почвенного грунта. Впоследствии хворостяные прутья, находясь в зоне действия грунтовых и поверхностных вод, прорастают, образуя заросли прибрежного ивняка. Береговой склон, расположенный выше зоны прибрежного ивняка, крепят залужением - посевом трав по слою нанесенного по верху склона почвенного грунта и посадкой отдельных деревьев. При недостаточном количестве питательных веществ в почвах, образованных после разработки песчаных и гравийных карьеров, низкое расположение уровня грунтовых вод ограничивает выбор видового состава. В качестве посадочного материала используют саженцы дуба и березы. Водой в этом поясе растения снабжаются лишь за счет поверхностных вод атмосферных осадков. Наиболее трудно озеленять терриконы и золоотвалы. Устройство защитных посадок на терриконах возможно только на старых отвалах, на которых поверхностный слой породы со временем подвергался выветриванию и эрозии, а образовавшаяся мелкая зола постепенно превращалась в почву слоем от 5 до 20 см. Первый этап освоения поверхности терриконов - создание зернотравянистого покрова, способного оказывать влияние на почвообразовательный процесс, предотвращать пыление и вымывание мелких частиц. Посев корневищных и дерновищных многолетних злаков (пырей бескорневищный, мятлик живородящий, ковыль, степная овсяница и др.) должен производиться при предварительной планировке склонов с добавлением питательной почвы, с обязательным прикатыванием и последующим поливом для обеспечения нормального роста злаков с первых дней. Для древесно-кустарниковых посадок рекомендуются газоустойчивые породы, так как в районах терриконов и шахт происходит газовыделение, в том числе сернистых газов, наиболее отрицательно действующих на растения. Так, в районе г. Шахты Ростовской области наиболее устойчивыми считаются акация белая, клен ясенелистный, тополь канадский, акация желтая, бирючина, лох серебристый, тамарикс. Эти породы обладают разнообразными декоративными качествами и дают возможность создавать красочные композиции из растительности на склонах отвалов. Ввиду крайне неблагоприятных условий для роста древесных и кустарниковых пород посадку растений следует производить в оптимальные сроки с соблюдением всех агротехнических требований и с обязательным поливом. Порода террикона влагопроницаема и поэтому произрастание растений возможно только при условии искусственного орошения. Иногда для полива можно использовать воду, откачиваемую из шахт. Посадка деревьев и кустарников должна производиться в ямки, заполненные на 50% верхним слоем мелкозема из террикона. Желательно добавлять гашеную известь для нейтрализации и связывания имеющихся в почве кислот и ангидридов, содержащих серу. Особенно неприглядны обширные площади золоотвалов, достигающие десятки и сотни гектаров. Эти «индустриальные пустыни», состоящие из мельчайших частиц золы, образуются при сжигании угля на тепловых электростанциях. Даже при небольшом ветре на золоотвалах поднимаются тучи пыли, и ветер разносит её на большие расстояния. Озеленение таких участков - задача первостепенной важности, так как самозарастания, как правило, в первые 5 лет не бывает.

Гущенко В.В. (НИ ИрГТУ)

Обоснование требований к водохозяйственному направлению рекультивации карьеров песчано-гравийной смеси на примере техногенных водоемов

Для наибольшей части территорий России - 55% - самой острой признана проблема нарушения земель в процессе хозяйственной деятельности человека и невыполнения обязательных работ по их рекультивации, причем для 30% эта проблема оценена как имеющая приоритетный характер для значительной части территории. Это регионы с развитой добывающей промышленностью и северные регионы с низким потенциалом самовосстановления экосистем на нарушенных землях .

Как это не прискорбно, но большая часть площадей интенсивнее всего отчуждается в центре и на юге европейской части, а также на юге Западной и Восточной Сибири. То есть там, где природой созданы наиболее благоприятные условия для сельскохозяйственного производства и проживания человека. Ухудшение экологических условий имеет особенно глубокий резонанс из-за высокой плотности населения. К сожалению, видимого прогресса по решению проблем рекультивации и ремедиации нарушенных земель за последние годы наблюдать не приходится .

При распределении площади земли в РФ по видам ее использования площадь водоемов на нарушенных землях составляет 72,0 млн га, из них 60% территории занято озерами, более 30% - ручьями и реками, около 8% - водохранилищами и прудами . Возникает острая необходимость в восстановлении нарушенных земель и водного баланса территорий путем проведения рекультивационных работ после отработки месторождений полезных ископаемых и возможность совмещения процесса восстановления поверхности с отработкой карьеров.

При рекультивации земель, нарушенных при добыче строительных материалов, рекомендуется на месте отработанных карьеров устраивать водоемы различного назначения. Выработанное пространство карьеров, расположенных в поймах рек, обводнено, что не требует проведение специальных мероприятий по водообеспечению. Рекультивационные работы здесь сводятся, главным образом, к благоустройству надводных откосов, бортов карьеров и прилегающих к ним территорий.

