1 Основные теоретические положения проведения рекультивации
нарушенных земель
История развития рекультивации нарушенных земель
Проблемы природовосстановления возникли одновременно с зарождением земледелия. Люди постоянно переделывали, оптимизировали окружающую их природу, создавали новые искусственные ландшафты на бесплодных землях, на безжизненных горных породах, рекультивировали нарушенные земли, свалки, отвалы пустых пород и т.д.
Отдельные виды работ по созданию искусственных ландшафтов и их главных компонентов - почв, растений, животных - велись уже в столь глубокой древности, что об этом сохранились лишь лаконичные упоминания, легенды. Одно из известных семи чудес Древнего мира - легендарные «висячие» сады Семирамиды. Сделаны они были, по преданию, на искусственных террасах, куда принесен мелкозем (трансплантированная почва), затем высажены декоративные различные и плодовые деревья. Почва садов искусственно орошалась. Это один из примеров культурного оптимального техногенного ландшафта, создававшегося людьми в «библейские» времена.
В Древней Греции и Римской империи знали способы искусственного создания почвенного покрова. Колумелла и Катон свидетельствуют, что если земля была песчаной, бесплодной, то на нее вывозили жирную глину и запахивали. Наоборот, если земля была слишком плотной и глинистой, то привозили на такие участки песок. Важным приемом повышения продуктивности земель был перенос почвы. Археологические исследования в Крыму выявили высокую культуру земледелия 4-3 вв. до н.э. в греческих колониях.
Первые работы по озеленению бросовых земель, захламленных промышленными отходами и отвалами, были осуществлены уже в 60-х гг. 19 столетия в старейших промышленных районах Европы, с развитой горнорудной, металлургической и другими отраслями промышленности. В 1903 г. в Англии начались работы по облесению терриконов. Это первые шаги сознательной, целенаправленной реставрации растительности - почти уже рекультивация. Цель была в основном эстетическая, оздоровительная. Необходимость в таких работах была и в России, особенно в районах угледобычи, торфоразработок и т.д. Но только в 1912 г. на территории нынешней Владимирской области на участках заброшенных торфоразработок были поставлены опыты по их окультуриванию и выращиванию сельскохозяйственных растений. Подобные попытки преобразовать разрушенные земли осуществлялись в основном энтузиастами [15].
В нашей стране накоплен большой опыт рекультивационных работ.
Знакомство с различными материалами по становлению рекультоведения в нашей стране начиная с 1900 г. позволяет проследить три ступени этих мероприятий:
1900 - 1949 гг. — увеличение площади послепромышленных земель, осознание необходимости системных рекультивационных работ, зарождение идей, разрозненный опыт;
1950 - 1968 гг. - резкий рост площади открытых разработок полезных ископаемых; планирование природоохранных и рекультивационных мероприятий; системные научно-производственные эксперименты; начало правового регулирования; первые обобщения, научно-технические совещания;
С 1969 г. по настоящее время - принятие земельного кодекса и специальные правительственные постановления по рекультивации; включение ее в технологический процесс производства; научно-организационное становление рекультоведения и первые теоретические разработки; возникновение проблемы утилизации почв территорий, отчуждаемых из сельского и лесного хозяйств.
В первый период наряду с единичными опытами по озеленению послепромышленных территорий, лесоразведению велись лабораторные исследования, ставились вегетационные и полевые опыты по выявлению уровня плодородия различных горизонтов почв и материнских пород, по землеванию. Эти опыты проводили русские исследователи А.П.Левицкий, К. К. Гедройц, С. А. Захаров и его ученики и многие другие. В 30-х гг. воплощались в жизнь некоторые идеи «ландшафтной архитектуры» при реконструкции городов, создании некоторых крупных промышленных предприятий. Так, проекты районной планировки Донбасса, Криворожского бассейна и схема Генерального плана г. Кривой Рог начали составляться в предвоенные годы, а завершились в 1945 - 1948 гг. В схеме Генерального плана г. Кривой Рог было предложено облесить зону обрушения вблизи города методом аэросева. С 1949 г. начались опыты по озеленению терриконов Донбасса [15].
