Восстановление земель нарушенных при строительстве и добыче полезных ископаемых

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

екультивацию 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.

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.

источник

Рекультивация нарушенных земель: виды, порядок, этапы, направления. Проект рекультивации нарушенных земель

Многими видами хозяйствования — строительством, добычей полезных ископаемых, ремонтными или изыскательскими работами — значительно разрушается почвенный покров, поэтому для его восстановления проводится рекультивация нарушенных земель. Для введения в оборот восстанавливается огромное количество плодородного слоя почвы специальными мероприятиями, о которых и будет рассказано в этой статье.

Что такое нарушенные земли? Это те, которые утратили ценность в хозяйствовании или, более того, отрицательно влияют на окружающую среду из-за нарушенного почвенного покрова либо когда образуется техногенный рельеф после определённой производственной деятельности.

Что такое рекультивация земель? Это целый комплекс действий, которые направлены на восстановление народно-хозяйственной ценности опустошённых почв, на восстановление их продуктивности, на улучшение условий всей окружающей среды. Производится техническая и биологическая рекультивация нарушенных земель. Для этого их сначала нужно инвентаризовать — выявить, учесть и картографировать, определить площади и установить уровень качества.

Направления рекультивации нарушенных земель — восстановление их для того или иного целевого способа использования. Например, сельскохозяйственное направление предусматривает на нарушенных почвах создание новых сельскохозяйственных угодий.

Работы по снятию плодородного слоя, его транспортировке и нанесению нового — землевание. Оно даже малопродуктивные угодья и потенциально плодородные породы может значительно улучшить. Объектом рекультивации называется земельный участок с нарушенным плодородным слоем, который подлежит восстановлению. Верхняя часть почвенного покрова, гумусированная и снабжённая всеми благоприятными для растений физическими, химическими и агрохимическими свойствами, называется плодородным слоем.

Очень актуальны в современных условиях действия по организации работы сельского хозяйства и восстановлению всех нарушенных земель. Территории, где рекультивация таких земель уже произошла, должны находиться под особым контролем.

Постановление Правительства РФ 1994 года определяет общие требования для выполнения работ по рекультивации повреждённого почвенного покрова. Они обязательны для всех юридических, должностных и физических лиц. Рекультивация нарушенных земель возвращает в строй рекреационные, лесохозяйственные и сельскохозяйственные угодья для дальнейшего использования по назначению. Для восстановления почв есть два этапа — биологический и технический.

Когда рекультивация нарушенных земель проходит технический этап, производится планировка, формируются откосы, снимается и наносится плодородный слой почвы, устраиваются мелиоративные и гидротехнические сооружения, захораниваются токсичные породы, удалённые вскрытием, организуются разнообразные работы для создания условий проведения второго этапа мероприятий.

Восстанавливает плодородие почвы биологическое вмешательство: агротехнические, фитомелиоративные мероприятия, улучшающие агрохимические, агрофизические, биохимические свойства, а также другие показатели плодородности.

Нарушенных земель на планете неимоверно много. Рекультивация необходима во многих случаях. Так, требуется устранение последствий:

• разработки месторождений открытым способом или подземным;
• прокладки трубопроводов, проведения мелиоративных, строительных, лесозаготовительных и некоторых других работ, которые связаны с порчей почвенного покрова;
• ликвидации военных, промышленных, любых других сооружений и объектов;
• складирования или захоронения бытовых, промышленных или других отходов;
• ликвидации последствий загрязнения почв, когда условием восстановления является снятие плодородного верхнего слоя.

Нормы такого снятия устанавливает проект рекультивации нарушенных земель в зависимости от того, насколько упал уровень плодородия данного участка. Снятый слой почвы обычно тоже идёт в дело — рекультивируется, после чего улучшает малопродуктивные угодья.

Цели, не связанные с сельским или лесным хозяйствами, обычно не преследуются, поскольку это экономически невыгодно. Исключение составляют случаи, когда отсутствуют возможности использования снятого почвенного слоя для лесного фонда или улучшения земель для сельского хозяйства. На территории каждой области есть организации передачи или приёмки рекультивированных земель. Там же рассматриваются и другие вопросы, которые связаны с нарушением почвенных покровов и их восстановлением.

В состав Постоянных комиссий включаются землеустроительные, природоохранные, водохозяйственные, лесохозяйственные, сельскохозяйственные, архитектурно-строительные, санитарные, финансово-кредитные и многие другие органы, под чьим надзором проходят все этапы рекультивации нарушенных земель.

Приёмка (передача) всех рекультивированных земель должна осуществляться в течение одного месяца после подачи в Постоянную комиссию извещения о завершённых действиях по восстановлению почв. Проведение рекультивации нарушенных земель требует приложения к документам следующих материалов:

• Разрешение на проведение подобных работ (копии), то есть документ, удостоверяющий право пользования недрами и землёй.
• Копия плана землепользования, где нанесены границы всех восстановленных участков.
• Проект рекультивации нарушенных земель.
• Данные обследований — почвенных и других, которые необходимы для проведения подобных работ, связанных и с нарушением плодородного слоя, и с ликвидацией последствий этого.
• Рабочие чертежи — проектная документация на противоэрозийные, мелиоративные, гидротехнические и иные объекты, агротехнические, лесомелиоративные и другие мероприятия, которые были предусмотрены проектом.
• Материалы проверок, в которых отражено выполнение работ по восстановлению почв, информация о мерах, принятых для устранения выявленных нарушений.
• Сведения о порядке снятия, хранения, использования, передачи плодородного слоя, соответствующие документы, подтверждающие это.

Этот перечень бумаг в каждом случае дополняется и уточняется Постоянной комиссией. Изменения и дополнения продиктованы характером нарушения земель и их использования в дальнейшем.

Рекультивированные участки принимаются специальной комиссией с обязательным выездом на место. Ее утверждает председатель или заместитель Постоянной комиссии в десятидневный срок после подачи заявления юридическими или физическими лицами, сдающими земли.

Обычно в рабочей комиссии состоят представители муниципальных и государственных органов, заинтересованных в землепользовании, а также члены непосредственно Постоянной комиссии. Лица, сдающие и принимающие восстановленные территории, представители проектных и подрядных организаций, специалисты и эксперты тоже принимают участие в приёмке рекультивированных площадей. Порядок рекультивации нарушенных земель проверяется после рассмотрения всех положенных документов.

