Как называются работы проводимые для восстановления земель

Искусственное восстановление нарушенных земель называется

Словари говорят, что искусственное восстановление нарушенных земель называется рекультивацией. Это, одновременно, система сельскохозяйственных и технических приемов, направленных на улучшение структуры почвы и ее возрождение.

Процедура восстановления земли год от года становится все более востребованной, так как увеличивается площадь земель, испорченных или полностью разрушенных человеческой деятельностью:

• строительством;
• добычей полезных ископаемых;
• ремонтными или изыскательскими работами;
• засорением земель бытовыми отходами.

Рекультивация земель — это целый комплекс мероприятий, которые направлены на восстановление народно-хозяйственной ценности опустошённых почв, на восстановление их продуктивности, на улучшение условий всей окружающей среды.

Как проводится рекультивация

Восстановление земель традиционно проводится в два этапа, первый из которых называется технической рекультивацией, а второй – биологической.

Техническая рекультивация предполагает аккуратное снятие плодородного слоя и перенос его в места, требующие облагораживания. Кроме того, в рамках действий на первом этапе предусмотрены:

• благоустроительные работы по выравниванию испорченного ландшафта;
• устройство мелиоративных и гидротехнических сооружений;
• захоронение токсичных пород.

Все они проводятся силами промышленных предприятий, которые занимаются разработкой земель.

В части биологической рекультивации подразумевается проведение комплекса действий, направленных на улучшение структуры восстанавливаемых земель и доведения их до уровня пригодных для организации сельскохозяйственных работ. Среди них – повышение биологических, агрохимических, агрофизических показателей почвы, для достижения которых применяется:

• озеленение;
• мелиорация земель;
• биологическая очистка почвы;
• лесопосадочная деятельность.

Рекультивация земель – ее виды и этапы

Рекультивация-комплекс мероприятий по восстановлению нарушенных человеком в процессе природопользования и иной антропогенной деятельности свойств почв- земель для последующего их использования и улучшения экологического состояния.

Объекты рекультивации:

• нарушенные земли, то есть территории, на которых разрушены или полностью уничтожены растительный и почвенный покров, гидрографическая сеть, изменен рельеф и др;
• загрязненные земли, на которых в силу антропогенной деятельности изменилось содержание веществ, вызывающих негативные последствия для биоты.

К нарушенным землям относятся территории, на которых открытым способом добывают нерудные строительные материалы и торф, в результате чего образуются нетрадиционные формы рельефа, которые классифицируются как карьерные выемки: фрезерные поля, машиноформовочные карьеры (при добыче торфа); карьеры песка, песчано-гравийных материалов, карбонатного сырья, глины, ( при добыче нерудных строительных материалов).

Кроме названных, различают и другие виды нарушенных земель, которые становятся объектом рекультивации, в частности: свалки городских и других поселений, промышленных и других отходов; насыпи при ликвидации транспортных путей, дамбы при ликвидации гидросооружений и т.д.

Концептуально рекультивацию нарушенных земель можно представить следующими основными положениями:

• анализ эволюции нарушенных земель с целью изучения в измененных геосистемах трансформации природных компонентов и разработка способов управления геологическими и биологическими процессами в рекультивационный период;
• анализ природных, технологических и социально-экономических условий для обоснования направления использования нарушенных земель;
• разработка способов рекультивации по отдельным видам нарушенных земель, создание специальных инженерно-экологических систем по оптимизации функционирования природных геосистем.

Работы по рекультивации земель выполняют последовательно и они включают в себя подготовительный, технический и биологические этапы.

Подготовительный этап начинают с проведения инвестиционного обоснования мероприятий по рекультивации нарушенных земель и заканчивают разработкой рабочей документации на основе задания на проектирование рекультивационных мероприятий.

Что касается загрязненных земель, то направление их использования выбирают на основе прогнозов изменения природной среды и оценки пригодности земель для целей рекультивации. Чаще всего их используют для сельскохозяйственных целей и лесоразведения. При этом проект рекультивации и технологии его выполнения должны отвечать определенным требованиям, реализация которых должна повысить эффективность восстановления компонентов природы. Такой набор требований называют рекультивационным режимом.

Рекультивационный режим определяется состоянием загрязненных земель по следующим показателям: эрозионная устойчивость поверхности земли; экспозиция отвалов и др., форм рельефа; допустимые нормы снятия почвенного слоя и сроки его хранения; толщина наносимого почвенного слоя при землевании; предельные значения общей минерализации поверхностных и грунтовых вод; допустимое содержание токсичных элементов в почвах; агрохимические показатели плодородия почвы; биологический состав почв и поверхностных вод и т.д.

