Рекультивация (лат. re — приставка, обозначающая возобновление или повторность действия; cultivo — обрабатываю, возделываю) — комплекс работ по экологическому и экономическому восстановлению земель и водоёмов, плодородие которых в результате человеческой деятельности существенно снизилось. Целью проведения рекультивации является улучшение условий окружающей среды, восстановление продуктивности 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:
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).
Рекультивация земель – комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, 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.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
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.
Рекультивация земель - совокупность работ, направленных на восстановление народно-хозяйственной ценности нарушенных земель, а также улучшение состояния окружающей среды.
В настоящее время для устранения нарушенных территорий различных видов, ликвидации вредного воздействия экзогенных и техногенных процессов применяются разнообразные инженерно-строительные и другие специальные мероприятия, главными их которых являются:
• рекультивация (механическая и биологическая);
• мероприятия инженерной защиты территории;
• санация;
• техническая мелиорация.
При инженерной подготовке территории для целей жилищного строительства данные мероприятия используются в комплексе.
Методы рекультивации (в широком смысле слова) являются методами целенаправленного воздействия на компоненты природной Среды (в данном случае, на земельные ресурсы) с целью их изменения и обеспечения требуемых параметров для заданного целевого использования.
Рекультивация нарушенных земель осуществляется для восстановления их для сельскохозяйственных, лесохозяйственных, водохозяйственных, строительных, рекреационных, природоохранных и санитарно-оздоровительных целей.
Эколого-рекультивационные возможности и функции различных методов восстановления нарушенных территорий формируются в двух направлениях:
а) связанное с улучшением качества земельных ресурсов как части Среды обитания и жизнедеятельности человека в виде промышленных и гражданских сооружений;
б) применение методов, направленных на ликвидацию опасного химического или бактериологического загрязнения, способных вызвать неблагоприятные медико-биологические последствия.
В настоящее время в арсенале технического восстановления нарушенных территорий имеется много разработок и методов рекультивации, обеспечивающих требуемое для жилищного строительства качество земельных площадок.
Рекультивация для целей жилищного строительства, требующая обеспечения комфортных условий проживания населения, эффективного озеленения и восстановления плодородия почв, осуществляется последовательно в два этапа: технический и биологический.
Технический этап предусматривает планировку, формирование откосов, снятие и нанесение плодородного слоя почвы, устройство гидротехнических и мелиоративных сооружений, захоронение токсичных вскрышных пород, а также проведение других работ, создающих необходимые условия для дальнейшего использования рекультивированных земель по целевому назначению или для проведения мероприятий по восстановлению плодородия почв (биологический этап).
Биологический этап включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы.
Условия приведения нарушенных земель в состояние, пригодное для последующего использования, а также порядок снятия, хранения и дальнейшего применения плодородного слоя почвы, устанавливаются органами, предоставляющими земельные участки в пользование и дающими разрешение на проведение работ, связанных с нарушением почвенного покрова, на основе проектов рекультивации, получивших положительное заключение государственной экологической экспертизы.
Разработка проектов рекультивации осуществляется на основе действующих экологических, санитарно-гигиенических, строительных, водохозяйственных, лесохозяйственных и других нормативов и стандартов с учетом региональных природно-климатических условий и месторасположения нарушенного участка.
Мероприятия по инженерной защите территорий включают: уполаживание и террасирование склонов, удаление неустойчивых масс, регулирование поверхностного и подземного стока, применение удерживающих конструкций, противоэрозионные мероприятия, фитомелиорацию и т. п.
В зависимости от степени загрязнения территорий проводят различные мероприятия по санации почв.
При высокой и очень высокой степени загрязнения используются физические методы (удаление и захоронение загрязненных слоев почв, остекловывание, разубоживание), а также создаются искусственные геохимические барьеры вокруг загрязненных участков почв, препятствующие миграции в сопредельные среды.
При невысокой степени загрязнения территории используются различные химические методы (известкование кислых почв, гипсование щелочных почв, внесение минеральных или органических удобрений в отдельности или совместно, использование цеолитов, гумусовых препаратов и других поглотителей для снижения подвижности тяжелых металлов в почв) и биологические приемы (выращивание растений, слабо реагирующих на избыток тяжелых металлов в почве и не накапливающих его в количествах, токсичных для животных и человека; извлечение тяжелых металлов из почв с помощью микроорганизмов; культивирование растений, способных аккумулировать тяжелые металлы в больших количествах - фитомелиорантов - с последующим их удалением с территории переработкой или захоронением).
Современные методы санации почв предполагают также использование следующих видов работ: биоремедиацию, электрическую сепарацию, почвенную промывку, витрификацию.
Техническая мелиорация включает систему мероприятий по орошению, обводнению и осушению почв, тепловую мелиорацию, гидрогеохимическую мелиорацию (уплотнение и осушение грунтов), физико-геохимическую (физико-химическая), геотехническую (армирование грунтов или геосинтетика).
Процесс рекультивации свалок включает: полное удаление экологически опасных грунтов и замену их на экологически чистые грунты; дегазацию, демеркуризацию и дезактивацию грунтов; мероприятия по подавлению процессов метанообразования в грунтовой толще (аэрирование насыпных массивов, газовый дренаж, устройство газонепроницаемых экранов); устройство газозащитных сооружений (газодренажных траншей, скважин и экранов).
Проект рекультивации
Под Рекультивацией земель понимают комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель, а также улучшение условий окружающей среды.
Нарушенными считают земли, утратившие свою хозяйственную ценность или отрицательно влияющие на окружающую среду (ухудшение почвенных и гидрологических условий, образование отвалов и др.). Поэтому восстановлению (рекультивации) подлежат породные отвалы карьеров и шахт, открытые горные выработки, провалы поверхности на шахтных полях, хранилища отходов (хвостохранилища), золоотвалы, отвалы шлаков и другие земельные участки, поврежденные и загрязненные в результате деятельности промышленных предприятий, строительных геологоразведочных и изыскательских организаций.
Рекультивацию земель можно проводить в один или два этапа: техническая и биологическая рекультивация.
Техническая рекультивация включает снятие, складирование и сохранение плодородного слоя почвы, а также потенциально плодородных пород и при необходимости транспортировку их к новому месту укладки; раздельную выемку и складирование потенциально плодородных вскрышных пород; горно-планировочные работы по выравниванию поверхности нарушенных земель, выполаживанию откосов отвалов и выемок; покрытие рекультивируемых поверхностей плодородным слоем почвы; при необходимости строительство подъездных путей и проведение противоэрозионных и культуртехнических мероприятий (включая строительство гидротехнических сооружений, дренажной сети, раскорчевку древесно-кустарниковой растительности, удаление кочек, уборку камней); химическую мелиорацию токсичных пород и загрязненных почв.
Техническую рекультивацию выполняют горные предприятия, а также организации, проводящие строительные, изыскательские и другие работы, связанные с нарушением почвенного покрова.
При планировке поверхности под пашню уклон рекультивируемого участка не должен превышать 2°, для сенокосов и пастбищ — 2…4, для посадки садов и ягодников — 5°, недопустимо образование котловинных форм рельефа и микропонижений глубиной более 30 см. На выровненную поверхность после усадки грунта наносят плодородный слой почвы. Мощность этого слоя для возделывания технических и овощных культур принимают 70…80 см, зерновых колосовых, многолетних и однолетних трав — 30…60 см. При закладке сада почву и потенциально плодородный слой породы вносят в посадочные ямы объемом не менее 1 м3.
Биологическая рекультивация включает комплекс агротехнических и других мероприятий по восстановлению плодородия почв, повышению продуктивности сельскохозяйственных и лесных угодий, освоению водоемов, возобновлению флоры и фауны, а также устранению отрицательного воздействия нарушенных земель на окружающую среду.
Биологическую рекультивацию выполняют землепользователи, которым передают (возвращают) землю с выполненной технической рекультивацией.
При биологической рекультивации земель под пашню подбирают сельскохозяйственные культуры и мелиоративные севообороты, устанавливают нормы и периодичность внесения органических и минеральных удобрений, а также химических мелиорантов, разрабатывают технологии обработки почвы.
Освоение рекультивируемых земель начинают с выращивания многолетних трав в течение 3…4 лет с запахиванием зеленой массы как сидерата. В случае, если техническим этапом не предусмотрено нанесение гумусированного слоя почвы и поверхность сложена потенциально плодородными породами, в мелиоративных севооборотах предусматривают 6…8-летнее возделывание бобовых трав.
Нормы внесения минеральных удобрений на рекультивируемых землях увеличивают в 1,5…2 раза, навоза—в 2 раза по сравнению с нормами, рекомендуемыми для продуктивных земель.
В проектах также предусматривают увеличение на 50 % нормы высева семян многолетних трав по сравнению с обычными. Состав травосмесей устанавливают в соответствии с зональными особенностями.
Отвальную вспашку намечают на глубину 22…30 см (в зависимости от зоны) с почвоуглублением для улучшения водно-воздушного режима и более глубокого проникновения корневой системы растений в подпахотный горизонт.
При рекультивации выработанных торфяников намечают комплекс мероприятий, направленных на активизацию биологических процессов в придонном слое торфа, резкое усиление аэрации с целью ускорения перевода токсичных закисных соединений в окисные формы.
Таким образом, главной задачей рабочего проекта рекультивации земель является обеспечение полного или частичного восстановления физических, химических и биологических свойств почвы и пространственных условий участков нарушенных земель.
Состав, содержание, порядок разработки, согласования и утверждения рабочих проектов рекультивации земель, а также основные требования к изысканиям, проектированию и производству работ зависят от объекта рекультивации (карьерные выемки, шахтные отвалы и др.), направления рекультивации (сельскохозяйственное, лесохозяйственное, водохозяйственное, строительное и др.), периода времени, истекшего с момента окончания процесса нарушения земель и др.
Составление рабочих проектов рекультивации нарушенных земель заключается в подготовительных камеральных и полевых работах; составлении проекта и изготовлении документов. Если необходимо, то проводят топографические, инженерно-геологические изыскания и почвенные обследования.
Подготовительные работы. В ходе камеральных подготовительных работ собирают и изучают имеющиеся схемы рекультивации земель, материалы инвентаризации земель, проектов строящихся предприятий, землеустройства. Анализируют пригодность планово-картографической основы, материалов почвенных, агрохимических обследований, качественной оценки земель.
При полевом обследовании уточняют в натуре расположение объекта, соответствие фактических границ нарушенных земель документам на их отвод, использование земель, прилегающих к рекультивируемому участку. Определяют агрохимические показатели нарушенных земель, грунт которых будут использовать для рекультивации (гумусовый горизонт, процент гумуса, кислотность, обеспеченность фосфором и калием, продуктивность примыкающих земель и т. д.).
Устанавливают наличие плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород, необходимых для рекультивации нарушенных земель, состав пород и их смесей, характер их залегания, механический состав, условия увлажнения, содержание токсичных пород на участках нарушенных земель. Намечают работы по рекультивации земель.
Топографические работы выполняют, если отсутствуют необходимые крупномасштабные топографические планы, выполненные с соблюдением требований для масштаба 1:2000, 1:5000, а почвенно-обследовательские работы — когда нет данных о качестве земель.
В случае необходимости назначают комиссию по рекогносцировочному обследованию нарушенных земель и составляют акт обследования.
На основе материалов подготовительных работ разрабатывают задание на проектирование, в котором указывают общие сведения об объекте, возможные направления рекультивации, требования к проектным решениям, расчеты затрат на весь объем работ по очередям и условия производства работ. К заданию на проектирование прикладывают ситуационный план с указанием объектов рекультивации, дорог и т. д.
Составление проекта. При составлении рабочего проекта из возможных направлений рекультивации нарушенных земель, намеченных в задании на проектирование, выбирают оптимальное и разрабатывают комплекс мероприятий по охране и воспроизводству природных и земельных ресурсов, эффективному использованию запасов плодородного слоя почвы.
Выбор направления рекультивации. Сельскохозяйственное направление рекультивации предусматривает создание на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий; лесохозяйственное — лесонасаждений различного типа; рыбохозяйственное — рыбоводческих водоемов в понижениях техногенного рельефа; водохозяйственное — водоемов многоцелевого водопользования; рекреационное — объектов отдыха; санитарно-гигиеническое — консервацию нарушенных земель, оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду; строительное — приведение нарушенных земель в состояние, пригодное для промышленного и гражданского строительства.
Рекультивации в первую очередь подлежат участки нарушенных земель, оказывающих активное неблагоприятное воздействие на окружающую среду. К ним относят глубокие карьеры, ямы и т. д., вызывающие на прилегающих землях иссушение или эрозию почвы, отвалы отходов обогатительного производства, золоотвалы с наличием токсичных веществ, загрязняющих почвенный покров и грунтовые воды.
Сельскохозяйственное направление рекультивации выбирают в каждом конкретном случае с учетом потребности в тех или иных угодьях, а также характера нарушенных земель. Под сельскохозяйственные угодья целесообразно использовать торфяники небольшой площади, обработанные фрезерным способом, при сплошной и частичной планировке.
Направление рекультивации в значительной степени зависит от наличия пород, пригодных для рекультивации.
В зависимости от химического и механического состава, а также инженерно-геологических показателей горные породы при проведении биологической рекультивации делят на пригодные, малопригодные и непригодные, а пригодные, в свою очередь, — на плодородные и потенциально плодородные, в соответствии с содержанием в них гумуса.
Целевое использование рекультивируемых земель в большей степени определяется также характером их обводнения (иссушенные, сухие, влажные, переувлажненные и т. п.).
Лесохозяйственное направление рекультивации преобладает на землях с проявлением процессов эрозии почв, а также на крутых откосах отвалов и бортовых карьерных выемок, которые невозможно использовать в сельскохозяйственных целях.
При лесохозяйственном направлении рекультивации решают вопросы подбора ассортимента древесно-кустарниковых пород, устанавливают технологии посадки и ухода за лесными насаждениями.
В проектах облесения рекультивируемых земель предусматривается создание смешанных посадок. Лесопосадки на крутых склонах (откосах) намечают на террасах, созданных при технической рекультивации. На откосах отвалов предусматривают противоэрозионные мероприятия.
