8.Рекультивация карьера

Под рекультивацией земель понимают комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности и хозяйствен­ной ценности нарушенных земель, а также улучшение условий окружающей среды.

Нарушенными считают земли, утратившие свою хозяйственную ценность или отрицательно влияющие на окружающую среду (ухудшение почвенных и гидрологических условий, образование отвалов и др.). Поэтому восстановлению (рекультивации) подле­жат породные отвалы карьеров и шахт, открытые горные выра­ботки, провалы поверхности на шахтных полях, хранилища отхо­дов, отвалы шлаков и другие земельные участки, поврежденные и загрязненные в результате деятельности промышленных предприятий, строительных геоло­горазведочных и изыскательских организаций.

Рекультивацию земель можно проводить в один или два этапа: техническая и биологическая рекультивация.

Техническая рекультивация включает снятие, складирование и сохранение плодородного слоя почвы, а такжe потенциально плодородных пород и при необходимости транспортировку их к новому месту укладки; раздельную выемку и складирование по­тенциально плодородных вскрышных пород; горно-планировоч­ные работы по выравниванию поверхности нарушенных земель, выполаживанию откосов отвалов и выемок; покрытие рекульти­вируемых поверхностей плодородным слоем почвы; при необхо­димости строительство подъездных путей и проведение противоэрозионных и культуртехнических мероприятий (включая стро­ительство гидротехнических сооружений, дренажной сети, рас­корчевку древесно-кустарниковой растительности, удаление кочек, уборку камней); химическую мелиорацию токсичных пород и загрязненных почв.

Техническую рекультивацию выполняют горные предприятия, а также организации, проводящие строительные, изыскательские и другие работы, связанные с нарушением почвенного покрова.

При планировке поверхности под пашню уклон рекультиви­руемого участка не должен превышать 20, для сенокосов и паст­бищ - 2 ...4, для посадки садов и ягодников - 50, недопустимо образование котловинных форм рельефа и микропонижений глу­биной более 30 см. На выровненную поверхность после усадки грунта наносят плодородный слой почвы. Мощность этого слоя для возделывания технических и овощных культур принимают 70 ... 80 см, зерновых колосовых, многолетних и однолетних трав - 30 ... 60 см. При закладке сада почву и потенциально пло­дородный слой породы вносят в посадочные ямы объемом не менее 1 м З.

Биологическая рекультивация включает комплекс агротехни­чecкиx и других мероприятий по восстановлению плодородия почв, повышению продуктивности сельскохозяйственных и лес­ных угодий, освоению водоемов, возобновлению флоры и фауны, а также устранению отрицательного воздействия нару­шенных земель на окружающую среду.

Биологическую рекультивацию выполняют землепользовате­ли, которым передают (возвращают) землю с выполненной тех­нической рекультивацией.

При биологической рекультивации земель под пашню подби­рают сельскохозяйственные культуры и мелиоративные севообо­роты, устанавливают нормы и периодичность внесения органи­ческих и минеральных удобрений, а также химических мелио­рантов, разрабатывают технологии обработки почвы.

Освоение рекультивируемых земель начинают с выращивания многолетних трав в течение 3 ...4 лет с запахиванием зеленой массы как сидерата. В случае, если техническим этапом не пред­усмотрено нанесение гумусированного слоя почвы и поверхность сложена потенциально плодородными породами, в мелиоратив­ных севооборотах предусматривают 6 ... 8-летнее возделывание бо­бовых трав.

Нормы внесения минеральных удобрений на рекультивируе­мых землях увеличивают в 1,5 ... 2 раза, навоза - в 2 раза по сравнению с нормами, рекомендуемыми для продуктивных зе­мель.

В проектах также предусматривают увеличение на 50 % нормы высева семян многолетних трав по сравнению с обычными. Состав травосмесей устанавливают в соответствии с зональ­ными особенностями. Отвальную вспашку намечают на глубину 22 ... 30 см (в зависимости от зоны) с почвоуглублением для улучшения водно-воздушного режима и более глубокого проникновения корневой системы растений в подпахотный горизонт.

Состав, содержание, порядок разработки, согласования и утверждения рабочих проектов рекультивации земель, а также ос­новные требования к изысканиям, проектированию и производ­ству работ зависят от объекта рекультивации (карьерные выемки, шахтные отвалы и др.), направления рекультивации (сельскохо­зяйственное, лесохозяйственное, водохозяйственное, строитель­ное и др.), периода времени, истекшего с момента окончания процесса нарушения земель и др. Составление рабочих проектов рекультивации нарушенных земель заключается в подготовительных камеральных и полевых работах; составлении проекта и изготовлении документов. Если необходимо, то проводят топографические, инженерно-геологи­ческие изыскания и почвенные обследования.