Каждый из приведенных показателей имеет нормированные значения, которые в конкретных проектах должны быть обоснованы исследованиям, изысканиями и прогнозными расчетами.

Технический этап– это инженерно технические мероприятия, направленные на подготовку нарушенных земель для ликвидации последствий антропогенной деятельности и решения задач биологической рекультивации.

Технические мероприятия по рекультивации загрязненных земель подразделяются на следующие виды:

• структурно-проектные, включая создание новых проектных поверхностей и форм рельефа (профилирование, землевание, торфование, создание экранов, удаление древесно-кустарниковой растительности, пней, камней, разделки кочек);.
• химические:известкование, внесение сорбентов, органических и минеральных удобрений;
• гидротехнические : осушение, орошение , регулирование сроков затопления поверхностными водами;
• теплотехнические, направленные на обогрев поверхности (мульчирование, грядование, применение утеплителей).

Важнейшим мероприятием технического этапа являются планировка и землевание. При этом планировку в зависимости от направления рекультивации, объемов и расстояния транспортировки почвенного слоя проводят по всей территории (сплошная) или отдельным участкам (частичная).

Сплошную планировку выполняют при подготовке земель к сельскохозяйственному использованию и созданию лесных массивов, частичную- при подготовке земель к озеленению, созданию защитных или лесных водоохранных полос.

Планируют насыпи в два этапа- предварительная, через 2-3 года с обязательным засевом поверхности злаково-бобовым травостоем в промежуток между этапами.

Землевание – это нанесение почвенного слоя на спланированную поверхность, потенциально плодородных пород для улучшения водно-физических и агрохимических и тепловых свойств. В качестве потенциально плодородных пород используют супесчаные и суглинистые группы. Мощность рекультивационного слоя при создании сельскохозяйственных угодий должен быть не менее 25 см.

Биологический этап завершает рекультивацию и включает озеленение, биологическую очистку почв, агромелиоративные и фиторекультивационные мероприятия, направленные на восстановление процессов почвообразования.

Основные задачи биологической рекультивации-возобновление процесса, повышение самоочищающейся способности почвы и воспроизводство биоценозов.

Организационно биологическую рекультивацию осуществляют в два этапа: на первом- выращивают предварительные культуры, способные адаптироваться в данных условиях и обладающие высокой восстановительной способностью, на втором- переходят к целевому использованию. Земли, загрязненными тяжелыми металлами, органическими веществами или продуктами промышленной переработки, на первом этапе очищают применяя сорбенты. При этом используют растения или микроорганизмы (биодеструкторы). После этого земли включают в хозяйственное использование под контролем со стороны санитарно-эпидемиологической службы.

Земельные участки, рекультивируемые для использования в сельском хозяйстве, должны быть спланированы, покрыты незагрязненным (чистым) слоем почвы, мощностью не менее 20 см.

Если нарушенные земли предназначены для сельскохозяйственного использования, то биологическая рекультивация должна включать в себя:

• планировку поверхности земли;
• выращивание пионерных культур (однолетних или многолетних культур) для активации процессов почвообразования;
• введение специальных севооборотов для восстановления и формирования почвенного слоя;
• мониторинг почв природоохранными и санитарно- эпидемиологическими службами.

Так, выращивание вико-овсяной смеси на почвах, загрязненных нефтепродуктами, по данным исследований кафедры мелиорации и рекультивации земель Московского государственного университета природообустройства, ускоряет процесс разложения углеводорода, а лучшими пионерными культурами при проведении сельскохозяйственной рекультивации являются бобовые и бобово-злаковые смеси, обладающие высокой фиторекультивационной способностью. Из древесно-кустарниковой растительности в качестве пионерных растений наиболее распространены: акация белая, лох узколистный, акация желтая, ива, ольха и пр.

Рекультивация (очистка) почв от техногенных продуктов с помощью микроорганизмов основана на диструктировании (разложении) загрязняющих продуктов. На практике этот способ применяют для очистки почв, загрязненных нефтью, нефтепродуктами и пестицидами. Технология биодеструктирования включает создание благоприятных водно-воздушных, тепловых и питательных условий микроорганизмам и регулярного контроля численности применяемой популяции, поэтому эффективность такого вида рекультивации зависит от управляемости регулирующих факторов и качества штаммов.

Методы и способы мелиорации загрязненных почв принимаются в зависимости от типа почв, загрязняющих веществ, интенсивности загрязнения и характера последующего использования земель.

Как называются работы проводимые для восстановления земель

Автор — Трушин Б.В.