Для всех типов лесных насаждений, намечаемых проектами к выращиванию на отвалах, подготавливают поверхностный слой по системе сидерального пара. При этом в междурядьях в первые 3…4 года планируют выращивание многолетних трав.
Рыбохозяйственное и водохозяйственное направления выбирают в случаях, когда карьерные выемки постоянно заполнены водой из водоносных горизонтов и колебания уровня водного зеркала по сезонам незначительны.
Рекреационное направление рекультивации земель выбирают рядом с городами и населенными пунктами.
Санитарно-гигиеническое направление рекультивации требуется вблизи населенных пунктов и промышленных предприятий.
Строительное направление рекультивации предусматривают около городов, поселков, транспортных магистралей и т. п., при соответствии залегающих пород и пространственных условий нарушаемых земель требованиям Строительных норм и правил.
На основе рассчитанных объемов работ по техническому и биологическому этапам рекультивации земель, а также с учетом потребности в материалах и ресурсах составляют Сметную документацию, состоящую из сводки затрат, сводных сметных расчетов, объектных и локальных смет, индивидуальных единичных расценок по видам работ, калькуляции стоимости материалов, конструкций, изделий, а также калькуляции транспортных расходов и сметы на проектно-изыскательские работы.
На технический и биологический этапы рекультивации земель составляют самостоятельные сводные сметные расчеты, которые объединяют в сводке затрат. При необходимости в сводке затрат указывают стоимость рекультивации земель по каждой очереди освоения.
Для принятия правильных решений по выбору первоочередных объектов, направлений и технологических схем рекультивации земель определяют экономическую эффективность проекта.
Разработанный рабочий проект рекультивации земель согласовывают с заинтересованными землепользователями, органами государственного контроля за использованием и охраной земель, далее его утверждает заказчик.
К рекультивации относят также Землевание — это комплекс мероприятий по снятию, транспортировке и нанесению плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород на малопродуктивные угодья с целью их улучшения. Его широко применяют при рекультивации земель.
Проектируют его в основном в тех случаях, когда возникает необходимость в использовании плодородного слоя почвы отводимого участка для несельскохозяйственных нужд.
Наиболее важно при разработке проектов землевания выбрать участок, обосновать планируемое использование улучшаемых земель, установить мощность снимаемого и наносимого слоев почвы. При выборе участка землевания учитывают возможность вовлечения его в более продуктивные угодья и избегают вариантов, при которых такая трансформация невозможна. Объект землевания выбирают на небольшом расстоянии от участка, где снимают плодородный слой.
В проектах землевания определяют объемы работ по транспортировке грунта, решают вопросы о планировке улучшаемых земель, внесении удобрений, об обработке почвы, о посеве культур-освоителей, при необходимости — о химической мелиорации. Разрабатывают технологическую схему производства работ по нанесению плодородного слоя, определяют объемы работ по реконструкции (устройству) дорог, подъездных путей, потребность в машинах и механизмах.
Рекультивация нарушенных земель
Рекультивация земель - это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных и загрязненных земель, а также на улучшение условий окружающей среды.
Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия нарушенных земель.
Рекультивация земель является составной частью технологических процессов, связанных с нарушением земель и должна проводиться с учетом местных почвенно-климатических условий, степени повреждения и загрязнения, ландшафтно-геохимической характеристики нарушенных земель, конкретного участка, требований инструкции.
Рекультивируемые земли и прилегающая к ним территория после завершения всего комплекса работ должны представлять собой оптимально организованный и экологически сбалансированный устойчивый ландшафт.
Рекультивации подлежат земли нарушенные при проведении:
• строительных;
• мелиоративных;
• лесозаготовительных;
• геолого-разведочных;
• эксплуатационных;
• проектно-изыскательских и иных работ, связанных с нарушением почвенного покрова.
Рекультивация земель включает в себя:
• осуществление проектно-изыскательных работ: почвенных и других полевых исследований, лабораторных анализов, картографирования;
• работы по снятию, транспортировке, селективной выемке, складированию, плодородного слоя почвы;
• планировку (выравнивание) поверхности, выполаживание, террасирование откосов, отвалов и бортов карьеров;
• нанесение на рекультивируемые земли потенциально плодородных пород и плодородного слоя;
• ликвидацию послепосадочных явлений;
• очистку рекультивируемой территории от производственных отходов;
• внесение химического мелиоранта, органических и минеральных удобрений, бактериального препарата;
• предпосевную подготовку почвы, посев семян фитомелиоративных растений;
• другие работы, предусмотренные проектом рекультивации, в зависимости от характера нарушения земель и дальнейшего использования рекультивированных участков.
Комплекс мероприятий по очистке почвы от загрязнения нефтью включают 3 основных этапа:
1 этап: очистка земель от усыхающего и мертвого древостоя;
2 этап: активизация абиотических физико-химических процессов деградации свежей нефти;
3 этап: стимуляция почвенной углеводоокисляющей микрофлоры и фитомелиорация.
Подготовительный этап рекультивации земель
Основной целью подготовительного этапа является расчистка участка от усыхающего и мертвого древостоя, завалов из срубленной ранее и сваленной в кучи древесины, строительного и бытового мусора и обваловка со стороны возможного повторного загрязнения нефтью и минерализованными водами, при условии, если она не была сделана в ходе ликвидации аварии. Не допускается выжигание и засыпание нефтяных пятен песком, позднее на месте аварии проводится экологическая оценка по «Методике оценки фитопригодности нефтезагрязненных земель».
Агротехнический этап
Основная цель - создать слой почвы со свойствами, благоприятными для биологической рекультивации.
Работы включают в себя:
• рыхление почвенного горизонта для ускорения физико-химических и биохимических процессов деградации нефти с использованием мульчирующих грунтов (на сильнозагрязненных лесных почвах);
• создание искусственного микрорельефа из чередующихся продольных микроповышений (бугров) и микропонижений (канавок) на болотных почвах с избыточным увлажнением.
Стимуляция почвенной микрофлоры должна начинаться только при снижении концентрации общего нефтепродукта до 23-25% в органогенных или 15-18% минеральных почвенных горизонтах в среднем по участку. При снижении концетрации остаточных нефтепродуктов в рекультивировационном слое в среднем по всему участку до значений безопасных для фитомелиорантов (15% в органогенных и 8% в минеральных и смешанных грунтах) можно приступать к биологическому этапу рекультивации.
Биологический этап
Биологический этап включает в себя комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, проводимых с целью восстановления плодородия нарушенных земель. Самой большой и опасной ошибкой, допускаемой при рекультивации земель, является засыпка разлитой нефти привозным грунтом – песком и торфом. При этом разлитая нефть выводится из процесса микробиологического окисления, а «рекультивированный» подобным образом участок на многие годы становится источником постоянного загрязнения грунтовых и подземных вод.
Ликвидацией аварийных разливов нефти и восстановлением экологического равновесия - это комплексный подход к решению экологических проблем. Рекультивацией замазученных земель производится с использованием микроорганизмов, специальным навесным оборудованием для фрезерования почвы и рытья каналов.
Биологический этап включает две стадии:
1. Пробный посев трав. Цель этого мероприятия — оценить остаточную фитотоксичность почвы, интенсифицировать процессы биодеградации нефти и улучшения агрофизических свойств почвы, уточнить сроки перехода к заключительной стадии рекультивации. Перед пробным посевом трав выполняют вспашку (на глубину загрязнения), рыхление и дискование. В подготовленную почву высевают бобовые культуры, возделываемые в данной зоне (горох, люпин, донник, сераделлу и др.). Посев и уход за посевами осуществляют по технологии, принятой для данной почвенно-климатической зоны.
2. Фитомелиорация. внесение минеральных удобрений и посев устойчивых к загрязнению многолетних трав. Если пробный посев трав дал всходы не менее чем на 75% площади, спустя 1,5 — 2,5 года после загрязнения, высевают многолетние травы. Предварительно проводят боронование, внесение минеральных удобрений, культивацию почвы. Внесение удобрений интенсифицирует жизнедеятельность микробных сообществ в почве и увеличивает биомассу растений, что в свою очередь способствует усилению процессов восстановления плодородных земель.
Технология рекультивации земель
На почвах с повышенной естественной кислотностью (рН<6) после завершения технического этапа рекультивации следует провести известкование. Необходимо учитывать, что органические вещества и микроэлементы, содержащиеся в нефти, при определенной трансформации и снижении концентрации до 300мг нефти на 1кг почвы могут быть стимуляторами роста растений и пищевыми компонентами для почвенного биогеноценоза.
На подготовленных участках проводят посев многолетних трав. Виды трав выбирают исходя из местных почвенно-климатических условий и рекомендаций зональной системы земледелия субъектов Российской Федерации.
Для контроля за восстановлением земель и качеством выращенной биомассы одновременно проводится посев тех же культур по аналогичной технологии на контрольном (незагрязненном) участке в буферной зоне между зоной загрязнений и землями, используемыми для хозяйственных целей. Если зарастание на загрязненном участке составляет не менее 75% площади земель по сравнению с контрольным участком, то рекультивационные работы считаются законченными и участок следует передать землевладельцу.
По окончанию рекультивации, зеленую массу возделываемых трав использовать в кормовых целях не рекомендуется. Ее оставляют на рекультивируемом участке и используют в качестве сидерального удобрения; после обработки дисковыми лущилыциками зеленую массу запахивают.
Рекультивацию можно считать завершенной после создания густого и устойчивого травостоя, при этом концентрация остаточных нефтепродуктов со значениями коэффициента окисления нефти более 90% не должна превышать в среднем по участку 8,0% в органогенных и 1,5% в минеральных и смешанных грунтах.
Рекультивация полигона
Рекультивация закрытых полигонов – комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности восстанавливаемых территорий, а также на улучшение условий охраны окружающей среды. Процесс рекультивации полигонов захоронения начинается после окончания складирования свалочного материала и перехода его в устойчивое состояние, то есть свалочный грунт достаточно упрочнен, и достиг постоянного устойчивого состояния. Вид рекультивации полигонов определяется условиями его дальнейшего использования в хозяйственной деятельности.
Для выработки решений по исключению влияния газохимического загрязнения атмосферы определяют состав и свойства образующегося биогаза, содержание органики, влажность и другие данные.
Рекультивацию полигона выполняют в два этапа: технический и биологический.
Технический этап рекультивации включает исследования состояния свалочного тела и его воздействия на окружающую среду. Подготовка территории полигона (свалки) к последующему целевому использованию. К нему относятся: получение исчерпывающих данных о геологических, гидрогеологических, геофизических, ландшафтно – геохимических, газохимических и других условий участка размещения полигона (свалки); создание рекультивационного многофункционального покрытия, планировка, формирование откосов, разработка, транспортировка и нанесение технологических слоев и потенциально — плодородных почв, строительство дорог, гидротехнических и других сооружений.
При рекультивации несанкционированных свалок без удаления свалочного грунта предусматривают мероприятия и работы по дегазации, устройству защитного экрана по верху свалочных грунтов, а также ограждению рекультивируемой территории во избежание вторичного ее загрязнения.
Защитные экраны, устраиваемые по верху свалочного грунта, являются основными элементами, обеспечивающими главную природоохранную функцию. Конструкция защитных экранов представляет собой комбинацию изоляционных и фильтрующих элементов, позволяющих собирать и отводить просачивающиеся поверхностные воды, атмосферные осадки и биогаз.
Защитный экран строят в такой последовательности. Предварительно разравнивают отдельные неровности на поверхности свалки, после чего выполняют общую планировку всей поверхности с приданием ей незначительного уклона (0,01 — 0,05) в сторону общего понижения рельефа.
Затем отсыпают выравнивающий слой толщиной не менее 0.5м, например из очищенного строительного мусора, с диаметром фракций 4…32 мм.
При наличии газообразования в толще свалочного грунта устраивают по верху выравнивающего слоя слой из газопроводяшего материала, например песка, толщиной не менее 0,3 м.
После этого по верху газопроводящего слоя выполняют противофильтрационный экран, состоящий из двух слоев глины толщиной по 0,25 м каждый и слоя синтетической рулонной изоляции толщиной не менее 2,5 мм. Для устройства противофнльтрационого экрана используют глину с коэффициентом фильтрации не менее 5 — 10 -10 м/с.
Сверху синтетической изоляции укладывают дренирующий слой в виде пластового дренажа толщиной не менее 0,3мм минерального грунта с коэффициентом фильтрации Kf= 1 — 10 -3м/с.
Далее отсыпают слой потенциально плодородного грунта толщиной 0,7…0,85 м, по верху которого наносят плодородный слой почвы толщиной 0,15…0,3 м.
Биологический этап рекультивации включает мероприятия по восстановлению территорий закрытых полигонов для их дальнейшего целевого использования. К нему относится комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на восстановление нарушенных земель. Биологический этап осуществляется вслед за техническим этапом рекультивации.
Для защиты сформированных грунтовых поверхностей от ветровой и водной эрозии производят их озеленение. По склонам и бермам (террасам) высаживают защитные древесно-кустарниковые насаждения, а по откосам выполняют посев многолетних трав. При выращивании культур важно не только подобрать устойчивые к загрязнению виды растений, но способные по возможности очищать почву от загрязняющих веществ.
После нанесения поверхностного слоя и проведения комплекса агротехнических работ сеют фитомелиоранты в основном в четыре этапа:
- первый — посадка растений-фитомелиорантов, способных выносить из почвы загрязняющие вещества. В качестве фитомелиорантов используют тимофеевку луговую, пырей бескорневищный, мятлик луговой, костер безостый, овсяницу красную, клевер белый, лядвенец рогатый;
- второй — посадка дернообразующих трав. Травосмесь состоит из двух-трех компонентов и более. Подбор для травосмеси должен обеспечивать хорошее задернение рекультивируемой свалки или полигона;
- третий — подбор ассортимента трав, древесных и кустарниковых пород, способных расти на загрязненных почвах, и их посадка;
- четвертый — подбор ассортимента древесных и кустарниковых пород для парковых насаждений, устойчивых к загрязнению окружающей среды в условиях города.
