Научная статья на тему 'Естественное восстановление природных ландшафтов при открытой разработке месторождений в Забайкалье'

Естественное восстановление природных ландшафтов при открытой разработке месторождений в Забайкалье Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
899
113
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРИРОДНЫЕ ЛАНДШАФТЫ / ВЛИЯНИЕ ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТОК / РЕКУЛЬТИВАЦИЯ / СУКЦЕССИЯ / PHYSICAL LANDSCAPES / INFLUENCING OF OPEN-CAST MININGS / RECULTIVATION / SUCCESSION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Молчанова Анна Владимировна, Турунхаев Александр Владимирович

В статье рассматриваются особенности стабилизации физико-географических ландшафтов, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Молчанова Анна Владимировна, Турунхаев Александр Владимирович

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

NATURAL RECOVERY OF PHYSICAL LANDSCAPES AT OPEN-CAST MINING OF FIELDS IN ZABAIKALIE

The article deals with the features of stabilization of physical-geographic landscapes, broken at digging of minerals by open mean.

Текст научной работы на тему «Естественное восстановление природных ландшафтов при открытой разработке месторождений в Забайкалье»

кутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО 4. Цырендоржиева Т.Б. Территориальные рекреационные РАН, 2008. - 143 с. комплексы Республики Бурятия. - Улан-Удэ: Изд-во

Бурят. гос. ун-та, 2007. - 159 с.

Цырендоржиева Татьяна Баировна - кандидат географических наук, доцент кафедры физической географии БГУ, 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а. E-mail: oletan35@list.ru

Маладаева Ольга Климентьевна - кандидат географических наук, старший преподаватель кафедры математических и естественных наук БГУ, 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а. E-mail: maladolga@bk.ru

TsyrendorzAieva Tatyana Baîrovna - cand. of geography science, assistant professor of physical geography of BSU, 670000 Ulan-Ude, Smolin str., 24a, e-mail: oletan35@list.ru

Ma/adaeva OgaKlimentievna-cand. of geography science, assistant professor of department of mathematics and natural Science, BSU, 670000, Ulan-Ude, Smolin str., 24a, e-mail: maladolga@bk.ru

УДК 911.2 (571.54)

А.В. Молчанова, А.В. Турунхаев

ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ЛАНДШАФТОВ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В ЗАБАЙКАЛЬЕ

В статье рассматриваются особенности стабилизации физико-географических ландшафтов, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.

Ключевые слова: природные ландшафты, влияние открытых разработок, рекультивация, сукцессия.

A.V. Molchanova, A.V. Turunhaev NATURAL RECOVERY OF PHYSICAL LANDSCAPES AT OPEN-CAST MINING OF FIELDS IN ZABAIKALIE

The article deals with the features of stabilization ofphysical-geographic landscapes, broken at digging of minerals by open mean.

Key words: physical landscapes, influencing of open-cast minings, recultivation, succession.

При открытой разработке месторождений используется значительная территория, на которой располагаются разрезы, отвалы, вскрытые выработки, подъездные пути, различные гидротехнические и производственные сооружения. Отчужденные земельные площади используются под активные промышленные сооружения (полигоны отработки, подготовительные выработки, плотины, канавы, действующие дороги, забойные линии электропередач и др.), под неактивные сооружения (отработанные разрезы, отвалы, старые плотины, канавы, дороги и др.) и под производственные, жилищные и культурнобытовые сооружения. Нарушение природных ландшафтов, вызванное ведением горных работ, может быть полным или частичным. Полное нарушение сопряжено с уничтожением растительного и почвенного покрова на больших площадях пойм, склонов и террас, а частичное - с деградацией почв и разрушением растительного покрова. Практически все исследованные нами объекты были расположены в пределах старых участков разработки долинных россыпей, где горные работы ведутся и в настоящее время. Полное нарушение природных долинных ландшафтов наблюдалось на участках длительного

использования дражной техники. Частичное нарушение отмечалось на полигонах, где россыпные месторождения поступили в эксплуатацию сравнительно недавно с использованием только промприборов.