На основе материалов подготовительных работ разрабатывают задание на проектирование, в котором указывают общие сведе­ния об объекте, возможные направления рекультивации, требо­вания к проектным решениям, расчеты затрат на весь объем работ по очередям и условия производства работ. К заданию на проектирование прикладывают ситуационный план с указанием объектов рекультивации, дорог и т. д. При составлении рабочего проекта из возможных направлений рекультивации нарушенных земель, на­меченных в задании на проектирование, выбирают оптимальное и разрабатывают комплекс мероприятий по охране и воспроиз­водству природных и земельных ресурсов, эффективному ис­пользованию запасов плодородного слоя почвы.

Рекультивации в первую очередь подлежат участки нарушен­ных земель, оказывающих активное неблагоприятное воздейст­вие на окружающую среду. К ним относят глубокие карьеры, ямы и т. д., вызывающие на прилегающих землях иссушение или эрозию почвы, отвалы отходов обогатительного производства, золото отвалы с наличием токсичных веществ, загрязняющих по­чвенный покров и грунтовые воды. Направление рекультивации в значительной степени зависит от наличия пород, пригодных для рекультивации. В зависимости от химического и механического состава, а также инженерно-геологических показателей горные породы при проведении биологической рекультивации делят на: пригодные, малопригодные и непригодные, а пригодные, в свою очередь, ­на плодородные и потенциально плодородные, в соответствии с содержанием в них гумуса. Целевое использование рекультивируемых земель в большей степени определяется также характером их обводнения (иссу­шенные, сухие, влажные, переувлажненные и т. п.).

Для рыбного хозяйства в основном используются глубокие карьеры из-под глин и суглинков, а также в местах, где необходимо иметь водоемы для хозяйственных целей.

При рыбохозяйственном использовании рекультивируемых земель после планировки ложе водоема рыхлят на глубину 5…7 см и вносят 1…3 ц/га перегноя или навоза. Кислые почвы одновременно известкуют (до рН >7). Вода должна быть пригодной для жизни рыб. Фосфорные и азотные удобрения вносят как по сухому ложу, так и по воде. Норма минеральных удобрений за сезон составляет: аммиачной селитры 2…5, суперфосфата 1…2,5 ц/га. Аммиачную воду вносят за 7 дней до затопления пруда.

Более 2 тысяч заброшенных карьеров насчитывается в Московской области . Большая часть из них является результатом разработки залежей строительного сырья . Площадь занятых горнодобывающими предприятиями земель в целом превышает 306 кв.км.

В таких случаях , на месте расположения использованного карьера нарушается геоморфология , наблюдаются ландшафтные видоизменения , происходит загрязнение подземных горизонтов , меняются гидрогеологический и гидрологический режимы . В связи с этим довольно актуальной задачей становится процесс возврата земель , нарушенных в результате карьерных разработок , в целесообразный хозяйственный оборот с непременным условием ликвидации и минимизации вреда , оказывающего влияние на окружающую среду . Для решения данной задачи созданы технологии и различные способы рекультивации карьеров и нарушенных земель , прилегающих к ним.

С другой стороны , в различных сферах производства и коммунальном хозяйстве на сегодняшний день остро стоит вопрос размещения не утилизируемых отходов в окружающей среде . Для крупных мегаполисов , в особенности для Москвы , актуальной проблемой является обезвреживание отходов сноса и строительства . В Москве они образуются при реконструкции и сносе сооружений и зданий , ремонте инженерных сетей , при производстве деталей , строительных материалов и конструкций .

Помимо этого , ежегодно в городе возводится более 6 млн кв.км новых зданий , вынимается более 11 миллионов куб.м грунта при строительстве дорог , ремонтируется около 25 тыс. квартир силами жильцов . Из общего объема строительных отходов перерабатывается только 60%, а оставшаяся часть размещается на подмосковных полигонах . Более половины этих полигонов уже заполнено на 90 % и скоро они будут закрыты . Существенная часть полигонов , намеченных к закрытию , расположена рядом с городом , и это значительно скажется на увеличении транспортных расходов по перевозке грузов после их ликвидации .

Использовать ненарушенные земельные территории для создания новых полигонов неразумно с социальной и экологической точек зрения , именно поэтому альтернативным решением проблемы рекультивации выработок является размещение отходов на выработанной территории карьеров . К тому же решаются одновременно 2 важнейшие задачи — безвредное размещение отходов и восстановление природного ландшафта . Поскольку площадь выработанного пространства велика , строительные и коммунальные отходы являются очень важным материальным ресурсом для его рекультивации .

