Проблемы рекультивации земель при добыче полезных ископаемых

Проблема охраны среды обитания человека с каждым годом становится все острее. Рекультивация земель, нарушенных в результате ведения горных работ, одна из важнейших задач охраны окружающей среды, необходимость решения которой вызвана экономическими и социальными требованиями. Увеличение темпов рекультивации нарушенных земель приобретает первостепенное народнохозяйственное значение.[ …]

В общем виде рекультивация включает в себя комплекс горнотехнических, инженерных, сельскохозяйственных и других мероприятий, направленных на восстановление биологической продуктивности и народнохозяйственной ценности отработанных горными или иными работами земельных площадей, а также улучшение состояния окружающей среды.[ …]

Технология и объемы рекультивационных работ на объектах с различными природно-техногенными условиями определяют затраты на их проведение. Осуществление рационального использования природных ресурсов и эффективной природоохранной политики требуют комплексного подхода к решению экологических и экономических проблем.[ …]

Специфические особенности эксплуатации угольных месторождений России (разнообразие геологических и природою-климатических условий, глубины залегания, масштабов и объемов горных работ, многовариантность применяемых систем разработки и оборудования, наличие в разработанных толщах скальных и токсичных пород и т.д.) обуславливают необходимость применения различных способов и схем рекультивации нарушенных земель для последующего целенаправленного использования их в народном хозяйстве. Это обеспечивает не только создание оптимальных ландшафтов с соответствующей организацией территорий, флорой и фауной, но и способствует надежной охране водных ресурсов и воздушного бассейна в районах размещения предприятий угольной промышленности.[ …]

В последние годы в отечественной угольной промышленности и за рубежом предприняты попытки технологически увязать основные процессы добычи угля с рекультивацией нарушенных земель. В основу принят принцип совмещения горных и рекультивационных работ в одном технологическом процессе горного производства, включая технический и биологический этапы восстановления продуктивности земельных угодий.[ …]

В большинстве случаев рекультивация земель осуществляется с отставанием от сроков их нарушения. Это объясняется нерациональной технологией горных работ и объективными факторами, связанными с условиями разработки месторождений. Необходимо стремиться к такой технологии, при которой восстановление нарушенных земель будет осуществляться по мере ведения горных работ.[ …]

В настоящее время идут поиски технологий вскрышных работ, снижающих земельные отводы под внешние отвалы. Это позволило бы не только снизить удельную землеемкость, но и увеличить объемы рекультивации (за счет изменения порядка отработки). Особенно остро стоит эта проблема при отработке наклонных и крутых залежей полезного ископаемого. Для условий угольных разрезов Кузбасса было рекомендовано проводить отработку запасов блоками. Улучшение использования фронта горных работ и ускорение восстановления нарушенных земель связывается с поэтапной разработкой месторождений, обеспечивающих укладку породы в выработанное пространство, максимально возможным применением бестранспортной схемы вскрышных работ.[ …]

В угольной промышленности специалистами ВНИИОСугля, НИИОГРа и Центрогипрошахта разработаны схемы с селективной выемкой и укладкой в отвал потенциально плодородных пород с последующим перекрытием плодородным слоем почвы. Эта технология особенно нужна на предприятиях, расположенных в районах ценных плодородных земель, она значительно ускоряет процесс рекультивации, снижает потери плодородного суглинка.[ …]

Метод биологической рекультивации позволил ускорить процесс восстановления плодородия почв, так как не требует нанесения плодородного слоя и снижает затраты на его осуществление. Биотехнологический способ, основан на применении активных штаммов почвенных микроорганизмов, которые участвуют в превращении соединений углерода, фосфора, калия и азота в усвояемую растениями форму, мобилизуя потенциальное плодородие пород, в результате чего на поверхности бесплодных грунтов создается растительно-плодородный слой в течение первого года рекультивации.[ …]

Вернуться к оглавлению

Источник

Проблема загрязненных грунтов остро стоит не только в нашей стране. В зонах добычи нефти и других полезных ископаемых данная проблема стоит крайне остро. В ходе добычи практически никто не заботится об утилизации нефтяного шлама. Последний загрязняет тысячи гектар земли. Дабы хоть как-то решать данную проблему необходимо своевременно заниматься рекультивацией земли. Процесс очистки земли от всякого рода загрязнений достаточно сложный как сам по себе, так и в технологическом плане. Земля способна производить самоочистку естественным образом, но этот процесс растянется на долгие годы.