Озеленение подобных территорий не завершается посадкой растений, а представляет собой длительный (2…5 лет) и трудоемкий процесс, требующий регулярного ухода за растительностью.
Исключив источники дальнейшего загрязнения почвы, проводя реабилитацию земель и занимая участки культурами, устойчивыми к загрязняющим веществам, и культурами-мелиорантами, можно постепенно снизить содержание загрязняющих веществ в почве за счет естественных процессов самоочищения в результате выноса элементов растениями и вымывания их за пределы корнеобитаемого слоя почвы.
Верхнее основание полигона обустраивают в зависимости от целевого последующего использования. Использование участка может быть разрешено не ранее чем через год после закрытия. Создание пашни, сенокоса может быть через три года, посадка кустарника — четыре, деревьев — шесть, создание садов, огородов — 15 лет. Категорически запрещается употреблять в пищевых и кормовых целях продукцию, выращиваемую на загрязненной почве, до окончания рекультивации. Прокладка подземных коммуникаций, капитальное строительство не разрешается.
Рекультивация почв
Рекультивация - это комплекс работ по экологическому и экономическому восстановлению земель и водоёмов, плодородие которых в результате человеческой деятельности существенно снизилось. Целью проведения рекультивации является улучшение условий окружающей среды, восстановление продуктивности 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.
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. На биологическом этапе проводятся агротехнические работы, целью которых является улучшение свойств почвы.
В зависимости от тех целей, которые ставятся при рекультивации земель, различают следующие направления рекультивации земель:
Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при рекультивации и консервации неглубоких карьеров, расположенных в аллювиальных отложениях, в том числе при добыче стройматериалов и разработке россыпей. Техническим результатом является ускорение процесса восстановления нарушенных земель за счет повышения устойчивости выположенных бортов карьера к эрозионным процессам, а также за счет создания в выработанном пространстве водоемов с благоприятными для восстановления их биологической продуктивности параметрами. Для этого выполаживание бортов карьера осуществляется снизу вверх путем их подсыпки с использованием более крепких пород, взятых со дна карьера. Подсыпка может осуществляться до разных вертикальных отметок на борту карьера в зависимости от горнотехнических условий залегания месторождения. 4 н.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при рекультивации и консервации неглубоких карьеров, расположенных в аллювиальных отложениях, в том числе при добыче стройматериалов и разработке россыпей.
В связи с ухудшением горнотехнических условий разработки месторождений полезных ископаемых ежегодно растет удельная землеемкость (м2/т) горных работ, в результате чего в настоящее время общая площадь нарушенных открытыми горными работами земель в России превышает три миллиона гектаров. Вопросы восстановления нарушенных земель в настоящий период весьма актуальны и включены в приоритетное направление развития науки и технологий «Технологии экологически безопасной разработки месторождений и добычи полезных ископаемых».
Общим признаком аналога с заявленным объектом является выполаживание бортов и засыпка дна карьера.
Недостатком способа является невозможность осуществления ускоренного восстановления нарушенных земель с использованием данного технического решения при небольшой мощности вскрышных пород, что не позволяет полностью сформировать растительный слой на нарушенной поверхности, а также в связи с эрозией выположенных бортов карьера из-за формирования их из рыхлых отложений, перекрывающих продуктивный пласт.
При разработке многих месторождений полезных ископаемых мощность пустых пород, перекрывающих пласт полезного ископаемого, невелика, поэтому вскрышных пород недостаточно для выполаживания бортов и засыпки выработанного пространства (в том числе месторождения песчано-гравийной смеси, песка, глины, россыпи). Данный способ неприемлем для карьеров с незначительным количеством вскрышных пород.
Общими признаками прототипа с заявленным способом являются перемещение и складирование вскрышных пород у границ карьерного поля на нерабочих бортах в ленточные отвалы, а почвенного слоя в ленточный склад (отвал) на дно в центре отработанного карьерного поля, перемещение вскрышных пород на выположенную поверхность бортов и дно карьера и укладка почвенного слоя на вскрышные породы.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что основным недостатком последнего является низкая устойчивость сформированных из рыхлых отложений выположенных бортов карьера к водной эрозии. При разработке месторождений песка, глины и песчано-гравийной смеси вновь сформированные борта рекультивированной выработки размываются дождевыми и талыми водами, в связи с чем затягивается их естественное зарастание. Кроме того, данный способ связан с повышенной опасностью работы горного оборудования на бортах карьера из-за возможности их обрушения или оползания, а также с дополнительным нарушением земель за пределами контура карьера. В случае создания в выработанном пространстве водоема его глубина на многих карьерах может быть недостаточной для сохранения ихтиофауны в зимний период.
Группа изобретений направлена на создание технологий рекультивации нарушенных земель, обеспечивающих более быстрое их восстановление при различных горно-технических параметрах разработки месторождений и природно-климатических условиях.
Технический результат заключается в обеспечении ускоренного восстановления экосистемы нарушенных горными работами земель за счет повышения устойчивости выположенных бортов карьера к эрозионным процессам и оползанию путем формирования их из более крепких пород, взятых со дна карьера, а также за счет создания в выработанном пространстве водоемов с благоприятными для восстановления их биологической продуктивности параметрами. Углубление карьера позволяет исключить полное промерзание создаваемого водоема в зимний период, приводящее к гибели ихтиофауны.
Технический результат достигается тем, что в способе рекультивации карьеров, охарактеризованном в п.1 формулы изобретения, включающем раздельную выемку, перемещение и складирование вскрышных пород у границ карьерного поля на нерабочих бортах в ленточные отвалы, а почвенного слоя в ленточный склад на дно в центре отработанного карьерного поля, перемещение вскрышных пород на выположенную поверхность бортов и дно карьера и укладку почвенного слоя на вскрышные породы, согласно изобретению выполаживание бортов осуществляют снизу вверх путем их подсыпки с использованием пород, взятых со дна карьера.
Подсыпка бортов более крепкими породами, взятыми со дна карьера (песчаники, аргиллиты, сланцы, алевролиты и т.д.), позволяет увеличить устойчивость бортов к эрозионным процессам и обеспечить необходимый отвод излишек воды во время осадков и таяния снега из поверхностных слоев (слой вскрышных пород и почвы), выполняя роль дренажного устройства и предотвращая оползневые явления. При разработке месторождений глины и песка после рекультивации карьеров без укрепления бортов размыв последних продолжается длительное время. При незначительной мощности перекрывающих продуктивный пласт пород (при коэффициенте вскрыши менее 0,3-0,5) объемов отвалов недостаточно для выполаживания бортов известными способами либо требуется дополнительное нарушение поверхности за пределами контуров карьера. Подсыпка бортов породами со дна карьера позволяет обеспечить выполаживание без увеличения землеемкости горных работ.
При достаточно большой глубине карьера с целью сокращения трудоемкости рекультивационных работ осуществляют частичную подсыпку бортов карьера.
Технический результат достигается тем, что в способе рекультивации карьеров, охарактеризованном в п.2 формулы изобретения, включающем раздельную выемку, перемещение и складирование вскрышных пород у границ карьерного поля на нерабочих бортах в ленточные отвалы, а почвенного слоя в ленточный отвал на дно в центре отработанного карьерного поля, перемещение вскрышных пород на выположенную поверхность бортов и дно карьера и укладку почвенного слоя на вскрышные породы, согласно изобретению выполаживание бортов осуществляют путем их подсыпки снизу вверх до кровли продуктивного пласта с использованием пород, взятых со дна карьера, после чего выполаживание производят сверху вниз с использованием вскрышных пород.
Подсыпка бортов до кровли продуктивного пласта позволяет предохранить от эрозии слабые породы, представляющие полезное ископаемое (песок, глина), а также обеспечить консервацию пласта угля и предотвратить его окисление или возгорание.
В случае консервации карьера подсыпка бортов полускальными породами позволяет уменьшить объем работ по перекрытию полезного ископаемого за счет увеличения угла откоса подсыпки, а также сокращает разубоживание минерального сырья за счет предотвращения естественного выполаживания в результате эрозионных процессов.
В случае рекультивации карьера с созданием в выработанном пространстве водоема подсыпка бортов предотвращает абразию или волновую эрозию выположенных бортов.
Технический результат достигается тем, что в способе рекультивации карьеров, охарактеризованном в п.3 формулы изобретения, включающем раздельную выемку, перемещение и складирование вскрышных пород у границ карьерного поля на нерабочих бортах в ленточные отвалы, а почвенного слоя в ленточный отвал на дно в центре отработанного карьерного поля, перемещение вскрышных пород на выположенную поверхность бортов и дно карьера и укладку почвенного слоя на вскрышные породы, согласно изобретению выполаживание бортов осуществляют путем их подсыпки снизу вверх с использованием пород, взятых со дна карьера, до максимальной отметки прогнозируемого уровня воды в затапливаемом после рекультивации карьере, после чего выполаживание производят сверху вниз с использованием вскрышных пород.
В связи со значительными колебаниями уровня воды в создаваемых при рекультивации водоемах и волновом воздействии на прибрежную зону борта карьера, сложенные рыхлыми отложениями, подвергаются экзогенным процессам и интенсивной эрозии с заиливанием дна. Укрепление их полускальными породами позволит повысить их противоэрозионную устойчивость.
При разработке многих месторождений стройматериалов в поймах рек, а также россыпей вдоль небольших речек и ручьев глубина карьеров ограничивается несколькими метрами. После завершения добычных работ обеспечить самотечное удаление воды из выработанного пространства довольно сложно и часто связано с дополнительным нарушением земель при создании водоотводной траншеи. Вместе с тем, созданию в выработанном пространстве водоема препятствует незначительная глубина карьера, при которой водоем может промерзать до дна. Последний факт резко затрудняет процесс воссоздания ихтиофауны и ихтиофлоры в этих водоемах из-за их гибели в зимний период. В ряде случаев происходит заболачивание выработанного пространства. В этих условиях углубление выработки позволяет предотвратить промерзание водоема до дна и таким образом обеспечивает более интенсивное развитие его биологической продуктивности.
В таких условиях технический результат достигается тем, что в способе рекультивации карьеров, охарактеризованном в п.4 формулы изобретения, включающем раздельную выемку, перемещение и складирование вскрышных пород у границ карьерного поля на нерабочих бортах в ленточные отвалы, а почвенного слоя в ленточный отвал на дно в центре отработанного карьерного поля, перемещение вскрышных пород на выположенную поверхность бортов и дно карьера и укладка почвенного слоя на вскрышные породы, согласно изобретению, выполаживание бортов осуществляют путем их подсыпки снизу вверх с использованием пород, взятых со дна карьера за счет его углубки, до отметки, соответствующей глубине создаваемого в рекультивированном карьере водоема на 0,5-1,0 м больше толщины льда.
Способ по варианту, описанному в п.1 формулы изобретения, осуществляется следующим образом. После очистки карьерного поля от растительности снимают слой почвы 1 и транспортируют ее на склад 11, расположенный на дне карьера или на спланированном ранее слое вскрышных пород 8. Выемку слоя почвы 1 могут осуществлять бульдозером с укладкой ее во временные навалы, из которых почвенный слой экскаватором перегружают в автотранспорт и перевозят к месту складирования в центр карьерного поля. После этого производят вскрышные работы с размещением пустых пород 2 во временные ленточные отвалы 10 за контуром карьера на нерабочих бортах 5. Указанные работы могут выполнять бульдозерами или скреперами. По завершении вскрышных работ производят выемку полезного ископаемого 3 в намеченных контурах. После актировки отработанных площадей производят выполаживание бортов с использованием полускальных пород 7, взятых со дна карьера.
Выемку (задирку) подстилающих пласт полезного ископаемого 3 слоя полускальных пород 7 производят бульдозерами, при необходимости оборудованными рыхлителями. Подсыпку бортов карьера 5 осуществляют послойно с углом откоса выположенного борта 7-23° в зависимости от направления рекультивации нарушенных земель.
Подсыпку бортов могут производить как до верхней бровки, так и чуть ниже ее. Высота подсыпки определяется с учетом суммарной мощности слоя вскрышных пород 8, наносимых сверху, и мощности почвенного слоя 9, а также с учетом величины осадки и степени заполнения пор полускальных пород, взятых со дна карьера 7, рыхлыми отложениями пород вскрыши 2.
С целью ускорения самозарастания рекультивированной поверхности полускальные породы 7, составляющие подсыпку 6, засыпают слоем вскрышных пород 2 мощностью не менее 0,2-0,4 м, взятых из временных отвалов 10, расположенных у кромки бортов. Вскрышные породы 2 частично заполняют поры полускальных пород подсыпки 6 и тем самым создают устойчивый к эрозии и потенциально плодородный слой пород.
После нанесения слоя вскрышных пород 8 на выположенные борта и дно карьера поверх него укладывают слой почвы 9, взятый из временного склада почвы 11. Слой почвы наносят бульдозером.
Способ по варианту, описанному в п.2 формулы изобретения, осуществляется следующим образом. После очистки карьерного поля от растительности снимают слой почвы 1 и транспортируют ее на склад 11, расположенный на дне карьера или на спланированном ранее слое вскрышных пород 8. Выемку слоя почвы 1 могут осуществлять бульдозером с укладкой ее во временные навалы, из которых почвенный слой экскаватором перегружают в автотранспорт и перевозят к месту складирования в центр карьерного поля. После этого производят вскрышные работы с размещением пустых пород 2 во временные ленточные отвалы 10 за контуром карьера на нерабочих бортах 5. Указанные работы могут выполнять бульдозерами или скреперами. По завершении вскрышных работ производят выемку полезного ископаемого 3 в намеченных контурах. После актировки отработанных площадей производят выполаживание бортов с использованием полускальных пород 7, взятых со дна карьера.
Выемку (задирку) подстилающих пласт полезного ископаемого 3 слоя полускальных пород 7 производят бульдозерами, при необходимости оборудованными рыхлителями. Подсыпку бортов карьера 5 осуществляют послойно с углом откоса выположенного борта 7-23° в зависимости от направления рекультивации нарушенных земель.