Пестициды — это неорганические и органические соединения, которые применяют в борьбе с болезнями и вредителями растений, с сорняками, а также чтобы ускорить созревание ряда культур, подвергающихся машинной уборке. Несмотря на то что на гектар вносится только около трёхсот граммов таких веществ, почвы с течением времени значительно засоряются, поэтому рано или поздно они подлежат обязательной рекультивации. Основная задача — активизировать процессы разложения остаточных форм вредных веществ. Направления рекультивации нарушенных земель могут быть самыми разными согласно проекту, предусматривающему процентные данные состава загрязнения почв.

Применяются биодеструкторы, разлагающие определённые соединения, почвы облучают ультрафиолетом, вносят удобрения — минеральные и органические, проводят агромелиоративные и агротехнические мероприятия. Для сокращения времени разложения пестицидов используются химические мелиоранты, которые образуют нетоксичные соединения, в почвы вносятся искусственные или природные сорбенты, известь. Потом в севооборот вводятся те культуры, которые способны усваивать вредные соединения и перерабатывать их: кукуруза, люпин, рапс. Таким образом почвы очищаются от атразина и линурона, а также многих других соединений.

Учитывая критерии оценки состояния экологической обстановки, проводятся соответствующие мероприятия, прежде всего — техническая рекультивация нарушенных земель, после чего — биологическая. Есть три определённых уровня загрязнения почв: фоновый, повышенное и высокое загрязнение. Первый — до пятидесяти миллиграммов содержания нефтепродуктов на килограмм сухого грунта. Второй — до тысячи миллиграммов, третий — до пяти тысяч. Именно третий уровень предполагает назначение рекультивации как почвы, так и грунтовых вод. Второй уровень должен насторожить ответственных лиц, обязанных произвести мониторинг.

Организовывается разработка проекта рекультивации нарушенных земель, загрязнённых нефтью и её продуктами, по уравненной схеме. Первоначальные действия направляются на активизацию микроорганизмов в почве, чтобы они деструктировали углеводороды. Также почва рыхлится, в неё вносятся известь, гипс, высокие дозы минеральных и органических организмов, затем всё это перепахивается. Создаётся мульчированная поверхность, состоящая из питательных смесей, высеваются повышенные нормы нефтетолерантных культур. Выращиваются полевица белая, тимофеевка, красная овсяница, безостый кострец, многолетний люпин, восточная бекмания, канареечник, рогатый лядвенец, люцерна и клевер. Появившиеся на загрязнённой почве растения в корм животным идут под жёстким контролем, поскольку в них накапливаются канцерогены и ароматические полициклические углеводороды.

Восстановление земель зависит от того, как составлен проект рекультивации нарушенных земель, а также в соответствии с уровнем чрезвычайности ситуации экологического бедствия. Это целый ряд мероприятий инженерной системы экологии. Нефтепродукты чрезвычайно подвижны в компонентах геосистемы. Если почвы засорялись длительно и образовались большие ареалы связанных и свободных нефтепродуктов в разделе зон аэрации и подземных вод, то борьба с ними предстоит нешуточная. Обычно такое происходит вблизи нефтебаз, складов топливных материалов и нефтеперерабатывающих заводов.

Инженерно-экологическая система должна реализовать задачи по удалению подвижных нефтепродуктов, защите рек, водозаборов, а также по рекультивации всех повреждённых почв. Очаги загрязнения должны быть локализованы. Основу инженерной системы экологии составляют сооружения: дамбы обвалования, стены в грунте, вертикальный и горизонтальный дренаж, нагнетательные и добывающие скважины. Хороши также многие другие мероприятия, которые предусматривает техническая рекультивация нарушенных земель.

Двадцать процентов общей площади территории горных предприятий отводится на карьерные отвалы, 13% — на хранилища отходов обогатительных фабрик, 5% — на отвалы и отходы шахт, а 3% — полностью непригодные земли из-за оседаний и провалов поверхности. Объём горных работ ежегодно увеличивается, и теперь примерно десять-пятнадцать гектаров каждый год уходит под отвалы. Нарушаются ландшафтные комплексы, почвенный покров. Инженерные коммуникации и их строительство тоже требуют значительных площадей. Рекультивация нарушенных горными работами земель в нашей стране проводится с 1959 года систематически.

Комплексные схемы восстановительных работ могут включать в себя широкий ряд мероприятий в зависимости от степени загрязнения и его химического состава. Например, такие:

• Первый год — рыхление для дегазации почвы и стимулирования всех биохимических процессов.
• Второй год — регулирование водного и питательного режимов почвы биодеструкторами.
• Третий год и все последующие — выращивание устойчивых культур до момента произрастания качественной продукции.

Высокий уровень загрязнения может заставить полностью сменить плодородный верхний слой почвы, который снимается и отправляется на переработку. Вскрышные породы, складируемые в виде насыпи (внешние отвалы, используются только в случае их радиоактивной чистоты и отсутствия токсичности.

Выемки и искусственно созданные полости рекультивируются в основном с использованием отходов потребления и производства, то есть являются, по сути, их захоронением, и это лицензируемый вид деятельности. Карьерные выемки и разного рода отвалы используются при добыче полезных ископаемых и строительных материалов открытым способом.

Это очень сложная многокомпонентная система мероприятий, тесно связанных между собой, структурированных уровнем решаемых задач и технологическим исполнением. Подготовительный этап — обоснование мероприятий с инвестиционной стороны и разработка рабочей документации. Этап технический — реализация проекта в инженерной его части.

Биологический — завершающий этап, включающий озеленение, биологическую очистку почвы, лесное строительство, фиторекультивационные и агромелиоративные мероприятия, которые направлены на полное восстановление почвообразовательных процессов. Первые два этапа могут проходить в течение долгого времени — до нескольких десятков лет, когда решаются сложные экологические задачи.

источник

Развитие человечества сопровождается ростом площадей нарушенных земель и сокращением количества естественных экосистем, снижением их восстановительной способности, устойчивости к воздействию антропогенных факторов [2]. Значительный ущерб природным ландшафтам наносят размещение на поверхности отходов горного производства.

Технологические процессы горнодобывающей и горноперерабатывающей промышленности неразрывно связаны с потреблением природных ресурсов и формированием разнообразных отходов [3], накапливающихся в окружающей природной среде.

Отходами горного производства являются неиспользуемые продукты добычи и переработки минерального сырья, выделяемые из массы добытого полезного ископаемого в процессе разработки месторождения, при обогащении и химико-металлургической переработки сырья [7].

Классификация отходов горного производства проводится по фазовому составу и производственным циклам, на которых они формируются (таблица 1). На формирование отходов влияет производственный процесс, характер сырья, содержание извлекаемых компонентов в исходном продукте и др. [8].