В связи с необходимостью интенсификации восстановления нарушенных земель и повышения результативности работ по рекультивации автором были проведены дополнительные исследования, суть которых заключалась в выявлении факторов, влияющих на процесс восстановления и развития флоры и фауны вблизи водоемов, а именно на берегах и островных участках. Итогом проведенных исследований стало обоснование необходимости усовершенствования технологии рекультивации, введения новых требований, позволяющих снизить экономические затраты.

Исследования были проведены на техногенных озерах в районе ст. Баклаши Иркутского района. Обоснование проведения исследований в данном районе было сделано ранее .

При обработке результатов исследований участки техногенных озер были классифицированы автором по типу древесной растительности.

При сравнении интенсивности зарастания нарушенной поверхности был выявлен фактор влияния на этот процесс экспозиции склонов. В связи с этим возникла необходимость определения его значимости.

На исследуемых участках с северной, северо-западной и юго-западной экспозицией имеется плодородный слой, мощность 0,1 - 0,3 м, густая травяная растительность от 240 до 360 корней на 1 м 2 . Несмотря на наличие дерна, имеются следы водной эрозии, образованные во время снеготаяния и осадков. Размыв почвы наблюдается в непосредственной близости к водоему (1 - 4 м от линии воды в летний период). Высота берегов колеблется от 1,5 до 3 м от уровня воды.

При наклоне поверхности в диапазоне 20 - 26 град травяной дерн не обеспечивает необходимой защиты поверхности от водной эрозии. При меньшем значении размыва почвы на рассмотренных участках не выявлено.

Древесная растительность представлена в основном ивой (3 - 20 шт/100м 2) и в малом количестве березой (1 - 2 шт/1000м 2). На рисунке 1 приведена зависимость количества деревьев, выше 1 м на 100 м 2 от угла наклона поверхности.

На изучаемых водоемах была выявлена криволинейная зависимость высоты и развития деревьев от угла наклона поверхности. На рисунке 2 такое влияние приведено на примере растений высотой более 1 м.

При анализе графика установлено, что рост количества «корней» происходит при увеличении угла наклона поверхности, причем критическим значением угла является значение - 26 град. Далее происходит уменьшение числа растений.

Для полной оценки зарастания берегов был произведен анализ роста травы на исследуемых участках.

Преобладающая высота травы 0,2 - 0,4 м. На рисунке 3 видно, что резкое падение числа корней травы наблюдается со значения угла откоса в 26 град. Это объясняется увеличением влияния ветровой эрозии на склон, что приводит к выносу семян с данной территории.

В зоне затопляемости берегов отмечены густые заросли осоки, редкие плотные участки камышей (1 х 2 м). Места с пологими берегами (угол откоса 2 град), малым заложением дна водоема и низким уровнем водообмена заболочены. Болотные кочки достигают в высоту 0,5 м от уровня воды (см рисунок 4), в количестве 6 - 12 шт/10 м 2 .

На северной, юго-западной стороне доминирует облепиха (см рисунок 5) как малой высоты - до 1 м (30 - 60 шт/100 м 2), так и более 1 м (30 - 50 шт/100 м 2). Заросшие облепихой зоны находятся на всем протяжении откоса, угол варьирует от 22 до 34 град. Трава очень редкая, плотного дерна нет.

Породы на исследуемых участках представлены песчано-галечными отложениями с валунами до 0,5 м. Плодородного слоя нет.

Водная эрозия присутствует в первом надводном поясе.

Исследование влияния угла наклона поверхности на рост облепихи приведены на рисунке 6.

Увеличение численности корней происходит до наклона поверхности в 23 - 30 град. На рисунке 7 отображен рост облепихи при 33 град.

Островные участки на рассмотренных озерах густо поросли ивой и облепихой. Возвышение островов над уровнем воды 0,5 - 1,0 м в летнюю межень. Причиной развития плотных зарослей является ограниченная площадь поверхности, высокая увлажненность грунта, минимальное воздействие человеческого фактора на развитие флоры и фауны.

Проведенные исследования подтверждают необходимость создания новых и усовершенствования существующих требований к рекультивации земель, нарушенных горными работами при отработке месторождений строительного сырья. На примере карьеров ПГС в Иркутском районе выявлены положительные тенденции развития растительности в более сложных условиях, относительно существующих ранее. Так, на сегодняшний день рекомендуемый угол выполаживания поверхности выше уровня воды составляет 12 - 23 град - при посадке деревьев, а в результате исследований удалось выявить благоприятные условия для восстановления нарушенных земель при 20 - 26 град при нанесении плодородного слоя и 23 - 30 град (в отдельных случаях 33 град) без такового.

