Как восстановить местность после добычи полезных ископаемых
В процессе природопользования неизбежно снижается уровень природно-ресурсного потенциала за счет истощения природных ресурсов, а также снижения ценности территории с точки зрения обеспечения благоприятных условий существования. При прочих равных условиях в случае нерационального природопользования процесс истощения происходит во много раз быстрей, чем при соблюдении мер по сохранению компонентов окружающей природной среды. Основной задачей природообустройства является максимально полное и максимально быстрое восстановление природно-ресурсного потенциала, сниженного в процессе эксплуатации компонентов окружающей природной среды.
К сожалению, во многих случаях полное восстановление природноресурсного потенциала невозможно. Такие случаи возникают, например, когда на территории производится добыча полезных ископаемых или природопользование связано с потреблением исчерпаемых невозобновимых природных ресурсов. Например, в ходе недропользования происходят изъятие и перемещение полезных ископаемых. Следовательно, чтобы восстановить первоначальный уровень природно-ресурсного потенциала территории, необходимо вернуть все изъятые материальные объекты, что совершенно невозможно, особенно в тех случаях, когда речь идет о добыче таких ресурсов, как каменный уголь, нефть, газ, которые в процессе использования перестают существовать.
Если природопользование не связано с физическим изъятием и необратимым изменением компонентов окружающей природной среды, то восстановление первоначального уровня природно-ресурсного потенциала в принципе возможно, хоть и сопряжено порой со значительными материальными и временными затратами. Восстановление природно-ресурсного потенциала на первоначальном уровне возможно, например, при использовании биотических ресурсов (древесина, охотничьи ресурсы, водные биотические ресурсы). Такие ресурсы способны восстанавливаться со скоростью, сопоставимой со скоростью их потребления. Если в процессе изъятия биотических ресурсов не превышаются естественные восстановительные способности популяций, то за сравнительно короткое время состояние таких ресурсов полностью восстанавливается на исходном уровне, а также при определенных условиях может превысить исходный уровень. Для восстановления и преумножения биотического компонента природно-ресурсного потенциала территории создаются различные ООПТ, проводятся мероприятия по искусственному увеличению численности объектов растительного и животного мира. Примером таких мероприятий может быть искусственное зарыбление водоемов, мероприятия по лесовосстановлению, различного рода содействие восстановлению численности природных популяций животных.
Большой проблемой в связи с ростом сельскохозяйственного производства является истощение плодородного слоя почвы, что также приводит к общему снижению величины природно-ресурсного потенциала территории. Проблема заключается в том, что верхний плодородный слой почвы хоть и может восстанавливаться, но скорость этого процесса весьма мала и в большинстве случаев значительно уступает скорости уменьшения мощности плодородного слоя. Считается, что в благоприятных для этого условиях 1 см плодородного слоя почвы образуется в среднем за 100 лет, т.е. по 1 мм за год. Почва образуется за счет жизнедеятельности растений и микроорганизмов. При этом процессы синтеза органических веществ должны преобладать над процессами минерализации. В результате синтеза органических веществ живыми организмами на поверхности так называемой материнской породы со временем образуется слой мертвой органики, который в силу естественных процессов перемешивается с минеральными частицами материнской породы, приводя к образованию почвы. Таким образом, почва представляет собой верхнюю часть земной коры, граничащую с атмосферой и сложенную как минеральными, так и органическими компонентами. Мощность почвы зависит от состава материнской породы и от климатических факторов, что, в свою очередь, определяет видовой состав и продуктивность обитающих на поверхности растительных сообществ и, соответственно, поступление органических веществ, например перегной. Чтобы ускорить поступление перегноя и, соответственно, увеличить скорость почвообразования, необходимо создать наилучшие условия для развития растительного покрова. Для этого проводят в первую очередь гидротехнические мелиорации, обеспечивающие оптимальный водно-воздушный режим в корнеобитаемом слое, а также при необходимости вносят недостающие элементы минерального питания растений. Все это способствует ускорению процессов почвообразования и восстановлению природно-ресурсного потенциала территории.
