Разрушение почв при добыче полезных ископаемых
Разрушение почвенного покрова вызывает и промышленная деятельность человека. Наиболее активное разрушение почвенного покрова и ландшафта в целом вызывает добыча полезных ископаемых открытым способом, который экономически высоко эффективен.
Более 75% продукции горной промышленности добывают открытым способом. При этом нарушают растительный и почвенный покровы, гидрологический и гидрохимический режимы территории.
Во многих странах значительные площади заняты карьерами, отвалами и терриконами. Твердые наносы и токсические соединения загрязняют водотоки и этим дополнительно нарушают приблизительно равную разработкам территорию. В США нарушенная разработками площадь составляет более 1,3 млн. га, в Англии – более 60 тыс. га, в Германии более 30 тыс. га. В настоящее время рекомендована селективная выемка и складирование гумусированных горизонтов почв для дальнейшего восстановления нарушенных территорий.
При горных разработках на поверхность часто выносят малопригодные для произрастания растительности грунты или даже токсичные породы. Токсичность определяется минералогическим и солевым составом пород. Присутствие в породе пирита ведет при его выветривании к резкому подкислению среды.
Через 30-40 дней после выноса такой породы на поверхность рН ее меняется от 5,5 до 2,1, резко возрастает содержание подвижных соединений железа, а содержание подвижного алюминия достигает токсичного уровня. Вскрышным породам, как правило, свойственна высокая кислотность и очень высокая неоднородность как по химическим, так и физическим свойствам. Поэтому мелиорация вскрышных пород предусматривает известкование, внесение минеральных удобрений и гомогенизацию корнеобитаемого слоя.
Подземная добыча полезных ископаемых также ведет к нарушению ландшафта, так как со временем развиваются просадочные явления, меняются рельеф и гидрологический режим территории. Спутниками шахт являются терриконы, размывание и распыление которых ухудшает свойства окружающих почв и водотоков.
Твердые отходы производства многих предприятий, перерабатывающих минеральное сырье, и электростанций нарушают и бесполезно занимают большие территории. В настоящее время разработаны приемы рекультивации терриконов, золоотвалов и шламов и найдены пути утилизации этих отходов на дорожное строительство и стройматериалы.
Нарушение качества почвенного покрова происходит и при добыче нефти. Загрязнение почв в районе нефтедобычи происходит сырой нефтью и нефтяными водами, извлекаемыми из скважин, пластовыми водами. Загрязнителями могут быть буровые растворы, применяемые при нефтедобыче. Газовые потоки, связанные с месторождением нефти, могут менять состав почвенного воздуха, обогащая его углеводородами, сероводородом, оксидами углерода, серы, азота. Пластовые воды, обогащенные растворимыми солями, вызывают местное засоление почв.
Непроизводительные потери почв сопровождают дорожное строительство, линии электропередач, промышленное и гражданское строительство. Нормы отвода земель, особенно пахотных, должны находиться под строгим контролем.
Заключение
Подводя итоги, следует отметить, что в повседневной жизни мало кто задумывается о неоценимой роль почвы в состоянии природной среды и жизни человека. Тем не менее, почва дает нам практически все продукты питания. В ней живет 90% всего живого на земле. Почва природный фильтр воды и воздуха и основная кладовая генетического фонда Планеты.
В тоже время, состояние почвенно-земельных ресурсов катастрофически ухудшается. Если говорить о динамике деградации земельных ресурсов Мира, то до начала интенсивного земледелия на планете площадь пригодных земель составляла около 4,5 млрд га. В настоящее время осталось 2,5 млрд га. Остальное поглотили рукотворные пустыни. В среднем за 10 тыс. лет земледельческой истории терялось по 200 тыс. га в год.
Современные потери по сравнению со средне историческими выросли в более чем 30 раз, т.е. теряется около 6 млн га год. Что из себя представляют эти оставшиеся 2,5 млрд га? Из них в настоящее время в мире используется в земледелии 1,5 млрд га, не тронут 1 млрд га – это резерв человечества. Это песчаники, глинистые, засоленные, каменистые, заболоченные земли, которые без мелиоративных мероприятий не возьмешь.
При потере 6-7 млн га год, необходимо такое же количество вовлекать в процесс земледелия. На самом деле вовлекать необходимо значительно больше. Дело в том, что население планеты ежегодно увеличивается на 70 млн человек. Учитывая, что средняя мировая норма на человека 0,3 га пашни и умножив 70 млн на 0,3 га получим 21 млн га. Соответственно 6 млн га плюс 21 млн га, получим 27 млн га. Разделив 1 млрд га на 27 млн га, видим, что резерва в 1 млрд га хватит на 30-40 лет. Это период жизни практически одного поколения.