«У нас сложилась парадоксальная ситуация – фактически отсутствуют правовые механизмы, которые позволяют компенсировать экологический вред от хозяйственной деятельности. Во многом, поэтому мы сталкиваемся с хроническим дефицитом средств на экологические программы. А предприятия практически не несут ответственность за ущерб окружающей среде. И не заинтересованы вкладывать деньги в природоохранные мероприятия»

Вступительное слово на заседании президиума Государственного совета по вопросам оздоровления экологической обстановки в России, 4 июня 2003 г.

В настоящее время сложилась практика «рекультивации» отработанных карьеров (нарушенных земель, оврагов и т.п.) путем заполнения отработанного пространства различными отходами 3-го, 4-го и 5-го классов опасности. Обычно применяются строительные отходы, обезвоженные иловые осадки сточных вод, различные шлаки, вскрышные породы, грунты от раскопа котлованов и т.п. Для «рекультивации» объекта требуется обычно от нескольких сотен тысяч до первых миллионов тонн отходов. Как правило, проектами рекультивации предусматриваться строительство противофильтрационного экрана по днищу карьера (выемки), дренажной системы, финального перекрытия поверхности отходов, то есть, предусматриваются элементы характерные для обустройства полигонов захоронения отходов и, по сути, производится захоронение (размещение) указанных выше отходов.

Фактически в названиях разработанных и принятых к производству проектов рекультивации нарушенных земель применяются два термина: рекультивация с размещением отходов либо рекультивация с использованием отходов. Применяемый термин определяет состав документов и дальнейшую реализацию объекта.

В соответствии с Федеральным законом от 30 декабря 2008 г № 309-ФЗ применение термина «размещение отходов» подразумевает проведение государственной экологической экспертизы проектной документации. Объем, содержание и требования к проектной документации определяются Положением о составе разделов проектной документации и требованиями к их содержанию, установленным Правительством Российской Федерации от 16 февраля 2008 г № 87. Отметим, что при использовании термина размещение достаточно сложно определить грань, за которой проект рекультивации с размещением отходов должен рассматриваться как проект полигона для захоронения отходов. На наш взгляд вслед за классом опасности отходов, следующим основным критерием отнесения объекта к участку рекультивации или к полигону захоронения может быть срок проведения работ: для объекта рекультивации не более 1 – 2 лет на выполнение технического этапа, для полигона – любой обоснованный проектом срок эксплуатации.

Применение термина «использование отходов» в соответствии с Федеральным законом от 30 декабря 2008 г № 309-ФЗ не предусматривает проведения государственной экологической экспертизы. Если проект не требуется проведения государственной экспертизы, то и требования к его содержанию и составу исходно-разрешительной документации отсутствуют. Наличие такого «проекта» уже достаточно для получения разрешения на лимит и лицензии на осуществление деятельности по обращению с отходами. Кроме этого, использование отходов в отличие от размещения не облагается экологическими платежами.

Очевидно, что термин «использование отходов» имеет для компании выполняющей рекультивацию значительные преимущества по сравнению с «размещением отходов». При «использовании» не требуются значительные финансовые и временные затраты на оформление исходно-разрешительной и проектной документации с прохождением государственной экологической экспертизы; практически отсутствует ответственность организации, выполняющей работы по «рекультивации» объекта; не выплачиваются экологические платежи.

Автор в 2009 г обратился в Федеральную службу по экологическому, технологическому и атомному надзору с просьбой разъяснить, как следует квалифицировать вышеуказанные работы и какой термин следует использовать при разработке проектов рекультивации карьеров: с размещением отходов или с использованием отходов.
Управление государственной экологической экспертизы и разрешительной деятельности Федеральной службы ответило, что при рекультивации карьеров осуществляется размещение отходов в части их захоронения. Со ссылкой на Федеральный закон от 24 июня 1998 г № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» (в редакции отдельных положений вступивших в силу с 30 июня 2009 г) в ответе указано, что размещение отходов включает хранение и захоронение отходов. Хранение отходов определено, как содержание в объектах размещения отходов в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования. Захоронение отходов определено как изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему использованию, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду. Одновременно Управление указало, что в соответствии с Федеральным законом от 23 ноября 1995 г № 174-ФЗ «Об экологической экспертизе» (в редакции Федерального закона № 309-ФЗ) объектом государственной экологической экспертизы является проектная документация объектов, связанная с размещением и обезвреживанием отходов I – V классов опасности.