Зачастую снижение значения природно-ресурсного потенциала связано с нарушениями ландшафтов, которые бывают вызваны как антропогенными, так и естественными причинами. Среди антропогенных причин нарушения целостности и эстетического облака ландшафтов могут быть такие, как прокладка транспортных путей, создание линейных объектов инфраструктуры, добыча полезных ископаемых открытым способом, сельскохозяйственное освоение территории, строительство населенных пунктов, возведение гидротехнических сооружений и многие другие. Естественные факторы возникновения ландшафтных нарушений могут быть связаны с проявлениями тектонической активности, с вулканической деятельностью, климатическими изменениями и с целым рядом прочих естественных факторов. Наиболее масштабными ландшафтными нарушениями сопровождается добыча полезных ископаемых В результате, как правило, резко снижается рекреационная ценность территории, утрачиваются оздоровительные и культурные качества ландшафта. Это приводит к падению доходов от туризма и к росту заболеваемости населения. Восстановление таких нарушений осуществляется методами рекультивации. Например, практикуется выполаживание откосов карьеров и отвалов горных выработок. При этом уменьшается величина перепадов высот на восстанавливаемой территории, улучшаются условия транспортной доступности и гидрологический режим, интенсифицируются процессы восстановления растительного покрова и самоочищения загрязненных территорий и акваторий. На нарушенных ландшафтах практикуются методы ландшафтного дизайна. Ландшафтный дизайн предусматривает придание территории высоких эстетических качеств, а также благоустройство территории, например прокладку пешеходных дорожек. Как правило, ландшафтный дизайн проводится при организации природных парков, а также в зеленых зонах населенных пунктов. Восстановление первоначального облика ландшафта и придание ему более высоких по сравнению с первоначальным уровнем эстетических качеств является мощным инструментом сохранения и повышения природно-ресурсного потенциала территории путем компенсации утраты одних составляющих природно-ресурсного потенциала ростом других его составляющих. В этом случае общий уровень природно-ресурсного потенциала территории, сниженный за счет истощения запасов полезных ископаемых, восстанавливается путем увеличения эстетической, рекреационной и культурно-оздоровительной значимости территории.
Значение природно-ресурсного потенциала может снижаться за счет загрязнения компонентов окружающей природной среды. Загрязнение почв может приводить к снижению их плодородия, а также быть причиной развития эрозии. Следовательно, удаление из почвы загрязнителей повышает сельскохозяйственную ценность территории и, соответственно, значение природно-ресурсного потенциала в целом.
Аналогичная ситуация наблюдается и с загрязнением водных объектов, в результате которого также снижается общий уровень природноресурсного потенциала территории, так как водные ресурсы являются важнейшей его составляющей. Загрязнение водных объектов хоть и не истощает водные ресурсы количественно, но приводит к качественному истощению водных ресурсов. В свою очередь, качественное истощение водных ресурсов приводит к существенному количественному и качественному сокращению водных биоресурсов, снижению эстетической и культурно-оздоровительной ценности водных объектов. Примером может служить Ладожское озеро, качество воды в котором в 1980-х гг. существенно ухудшилось из-за сбросов функционировавшего на его берегу Приозерского целлюлозно-бумажного комбината. Лишь его закрытие позволило стабилизировать ситуацию и несколько улучшить состояние водного объекта. Тем не менее восстановление исходного уровня природно-ресурсного потенциала Ладожского уровня не произошло из-за множества новых источников загрязнения. Из-за загрязнения воды и развития промышленного рыболовства резко сократились рыбные запасы Ладоги, что сделало одно из крупнейших озер Европы менее привлекательным для туризма и отдыха, а также привело к существенному спаду в рыбной отрасли региона.
Из всего сказанного можно сделать вывод, что основными причинами снижения уровня природно-ресурсного потенциала являются нерациональное использование природных ресурсов, разрушение природных ландшафтов и загрязнение окружающей природной среды.