Классификация отходов добычи и обогащения

Несмотря на высокую экологическую опасность, до настоящего времени доминирующим методом утилизации отходов обогащения остается наземное размещение с использованием площадок складирования в виде хвостохранилищ, отвалов и шламонакопители, которые занимают значительные по площади земли, лишенные естественного растительного покрова [2].

Участки земли, взятые под складирование отходов горных производств должны быть использованы разрешенными способами в соответствии с целевым назначением данной категории земель, что не должно причинять вред природным объектам, в том числе приводить к деградации, загрязнению, захламлению земель, отравлению, порче, уничтожению плодородного слоя почвы и иным негативным (вредным) воздействиям, возникающим в процессе горнопромышленного производства.

Неотъемлемой частью мер по защите литосферы являются работы по рекультивации земель взятых под складирование отходов горного производства.
Рекультивация рассматривается как комплексная проблема восстановления продуктивности и реконструкции нарушенных промышленностью ландшафтов в целом. Таким образом рекультивация должна определяться как комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды [11].

Традиционный процесс рекультивации делят на следующие этапы, осуществляемые либо преимущественно техническими приемами (горнотехническая рекультивация), либо биологическими методами (биологическая рекультивация) [11]. Технический этап включает в себя планировку, формирование откосов, снятие, транспортирование и нанесение почв на рекультивируемые земли. На биологическом этапе проводят комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы [11].

Нарушенные территории в результате хозяйственной деятельности разделяют на две группы:

1. Земли, поврежденные насыпным грунтом, отвалы, гидроотвалы, терриконы, кавальеры и свалки;
2. Территории, поврежденные выемкой грунта, карьеры открытых горных разработок, добычи местных строительных материалов и торфа, провалы и прогибы на месте подземных горных работ, резервы и траншеи при строительстве линейных сооружений.

В зависимости от воздействия промышленных объектов и возникших нарушений природного ландшафта, в рамках указанных этапов определяют технологию рекультивации:

Рекультивация и обустройство карьеров нерудных материалов при сухой и обводненной выемке грунта представленных месторождениями фосфоритов, апатитов, калийных и каменных солей, известняками, мергелями, глинами, песчаниками, серой и так же графитом, асбестом, слюдой, мрамором, кварцем, плавиковым шпатом и др.

В результате добычи полезных ископаемых и минерального сырья земли нарушаются карьерными выработками, достигающими глубины более 100 м. В зависимости от положения дна карьера относительно залегания подземных вод он бывает обводненным или сухим [15].

Рекультивация сухих карьеров проводится в 3 этапа:

1. Планировочные работы направленные на сформирование поверхности;
2. Транспортирование со склада и нанесение почвенно – растительного слоя;
3. Мелиорация и посев трав на подготовленной территории.

Рекультивация обводненного карьера проводится в 2 этапа:

1. Планировочные работы направленные на сформирование поверхности;
2. Заполнение карьера водой.

Обводненные карьерные выемки после прекращения их эксплуатации используют под водоемы многоцелевого назначения, сухие под площадки для строительства, пашни, пастбища, лесонасаждения и т. д. [15].

Перед массовой выработкой грунта снимают плодородный слой почвы с целью дальнейшего использования его на малопродуктивных угодьях и рекультивируемых землях. Нормы снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ определяются требованиями, изложенными в ГOCT 17.5.3.06-85.

По классификации пригодности скальные грунты и конгломераты считают непригодными для биологической рекультивации по физическим свойствам. В процессе добычи камня образуются насыпи из вскрышного слоя грунта, непригодного для производственных целей. Этот грунт можно разделить на плодородный слой почвы и материнскую породу или выветренные скальные породы, снимаемые при выполнении вскрышных работ [15].

Подошва выработанного пространства в карьерах скального грунта, а также уплотненные в результате движения транспортных средств производственные и складские площадки непригодны для непосредственного обустройства ландшафта без предварительного проведения работ по их рекультивации [15].

В соответствии с этими условиями выполнение рекультивации карьеров скальных пород проводится в следующем порядке:

1. Планировочные работы направленные на сформирование поверхности;
2. Отсыпка рыхлого вскрышного и почвенного грунта толщиной не менее 1 метра;
3. Посев семян на образовавшемся грунте;
4. Рекультивация выработанных площадей торфяных месторождений.

Возможность использования выработанных торфяников после рекультивации зависит от способа добычи торфа, водного режима, возраста выработки, степени задернения и т. д. Торф добывают фрезерным, гидравлическим, машиноформованным и резным способами [15].

Техническую рекультивацию выработанных месторождений торфа, как правило, выполняют в три этапа:

1. Создание осушительно — увлажнительной системы, обеспечивающей быстрый отвод воды с площадей во влажные периоды и увлажнение корнеобитаемого слоя почвы в засушливые периоды, а также обеспечение увлажнения корнеобитаемого слоя почвы путем шлюзования в вегетационный период [15];
2. Проведение культурно – технических и планировочных работ. Параллельно работам рекультивации в полях строят дороги, а при рекультивации карьеров торфа строят дороги только после выполнения планировочных работ [15];
3. Выполнение культуро — технических работ. Их основная задача — расчистка площадей от древесно — кустарниковой растительности. Расчистка, как правило, заключается в корчевании, срезке, фрезеровании и запашке.

Биологическая рекультивация выработанных месторождений торфа выполняют после проведения технической рекультивации. Она включает в себя:

1. Первичную обработку почвы;
2. Выбор предварительных культур для посева;
3. Внесение химических мелиорантов и удобрений.

Отвалами называют земляные насыпи, не имеющие делового назначения и образуемые в результате отсыпки грунта, разрабатываемого в любой выемке.

Последовательность мероприятий к выполнению горнотехнического и биологического этапа рекультивации:

1. Снятие почвенно – растительного слоя на площадке бедующего отвала, транспорт и складирование в удобных местах для последующего использования;
2. Формирование откосов отвала;
3. Планировочные работы на сформированных поверхностях;
4. Транспортирование со склада и нанесение почвенно – растительного слоя на сформированные и спланированные поверхности;
5. Строительство дорог целевого назначения, мелиорация;
6. Устройства специальных гидротехнических сооружений при необходимости;
7. Посев семян.

