Фундаментальные исследования. Восстановление нарушенных земель

Формы современного природопользования

Социальная среда

Разработка месторождения полезных ископаемых открытым способом потребует привлечения 26 рабочих.

Каких-либо социальных последствий от добычных работ: изменения условий жизни людей, миграционных процессов, высвобождения работающих и т.д.- не ожидается.

Район размещения месторождения песка не используется в хозяйственной деятельности коренных народностей и добыча песка не нанесет ущерба интересам местных жителей. Таким образом, и в данном направлении не ожидается конфликтных ситуаций связанных с изъятием земель под строительство проектируемого объекта.

В процессе разработка месторождения полезных ископаемых открытым способом, проектной документацией предусматривается, проводить визуальный мониторинг, который заключается в правильности отвода земельных участков, выполнении требований по охране окружающей среды и рекультивации нарушенных земель.

В данном проекте предусмотрено сельскохозяйственное направление рекультивации земель.

При выполнении рекультивационных работ предусмотрены следующие мероприятия по охране окружающей среды:

Соблюдение границ земельного отвода;

Недопущение несанкционированных проездов техники вне организованных проездов;

Недопущение нарушения древостоев, растительного покрова и почв за пределами отведенных участков;

Недопущение перекрытия естественных путей стока поверхностных вод, приводящее к затоплению и заболачиванию территорий, развитию эрозионных и нежелательных криогенных процессов путем устройства водопропускных труб;

Вывоз отходов на специализированные предприятия;

Запрет проезда транспортных средств, тракторов и механизмов по произвольным, не установленным маршрутам;

Производственный экологический контроль.

Основной целью экологического мониторинга является получение информации о состоянии компонентов окружающей среды: почвенного и растительного покрова, поверхностных и грунтовых вод, атмосферного воздуха в районе ведения открытых горных работ. Полученная в результате мониторинга информация может быть использована для предотвращения негативных экологических и социальных последствий.

Выбор рациональных направлений рекультивации выполняется с учетом следующих факторов:

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

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

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

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

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

В районах с наличием плодородных почв и благоприятными природными условиями, где возможно производство сельскохозяйственной продукции, рекультивация земель должна вестись преимущественно в сельскохозяйственном направлении.

Проектируемый карьер расположен на землях сельскохозяйственного назначения, поэтому направление рекультивации выбрано сельскохозяйственное.

Вид использования рекультивированных земель - пашни, сенокосы, пастбища, многолетние насаждения.

3.1 Технический этап рекультивации

Согласно “Основным положениям по восстановлению земель, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых, проведения геологоразведочных, строительных и иных работ”, рекультивация нарушенных земель проводится после окончания работ.

Технический этап состоит из приведения нарушенных площадей в порядок с приданием им требуемых уклонов, планировки.

Целью технического этапа рекультивации является создание оптимальных условий для восстановления растительности.

Мероприятия по техническому этапу предусмотрены проектными решениями и выполняются по завершению всех добычных работ.

Технический этап рекультивации проектируемого карьера включает:

Уборку и вывоз отходов и мусора;

Разборка полотна автодороги;

Грубая планировка площадей карьера со срезкой неровностей грунта и засыпкой впадин;

Выполаживание откосов по периметру разрабатываемого карьера с заложением откоса 1:4 и грубая планировка дна карьера;

Распределение оставшегося грунта и вскрыши по рекультивируемой площади равномерным слоем для создания необходимых условий для дальнейшего использования рекультивируемых земель по целевому назначению или для проведения мероприятий по восстановлению плодородия почв (биологический этап);

Нанесение торфо-песчаной смеси в объёме 25401 м 3 (в соотношении 75% торфа, 25% песка) мощностью не менее 0,1 метра на площади 25,4016 га.

Технический этап, выполняется силами организации, производящей работы в карьере.

Объемы работ на техническом этапе рекультивации приведены в ведомости объёмов работ.

3.2 Биологический этап рекультивации

Биологическая рекультивация является завершающим этапом и проводится для снижения и предотвращения последствий техногенных нарушений. Одно из направлений биологической рекультивации – создание искусственного растительного покрова. Восстановление ведётся путем засева травосмесями. Ключевым звеном в решении задач биологической рекультивации является подбор растений – рекультивантов, способных в короткие сроки сформировать на восстанавливаемых участках сомкнутые, эрозионно устойчивые растительные сообщества.

Биологический этап рекультивации – комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на восстановление почвенно-растительного слоя, утраченного в процессе разработки месторождения.