Шламовые амбары

Подобных «складов» на нашем континенте насчитывается десятки тысяч. Они требуют рекультивации. Шламовыми амбарами называют ямы-накопители с нефтяными отходами. Средний размер такой ямы составляет от пятидесяти до ста метров. Обычно они создаются неподалеку от буровых скважин. Сюда свозят всякие нефтяные растворы и химические реагенты.

Каждый амбар способен вместить до пятисот кубических метров отходов бурения. Такая смесь содержит в себе воду и имеет вид сметанообразной массы. Они оказывают крайне негативное влияние на окружающую экосистему. В случае необходимости «законсервировать» один такой амбар необходимо несколько сотен кубических метров песка.

Нефтяным компаниям приходится заниматься ликвидацией до трехсот пятидесяти амбаров в год. При проведении утилизации отходов подобным образом, в этих местах появляются участки-источники загрязнения нижележащих грунтовых вод на долгие годы. Такие захоронения лишь увеличивают сроки негативного воздействия шламовых отходов на окружающую среду. Вода содержит растворенные химические соединения. Подобные захоронения практически не контактируют с воздухом, а это означает, что окислительные процессы значительно замедляются во времени. В свою очередь процесс утилизации также растягивается во времени.

Шламовые амбары оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Здесь фиксируется повышенное содержание целого ряда веществ, которые негативно влияют на почвы и все вокруг. Наличие титана, марганца, кадмия, свинца и прочих металлов превышаю предельно допустимые нормы не на десятки процентов, а в разы. В основном такое явление зафиксировано на болотистых местностях. Источниками загрязнения являются не только шламовые амбары, но и различные работы, которые ведутся в этой зоне.

Существует практика, при которой производится захоронение земель на специальных полигонах. Данный метод оправдывает себя с экономической стороны вопроса, но на состояние среды вокруг воздействует не самым лучшим образом. Загрязненные грунты способы длительное время негативно влиять на окружающую среду. Полигоны необходимо обустроить таким образом, чтобы «законсервировать» отходы и оградить окружающую среду от их негативного влияния.

Рекультивацию земли можно провести и альтернативными способами, а для загрязненных нефтепродуктами земельных участков необходим рационализаторский подход. Составной частью нефтесодержащих отходов является углеводородная составляющая. Современные технологии предоставляют возможность извлекать жидкую фракцию из отходов и возвращать ее в цикл. Проведя повторную обработку нефтяных отходов можно получить товарный продукт.

Современность нынешних тенденций заключаются в постоянной модернизации существующих методов переработки нефтяных отходов, повышая эффективность мероприятий. Эти методы состоят из нескольких условных групп. Рассмотрим их:

Термические методы

Существует два термических метода, которые составляют основу в данной сфере. Один из них носит название термодесорбция, а другой – термодеструкция. Термическим способом оказывают воздействие на нефтезагрязняющий материал, поместив его в барабанной печи. Здесь осуществляется извлечение углеводорода из состава смеси. Показатели концентрации становятся значительно меньшими и достигают отметки 0,5%. Рекультивантом является конечный продукт. Этот метод имеет существенный недостаток. Метод заключается в необходимости собирать и вывозить грунт. После данной процедуры оставшаяся часть может быть использована в качестве сырья для строительства.

Утилизация отходов путем сжигания

Это еще один метод борьбы с нефтяными загрязнениями почвы. Данный метод имеет массу отрицательных моментов. Во-первых, в этом случае происходит повторное загрязнение земель и окружающей среды. Обусловлено это тем, что в процессе утилизации образовываются продукты неполного сгорания углеводородов. Происходит выгорание растительности, уничтожение органических компонентов почвы, нарушается биоценоз. По этим причинам данный метод утилизации нефтяных отходов используется лишь в крайних случаях, при возникновении аварийных ситуаций. К последним относятся случаи возникновения угрозы загрязнения нефтепродуктами питьевой воды.