Таким образом, при рекультивации карьеров строительных материалов можно значительно упростить технологию и снизить экономические затраты на восстановление нарушенной поверхности при водохозяйственном направлении рекультивации. Это возможно достичь посредством обоснования новых требований и рекомендаций к технологии ведения горных работ при открытой разработки месторождений строительного сырья.

Используемая литература

1 Биологическая рекультивация и ремедиация техногенно нарушенных земель [Электронный ресурс]: Чекасина Е.В., Егоров И.В. Режим доступа: http://www.ecoguild.ru, свободный. - Загл. с экрана.

2 Проблемы рационального использования охраны земельных ресурсов в РФ [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.history.ru, свободный. - Загл. с экрана.

3 Анализ процесса самозарастания нарушенной поверхности карьеров строительных материалов, Гущенко В.В., Сборник научных трудов Безопасность-10. Иркутск: 2010.

4 Инструкция по рекультивации земель, нарушенных при разработки россыпных месторождений золота предприятиями объединения «Лензолото» [Текст]. Пермь: 1992.

Карьерные выемки и отвалы образуются при добыче строительных материалов и полезных ископаемых открытым способом. Вскрышные породы, выносимые на поверхность земли и складируемые в виде насыпи, называются внешними отвалами. Вскрышные породы, отсыпаемые внутри карьера, называются внутренними отвалами. Глубина карьерных выемок определяется мощностью, расположением и глубиной залегания пласта. Высота отвалов регламентируется проектом разработки месторождения и проектом рекультивации нарушенных земель.

Добыча полезных ископаемых проводится в течение длительного времени, поэтому рекультивация горных выработок и отвалов включается в технологическую схему разработки месторождения и осуществляется постоянно, по мере сработки пласта. Основными работами, проводимыми при создании рекультивационной поверхности отвалов, являются планировка и землевание. Землевание выполняют снятым почвенным слоем или потенциально плодородными породами. Землевание поверхности откосов скальных отвалов осуществляют с помощью грунтомета, способного выбрасывать фрезерованный грунт на расстояние до 35 м.

Для создания на рекультивационной поверхности отвала растительного покрова используют гидропосев многолетних трав, рабочая смесь которого может включать воду, почву, опилки, семена, небольшие дозы минеральных удобрений, пленкообразующие материалы и т.д.

Озеленение поверхности отвалов с помощью многолетних трав и древесно-кустарниковой растительности, подобранной для конкретных условий, ослабляет эрозионные процессы, повышает устойчивость откосов и ускоряет образование многоярусных сообществ биоты.

По пригодности для проведения биологической рекультивации без предварительного землевания вскрышные породы объединены в следующие группы:

Непригодные по химическому составу породы, содержащие сульфиды и токсичные соли свыше 2%, имеющие рН менее 3.5;

Непригодные по физическим свойствам - трудно выветриваемые, скальные и полускальные породы;

Мало пригодные породы по химическому составу, имеющие рН = 3.5…5.5 и сумму легко растворимых солей в пределах 1…2%;

Мало пригодные по физическому и химическому составу - быстро выветривающиеся сланцы, сильно уплотненные, сцементированные породы;

Пригодные потенциально плодородные породы - подпочвенные горизонты зональных почв.

При добыче полезных ископаемых в зонах избыточного переувлажнения формирование рекультивационной поверхности проводится одновременно с созданием благоприятных гидрологических и гидрогеологических условий внутренних отвалов. Планировка поверхности отвалов выполняется с уклонами, необходимыми для организации поверхностного стока, а при наличии близких грунтовых вод - для строительства открытой осушительной сети. Конструкции осушительной сети принимаются в зависимости от направления использования нарушенных земель.

Рекультивация гидроотвалов начинается на 6…8 год после окончания их намыва. За этот период они стабилизируются, подсыхают и частично покрываются растительностью. Гидроотвалы, построенные в балочных понижениях, представляют собой переувлажненные территории, водный режим которых складывается при участии вод отвала, притока поверхностных и грунтовых вод с водосбора. Регулирование водного режима таких территорий осуществляется с помощью водных (гидротехнических) мероприятий.

Рекультивация гидроотвала включает культуртехнические работы и создание растительного покрова в зависимости от принятого направления использования. Землевание и планировка обычно на таких отвалах не проводится, так как они сложены из потенциально плодородных пород и имеют выровненную поверхность. Поверхности гидроотвалов вскрышных пород, построенных в дамбах обвалования, планируются с уклонами, устойчивыми против эрозии.