Так как отходы потенциально экологически опасны , при использовании их в роли рекультивационных материалов должны выполняться особые условия для размещения в природной окружающей среде :

  • — предварительная подготовка перед размещением с использованием технологий ;
  • — использование современных способов воздействия на массу и складирования отходов в целях их быстрого разложения ;
  • — обеспечение инженерной защитой высокой степени от проникновения загрязняющих веществ геологической среды .

Но , как правило , на деле при размещении отходов в отработанных карьерах эти требования не соблюдаются . НПО "НОЭКС " были проведены исследования 300 заброшенных и действующих карьеров Московской области . Они показали , что половина из них превратилась в стихийные свалки отходов потребления и производственных отходов . Большая часть свалок , размещенных в карьерах , является опасными объектами с экологической точки зрения , которые представляют собой источники загрязнения элементов ландшафта , подземных и поверхностных вод, приземного пласта атмосферы . Распространение негативного влияния таких захоронений достигает радиуса в 0,6 км .

Отсюда следует , что проблемы размещения отходов и рекультивации отработанных карьеров тесно связаны между собой . На основе результатов обследования ряда заброшенных карьеров Московской области и анализа литературных данных можно сделать определенные выводы :

  • — промышленные , строительные и твердые коммунальные отходы могут заменить природные рекультивационные материалы для заполнения сформированного пространства карьеров ;
  • — в разработанных методах рекультивации учитываются два последовательных этапа : биологический и горнотехнический . При этом не предусматривается заполнение сформированного пространства карьера , а также не достигается полного восстановления природной среды ;
  • — наличие заброшенных карьеров оказывает комплексное отрицательное влияние на природную окружающую среду ;
  • — вскоре в ближнем Подмосковье большинство полигонов будет закрыто в связи с исчерпанием своего лимита по размещению отходов . Таким образом , возникает необходимость выделения новых территорий для размещения отходов , что довольно затруднительно по экологическим , экономическим и социальным причинам .

В наибольшей степени требованиям экологии для расположения в отработанных карьерах соответствуют строительные отходы . Их применение при рекультивации земель существенно снизит расходы на строительные работы по сооружению природоохранных установок , т.к. они относятся по большей части к V-IV классам опасности для природной среды .

Однако в составе строительных отходо в могут находиться вредные субстанции , захоронение которых скажется отрицательно на состоянии окружающей среды . К примеру , компоненты строительных сооружений , изготовленные из керамзитобетона , железобетона , золотобетона , шлакобетона , содержат добавки химического происхождения для придания необходимых технологических свойств и ускорения твердения . Отделка полов , стен осуществляется из различных синтетических покрытий .

Особо опасны формальдегиды , которые содержатся в древесноволокнистых плитах в качестве средств защиты древесины . При горении этой древесины , обработанной специальными средствами , могут выделяться вредные газы (что нередко встречается на запрещенных свалках ), действующие на дыхательные пути , кожу и нервную человеческую систему . При захоронении строительных отходов главная опасность загрязнения окружающей среды может появиться при утилизации веществ , в состав которых включены органические синтетические добавки . Разнообразные строительные материалы , которые изготавливаются с использованием полистирола , дегтя , являются канцерогенными .

Чтобы минимизировать ущерб экологии природной среды , при расположении отходов необходимо составить анализ их механических , физико-химических и санитарно-эпидемиологических свойств . Малотоксичные отходы более предпочтительны , как рекультивационные материалы , в вопросе выбора отходов . При использовании наиболее токсичных отходов необходима разработка специальных технологий их размещения . Свойства тех или иных отходов при этом будут обусловливать направление освоения пространства и территории карьера по завершении заполнения ими. Таким образом , на месте нахождения карьера , рекультивируемого путем складирования органосодержащих отходов , возможно только создание лесопарковых зон, в то время как на пострекультивационной территории расположения промышленных отходов возможно строительство сооружений и нежилых зданий .

При рекультивации карьеров , выбирая отходы , необходимо обратить внимание на следующие факторы :

  • — инженерно-геологический - сходство природных материалов карьера с отходами ;
  • — ресурсный - наличие необходимого количества отходов для заполнения карьера ;
  • — эколого-гигиенический - допустимость применения отходов со стороны безопасности для окружающей среды и людей ;
  • — реакционную способность - химическую индифферентность элементов отходов .

Эти факторы учитывают соответствующие характеристики и свойства отходов . Так, четвертый фактор (реакционной способности ) можно определить наличием в отходах веществ , которые способны вступать с компонентами природной среды и друг с другом в химические реакции .