Биологические методы

В основу положены специфические способности микроорганизмов. Они как катализатор, ускоряют процесс разложения нефти. Биологический метод имеет ряд преимуществ:

Экологически безопасен;
Разложение нефтепродуктов происходит до безвредных компонентов;
Сохраняется структура почвы;
Не является дополнительным источником загрязнения окружающей среды.

Биологическому разложению нефтепродуктов способствует аэробная микрофлора. Она развивается благодаря процессам окисления нефтяных продуктов. Не последнее значение в данном процессе играют различные микроорганизмы, они обеспечивают внутриклеточное окисление углеводородов. Для того чтобы процесс окисления проходил эффективно, должны быть созданы оптимальные условия. После того, как физико-химический этап деградации нефти завершен, рекомендуется использование биологических препаратов.

Научный подход

За последнюю десятилетку ученые все больше стали интересоваться изучением углеводородокисляющими микроорганизмами. Свои исследования ученые направляют на изучение биотрансформации, биодеградации, биоремедиации нефтяных углеводородов. Их также интересовал вопрос использования нефтеденградирующих организмов. Результаты этих трудов легли основу различных разработок в области биоремедиации нефти. На основе этих штаммов производятся различные препараты, которые способствуют ликвидации углеводородных загрязнений.

Перспективность использования новых технологий очевидна, но многие люди к таким новшествам относятся настороженно. Хотя бы потому, что пугает дороговизна сорбента, узкий диапазон его применения. Экологи же протестуют против введения микроорганизмов в окружающую среду. В случае непродуманного использования подобных штаммов в природе может произойти природный дисбаланс. Опасность заключается еще и в том, что эти микроорганизмы, как и любая другая условно-патогенная флора, при некоторых условиях могут спровоцировать инфекционные заболевания у человека и животных. Хотя, доказательств инфекционных вспышек нет. Современные технологии позволяют с величайшей точностью идентифицировать, из каких штаммов состоит культура микроорганизмов и, собственно, от этих патогенных штаммов изначально избавиться.

Есть и другая сторона медали. Производство в промышленных масштабах препаратов не налажено. В процессе производства используются различные субстраты. Из-за их неоднозначно ведущего себя химического состава могут возникнуть проблемы с использованием продукта в дальнейшем. Обнаружены некоторые отклонения в технологиях очистки загрязненного нефтью материала. Это факт является весомым и оказывает большое влияние на взаимодействие с фирмами-подрядчиками, которые предлагают подобные препараты. Часто происходит так, что они не в состоянии продемонстрировать требуемые степени очистки. Причины тому различные с технологическими нарушениями в производстве биологических препаратов.

Существует ряд факторов, которые существенно влияют на эффективность работ. К ним относятся:

Количество нефтяных продуктов, которые вылились и попали в почву и местные воды. Площадь, степень и глубина загрязнения;
Возраст загрязнения и состав нефтепродуктов;
Распределение УВ компонентов, их биодоступность;
Длительность вегетации;
Различные физические и химические параметры, целевое назначение;
Имеется ли возможность искусственной аэрации загрязненного нефтепродуктами участка;
Допустимые нормы предельного содержания нефти в грунте.

Аэробная среда способствует разложению углеводорода. Факт известен многим. То, насколько хорошо «нефтесклад» обеспечивается кислородом, зависит от почвы и ее типа, влажности и природы происхождения. Важна структура сообщества. Важную роль в процессе играет кислотность почвы. Активность микроорганизмов наблюдается в узком диапазоне уровня кислотности. Чтобы достичь оптимального показателя уровня pH необходимо прибегать к агрохимическим мероприятиям.

Количество биологических препаратов для процесса утилизации загрязнения зависит от нескольких факторов: природы загрязнения, его количества на единице площади (концентрация), химсостав и условия, при которых проводятся работы.

Химический и минеральный составы почвы распределяются хаотически. По этой причине в различных районах приходится использовать разное количество биологических препаратов. Эффективным использование биологических препаратов будет в том случае, если концентрация нефтепродуктов в земле не превышает десяти процентов. Если степень загрязнения превышает отметку в пять процентов, то внесение биологических препаратов необходимо повторить.