Гидроотвалы, образованные из отходов обогащения руд на обогатительных фабриках, называются хвостохранилищами. По химическому составу отходы обогащения имеют существенное различие, которое определяется набором химических элементов в горных породах и способом обогащения (гравитация, флотация, магнитная сепарация и т.д.). Отвалы отходов зарастают очень медленно из-за сильной эрозии, высокой токсичности и недостатка влаги. Поэтому хвостохранилища преимущественно используются в санитарно-эстетических целях и лишь при наличия резерва почвенного слоя - в лесохозяйственных и сельскохозяйственных целях. Основными работами технической рекультивации являются планировка, экранирование, землевание, противоэрозионные мероприятия, регулирование водного режима, очистка дренажных вод. Биологическая рекультивация включает стимулирование дикорастущей растительности, посев многолетних трав и посадку древесно-кустарниковой растительности.

Объектами, подобными хвостохранилищам, являются золоотвалы, образующиеся в результате гидроскладирования отходов от сжигания каменного угля в тепловых электростанциях. Эти отходы также сложны по химическому составу и не всегда имеют благоприятный водный режим для естественного зарастания. Рекультивация золоотвалов выполняется по схемам аналогичным рекультивации хвостохранилищ, но непременно с учетом химического состава золы, местных природно-климатических условий и возможности ее последующего использования для производства строительных изделий, материалов, удобрений и т.д.

Для отвалов, содержащих токсичные соли, можно рекомендовать схему рекультивации, разработанную лабораторией охраны природы Оренбургского сельскохозяйственного института. По этой схеме на породы отвала наносят нейтрализующий слой извести дозой 10 т/га, затем создают глинистый экран толщиной 15 см, дренирующий песчаный слой толщиной 30 см. Далее наносят 60-ти см слой супесчаных или суглинистых грунтов в качестве почвообразующей породы и затем почвенный слой толщиной 20…30 см - для посева сельскохозяйственных культур или 50 см - для древесных растений.

Использование отвалов в строительных целях определяется сроком их отсыпки (намыва). На глинистых грунтах строительство начинается через 10…5 лет, на песчаных грунтах - через 2…5 лет, на отвалах обогатительных фабрик - через 2…10 лет. При отсыпке отвалов без технологического уплотнения строительные работы могут начинаться через 5 лет.

В отличие от отвалов вскрышных пород рекультивация карьерных выемок проводится не только в лесохозяйственных и сельскохозяйственных целях, но и в водохозяйственных, рыбохозяйственных и рекреационных целях. Это, в первую очередь, карьеры строительных материалов или другие отработанные месторождения, не имеющие в бортах токсичных пород.

Карьерные выемки после выработки ископаемых пород могут быть сухими, переувлажненными и затопленными водой. Поэтому обводненность карьера обязательно учитывается при выборе направления рекультивации.

Сельскохозяйственное использование карьера возможно, если площадь дна карьера более 2 га; имеется резерв почвы (содержание гумуса более 2%) для землевания; дно карьера сложено из потенциально плодородных пород; грунтовые воды нетоксичны и не засолены; существует естественная дренированность, обеспечивающая глубину грунтовых более 0.8 м, или условия для создания осушительной сети, кроме того карьер должен быть недалеко от населенного пункта.
Лесохозяйственное использование карьера (противоэрозионного и водорегулирующего назначения) возможно при условиях: наличия резерва почвы (содержание гумуса более 1%) для землевания; дно карьера сложено из потенциально плодородных пород; грунтовые воды нетоксичны и не засолены; находятся на глубине более 0.6 м или можно провести осушение; карьер расположен далеко от населенного пункта.

Для рекреационного использования карьера (водоем для спортивного рыболовства и купания) нужны следующие условия: вода в карьере отвечает рыбохозяйственным и санитарно-гигиеническим нормам; площадь водоема более 15 га (исходя из условий, что наименьшая площадь для купания - 5 га, для рыболовства - 10 га); есть возможность создания глубины воды для купания более 2 м, а для рыборазведения и рыболовства - 0.5…2 м; удовлетворены требования воспроизводства рыбы (площадь водоема с глубиной 0.15…0.5м должна составлять 20%, а с глубиной 0.5…2.0м - 80%); удаленность карьера от населенного пункта не влияет на данное направление использования.

Курсовой проект

Рекультивация песчаных карьеров

Введение

Состояние земель большинства городов нашей страны является объективным отражением процессов, связанных с первой и второй индустриализациями. В составе земельного фонда крупных промышленно развитых городских поселений появились значительные площади неэффективно используемых земель, нарушенных в результате негативного воздействия факторов техногенеза. Эти территории загрязнены токсичными химическими веществами, захламлены свалочными телами, деградировали в результате эрозионных, оползневых процессов, а также подтопления. Они стали источником негативного воздействия на состояние окружающей городской среды, ее природных и антропогенных компонентов

1. Что такое рекультивация и ее цель

Рекультивация- это комплекс работ по экологическому и экономическому восстановлению земель и водоёмов, плодородие которых в результате человеческой деятельности существенно снизилось. Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия на них нарушенных земель.

Целью проведения рекультивации является улучшение условий окружающей среды, восстановление продуктивности нарушенных земель и водоёмов.