Предприятия лесной, бумажной, горнодобывающей и химической промышленности и энергетики в результате своей деятельности образуют достаточно большие объемы отходов, называемые шламами (зола, шлак, отходы газоочистки, хвосты горно-обогатительных фабрик, содовые, соляные и другие отходы химических предприятий). Эти отходы удаляют в большинстве случаев с водой в виде пульпы в специальные отстойники, называемые шламонакопителями и хвостохранилищами. Отвалы, образуемые намывным способом, называют гидроотвалами [15].

Последовательность мероприятий к рекультивации гидроотвалов:

1. Перед укладкой складируемого материала в гидроотвалы, намываемые по определенному профилю, снимают плодородный слой почвы и слой потенциально плодородного грунта с поверхности участка, отводимого под отвал [15];
2. Проектируют устройство сооружений для отвода поверхностных вод, поступающих с поверхности водосбора в процессе производства работ по формированию гидроотвала.

После завершения работ по намыву гидроотвала рекультивируют внешние откосы дамб
обвалования, для этого:

1. На внешние откосы дамб обвалования и промежуточные бермы отсыпают плодородный слой почвы толщиной около 0,1 – 0,15 м. С целью предотвращения водной эрозии — сформированных валиков откосов промежуточным бермам придают не значительный поперечный уклон в сторону подножья откосов [15].
2. На откосах сеют дернообразующие травы, а по краям берм высаживают дpeвесно-кустарниковую растительность на расстоянии 5…6 м друг от друга.
3. Приступают к рекультивации пляжной части.

Рекультивацию пляжной части и прудка отстойника осуществляют с учетом последующего комплексного использования намывной территории: сельскохозяйственного, природоохранного и водохозяйственного назначения [15].

Прудок отстойник преобразуют в водоем. Для этого водосбросной колодец дооборудуют в шахтный водосброс. Пополняют водоем свежей водой за счет поступления поверхностных вод, собираемых с водосборной площади гидроотвала.

Материалы, намываемые в золоотвалы, шламонакопители и хвостохранилища, как правило, токсичны. Поэтому рекультивация таких отвалов прежде всего необходима с санитарногигиенической точки зрения. Водная и ветровая эрозия этих отложений приводит к загрязнению окружающей среды. После заполнения хвостохранилища до проектного объема намытый материал обезвоживают, опорожняя прудок отстойник от воды, разравнивания дамбы обвалования. Гребню хвостохранилища придают незначительный уклон от середины к краям для обеспечения плавного отвода поверхностных вод [15].

Такие отвалы самозарастают крайне медленно, что связано с ограниченностью азота неустойчивостью водного режима, поэтому осуществляют рекультивацию по следующей технологией в зависимости от вида нарушения [15]:

1. На поверхность золоотвала тепловых электростанций наносят плодородный слой почвы мощностью 0,1…0,5 м с внесением больших доз удобрений для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур;
2. Шламонакопители металлургических заводов и хвостохранилища обогатительных фабрик из-за содержания токсичных соединений вначале экранируют слоем потенциально плодородного грунта мощностью 1…1,5 м, а затем сверху экрана наносят плодородный слой почвы толщиной 0,4…0,5 м.

Внешние откосы дамб обвалования рекультивируют по общепринятой схеме залужения откосов и посадки древесно-кустарниковой растительности.

Серьезный экологический ущерб окружающей среде наносят так называемые свалки и полигоны образовавшиеся из-за деятельности человека искусственные геологические образования. В зависимости от направления последующего использования территорий, занятых полигонами и свалками, принимают те или иные технические решения по их рекультивации [15]:

1. Перед началом работ проводят инженерно — геологические изыскания, на основании которых составляют сетку профилей грунта свалки и подстилающих их слоев грунта основания, по ним определяют мощность слоя свалочного грунта, структуру подстилающих слоев, степень их загрязнённости и уровень грунтовых вод [15];
2. Свалочные грунты удаляют на полигоны обезвреживания и захоронения отходов;
3. Привоз минерального грунта. Завозимый грунт должен быть нормативно чистым по бактериологическим, химическим и радиометрическим показателями;
4. Прикатка плодородного слоя почвы и посев семян.

При рекультивации полигонов и свалок без удаления свалочного грунта предусматривают мероприятия и работы по дегазации, устройству защитного экрана по верху свалочных грунтов, а также ограждению рекультивируемой территории во избежание вторичного ее загрязнения [15].

Защитные экраны, устраиваемые по верху свалочного грунта являются основными элементами, обеспечивающими главную природоохранную функцию. Конструкция защитных экранов представляет собой комбинацию изоляционных и фильтрующих элементов, позволяющих собирать и отводить просачивающиеся поверхностные воды и атмосферные осадки [15].

Технология рекультивационных работ полигонов и свалок состоит в следующем:

1. Проводят разравнивание отдельных неровностей на поверхности свалки, после чего выполняют общую планировку всей поверхности с приданием ей незначительного уклона;
2. Отсыпка выравнивающим слоем — толщеной не менее 0,5 м, из очищенного строительного мусора, с диаметром фракций 4…32 мм. При наличии газообразования в толще свалочного грунта устраивают по верху выравнивающего слоя слой из газопроводящего материала, например, песка, толщиной равной 0,3 м;
3. Затем по верху газопроводящего слоя выполняют противофильтрационный экран, состоящий из двух слоев глины толщиной по 0,25 м каждый и слоя синтетической рулонной изоляции толщиной не менее 2,5 мм. Для устройства противофильтрационного экрана используют глину;
4. Сверху синтетической изоляции укладывают дренирующий слой в виде пластового дренажа толщиной не менее 0,3 м из минерального грунта;
5. Далее отсыпают слой потенциально плодородного грунта толщиной 0,7…0,85 м, по верху которого наносят плодородный слой почвы толщиной, 15…0,3 м.

С целью защиты грунтовых вод от загрязнения свалочным конденсатом и инфильтратом можно использовать способ силикатизации грунтов в основании свалки, основанный на нагнетании через инъекторы в основание свалки гелеобразующих материалов. В Качестве гелеобразующих материалов используют сернокислый алюминий, щавелевую кислоту и жидкое стекло. Образующийся при этом в основании свалки гелевый экран способствует укреплению нижних слоев свалочного грунта и верха горных пород основания и уменьшает его водопроницаемость, а также выступает в роли геохимического барьера на пути распространения загрязняющих веществ в подземные горизонты [15].

При добыче полезных ископаемых земли нарушаются не только за счет создания на них породных отвалов, шламохранилищ и хвостохранилищ, но и образования вследствие подземной разработки месторождения отрицательных форм рельефа земной поверхности в виде провалов, прогибов, воронок, углублений рельефа и т. д.