Восстановление общего уровня природно-ресурсного потенциала возможно в основном за счет возобновимых природных ресурсов, усиления тех его составляющих, которые могут компенсировать утрату невосполнимых компонент природно-ресурсного потенциала, т.е. применением компенсационных механизмов природообустройства. Среди наиболее перспективных направлений восстановления и увеличения природно-ресурсного потенциала можно назвать методы рекультивации и мелиорации. Исчерпание минерально-сырьевой базы может быть в значительной мере компенсировано ростом продуктивности сельскохозяйственных угодий, продуктивности естественных биоценозов, повышением рекреационной и культурно-оздоровительной ценности ландшафта. В связи с этим компенсационный механизм восстановления и увеличения природно-ресурсного потенциала можно считать одним из наиболее перспективных.
Инновационные
разработки почвообразователей и рекультивантов из сапропеля в 2011-2013 г.г.
позволили Центру по сапропелю производить самые сложные и самые ответственные
работы в области экологического восстановления и создания плодородных земель
после проведения горных, буровых, технологических работ. Такая возможность
появилась с созданием технологии производства гранулированного, сыпучего и
капсульного почвообразователя, сапропелевых биоматов (сапроматов), площадного и
точечного плодородного субстрата на основе обогащенных микро- и макроэлементами
органических озерных илов.
Сапропелевый
рекультивант – это сочетание почвообразователя, гумусообразующего вещества,
сорбента загрязняющих веществ, удобрения и аккумулятора воды.При правильно подобранной технологии внесения
сапропелевого рекультиванта в восстанавливаемые или вновь образуемые почвы
достигается эффект полученияими полного
комплекса необходимого для растений, травяного покрова, цветов, кустарников или
деревьев удобряющих и стимулирующих рост веществ. При этом сапропелем
сорбируются тяжелые металлы, радионуклиды, нефтезагрязнения, аккумулируются и
удаляются. Почвы обогащаются гумусом и становятся плодородными на 2-4 год их
рекультивации.
Для
различных условий и требований рекультивации применяют разнообразные
рекультиванты или почвообразователи из сапропеля. Одни, простого состава,производятся в местах расположения сырья и
доставляются на место применения. Другие, более сложные, компонентно могут
производиться на различных месторождениях сапропеля, доставляться на место
внесения, смешиваться в пропорциях, подготавливаться на временных
технологических линиях и вноситься как комплексный рекультивант в почвы.
Процесс
рекультивации техногенно нарушенных земель осуществляется строго по проекту.
Предшествующие проектированию работы включают в себя поисково-оценочную
разведку сырьевой базы – озерного или болотного сапропеля, исследования,
разработку технологического режима производства рекультиванта или
почвообразовтаеля, рецептуры и дозировки в него каждого из компонентов. В
качестве компонентов для каждого конкретного случая используются органический
или другой сапропель, содержащий азот, калий, фосфор, стимуляторы роста
растений, семена или саженцы требуемой проектом флоры. Особая роль при
производстве почвообразователя или рекультиванта для горных отработанных
территорий отводится способности его подпитывать растения во время
вегетационного периода водой, питательными веществами, а также оберегать от
болезней, укреплять корневую систему, способствовать их росту.
Комплекс
работ по производству почвообразователя для рекультивации горных открытых
выработок или буровых площадок включает в себе добычу сапропеля на
месторождении, его подготовку, доставку вместе с другими компонентами на
участок производства почвообразователя, изготовление и внесение его в
рекультивируемые почвы. Оборудование такого участка монтируется, как правило,
во временных сооружениях или на открытой площадке, в непосредственной близости
от подлежащей восстановлению территории.
Сроки
подготовки комплекса к выпуску рекультивантов и почвообразователя с учетом
поисково-оценочных работ месторождения сырья (сапропеля) – не более 4 месяцев.
Развертывание производственного участка по добыче сапропеля и начало выпуска
готового продукта занимает около 1.5 месяцев.
По
производительности такие комплексы могут быть различными и зависят от задания
заказчика.
Легко
наращиваются, дублируя первоначальную технологическую линию.