2. История развития рекультивации нарушенных земель: мировой и Российский опыт

Интенсивное развитие горнодобывающей, нефтяной, газовой промышленности и увеличение добычи полезных ископаемых приводят к нарушению и изъятию из пользования значительных площадей плодородных земель.

Добыча минерального сырья и такие виды деятельности человека, как создание свалок, золоотвалов, хвостохранилищ, строительство объектов военного, промышленного и гражданского назначения, приводят к исключению из использования ценных для народного хозяйства земель. Ежегодно в мире на эти нужды изымается 6-7 млн. га плодородных земель.

По данным ежегодных государственных докладов «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации», удельная землеемкость добычи возросла с 6,9 га/млн. т добычи в 2010 г. до 8,4 га/млн. т. Площадь рекультивированных земель в объеме нарушенных увеличилась с 0,322 до 0,356 га/га .

Таким образом, восстановление нарушенных земель является важной государственной задачей, решение которой улучшит экологическую обстановку, обеспечит возврат земель и создаст условия для развития на них различных видов хозяйственной деятельности.

Рекультивация включает в себя большой комплекс мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных работ по восстановлению нарушенных земель в плодородные экологически сбалансированные земли, близкие по основным почвенным параметрам к эволюционно ненарушенным.

Цель рекультивации - создание нового ландшафта. В процессе рекультивации все компоненты ландшафта создаются заново: формируются рельеф и толща пород, составляющих подпочву будущего ландшафта; восстанавливается режим грунтовых вод; в соответствии с выбранным видом освоения рекультивируемых территорий создается структура почвенного и растительного горизонтов ландшафта. Искусственно воссозданная среда формирует животный мир восстанавливаемых территорий .

Основная задача, которая ставится перед рекультивацией - это восстановление продуктивности нарушенных земель. Эту задачу можно определить как перспективную, но трудно выполнимую за период проведения рекультивационных работ, поскольку ее решение зависит от вида объекта, его функционального предназначения и природных условий. Так, рекультивация свалок, токсичных отвалов, хвостохранилищ, золоотвалов и других объектов может быть лишь природоохранной, направленной на защиту окружающих земель, предотвращение эрозионных процессов и создание на этих объектах культурного ландшафта. Рекультивация земель, на которых возможно возобновление негативных процессов (загрязненные земли или находящиеся под постоянным техногенным воздействием) должна проводиться только на основе данных мониторинга .

Методы рекультивации определяются, прежде всего, составом и свойствами пород, идущих в отвал, технологией вскрышных работ и климатом местности.

При использовании нарушенных территорий под сельскохозяйственные и лесные культуры первостепенное значение имеет уровень плодородия грунтоотвалов. Поэтому для успешного осуществления рекультивации земель необходимо исследование состава и свойств пород вскрышной толщи с составлением карты распределения пород с их агрономической характеристикой.

Мировой опыт по рекультивации земель насчитывает всего около 80 лет. Первые работы по рекультивации земель были проведены в 1926 г. на участках, нарушенных горными работами (США, шт. Индиана) .

В России в 1912 г. на территории нынешней Владимирской области на участках заброшенных торфоразработок были поставлены опыты по их окультуриванию и выращиванию сельскохозяйственных растений.

Широкое развитие в Европе и США рекультивация получила в предвоенные годы и главным образом после второй мировой войны.

На первых этапах развития рекультивация осуществлялась преимущественно в целях озеленения. Например, в Рейнском буроугольном бассейне различают 3 этапа рекультивации.

Рекультивация в Рейнском бассейне основывается на ландшафтно - экологическом анализе с разработкой перспективных планов дальнейшего развития ландшафта. Планируется создание экологических сбалансированных ландшафтов. При этом за единицу площади экологически сбалансированного сельскохозяйственного ландшафта принимается 2000 га, для рекреационного - 2500 га. Отработанные карьеры превращаются в водоемы для отдыха и спорта, склоны подлежат облесению.

В Англии с ее высокой плотностью населения предпочтение отдается сельскохозяйственной рекультивации и использованию отвалов под городские и рекреационные застройки. Устройство парков и строительство на шахтных землях практиковалось еще с середины прошлого века, сейчас такие парки имеются во многих городах страны.

Во Франции, Дании, Бельгии, Италии и других европейских странах существенную проблему охраны окружающей среды составляет озеленение терриконов угольных шахт и рекультивация карьеров строительных материалов.

В США рекультивацией земель занимаются Лесная и Геологическая службы, Служба охраны почв, Горное бюро и ряд федеральных ведомств и агентств в штатах. Регламентирование деятельности горнодобывающих предприятий и работ по рекультивации отражается в законах штатов.

Создан ряд специализированных объединений по восстановлению земель, нарушенных открытыми разработками. Преимущественное распространение здесь получила растительная рекультивация, заключающаяся в создании лесов рекреационного назначения.

Широко практикуется аэросев, заделка семян на крутых откосах гидронамывом, посадка ручным способом. Большое значение придается подбору видов древесных и кустарниковых растений, наиболее устойчивых к сложным экологическим условиям, который производится на основе наблюдений за естественным зарастанием отвалов. Достоинством американских программ является тесное увязывание рекультивации с планами работ по охране почв и вод в границах специальных мелиоративных районов, на которые разделена вся территория страны.

В Германии первостепенное значение придается восстановлению земель для сельскохозяйственного использования, однако вопросы лесной рекультивации занимают важное место в общей системе охраны и востановленни техногенных ландшафтов. Государственные лесничества успешно создают лесонасаждения на шахтных отвалах, сложенных каменистыми породами, в Рудных горах. Ельники, посаженные на таких отвалах более ста лет назад, представляют собой спелые полнодревесные насаждения. Однако наибольший размах работы по лесной рекультивации получили на территориях, нарушенных при открытой добыче бурого угля. Во всех законоположениях выдвигается требование о создании на нарушенных территориях нового культурного ландшафта. Ландшафтное планирование находится под контролем государственных организаций, на основе перспективных планов горные предприятия заключают долгосрочные договоры с государственными землепользователями, в которых оговариваются все виды рекультивационных работ, сроки исполнения и требования к качеству подготовки территории. Горные предприятия проводят разравнивание отвалов, нанесение плодородных грунтов, химическую мелиорацию и общее инженерно-техническое обустройство территории.

В Канаде службой леса начаты опытные работы по рекультивации отвалов на площади 4 тыс. га. Все горнодобывающие компании страны обязаны иметь рекультивационные планы, по которым они приступают к рекультивации не позднее трех лет после окончания вскрышных работ. Основную трудность в горных районах представляет закрепление поверхности эродирующих и зарязняющих воздух и воду отвалов, состоящих из отходов от обогащения руд, хвостов и шлаков. С этой целью производятся посевы трав и посадка деревьев на плоских вершинах и откосах дамб, водоочистных сооружений. Все работы по рекультивации проводят в соответствии с планами по предотвращению загрязнения рек, в верховьях которых обычно размещаются рудники и отвалы.

В отечественной литературе термин «рекультивация территорий» впервые встречается в 1962 г. (в работе Лазаревой И.В., осветившей зарубежный опыт рекультивации и рассматривающей эту проблему применительно к использованию нарушенных промышленностью земель для целей градостроительства).

Одной из первых работ по рекультивации в России следует считать освоение для лесохозяйственнык целей торфяных выработок на севере и северо-западе европейской части страны.

Крупенников И.А., Холмецкий А.М. выделяют следующие этапы развития рекультивационных работ в России:

·1906-1949 гг. - увеличение площади нарушенных промышленностью земель, осознание необходимости их восстановления, зарождение идеи, разрозненные опыты.

·1950-1968 гг. - резкий рост площади открытых разработок полезных ископаемых, начало правового регулирования, разработка требований и указаний по рекультивации, системные научно - производственные эксперименты, первые обобщения, научно-технические совещания, разрозненное планирование рекультивационных мероприятий.

·1969-1980 гт. - принятие земельного кодекса и специальных правительственных постановлений по рекультивации, включение работ по рекультивации в технологический процесс производства, первые теоретические разработки и научно-организационное становление рекультоведения, возникновение проблемы утилизации почв, снимаемых с отчуждаемых из сельского и поеного хозяйства земель, разработка государственных и отраслевых стандартов.

·С 1981 г. началась усиленная разработка теории ускорения почвенных процессов и создание высокоплодородного почвенного профиля за счет сокращения потерь почвы в процессе рекультивации, расширения масштабов землевосстановительных работ и т.д.

В нашей стране с 1971 по 1980 гг. рекультивация была выполнена на площади 713 тыс. га, т.е. ежегодный объем рекультивационных работ составлял 71,3 тыс. га. Значительный их рост был заложен в Государственной комплексной программе повышения плодородия почв

России на 1992-1995 гг., где предусматривалось ежегодно рекультивировать для последующего сельскохозяйственного использования до 96 тыс. га .

С 2004 г. в стране нет органа, который бы занимался централизованным сбором данных о состоянии земельных ресурсов. В 2013 г. ученые и экологи предложили разработать закон об охране окружающей среды. Документ должен регламентировать ответственность недропользователей на всех этапах проектирования, эксплуатации и ликвидации предприятий, а также проведение комплексного экологического мониторинга.

Сегодня эти четкие правила для техногенных предприятий не прописаны. Как не прописаны механизмы ликвидации последствий разработки месторождений полезных ископаемых.

В условиях, когда реальных проектов нет, контроль не налажен, а самое главное - не предусмотрены средства на рекультивацию, необходимо сформировать механизм ликвидации последствий разработки месторождений, с созданием ликвидационных фондов.