При разработке пластовых залежей малой и средней мощности горизонтального и волнистого залегания пологого падения с обрушением кровли образуются западинные прогибы глубиной до 1,5 м. Восстановление отрицательных форм рельефа заключается в засыпке образовавшихся понижений с проведением комплекса планировочных работ. Для засыпки понижений могут быть использованы рыхлые отложения, коренные породы, добытые в специальных карьерах или полученные при вскрышных работах, а также выдаваемая из шахт порода [15].

Технологию засыпки понижений земной поверхности и оформление рельефа выполняют для каждого конкретного случая отдельно в зависимости от используемого материала.
При заполнении образовавшихся вследствие подземной разработки отрицательных форм рельефа земной поверхности горными породами следует также учитывать их химические свойства. Породы, обладающие токсичными свойствами, укладывают в нижнюю часть провалов с последующим перекрытием их потенциально плодородными породами мощностью не менее 2…2,5 м. При глубине провалов менее 2 м засыпка их непригодными для биологической рекультивации по химическому составу (токсичными) породами допускается только с проведением работ по коренной химической мелиорации засыпаемых пород и обязательным их перекрытием потенциально плодородными породами мощностью не менее 0,5 [15].

При использовании заполнения провала непригодных для биологической рекультивации пород после завершения планировочных работ уложенную горную массу перекрывают вначале слоем потенциально плодородных пород, а затем плодородным слоем почвы.
Рекультивация нарушенных земель, обводненных или заболоченных в результате оседания земной поверхности, включает работы по предварительному их осушению. Для этого:

1. Вначале строят осушительную систему открытого или закрытого дренажа с целью отвода избыточных вод с рекультивируемой территории;
2. Далее с поверхности осушенной территории снимают вначале плодородный слой почвы и перемещают его во временный отвал, а затем слой потенциально плодородной почвы и также перемещают его во временный отвал;
3. После этого проводят капитальную планировку нарушенной территории с послойной засыпкой отрицательных форм рельефа шахтной породой, доставляемой из породных отвалов;
4. По верху спланированной поверхности шахтной породой отсыпают слой потенциально плодородного грунта, а затем наносят слой плодородной почвы с равномерным распределением ее по всей площади.

Общие требования к рекультивации земель, нарушенных при строительстве и эксплуатации линейных сооружений

Магистральные трубопроводы и отводы от них, железные и автомобильные дороги, каналы относят к так называемым линейным сооружениям.
Строительство и эксплуатация линейных сооружений оказывают значительное воздействие на состояние окружающей среды повреждая или разрушая естественные элементы ландшафта [15].

При строительстве и эксплуатации линейных сооружений рекультивация проводится по следующим этапам:

1. Проводя засыпку линейных сооружений;
2. Общей планировка полосы отвода;
3. Уборке строительного мусора;
4. Задернения поверхности посевом трав.

Восстановление древесной и кустарниковой растительности в полосе отвода под строительство трубопровода не допускается из-за затруднений, возникающих в процессе его эксплуатации.

Направления использования нарушенных земель после рекультивационных работ
В соответствии с ГОСТ 17.5.1.0285 нарушенные земли различают по направлениям рекультивации в зависимости от вида последующего использования.

Рекультивированные территории можно использовать в следующих направлениях [14]:

• Сельскохозяйственное – земли могут использовать под пашни, сенокосы, пастбища и многолетние насаждения;
• Лесохозяйственное — под лесонасаждения общего хозяйственного и полезащитного назначения, лесопитомники;
• Водохозяйственное — устраивают водоемы для хозяйственно бытовых и промышленных нужд, орошения и рыбоводства;
• Рекреационное — для создания зон отдыха и спорта, под парки и лесопарки, водоемы для оздоровительных целей, охотничьи угодья, туристские базы и спортивные сооружения;
• Природоохранное и санитарно-гигиеническое — под создание участков противоэрозионного лесонасаждения, задернованных или обводненных, закрепленных или закон сервированных с применением технических средств, участка для самозарастания специально не благоустраиваемых с целью последующего использования в хозяйственных или рекреационных целях;
• Строительное — для промышленного, гражданского и прочего строительства и другого назначения.

Техногенные ландшафты оказывают негативное воздействие на окружающую среду, они, в свою очередь, являются объектами пристального изучения темпов восстановления почвенного покрова, скорости протекания элементарных почвенных процессов.

В настоящее время проводятся работы, связанные с уменьшением вредного воздействия на окружающую среду хвостохранилищ, отвалов, карьеров, полигонов и шламонакопители, которые занимают огромные площади, загрязняют токсичными соединениями почву, водный и воздушный бассейны.

На основе анализа существующих способов рекультивации, можно сделать вывод, что существующая проблема восстановления нарушенных земель может быть решена лишь частично. Это связано с тем, что большинство применяемых способов рекультивации часто не учитывают специфику территорий и не обеспечивают заданного сокращения негативного влияния техногенно-нарушенных территорий на природные экосистемы.

Автор: Афанасиади К.И.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Author: Afanasiadi Karina Ivanovna

Post-graduate student National Mineral Resources University of Mines Ecology Faculty

Аннотация: С каждым годом во всем мире все большую опасность для природной среды приобретает промышленная деятельность человека, проявляющаяся главным образом в местах добычи полезных ископаемых, строительных материалов и торфа, а также в местах их обогащения, переработки и дальнейшего складирования отходов.
Несмотря на высокую экологическую опасность, до настоящего времени доминирующим методом утилизации отходов обогащения остается наземное размещение с использованием площадок складирования в виде хвостохранилищ.
В работе проведен анализ существующих технических подходов к рекультивации земель, нарушенных горными работами. Приведена классификация отходов горного производства. Описаны этапы и направления рекультивационных работ в районах складирования отходов производства. Подробно расписаны методы рекультивации карьеров нерудных материалов, карьеров по добыче камня, торфяных месторождений, отвалов, свалок, полигонов и земель, нарушенных при подземных горных работах. Подробно рассмотрены способы рекультивации хвостохранилищ. Выбран наиболее оптимальный метод рекультивации хвостохранилищ.

Ключевые слова: рекультивация, горные работы, хвостохранилище.

Abstract: Every year around the world are a great danger to the environment becomes human industrial activity, which manifests itself mainly in the areas of mining fossil, construction materials and peat, as well as in their places enrichment, further processing and storage of waste.
Despite the high environmental hazard, thus far the dominant method of waste disposal remains enrichment ground occupancy with storage sites in the form of tailings.
The analysis of existing technological approaches to reclamation of land disturbed by mining operations. The classification of the waste processing industry. Stages and directions of remediation in the areas of storage of waste products. Painted in detail methods of reclaiming aggregates quarries, stone quarries, peat deposits, dumps, dumps, landfills and land disturbed by underground mining. More Ways reclamation of tailings.