Данный вариант способа рекультивации целесообразно применять при достаточно большой мощности вскрышных пород, поэтому с целью сокращения трудоемкости работ подсыпку бортов осуществляют до кровли продуктивного пласта. После этого породы вскрыши из отвалов 10 и призмы 12 у верхней бровки бортов выше кровли продуктивного пласта 3 укладывают бульдозером на выположенный борт и дно карьера.
После нанесения слоя вскрышных пород 8 на выположенные борта и дно карьера поверх него наносят слой почвы 9, взятый из временного склада почвы 11. Слой почвы наносят бульдозером.
Способ по варианту, описанному в п.3 формулы изобретения, осуществляется следующим образом. После очистки карьерного поля от растительности снимают слой почвы 1 и транспортируют ее на склад 11, расположенный на дне карьера или на спланированном ранее слое вскрышных пород 8. Выемку слоя почвы 1 могут осуществлять бульдозером с укладкой ее во временные навалы, из которых почвенный слой экскаватором перегружают в автотранспорт и перевозят к месту складирования в центр карьерного поля. После этого производят вскрышные работы с размещением пустых пород 2 во временные ленточные отвалы 10 за контуром карьера на нерабочих бортах 5. Указанные работы могут выполнять бульдозерами или скреперами. По завершении вскрышных работ производят выемку полезного ископаемого 3 в намеченных контурах. После актировки отработанных площадей производят выполаживание бортов с использованием полускальных пород 7, взятых со дна карьера.
Выемку (задирку) подстилающих пласт полезного ископаемого 3 слоя полускальных пород 7 производят бульдозерами, при необходимости оборудованными рыхлителями. Подсыпку бортов карьера 5 осуществляют послойно с углом откоса выположенного борта 7-23° в зависимости от направления рекультивации нарушенных земель.
С целью уменьшения объемов работ по подсыпке бортов в случаях создания водоемов в выработанном пространстве подсыпку осуществляют до отметок, соответствующих максимально возможному уровню воды после затопления выработки (как правило, максимальному естественному уровню грунтовых вод).
После этого породы вскрыши из временных отвалов 10 и призмы 12 у верхней бровки бортов выше кровли продуктивного пласта 3 укладывают бульдозером на выположенный борт и дно карьера.
После нанесения слоя вскрышных пород 8 на выположенные борта и дно карьера поверх него наносят слой почвы 9, взятый из временного склада почвы 11. Слой почвы наносят бульдозером.
Способ по варианту, описанному в п.4 формулы изобретения, осуществляется следующим образом. После очистки карьерного поля от растительности снимают слой почвы 1 и транспортируют ее на склад 11, расположенный на дне карьера или на спланированном ранее слое вскрышных пород 8. Выемку слоя почвы 1 могут осуществлять бульдозером с укладкой ее во временные навалы, из которых почвенный слой экскаватором перегружают в автотранспорт и перевозят к месту складирования в центр карьерного поля. После этого производят вскрышные работы с размещением пустых пород 2 во временные ленточные отвалы 10 за контуром карьера на нерабочих бортах 5. Указанные работы могут выполнять бульдозерами или скреперами. По завершении вскрышных работ производят выемку полезного ископаемого 3 в намеченных контурах. После актировки отработанных площадей производят выполаживание бортов с использованием полускальных пород 7, взятых со дна карьера.
Выемку (задирку) подстилающих пласт полезного ископаемого 3 слоя полускальных пород 7 производят бульдозерами, при необходимости оборудованными рыхлителями. Подсыпку бортов карьера 5 осуществляют послойно с углом откоса выположенного борта 7-23° в зависимости от направления рекультивации нарушенных земель.
Данный вариант способа рекультивации следует применять при большой площади выработанного пространства и незначительном превышении естественного уровня грунтовых вод над дном карьера (менее 1,5 м). В этом случае следует углубить карьер при рекультивации не менее чем на 0,5 м. При этом параметры подсыпки бортов определяются объемом пород, полученных при углубке. Поперечное сечение подсыпки 6 будет иметь трапециевидную форму. После этого породы вскрыши из временных отвалов 10 и призмы 12 у верхней бровки бортов выше кровли продуктивного пласта 3 укладывают бульдозером на выположенный борт и дно карьера.
После нанесения слоя вскрышных пород 8 на выположенные борта и дно карьера поверх него укладывают слой почвы 9, взятый из временного склада почвы 11.
Слой почвы наносят бульдозером:
1. Способ рекультивации карьеров, включающий раздельную выемку, перемещение и складирование вскрышных пород у границ карьерного поля на нерабочих бортах в ленточные отвалы, а почвенного слоя в ленточный склад на дно в центре отработанного карьерного поля, перемещение вскрышных пород на выположенную поверхность бортов и дно карьера и укладку почвенного слоя на вскрышные породы, отличающийся тем, что выполаживание бортов осуществляют снизу вверх путем их подсыпки с использованием пород, взятых со дна карьера.
2. Способ рекультивации карьеров, включающий раздельную выемку, перемещение и складирование вскрышных пород у границ карьерного поля на нерабочих бортах в ленточные отвалы, а почвенного слоя в ленточный склад на дно в центре отработанного карьерного поля, перемещение вскрышных пород на выположенную поверхность бортов и дно карьера и укладку почвенного слоя на вскрышные породы, отличающийся тем, что выполаживание бортов осуществляют путем их подсыпки снизу вверх до кровли продуктивного пласта с использованием пород, взятых со дна карьера, после чего выполаживание производят сверху вниз с использованием вскрышных пород.
3. Способ рекультивации карьеров, включающий раздельную выемку, перемещение и складирование вскрышных пород у границ карьерного поля на нерабочих бортах в ленточные отвалы, а почвенного слоя в ленточный склад на дно в центре отработанного карьерного поля, перемещение вскрышных пород на выположенную поверхность бортов и дно карьера и укладку почвенного слоя на вскрышные породы, отличающийся тем, что выполаживание бортов осуществляют путем их подсыпки снизу вверх с использованием пород, взятых со дна карьера, до максимальной отметки прогнозируемого уровня воды в затапливаемом после рекультивации карьере, после чего выполаживание производят сверху вниз с использованием вскрышных пород.
4. Способ рекультивации карьеров, включающий раздельную выемку, перемещение и складирование вскрышных пород у границ карьерного поля на нерабочих бортах в ленточные отвалы, а почвенного слоя в ленточный склад на дно в центре отработанного карьерного поля, перемещение вскрышных пород на выположенную поверхность бортов и дно карьера и укладку почвенного слоя на вскрышные породы, отличающийся тем, что выполаживание бортов осуществляют путем их подсыпки снизу вверх с использованием пород, взятых со дна карьера за счет его углубки до отметки, соответствующей глубине создаваемого в рекультивированном карьере водоема, на 0,5-1,0 м больше толщины льда.
Рекультивация ТБО
Каждый полигон ТБО рано или поздно закрывается, когда на нем накапливается предельно допустимое количество отходов. И вполне логично, что земли, занятые полигоном, необходимо снова ввести в хозяйственное использование, или рекультивировать. Причем, расходы на данное мероприятие должны закладываться в стоимость еще на том этапе, когда осуществляется проектирование полигонов ТБО.
Таким образом, рекультивация полигонов ТБО представляет собой комплекс работ, которые направлены на восстановление народнохозяйственной ценности и продуктивности восстанавливаемых территорий. Кроме того, данные работы также направлены на улучшение экологических условий окружающей среды.
Процесс рекультивации полигонов ТБО начинается непосредственно после окончания складирования на нем мусора. Данная процедура выполняется в два раздельных этапа: технический и биологический.
На техническом этапе осуществляется разработка технологических и строительных мероприятий, конструкционных решений по устройству защитных экранов для основания и поверхности полигона, сбора, очистки и утилизации биогаза, сбора и обработки фильтрата и поверхностных сточных вод.
Таким образом, к техническому этапу рекультивации полигона ТБО относятся следующие мероприятия:
• Стабилизация тела полигона (завоз грунта для засыпки провалов и трещин, его планировка и создание откосов с необходимым углом наклона и т.д.).
• Сооружение системы дегазации для сбора свалочного газа.
• Создание системы сбора и удаления фильтрата и поверхностного стока.
• Создание многофункционального рекультивационного защитного экрана.
Биологический этап рекультивации предусматривает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на восстановление нарушенных земель. Данный этап осуществляется после инженерно-технического этапа рекультивации.
К данному этапу рекультивации полигона ТБО относятся следующие мероприятия:
• Подготовка почвы.
• Подбор посадочного материала.
• Посев растений.
В каждом конкретном случае выбор проектных решений по рекультивации закрытого полигона проводится на основании предварительно выполненных инженерных изысканий.
Сбор свалочного газа (сингаза)
Свалочный газ образуется в результате брожения органических составляющих отходов, находящихся в теле полигона в ходе процессов биохимического разложения. Кроме этого также возникает достаточно большое количество водяного пара. Возникающие в теле полигона газы и пары образуют собой влажную газовую смесь основным составляющими которой являются метан СН и диоксид углерода СО2.
Из-за такого химического состава, а также наличия в свалочном газе других опасных компонентов, его эмиссия может оказывать негативное влияние на окружающую среду, проявляющееся в виде:
• опасности пожара и взрыва.
• помехи для рекультивации полигона ТБО.
• распространения соответствующего неприятного запаха.
• выделения токсичных и опасных для здоровья человека составляющих.
• негативного влияния на климат.
Исходя из этого, образующие свалочные газы должны быть собраны и впоследствии утилизированы (обработаны). Для этого на этапе, когда осуществляется строительство полигона ТБО предусматриваются специальные газоотводы. По ним свалочный газ попадает в место хранения, где он подвергается процедуре очистки.
Очистка свалочного газа
Свалочный газ содержит в своем составе большое количество вредных примесей и водяного пара, поэтому использовать его в качестве топлива не представляется возможным. Чтобы очистить свалочный газ от примесей, и сделать его пригодным для использования как правило применяются специальные аппараты – скрубберы.
Скруббер представляет собой газоочистительный аппарат, который используется для очистки газообразных сред в разных химико-технологических процессах от примесей. Способ очистки поступающего со свалки газа в данном случае основан на промывке газа любой жидкостью, обычно, ввиду дешевизны, тут используется воды. Данный метод позволяет полностью удалить из газа частицы аэрозолей и пыли, и свалочный газ перестает содержать вредные вещества.
А значит, после очистки свалочный газ может быть использован следующими способами:
- прямым сжиганием в факелах для производства тепловой энергии.
- применен в качестве топлива для двигателей и турбин с целью получения тепла и электроэнергии.
Все данные способы идеально подходят для утилизации свалочного газа, однако они не являются наиболее эффективными с точки зрения экономической выгоды. Все дело в том, что свалочный газ содержит в своем составе метан, а значит, он может быть использован также и в газовых сетях общего назначения. Однако тут не все так просто – ввиду высокого содержания в свалочном газе углекислого газа СО2, он является не самым лучшим топливом. Поэтому предварительно свалочный газ необходимо обогатить.
Обогащение метана
Под обогащением свалочного газа понимают процесс доведения содержания метана в свалочном газе до 94 -95% (уровня природного газа). Данный процесс осуществляется в специализированных установках. После завершения обогащения свалочный газ может свободно быть использован в городских газовых сетях общего назначения.
Для того чтобы подсчитать точный выход свалочного газа с одного конкретного полигона необходимо учитывать целый ряд различных факторов. Для упрощения данного подсчёта мы разработали специальный калькулятор. Однако и без него существует ряд правил, по которым можно определить количество свалочного газа.
Наиболее оправданным с экономической точки зрения является сбор свалочного газа на тех полигонах ТБО, которые имеют глубину более 10 метров и содержат более 1 миллиона тонн отходов. Желательно, чтобы большая часть отходов на полигоне была не старше 10 лет. При соблюдении данных условий количество собранного свалочного газа обычно составляет не менее чем 5 кубических метров в год с одной тонны твердых бытовых отходов. Это особенно выгодно, поскольку такие объемы добычи будут стабильными на протяжении 20 лет.
Биологическая рекультивация
Рекультивация земель – это довольно длительный процесс восстановления плодородности почвы после загрязнения ее нефтепродуктами или химическими веществами. Технический и биологический этапы рекультивации включают целый набор серьезных работ, которые могут осуществляться не один год – все зависит от состояния конкретного участка. Возрождение природы, пострадавшей от факторов человеческой жизнедеятельности, — очень тяжелый и кропотливый труд, требующий и знаний, и настойчивости, и больших материальных затрат.
Особенно важным считается этап, когда осуществляется биологическая рекультивация, – ведь необходимо не только очистить загрязненный участок от нефти, но и восстановить баланс микробной флоры с помощью микробиологической обработки и провести особый процесс фитомелиорации, когда посев растений, обладающих устойчивостью к нефтезагрязнениям. Только при правильной организации всех составляющих биологического этапа и временного контроля над качеством выполнения работ можно получить хороший результат – относительно законченное восстановление участка после его загрязнения нефтью или нефтеотходами.
Россия относится к мировым лидерам по добыче и экспорту углеводородного сырья. По различным оценкам экспертов мировые потери нефти при добыче и транспортировке составляют 3-7 % от общего объема добываемой нефти. Львиная доля потерь происходит из-за аварийных разливов углеводородов. Они возможны на всех этапах освоения нефтяного месторождения. Для сохранения биологического разнообразия Земли все последствия аварийных разливов ликвидируются.
Рекультивация нефтезагрязненных земель – комплекс природовосстановительных работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности территорий, нарушенных в ходе добычи, транспортировки, переработки нефтепродуктов.
Биологический этап рекультивации - этап рекультивации земель, включающий мероприятия по восстановлению их плодородия, осуществляемые после технической рекультивации. К нему относится комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление флоры и фауны.
Особую ценность имеют работы по биологической рекультивации в тех случаях, когда нарушенными оказываются бывшие сельскохозяйственные угодья.
Наметившиеся тенденции к сокращению площади пашни, приходящейся на душу населения при одновременном увеличении его численности, ставит проблему сохранения и восстановления земель для сельскохозяйственных нужд в число первоочередных.
Далеко не все виды высших растений могут нормально расти и развиваться в условиях специфической среды субстратов промышленных отвалов. Так, для установления ассортимента видов, пригодных для фитомелиорациизоло отвалов, было испытано более 230 видов, а засоленных красных шламов - 160 видов, из которых признано пригодными для указанной цели соответственно 30 и 8. Столь же специфичны по экологическим условиям и отвалы, возникающие при открытой добыче полезных ископаемых.
Для облесения отвалов целесообразно использовать олиготрофные виды, т. е. виды малотребовательные к плодородию почвы (например, сосна обыкновенная, береза бородавчатая и др.). Наличие симбиотических отношений между древесными растениями (сосна, лиственница, березы) и микоризообразующими грибами или между бобовыми травянистыми видами (клевером, люцерной, донником и др.) и клубеньковыми бактериями способствует улучшению роста растений в неблагоприятных условиях среды.
Олиготрофность видов, а также их засухоустойчивость и солеустойчивость являются важными характеристиками при выборе ассортимента видов как для лесной, так и для сельскохозяйственной рекультивации.
Надо учитывать и дополнительный экологический фактор - такой, как загрязнение атмосферы промышленными выбросами. У растений отсутствуют какие-либо специальные механизмы приспособления к таким факторам среды, они эволюционно не выработаны, так как бурный рост видов загрязнения и их интенсивности наблюдается во второй половине XX в. Как правило, растения, устойчивые к действию одного загрязнителя, поражаются другими ингредиентами промышленных выбросов. Отсутствие растений, комплексно устойчивых к загрязненной атмосфере, заставляет индивидуально подходить к подбору ассортимента видов для данных условий.
Наибольший эффект биологической рекультивации может быть получен при использовании видов широкой экологической амплитуды, способных в короткий срок сформировать высокопродуктивное растительное сообщество.
Суть выполняемых работ по биологической рекультивации состоит в ускорении процессов естественного самоочищения почв, максимальной мобилизации внутренних ресурсов биогеоценозов на восстановление своих первоначальных функций, при которых возможно развитие, рост и размножение основных компонентов почвенных и наземных биоценозов, и формирование на нарушенной поверхности стабильного густого растительного покрова.
Техническая рекультивация
К технической рекультивации на землях, отведенных под строительство объекта, относятся мероприятия, направленные на сохранение и восстановление плодородного слоя почв, а также предотвращение развития процессов деградации на рекультивируемых землях.
Техническая рекультивация в период строительства предусматривает выполнение следующих видов работ:
– расчистка участка от мертвого древостоя, завалов из срубленной древесины, сбор срезанного или выкорчеванного кустарника и мелколесья;
– снятие плодородного слоя почвы дифференцированно, в зависимости от типа почвы, мощности и ареала его распространения, и складирование в местах, предусмотренных разделом «Проект организации строительства»;
– засыпка котлованов и траншей трубопровода грунтом с отсыпкой валика, обеспечивающего создание ровной поверхности после уплотнения грунта;
– засыпка и послойная трамбовка или выравнивание рытвин, непредвиденно возникших в процессе производства работ, ликвидация техногенных форм рельефа;
– уборка бытового и строительного мусора, удаление со строительной полосы всех временных устройств и сооружений;
– возвращение и равномерное распределение плодородного слоя почвы на рекультивируемой поверхности, при этом площадь и толщина слоя восстановления плодородного грунта равна площади и толщине слоя снятого плодородного грунта;
– планировка зоны производства работ после окончания строительства, распределение оставшегося грунта по рекультивируемой поверхности равномерным слоем.
Для предупреждения развития эрозионных процессов в период строительства следует стремиться к сохранению естественной сети местного стока, а в случае ее нарушения следует производить восстановление стока.
Нарушения рельефа, возникшие при расчистке трассы от лесорастительности и при передвижении строительной техники, будут ликвидированы при планировке полосы отвода после окончания работ. В результате этого рельеф участка строительства будет приведен в естественное состояние. Нарушение поверхностного стока не произойдет.
Общая площадь земель, подлежащих технической рекультивации, равна площади отвода земель в краткосрочную аренду.
Площадь земель, подлежащих окончательной планировке, равна площади отвода земель в краткосрочную аренду, за исключением площадей под заболоченными участками и постоянными дорогами.
Снятие плодородного слоя запрещается на участках:
- заболоченных и отведенных;
- на почвах, не соответствующих требованиям ГОСТ 17.5.3.06-85 по уровню кислотности или мощности гумусового горизонта (менее 10 см).
Снятие и хранение плодородного слоя почвы
Снятие плодородного слоя почвы необходимо выполнить до начала производства вскрышных работ, желательно в теплое время года. При снятии плодородного слоя почвы в мерзлом состоянии следует выполнить его рыхление.
Снятие плодородного слоя почвы предусмотрено бульдозером, с последующим перемещением в отвал для временного складирования, который размещается в непосредственной близости от места снятия почвы.
Рабочим проектом снятие плодородного слоя почвы предусмотрено на участках:
Снятие плодородного слоя проектной документацией не предусмотрено на участках:
– заболоченных и обводненных (согласно СП 45.13330.2012).
Во избежание выветривания и размыва следует укрыть снятый плодородный грунт подручными средствами: ветками от лесорастительности, тканым или нетканым упаковочным материалом.
При снятии и хранении почвенно-растительного грунта следует принять меры по исключению ухудшения качества грунта, а именно: смешивание с подстилающими породами, загрязнение отходами и мусором.
Возвращение плодородного слоя почвы
В рабочем проекте рекультивации предусмотрены мероприятия по восстановлению плодородного слоя почвы.
Площадь восстановления плодородного слоя почвы равна площади его снятия на участках:
– разработки траншеи строящегося нефтепровода;
– размещения отвалов минерального грунта.
Плодородный слой, снятый на участках долгосрочной аренды, предназначенной для размещения КИПов, знаков, постоянных переездов ввиду его незначительного объема, допускается равномерно распределить по полосе отвода.
Нанесение плодородного слоя почвы необходимо выполнить после окончания работ в теплое время года. Перед обратной засыпкой выполнить рыхление плодородного слоя.
Из временного отвала снятый плодородный грунт перемещается и разравнивается бульдозером. Возвращаемый плодородный слой почвы следует распределить равномерно по всей площади снятия.
В результате принятых проектных решений нарушенный почвенно-растительный слой будет восстановлен.
После выполнения комплекса работ по технической рекультивации участок считается подготовленным для проведения следующего этапа рекультивации нарушенных земель – биологического.
Рекультивация участка
При проведении работ, связанных с нарушением почвенного покрова и рекультивацией земель, соблюдение установленных экологических и других стандартов, правил и норм является обязательным.
Рекультивация земель проводится согласно требованиям Постановления Правительства РФ № 140 «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы» (далее — Постановление № 140) и Основных положений о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы, утвержденных Приказом Минприроды России и Роскомзема № 525/67 (далее — Основные положения).
Наш словарь. Рекультивация земель — это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народно-хозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества (ГОСТ 17.5.1.01-83 «Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения»; далее — ГОСТ 17.5.1.01-83).
Согласно п. 1 Постановления № 140 рекультивация земель, нарушенных юридическими лицами и гражданами при разработке месторождений полезных ископаемых и торфа, проведении всех видов строительных, геологоразведочных, мелиоративных, проектно-изыскательских и иных работ, связанных с нарушением поверхности почвы, а также при складировании, захоронении промышленных, бытовых и других отходов, загрязнении участков поверхности земли, если по условиям восстановления этих земель требуется снятие плодородного слоя почвы, осуществляется за счет собственных средств юридических лиц и граждан в соответствии с утвержденными проектами рекультивации земель.
В соответствии с п. 5 Основных положений рекультивации подлежат земли, нарушенные при:
• разработке месторождений полезных ископаемых открытым или подземным способом, а также добыче торфа;
• прокладке трубопроводов, проведении строительных, мелиоративных, лесозаготовительных, геологоразведочных, испытательных, эксплуатационных, проектно-изыскательских и иных работ, связанных с нарушением почвенного покрова;
• ликвидации промышленных, военных, гражданских и иных объектов и сооружений;
• складировании и захоронении промышленных, бытовых и других отходов;
• строительстве, эксплуатации и консервации подземных объектов и коммуникаций (шахтные выработки, хранилища, метрополитен, канализационные сооружения и др.);
• ликвидации последствий загрязнения земель, если по условиям их восстановления требуется снятие верхнего плодородного слоя почвы;
• проведении войсковых учений за пределами специально отведенных для этих целей полигонов.
Согласно п. 1.2 ГОСТ 17.5.3.04-83 «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель» (далее — ГОСТ 17.5.3.04-83) разработка проектов рекультивации нарушенных земель проводится с учетом следующих факторов:
• природные условия района (климатические, педологические, геологические, гидрологические, вегетационные);
• расположение нарушенного (нарушаемого) участка;
• перспективы развития района разработок;
• фактическое или прогнозируемое состояние нарушенных земель к моменту рекультивации (площадь, форма техногенного рельефа, степень естественного зарастания, современное и перспективное использование нарушенных земель, наличие плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород, прогноз уровня грунтовых вод, подтопление, иссушение, эрозионные процессы, уровень загрязнения почвы);
• показатели химического и гранулометрического состава, агрохимические и агрофизические свойства, инженерно-геологическая характеристика вскрышных и вмещающих пород и их смесей в отвалах в соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.1.03-86 «Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель»;
• хозяйственные, социально-экономические и санитарно-гигиенические условия района размещения нарушенных земель;
• срок использования рекультивированных земель с учетом возможности повторных нарушений;
• охрана окружающей среды от загрязнения ее пылью, газовыми выбросами и сточными водами в соответствии с установленными нормами ПДВ и ПДК;
• охрана флоры и фауны.
Затраты на рекультивацию земель включают в себя расходы на:
• осуществление проектно-изыскательских работ, в т.ч. почвенных и других полевых обследований, лабораторных анализов, картографирование;
• проведение государственной экологической экспертизы проекта рекультивации;
• работы по снятию, транспортировке и складированию (при необходимости) плодородного слоя почвы;
• работы по селективной выемке и складированию потенциально плодородных пород;
• планировку (выравнивание) поверхности, выполаживание, террасирование откосов отвалов (терриконов) и бортов карьеров, засыпку и планировку шахтных провалов, если эти работы технологически невыполнимы в процессе разработки месторождений полезных ископаемых и не предусмотрены проектом горных работ;
• химическую мелиорацию токсичных пород;
• приобретение (при необходимости) плодородного слоя почвы;
• нанесение на рекультивируемые земли потенциально плодородных пород и плодородного слоя почвы;
• ликвидацию послеусадочных явлений;
• засыпку нагорных и водоотводных канав;
• ликвидацию промышленных площадок, транспортных коммуникаций, электрических сетей и других объектов, надобность в которых миновала;
• очистку рекультивируемой территории от производственных отходов, в т.ч. строительного мусора, с последующим их захоронением или складированием в установленном месте;
• устройство в соответствии с проектом рекультивации дренажной и водоотводящей сети, необходимой для последующего использования рекультивированных земель;
• приобретение и посадку саженцев;
• подготовку дна (ложа) и обустройство карьерных и других выемок при создании в них водоемов;
• восстановление плодородия рекультивированных земель, передаваемых в сельскохозяйственное, лесохозяйственное и иное использование (стоимость семян, удобрений и мелиорантов, внесение удобрений и мелиорантов и др.);
• деятельность рабочих комиссий по приемке-передаче рекультивированных земель (транспортные затраты, оплата работы экспертов, проведение полевых обследований, лабораторных анализов и др.);
• другие работы, предусмотренные проектом рекультивации, в зависимости от характера нарушения земель и дальнейшего использования рекультивированных участков.
К сведению. Выбор направлений рекультивации определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.1.02-85 «Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации».
Разработка проектов рекультивации осуществляется на основе действующих экологических, санитарно-гигиенических, строительных, водохозяйственных, лесохозяйственных и других нормативов и стандартов с учетом региональных природно-климатических условий и месторасположения нарушенного участка.
Этапы рекультивации земель
Согласно ГОСТ 17.5.1.01-83 этапы рекультивации земель — последовательно выполняемые комплексы работ по рекультивации земель.
Рекультивацию земель выполняют в два этапа:
• технический — этап рекультивации земель, включающий их подготовку для последующего целевого использования в народном хозяйстве. Этот этап предусматривает планировку, формирование откосов, снятие, транспортирование и нанесение почв и плодородных пород на рекультивируемые земли, устройство гидротехнических и мелиоративных сооружений, захоронение токсичных вскрышных пород, а также проведение других работ, создающих необходимые условия для дальнейшего использования рекультивированных земель;
• биологический — этап рекультивации земель, включающий комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почв.
Согласно п. 1.9 ГОСТ 17.5.3.04-83 при проведении технического этапа рекультивации земель в зависимости от направления рекультивируемых земель должны быть выполнены следующие основные работы:
• грубая и чистовая планировка поверхности отвалов, засыпка нагорных, водоподводящих, водоотводных каналов; выполаживание или террасирование откосов; засыпка и планировка шахтных провалов;
• освобождение рекультивируемой поверхности от крупногабаритных обломков пород, производственных конструкций и строительного мусора с последующим их захоронением или организованным складированием;
• строительство подъездных путей к рекультивированным участкам, устройство въездов и дорог на них с учетом прохода сельскохозяйственной, лесохозяйственной и другой техники;
• устройство, при необходимости, дренажной, водоотводящей оросительной сети и строительство других гидротехнических сооружений;
• устройство дна и бортов карьеров, оформление остаточных траншей, укрепление откосов;
• ликвидация или использование плотин, дамб, насыпей, засыпка техногенных озер и протоков, благоустройство русел рек;
• создание и улучшение структуры рекультивационного слоя, мелиорация токсичных пород и загрязненных почв, если невозможна их засыпка слоем потенциально плодородных пород;
• создание, при необходимости, экранирующего слоя;
• покрытие поверхности потенциально плодородными и (или) плодородными слоями почвы;
• противоэрозионная организация территории.