Биологический этап рекультивации направлен на закрепление поверхностного слоя почвы корневой системой растений, создание сомкнутого травостоя и предотвращение развития водной и ветровой эрозии почв на нарушенных землях.

Технология проведения биологической рекультивации зависит:

От выбранного направления рекультивации;

Технологии технической рекультивации;

Агрохимических и водно-физических свойств пород, расположенных на восстанавливаемой территории.

Мероприятия по биологической рекультивации разработаны в соответствии с природными особенностями осваиваемой территории.

Биологической рекультивации, подлежат земли, нарушенные, при открытых горных работах на карьере песка.

Биологическая рекультивация выполняется для решения следующих задач:

Снижения или предотвращения последствий техногенных нарушений почвенно-растительных покровов;

Создания зеленых ландшафтов, соответствующих санитарно-гигиеническим и эстетическим требованиям охраны окружающей среды;

Создание на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий;

Восстановления необходимых условий для жизни животного мира.

Так как в условиях Крайнего Севера невозможно восстановить существовавшее ранее естественное сообщество, речь может идти только о создании нового биоценоза.

Агроклиматические условия района освоения обеспечивают развитие растений при подборе наиболее не требовательных к теплу, с коротким периодом вегетации, культур.

Проведение биологической рекультивации сельскохозяйственного направления предусмотрено следующим способом:

Площадь планируют и прикатывают.

Производят перемешивание фрезой. Целью рыхления является формирование бороздчатого (гребневого) микрорельефа, обеспечивающего создание оптимальных агрофизических свойств пород и водно-теплового произрастания растений. Глубина рыхления не должна превышать 0,2-0,3 м, расстояние между зубьями рыхлителя должно составлять не менее 0,5 см. Заглубление фрезы при толщине перемешиваемого слоя в 10 см составит 20 см. При отсутствии фрезы допускается 2-3 кратная обработка дисковой бороной и боронование.

На подготовленном участке производят посев травосмесей. Норма посева – 220 кг/га - по рекомендации ООО НПП «Ямальская аграрная наука». Посев трав производят сеялкой, в переувлажнённых местах вручную.

После посева проводится заделка семян в почву бороной или граблями. Для равномерной заделки семян в почву сеялка оборудуется шлейф-бороной.

После этого производится прикатывание. Основное назначение прикатывания – обеспечение лучшего контакта семян с почвой; подтягивание капиллярной влаги из нижележащего слоя почвы к семенам; частичная заделка семян, оказавшихся на поверхности участка, в почву.

Состав травосмеси для биологической рекультивации должен состоять из трех видов групп: I – апофитно-антропоходная с ускоренным циклом развития (1-2 года), II – апофитно-климаксовая со средним по длительности циклом развития (3-5 лет), III – климаксовая с длительным циклом развития (10-50-100 лет). Наиболее перспективными для биологической рекультивации в условиях данного района будут травосмеси, состоящие из 5-6 видов рыхлокустовых и корневищных злаковых трав.

Первая группа, состоящая из видов апофитно-антропохорной природы, с ускоренным циклом развития (1-2 года) и выраженными эксилерентными свойствами хорошо закрепляет грунт и в первый же год создает условия для развития растений второй группы.

Вторая группа, состоящая из видов апофитно-климаксовой природы с широким экологическим диапазоном и средней продолжительностью жизни особей (3-5 лет), проходит свое первое молодое возрастное состояние, в то время как проходят свой жизненный цикл виды первой группы.

По существу, взрослые растения видов первой группы создают микроклимат, благоприятный для развития проростков растений второй и даже третьей групп.

Третья группа состоит из видов климаксовой природы с выраженными толерантными и эдификаторными свойствами с продолжительным жизненным циклом (10-50-100 лет). Эволюция данных видов проходила в условиях Субарктики. У климаксовых долгожителей становление взрослой особи занимает продолжительный период (3-4 года). В этот период они сильно уязвимы со стороны экстремальных условий среды. Виды первой и второй групп создают условия для успешного становления и развития видов третьей группы. Сопряжено с развитием растительного покрова формируется почва.

Исходя из характеристик видового состава трав, пригодных для рекультивации, необходимо использовать для посева на нарушенных землях местные и районированные виды трав: овес (35% - 77 кг/га), мятлик луговой (3% - 6,6 кг/га), овсяница красная (40% - 88 кг/га), тимофеевка луговая (5% - 11 кг/га), пырей ползучий (5% - 11 кг/га), овсяница луговая (10% - 22 кг/га), бекмания обыкновенная (2% - 4,4 кг/га).