Key words: reclamation, mining, tailing.

Список использованной литературы

источник

Горнодобывающие и перерабатывающие предприятия расположены на больших территориях и имеют довольно крупные горные отводы в пользовании, поэтому нагрузка от них на окружающую среду так же соизмеримо велика.

Анализ последствий развития техногенных процессов весьма сложен по той причине, что собственно техногенное начало может сопровождаться цепочкой последующих природных событий. Иначе говоря, первичные техногенные воздействия могут вызвать к жизни процессы, которые правомерно определить как природно-техногенные или техногенно-природные.

Сложность их прогнозирования состоит в том, что эти природно-техногенные процессы могут быть существенно сдвинуты во времени, а нередко и в пространстве по отношению к воздействующему источнику техногенеза. Поясним сказанное следующим примером.

Изымая огромные по объему массы породы, вмещающих полезное ископаемое, будь то твердое или жидкое, мы вмешиваемся в формировавшуюся миллионами лет геологическую среду, что приводит к последовательному развитию следующих событий:

· ослаблению горного давления внутри напряженного массива;

· формированию полостей окисления природных агентов;

· образованию провалов земли на дневной поверхности;

· нарушение первичных природных условий окружающей среды.

Следовательно, нужно проводить рекультивацию земель после геологических работ.

1. Рекультивация – общие положения и правила

Преобразование нарушенных в результате производственной деятельности земель в состояние, пригодное для использования их в народном хозяйстве, предотвращение их отрицательного воздействия на прилегающие ландшафтные комплексы, охрана этих комплексов, оптимизация сочетания техногенных и природных ландшафтов достигается рекультивацией нарушенных земель.

Термин «рекультивация» употребляется в земельном законодательстве, в ряде директивных и нормативных документов и зафиксирована в ГОСТ 17.5.1.01-83 «Охрана природы. Рекультивация земель». Термины «определения» для определения комплекса работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды.

Рекультивация относится к мероприятиям восстановительного характера, направленным на устранение последствий воздействия промышленного производства на окружающую среду, в первую очередь на земли, и рассматривается, как основное средство их воспроизводства.

Восстановлению нарушенных земель должны предшествовать работы по геолого-почвенному обследованию нарушаемой и восстанавливаемой территории и обоснованию направления рекультивации.

Министерство геологии СССР обязано «обеспечить при проведении детальных разведочных работ на месторождений полезных ископаемых, разработка которых связана с нарушением земной поверхности, исследование физико-механических и химических свойств вскрышных и вмещающих пород и передачу соответствующих, данных заинтересованным проектным организациям для составлен проектов разработки месторождений с учетом требований рекультивации земель». На основе этих данных оценивается пригодность пород для экологической рекультивации, что позволяет принять решение по формированию отвальных массивов, составу и объемах рекультивационных работ в соответствии с установленным направлением рекультивации и же установить направление рекультивации и последующее использование восстанавливаемых земель в народном хозяйстве в соответствие группой пригодности пород рекультивационного слоя.

Таким образом, представляется возможность постоянно улучшать качество, продуктивность и экологическую ценность восстанавливаемых земель. Следовательно, от исходных компонентов природного ландшаф­та и внесенных в них изменений при формировании техногенного ланд­шафта зависит выбор направления последующего использования земель. В свою очередь, установленное направление рекультивации нарушенных земель определяет требования к их качеству и, следовательно, к техно­логии вскрышных, отвальных и рекультивационных работ, т.е. сущест­вует прямая и обратная связь между технологией горных работ, опреде­ляющей характеристику техногенного ландшафтного комплекса, и направлением рекультивации.

«Технические условия рекультивации», в которых определяется направление рекульти­вации и излагаются требования землепользователей к качеству рекуль­тивированных земель, указываются характеристика и параметры релье­фа техногенных образований, состав и мощность рекультивационного слоя, состав и размещение коммуникаций, система мелиоративных, противоэрозионных, гидротехнических и прочих мероприятий, устанавли­ваются на основе соответствующих проектов органами, представляющи­ми земельные участки в пользование.

Проект рекультивации земель, нарушенных горным производством, должен разрабатываться в строгом соответствии с представленными техническими условиями.

Согласно ГОСТ 17.5.1.01-83 выделяются следующие направления рекультивации:

· сельскохозяйственное — с целью создания на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий;

· лесохозлйственное — с целью создания лесных насаждений различ­ного типа;

· рыбохозяйственное — с целью создания в понижениях техногенного рельефа рыбоводческих водоемов;

· водохозяйственное — с целью создания в понижениях техногенной рельефа водоемов различного назначения;

· рекреационное — с целью создания на нарушенных землях объекта отдыха;

· санитарно-гигиенические — с целью биологической или технической консервации нарушенных земель, оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду, рекультивация которых для использования в народном хозяйстве экономически неэффективна или нецелесообразна в связи с относительной кратковременностью существования и после дующей утилизацией этих объектов (техногенных образований);

· строительное — с целью приведения нарушенных земель в состояние пригодное для промышленного и гражданского строительства.

Выбор направления рекультивации земель осуществляется с учетом следующих факторов:

1. природных условий района (климат, почвы, геологические, гидрогеологические и гидрологические условия, растительность, рельеф, определяющие геосистемы или ландшафтные комплексы);

2. агрохимических и агрофизических свойств пород и их смесей в отвалах, гидроотвалах, хвостохранилищах;

3. хозяйственных, социально-экономических и санитарно-гигиенических условий в районе размещения нарушенных земель;

4. срока существования рекультивированных земель и возможности и повторных нарушений;

5. технологии производства комплекса горных и рекультивационных работ;

6. требований по охране окружающей среды;

7. планов перспективного развития территории района горных разработок;

8. состояния ранее нарушенных земель, т.е. состояния техногенных ландшафтов карьерно-отвального типа, степени и интенсивности их самозарастания.

В связи с необходимостью восполнения сельскохозяйственных угодий, особенно в густонаселенных районах, где производство сельскохозяйственной продукции имеет большое народнохозяйственное значение, предпочтение при прочих равных условиях отдается сельскохозяйственному направлению рекультивации нарушенных земель.