В свою очередь мировой опыт по рекультивации земель, в современном ее понимании, насчитывает всего около 75 лет. Первые работы по рекультивации земель были проведены в 1926 г. на участках, нарушенных горными работами (штат Индиана, США).
В СССР рекультивацию, в том виде, в котором мы ее понимаем в настоящее время, начали проводить в 1959 г.: в Эстонии при добыче сланцев, в России – при добыче бурого угля и на Украине – при добыче железных руд [19].
Первоначальные законодательные акты нашей страны предусматривали меры учета и целевого использования земельных ресурсов в интересах всего общества. Эти законы содействовали охране земель и развитию земельных отношений.
С увеличением площади нарушенных в результате промышленной деятельности земель, в законодательных актах обращается внимание на проведение рекультивационных работ. В постановлениях Совета Министров СССР от 12 июля 1962 г. № 730 и Совета Министров УССР от 31 августа 1962 г № 982 указывалось, что сельскохозяйственные угодья, которые временно отводятся предприятиям, после прекращения разработок должны быть восстановлены и возвращены прежним землепользователям.
Первыми и наиболее значительными работами в СССР по рекультивации территорий, нарушенных в результате промышленного воздействия, были работы по восстановлению плодородия площадей, освобождающихся после добычи торфа [17].
Восстановление территорий, нарушенных открытыми горными разработками, в СССР начали заниматься с 1959 – 1960 гг. Вначале эти работы носили узкорегиональный характер. С 1959 г. производились посадки леса на отвалах сланцевых разработок в Эстонии, железорудных и буроугольных разработок в Подмосковном и Днепровском бассейнах. Позже стали проводиться опыты по выращиванию сельскохозяйственных и лесных культур на рекультивированных отвалах Никопольского и Чиатурского марганцевых месторождений и т.д.
Организация рекультивированных работ в СССР проводилась в соответствии с обоснованным народнохозяйственным планом. Впервые такой план был разработан и осуществлен на Украине в 1966 – 1970 гг. Заданием предусматривалось рекультивировать 36206 га земель, а фактически рекультивировано 36601 га, или 101,1 % планового задания. Из общей рекультивированной площади 32,9 тыс. га передано для народнохозяйственного использования, в том числе 21,8 тыс. га (66,3%) – в сельском хозяйстве, 4,8 тыс. га (14,6%) – в лесном хозяйстве, 2 тыс. га (6,1%) – под водоемы и 4,3 тыс. га (13,0%) – для других потребностей [21].
Характерной особенностью проведения в СССР рекультивации нарушенных земель является увязка проводимых работ с задачами комплекса охраны окружающей среды. Верховный Совет СССР в 1972 г. рассмотрел вопрос о мерах по дальнейшему улучшению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов и признал одной из важнейших государственных задач неустанную заботу об охране природы и лучшем использовании природных ресурсов в целях создания наиболее благоприятных условий для жизни и здоровья, для работы и отдыха трудящихся. В январе1973 г. было принято постановление «Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов», в котором усиливается внимание за соблюдением действующих правил и норм по рекультивации земель, по обеспечению в 1973 – 1980 гг. расширения в городах и пригородных зонах площади зеленых насаждений, особенно на рекультивированных землях. В частности, начиная с 1974 г., разработка перспективных и годовых планов по рациональному использованию природных ресурсов является составной частью планов развития народного хозяйства.
Изучение опыта рекультивации нарушенных земель в СССР позволило выделить основные сложившиеся направления, виды, способы и этапы проведения этих работ [15].
Начиная с 1965 г. работы стали проводить по такой технологии, при которой верхний слой почвы преимущественно снимался и сохранялся для последующей рекультивации. В соответствии с законом «Основы земельного законодательства Союза ССР и союзных республик» снятие и хранение плодородного слоя почвы в целях использования его для рекультивации земель и повышения плодородия малопродуктивных угодий стало обязательным для всех предприятий, организаций и учреждений, проводящих работы, связанные с нарушением почвенного покрова.
В это же время стали выделять два этапа проведения работ: технический и биологический.
В России с 1971 по 1980 г. рекультивация была выполнена на площади 713 тыс. га, т.е. ежегодный объем рекультивационных работ составлял 71,3 тыс. га.
Значительный рост рекультивационных работ был заложен в Государственной комплексной программе повышения плодородия почв России (1992 - 1995гг.), где предусматривалось ежегодно рекультивировать до 96 тыс. га. В 1995г. объем выполненных работ составил 160,1 тыс. га, в 1996г. – 79,9 тыс. га, в 1997г. – 79,2 тыс. га, в 1998г. – 79,5 тыс. га, в 1999г. – 71,9 тыс. га.
Однако, несмотря на имеющейся некоторый рост объемов восстановительных работ по сравнению с 1980г., рекультивацию земель по-прежнему выполняют лишь на площади, составляющей 2 - 25% территории нарушенных земель [18].
Большое внимание рекультивации земель, нарушенных горными работами, строительными работами, деятельностью обогатительных комбинатов уделяется и в других странах.
На современном этапе развития общества проблема восстановления нарушенных земель с целью их дальнейшего использования в сельском хозяйстве приобретает международное значение. Зарубежный опыт решения данной проблемы полезно использовать для совершенствования отечественной практики [14].
Международное значение проблемы рекультивации нарушенных земель в современных условиях обусловлено интенсивным развитием промышленных отраслей во всех странах мира. В результате происходят значительные изъятия земель из сельскохозяйственного оборота, нарушение плодородия почв и продуктивности угодий, изменение гидрологического режима территории, ухудшение санитарно-гигиенических условий жизнедеятельности людей [15].
Вопросы восстановления территорий, нарушенных деятельностью различных отраслей промышленности, ставились еще 100-150 лет назад в Европе, Англии, Америке, а после второй мировой войны – во многих регионах и странах.
Большое внимание при организации использования земель в мире уделяется природоохранному аспекту этой проблемы. Нормы законодательства развитых стран направлены на обеспечение рационального использования земельных участков. В США любая деятельность, вызывающая загрязнение окружающей среды, жестко контролируется. Все природоохранные требования и правила в обязательном порядке широко публикуются и обсуждаются. Без этих мер, они не могут считаться введенными в действие. Все официальные лица в США должны охранять Природные ресурсы, причем все правила и предписания по использованию земель выполняются беспрекословно, так как подкрепляются системой штрафных санкций и экономических стимулов.
Во всех странах государство строго следит за тем, чтобы использование земель соответствовало их целевому назначению и правовому режиму. Так, Гражданский кодекс Франции предусматривает возможность изъятия земель у собственников, допустивших снижение уровня плодородия почв. В Германии все собственники сельхозугодий обязуются обрабатывать землю под угрозой экспроприации [19].
С учетом природно-климатических, пространственных и социально-экономических условий той или иной страны восстановление земель, нарушенных деятельностью промышленных предприятий, осуществляется в лесохозяйственном, рекреационном, строительном и сельскохозяйственном направлениях. Приоритет при определении возможного хозяйственного использования рекультивируемых земель отдается последнему, поскольку только в этом качестве наиболее полно реализуется свойство земли как средства производства.
Большое внимание вопросам сельскохозяйственной рекультивации нарушенных территорий уделяется во всех развитых странах мира, а особого интереса заслуживает опыт США, Германии, Англии, Чехии. Качественное и своевременное проведение работ по восстановлению отработанных территорий в данных странах регламентируется законодательными актами и правительственными постановлениями, направленными на создание продуктивных земель, их охрану и рациональное использование в дальнейшем.
Например, в Германии, где площадь земель, поврежденных промышленной деятельностью, является наибольшей в Европе (более 60 тыс. га сельскохозяйственных угодий), с целью обеспечения безопасной эксплуатации объектов промышленного производства для общественных нужд принято законодательство, согласно которого все нарушенные земли разделяются на 2 категории:
земли, расположенные в непосредственной близости к выработанному объекту и представленные безопасными откосами и их системами;
земли, удаленные от выработанных объектов и представленные площадями отвалов.
Земли первой категории после восстановления их хозяйственной ценности используются в лесном хозяйстве и для целей рекреации. На землях второй категории в процессе рекультивации создаются сельскохозяйственные уголья, ведение аграрного производства на которых требует значительных капитальных вложений и специальной организации территории.