При отборе отходов для заполнения сформированного пространства учитываются их свойства . К примеру , для формирования подсыпки под гидроизоляционный экран и защитного слоя используются малотоксичные сыпучие мелкодисперсные отходы ; для создания объемных структурных компонентов карьера , таких как отсекающие дамбы , контурные призмы выполаживания откосов , подложка под временные дороги , используются отходы с низким коэффициентом пористости , высокой механической прочностью и так далее .

Анализ характеристик и свойств отходов по перечисленным факторам дает возможность определить вероятность их применения в виде рекультивационных материалов , а также найти соответствие структурного элемента использованного карьера с видом отходов .

Рекультивация закрытых карьеров с использованием строительных отходов и частично промышленных и бытовых даст возможность в комплексе решить проблемы заполнения выработанного пространства и размещения отходов и, соответственно , вернуть нарушенному ландшафту первоначальное природное состояние .

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.

При производстве работ методом гидромеханизации рекультивации подлежат обводненный карьер и территории, занятые под отвалы песка, гравия, торфа.

После завершения выемки грунта обводненный карьер можно считать безупречным с санитарной точки зрения.

В процессе эксплуатации водоема вода может загрязняться не только за счет внешних загрязняющих веществ, поступающих с прилегающей территории, но и за счет биологической жизнедеятельности самого водоема, способствующей уменьшению подпитки грунтовыми водами из-за кольматации дна водоема взвешенными частицами, препятствующими непрерывному водообмену. Поддержание качества воды становится проблемой саморегулирования водоема. Поэтому в состав работ по необходимо включать все возможные мероприятия по нейтрализации загрязнений на подступах к водоему, а развивающаяся водная растительность и животный мир должны обеспечивать чистоту водоема за счет саморегулирования.

Качество воды часто страдает не от количества непосредственных загрязняющих веществ, а из-за общего избытка питательных веществ, возникающего либо за счет притока извне, либо вследствие подкормки рыб и большого скопления водоплавающих птиц. Избыточное накопление питательных веществ оказывает негативное влияние на застойные, мелководные водоемы, приводящее к нарушению биологических процессов регенерации.

Глубина водоема также имеет важное значение для саморегенерации и дальнейшего его использования и формируется в процессе выемки грунта. Глубина разработки определяется залеганием пригодных грунтов самого месторождения и способом их добычи.

При выемке грунта обеспечивается глубина разработки до 18…20 м, что способствует образованию достаточно глубоких, биологически стабильных водоемов.

Таким образом, 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.

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 (рис. 7.1) .

Рис. 7.1. Карьерные разработки

а - форма (прямоугольная) разработки карьера в плане; 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 водоема создают после выемки грунта в карьере, при этом любая доработка по превращению крутых откосов в пологие после окончания работ в карьере требует определенных затрат. 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, гребно-парусного спорта или другого назначения. Воз­можные профили склонов искусственных водоемов в карьерах показаны на рис. 7.2.

На границе водного пространства склоны водоема 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 m = 3 на расстоянии не менее 1,5–2 м от минимального уровня воды в зависимости от целевого назначения всего водоема или его части.

Рис. 7.2. Возможные профили склонов искусственных водоемов, 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 водоеме; 2 - берма с окружной дорогой; 3 - промежуточная берма; 4 - плавное сопряжение склона с рельефом местности

По условиям производства работ в глубоких карьерах откосы, как правило, выполняют более крутыми, с заложением т = 1,5…2. В таких карьерах откосы, расположенные выше уреза воды, как правило, сухие, а при заложении m = 2 и более устойчивы.

Поэтому откосы в глубоких карьерах, расположенные выше уреза воды, должны иметь заложение т = 2 и более, а при большой высоте 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 началам 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 уреза воды, а также на высоких крутых склонах). В противном случае возможны эрозия и разрушение откосов под воздействием волн.

При выемке грунта в карьерах землесосными снарядами образуются крутые откосы с заложением, равным откосам естественного обрушения. Формирование береговых откосов проектных размеров землесосными снарядами практически невозможно. Поэтому при формировании откосов проектных размеров с учетом последующего использования выработанного пространства в качестве хозяйственного водоема грунт в береговой зоне вынимают экскаваторами, перемещая пригодный грунт в зону последующей разработки части карьера землесосными снарядами.

При выемке грунта в карьере экскаваторами можно получить береговые откосы практически любых размеров и заложения.

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 рис. 7.3.

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.

Рис. 7.3. Примеры укрепления береговых склонов искусственных водоемов 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

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 для воздействия грунтовых вод.

Размеры каждого из поясов определяются природными условиями конкретного объекта рекультивации.

Особое внимание при выполнении работ по закреплению береговых склонов карьера необходимо отдавать озеленению и 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. Примеры закрепле­ния береговых склонов искусственных водоемов озеленением показаны на рис. 7.3.