Лесохозяйственная рекультивация выполняется в тех случаях, где сельскохозяйственная рекультивация в силу природных или хозяйственных факторов нецелесообразна, где требуется воспроизводство леса, как из хозяйственных потребностей, так и по необходимости улучшения состояния окружающей среды, создания рекреационных зон в промышленных районах или защиты земель от эрозии.

Карьерные выемки, глубокие прогибы и провалы, засыпка которых технически невыполнима и экономически не оправдана, могут быть использованы под водоемы различного назначения, для создания рекреационных зон, а также размещения различных промышленных и гражданских объектов.

Санитарно-гигиеническая рекультивация биологическими или техни­ческими методами выполняется при необходимости консервации нару­шенных земель (техногенных образований — отвалов пустых пород, отходов обогащения и переработки, временных складов минерального сырья и пр.), оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду, в следующих случаях:

· если приведение нарушенных земель в состояние, пригодное для использования в народном хозяйстве, экономически неэффективно;

· если направление использования этих земель в народном хозяйстве временно не установлено;

· если породы, выполняющие эти техногенные образования, подлежат переработке или использованию в качестве вторичного ресурса;

· если эти техногенные объекты подлежат переформированию или перемещению.

Целесообразность использования нарушенных земель для промышленного и гражданского строительства устанавливается на основе региональных схем землеустройства и рекультивации земель, генераль­ных планов застройки территорий, результатов инженерно-геологичес­ких изысканий на территории нарушенных земель и соответствующих технико-экономических расчетов.

Таким образом, как отмечает В.А. Овчинников, рекультивация явля­ется многоцелевым мероприятием с природоохранной, природовосстановительной, хозяйственно-восстановительной и территориально-планировочной функциями.

Рекультивационные работы, выполняемые горным предприятием. Подход к рекультивированным землям как к одному из видов продукции горных предприятий, производство которой планируется и контролирует­ся, в значительной степени определяет эффективность и качество горно­го производства в целом, существенно снижает его негативное воздейс­твие на окружающую среду, имеет огромное социальное и экономичес­кое значение.

Горное предприятие выполняет технический этап рекультивации, который включает:

1. планировку поверхности нарушенных земель (грубую и чистовую);

2. выполаживание или террасирование откосов отвалов и бортов карьерных выемок;

3. ликвидацию последствий усадки отвалов;

4. противоэрозионные мероприятия;

5. снятие, транспортирование, складирование (при необходимости) и нанесение на рекультивируемые земельные участки почвенно-растительного слоя и (или) пригодных (плодородных и потенциально плодородных) пород;

6. комплекс мелиоративных мероприятий (при необходимости), направленных на улучшение химических и физических свойств пород и их смесей, слагающих поверхностный слой рекультивируемых земель;

7. строительство гидротехнических и мелиоративных сооружений дорог, прокладку прочих инженерных коммуникаций.

При выборе схемы и структуры механизации рекультивационных работ в первую очередь учитываются направление освоения восстанавливаемых земель, технология отвальных и вскрышных работ, состояние нарушенных участков и свойства вскрышных пород.

Основное требование рекультивации к технологии вскрышных отвальных пород сводится к созданию на отработанных землях биогеоценозов и форм рельефа, благоприятных для последующего освоения.

Технология горных работ должна обеспечить:

· селективную выемку пород, пригодных для биологической рекультивации, их транспортирование, хранение или непосредственное использование для рекультивации нарушенных земель;

· размещение непригодных и малопригодных пород в нижней части отвалов;

· компактную укладку вскрышных пород в отвалы для снижения объема горно-планировочных работ;

· выполаживание откосов отвалов и бортов остаточных карьерных выемок;

· формирование оптимальных по геометрическим параметрам, негорящих и устойчивых отвалов;

· оптимальное изъятие и минимальные сроки использования земель в технологическом процессе;

· сокращение отрицательного влияния на окружающую среду, сохранение в зоне открытых разработок благоприятных экологических условий для растений и животных.

Технологические схемы селективного отвалообразования должны удовлетворять ряду требований, в частности:

· обеспечивать создание после выполнения планировочных работ рекультивационного слоя требуемой мощности и структуры из пород с благоприятными агрофизическими и агрохимическими свойствами в соответствии с направлением рекультивации и требованиями к качеству восстанавливаемых земель;

· предусматривать укладку в отвалы максимально возможного объе­ма вскрышных пород наиболее производительным валовым способом;

· обеспечивать минимальные потери и разубоживание пригодных пород при их разработке, транспортировании и укладке.

Установлено, что с целью уменьшения изъятия земель рационально: применение технологии отработки месторождений с внутренними отва­лами; использование выработанного пространства карьеров для разме­щения вскрышных пород с разрабатываемых соседних участков; крупноплощадное расположение внешних отвалов в непосредственной близости от карьеров.

При большой протяженности месторождения с крутой залежью полезного ископаемого, когда внутреннее отвалообразование невозможно, рациональна блочная отработка карьерного поля с размещением пород в выработанное пространство предыдущего блока.

Для сокращения сроков задалживания земель при внешнем отвалообразовании целесообразен вариант форсированного возведения отвалов на проектную высоту с односторонним подвиганием фронта от границ земельного участка к его центру с одновременной отсыпкой всех отвальных ярусов и их последующей рекультивацией.

Предпочтение отдается отвалам, имеющим площадь более 10 га и правильную геометрическую форму, максимально приближающуюся к квадрату, прямоугольнику или кругу. Такая форма отвала наиболее приемлема для рекультивации и последующего хозяйственного использования восстановленных земель.

В процессе отсыпки и последующей технической рекультивации отвалов с учетом направления хозяйственного использования земель возможно создание следующих основных видов рельефа их поверхности:

· плоская (платообразная) поверхность с небольшими уклонами (от 2 до 5°) для стоков избыточной воды — при сплошной грубой и чистовой планировке;

· волнообразная поверхность, сглаженная или с горизонтальными площадками с перепадами отметок рельефа отвала и чередованием участков с одинаковыми отметками — при частичной планировке, когда срезаются вершины гребней и выполаживаются их откосы;

· террасированная поверхность с чередованием террас одинаковой высоты и ширины — при выполаживании откосов одноярусных отвалов большой высоты и многоярусных отвалов, а также бортов карьеров.

Способ отсыпки определяет объем планировочных работ. При планировке плоских (платообразных) отвалов, в том числе гидроотвалов, хвосто- и шламохранилищ, объем работ незначителен и составляет 0,01-0,05 м 3 /м 2 . Во всех других случаях объем планировочных работ существенно выше. Выбор форм рельефа рекультивируемых земельных участков определяется прежде всего необходимостью создания оптимальных условий для их последующего эффективного использования.