Процесс полного восстановления нарушенных земель рекультивации подразделяется на два этапа. Первый этап - техническая или горнотехническая рекультивация, включающая работы по выполаживанию откосов выработок, планировке отвалов, нанесению плодородного слоя, мелиоративные и другие работы [1]. Второй этап включает биологическую рекультивацию, агротехнические и мелиоративные работы по восстановлению нарушенного плодородия после завершения на них горнотехнической рекультивации и их возвращению для сельскохозяйственного и лесохозяйственного пользования.

На всех полигонах исследуемой территории двух районов степень восстановления нарушенных земель путем рекультивации была крайне незначительна или же полностью отсутствовала. На некоторых полигонах недавней отработки проводилась горнотехническая рекультивация в начальной стадии. Биологический этап рекультивации отсутствовал полностью как на выра-

ботках прошлых лет, так и на современных разработках. Прежде всего это было связано со значительными материальными затратами и перспективами повторной разработки полигонов в будущем. И если первый этап мог проводиться непосредственно после завершения горных работ с использованием имеющейся техники на полигоне (своеобразная «заключительная» стадия эксплуатации россыпи), то биологическая рекультивация требовала привлечения дополнительного финансирования со значительным снижением рентабельности самой добычи.

Однако проведение только горнотехнической рекультивации, по нашему мнению, может дать положительный эффект, связанный с определенными возможностями природных ландшафтов к самовосстановлению. Проводимые на объектах горные работы должны базироваться на соблюдении основных законов сохранения природного равновесия, чтобы не допустить возрастания доли негативных факторов до появления необратимых процессов (развитие термокарста, оврагов, заболачивания и др.), после которых горнотехническая рекультивация нарушенных земель становится малоперспективной для их последующего естественного восстановления.

Известно, что процесс естественной стабилизации нарушенных земель обычно проходит в несколько стадий [2]. На первой стадии преобладают эрозия и усадка горной массы с постепенным образованием устойчивых форм долинного рельефа. Во второй происходит восстановление режима грунтовых вод и завершается образование структурных горизонтов - водоупорных, водоносных, горизонтов вымывания, иллювиальных и других, устанавливается угол естественного откоса. На третьей стадии неполного развития образуются разнотравно-злаковые сообщества или древесно-кустарниковые заросли, происходит заметное накопление органического вещества в поверхностном слое. На четвертой стадии формируется растительность зонального типа. Обычно такое развитие ландшафта на нарушенной территории занимает в несколько раз большее время, чем без влияния антропогенного фактора, каким является рекультивация.

Развитие природного ландшафта, нарушенное техногенезом, можно представить сменой его состояния во времени [3]. Подобная последовательность может называться сукцессион-ным рядом восстановления. Понятие сукцессия хорошо разработано в фитоценологии, геоботанике, экологии. Восстановление биогенных компонентов ландшафта после отработки россыпных полигонов может происходить под контролем зонально-провинциальных ландшафто-

образующих факторов, если масштабы нарушения не имеют катастрофических последствий. В этом случае несмотря на то, что на начальных стадиях восстановления ландшафты нарушенных территорий не характерны для окружающих ландшафтов (фона), при полном восстановлении они практически не отличимы от природных аналогов ландшафтного «фона». Однако специфика нарушения долинных ландшафтов при разработке россыпных месторождений создают условия, когда разрастается площадь техногенно измененных ландшафтов в различных частях долин. В пределах одной долины может возникать сочетание разных стадий сукцессионного восстановления ландшафта: от уничтоженных природных ландшафтов действующих полигонов до полностью восстановленных старых выработок конца XIX - начала ХХ вв. (через десятки - сотни лет). В результате неоднократного вовлечения в эксплуатацию старых выработок техногенное воздействие может произойти на любой стадии сукцессионного восстановления ландшафта. При этом рекультивация после отработки полигона добычи является также техногенным воздействием на начальных стадиях сукцессионного восстановительного ряда.

При разработке россыпей открытым способом происходит омолаживание ландшафта, т.е. перевод его на начальные стадии сукцессии. Ре-культивационными горнотехническими мероприятиями (разравнивание, дренаж и т.п.) достигается приведение рельефа нарушенной территории к устойчивым формам в значительно более короткие промежутки времени, чем это происходит естественным путем. Ускоряется процесс естественной седиментации путем создания искусственных насыпных слоев горных пород. Образуются углы естественного откоса, создается устойчивый гидрологический режим грунтовых и поверхностных вод. Таким образом, горнотехническую рекультивацию можно определить как комплекс мероприятий, способствующих ускоренному прохождению сукцессионного восстановительного ряда на двух начальных стадиях естественной стабилизации ландшафта.

На практике землеустроительные службы обычно ставят перед горнодобывающими предприятиями задачи полного выравнивания поверхностей и тем самым предопределяют создание искусственного рельефа, часто не сходного с первоначальным. Между тем вопрос о целесообразности полного выравнивания рекультивированных площадей еще недостаточно, изучен и упрощенный подход к этому вопросу часто приводит к отрицательным результатам, которые

приводятся в литературе. Например, скорость инфильтрации на выровненных площадях почти в 4 раза выше, чем на невыровненных, а приживаемость насаждений ухудшается и создается среда, не пригодная для развития растительности.

По существующим требованиям при проектировании и планировке площадей, нарушенных горными выработками, необходимо стремиться, чтобы выравнивание поверхности удовлетворяло нулевому балансу земляных работ. Профиль спланированной поверхности должен иметь правильные контуры при разности отметок между смежными участками не более 5 м и обладать односторонним или двусторонним уклоном, либо имел вид пологой лощины. При создании котлованообразных поверхностей может происходить заболачивание, что является малоэффективным результатом рекультивации. При сплошной планировке рекультивируемых земель под сельскохозяйственные угодья уклон не должен превышать 1°. При уклоне 2-3° участки могут использоваться для полеводства; при 4-6° -для кормового оборота; при 7-12° - участки должны подготавливать для лесопосадок и посева долголетних трав. Однако, по нашему мнению, отвалы прошлых лет, заросшие растительностью, а также сформировавшиеся кормовые угодья не должны подвергаться рекультивации и подлежат переводу в категорию освоенных земель.

В соответствии с принятой структурой земельного фонда, количеством техногенных форм, поступающих в природный ландшафт после завершения горных работ, и возможной сук-цессионной динамикой развития природных ландшафтов производится расчет затрат на горнотехническую рекультивацию. Расчеты на основе сукцессионных рядов позволяют достаточно объективно оценить компенсацию расходов на рекультивацию, если естественное восстановление продуктивности нарушенных земель без антропогенного влияния будет происходить достаточно быстрыми темпами.

Горнотехническая рекультивация тем самым обеспечивает создание искусственного рельефа (своеобразного «каркаса» для естественного развития природного ландшафта), при котором формируются условия для ускоренного самоза-растания нарушенных площадей.

При изучении долинных ландшафтов на полигонах открытой отработки россыпных месторождений в Забайкалье с верховьев до устьевых частей нами были обнаружены практически все стадии естественной стабилизации от начала нарушения ландшафта современными выработками до почти исчезнувших следов старых разработок. Однако проследить связь между пара-

метрами нарушения и восстановления ландшафта на каждой стадии невозможно из-за вторичных воздействий, которые имели место при повторных отработках в пределах одних и тех же долин. По визуальным наблюдениям и документации прошлых лет можно предположить, что в первые пять лет появляется лишь незначительная травянистая растительность с редкими кустами кипрея узколистного. На 10-20 - летних отвалах наблюдаются низкорослые деревца березы (преимущественно на гребнях отвалов) и достаточно густые заросли ивы около уреза воды. Местами встречаются редкие кусты ольхи. В некоторых долинах, где отсутствовали современные горные разработки, отвалы приблизительно 30-50 - летних выработок имели установленные углы естественного откоса, все днища и склоны были покрыты травянистой и древесной растительностью с образованием довольно развитого почвенного покрова и была полностью восстановлена русловая деятельность ручьев. При этом биогенные компоненты ландшафта внешне были не отличимы от их природных аналогов ненарушенных земель.