В Великобритании с целью восстановления территорий открытых разработок полезных ископаемых и последующего их использования в аграрном производстве законом предусмотрено требование к сельскохозяйственному направлению рекультивации, которым запрещается снятие плодородного слоя почвы сроком более чем на 3 месяца без специального на то разрешения, устанавливается четкая последовательность мероприятий по восстановлению нарушенных земель [13].
Особо остро проблема рекультивации земель, нарушенных открытыми разработками полезных ископаемых, стоит в США. В этой стране из-за разницы социально-экономических и физико-географических условий, существующих в различных штатах, все законодательные функции по проблеме сельскохозяйственной рекультивации нарушенных земель сосредоточены на уровне их администраций. Из всех существующих нормативно-правовых документов, действующих на территории страны, наиболее эффективным является законодательство по окультуриванию отвалов штата Огайо (в данном штате ежегодно в результате деятельности горнодобывающих предприятий нарушается более 4000 га земель).
Данное законодательство обеспечивает условия, при которых власти штата приобретают невосстановленные территории и те земли, которые не могут быть восстановлены самими предприятиями. Тем самым администрация берет на себя обязательства по восстановлению этих территорий до первоначального хозяйственного назначения, после чего использует их по своему усмотрению в соответствии с имеющимися возможностями. Необходимо отметить, что многолетняя практика восстановления нарушенных земель с целью последующего их использования в аграрном производстве значительно отличается от опыта многих европейских стран [14].
К горнодобывающим кампаниям предъявляются, в частности, такие требования, как восстановление первоначального вида местности, причем, таким образом, чтобы было возможным возвращение к прежнему виду хозяйственной деятельности. Это, в свою очередь, неизбежно требует сохранения продуктивного слоя почвы, что также предусмотрено законодательством. Особое внимание обращалось на необходимость восстановления растительного покрова на рекультивируемых землях и сохранения гидрологического режима местности [20].
Для сельскохозяйственного освоения нарушенных земель в США используются только земли, грунты которых считаются для данных целей достаточно плодородными и не требуют специальных мелиоративных работ. Основные мероприятия по их восстановлению заключаются в планировке поверхности путем создания террас и срезания верхушек гребней. В результате уменьшаются углы откосов, создаются благоприятные условия для проведения мелиоративных работ, а полученный рельеф гармонично вписывается в окружающий ландшафт. После этого спланированную поверхность засевают семенами трав зерновых культур, деревьями методом гидропосева, то есть путем распыления специальной рабочей смеси, состоящей из воды, удобрений, микроорганизмов и семян растений.
Чаще всего на рекультивированных таким способом землях создают пастбища, так как это полностью позволяет окупить произведенные затраты на восстановление почвенного плодородия. Обосновать данное положение можно тем, что вновь созданные кормовые угодья являются более продуктивными, чем естественные. Например, в Южном Канзасе более 80% всех имеющихся в штате пастбищ - это восстановленные земли отвалов. Кроме пастбищного использования рекультивированные земли отводят под сады, виноградники и пасеки.
Восстановление других нарушенных земель в США считается нецелесообразным. Это связано с тем, что выравнивание поверхности нарушенных земель приводит к излишнему уплотнению почвенного слоя, снижает способность к поглощению воды, создает благоприятные условия для развития эрозионных процессов.
В европейских странах восстановлению подлежат все нарушенные земли, так как каждый гектар нарушенной территории оказывает вредное влияние примерно на 5 га соседних земель. В результате на восстановленных землях создают пашню, кормовые угодья, сады и виноградники. Выбор использования рекультивированных территорий зависит от экономической выгоды и хозяйственной ценности вновь создаваемых ландшафтов. В связи с этим большое внимание уделяется формированию отвалов и захоронению фитотоксичных бесплодных пород, так как данные мероприятия влияют на качество и эффективность работ, направленных на восстановление плодородия нарушенных земель и размещения на них сельскохозяйственных угодий.
В Германии рекультивацию отвалов для последующего использования в аграрном производстве осуществляют путем нанесения на их поверхность плодородного слоя почвы мощностью не менее 1 метра. После этого разрабатывают систему мелиоративных севооборотов, в которых преобладают бобовые и злаковые культуры, вносят большие дозы удобрений, проводят агротехнические мероприятия, способствующие улучшению структуры почвы, обогащению ее органическими веществами и влагой. В результате на восстановленных землях получают достаточно высокие урожаи возделываемых сельскохозяйственных культур, нередко превышающие зональные.