Данные растения высокоустойчивые к морозам и весенним заморозкам злаки, дающие хорошую дернину.

Морфологические характеристики трав

Первая группа

Овес – однолетнее культурное растение, вырастающее не больше полутора метров в высоту. У этого растения имеется придаточный и мочковатый корень. На прямом, с плотными узлами стебле располагаются линейные листья, зеленого окраса, шероховатые, находящиеся в очередном положении. На верхушке стебля находится колос, собранный в метелку, состоящий из 2-4 цветков. Цветки овса мелкие и обоеполые. Плод растения – маленькая зерновка, которая окружена чешуйками.

Цветение растения начинается с лета и длится до июля месяца. Созревание плодов приходится на конец лета – начало осени.

Мятлик луговой – многолетний пышно-растущий злак, размножается вегетативно и семенами, достигает высоты 120 см. Морозостоек, засухоустойчив. Для выращивая из почв предпочтительнее плодородные влажные почвы, с большим содержанием извести. Не боится затопления до тридцати дней. Способ размножения – семенами и вегетативно. Дерн, создаваемый мятликом связный и упругий. Одно из самых ценных пастбищных растений. Ведущий компонент травостоев, культурных пастбищ. Семена созревают в тундре и лесотундре. Глубина посева 2 см.

Вторая группа

Овсяница красная – многолетний низовой злак, имеет формы кустовые корневищные и корневищно-рыхлокустовые 120 см. К почвенным и климатическим условиям не требовательна. Ценное пастбищное и сенокосное растение, образует хорошую дернину. Высевать лучше выторфованных, обеспеченных влагой участках. В первый год растет медленно, полностью формируется на второй-третий год. Лучше удается на легких почвах, однако успешно развивается на суглинистых и супесчаных. Глубина посева 2 – 3 см.

Тимофеевка луговая - верховой рыхлокустовой многолетний злак. Листья преимущественно прикорневые, светло-зеленые или зеленые, плоские, сравнительно длинные, по краям шероховатые, с узкой каймой, с верхней стороны слабобороздчатые. Стеблевые листья пониклые, горизонтально простертые, реже торчащие. Влагалища незамкнутые, язычок пленчатый, по краю зазубренный, островатый. Соцветие - султан, цилиндрической или слегка конусовидной формы, с округло-притуплённой верхушкой. Веточки метелки срослись с главной остью соцветия (колоски сидячие), поэтому при сгибании султан сохраняет свою форму.

Тимофеевка луговая влаголюбива, но, избыточное увлажнение при близком стоянии грунтовых вод переносит плохо. Засухоустойчивость невысокая, особенно чувствительны к засухе всходы растений до укоренения и образования вторичных корешков в узле кущения. Очень зимостойка и холодостойка. Даже после суровых зим растения ее остаются зелеными после схода снежного покрова.

Начало вегетации обычно наступает в основной зоне ее возделывания в третьей декаде апреля, и с этого времени до начала колошения проходит в зависимости от условий и сорта 31-72 дня, до полного цветения - 51-83 дня. По сравнению с другими злаковыми травами тимофеевка является поздним злаком.

Тимофеевка луговая - растение ярового и ярово-озимого типа развития. При весеннем беспокровном посеве в условиях благоприятного сочетания температуры и влаги она может выколашиваться и зацветать в тот же год. Однако во второй и последующие годы жизни основная масса генеративных стеблей формируется из укороченных побегов летне-осеннего кущения, прошедших яровизацию. Цветет она в последней декаде июня - начале июля, на 60-80-й день после весеннего отрастания. Цветение протекает в раннеутренние часы, до 7-10 часов, при повышенной влажности воздуха и температуре не ниже 10°С. В хорошую теплую погоду цветение одного султана длится 4-5 дней, в пасмурные дни - 7-10 дней. В соцветии сначала раскрываются цветки верхней половины султана, последними - нижней части. Семена созревают через 20-40 дней после цветения. Семена мелкие, яйцевидные, серовато-серебристые, длиной 1,5-2 мм, шириной 0,5-1 мм.

Используется тимофеевка в травосмесях при создании сенокосов и пастбищ на суходольных, пойменных, низинных лугах и осушенных болотах в лесной, лесостепной, горных районах страны. Хорошо растет на плодородных умеренно влажных, суглинистых, глинистых, аллювиальных почвах и на окультуренных торфяниках. На сухих участках и кислых почвах развивается слабо.

Отличается высокой урожайностью и хорошими кормовыми качествами. Формирует в основном один-два укоса или один укос и отаву. При проведении первого укоса в фазу начала цветения или в период колошения резко повышается кормовая ценность урожая, сбор протеина с гектара увеличивается до 20%, а на фоне азотных удобрений - до 40%. Однако существующие сорта тимофеевки недостаточно устойчивы к раннему скашиванию. При скашивании в ранние фазы урожайность в последующие годы снижается. Тимофеевка недостаточно устойчива и к выпасу. При пастбищном использовании урожай ее с возрастом снижается быстрее, чем при сенокосном. В травостое может держаться 8- 10 лет и более. Более долговечна при посеве на осушенных низинных болотах и некоторых типах заливных лугов.

Бекмания обыкновенная - многолетний рыхлокустовой верховой злак высотой 30-150 см, длиннокорневищный. Стебель хорошо облиственный, в основании часто клубневидно утолщенный. Листья длиной 3-10 см, шириной 2-7 мм, плоские, шероховатые, от бледно-зеленых до желтоватых; язычок до 6 мм длиной, острый. Цветение июнь-июль. Размножение - семенное. На сухих почвах не растет. Переносит затопление, засоление, низкие температуры. Зимостойка. Полного развития достигает на 2‑й год. Весной трогается в рост рано.

Растет главным образом на сырых и заливных лугах в лесной и лесостепной зонах, а также в степной зоне на лиманах и болотных почвах.

Хорошо отрастает после скашивания. В травостое сохраняется 4-8 лет. К вытаптыванию устойчива. Ценный задернитель для лесной и лесостепной зон, а также важный компонент для травосмесей луговых газонов.

Третья группа

Овсяница луговая – рыхлокустовой злак с многочисленными прикорневыми ярко-зелеными побегами высотой 30-100 см. Относится к быстро растущим, средне засухоустойчивым злакам. Массовые всходы появляются на 12 день. Овсяница луговая морозостойка, весной отрастает рано, устойчива против ранних и поздних весенних заморозков. Продолжительность ее использования в травостоях при регулярном достаточном увлажнении 15 и более лет. Совместима с мятликом луговым, овсяницей красной, полевицами белой и тонкой, райграсом пастбищным.

Пырей ползучий - многолетний корневищный, ползучий злак с корневой системой, глубоко проникающей в почву, высотой до 100-110 см. Злак быстрорастущий, в травостое сохраняется до 10-20 лет. Предпочитает супесчаные и суглинистые почвы с нейтральной и умеренно кислой реакцией. Влаголюбив, но переносит длительную засуху. Соленоустойчив и морозостоек. Отличается значительной экологической пластичностью. Одинаково устойчив как на открытых, солнечных, так и в полузатененных местах. Покрывает почву равномерным травостоем, но сплошной дернины не образует. Полного развития достигает на 3-й год. Распространен повсеместно как один из ведущих видов, участвующих в естественном зарастании поверхности откосов шоссейных, железных дорог и т.д. Рекомендуется применять для задернения откосов на разных земляных сооружениях. Особенно ценен в условиях отсутствия орошения. Рекомендуется к высеву в травосмесях с овсяницей луговой.

Посев трав нужно проводить ранней весной, после оттаивания почвы.

Посадку проводят в максимально сжатые строки, чтобы закончить работы до начала пересыхания верхних слоев почвы и развертывания почек.

Необходимыми требования при посеве трав являются:

Тщательное предпосевное перемешивание семян трав;

Посевные качества семян многолетних трав должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 52325-2005. Высевать некондиционные семена ниже третьего класса годности запрещается;

Скорость движения сеялки не должна превышать 3-4 км/час;

Ревизия посевов в течение последующих лет, когда качество рекультивации контролируется состоянием естественной или сеяной растительности.

В течение всего вегетационного периода необходимо наблюдать за состоянием травостоя. При гибели более 50% растений производится подсев трав.

Срок биологической рекультивации – 1 год.

По результатам приемки рекультивированных земель Постоянная Комиссия вправе продлить (сократить) срок восстановления плодородия почв (биологический этап), установленный проектом рекультивации, или внести в органы местного самоуправления предложения, об изменении целевого использования сдаваемого участка в порядке, установленном земельным законодательством

Объемы работ на биологическом этапе рекультивации приведены в ведомости объёмов работ.