По данным Минприроды РФ, средства в ликвидационные фонды будут отчисляться как недропользователями, так и государством. Проект внесения изменений сразу в несколько законодательных актов - о недрах, о несостоятельности и банкротстве, КоАП и налоговый кодекс - на стадии согласования.

По мнению ученых, федеральное законодательство должно стать рамочным: основные нормотворческие функции давно пора передать местным органам власти. Потому что природные условия в разных регионах большой страны отличаются. Значит и подходы к восстановлению земель должны отличаться. Где-то нужна сельскохозяйственная биологическая рекультивация, а где-то - санитарно - защитная .

При проведении работ, связанных с нарушением почвенного покрова и рекультивацией земель, соблюдение установленных экологических и других стандартов, правил и норм является обязательным. Рекультивация земель проводится согласно требованиям Постановления Правительства РФ от 23.02.1994 №140 «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы» и Основных положений о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы, утвержденных Приказом Минприроды России и Роскомзема от 22.12.1995 №525/67 .

Оценка качества выполнения работ по рекультивации земель должна осуществляться комиссией в составе специалистов муниципалитета в соответствии с действующими нормативами и стандартами по рекультивации и охране земель: ГОСТ 17.5.3.04-83 «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель»; ГОСТ 17.5.1.03-86 «Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель», ГОСТ 17.4.203-86. «Охрана природы. Почвы. Паспорт почв»; ГОСТ 17.4.3.01-83. «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб»; ГОСТ 17.4.4.02-84. «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб»; ГОСТ 28168-89. «Почвы. Отбор проб»; ГОСТ 17.4.3.03-85. «Охрана природы. Почвы. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ»; ГОСТ 17.473.06-86. «Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ» .

Организация использования нарушенных земель изменилась с развитием рыночных отношений: приоритетными стали экономические факторы - объективно обоснованная плата за землю и используемые природные ресурсы, налоговые поступления. Это привело к переориентации системы управления городским хозяйством с административных методов на экономические.

В новых условиях возникла необходимость совершенствования существующих подходов оценки качественного состояния городских земель, выявления, учета и классификации нарушенных городских территорий. Основной проблемой восстановления и возвращения в хозяйственное использование нарушенных земель является несовершенство регулирующей данные вопросы правовой базы. Главный недостаток действующего законодательства в области городского землепользования заключается в том, что большая часть существующих нормативно-правовых актов посвящена проблемам использования и охраны земель, а не их восстановления. К тому же городские земли рассматриваются только с точки зрения их социально-экономических аспектов в ущерб природно-экологическим, то есть предметом регулирования данных документов в основном являются земельные участки как объекты недвижимого имущества, а не городские земли или почвы как компоненты природной среды.

По мнению специалистов, сегодня ощущается острая необходимость в изменении нормативной базы. Совершенствование законодательства может стать прочной основой проведения масштабных работ по восстановлению земель.

3. Причины возникновения рекультивации

Причинами возникновения стали, виды деятельности человека, в результате которых может возникать потребность в проведении рекультивации земель и водоёмов:

В ходе добычи торфа: фрезерные поля, карьеры гидроторфа, машиноформовочные карьеры;

в ходе добыче нерудных строительных материалов: карьеры песка, глины, песчано-гравийных материалов;

в ходе производства открытых горных работ: карьерные выемки, внутренние и внешние отвалы;

в ходе производства подземных разработок: провалы, прогибы, шахтные отвалы (терриконы);

в ходе функционирования урбанизированных территорий: золоотвалы, шлакоотвалы, шламонакопители, свалки твердых бытовых отходов (ТБО) и др.;

в ходе проведения разведочных и изыскательских работ: участки земель с нарушенным растительным и почвенным покровом, а также участки земель, загрязненные нефтью и нефтепродуктами;

в ходе выполнения строительных и эксплуатационных работ: участки земель с частично или полностью нарушенным растительным и почвенным покровом, территории земель, подвергающиеся подтоплению, затоплению и эрозионным процессам, а также насыпи, кавальеры, отвалы, гидроотвалы и др.;

в ходе технологических процессов при получении материалов, веществ, электрической энергии: земли, загрязненные аэрозолями и пылевыми выбросами, органическими и неорганическими веществами, радиоактивными элементами;

в ходе сельскохозяйственного производства: земли, загрязненные остаточным количеством пестицидов, дефолиантов, сточными водами и удобрениями, а также засоленные, эродированные и малопродуктивные земли;

в ходе военных действий, производства оружия и его основ: земли, загрязненные радиоактивными, отравляющими, токсичными органическими и неорганическими веществами, опасными бактериологическими компонентами.