Для восстановления нарушенных земель в Чехии обычно используются площади с менее выраженным рельефом (невысокие отвалы, западины, образованные при подземной добыче полезных ископаемых), при этом способ рекультивации определяется исходя из освоенности отвалов: с нанесением почвенного слоя и без него. Второй случай возможен лишь на тех участках, где плодородный слой почвы разрушен не полностью. Освоение отвалов начинается с предварительного разравнивания поверхности, посева многолетних трав, внесения минеральных и органических удобрений. Продолжительность рекультивации земельных участков в первом случае обычно составляет до 3 лет, а во втором - до 8 лет. В обоих случаях на восстановленных землях возделывают культуры, способствующие обогащению почвы органическими веществами, улучшению ее структуры (бобовые травы в сочетании со злаками) [13].
В Англии, где из-за большого количества промышленных разработок ощутим дефицит сельскохозяйственных угодий, возвращение земель в сельскохозяйственное производство является особенно актуальным. Поэтому восстановлению подлежат все нарушенные земли, а в основной комплекс работ по сельскохозяйственной рекультивации включают следующие мероприятия: снятие плодородного слоя с участка, на котором ведется добыча полезных ископаемых; формирование верхней части отвалов; планировка отвала и заполнение карьерных выемок; внесение извести и минеральных удобрений; агротехническая обработка почв. Выровненные участки используются в качестве кормовых угодий. Для создания их первоначального покрова используются травосмеси из бобовых и злаковых растений, которые хорошо восстанавливают структуру почвы. Через 2-3 года после оседания почв на рекультивированных и вовлеченных в хозяйственный оборот землях проводят осушение.
Большое внимание во всех зарубежных странах уделяют определению физико-химических свойств пород (кислотности, механическому составу, содержанию питательных веществ и др.), ограничивающих возможность биологического освоения нарушенных земель. На основании проведенных исследований разрабатывают комплекс специальных мероприятий по восстановлению почвенного плодородия. Например, в Англии в основной комплекс рекультивационных работ входят: внесение извести, минеральных и органических удобрений, рыхление на большую глубину, обработка поверхности, посев злаковых и зернобобовых культур.
В Германии на землях с тяжелым механическим составом применяют 5-польный севооборот, состоящий преимущественно из зерновых и однолетних трав, вносят минеральные удобрения. Данные мероприятия способствуют улучшению физико-химических свойств почвы, получению высоких урожаев.
Затраты на восстановление нарушенных земель зависят от геологических, климатических, почвенных и других условий местности, от вида полезных ископаемых и способа их добычи, от организации рекультивационных работ, степени оснащенности предприятий. Основная часть затрат направлена на планирование поверхности нарушенных территорий [19].
Практика сельскохозяйственной рекультивации земель Германии, Чехии, США, Польши свидетельствует о том, что данные затраты окупаются в достаточно короткие сроки. Это связано с тем, что при рациональном использовании восстановленных земель в сельском хозяйстве можно получать стабильные урожаи возделываемых на них сельскохозяйственных культур. Например, на рекультивированных территориях в районах угледобычи в Чехии с 1 га получают до 60 ц сена, 20-27 ц озимой пшеницы; в Германии - до 60 ц зерна, 530 ц сахарной свеклы, до 500 ц зеленой массы; в Болгарии -до 40 ц зерна пшеницы. В то же время, если нарушенные земли не рекультивировать, происходит резкое снижение урожайности сельскохозяйственных культур до 27-29% [14].
Как видно из зарубежного опыта решения проблемы рекультивации нарушенных земель, научная основа рекультивации, а тем более и правовая, так же как и в нашей стране, развита слабо, но по этому направлению ведутся научные и исследовательские работы и уже достигнуты некоторые результаты (доля нарушенных земель в развитых странах с каждым годом снижается на 5 - 8 %), но статистику портят развивающиеся страны, в которых на проведение рекультивации попросту не хватает материальных ресурсов.