Практика рекультивации земель с использованием отходов производства и потребления сложилась в последнее десятилетие. Межгосударственный стандарт ГОСТ 17.5.1.03-86 «Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель» устанавливает возможное использование вскрышных и вмещающих пород, которые являются отходами горного производства, при выполнении рекультивационных работ на землях, нарушаемых в процессе горного производства и строительства. Изначально проекты рекультивации нарушенных земель основывались на требованиях указанного ГОСТа, но затем к вскрышным породам стали примешиваться различные порции отходов производства и потребления, пока последние полностью не вытеснили вскрышные и вмещающие породы.

Отметим, что единственным документом, который допускает засыпку карьеров и других, искусственно созданных полостей с использованием инертных отходов, твердых бытовых и промышленных отходов 3 – 4 классов опасности являются Санитарные правила СП 2.1.7.1038-01 «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов». При этом в п. 7.2 санитарных правилах указывается, что размещение отходов должно удовлетворять требованиям установленного порядка по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов, но размер санитарно-защитной зоны (п. 7.3) принимается как для мусороперегрузочной станции ТБО и должен составлять 100 м от ближайшей жилой застройки. Отметим, что указанные санитарные правила противоречат СанПиН 2.2.1/2.1.1.2361-08 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», в соответствии с которыми ориентировочная ЗСО полигона (усовершенствованной свалки отходов) составляет 1000м.

В соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 17.5.1.01-83 «Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения» под рекультивацией понимается комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества. Очевидно, что для реализации указанных целей следовало бы использовать рекультивант сходный с исходными горными породами по геохимическим и физико-механическим показателям, но найти такой рекультивант в достаточных объемах невозможно. Применяемые при рекультивации отходы резко отличаются по указанным показателям от природных грунтов и горных пород. В результате происходит загрязнение окружающей среды, в ряде случает весьма значительное. Формирование загрязнения при рекультивации отходами ничем не отличается от других объектов, связанных с захоронением отходов (полигонов бытовых и промышленных отходов, хвостохранилищ, могильников радиоактивных отходов и т.п.). Происходит загрязнение атмосферы, почв, горных пород, грунтов, подземных и поверхностных вод. Объекты рекультивации в значительной степени меняют условия питания подземных вод, искажают направления их потоков. Если «использование» отходов приводит к загрязнению окружающей среды, то от такого «использования» лучше отказаться.

В соответствии с Федеральным законом № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» использование отходов – применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии. Использование отходов, как при рекультивации, так и при полигонном захоронении возможно. Например, это может быть строительство временных и технологических дорог, дамб обвалования из строительных отходов и грунтов; формирование финального перекрытия и плодородного слоя из смеси осадков сточных вод и грунтов. В этом случае использование отходов должно классифицироваться как выполнение работ.

Межгосударственный стандарт ГОСТ 17.5.1.02-85 «Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации» предусматривает несколько направлений рекультивации земель в зависимости от видов их последующего использования в народном хозяйстве. Это сельскохозяйственное, лесохозяйственное, рекреационное, природоохранное и санитарно-гигиеническое, строительное направление рекультивации. ГОСТом не предусматриваются направления рекультивации с размещением или использованием отходов производства и потребления за исключением вскрышных пород и на практике отходы применяются в качестве рекультиванта в связи с необходимостью как-то от них избавляться. В подавляющем большинстве проектов разработки карьеров в разделе рекультивация обычно предусматривается выполаживание откосов, организация водоемов и т.п. Мысль засыпать карьер отходами приходит после того, как карьер уже разработан. Отметим, что рекультивацию нарушенных земель можно проводить и без использования отходов. В Ванкувере автор посетил карьер в Queen Elizabeth Park, рекультивация которого была выполнена без применения отходов.

Основной целью проводимых сегодня в нашей стране работ по рекультивации нарушенных земель является не восстановление их продуктивности и народнохозяйственной ценности, а применение максимально возможных объемов отходов, прием которых осуществятся за плату. При этом улучшение условий окружающей среды отступает на второй план. Для иллюстрации вышесказанного необходимо привести некоторые абсурдные, но реальные примеры объектов рекультивации.

• Проект рекультивации иловых карт по высотной схеме с использованием бытовых отходов к востоку от г. Москва. Проект получил отрицательное заключение государственной экологической экспертизы, но в настоящее время на месте иловых карт возвышается холм из грунтов и строительных отходов высотой около 30 м, а на расстоянии всего нескольких десятков метров построен жилой микрорайон.
• Проект рекультивации карьера Балта-Тау в Хайбуллинском районе Республики Башкортостан. Карьер представляет собой затопленную выемку глубиной 55 м, на бортах наблюдаются оползни и обрушения. Проектом предусматривается проведение «рекультивации» на одном из бортов карьера с использованием твердых промышленных отходов 3, 4 и 5 классов в течение 21 года. Проектные материалы, предусматривающие, по сути, строительство полигона для захоронения отходов, получили отрицательное заключение государственной экологической экспертизы.
• Проведение «рекультивации» долины впадающего в реку Москва ручья с использованием строительных и бытовых отходов. Тема пока застопорилась на стадии оформления акта-выбора земельного участка для проведения «рекультивации».
• Проект рекультивации карьера Шемякино (Московская область) с использованием строительных отходов предусматривал восстановление первоначального рельефа. Сегодня в результате «рекультивации» на участке размещения карьера образовалась положительная форма рельефа с крутыми откосами высотой порядка 40 м, но объект по-прежнему называется «рекультивация карьера». За десятилетний период захоронено более 4 млн. м3 бытовых и строительных отходов, что в шесть раз превышает объем добытых когда-то в карьере кирпичных суглинков и предусмотренный проектом объем рекультиванта.

Можно привести еще огромное количество примеров «использования» отходов при рекультивации нарушенных земель. Их объединяет полное отсутствие здравого смысла на всех стадиях – от выбора объекта рекультивации и проектирования до выполнения работ и контроля над реализацией объекта. Отсутствие здравого смысла является серьезным коррупционным фактором, так как создаёт возможность злоупотреблений со стороны согласующих и разрешительных органов.

Смысл деятельности организаций и компаний, продвигающих «рекультивацию» нарушенных земель с использованием отходов понятен. Их основная цель – получение прибыли, а еще Карл Маркс отметил, что: «Нет такого преступления, на которое не пошел бы капитал ради 300 процентов прибыли». В результате этой деятельности государство не дополучает в бюджет платежи за размещение отходов; из года в год возрастает экологический и экономический ущерб от загрязнения окружающей среды; от невозможности использовать «отрекультивированные» земельные участки по целевому назначению; от падения стоимости прилегающих земельных участков, связанное с неблагополучной экологией, и т.д. В конечном итоге, нарушается право граждан на благоприятную окружающую среду, закрепленное в статье 42 Конституции РФ и статье 11 Федерального закона от 10 января 2002 года № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

Федеральным законом от 30 декабря 2008 г № 309-ФЗ предусмотрена государственная экологическая экспертиза проектной документации объектов, связанных с размещением и обезвреживанием отходов I-V класса опасности. В соответствии с Градостроительным кодексом РФ от № 190-ФЗ от 29 декабря 2004 г проектная документация разрабатывается только для объектов капитального строительства. В законопроекте, ставшим впоследствии Федеральным законом № 309-ФЗ, государственная экологическая экспертиза предусматривалась и для объектов, предусматривающих рекультивацию нарушенных земель с использованием отходов, но в окончательную редакцию закона положение об обязательной экспертизе указанных объектов не вошли.

Необходимо внести изменения в Федеральный закон № 174-ФЗ «Об экологической экспертизе», предусматривающие обязательность проведения государственной экологической экспертизы проектов рекультивации нарушенных земель с использованием отходов, а также предусмотреть проведение государственной экологической экспертизы проектной документации объектов капитального строительства, связанных с использованием отходов I-V класса опасности. Отсутствие требований для проведения государственной экологической экспертизы проектной документации объектов использования отходов, в частности для получения энергии, вызывает недоумение. Для объектов рекультивации нарушенных земель с использованием отходов необходимо четко обозначить критерии их отличия от полигонов захоронения отходов и утвердить положение о составе и согласовании проектной документации.

Технологии биологической рекультивации нарушенных земель с использованием дифференцированных методов восстановления плодородного почвенного покрова Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Галанина Т. В., Баумгартэн М. И., Кузнецов В. П.

Работа посвящена изучению закономерностей механизма взаимодействия базисных зон и техногенных терри-торий.При рекультивации земель, нарушенных промышленностью, имеет место разрушение начальной экосисте-мы. До какой степени ее эластичность препятствует образованию техногенной экосистемы .

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Галанина Т. В., Баумгартэн М. И., Кузнецов В. П.

Оценка жизненного состояния лесных насаждений рекультивированных участков отвалов предприятий угледобычи

Естественное восстановление фитоценозов в условиях природно-технических систем юга Дальнего Востока
Эволюция фитоценозов техногенных ландшафтов Приморского края

Восстановление растительного покрова на техногенных ландшафтах Севера Приморского края (отвалах буроугольных месторождений)

Дистанционное зондирование в решении экологических проблем лесной рекультивации на угольных карьерах Сибири

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Технологии биологической рекультивации нарушенных земель с использованием дифференцированных методов восстановления плодородного почвенного покрова»

Т. В. Галанина, М. И. Баумгартэн, В. П. Кузнецов

ТЕХНОЛОГИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫХ МЕТОДОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЛОДОРОДНОГО ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

В широком комплексе мероприятий по сохранению и воспроизводству природных ресурсов на Земле большое внимание уделяется охране природных ландшафтов от разрушающего воздействия промышленности, охране природной среды от загрязнения, а также рекультивации земель, т.е. восстановлению продуктивности нарушенных промышленностью природных комплексов.

Первые попытки восстановления нарушенных земель имели место еще в конце 18 века в Германии в провинции Рейланд, где на отработанных участках открытой добычи угля производили посадку леса. В конце 19 — начале 20 веков такие работы проводились в Англии, США и других странах [1].

На первых этапах развития осуществлялась преимущественно лесная рекультивация с целью озеленения. Например, в Рейнском буроугольном бассейне различают три этапа лесной рекультивации: в период с 1920 по 1945 гг. проводилось преимущественно создание на отвалах лесонасаждений озеленительного характера со случайным набором пород; с 1945 по 1958 гг. широкое распространение получили мелиоративные посадки; с 1958 года начали проводить реконструкцию лесных насаждений с созданием более ценных в хозяйственном отношении посадок.

Рекультивация в Рейнском буроугольном бассейне основывается на ландшафтно-

экологическом анализе с разработкой перспективных планов дальнейшего развития бассейна. При этом, за единицу площади экологически сбалансированного сельскохозяйственного ландшафта принимается 2000 гектаров, а для рекреационного -2500. Отработанные карьеры превращаются в водоемы для отдыха и спорта, склоны подлежат облесению.

В Бельгии, Дании, Франции, Италии и других европейских странах существенную проблему охраны окружающей среды составляет озеленение терриконов угольных шахт и рекультивация карьеров. В Великобритании, с ее высокой плотностью населения, предпочтение отдается сельскохозяйственной рекультивации и использованию отвалов под городские и рекреационные застройки. Устройство парков и строительство на шахтных землях практиковалось с середины прошлого века.

В США рекультивацией земель занимается Лесная и Геологическая службы, служба охраны почв, горное бюро и ряд федеральных ведомств. Регламентирование деятельности горнодобывающих предприятий и работ по рекультивации отра-

жается в законах штатов. Создан ряд специализированных объединений по восстановлению земель, нарушенных открытыми разработками. Преимущественное распространение получила лесная рекультивация, заключающаяся в создании лесов рекреационного значения. Широко практикуется аэропосев, посадка ручным способом, а также заделка семян гидронамывом. Достоинством американских программ является тесное увязывание рекультивации с работами по охране почв и вод в границах специальных мелиоративных районов, на которые разделена вся страна.

В Австралии рекультивация площадей нарушенных угольными разрезами Goonyella/Riverside, проводится с 1990 года. Годовой объем добычи угля на карьерах составлял 17 млн. тонн, а объем вскрышных работ 130 млн. м3. Горными работами нарушено более 6 тыс. га территории. Ежегодное проведение рекультивационных работ планируется в объеме 160 га, с затратами 3-5 млн. долларов в год.

В Польше накоплен большой опыт по озеленению отвалов каменноугольных шахт, имеющих трапециевидную или конусовидную форму с усеченными вершинами. Возраст некоторых насаждений превышает 30-35 лет. В Болгарии, Венгрии, Румынии развивается преимущественно сельскохозяйственная рекультивация, но нередко на промышленных отвалах для оздоровления санитарногигиенической обстановки и в рекреационных целях создаются парковые леса.

В бывшем СССР работы по рекультивации нарушенных горными работами земель начали проводиться с 1956 года, наибольшего развития достигли в 70-80 годы. Но проводимая биологическая рекультивация являлась, прежде всего, способом создания лесонасаждений и восстановления сельскохозяйственных угодий. Причем посадка лесонасаждений являлась более приоритетной, так как природно-климатические условия большинства районов разработок полезных ископаемых предопределяло преимущественное развитие лесной рекультивации. Кроме этого, посадку древесных пород можно производить на породах с маленьким гумусовым горизонтом, а иногда и без него на самой почвообразующей породе [2]. Положительный опыт лесной рекультивации был получен при облесении карьерных отложений в Московской и Брянской областях, отвалов угольной промышленности в Кемеровской и Тульской областях, песчаных карьеров Курской области, торфяных выработок Самарской области, отвалов горючих

Т. В. Галанина, М. И. Баумгартэн, В. П. Кузнецов

сланцев, фосфоритных руд и песчаных карьеров Эстонии. Как правило, основной целью лесной рекультивации в промышленных районах является создание лесов санитарного назначения для улучшения неблагоприятных условий окружающей среды.

В Кемеровской области насчитывается порядка 450 предприятий, нарушающих почвенный покров, из них ведущее место занимают предприятия угольной промышленности, сельского хозяйства, черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов. Ежегодно нарушается до 1000 га земель.

Из общей площади нарушенных разрезами земель карьерные выемки составляют 33,9 %, внешние отвалы — 42,5 %, внутренние отвалы — 13,0 %, прочие нарушения — 10,6 %. Большой удельный вес площади внешних отвалов объясняется тем, что 80 % вскрышных пород при продольной системе разработки вывозится за пределы карьерного поля. Поэтому землеемкость добычи угля в Кузбассе превышает среднеотраслевую почти в 3 раза и колеблется от 16 до 30 га/млн.т. Эксплуатационная землеемкость (площадь нарушений с начала эксплуатации к объему добычи за год) составляет в среднем по разрезам 588 га/млн.т.

Уточненные по Кузбассу запасы каменного угля составляют 55-57 млрд. т, в т.ч. для открытых работ 11 млрд.т. При годовой добыче 200 млн.т устойчивая добыча обеспечена на 200-220 лет.

Таким образом, разработка и внедрение современных высокоэффективных технологий восстановления нарушенных земель в области чрезвычайно актуальна.

В настоящее время рекультивация нарушенных земель является обязательным условием при использовании недр, однако ее качество остается на очень низком уровне. Причины тому две: первая — несопоставимо высокая цена рекультивации, делающей использование природных ресурсов нерентабельным; вторая — несовершенство законодательной базы или несовершенство общечеловеческого подхода к использованию природных ресурсов.

Исследования по рекультивации нарушенных земель в Кемеровской области ведутся с 60-х годов. Изучены особенности роста и развития, жизнеспособность и формирование травостоя ценных многолетних злаковых и бобовых трав и их травосмесей на вскрышных породах без нанесения и с нанесением плодородного слоя почвы.

Рассмотрены особенности формирования агрофитоценозов и структурные особенности распределения надземной и подземной биомассы растений. Для ускорения развития свойств и режимов почв при сельскохозяйственной рекультивации техногенных ландшафтов при создании агрофитоценозов использовано внесение в корнеобитаемый горизонт органических добавок в виде навоза и сидератов. Определено влияние многолетних трав

и злаково-бобовых травосмесей на микробиологическую активность и повышение плодородия техногенного элювия вскрышных пород угольных отвалов. Широко изучена лесная рекультивация, предложены различные ее схемы, подобран состав древесно-кустарниковой растительности.

Выполненные исследования и рекомендации по результатам опытных работ явились основой для проведения широкомасштабных работ по рекультивации на угольных отвалах и планировочных полях шахт на площади более 10 тыс. га; на карьерах строительных материалов на площади 1,0 тыс. га. На 60 объектах рекультивации заложено более 200 пробных площадей, на которых выполнены комплексные почвенные, геоботаниче-ские, лесоводственные исследования.

Однако все эти исследования посвящены восстановлению практически полностью разрушенных природных экосистем. Известно, что при прекращении освоения территории начальная экосистема начинает восстанавливать себя и этот процесс называется самозарастанием.

Нами был поставлен вопрос: до какой-то степени эластичность природной экосистемы препятствует образованию техногенной, вредной как для человека, так и для всего живого, среды?

Часть начальной экосистемы, существовавшей до техногенного воздействия и нетронутой во время освоения территории с целью ускорения процесса восстановления, назовем базисной зоной. Актуальным здесь является изучение закономерностей механизма взаимодействия базисных зон и техногенных территорий, чему и посвящена эта работа.

В практике техногенного освоения имели место полная рекультивация техногенных территорий и создание новых экосистем, но процесс этот крайне дорогостоящий и экономически не всегда целесообразен для компаний, осваивающих территорию. Поэтому, зачастую, техногенные территории оставляют на самовосстановление (самозарас-тание). Этот механизм изучается, описывается и применяется. Там, где самовосстановление неэффективно, а зачастую разрушительно, имеет место применение частичной рекультивации.

Ввиду того, что механизм взаимодействия техногенных территорий и базисных зон не изучен, проектирование, и их создание не оказывают ожидаемого эффекта на самозарастание техногенной территории, не позволяет оптимально моделировать процессы усиления эластичности начальной экосистемы и укорачивать сроки ее восстановления или же создавать близкую и устойчивую к исходной экосистему.

Наш подход — создание системы базисных зон на техногенных территориях — предполагает использование до проектирования такой системы и применения методов и подходов, позволяющих максимально снизить затраты на рекультивацию и максимально увеличить эластичность системы

базисных зон. Основная задача — смоделировать систему базисных зон на техногенной территории, которая отвечала бы нескольким требованиям:

• значительно усиливала эластичность исходной экосистемы и ускоряла процессы ее восстановления вплоть до климаксного сообщества;

• нивелировала техногенную нагрузку на прилегающие территории, являющиеся носителями исходной экосистемы;

• имела экологическую устойчивость (эластичность) и высокий потенциал саморазрастания.

Нами с 1990 года проводились исследования по рекультивации нарушенных земель. Разработаны классификация грунтов отвалов по лесопри-годности и эколого-биологические основы лесной рекультивации. Исследованы особенности онтогенеза древесных видов; деревья и кустарники классифицированы по их пригодности для лесной рекультивации разных типов нарушенных земель; дана оценка продуктивности лесонасаждений. Разработаны принципы формирования лесных фитоценозов различного функционального назначения для специфических условий техногенных ландшафтов.

Изучались процессы самозарастания. Результаты проведенных исследований показали, что процесс самозарастания техногенных площадей идет достаточно медленно, может длиться десятками лет, а процесс образования плодородного слоя почвы — сотнями. Создание базисных зон позволит увеличить темпы по восстановлению нарушенных земель в регионах с интенсивной добычей ископаемых.

Внедрение разработанных технологий — комплекс мероприятий по сохранению и формированию ландшафтной системы, является принципиально новым подходом к проведению биологической рекультивации.

Для реализации этого подхода мы предполагаем использовать следующие методы:

• мониторинг степени техногенного воздействия на территорию;

• мониторинг нулевой емкости техногенного ландшафта;

• мониторинг и прогнозирование процессов самозарастания техногенных территорий;

• мониторинг и прогнозирование изменений техногенных ландшафтов при влиянии на них базисных зон;

• мониторинг количественных и качественных характеристик системы базисных зон;

• моделирование оптимально упругой системы базисных зон;

• оценка новизны этих методов и подходов.

В настоящее время имеются достаточно противоречивые данные о количестве и степени нарушения природных экосистем. Даже те территории, которые в настоящее время считаются рекультивированными, т. е. восстановленными, не могут быть отнесены к начальным экосистемам.

В связи с этим задача мониторинга степени техногенности экосистем Кемеровской области является первоочередной.

Процессы самозарастания различных экосистем различны и зависят от множества факторов, поэтому должно быть изучено самозарастание всех экосистем в районе промышленного освоения территорий.

Далее мы отталкиваемся от понятия нулевой емкости техногенной территории и определяем базисную зону, ее вид, площадь и другие характеристики

Далее должны быть определены количественные и качественные характеристики базисной зоны для каждой начальной экосистемы, с целью оптимизации процесса ее восстановления.

Таким образом, проблема восстановления нарушенных территорий будет решаться принципиально в другом ключе.

При реализации поставленных проблемы будет раскрыт и описан механизм взаимодействия базисных зон и техногенных территорий; найден принцип управления этим механизмом с целью управления процессами формирования заданных экосистем; найдены методы, направляющие механизм взаимодействия в сторону увеличения эластичности заданных экосистем, позволяющей при высокой нагрузке на экологическую систему техногенной территории базисным зонам ускоренно врастать, адаптироваться и расширять свои границы в пределах отработанных техногенных зон.

1. Андроханов, В. А. Почвы техногенных ландшафтов: генезис и эволюция / В. А. Андроханов, Е. Д. Куляпина, В. М. Курачев. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. — 151 с.

2. Баранник, Л. П. Лесообразование на породных отвалах угольных разрезов Южного Кузбасса / Л. П. Баранник, Е. Р. Кандрашин //Почвообразование в техногенных ландшафтах. — Новосибирск; Наука. Сиб. отд-ние, 1979. — с.172-179.

Галанина Татьяна Вадимовна, канд.сельхоз.наук, доцент каф,ОЭ КузГТУ, е-таі1^а1апіпа64@таі1.га

Баумгартэн Михаил Ицекович, канд.физ.-мат.наук, доцент каф. философии КузГТУ, e-mail: bmi45@mail.ru

Кузнецов Владимир Петрович, канд.физ.- мат.наук, ст. преп. каф. математики КузГТУ, e-mail :VPK-51@mail.ru