В соответствии с п. 1.13 ГОСТ 17.5.3.04-83 при проведении биологического этапа рекультивации должны быть учтены требования к рекультивации земель по направлениям их использования. Биологический этап должен осуществляться после полного завершения технического этапа. Земельные участки в период осуществления биологической рекультивации в сельскохозяйственных и лесохозяйственных целях должны проходить стадию мелиоративной подготовки.
Рекультивация земель, нарушенных при подземных горных работах
В соответствии с п. 3.1 ГОСТ 17.5.3.04-83 при рекультивации земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых подземным способом, должны выполняться следующие требования:
• обеспечение сохранности земной поверхности и сведение к минимуму деформации земельных участков;
• снятие плодородного слоя почвы с земельных участков, предназначенных для размещения шахтных отвалов и подверженных деформации;
• планировка поверхности прогибов, заполнение провалов горной породой с последующей планировкой и нанесением плодородного слоя почвы;
• проведение мероприятий по предотвращению иссушения, заболачивания, развития эрозионных процессов;
• отвод воды, откачиваемой из горных выработок и скважин предварительного осушения месторождений с таким расчетом, чтобы водоотводящие и другие коммуникации не препятствовали работе сельскохозяйственной и другой техники и не ухудшали мелиоративного состояния земель;
• размещение вновь создаваемых шахтных отвалов, их формирование и рекультивация с учетом требований п. 1.6 и 2.2 ГОСТ 17.5.3.04-83;
• террасирование или выполаживание склонов при подготовке шахтных отвалов для биологической рекультивации с учетом обеспечения возможности проведения работ по их озеленению и уходу;
• создание водоемов в шахтных прогибах или провалах в соответствии с требованиями п. 6.3 ГОСТ 17.5.3.04-83.
Подбор видов древесных, кустарниковых растений и трав должен осуществляться с учетом степени химического и физического выветривания поверхностного слоя отвалов шахтных пород.
Рекультивация земель, нарушенных при открытых горных работах
Согласно п. 2.1 ГОСТ 17.5.3.04-83 при открытых горных работах рекультивации подлежат:
• внутренние и внешние отвалы;
• карьерные выемки;
• другие территории, нарушенные горной деятельностью.
При рекультивации отвалов и карьерных выемок должны выполняться следующие требования:
• предварительное снятие и складирование плодородного слоя почвы в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.3.02-85 «Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ» (далее — ГОСТ 17.4.3.02-85), селективная разработка потенциально плодородных вскрышных пород в объемах, необходимых для создания рекультивационного слоя соответствующих параметров;
• создание отвалов и карьерных выемок с учетом их рекультивации и ускоренного возврата рекультивируемых площадей для использования в народном хозяйстве;
• формирование отвалов и карьерных выемок, устойчивых к оползням и осыпям, защищенных от водной и ветровой эрозии путем их облесения, залужения и (или) обработки специальными химическими и другими материалами; обеспечение борьбы с эрозией на отвалах на основе зональных требований к противоэрозионной организации территории отвалов;
• проведение мероприятий по организации концентрированного стока ливневых и технических вод путем устройства специальных гидротехнических сооружений;
• очистка или безвредное удаление дренированной из отвалов воды, содержащей токсичные вещества;
• обеспечение мероприятий по регулированию водного режима в рекультивационном слое из пород, обладающих неблагоприятными водно-физическими свойствами;
• создание экрана из капилляропрерывающих или нейтрализующих материалов (песок, камень, гравий, пленка и т.п.) при наличии в основании рекультивационного слоя токсичных пород;
• формирование отвалов из пород, подверженных горению, по технологическим схемам, исключающим их самовозгорание.
Минимальные отметки поверхности внутренних отвалов должны быть выше прогнозируемого уровня грунтовых вод. Если отметки внутренних отвалов будут ниже ожидаемого уровня грунтовых вод, должны быть предусмотрены мероприятия, исключающие заболачивание рекультивируемой поверхности.
Рекультивация земель, нарушенных при добыче торфа
В соответствии с п. 4.1 ГОСТ 17.5.3.04-83 при рекультивации выработанных торфяников должны выполняться следующие требования:
• проведение рекультивации выработанных торфяников сразу после окончания эксплуатации залежей;
• планировка и очистка площадей от пней и древесины;
• срезка бровки у каналов на площадях, выработанных фрезерным способом;
• обеспечение сохранности в исправном состоянии осушительной и водоотводящей сети, гидротехнических сооружений, используемых в период добычи торфа;
• освоение торфяников, выработанных фрезерным способом, преимущественно под сельскохозяйственные угодья;
• создание на выработанных торфяниках, непригодных для сельскохозяйственного использования, лесных насаждений, водоемов различного назначения и охотничьих хозяйств;
• проведение противопожарных мероприятий.
Создание водоемов в карьерах выработанных торфяников производится в соответствии с требованиями, изложенными в п. 6.3 ГОСТ 17.5.3.04-83.
Рекультивация земель, нарушенных при строительстве и эксплуатации линейных сооружений, выполнении геологоразведочных, изыскательских и других работ
Согласно п. 5.1 ГОСТ 17.5.3.04-83 при строительстве, реконструкции и эксплуатации линейных сооружений (магистральных трубопроводов и отводов от них, железных и автомобильных дорог, каналов) должны быть рекультивированы:
Рекультивация земельных участков, занятых сельскохозяйственными или лесными угодьями, представленных под строительство новых или реконструкцию действующих линейных сооружений, должна включаться в общий комплекс строительно-монтажных работ и обеспечивать восстановление плодородия земель.
Перед началом строительства магистральных трубопроводов, транспортных коммуникаций и каналов должен сниматься плодородный слой почвы и храниться во временном отвале, расположенном вдоль строительной полосы в пределах, предусмотренных нормативами отвода, и использоваться для рекультивации или землевания после окончания строительных и планировочных работ.
В соответствии с п. 5.4 ГОСТ 17.5.3.04-83 на техническом этапе рекультивации земель при строительстве линейных сооружений должны проводиться следующие работы:
• уборка строительного мусора, удаление из пределов строительной полосы всех временных устройств;
• засыпка траншей трубопроводов грунтом с отсыпкой валика, обеспечивающего создание ровной поверхности после уплотнения грунта;
• распределение оставшегося грунта по рекультивируемой площади равномерным слоем или транспортирование его в специально отведенные места, указанные в проекте;
• оформление откосов кавальеров, насыпей, выемок, засыпка или выравнивание рытвин и ям;
• мероприятия по предотвращению эрозионных процессов;
• покрытие рекультивируемой площади плодородным слоем почвы.
При строительстве магистральных трубопроводов на землях, занятых лесными угодьями, рекультивация заключается в засыпке траншей и ям, общей планировке полосы отвода, уборке строительного мусора, в задернении поверхности посевом трав.
Обратите внимание. Восстановление в полосе отвода трубопровода древесной и кустарниковой растительности, затрудняющей его нормальную эксплуатацию, не допускается.
Рекультивированные земли, расположенные над подземными трубопроводами, хранилищами нефти и газа, в охранных зонах трубопроводов, должны использоваться землепользователями с предварительным уведомлением предприятий (организаций), эксплуатирующих трубопровод, с проведением работ и с соблюдением мер, обеспечивающих сохранность сооружений.
На землях, нарушаемых при проведении геологоразведочных, изыскательских работ, бурении эксплуатационных скважин, снятие, складирование и хранение плодородного слоя почвы проводят в соответствии с ГОСТ 17.4.3.02-85.
При бурении скважин должны создаваться резервуары (емкости) для хранения промывочных жидкостей и аккумулирования первых пробных порций нефти и конденсата. Резервуары, которые устраиваются в углублении земной поверхности, должны быть экранированы.
Согласно п. 5.9 ГОСТ 17.5.3.04-83 после окончания геологоразведочных, изыскательских и эксплуатационных работ должны проводиться следующие работы:
• удаление обустройств скважин, строительного мусора, нефтепродуктов и материалов, применяемых при бурении, в установленном порядке;
• засыпка резервуаров и планировка поверхности;
• выполнение необходимых мелиоративных и противоэрозионных работ;
• покрытие поверхности плодородным слоем почвы.
При рекультивации земельных участков, загрязненных нефтью, нефтепродуктами и нефтепромысловыми сточными водами, необходимо осуществлять мероприятия по охране окружающей среды:
• ускорить деградацию нефтепродуктов;
• ликвидировать засоленность и солонцеватость почв.
Порядок приемки и передачи рекультивированных земель
Согласно п. 14 Основных положений для организации приемки (передачи) рекультивированных земель, а также для рассмотрения других вопросов, связанных с восстановлением нарушенных земель, рекомендуется создание решением органа местного самоуправления специальной Постоянной комиссии по вопросам рекультивации земель (далее — Постоянная комиссия), если иное не предусмотрено нормативными правовыми актами субъектов Российской Федерации и актами органов местного самоуправления.
В состав Постоянной комиссии включаются представители землеустроительных, природоохранных, водохозяйственных, лесохозяйственных, сельскохозяйственных, архитектурно-строительных, санитарных, финансово-кредитных и других заинтересованных органов.
В соответствии с п. 17 Основных положений приемка-передача рекультивированных земель осуществляется в месячный срок после поступления в Постоянную комиссию письменного извещения о завершении работ по рекультивации, к которому прилагаются следующие материалы:
• копии разрешений на проведение работ, связанных с нарушением почвенного покрова, а также документов, удостоверяющих право пользования землей и недрами;
• выкопировка с плана землепользования с нанесенными границами рекультивированных участков;
• проект рекультивации, заключение по нему государственной экологической экспертизы;
• данные почвенных, инженерно-геологических, гидрогеологических и других необходимых обследований до проведения работ, связанных с нарушением почвенного покрова, и после рекультивации нарушенных земель;
• схема расположения наблюдательных скважин и других постов наблюдения за возможной трансформацией почвенно-грунтовой толщи рекультивированных участков (гидрогеологический, инженерно-геологический мониторинг) в случае их создания;
• проектная документация (рабочие чертежи) на мелиоративные, противоэрозионные, гидротехнические и другие объекты, лесомелиоративные, агротехнические и иные мероприятия, предусмотренные проектом рекультивации, или акты об их приемке (проведении испытаний);
• материалы проверок выполнения работ по рекультивации, осуществленных контрольно-инспекционными органами или специалистами проектных организаций в порядке авторского надзора, а также информация о принятых мерах по устранению выявленных нарушений;
• сведения о снятии, хранении, использовании, передаче плодородного слоя, подтвержденные соответствующими документами;
• отчеты о рекультивации нарушенных земель по форме № 2-ТП (рекультивация) «Сведения о рекультивации земель, снятии и использовании плодородного слоя почв» за весь период проведения работ, связанных с нарушением почвенного покрова, на сдаваемом участке.
Перечень указанных материалов уточняется и дополняется Постоянной комиссией в зависимости от характера нарушения земель и дальнейшего использования рекультивированных участков.
Приемку рекультивированных участков с выездом на место осуществляет рабочая комиссия, которая утверждается председателем (заместителем) Постоянной комиссии в 10-дневный срок после поступления письменного извещения от юридических (физических) лиц, сдающих земли. Рабочая комиссия формируется из членов Постоянной комиссии, представителей заинтересованных государственных и муниципальных органов и организаций. В работе комиссии принимают участие представители юридических лиц или граждане, сдающие и принимающие рекультивированные земли, а также при необходимости специалисты подрядных и проектных организаций, эксперты и другие заинтересованные лица.
На заметку. В случае неявки представителей сторон, сдающих и принимающих рекультивированные земли, при наличии сведений об их своевременном извещении и отсутствии ходатайства о переносе срока выезда рабочей комиссии на место приемка земель может быть осуществлена в их отсутствие.
Согласно п. 19 Основных положений при приемке рекультивированных земельных участков рабочая комиссия проверяет:
• соответствие выполненных работ утвержденному проекту рекультивации;
• качество планировочных работ;
• мощность и равномерность нанесения плодородного слоя почвы;
• наличие и объем неиспользованного плодородного слоя почвы, а также условия его хранения;
• полноту выполнения требований экологических, агротехнических, санитарно-гигиенических, строительных и других нормативов, стандартов и правил в зависимости от вида нарушения почвенного покрова и дальнейшего целевого использования рекультивированных земель;
• качество выполненных мелиоративных, противоэрозионных и других мероприятий, определенных проектом или условиями рекультивации земель (договором);
• наличие на рекультивированном участке строительных и других отходов;
• наличие и оборудование пунктов мониторинга рекультивированных земель, если их создание было определено проектом или условиями рекультивации нарушенных земель.
Лица, включенные в состав рабочей комиссии, информируются через соответствующие средства связи (телеграммой, телефонограммой, факсом и т.п.) о начале работы рабочей комиссии не позднее чем за 5 дней до приемки рекультивированных земель в натуре.
Объект считается принятым после утверждения председателем (заместителем) Постоянной комиссии акта приемки-сдачи рекультивированных земель. 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.
Согласно п. 23 Основных положений в случае если сдаваемые рекультивированные земельные участки требуют восстановления плодородия почв, утверждение акта производится после полного или частичного (в случаях поэтапного финансирования) перечисления необходимых средств для этих целей на расчетные (текущие) счета собственников земли, землевладельцев, землепользователей, арендаторов, которым передаются указанные участки.
Этапы рекультивации
Комплекс мероприятий по очистке почвы от нефтяного загрязнения включают два момента: первый - активизация абиотических физико-химических процессов деградации свежей нефти; второй - стимуляция почвенной углеводоокисляющей микрофлоры и фитомелиорация.
Подготовительный этап рекультивации земель. Основной целью подготовительного этапа является расчистка участка от усыхающего и мертвого древостоя, завалов из срубленной ранее и сваленной в кучи древесины, строительного и бытового мусора и обваловка со стороны возможного повторного загрязнения нефтью и минерализованными водами, при условии, если она не была сделана в ходе ликвидации аварии.
Не допускается выжигание и засыпание нефтяных пятен песком, позднее на месте аварии проводится экологическая оценка по методике оценки фитопригодности нефтезагрязненных земель.
Агротехнический этап. Основная цель создать слой почвы со свойствами, благоприятными для биологической рекультивации.
Работы включают в себя:
- рыхление почвенного горизонта для ускорения физико-химических и биохимических процессов деградации нефти с использованием мальчирующих грунтов (на сильнозагрязненных лесных почвах);
- создание искусственного микрорельефа из чередующихся продольных микроповышений (бугров) и микропонижений (канавок) на болотных почвах с избыточным увлажнением;
Стимуляция почвенной микрофлоры должна начинаться только при снижении концентрации общего нефтепродукта до23-25% в органогенных или 15-18% минеральных почвенных горизонтах в среднем по участку. Это же условие касается и использования бактериальных препаратов, наиболее перспективным из которых является "Путидойл" созданный микробиологами ЗапСибНИГНИ.
При снижении концентрации остаточных нефтепродуктов в рекультивировационном слое в среднем по всему участку до значений безопасных для фитомелиорантов (15% в органогенных и 8% в минеральных и смешанных грунтах) можно приступать к биологическому этапу рекультивации.
Биологический этап. Включает в себя комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, проводимых с целью восстановления плодородия нарушенных земель:
- фитомелиорационное и агротехническое стимулирование почвенной углеводоокисляющей микрофлоры;
- формирование устойчивых травостоев или всходов (подроста) древесных пород.
Рекультивацию можно считать завершенной после создания густого и устойчивого травостоя, при этом концентрация остаточных нефтепродуктов со значениями коэффициента окисления нефти более 90% не должна превышать в среднем по участку 8,0% в органогенных и 1,5% в минеральных и смешанных грунтах.
Рекультивация территории
В большинстве случаев хранилища и свалки различного рода отходов образуются на местах бывших карьеров по добыче минеральных сырьевых ресурсов.
Многие из этих карьеров располагаются в поймах рек с крайне неблагоприятными гидрогеологическими условиями: высоководопроницаемыми породами, высоким стоянием уровня грунтовых вод, разгрузкой потока грунтовых вод в поверхностные водные источники. Угроза вредного влияния на состояние окружающей среды в этих случаях еще более возрастает, а в некоторых местах на протяжении всего времени существования хранилищ отходов и свалок происходит заражение грунтовых вод и окружающего пространства.
Рекультивация и санирование техногенно загрязненных территорий — это комплексный процесс, при формировании которого необходимо учитывать следующие факторы:
• региональное планирование, перспективный план развития территории, района;
• требования органов, в функции которых входит защита окружающей среды;
• экономические условия региона.
Решить эту задачу можно только на основе использования новейших строительных технологий и материалов, научных достижений в области геотехники, геологии и механики грунтов, позволяющих вернуть «мертвые» площади в городскую или районную структуру.
В настоящее время существуют следующие способы рекультивации загрязненных территорий:
1. Вывоз отходов и дальнейшее их захоронение на специальных полигонах;
2. Вывоз отходов после предварительной сепарации (разделения на составные части) и переработки с целью уменьшения части отходов, подлежащих дальнейшему захоронению и их вторичному использованию;
3. Санирование территории без вывоза отходов и обеспечение санитарных и технических условий для дальнейшего ее использования.
Способ санирования выбирают в зависимости от конкретных условий территории, места ее расположения, объемов и свойств свалочного грунта, плана перспективной застройки, стоимости, временных затрат и возможностей инвестора.
Первый способ рекультивации можно успешно применять для ликвидации небольших свалок и при наличии полигона для захоронения отходов, удаленного на небольшое расстояние, когда транспортные затраты и стоимость захоронения невелики.
Второй способ пригоден в условиях, позволяющих разместить вскрышное, сортировочное и, при необходимости, дробильное оборудование для переработки и сепарации отходов. В этом случае разделение отходов на органические, минеральные, металлические и пластмассовые составляющие позволит использовать методы компостирования, снизить часть отходов, подлежащих захоронению, и получить, например, из минеральной составляющей вторичные строительные материалы (щебень), реализация которых позволит вернуть часть вложенных средств. В частности, этот метод может быть эффективен при рекультивации моносвалок строительного мусора и грунтов, полученных в результате строительных и горнодобывающих работ.
Третий способ может быть использован при санации относительно больших площадей, когда вывоз отходов окажется весьма дорогостоящим и потребует значительных затрат времени или будет невозможен в силу других обстоятельств (например, в результате обводненности территории или свалки). В этом случае техногенный грунт должен быть хорошо изучен, установлены его влияние на грунты и грунтовые воды и возможность эмиссии вредных веществ в окружающее пространство и определено техническое решение, обеспечивающее консервацию свалочных грунтов и устранение их вредного влияния на окружающее пространство (грунты, грунтовые воды, воздух).
Большое значение имеют перспективный план дальнейшего использования территории, функциональное назначение зданий и сооружений, которые предполагается разместить на санируемом пространстве (индустриальная зона, склады, рекреационная зона, жилая застройка и др.), определяющих уровень санитарных требований к санируемой территории.
Анализ и обобщение этих параметров позволят разработать концепцию санирования, определить требуемые мероприятия, выбрать технологические решения и строительные материалы.
Конструкция изоляционного экрана, обеспечивающего консервацию свалочных грунтов, конкретный тип гидроизоляционных и дренажных материалов, армирующих элементов основания и грунтов засыпки можно определить только на основе конкретных данных как инженерно-геологических изысканий, так и плана перспективного развития территории.
Немаловажными факторами комплексного решения проблемы являются стоимость выполнения работ и поиск инвестора. Эта работа должна быть выполнена совместно с проработкой технического решения, так как любое самое хорошее техническое решение может остаться только на бумаге, если оно не имеет экономического базиса.
Таким образом, вопрос о новом использовании техногенно загрязненной территории — это комплексная техническая и экономическая задача. Успех ее решения определяется уровнем проектного менеджмента, который должен быть осуществлен на самых ранних стадиях проекта, и уровнем технической компетенции проектировщика и разработчика концепции проекта. Это требует подготовки и переподготовки высококвалифицированных строительных кадров, эколого-экономической ориентации, обобщения и освоения зарубежного опыта, создания новой нормативно-технической базы по инженерным изысканиям, расчету и проектированию сооружений на техногенно загрязненных территориях.
Рекультивация ландшафтов
Добыча минерального сырья приводит к формированию специфических антропогенных ландшафтов, которые называют горнопромышленными. Своей площади они уступают сельскохозяйственным и лесохозяйственным, но в отдельных горных районах достигают площади в тысячи гектаров.
Масштабы воздействия на природу в горнопромышленных комплексах огромны. Наиболее неблагоприятными по степени негативного воздействия на окружающую среду горные предприятия, осуществляющие открытую разработку месторождений, - карьеры. Их размеры могут быть весьма значительными - глубина более 500 м, ширина карьерного поля - около 5 км, а размещение раскрошенных пород требует площади во много тысяч гектаров. В результате нарушается литогенные основа ландшафтов, на поверхности оказываются глубинные породы, вызывает смещение всех химических процессов. Также экологические проблемы открытого способа добычи полезных ископаемых связаны с интенсивным загрязнением (опылением) атмосферного воздуха в зоне разработок и изменением гидрогеологических условий не только в самом карьере, но и на прилегающих территориях.
В горнопромышленных ландшафтах происходит энергичная перестройка поверхности, в результате чего формируется так называемый техногенный неорельеф. При этом масштабы перестройки столь существенны, что в науке сформировалось понятие "антропогенного орогенеза".
Определяют два типа форм техногенного рельефа:
- Положительный (аккумулятивный) - отвалы, терриконы, насыпные и намывные поверхности;
- Отрицательный (вербальной) - шахты, карьеры, выемки и др.
Под влиянием открытых разработок происходит полное или частичное уничтожение первичной растительности, почв, резкое нарушение биологической продуктивности экосистем. Новые биоценозы, как правило, однообразными и случайными по составу видов, примитивными по структуре, малоустойчивыми и часто не способны к самовоспроизведению. Часто новые экотопы осваиваются организмами не в почве, а на специфическом минеральном субстрате.
Также открыты разработки вызывают значительные изменения гидрологического режима территории. Сами карьеры тратят огромное количество воды, с чем связано усыхание и истощения грунтовых вод в районах действующих карьеров, причем изменения охватывают территории, которые примерно в 25 раз больше, чем сам карьер. Напротив, в равнинных районах часто возникает локальное заболачивание территории, которое усугубляется нарушением естественного стока аккумулятивными формами неорельефу. И наконец, для регионов открытых карьерных разработок характерно загрязнение природной среды, то есть атмосферного воздуха, вод, почвенно-растительного покрова продуктами выветривания глубинных пород, а также промышленными выбросами, газами в результате пожаров на отвалах и терриконах.
После завершения горных работ на нарушенных территориях должно осуществляться их восстановления, то есть рекультивация (от лат. Rе - восстановление или повторность действия или явления и cultus - возделывание, ввода, разводки; дословно "введение в использование", повторное использование). Рекультивация земель - это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества. Любое строительство, добыча полезных ископаемых, геологоразведка и т.д. не могут начинаться, пока не будет разработан проект рекультивации нарушенного почвенного покрова. Итак, рекультивация земель - один из эффективных мер в решении вопросов рационального использования земельных ресурсов и проблемы охраны природы в целом. Рекультивации подлежат все земли, изменяются в рельефе, почвенном покрове, материнских и подстилающих породах, которые происходят или уже произошли в процессе горных, строительных, гидротехнических, геологоразведочных и других работ.
Основная задача рекультивации заключается в том, чтобы доказать нарушенные земли в состояние, пригодное для их использования в сельском, лесном, рыбном хозяйствах, для промышленного и коммунального строительства, создание тепличных хозяйств и зон отдыха, то есть по назначению. Рекультивация также имеет социальное значение - воспитание бережного отношения к природным ресурсам. Главной целью рекультивации является воссоздание производительности нарушенных территорий и возвращение их в пользование, что предусматривает проведение комплекса инженерных, горнотехнических, мелиоративных, сельскохозяйственных и лесохозяйственных работ.
Первые попытки рекультивации территорий, нарушенных горной промышленностью, начались еще в середине XIX в. в Германии. С начала XX в. такие работы проводились в США и Англии. После Второй мировой войны они были распространены как в США, так и почти во всех европейских странах.
Объекты рекультивации очень разнообразны - отвалы и карьерные выемки открытых разработок, различных разрезов и рудников с самыми разнообразными системами отвалообразование; территории, которые были нарушены при подземной добыче полезных ископаемых; отвалы золы и линейные нарушения поверхности при строительстве трубопроводов, дорог и других коммуникаций.
Работы по рекультивации нарушенных земель осуществляются в несколько последовательных этапов:
- Подготовительный этап включает исследования и типизация нарушенных территорий, изучение специфики условий хозяйствования на землях, подлежащих рекультивации, определения возможности дальнейшего использования земель после завершения рекультивационных работ.
- Горнотехническая рекультивация (инженерная подготовка территории к различным видам дальнейшей рекультивации) осуществляется после полной подготовки территории, подлежащей рекультивации.
- Биологическая рекультивация и переход к целевому использованию рекультивированных территорий. Работы на этом этапе направлены на окончательное восстановление плодородия и биологической продуктивности нарушенных земель, создания сельскохозяйственных и лесохозяйственных угодий и т.д.
Горнотехническая рекультивация охватывает комплекс инженерных работ:
- Снятие и складирование плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород;
- Формирование отвалов шахт, карьеров, а также гидроотвалов;
- Выравнивание поверхности, выполаживание, террасирование и закрепление откосов отвалов, бортов и карьеров, засыпания шахтных провалов, закрепленные их бортов;
- Химическая мелиорация токсичных грунтов;
- Покрытие выровненной поверхности слоем плодородной почвы или потенциально плодородных пород;
- Инженерное благоустройство рекультивированной территории (построение дренажной сети, дорог, выездов и т.п.);
- Выравнивание дна и бортов карьера при создании водоемов. Объем работ горнотехнической этапа рекультивации зависит от состояния нарушенных земель и вида дальнейшего запланированного использования территории. Снятие плодородного слоя почвы является обязательным во всех видах работ по добыче полезных ископаемых, строительства промышленных, жилых и коммунальных объектов, дорог и гидротехнических сооружений, а также при отводе плодородных земель под териконникы, отстойники, ложа прудов и водохранилищ. Снят слой почвы складируют или вывозят на малопродуктивные земли, расположенные неподалеку (эродированы, песчаные, солонцы и др.), Для дальнейшего восстановления плодородия нарушенных земель.
Биологическая рекультивация - это комплекс мероприятий по созданию благоприятного водно-воздушного и питательного режимов почвы для сельскохозяйственных и лесных культур. Биологическая рекультивация может быть сельскохозяйственной или лесной. Комплекс мер биологической рекультивации земель для сельскохозяйственного использования определяется физико-химическими свойствами подстилающих пород и нанесенного плодородного слоя почвы или потенциально плодородной породы. Этот комплекс охватывает введение севооборотов, насыщенных культурами на сидеральное удобрение, внесение повышенных норм органических и минеральных удобрений, мульчирование и тому подобное.
Сельскохозяйственная рекультивация служит для подготовки земли под пашню, многолетние насаждения или природные кормовые угодья. Суровых требований следует придерживаться во время биологической рекультивации земель, которые отводят под пашню. В таком случае необходимы следующие меры: селективное отсыпки отвалов, перекрытия токсичных пород полуметровым слоем глины, потенциально плодородной породой толщиной 1,5-2 м, а также поверхностным слоем почвы, б-10-летний период восстановления плодородия с выращиванием многолетних трав, внесением высоких норм органических и минеральных удобрений. После такой рекультивации эти земли можно использовать интенсивно, так как по потенциальной и эффективной плодородием они не уступают зональным почвы. В зоне распространения плодородных черноземов под пашню следует рекультивировать не более 70% нарушенных земель. Остальные 30% отводят под откосы отвалов, терасоподибни уступы, подъездные пути, противоэрозионные сооружения. Эти земли залиснюе или залужують травами.
К специфическим особенностям земледелия в техногенных агроландшафтах следует отнести поэтапное освоение земель. То есть биологический этап рекультивации делится на два периода. В первом (мелиоративном) периоде решают коренные вопросы окультуривания рекультивированных почв подбором культур или севооборотов, внесением удобрений и другими мелиоративными мероприятиями, связанными с последующим интенсивным сельскохозяйственным использованием. Во втором периоде рекультивированные земли должны быть включены в структуру сельскохозяйственных угодий с соответствующей плановой отдачей. В зависимости от достигнутого в мелиоративном периоде уровня плодородия, такие земли отводят в категорию пахотных угодий или под кормовые культуры (улучшенные выгоны, сенокосы, пастбища). Сформированные таким образом почвы в большей степени подвергаются эрозионным процессам, поэтому в течение года необходимо иметь противоэрозийный фон.
Сельскохозяйственную рекультивацию проводят, как правило, в тех районах, где земледелие имеет большое хозяйственное значение, а почвенно-климатические условия наиболее благоприятны. Сельскохозяйственная рекультивация осуществляется на больших по площади отвалах или карьерах. Это самый дорогой вид рекультивации, поскольку к землям, где должны выращиваться сельскохозяйственные культуры, относятся высокие требования (в частности, угол наклона местности не может превышать С и др.).
Лесная рекультивация применяется чаще, так как требует меньше затрат, может быть осуществлена на токсичных почвах и в неблагоприятных условиях рельефа. При выборе древесных и кустарниковых пород для посадки на отвалах наиболее подходящими являются местные виды, приспособленные к условиям этого региона. Сначала высаживают пионерные виды, то есть породы подготовительного периода, а затем - господарчоцинни породы, которые в будущем пригодны для лесоразработок. Лесные насаждения на отвалах выполняют важную мелиоративную, почвозащитную и оздоровительную роль. Лесохозяйственная рекультивация проводится в основном там, где есть возможность восстановить участки леса с ценными сортами деревьев.
На месте старых карьеров также может осуществляться водная рекультивация, которая имеет целью:
- Создание резервов промышленных вод для нужд химической, металлургической, текстильной промышленности, энергетики и сельского хозяйства;
- Создание резервов питьевой воды;
- Создание рекреационных центров и зон.
Затопления подлежат также карьеры с высокотоксичными почвами, непригодны для других видов рекультивации. В сочетании с лесопосадками на отвалах они могут быть превращены в зоны отдыха. Водохозяйственная рекультивация проводится в основном на тех карьерах, которые после отработки заполняются грунтовыми и дождевыми водами. Такие искусственные озера упорядочиваются, в них запускается рыба, их берега озеленяются.
Рекреационная (от лат. Recreatio - восстановления сил, отдых) рекультивация выполняется вблизи городов и крупных населенных пунктов с целью создания зон отдыха. В основном ее сочетают с водохозяйственной и лесохозяйственной рекультивацией (озера в карьерах в порядок, на берегах сооружают пляже, базы отдыха, высаживают деревья, кусты).
Санитарно-гигиеническая рекультивация осуществляется для консервации нарушенных земель, прекращения вредного воздействия карьеров, отвалов на окружающую среду (например, чтобы свалку НЕ загрязняло воздух и подземные воды), если по каким-то причинам использования нарушенных земель считается нецелесообразным.
Строительная рекультивация - это подготовка нарушенных земель под строительство жилых домов, спортивных площадок, промышленных предприятий, складов и т. Д. Карьеры при этом засыпают отвальными породами, их стенки выравнивают, подводят дороги, теплотрассы, выполняются мелиоративные работы (дренаж и т.д.). Подземные выемки в целях рекультивации используются как хозяйственные помещения для размещения складов, архивов, хранилищ газа, жидкого топлива и др.
В случае шахтного добычи полезных ископаемых пустая порода вновь возвращается в выработке штреки. В случае невозможности такого варианта создают внешние отвалы (терриконы, териконникы), под которые отводят малопродуктивные земли или овраги. После 2-3-летнего осадки отвалы выравнивают, покрывают потенциально плодородной породой слоем почвы и передают для биологической рекультивации. При подземном добыче полезных ископаемых в результате оседания может деформироваться поверхность почвы. В зависимости от характера этой деформации в пределах шахтного поля на поверхности снимают слой почвы, провалы засыпают, разравнивают и после окончательного оседания вновь выравнивают и покрывают слоем почвы.
Во время геологоразведочных работ гумусовый слой почвы снимают полностью. Кроме того, снимают 50 см горизонта, переходного к породе, отдельно складируют, устраивают резервуары для хранения промывочных жидкостей, используемых в процессе бурения. После окончания бурения сняты слои почвы и почву возвращают на прежнее место. Если необходимо, проводят химическую мелиорацию и вносят повышенные нормы органических удобрений.
Итак, сделаем некоторые выводы. Недра Земли используются человеком с различными целями, в частности для:
- Добыча полезных ископаемых;
- Хранение жидких и газообразных полезных ископаемых в естественных и искусственных хранилищах;
- Строительства различных сооружений, хранилищ и даже целых заводов;
- Прокладка транспортных коммуникаций (метро, трубопроводов);
- Захоронение токсичных промышленных и сточных вод.
Главное направление использования недр - это добычи минерального сырья. Среди многочисленных видов деятельности человека есть два, которые имеют особое значение, поскольку от них зависит существование общества: во-первых, это сельское хозяйство, которое производит продукты питания, во-вторых, добыча из недр Земли энергетического и минерального сырья, без чего невозможно функционирование всех других отраслей хозяйства. При этом если увеличение производства продуктов питания прямо пропорционален росту численности населения, то повышение энергоемкости и материалоемкости современного производства намного его опережает. Как свидетельствуют статистические данные, при увеличении населения в 4,5 раза потребность в энергии возрастает в 12 раз, а материалов, добываемых из недр Земли, - в 9 раз.
По данным ООН, из недр Земли ежегодно добывается около 20 млрд т полезных ископаемых. При этом вместе с полезными ископаемыми из недр на поверхность поднимается еще больше пустых пород (по оценкам, 150 млрд. т в год). Всего же за всю историю человечества, начиная от бронзового века, было выплавлено 16 млрд. т различных металлов, в т. Ч. В течение последних 45 лет - 11 млрд. т. С середины XVI до середины XX в. потребление человечеством железа возросло в 5 тыс. раз, и темпы его добычи удваиваются каждые 10 лет.
В современных технологий добычи и переработки полезных ископаемых только 1-5% вещества, добываемого из недр, используется в виде продукции, а остальное идет в отвалы и отходы. По данным ученых, в верхней десятикилометровой толще литосферы 99% ее массы составляют 12 химических элементов: О, Si, Al, Рb, Са, Nb, К, Мg, Н, Те, С и Сl. Остальные элементы содержатся в очень небольших объемах. Между тем человечество использует все элементы таблицы Менделеева, но в разных количествах. За последние десятилетия огромное значение для экономики всех стран приобрели нефть, газ, алюминий, титан, хром, никель, кобальт, уран, марганец, свинец и олово. Международные эксперты считают, что при таких темпах потребления разведанные запасы этих полезных ископаемых на материках будут исчерпаны через несколько десятилетий.
Как уже было отмечено, не все месторождения полезных ископаемых открыто и взято на учет. Особенно это касается слоев литосферы глубже 3-4 км, изученных очень плохо. Кроме того, огромные запасы минералов содержит Мировой океан, где есть месторождения нефти и газа, железо-марганцевые и фосфоритовые конкреции, россыпные месторождения золота, платины, алмазов, редких металлов и т. Пока эти богатства используются очень мало.
В связи с исчерпанием месторождений во многих случаях становится экономически выгодным перерабатывать так называемые некондиционные руды с низким содержанием полезных компонентов, которые ранее шли в отвалы. Например, до Второй мировой войны в Криворожском железорудном бассейне железо добывалось из руд, содержащих не менее 50% этого элемента, бедные руды шли в отвалы. После войны кондиционными стали считаться руды с содержанием 46% железа, поэтому стало экономически выгодным перерабатывать накопленные в больших количествах отвалы.
Другим примером может быть изучение возможностей добычи нефти с битуминозных песчаников, большие запасы которых в США. При нынешних ценах на нефть на международном рынке добычи такой нефти экономически нерентабельно. Но нефтяной кризис, разразившийся в 70-х годах XX в., Заставила ученых США заняться разработкой технологии добычи топлива из битуминозных песчаников. Было вложено большие средства в научные исследования, в результате чего себестоимость добываемой таким способом, удалось снизить в несколько раз. Нефть из обычных месторождений все дорожает, поэтому в случае увеличения ее себестоимости вдвое, по сравнению с ценами 1990, станет экономически выгодно добывать ее из песчаников.
Большие возможности экономии и рационального использования ресурсов имеют и месторождения, которые разрабатываются сегодня в мире. Речь идет прежде всего о снижении количественных и качественных потерь полезных ископаемых при их добыче. Количественные потери обусловлены тем, что часть руды или угля остается под землей - на участках между блоками и между шахтами, в так называемых охранных целиках (столбах породы, не исключен в процессе разработки для предотвращения обвалов кровли). Качественные потери вызываются тем, что во время добычи часть руды смешивается с пустыми породами, в результате чего содержание металла в руде оказывается ниже, растет зольность угля и др.
В случае добычи полезных ископаемых открытым способом потери значительно меньше (10-12%), чем при подземном, шахтном способе (30-40%). Однако не каждое месторождение можно разрабатывать открытым способом, а также при этом возникают другие нарушения природной среды. Немалую экономию ресурсов дает применение новейших технологий добычи полезных ископаемых: скважинного гидродобування и выщелачивания, подземного выплавки серы, газификации угля в недрах и др. Очень перспективными считаются микробиологические методы добычи полезных ископаемых: выведено такие штаммы бактерий, которые, раскладывая сульфиды и другие соединения металлов с очень бедных руд, переводят в растворимую в воде форму, откуда они после этого могут быть удалены экономически выгодным способом.
Направления рекультивации
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:
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.
Сельскохозяйственная рекультивация
В проекте рекультивации земель сельскохозяйственного назначения нормативные требования сводятся к созданию биологически продуктивных участков земной поверхности с необходимыми условиями для роста и развития растений.
Мощность насыпного плодородного слоя почвы после усадки не менее 0,3-0,4 м.
Мощность насыпного слоя потенциально-плодородных пород после усадки не менее 0,5 метра для отвалов, поверхность которых сложена непригодными по химическому составу породами и 1,0 метра для отвалов, поверхность которых сложена непригодными породами (расположенных в черноземной зоне).
Площадь рекультивации земельного участка не менее 10,0 га.
Уклон поверхности отвала не более 2 градусов.
Водозадерживающий вал на отвале не менее 0,7 метра по высоте и 1,5 метра по ширине по подошве.
Глубина поверхностного слоя пород отвала, подвергающегося химической мелиорации не менее 0,3 метра.
Мощность насыпного экранирующего слоя определяется проектом.
Сельскохозяйственное направление рекультивации под сенокосы, пастбища
При сельскохозяйственном направлении рекультивации нормативные требования сводятся к созданию биологически продуктивных участков земной поверхности с необходимыми условиями для роста и развития растений.
Мощность насыпного плодородного слоя почвы после усадки не менее 0,2 м.
Мощность насыпного слоя потенциально-плодородных пород после усадки не менее 0,3 метра для отвалов, поверхность которых сложена непригодными по химическому составу породами и 0,8 метра для отвалов, поверхность которых сложена непригодными породами (расположенных в черноземной зоне).
Площадь рекультивации земельного участка не менее 5,0 га.
Уклон поверхности отвала не более 6 градусов.
Уклон откоса отвала не более 12 градусов.
Уклон борта карьерной выемки не более 12 градусов.
Водозадерживающий вал на отвале не менее 0,7 метра по высоте и 1,5 метра по ширине по подошве.
Глубина поверхностного слоя пород отвала, подвергающегося химической мелиорации не менее 0,3 метра.
Мощность насыпного экранирующего слоя определяется проектом.
Технический этап проекта рекультивации земель сельскохозяйственного назначения должен предусматривать:
- Формирование поверхности на 2-3 метра выше грунтовых вод или дренажа при более близком их залегании.
- Отсыпку поверхностного слоя породами, пригодными для биологической рекультивации нарушенных земель с последующим проведением комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий, направленных на улучшение свойств рекультивированного слоя, достигаемого введением мелиоративных севооборотов, применением повышенных норм высева сельскохозяйственных культур и внесения удобрений.
- Создание сенокосных угодий на восстанавливаемой поверхности.
Лесохозяйственное направление рекультивации (лесная рекультивация)
Лесохозяйственная рекультивация нарушенных площадей технологически более проста, чем сельскохозяйственная, так как не требует нанесения плодородного слоя почвы.
При лесохозяйственном направлении рекультивации нормативные требования сводятся к созданию биологически продуктивных участков земной поверхности с необходимыми условиями для роста и развития растений.
Мощность насыпного слоя потенциально-плодородных пород после усадки не менее 2,0 метра для отвалов, поверхность которых сложена непригодными по химическому составу породами.
Площадь рекультивации земельного участка не лимитируется.
Уклон поверхности отвала не более 10 градусов.
Уклон откоса отвала не более 18 градусов.
Уклон борта карьерной выемки не более 18 градусов.
Ширина террасы не менее 12 метров.
Расстояние между террасами по вертикали не более 15 метров.
Поперечный уклон террасы не более 2-3 градуса.
Уклон откоса подуступа не должен превышать угол устойчивого откоса.
Водозадерживающий вал на отвале не менее 0,7 метра по высоте и 1,5 метра по ширине по подошве.
Глубина поверхностного слоя пород отвала, подвергающегося химической мелиорации не менее 0,2 метра.
Мощность насыпного экранирующего слоя определяется проектом.
Статью подготовил директор по развитию предпринимательства и конкуренции ОАО "Акса" Корчагин Юлиан Андриянович. 