Ассортимент
рекультивантов и почвообразователей насчитывает более 6 разновидностей и
зависит от геологии, геоморфологии и климата применения, требований экологии к
сдаваемым в эксплуатацию землям, тех или других последующих насаждений.
Наиболее
заказываемые работы по восстановлению и озеленению связанные с рекультивацией
горных карьеров после завершения открытых работ, буровых площадок на нефть и
газ.
Особое
внимание уделяется почвообразованию при вновь создаваемых плодородных землях,
его растительному слою, например, в пустынных и засоленных регионах.
Для
удобной совместной работы Заказчика и Центра по сапропелю весь комплекс
развертывания производства почвообразователей и рекультивантов, а также
технологии их использования на рекультивируемых земляхцелесообразно выполнять «под ключ». Это ускоряет
процесс и удешевляет оборудование производственного участка.
ВИДЕО 1
ВИДЕО 2
ВИДЕО 3
Количество просмотров: 702
Количество комментариев: 0
Метки: сапропель, капсула, почвы, земля, технология, производство, бизнес, проектирование, под ключ, пустыня, оазис, засоление, защита, эрозия, восст
Рубрика: Блоги ~ Проекты
Опубликовано: 27.01.2014
В ходе добычи и переработки полезных ископаемых происходит большой геологический круговорот, в который вовлекаются различные системы. Вследствие этого оказывается большое воздействие на экологию региона добычи, и такое воздействие влечет за собой негативные последствия.
Отрицательные последствия добычи полезных ископаемых
Масштабы добычи полезных ископаемых велики – в расчете на одного жителя Земли в год добывается до 20 тонн сырья, из которых менее 10% переходит в конечный продукт, а остальные 90% – отходы. Кроме того при добыче происходит значительная потеря сырья примерно 30 – 50%, что говорит о неэкономности некоторых видов добычи, особенно открытого способа.
Россия является страной с широко развитой добывающей отраслью, имеет месторождения основных сырьевых ресурсов. Вопросы негативного влияния добычи и переработки сырья очень актуальны, поскольку эти процессы затрагивают все сферы Земли:
- литосферу;
- атмосферу:
- воду;
- животный мир.
Влияние на литосферу
Любой способ добычи предусматривает выемку руды из земной коры, что приводит к образованию полостей и пустот, нарушается целостность коры, увеличивается трещиноватость.
В результате этого растет вероятность обвалов, оползней, разломов близлежащей к руднику территории. Создаются антропогенные формы рельефа:
- карьеры;
- отвалы;
- терриконы;
- овраги.
Такие атипичные формы имеют большие размеры, высота может достигать 300 м, а протяженность 50 км. Насыпи образуются из отходов переработанного сырья, на них не растут деревья и растения – это просто километры непригодной территории.
Список городов пострадавших от последствий промышленного производства
В ходе добычи каменной соли, при обогащении сырья, образуются галитовые отходы (на одну тонну соли приходится три–четыре тонны отходов), они твердые и нерастворимые, а дождевые воды переносят их в реки, которые часто используются для обеспечения питьевой водой населения близлежащих городов.
Решить экологические проблемы, связанные с возникновением пустот, можно путем заполнения отходами и переработанным сырьём оврагов и выемок в земной коре, образованных в результате добычи. Также необходимо совершенствовать технологию добычи, чтобы сокращать выемку пустой породы, это может в значительной мере уменьшить количество отходов.
Многие породы содержат несколько видов полезных ископаемых, поэтому возможно совмещать добычу и переработку всех компонентов руды. Это не только экономически выгодно, но и благоприятно повлияет на окружающую среду.
Еще одним негативным последствием, связанным с добычей полезных ископаемых является загрязнение ими близлежащих сельскохозяйственных почв. Это происходит во время транспортировки. Пыль разлетается на многие километры и оседает на поверхности почвы, на растениях и деревьях.
Таблица образования галитовых отходов при добывании каменной соли
Многие вещества могут выделять токсины, которые затем попадают в пищу животным и человеку, отравляя организм изнутри. Часто вокруг магнезитовых месторождений, которые активно разрабатываются, наблюдается пустошь в радиусе до 40 км, почва меняет щелочно-кислотный баланс, и растения перестают расти, а близлежащие леса погибают.