Не удивительно, что обострилась борьба за земельные ресурсы и получение продуктов питания, особенно экологически чистых.
Говоря о почвах и землях России, необходимо отметить, что земельный фонд страны составляет 1,7 млрд га. В настоящее время в России площадь сельхозугодий составляет 222 млн га из них пашни 122 млн га.
В сложившейся обстановке требуется принятие незамедлительных законодательных и управленческих решений по выходу на равновесное развитие отношений общества и природы и прежде всего сохранению почвенного покрова страны, способствующего благоприятному проживанию населения и получению экологически чистой продукции.
Ситуация с почвенным покровом страны крайне тревожная, но, к сожалению, на государственном и региональном уровне этому не придается соответствующего внимания. Так, сложившееся состояние почвенно-земельных ресурсов не принимается в расчет при обороте и охране земель, в том числе на землях сельхозназначения.
К основным причинам деградации почв и земель России следует отнести то, что:
– начиная с 1991 г. в стране не ведется учет почв и земель и их природного качества;
– в документах, удостоверяющих право на землю, не отражаются ограничения и обременения в правилах землепользования, в том числе природоохранного характера;
– кадастровая оценка сельхозземель проводится по обследованию 1985 г.;
– в результате череды преобразований практически разрушены землеустроительная, почвенная, агрохимическая службы страны;
– все земельные ресурсы страны, включая и федеральные земли, находятся в распоряжении местного самоуправления и не всегда должным образом используются в интересах государства, подержания благоприятной окружающей среды и получения чистых продуктов питания;
– вступив в стихийный рынок, в последние годы государство практически выпустило из своих рук стратегическое управление земельно-ресурсным потенциалом, охраной окружающей среды и продовольственной политикой.
Это обернулось:
– значительным ростом темпов деградации почв и земель (утрата черноземного слоя, опустынивание, загрязнение, захламление земель);
– свертыванием работ по повышению плодородия почв и обустройству территорий;
– четверть века страна не получает объективную информации о качестве почв и земель, соответственно о качестве продуктов питания.
Если сравнивать систему охраны почв с охраной других природных сред (атмосферный воздух, водные среды, животный и растительный мир и др.), правовая и практическая защита почв, находится на самом последнем месте. Причина в том, что в существующей практике землепользования, защита почв предполагается в основном под эгидой земельного законодательства, где во главу угла в настоящее время поставлены задачи распределения и оборота земель как объекта недвижимости и охране почв не уделяется никакого внимания.
В заключение хотелось бы сказать, что в результате череды реформ состояние почв и земель страны и качество жизни, особенно в сельских районах, достигло критического состояния. Ситуация требует неотлагательной мобилизации усилий по наведению порядка на Земле. Точкой приложения этих усилий является, прежде всего, конкретный район, муниципальное образование, конкретный земельный участок, поле России.
Поиск и выделение чистых земель для получения экологически чистой продукции возможен лишь при наличии постоянно действующей системы госмониторинга и контроля за их качеством на всей территории России.
Читайте также:
Рекомендуемые страницы:
©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-31
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных
Механические нарушения почв и почвенного покрова, связаны, как правило, с разработкой различного рода полезных ископаемых, строительством дорог, газо- и нефтепроводов, оросительных систем и т. д.
Однако самые грандиозные по своим масштабам нарушения возникают при добыче полезных ископаемых. Во-первых, эти нарушения носят прямой характер воздействия, что заключается в отчуждении земель, причем иногда на многие годы (например, разработка карьеров). Такое отчуждение сопровождается перемещением огромных почвенных масс. Отчуждение земель происходит при строительстве шахт, причем это сопровождается появлением новых форм рельефа. Отвалы образуются и при функционировании горно-обогатительных фабрик, например, при выплавке золота. Безвозвратное отчуждение земель происходит при использовании гидромониторов в ходе добычи россыпного золота, когда полностью уничтожаются почвы береговых экосистем. В ходе этого воздействия почвенный материал поступает в водные экосистемы и перестает активно участвовать в наземных экосистемах.
Не менее опасно и опосредованное воздействие механических нарушений. В их числе снижение уровня грунтовых вод вследствие выборки пород и образовании карьеров, изменение гидрохимического состава природных вод.
Существенным является выпадение пыли и усиление целого ряда эрозионных явлений, включая водную эрозию и дефляцию. Опосредованное воздействие заключается в изменении биоклиматических условий вследствие механического нарушения почвенного покрова. Причиной этих явлений может служить изменение растительного покрова, смена видового состава и характера рельефа.
Добыча полезных ископаемых играет исключительно важную роль в экономике нашей страны. На них приходится около 90% всей продукции тяжелой промышленности. Причем значительную долю в экспорте (свыше 70%) составляет минеральное сырье. Объем добываемого сырья составляет около 6,5 млрд. т.
При открытом способе добычи полезных ископаемых происходит отчуждение земель и образование отвалов. В России при добыче 1 млн. т. угля из шахт теряется 20-30 га, из угольных разрезов – 115 га. Так, в районе горных выработок в Кузбассе образовались многочисленные цепи глубоких (до 30 м провалов, тянущихся на протяжении более 50 км) общей площадью до 300 км2 и объемом провалов более 50 млн. м3.
Образование отвалов относится к одной из особенностей добычи сырья открытым способом. Так, ежегодно в отвалы поступает около 3 млрд. м3 породы. Только на предприятиях цветной металлургии отвалы занимают 1450 км2. В угольной промышленности насчитывается около 2100 породных отвалов. В цветной металлургии площади под карьерами и отвалами занимают от 60 до 90% территории; хвостохранилища в некоторых случаях занимают площади в 10-15 раз большие, чем промышленные объекты.
Серьезные негативные последствия добычи полезных ископаемых открытым способом связаны с запылением атмосферы (часто с токсичными веществами), увеличением дренированности территории и, наоборот, повышением уровня грунтовых вод, появлением оползней, обвалов, заиливаем рек и ручьев.
Подземная добыча полезных ископаемых также не обходится без нарушений. Среди них существенное место принадлежит просадкам, провалам, серьезным нарушениям гидрологического режима. Просадочные явления могут приводить к специфическому рельефу. Например, вокруг объединения “Тула-уголь” опускание территории вокруг терриконов привело к тому, что русла рек оказались выше окружающей местности. Терриконы с выработанной породой являются источником пыли.
В общем виде нарушения почвенного покрова при добыче полезных ископаемых можно разделить на 5 категорий:
● образование терриконов;
● образование выемок-карьеров и отвалов;
● карьеры без отвалов с изменением рельефа;
● нарушения почвенного покрова при строительстве дорог и коммуникаций;
● нарушения, связанные с добычей нефти.
Нарушенные участки оказывают неблагоприятные воздействия на прилегающие территории, по площади, превышающей в несколько раз площадь непосредственного нарушения.
В результате добычи полезных ископаемых, также как и при химическом загрязнении почв, образуется техногенный ландшафт. Это ландшафт, который формируется под влиянием интенсивного техногенного воздействия (воздействие кислых атмосферных осадков, аварийных разливов нефти и др.). Пре переходе природных ландшафтов к техногенным выделяют следующие стадии:
● накопление загрязняющих химических веществ до критического уровня;
● значительные изменения физических и химических свойств почв (сдвиги рН в неблагоприятную сторону, снижение ЕКО, потеря почвенной структуры);
● угнетение растительности;
● эрозия и дефляция;
● разрушение и смыв почвенных горизонтов
● образование техногенной пустыни.
Для использования нарушенных земель в хозяйственных целях необходимо их восстановление. Процесс восстановления нарушенных земель называется рекультивацией.
Восстановление территории осуществляется в четырех направлениях:
● для сельскохозяйственного использования;
● под лесные насаждения;
● под водоемы;
● жилищное и капитальное строительство.
Рекультивация обычно проходит в два этапа: технический и биологический.
На этапе технической рекультивации происходит восстановление прежних форм рельефа, насколько это возможно, а также строительство дорог и гидротехнических сооружений.
На этапе биологической рекультивации проводится комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, внесение биоактивных реагентов и полимеров, направленных на создание и восстановление плодородия почв.
Для восстановления почв рекомендована мощность почвенного слоя в 40-60 см для использования под зерновые культуры и травы; плодовых кустарников и деревьев – 1,5-2,0 и лесонасаждений – 2,5-3,0 м. На рекультивируемых землях необходимо вносить органические и минеральные удобрения в дозах на 20-30% выше, чем на старопахотных землях..
Например, после проведения рекультивации земель и применения удобрений в Болгарии, Венгрии, Румынии успешно выращивают кормовые, бахчевые, плодовые культуры. В Англии при рекультивации буроугольных и железорудных карьеров широко распространено создание сенокосов и пастбищ.
В России при рекультивации земель в пределах угольных бассейнов выгоднее выращивать технические, зерновые и зернобобовые культуры. Так, при увеличении плодородного слоя только на 10 см прибавка ячменя составляет 2,4 ц/га, а люцерны – 3,6 ц/га.
На рекультивационных землях неплохие результаты дает опыт лесопосадок.. Так, в Кузбассе на угольных отвалах лесные насаждения занимают до 80% всех рекультивированных земель. Обычно используют лиственницу, сосну, березу, кустарники, облепиху и др. На Украине основными породами являются дуб, вяз, черная ольха, белая акация и др.
Трудоемкими являются приемы рекультивации шламоотвалов обогатительных фабрик – обычно это разряд техногенных пустынь, также как, например, зоны различных медеплавильных и других комбинатов. Приемы рекультивации те же – технический и биологический. В итоге можно получить хорошие результаты, если нет постоянных выбросов отравляющих веществ, которые резко снижают результаты рекультивации даже в случае нанесения плодородного слоя и агротехнических мероприятий.
В конце рекультивации проводят бонитировку рекультивируемых земель и оценку их агропроизводственных условий..
Чрезвычайно важной является природоохранная роль рекультивации, которая снижает ущерб, причиняемый нарушенными землями окружающей среде.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается прямое и опосредованное воздействие оказывают механические нарушения при добыче полезных ископаемых?
2. К чему приводит открытый способ добычи полезных ископаемых?
3. К чему приводит подземная добыча полезных ископаемых?
4. Назовите категории нарушения почвенного покрова при добыче полезных ископаемых.
5. Назовите стадии перехода природных ландшафтов к техногенным в результате разработки полезных ископаемых.
6. Как называется процесс восстановления нарушенных земель?
7. Какую мощность почвенного слоя необходимо создать на рекультивируемых землях для использования под зерновые культуры и травы, плодовые кустарники и деревья, лесные насаждения?
8. Какие культуры целесообразно выращивать в России при рекультивации земель в пределах угольных бассейнов?
Девегетация и дегумификация почв. Почвоутом-
Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 3414 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
Механические нарушения почв и почвенного покрова связаны, как правило, с разработкой различного рода полезных ископаемых, строительством дорог, газо- и нефтепроводов, различного рода коммуникаций. Деградационные процессы наблюдаются также на пастбищах.
Масштабы деградации вследствие перечисленных видов антропогенных воздействий настолько велики и сам характер нарушений столь разнообразен, что возникает необходимость последовательного изучения различных типов нарушений, их классификации, установления закономерностей воздействия на почвы и окружающую среду в целом. Одновременно встают задачи сведения к минимуму механических нарушений и проблемы рекультивации земель, восстановления нормального функционирования почв и экосистем.
Нарушения почв при добыче полезных ископаемых
Самые грандиозные по своим масштабам нарушения возникают в промышленности, энергетике и при добыче полезных ископаемых. Во всех случаях нарушений последействия могут носить разнообразный характер, но в своей принципиальной основе они сводятся к следующим. Во-первых, эти нарушения приводят к отчуждению земель, причем иногда на многие годы или столетия. Это, прежде всего, земли занятые под строениями гражданского или промышленного характера. Обширные пространства между ними могут быть в функциональном отношении доведены до фонового уровня при правильной рекультивации. Значительное отчуждение земель возможно в процессе разработки карьеров при открытой добыче полезных ископаемых. Отчуждение земель происходит при строительстве шахт; причем это сопровождается появлением новыхформ рельефа. Отвалы образуются и при функционировании горно-обогатительных фабрик.
Не менее опасно и косвенное воздействие механических нарушений. В их числе снижение уровня грунтовых вод вследствие выборки пород и образования карьеров, изменение гидрохимического состава природных вод. Существенным является выпадение пыли и усиление целого ряда эрозионных явлений, включая водную эрозию и дефляцию. Причиной этих явлений может служить изменение растительного покрова, смена видового состава и характера рельефа.
Белгородская область сейчас и на перспективу ориентирована на развитие горно-рудной промышленности. Влияние предприятий этой отрасли существенно осложняет экологическую обстановку. Разработка руд стала вторжением в природный комплекс территории, вызвав ряд острейших конфликтов природного, экономического и социального характера.
В настоящее время только площадь прямого нарушения земель карьерами в Губкинском и Старооскольском районах области по некоторым данным достигает 16 тыс. га (Петин и др., 2002). Наращиваются темпы добычи железной руды в Яковлевском руднике.
Крупной проблемой рационального использования минеральных ресурсов является более полное использование вскрышных пород Лебединского и Стойленского ГОКов. Складированные в отвалах десятки и сотни млн. т породы представляют собой техногенные месторождения. Проблема утилизации глин, песков, мела, мергелей с отвалов требует срочного решения. Кроме того, продолжается складирование окисленных железистых кварцитов, для которых пока не выработано экономичной технологии обогащения.
Массовая разработка мела, песка, глины малыми карьерами, которых в области насчитывается более 300, хотя и не приводит к появлению антропогенного рельефа большого площадного распространения, но значительно усиливает агрессивность экзогенных процессов – оползневых, обвально-осыпных, просадочных, эрозионных и др.
Таким образом, добыча полезных ископаемых приводит к нарастанию пересеченности рельефа; он становится менее благоприятным для проживания и хозяйственной деятельности населения.
Разработка полезных ископаемых влияет на воздушный бассейн. К примеру, для предварительного разрушения железистых кварцитов и вмещающих скальных пород проводятся взрывные работы. На них расходуются десятки тысяч т взрывчатых веществ. В то же время только один массовый взрыв в карьере может рассеивать в радиусе 3-4 км до 800 т пыли и до 700 м3 газов. К выбросам пыли при взрывах добавляется и пыление незадернованных отвалов.
По данным НИИ КМА, вокруг промышленной площади Лебединского ГОКа на удалении 150 и 300 м ежегодно оседает пыли соответственно 607 и 469 кг/га. Средние многолетние выбросы пыли и вредных газов оцениваются примерно в 30 тыс. т/год (Петин и др., 2002).
По другим данным ежегодные выбросы от деятельности АО “Оскольский электромеханический комбинат” составляют 28,7 тыс. т. На расстоянии 1; 2; 3 и 4 км от промышленной площадки данного комбината на 1 га земли оседает соответственно 401, 226, 97 и 47 кг пыли, содержащей значительное количество тяжелых металлов (Путятина, Колесников, 2010).
Кроме того, промышленные разработки оказывают влияние на поверхностные и подземные воды. Потребности области в воде покрываются главным образом за счет подземных вод. При добыче руды необходимо пройти слои водоносных горизонтов. В результате такой технологии запасы подземных вод на территории Лебединского и Стойленского карьеров истощены в радиусе около 200 км2, а их уровень понизился до 200-250 м, образуя депрессионную воронку. Меньшее по площади, но более крупное по глубине понижение уровня подземных вод (до 500 м) отмечено на Яковлевском руднике. В результате происходит нарушение водного баланса территории, ее обезвоживание.
Другое направление влияния добычи руды на поверхностные и подземные воды – накопление отходов обогащения (пульпы) в хвостохранилищах ГОКов. Из-за фильтрации воды из хвостохранилищ под ними образовался купол высотой 25 м, в котором повышена минерализация воды вследствие загрязнения.
Разработка полезных ископаемых оказывает прямое влияние на почвы. Закладка карьера начинается с того, что снимается черноземный слой и складируется около карьера в отвалы. Так почва исключается не только из хозяйственного использования, но и из природного комплекса. По некоторым данным в области складировано более 5,9 млн. м3 плодородного слоя почв. Комплекс мероприятий по восстановлению продуктивности нарушенных земель значительно отстает от необходимого объема их проведения.
При горнодобыче повышаются выбросы пыли в атмосферу и все загрязняющие воздух вещества выпадают на почву. В таких условиях формируются техногенные аномалии, где содержание железа, меди и цинка в почвах выше зональных в два-три раза. В пределах зоны запыления почв не рекомендуется использовать растительность на корм скоту в радиусе 5-7 км от карьеров.
Влияя на все компоненты природного комплекса, горнодобыча приводит к формированию нового типа ландшафта. Идет “цепная реакция”: добыча руды – изменение рельефа – изменение состава воздуха – изменение водного баланса территории и ухудшение свойств подземных вод – нарушение почвенного покрова – изменение растительного и животного мира – трансформация ландшафта лесостепи в антропогенный ландшафт с господством карьерно-отвальных комплексов. Иногда этот ландшафт приобретает вид “бедленда” – “дурных земель”, т.е. местность становится полностью непригодной для хозяйственной деятельности.
Специфика расположения Лебединско-Стойленской группы КМА привела к тому, что горнодобывающие предприятия непосредственно примыкают к участку “Ямская степь” заповедника “Белогорье” и отчасти находятся в его охранной зоне.