Таблица 4– Объемы работ по технической и биологической рекультивации

Таблица 5 – Расчетно-технологическая карта

Во многих уголках земного шара, в результате быстрых темпов индустриализации промышленного производства, возрастает техногенное воздействие на природный ландшафт. В результате чего миллионы гектаров земельных угодий подвергаются прямому влиянию промышленных разработок и, как следствие, происходит изменение рельефа и литологичного базиса, что приводит к тотальному уничтожению растительного и почвенного покрова.

Особенности рекультивации

Наиболее прогрессивное разрушение литосферы можно наблюдать в техногенно развитых государствах, таких как Россия, США, Великобритания, Польша и Румыния. Присутствие многомиллионных гектаров загрязненных земель связано в первую очередь с деятельностью горнодобывающих конгломератов, поскольку в соответствии с проектом рекультивации нарушенных земель, как правило, процесс начинается только после полной выработки месторождения полезных ископаемых.

Земельные угодья, которые подверглись разрушениям вследствие деятельности предприятий, характеризуются низкими агрохимическими показателями в сравнении с начальными номинальными показаниями до проведения горно-разрабатывающих мероприятий. С целью повышения содержания гумуса до уровня начального показателя в нетронутых сельскохозяйственных землях, необходимо после горнотехнической рекультивации выполнение полного цикла биологической рекультивации пострадавших земельных угодий.

Данный процесс подразумевает под собой комплекс инженерных, горнотехнических, мелиоративных, биологических, санитарно-гигиенических и прочих мероприятий, которые направлены на воспроизводство продуктивности нарушенных литосферных участков и реабилитацию до состояния, являющегося допустимым для пост-промышленного использования.

Способы рекультивации

В современном обществе этот процесс воспринимается как комплексная проблема восстановления производительности и реконструкции пострадавших от промышленного прогресса ландшафтов. С этой целью разрабатывается и проводится ряд комплексных мероприятий, направленных на реанимировавшие промышленных пустошей и создание новых естественных ландшафтов.

Типы

Условно выделяют три степени антропогенной трансформации литосферы:

Слабо измененные условия эдатопов (условий мест обитания). Характеризуется слабовыраженным техногенным воздействием, коренным или производственным, на природные ландшафты. На данном этапе достаточны мероприятия природоохранного характера.

Средне измененные условия эдатопов. Характеризуется значительными изменениями земельных угодий, которые при этом сохраняют способность к плодородию. К данному типу относят: пахотные земли, лесные массивы, садово-парковые зоны, плодовые сады и виноградники.

Сильно измененные условия эдатопов. Это среда обитания, где полностью утрачена способность к плодородию. Эдатопы данной группы, в первую очередь, являются объектами рекультивационных мероприятий. К данному типу относят: карьеры по добыче полезных ископаемых, породные отвалы шахт, выработанные торфяные поля, прилежащие земли к обогатительным и металлургическим конгломератам, земли с нарушенным рельефом, которые расположены вдоль дорог, трубопроводов, теплоканалов и пр. В данном случае проводятся мероприятия, направленные на рекультивацию земель при строительстве нефтезагрязненных участков.

Исходя из вышеизложенного, следует отметить, что данный процесс – это базовая составляющая природоохранных мероприятий для земель, которые были разрушены в процессе пользования природными ресурсами, путем функционирования техногенных конгломератов и прочей антропогенной деятельности, с последующим использованием восстановленных нарушенных земель и проведения природоохранных процедур с целью улучшения экологического состояния окружающей среды. Эдатопы, которые характеризуются различной степенью изменения и истощения, являются объектами для данного процесса. Закономерно к таким объектам относят: почвенный и растительные покровы, грунты, подземные воды и прочее.

Основные проекты

Данный проект представляет собой комплекс рекультивационных работ, который формируется на многокомпонентной системе взаимосвязанных мероприятий, структурированных по уровню сложности поставленных задач и целей, а также степени возможности технологического внедрения в жизнь.

Проект и смета в обязательном порядке включают следующие этапы реанимационных работ:

подготовительный этап - подготовка инвестиционного обоснования проведения восстановительных работ, рабочей документации и норм, составляется предварительная смета;
технический этап - включает план реализации инженерно-технической части проекта и корректируется окончательная смета;
биологическая рекультивация - завершающий этап реализации проекта, включающий в себя озеленение, лесное насаждение, биологическую очистку грунта, агромелиораторские работы.