Источник

КАТЕГОРИИ:

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Использование недр для добычи полезных ископаемых, размещения сооружений, коммуникаций, хранения продукции, а также для захоронения отходов хозяйственной деятельности вызывает необратимые геологические процессы. Легче восстановить растительный и животный мир, чем устранить последствия, вызванные нарушением природного равновесия, в недрах земли.

Вторжение в недра ведет к выводу из использования сельскохозяйственных земель, нанесению ущерба лесам, изменению гидрогеологических режимов территорий, изменению рельефа местности и движения воздушных потоков, загрязнению атмосферы, водных источников и образованию больших масс отходов.

Большой вред наносят открытые разработки, отторгающие под работы большие земельные площадки. Так, при открытой угледобыче на каждые 1000 т/год производительности угольного разреза изымается 0,1-0,15 га/год земельных угодий. При этом на поверхность выбрасываются нижние породы, которые могут быть токсичными для флоры и фауны. Если не принимать мер по восстановлению земель, то после таких разработок происходит образование «индустриальных» пустынь.

Помимо мер, рассмотренных при охране земельных ресурсов, к основным мерам, направленным на уменьшение вредного воздействия на окружающую среду при недропользовании, необходимо отнести:

обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов полезных ископаемых, повышение комплексности использования месторождений, т. е. месторождений, содержащих, кроме основного элемента, ряд сопутствующих компонент, суммарная экономическая ценность которых нередко больше ценности основного компонента. Это дает возможность уменьшить число разработок месторождений, сократить потери полезных ископаемых и в то же время расширить сырьевую базу;
получение минерального сырья из «хвостов», т. е. ранее переработанных горных руд. Современные технологии и достижения НТП позволяют их повторно использовать нередко с большим эффектом, чем добывая новое рудное сырье, так как и затраты на добычу меньше, и содержание полезных компонентов в «хвостах» нередко не уступает вновь добываемому сырью;
охрану месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку;
предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с захоронением вредных веществ и отходов производства, сбросе сточных вод.

Государственный контроль за использованием недр и охраной окружающей природной среды осуществляется органами геологического контроля и органами государственного горного надзора во взаимодействии с природоохранными и иными контрольными органами.

При недропользовании необходимо производить следующие действия:

Обеспечить полное и комплексное геологическое изучение недр;

2. Соблюдать установленный порядок пользования недр и не допускать самовольное пользование;

Наиболее полно извлекать из недр и рационально использовать запасы основных полезных ископаемых и попутных компонентов;
Не допускать вредного влияния работ, связанных с пользованием недрами, на сохранность запасов полезных ископаемых;
Охранять месторождения полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и др.;
Предупреждать самовольную и необоснованную застройку площадей залегания полезных ископаемых;
Предотвращать загрязнение недр при подземном хранении нефти, газа и иныхвеществ, захоронении вредных веществ и отходов производства.

После отработки месторождений полезных ископаемых проводится рекультивация данной территории.

Рекультивация — комплекс работ, производимых с целью восстановления нарушенных территорий и приведения земельных участков в безопасное состояние.

Объектами рекультивации могут быть:

карьерные выемки, терриконы, отвалы;
земли, нарушенные при строительных работах;
территории полигонов твердых отходов;
земли, нарушенные в результате загрязнения.

Выделяют следующие виды рекультивации:

Техническая — предварительная подготовка: планировка поверхности, снятие, транспортировка и нанесение плодородной почвы и т. д. Засыпают выемки, в карьерах устраивают водоемы, разбирают терриконы, отвалы, хвостохранилища, закладывают пустые подземные пространства.
Биологическая — создание растительного покрова на подготовленных участках:

формирование ландшафта, укрепление грунтов, создание условий для обитания животных, растений, мест отдыха, восстановление продуктивности, создание сенокосно-пастбищных угодий;
выбор преимущественного направления рекультивации: водохозяйственное, рекреационное и др.

Строительная — возведение зданий и прочих сооружений.

В будующем рекультивированные земли можно использовать в качестве следующих объектов:

Дата добавления: 2015-04-24; Просмотров: 3617; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Рекомендуемые страницы: