Восстановление почв и ландшафтов на месте добычи полезных

Быстрый рост и расширение масштабов горных разработок, часто за счет сельскохозяйственных и лесных земель, разрушение естественных ландшафтов и загрязнение природной среды особенно остро ставят проблему восстановления благоприятных природных свойств территории — рекультивацию ландшафтов.

В зарубежной литературе распространено понятие оптимального ландшафта как конечной цели рекультивации. Под этим понимается такая организация территории, которая обеспечила бы не только максимальную продуктивность земельных угодий, но и удовлетворила бы другие требования, предъявляемые обществом к природной среде (рекреационные, эстетические, санитарно-гигиенические) .

Многие страны уже выработали соответствующие принципы ведения открытых горных разработок. Наиболее важными из них являются: подготовка планов рекультивации до начала разработки месторождения и предотвращение неблагоприятного воздействия на смежные угодья и воды путем изоляции пространства выработок там, где рекультивация не осуществляется немедленно.

Виды рекультивации

Обычно рекультивация складывается из двух основных этапов — технической и биологической рекультивации.

Техническая рекультивация предназначена для подготовки территории, разрушенной горными разработками, к последующей биологической рекультивации. В нее входит разравнивание отвалов и создание террас, перекрытие бесплодных грунтов почвенным слоем, химическая мелиорация токсичных пород, проведение подъездных путей и т.п.

Целью биологической рекультивации является восстановление плодородия нарушенных сельскохозяйственных и лесных земель и создание условий, благоприятных для жизни и деятельности людей.

Существуют два основных вида биологической рекультивации — сельскохозяйственная и лесная.

Сельскохозяйственная рекультивация проводится, как правило, в районах, где земледелие имеет большое хозяйственное значение, а почвенно-климатические условия наиболее благоприятны. Ее первой задачей является создание продуктивного почвенного слоя. Это может быть достигнуто тремя способами: 1) возвратом почвенного гумусового слоя, сохранявшегося на специальных складах в течение всего периода разработки; 2) использованием нетоксичных пород в качестве среды для выращивания растений; 3) составлением почвогрунтосмесей с последующим выращиванием сельскохозяйственных культур.

Наиболее дешевым и поэтому широко распространенным является второй способ. Такие растения, как донник, люпин, люцерна, лядвенец и другие бобовые, нетребовательные к почве, устойчивые в борьбе с болезнями и дающие большое количество надземной и подземной массы, уже через 3—5 лет создают необходимые условия для выращивания сельскохозяйственных растений.

Затем на этой территории возделывают обычные для данной местности культуры, урожай которых по мере восстановления плодородия почвы достигает средних величин.

Лесная рекультивация требует гораздо меньших затрат. Она может осуществляться на токсичных грунтах и в неблагоприятных условиях рельефа и поэтому имеет гораздо большее распространение. Лесная рекультивация преследует следующие цели: 1) охранную — создание водоохранных и противоэрозионных лесных массивов; 2) рекреационную — создание условий для отдыха населения; 3) улучшение и оздоровление загрязненной среды и создание зеленых лесопарковых зон вокруг городов.

На месте старых карьеров часто проводится водная рекультивация. Это один из наиболее дешевых способов восстановления нарушенных земель, который позволяет создать резервы воды для промышленности и сельского хозяйства. Затоплению подвергаются даже карьеры с высокотоксичными грунтами, непригодные для иных способов рекультивации. В сочетании с лесопосадками на отвалах они могут быть превращены в зоны отдыха.

Различные виды рекультивации чаще всего тесно взаимодействуют на одной территории. Так, возвышенные участки внешних склонов отвалов и откосы обычно отводятся под облесение. На спланированной поверхности внутренних отвалов после насыпки почвенного слоя восстанавливаются пахотные земли. В сильно токсичных грунтосмесях проводят химическую мелиорацию. Карьеры и выемки затопляют водой.

Таким образом, на месте разрушенного ландшафта возникают новые культурные ландшафты, максимально приспособленные к изменившимся условиям и выполняющие многочисленные функции — производительные, санитарно-гигиенические, эстетические и рекреационные.

Рациональное природопользование

Высаживание деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегах рек

Способствует закреплению грунта, препятствует эрозии, образованию оврагов на склонах, схождению селей и снежных лавин с гор

Оборотное водоснабжение (замкнутый водооборот) на промышленных предприятиях и водоёмких производствах

Циклы многократного использования и очистки воды на производстве экономят водный ресурс, снижают выбросы загрязненной воды в водоёмы

Полное извлечение и комплексное использование добываемых полезных ископаемых (минерального сырья)

Предотвращает потери сырья, уменьшает количество отходов

Рекультивация земель в районах добычи полезных ископаемых, карьеров, рекультивация терриконов (отвалов) горных пород

Земли становятся пригодными для сельского хозяйства, либо восстанавливается естественный ландшафт, происходит озеленение.

Создание защитных лесополос (например, на полях в степи)

Уменьшается ветровая эрозия почв, сохраняется больше влаги в почве

Санитарная рубка леса (очистка от сухостоя), очистка русел рек

Улучшает качество среды

Перевод ТЭС с угля на природный газ

Сжигание газа экологичнее использования угольного топлива

Развитие систем переработки отходов производства (например, отходов пищевой промышленности для получения биотоплива или производство удобрений и кислот из отходов металлургии),

Использование вторичного сырья, производство бумаги из макулатуры, выплавка металла из металлолома (использование металлолома в качестве сырья в металлургии)

Предотвращают загрязнение окружающей среды отходами, экономят природные ресурсы

Использование биотоплива

Экономия минеральных ресурсов

Капельное орошение полей (капельный полив)

Экономия воды, предотвращение эрозии почвы

Террасирование склонов холмов или берегов рек

Несмотря на видоизменение ландшафта, организация “ступенчатых” склонов для сельскохозяйственных посадок рациональнее продольной распашки, т.к. не приводит к эрозии почв

Заготовка древесины с последующими лесопосадками

Предупреждает сокращение площадей лесных массивов

Ограничение использования удобрений в бассейнах рек

Сохраняет чистоту водных ресурсов рек

Строительство приливных электростанций

ПЭС имеют высокую экологичность

Создание и развитие особо охраняемых природных территорий

Сохранение видового разнообразия растений и животных в естественной среде обитания

Лесопосадки, лесовосстановление (после вырубки или пожара), в т.ч. в долинах рек

Улучшение качества воздуха, восстановление среды обитания для животных, защита ландшафта от эрозии итд.

Посадки лесов в речных долинах могут остановить обмеление малых рек и способствовать возрождению пересохших водотоков.

Использование попутного нефтяного газа в качестве сырья для химической промышленности или в качестве топлива на ТЭС

Предотвращает потерю сырья, экономит другие минеральные ресурсы.

использование возобновляемых источников энергии в электроэнергетике, развитие ветровой и солнечной энергетики,

развитие альтернативной электроэнергетики

Экологическая чистота и экономия минеральных ресурсов.

Проведение снегозадержания на полях

Уберегает корни растений от промерзания весной, в засушливых районах способствует увлажнению почвы

Нерациональное природопользование

Осушение болот в верховьях рек

Приводит к обмелению реки

Продольная распашка, рытье карьеров, выпас скота, вырубка деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегов рек

Способствуют ветровой и водной эрозии, вырубка деревьев на склонах гор приводит к усилению селей, оползней, снежных лавин.

Вырубка деревьев в верховьях рек и долинах рек, бассейнах малых рек

Приводит к обмелению рек, пересыханию малых водотоков

(Чрезмерное) применение удобрений на полях в бассейнах рек

Загрязняет реки

Молевой сплав леса (сплав отдельными бревнами)

Засоряет русла рек, часть бревен тонет

Использование тяжёлой сельскохозяйственной техники

Приводит к нарушению структуры почвы, её уплотнению и снижению плодородия

Сжигание попутного нефтяного газа в факелах

Загрязняет атмосферу и нерационально, ввиду возможности применения попутного газа, например как топлива.

Строительство (каскадов) ГЭС на равнинных реках

Приведет к затоплению обширных участков местности

Захоронение токсичных отходов вблизи крупных городов и густонаселенных районов

Риск образования вредных испарений и просачивания опасных веществ в грунтовые воды, реки и системы водозабора городов.

Избыточное орошение в засушливых районах

Приводит к засолению почв, снижает их плодородность

Перевод ТЭС с природного газа на уголь

Перевод на менее экологичное топливо (с большим количеством выбросов в атосферу продуктов сгорания)

Интенсивный выпас скота

Приводит к опустыниванию (выедаются и вытаптываются растения), к эрозии почв, гибели насекомых – кормовой базы птиц.

Добыча полезных ископаемых (например руды) открытым способом

Загрязнение грунтовых вод, вырубка леса, разрушение ландшафта.

Создание терриконов (например в местах добычи угля)

Отвалы (насыпи) из пустых пород изменяют естественный ландшафт, сокращают площади лесных массивов или сельскохозяйственных угодий

Неполное  извлечение металла из руды, извлечение одного компонента при переработке полиметаллических руд

Потеря части добытого ресурса, его неполное и неэффективное использование

Захоронение ядерных отходов в пригородных зонах

Опасность ввиду возможности попадания радионуклидов в грунтовые воды и реки, на сельскохозяйственные поля и продукцию, выращиваемою на них.

Избыточное применение гербицидов и пестицидов

Губительное влияние на природу, в т.ч. на птиц

Размещение крупных животноводческих комплексов вблизи водоёмов

Загрязнение водоёмов

Сброс сточных вод предприятий в естественные водоемы и реки

Приводит к загрязнению акватории, рационально подвергать отходы предварительной тщательной очистке, а также использовать системы замкнутого водооборота.

Подсечно-огневое земледелие.

Посадка культур, на предварительно выжженом от леса участке. Приводит к уменьшению лесных угодий, имеется риск распространения пожара на большие территории.

Истребление отдельных видов животных, редких растений

Уменьшение видового разнообразия, нарушение флоры и фауны