В качестве решения этой проблемы экологи предлагают размещать перерабатывающие сырье предприятия вблизи места добычи, это также позволит сократить транспортные расходы. Например, располагать электростанции вблизи угольных месторождений.
Ну и, наконец, добыча сырья значительно истощает земную кору, с каждым годом уменьшаются запасы веществ, руды становятся менее насыщенными, это способствует большим объемам добычи и переработки. Как следствие – рост объемов отходов. Решением этих проблем может стать поиск искусственных заменителей природных веществ и их экономное потребление.
Добыча соли шахтным способом
Влияние на атмосферу
Колоссальные экологические проблемы оказывает добыча полезных ископаемых на атмосферу. В результате процессов первичной обработки добытых руд в воздух выбрасываются большие объёмы:
- метана,
- оксидов
- тяжелых металлов,
- серы,
- углерода.
Созданные искусственные терриконы постоянно горят, выбрасывая в атмосферу вредные вещества – угарный газ, углекислый газ, сернистый газ. Такое загрязнение атмосферы приводит к увеличению уровня радиации, изменению температурных показателей и увеличение или уменьшения осадков.
Промышленность и транспорт основные источники загрязнения атмосферы
Во время добычи в воздух попадает большое количество пыли. Ежедневно на прилегающие к карьерам территории падает до двух килограмм пыли, в итоге почва остается погребенной под полуметровым слоем на долгие годы, а часто навсегда, и, естественно, теряет свое плодородие.
Решением данной проблемы является использование современного оборудования, снижающего уровень выбросов вредных веществ, а также использование шахтного способа добычи вместо открытого.
Влияние на водную среду
В результате добычи природного сырья сильно истощаются водоемы как подземные, так и поверхностные, осушаются болота. При добыче угля осуществляется откачка подземных вод, которые располагаются вблизи месторождения. На каждую тонну угля приходится до 20 м3 пластовых вод, а при добыче железных руд – до 8 м3 воды. Откачка вод создает такие экологические проблемы, как:
Кроме нефтяных пятен на поверхности воды, есть и другие угрозы для озер и рек
- образование депрессионных воронок;
- исчезновение родников;
- высыхание малых рек;
- исчезновение ручьев.
Поверхностные воды страдают от загрязнений в результате осуществления процесса добычи и переработки ископаемого сырья. Так же как и в атмосферу, в воду попадает большое количество солей, металлов, токсических веществ, отходов.
В результате этого гибнут микроорганизмы, живущие в водоемах, рыба и прочая живность, человек использует загрязненную воду не только для своих хозяйственных нужд, но и в пищу. Предотвратить экологические проблемы, связанные с загрязнением гидросферы можно путем сокращения сбросов сточных вод, уменьшения расходов воды при добыче продукции, заполнением образованных пустот водой.
Этого можно добиться, совершенствуя процесс добычи сырья, использованием новых разработок в области машиностроения для добывающей отрасли.
Влияние на животный и растительный мир
Во время активной разработки крупных месторождений сырья радиус загрязнений близлежащих почв может составлять 40 км. Почва подвержена различным химическим изменениям, в зависимости от вредности перерабатываемых веществ. Если в землю попадает большое количество токсических веществ, на ней гибнут и не растут деревья, кустарники и даже трава.
Почва не пригодная для выращивания растений, загрязненная деятельностью промышленной добычи
Следовательно, нет пищи для животных, они либо гибнут, либо ищут новые места для обитания, происходит миграция целых популяций. Решением этих проблем должно быть снижение уровня выбросов вредных веществ в атмосферу, а также компенсационные меры по восстановлению и очищению загрязненных территорий. К компенсационным мерам относится удобрение почв, высадка лесов, организация пастбищ.
При разработке новых месторождений, когда снимается верхний слой грунта – плодородный чернозем, его можно транспортировать и распределять на бедных, истощенных местах, вблизи уже неактивных рудников.