Комплекс рекультивационных работ представляет собой сложную много компонентную систему взаимоувязанных мероприятия, структурированных по уровню решаемых задач и технологическому исполнению. Выделяют следующие этапы рекультивации:

1) подготовительный этап включает инвестиционное обоснование мероприятий по рекультивации нарушенных земель и разработку рабочей документации;

) технический этап - реализация инженерно-технической части проекта восстановления земель;

) биологический этап, завершающий рекультивацию и включающий озеленение, лесное строительство, биологическую очистку почв, агромелиоративные и фиторекультивационные мероприятия, направленные на восстановление процессов почвообразования.

Продолжительность двух последних этапов условно называют рекультивационным периодом, который в зависимости от состояния нарушенных земель и их целевого использования может быть от одного до нескольких десятков лет. При решении сложных экологических задач, требующих постоянного контроля и управления потоками вещества в техно-природных геосистемах, продолжительность этого периода устанавливается сроками полного восстановления компонентов природы.

В зависимости от тех целей, которые ставятся при рекультивации земель, различают следующие направления рекультивации земель:

·природоохранное направление;

·рекреационное направление;

·сельскохозяйственное направление;

·растениеводческое направление;

·сенокосно-пастбищное направление;

·лесохозяйственное направление;

·водохозяйственное направление.

6. Рекультивация песчаных карьеров

Рекультивация карьеров может производиться различными методами в зависимости от типа карьера и его местоположения.

Например, рекультивация песчаного карьера будет существенно отличаться от рекультивации карьеров, в которых добывали щебень или глину. В большинстве случаев рекультивация карьеров производится путем засыпки их промышленными отходами с малой опасностью для окружающей среды. При этом порядок засыпки и устройства защитных сооружений определяет проект рекультивации карьера, который должен учитывать множество факторов.

Один из важных моментов, которой должен быть отражен в проекте рекультивации карьера - это размещение карьера относительно водоохранных зон и меры предотвращения фильтрации стоков. Особенно важно предусмотреть водоохранные меры, когда проектируется рекультивация песчаного карьера. Завешает рекультивацию карьеров восстановление плодородного слоя почвы и последующее вовлечение восстановленных участков в хозяйственное пользование.

По этим причинам рекультивация карьеров согласовывается с инстанциями, осуществляющими контроль природопользования и экологической безопасности. В виду несовершенства законодательства, регулирующего рекультивацию карьеров, каждая отдельно взятый проект рекультивации карьера требует особого подхода. Во избежание лишних расходов и предотвращения сложных, затруднительных ситуаций разработку проекта и его осуществление следует доверить компетентным профессиональным работникам, обладающими многолетним опытом в этой сфере.

Заключение

Рекультивация земель - это комплекс работ по восстановлению нарушенных хозяйственной деятельностью территорий с использованием специальных технологий. Проводится главным образом в р-нах открытых горных разработок, изыскательских и др. работ, связанных с нарушением земель. Включает восстановление почв, растительности, нередко - ландшафта в целом.

В зависимости от предполагаемого использования земель существует несколько направлений их рекультивации: сельскохозяйственное (создание пашни, лугов, пастбищ, садов), лесохозяйственное (лесопосадки), рекреационное, рыбохозяйственное (создание в понижениях рельефа рыбоводческих прудов), водохозяйственное (устройство водоёмов разного назначения), строительное (подготовка участков для строительства).

Осуществляется в 2 этапа. Первый(технический) предусматривает подготовку земель к их дальнейшему целевому использованию (планировка поверхности, покрытие её плодородным слоем земли или улучшение грунта и др. работы в соответствии с проектом). На втором этапе (биологическая рекультивация) проводят агротехнические и фитомелиоративные мероприятия по восстановлению почвенного плодородия, ускорению почвообразовательных процессов, возобновлению флоры и фауны на рекультивируемых землях.

Литература

1. Будина Т.Ю. Рекультивация земель при различных видах работ // Справочник эколога, 2013. - №3.

Голованов А.И., Зимин Ф.М., Козлов Д.В. и др. Природообустройство. - М: «КолосС», 2008. - 551 с.

Гурина И.В. Рекультивация. - Новочеркасск: НГМА, 2008.

Савон Д.Ю., Шумилов В.Н. Процесс формирования землепользования крестьянских хозяйств //Terra Economicus, 2008. - Т. 6. - №4-4. - С. 160-162.

Черемисинов А.Ю. и др. Рекультивация нарушенных земель. - М., 2000.

ГОСТ 17.5.1.03-86 «Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель».

ГОСТ 17.5.3.04-83 «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель».

ГОСТ 17.5.1.02-85 «Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации».

Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2011 году». - Интернет-источник. - Режим доступа: #"justify">. Федеральный научно-практический журнал «Уголь Кузбасса». - Интернет-источник. - Режим доступа: #"justify">. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель / В.И. Сметанин. М.: Колос, 2000. 96 с.