Практична робота № 14 Тема. Рекультивація порушених земель та їх використання

Мета: ознайомити студентів із рекультивацією земель та етапами їх відновлення, екологічними основами рекультивації, використанням рекультивованих порушених земель.

Теоретичні відомості

Рекультивація – штучне відновлення грунтів після їх порушення; технічна рекультивація – це планування, формування укосів, пересування і трансплантація родючих ґрунтів на площу, яка рекультивується, будівництво меліоративних споруд і доріг; біологічна рекультивація – комплекс агротехнічних і фітомеліоративних заходів, направлених на поновлення середовища мешкання тварин і рослин і відновлення господарської продуктивності земель.

Рекультивація порушених земель – комплекс організаційних, технічних і біотехнологічних заходів, спрямованих на відновлення ґрунтового покриву, поліпшення стану та продуктивності порушених земель. Землі, які зазнали змін у структурі рельєфу, екологічному стані ґрунтів і материнських порід та у гідрологічному режимі внаслідок проведення гірничодобувних, геологорозвідувальних, будівельних та інших робіт, підлягають рекультивації. Для рекультивації порушених земель, відновлення деградованих земельних угідь використовується грунт, знятий при проведенні гірничодобувних, геологорозвідувальних, будівельних та інших робіт, шляхом його нанесення на малопродуктивні ділянки або на ділянки без ґрунтового покриву.

Теоретичні відомості

Під дією антропогенного фактора зміни навколишнього середовища відбуваються швидше, ніж відновлення природної рівноваги. Якщо не перейти до екологічних принципів раціонального використаня земельних ресурсів, то неминуче настануть глобальні негативні зміни в геосфері.

До порушених належать землі, що зазнали наслідків антропогенного та природно-антропогенного впливу і характеризуються відсутністю або сильною деформацією грунтового пориву, що вимагає проведення планування, зміни характеру будови і складу ґрунтотворних порід.

Техногенні ландшафти характеризуються майже повною відсутністю рослинності, нагромадженням гірських порід, шламів, решток конструкційних матеріалів, скла, бетону, іншого промислового сміття. Шляхи рекультивації певною мірою обумовлюються характером порушеної території. Тому вченими розроблено ряд класифікацій техногенних ландшафтів. В Україні загальноприйнятою класифікацією порушених територій є наступна:

• кар’єри, виїмки, відкоси та інші форми, що виникають при відкритих гірничих роботах на будівництві;

• відвали, терикони, насипи та інші утворення, сформовані з викидів пустої породи, розкривних порід, та різних відходів;

• водосховища, відстійники, сховища скидів, розливи, поля фільтрації;

• поверхні деформації, провали, просади, прогини.

Перші спроби рекультивації порушених земель були проведені в середині 21 ст., в Німеччині, на початку 20 ст., у Великобританії при відкритих розробках вугілля. Подібні роботи в середині 30 років минулого століття розпочалися в Європі. У Великобританії вже у 40 роках був створений спеціальний комітет, що відповідав за рекультивацію порушених земель. В 60-х роках у більшості країн Європи прийняли закони про рекультивацію земель.

Рекультивація земель ( від лат. відновлення або повторення дії чи явища) – це комплекс інженерних, гірничотехнічних, меліоративних, біологічних, санітарно-гігієнічних та інших заходів, спрямованих на повернення порушених промисловістю територій у різні види використання – сільськогосподарське, лісогосподарське, під зони відпочинку тощо. Будь-яке будівництво, добування корисних копалин, геолорозвідка тощо не починається, доки не буде розроблено проект рекультивації порушеного покриву.

В регламентуючих положеннях вказано, що рекультивація земель – один з ефективних заходів у вирішенні питань раціонального використання земельних ресурсів і проблеми охорони природи в цілому. Рекультивації підлягають усі землі, що зазнають змін у рельєфі, грунтовому покриві, материнських та підстеляючих породах, що відбуваються або вже відбулися у процесі гірничих, будівельних, гідротехнічних, геологорозвідувальних та інших робіт. Слід рекультивувати також еродовані грунти, а при відповідних умовах шляхом землювання – кам’янисті місця і землі з неглибокими і низькопродуктивними грунтами.

Основне завдання рекультивації полягає в тому, щоб виконати комплекс спеціальних робіт і заходів, довести порушені землі до стану, придатного для їх використання у сільському, лісовому, рибному господарствах, для промислового та комунального будівництва, створення тепличних господарств і зон відпочинку.

Рекультивація маї соціальне значення у справі виховання бережливого ставлення до природних ресурсів, зокрема, земельних багатств України.

Підприємства, організації та установи, що виконують згадані вище роботи на сільськогосподарських землях, лісових угіддях, наданим їм у тимчасове користування, забов’язані власними коштами довести ці земельні ділянки до стану, придатного для їх використовування за призначенням.

Порушені землі доводять до придатного стану в ході гірничо-видубовних та інших робіт. А при неможливості – не пізніше, ніж за рік після їх завершення, включаючи період промерзання грунту.

В практиці рекультивація порушених територій та грутів виділяють три основних етапи:

Підготовчий етап включає в себе дослідження та типізацію порушених грунтів, визначається їх придатність за морфологічними ознаками, хімічний та мінералогічний склад. На основі цих даних визначається направленя та методи рекультивації, складання технічно-економічних завдань та проектів рекультиваційних робіт на даній території.

Технічний етап передбачає підготовку порушених територій до подальшого їх використання в народному господарстві.

Технічна рекультивація є комплекс інженерних робіт, до складу якого входять:

• знімання та складування родючого шару грунту і потенційно родючих порід;

• формування відвалів шахт, кар’єрів, а також гідровідвалів;

• вирівнювання поверхні, терасування та закріплення укосів відвалів, бортів і кар’єрів, засипання шахтних провалів, закріплення їх бортів;

• хімічна меліорація токсичних грунтів;

• покриття вирівняної поверхні шаром родючого грунту або потенційно родючих порід;

• інженерне впорядкування рекультивованої території (дренажна мережа, дороги, виїзди тощо);

• вирівнювання дна та бортів кар’єру при створенні водойм.

Обсяг робіт технічного стану рекультивації залежить від стану порушених земель і виду запланованого використання. Ділянки, підготовлені до стану придатності для несільськогосподарського використання (під парки, водойми, промислове і комунальне будівництво) передаються відповідними організаціям у встановленому порядку. Ділянки, що призначені для сільськогосподарського і лісового господарства після гірничо-технічного етапу рекультивації, повертаються або передаються відповідним сільськогосподарським чи несільськогосподарським підприємствам для здійснення заходів біологічної рекультивації і подальшого використання за призначенням.

Знімання родючого шару грунту є обов’язковим при всіх видах робіт по видобуванню корисних копалин, промисловому будівництві, будівництві житлових і комунальних об’єктів, доріг, а також при відведенні родючих земель під відстійники, ложа ставків і водосховищ тощо. Знятий шар складають або вивозять на малопродуктивні землі, розташовані неподалік (еродовані, піщані, солонці та ін..) для подальшого відновлення родючості порушених земель. Глибина знімання родючого шару визначається глибиною гумусового профілю грунту та вмістом в ньому гумусу.

Біологічна рекультивація – це комплекс заходів щодо створення сприятливого водно-повітряного та поживного режимів грунту для сільськогосподарських і лісових культур. Біологічна рекультивація виконується після закінчення робіт попередніх двох етапів. Вона включає заходи по відновленню родючості порушених грунтів.

Направлення культиваційних робіт повинно відповідати кінцевому використанню рекультивованих грунтів. Його визначають на основі комплексного обліку таких факторів: природні умови або фактори ґрунтоутворення даної території, стан порушених грунтів до початку рекультиваціх, мінералогічний склад, водно-фізичні або фізико-хімічні властивості, вміст поживних речовин тощо.

Біологічна рекультивація має такі основні направлення: сільськогосподарське, лісове, водогосподарське, санітарно-гігієнічне.

Комплекс заходів біологічної рекультивації земель для сільськогосподарського використання визначається фізико-хімічними властивостями підстелюючих порід і нанесеного родючого шару грунту або потенційно родючої породи. Цей комплекс охоплює запровадження сівозмін, насичених культурами та сидеральне добриво, внесення підвищених норм органічних і мінеральних добрив, мульчування тощо.

В процесі біологічної рекультивації дуже важливо правильно підібрати культури, які в подальшому забезпечили б інтенсивне покращення рекультивованих земель давали високі врожаї. В перші роки слід вирощувати менш вибагливі до грунтових умов культури, або ті, що покращують стан грунту: багаторічні та однорічні бобові і злакові трави, гречку, овес. На другому етапі можна вирощувати озимі та ярі зернові культури. Після закінчення періоду фітомеліорації, якщо дозволяють умови, можна культивувати просапні (кормові буряки, картоплю, капусту та ін..).

В перші роки краще висівати багаторічні трави: конюшину, люцерну, буркун білий. Для покращення їх росту рекомендується вносити органічні і мінеральні добрива в дозі 30-40 т/га гною та півтори норми мінеральних добрив.

На ділянках, що відводиться лісовому господарству, основний біологічний вплив на відновлення порушених земель мають лісові насадження. Зелені насадження створюють з метою:

• задоволення санітарно-гігієнічних вимог людини (розміщують поблизу населених пунктів на відвалах, териконах, навколо шламосховищ, відвалів золи тощо, що сприяє зменшенню та запобіганню забруднення навколишнього середовища продуктами ерозії);

• задоволення естетичних потреб людини (розбивають парки, зелені зони, зони відпочинку);

• закріплення крутих схилів і захисту їх від ерозії (протиерозійні насадження на спланованих бортах кар’єрів, терасних уступах відвалів, териконів);

• захисту рекультивованих земель та навколишнього середовища від пилових бур та суховіїв (полезахисні смуги по межах полів та угідь, а також насадження на відкосах);

• промислового використання (отримання ділової деревини);

• біологічного дренажу перезволожених територій в місцях виходу на поверхню грунтових вод (насадження вологолюбних порід, таких як вільха, осика, тополя, верба).

Вибір направлення рекультивації порушених грунтів визначається природноекономічними умовами і більшості випадків тим які за якістю грунти були порушені техногенним впливом і як вони раніш використовувались.

Таким чином, при розробці проектів рекультивації порушених грунтів повинен враховуватись весь комплекс факторів та явищ, які характерні для даної території.