Выполнение операций технического этапа основным горнотранспортным оборудованием требует изменения элементов системы разработки и технологических схем горных работ, в частности, ширины вскрышной заходки, высоты уступов и подуступов, схемы расстановки экскаваторов в забоях, последовательности операций, прокладки новых транспортных коммуникаций, а также влияет на производительность этого оборудована и организацию горных работ, включая рекультивацию.

В отдельных случаях (при бестранспортной или транспортно-отвальной системе разработки) при необходимости создания отвального массива со структурой, наиболее эффективной для целей рекультивации, может оказаться рациональной замена существующих горных машин на другие с большими рабочими параметрами или переход на комбинированную систему разработки месторождения.

По мнению американских специалистов, основной объем работ по рекультивации должен выполняться используемым на карьере оборудованием, а технология вскрышных и отвальных работ должна разрабатываться с учетом последующей рекультивации. При необходимости селективной разработки вскрышных пород могут применяться драглайны, хотя при бестранспортной системе это приводит к снижению производительности машин из-за увеличения времени цикла. При селективной разработке пород весьма эффективно применение роторных экскаваторов, но их использование ограничивается минимальной толщиной слоя, которая при работе крупных машин составляет 3-4 м.

Министерство сельского хозяйства определило, что мелиоративный период при рекультивации земель, нарушенных горными работами, дол­жен составлять не менее 5 лет.

Затраты на выполнение биологической рекультивации включают затраты на обработку земель, внесение удобрений, посев сельскохозяйственных культур и уборку урожая, устройство дренажных и ороситель­ных систем, подвод воды, оборудование живых изгородей и выполнение других вспомогательных работ. Ежегодно на угольных разработках рекультивируется более 8 тыс. га.

В последние годы принимаются новые законодательные акты и директивные документы, в которых требования к проведению горных работ значительно повышаются и конкретизируются. Так, Горным управлением штата Новый Южный Уэльс (Австралия) установлены следующие требования:

· при выборе способа разработки месторождения одновременно определяется способ рекультивации нарушенных земель;

· работы по рекультивации включаются в технологию горного производства;

· все затраты по восстановлению земель относятся на себестоимость добываемого полезного ископаемого;

· восстановленные земли должны иметь экономическую и эстетическую ценность не ниже, чем они имели до начала разработки месторождения.

Административный контроль за выполнением указанных требований возлагается на муниципальные советы, которые совместно с Комиссией штата по контролю за загрязнением окружающей среды и руководством горнодобывающей фирмы определяют условия эксплуатации месторождения и рекультивации отработанных земельных участков.

2. Опыт рекультивации в других странах

Большое внимание рекультивации земель, нарушенных горными работами, уделяется в социалистических странах.

Наибольший опыт в этом отношении накоплен в ГДР, где рекультивационные работы ведутся планомерно уже более 30 лет. Нарушенные земли восстанавливаются для сельско-, лесо- и водохозяйственной использования и для других целей.

В зависимости от направления рекультивации работы могут выполняться в два этапа (технический и биологический). При технической рекультивации особое внимание уделяют селективной разработке вскрышных пород и формированию отвалов Фитотоксичные породы укладывают в нижнюю часть отвала и перекрывают потенциально плодородными и плодородными породами мощностью от 0,8 до 5 м. Для выполнения этих работ обычно используют технологическое оборудование, применяемое на вскрышных работах, — роторные многочерпаковые цепные экскаваторы, транспортно-отвальные мостотвалообразователи и др. При необходимости проводят мелиорацию пород на поверхности отвалов, для чего применяют известь, буроугольную золу, минеральные удобрения в различных сочетаниях.

Широко используется фитомелиорация посредством высева люцерны, донника и других трав.

В США полная планировка нарушенных земель не является обязательным условием рекультивации. Результаты ряда исследований показывают, что при планировке отвалы могут уплотняться. Это приводит к снижению их способности поглощать влагу и развитию эрозионных процессов. Из двух видов планировки поверхности — сплошной и частичной (срезание верхушек гребней до ширины 2,5-5 м) — наиболее часто применяется вторая. Для лесопосадок не проводится полное выравнивание поверхности, так как проведенными исследованиями установлено, что приживаемость и скорость роста древесных культур выше при частичной планировке, в результате которой рекультивируемая поверхность, приобретает волнистый рельеф. Даже с учетом ручной посадки саженцев рекультивация неспланированных отвалов оказывается во всех отношениях эффективнее.

При рекультивации земель в засушливых районах испытан новый метод, заключающийся в сохранении холмистой поверхности отвала, что способствует сбору дождевых вод. Незначительную верхнюю часть гребней срезают, а почвенный слой размещают в понижениях между ними. Дождевые воды стекают по откосам гребней, увеличивая таким образом увлажнение почвы. Для предотвращения водной и ветровой эрозии поверхность гребней обрабатывают вяжущими материалами.

Интересное решение принято по технологии горных работ и рекультивации на песчаных и гранитных карьерах.

Затраты на рекультивацию изменяются в широких пределах в зави­симости от состояния нарушенности земель и направления их последую­щего использования. Удельные затраты на планировку поверхности отвалов колеблются от 123 до 1000 долл/га. Стоимость нанесения 15-30-сантиметроврго слоя почвы, ранее снятой и заскладированной в нава­лах, составляет 970-1450 долл/га, затраты на выполнение биологичес­кого этапа рекультивации, включающего высев трав, посадку кустарни­ков или деревьев, — 80-320 долл/га. Например, общая стоимость рекуль­тивации в штате Нью-Мексико в среднем составляет 2000 долл/га. По мнению американских специалистов, наиболее трудоемкой и дорогостоящей из всех операций является планировка отвалов.

Итак, мы рассмотрели проблемы связанные с рекультивацией земель и требованиям для выполнения рекультивации. Подводя итог можно отметить, что в СССР существовал и был накоплен огромный опыт по рекультивации земель и использованию их. В наше время рекультивации уделяется не так много внимания, поскольку это дорогостоящий процесс и предприятию дешевле заплатить штраф за загрязнение окружающей среды, чем произвести рекультивацию после проведённых работ. Но значение рекультивации по прежнему велико и нужно всячески способствовать её возрождению и совершенствованию.

Список использованной литературы.

1. М.Е. Певзнер, В.П. Костовецкий и др. – Экология горного производства, М.: Недра, 1990г. – 235с.

2. П.И. Томаков – Экология и охрана природы при открытых горных работах, МГГУ, 1994г. – 418с.

источник