Разработка проектов – сложный и четко регламентированный процесс, который требует участия специалистов различных областей, от экологов до инженеров. Основываясь на задачах проекта, проводится подготовка документации, на этапе инвестиционного обоснования составляется смета и рабочий проект. Смета является обязательным компонентом проектной документации, она включает финансовые показатели по мелиорации и рекультивации земель. Инвестиционное обоснование является вариативным исследованием проектных решений, которые учитывают ряд коммерческих, социальных и экологических показателей с целью подбора наиболее эффективного и экономичного комбинаторного решения.

Варианты рекультивации земель

Технические работы данного проекта, в зависимости от согласованной сметы, могут включать следующие:

структурно-проективные, которые предполагают создание новых ландшафтных рельефов;
химические - основываются на применении химических и органических удобрений;
водные, или как их еще называют, гидротехнические, которые используют приемы орошения или осушения, в зависимости от необходимости и состояния земель;
и теплотехнические - включают сложные этапы рекультивации.

Биологическая рекультивация сосредоточена на возрождении естественного почвообразования, повышения самоочищающихся характеристик литосферы и регенерации биолокации. Биологическая фаза является завершающим звеном в формировании естественного ландшафта на нарушенных угодьях. Никакие этапы в данном проекте нарушать нельзя, каждый из них представляет свою ценность.

Биологическая рекультивация делится на два основных этапа:

Высадка на разрушенных землях пионерных растительных видов, которые имеют высокие показатели регенерации и приспосабливаемости.
Целевое использование.

Этот метод используют для восстановления сельскохозяйственных земель и лесных угодий. Лесная рекультивация в завершающем этапе подразумевает насаждение новых лесных массивов.

Разновидности по источнику загрязнения

Условно этот процесс по источнику загрязнения можно разделить на следующие виды:

Реабилитация загрязненных земель в следствии карьерных отвалов. Карьерные выемки и отвалы неизбежны в процессе добычи полезных ископаемых, особенно открытым способом.

В следствие выработки торфяников. Поскольку торфяные месторождения – это, в первую очередь, заболоченная местность, которая предполагает осушение, то после выработки месторождения остаются голые поля, неспособные к самостоятельному почвообразованию.

При строительстве. Истощение литосферы происходит в местах строительства различных линейных сооружений, таких как трубопроводы, магистрали, железные дороги.

В местах свалок. Обустройством городских свалок занимаются службы коммунального хозяйства, промышленные предприятия и специализированные фирмы. Из года в год сами люди не прекращают загрязнять окружающую среду.

Рекультивация нефтезагрязненных земель. В местах нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий происходит загрязнение земли отходами нефти от разработки месторождения и последующей переработки. Мелиорация и рекультивация земель требует четко регламентированных правил и методической разработки этапов проведения работы.

Несмотря на то, что со стороны государственных органов уделяется большое внимание данным вопросам, истощение литосферы не только не прекращено, но и набирает катастрофические обороты. Особенно остро стоит вопрос о рекультивации территорий сельскохозяйственного назначения. Некоторые сорта злаковых, например, рапс, делает сельскохозяйственные угодья непригодными для выращивания каких-либо культур в течение 3-5 лет. Мелиорация и рекультивация грунта особенно важны в таком случае.

Рекультивация сложных земель

В соответствии с вышеперечисленными стандартами, процесс состоит из технической рекультивации и биологической. Техническая является первым этапом восстановления почвенного покрова земельных участков. Она предусматривает осуществление таких работ, как засыпка деформированной поверхности материнскими породами, планирование, очистка, выравнивание поверхности возбужденного участка и других. Биологическая же является завершающей фазой регенерации почвенного покрова земельного участка. В ее рамках проводятся работы по нанесению снятого ранее пласта плодородного грунта на взрыхленный земельный участок в последовательности, определенной проектом. Конечным результатом рекультивации нарушенного земельного участка должно быть приведение ее в состояние, пригодное для использования в сельском, лесном хозяйстве или других отраслях экономики.

Сельскохозяйственная рекультивация – это система агробиологических и технологических мероприятий, направленных на регенерацию плодородия нарушенных хозяйственных земель в состояние, пригодное для сельскохозяйственного производства. Она должна иметь преимущественное распространение в районах с благоприятными для сельскохозяйственных культур почвенно-климатическими условиями, в густонаселенных районах с низкой долей пашни на душу населения и при наличии плодородных зональных почв. С этой целью, прежде всего, используют крупные отвалы, поверхность которых сложена из пригодных для рекультивации пород.

В подборе культур необходимо предусмотреть их соответствующую логическую последовательность, привязав их к принятым этапам мелиорации и рекультивации. Сельскохозяйственной рекультивации во всех странах уделяется особое внимание. Это связано с тем, что каждый год значительно сокращается место для народнохозяйственных площадей. Ее методы обусловлены физико-географическими особенностями местности, технологией разработок полезных ископаемых, которые отражают характер нарушенных земель, и, главное, составом и свойствами вскрышных пород, заскладированных в отвалы.

Рекультивация земель - комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель в процессе природопользования, а также на улучшение условий окружающей среды.

Нарушение земель – это процесс, происходящий при добыче полезных ископаемых, выполнении геологоразведочных, изыскательских, строительных и других работ и приводящий к нарушению почвенного покрова, гидрологического режима местности, образованию техногенного рельефа и другим качественным изменениям состояния земель.

Рекультивированные земли - это нарушенные земли, на которых восстановлена продуктивность, народнохозяйственная ценность и улучшены условия окружающей среды.

В рекультивации земель различают два этапа:

1. Технический - подготовка земель для последующего целевого использования

2. Биологический – восстановление плодородия, осуществляемое после технического этапа и включающее комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление исторически сложившейся совокупности флоры, фауны и микроорганизмов.

Проведение работ по рекультивации включает следующие стадии:

Проектно-изыскательские работы (почвенные и другие полевые обследования, лабораторные анализы, картографирование)
Определение характеристики очищаемого объекта: инженерно-геологические показатели, качественные и количественные показатели загрязнений, микробиологические и агрохимические показатели очищаемого грунта
Локализация загрязнений
Обваловка, применение сорбентов
Очистка территории от загрязнений
Механическая, сорбционная и микробиологическая очистка
Химический и микробиологический контроль процесса очистки
Приобретение плодородного слоя почвы (при необходимости)
Нанесение на рекультивируемые земли потенциально плодородных пород и плодородного слоя почвы
Ликвидация промышленных площадок, транспортных коммуникаций, электрических сетей, зданий и сооружений, других объектов (при необходимости)
Очистка рекультивируемой территории от производственных отходов
Устройство дренажной и водоотводящей сети для последующего использования рекультивированных земель (при необходимости)
Приобретение и посадка саженцев
Подготовка дна, обустройство карьерных и других выемок при создании в них водоемов (при необходимости)
Восстановление плодородия рекультивированных земель, передаваемых в сельскохозяйственное, лесохозяйственное и иное использование (приобретение семян, удобрений, мелиорантов и их использование и др.).

Причины возникновения нарушенных земель и водоёмов

Виды деятельности человека, в результате которых может возникать потребность в проведении рекультивации земель и водоёмов:

хозяйственная деятельность
- добыча полезных ископаемых, особенно открытая разработка месторождений;
- вырубка лесов;
- возникновение свалок;
- строительство городов;
- создание гидросооружений и аналогичных объектов;
проведение военных испытаний, в том числе испытаний ядерного оружия.

Два основных этапа рекультивации

Работы по рекультивации обычно имеют два основных этапа - технический и биологический. На техническом этапе проводится корректировка ландшафта (засыпка рвов, траншей, ям, впадин, провалов грунта, разравнивание и террасирование промышленных терриконов), создаются гидротехнические и мелиоративные сооружения, осуществляется захоронение токсичных отходов, производится нанесение плодородного слоя почвы. В результате осуществляются образование территории. На биологическом этапе проводятся агротехнические работы, целью которых является улучшение свойств почвы.

Направления рекультивации земель

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.

Растения, используемые при рекультивации

Среди растений, используемых для повышения качества земель, в первую очередь можно назвать травянистых представителей семейства Бобовые, которые способны фиксировать атмосферный азот. К примеру, в Австралии для рекультивации территорий угольных шахт используется Клитория тройчатая (Clitoria ternatea). Ещё одно растение, активно применяемое при рекультивации земель, - Тополь чёрный (Populus nigra).

Период рекультивации может продолжаться 10 лет и более. Он включает технический и биологический этапы.

Технический этап рекультивации (техническая рекультивация, а при восстановлении земель, нарушенных горными работами, - горно-техническая рекультивация) включает следующие виды работ: снятие и складирование плодородного слоя почвы, планировку поверхности, транспортирование и нанесение плодородных почв на рекультивируемую поверхность, строительство осушительной и водоподводящей сети каналов, устройство противоэрозионных сооружений. Технический этап рекультивация выполняют горнодобывающие предприятия.

Биологический этап рекультивации (биологическая рекультивация) включает мероприятия по восстановлению плодородия рекультивированных земель и возобновлению флоры и фауны. Работы по данному этапу выполняют предприятия лесохозяйственного или сельскохозяйственного профиля, в постоянное пользование которых после проведения технической рекультивации поступает земельный участок.

Различают направления или виды рекультивации, характеризующиеся специфическими приемами и методами, зависящими от целевого использования рекультивируемой территории. Наибольшее распространение получили следующие направления рекультивации: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рыбохозяйственное, водохозяйственное, рекреационное, санитарно-гигиеническое и строительное.

Рекультивация земель должна носить комплексный характер, т. е. предусматривать их различное последующее использование.

Рекультивация земель - это восстановление экологии загрязненной поверхности, а иначе говоря, это проведение различных мероприятий, способствующих восстановлению почвенного слоя.

Загрязнение земли

Люди постоянно нарушают земельный покров нашей земли всеми способами: проводят мелиоративные работы, вырубают леса, возводят строения и перегружают окружающие территории всевозможным мусором. Кроме этого, мы хороним отравляем почву пестицидами и гербицидами. Как земле оставаться плодородной в таких экстремальных условиях? Для этого нужно задуматься, как реанимировать почву и помочь ей восстановиться.

Как восстановить землю

Для этого необходима рекультивация земель, которая при грамотном подходе способна принести ощутимые плоды. Это довольно сложный и дорогостоящий способ помочь природе восстановиться после нашего вмешательства, но, если этого не делать, то у нас есть все шансы на вымирание. Рекультивация земель состоит из следующих работ:

Работы по проектированию, лабораторному химическому исследованию и картографированию земель.
Работы, связанные со снятием, транспортировкой и складированием плодородных земель.
Выравнивание поверхности.
Нанесение обогащенного слоя.
Очищение от производственных отходов.
Внесение полезных удобрений.
Посев фитомелиоративных растений.

Одним из основных видов нарушения равновесия почвы является загрязнение минерализованными водами. Рекультивация нарушенных земель в таких случаях производится с особой тщательностью, так как необходимо очистить, как правило, довольно большую площадь. Отравленные отходы попадают в почву и полностью нарушают экологический природный баланс.

Земли, которые некоторые недобросовестные руководители предприятий засоряют очень быстро превратятся в мертвую зону. Вряд ли кто-то захочет жить на такой земле? Единственный способ восстановления - это рекультивация земель. Сотни ученых всего мира непрестанно работают над этой проблемой и довольно успешно. Если четко следовать их рекомендациям, то возможно восстановить нашу землю.

Рекультивация нарушенных земель проводится не только на самих «больных» землях, но и на окружающей их территории для более качественного восстановления Все пострадавшие, собранные после рекультивации, необходимо надежно законсервировать в отстойниках, которые должны находиться под постоянным контролем для обеспечения полной безопасности окружающей среды.

Рекультивация нефтезагрязненных земель

Особые восстановительные работы необходимо проводить на нефтезагрязненных землях с проходящим по ним нефтепроводом, где произошла аварийная утечка, или нефтедобывающих промыслах, а также на предприятиях, занимающихся и ее дальнейшей переработкой. Процесс рекультивации земель заключается в удалении нефти из

Нефтяное загрязнение может быть умеренным или сильным. При умеренном загрязнении проводятся работы по с помощью агротехнических методов. Земля взрыхляется на большую глубину и удобряется. При сильном загрязнении проводится рекультивация нефтезагрязненных земель более сложными методами. На этих почвах создаются специальные условия для активизации определенных химических процессов, способствующих ликвидации загрязнений. Проводя быструю и качественную очистку нефтезагрязненных земель, мы сможем обеспечить нашей земле защиту и будем не один век пользоваться ее богатствами. Только полный комплекс мероприятий, связанных с рекультивацией земель, способен дать реальные результаты, которые помогут нам сохранить планету под названием Земля для наших потомков.

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.

Словарь

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.

Постановление

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.

Виды рекультивации

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.

Документы

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.

Приёмка

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.

Загрязнение пестицидами

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.

Загрязнение нефтепродуктами

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.

Экологическая система

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.

Карьерные отвалы

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.

Этапы рекультивации

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.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Распечатать статью