Следует думать, что на рассматриваемой территории период естественного восстановления природного равновесия долинных ландшафтов первых трех стадий сукцессии будет составлять не более 30-50 лет, если горные выработки не полностью уничтожили исходный рельеф или же они подверглись горнотехнической рекультивации. В некоторых долинах наблюдалось приближение к восстановлению равновесия и на более молодых горных выработках. Причем устанавливается некоторая связь степени восстановления с таксономическим рангом речных долин. Сукцессии более высоких стадий ландшафта наблюдаются в долинах водотоков более высокого порядка (второго и выше), в которые впадает более трех водотоков. Большая степень восстановления характерна и для ландшафтов долин, ручьи в которых впадают в реки гораздо большего порядка (например, ручей I порядка впадает в реку III или IV порядков). Подобная закономерность устанавливалась нами и в других россыпных районах Забайкалья (Вершин-но-Дарасунском, Карийском, Чикойском и др.). По-видимому, при относительно равных параметрах нарушения сукцессионная динамика естественного восстановления ландшафта возрастает с увеличением таксономического ранга долин из-за высокого притока энергии и вещества в природную систему.

Литература

1. Судаков К.Е., Соколов П.Я., Иванов А.Н. и др. Техническая рекультивация земель, нарушенных горными

работами на россыпных месторождениях. - Иркутск: 3. Зайцев Г.А. Рекультивация - фактор техногенного пре-

Упрполиграфиздат, 1987. - 88 с. образования ландшафтов // Вопросы географии. - Сб.

2. Мильков Н.Ф. Человек и ландшафты. - М.: Мысль, 106. Влияние человека на ландшафт. - М.: Мысль,

1973. - 224 с. 1977. - С. 104-112.

МолчановаАнна Владимировна- аспирант кафедры физической географии Бурятского госуниверситета. ТурунхаевАлександрВладимирович- кандидат географических наук, доцент, зав. кафедрой физической географии Бурятского государственного университета, avt1958@mail.ru.

Mo/cAanovaAnna Vladimirovna- post-graduate student of department of physical geography of BSU. TurunAaev Alexander V/adimirovicA- manager of department of physical geography of BSU, senior lecturer.

УДК 551.579 М.А. Мотошкина, С.М. Трофимова

НЕБЛАГОПРИЯТНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В БАЙКАЛЬСКОМ РЕГИОНЕ

В статье говорится о природных катастрофах и экологических проблемах Республики Бурятия. Ключевые слова:экология, катастрофа, наводнение, пожары, землетрясения, сели и т.д.

M.A. Motoshkina, S.M. Trofimova ADVERSE NATURAL PHENOMENA IN BAIKAL REGION

The article deals with geo-ecological problems and catastrophes of the Republic of Buryatia.

Key words: ecology, catastrophe, flood, conflagration, anomaly, radоn, earthguake, fire.

В 2007 г. количество чрезвычайных ситуаций природного характера, произошедших на территории Республики Бурятия, увеличилось по сравнению с 2006 г. (в 2007 г. - 48 чрезвычайных ситуаций; в 2006 г. - 44). Общий ущерб составил 2742,75 млн рублей, пострадавших в природных чрезвычайных ситуациях не было. В 2008 г. количество чрезвычайных ситуаций природного характера, произошедших на территории Республики Бурятия, увеличилось по сравнению с 2007 г. (в 2008 г. - 58 чрезвычайных ситуаций; в 2007 г. - 48). Общий ущерб составил 3903,29 млн р., пострадали в природных чрезвычайных ситуациях 4 человека.

Значительный ущерб населению, экономике и природе наносят наводнения. На паводкоопасной территории размещено 160 населенных пунктов республики, из них затапливается: полностью - 40 единиц, 30-70% территории - 46 единиц, остальные частично. При катастрофических паводках в первую очередь подвергаются затоплению населенные пункты и объекты экономики, размещенные без учета границ зон затопления и не имеющие специальных защитных сооружений.

В 2007 г., по данным ГУ МЧС по РБ, на территории РБ произошло два наводнения:

В результате 16 июня в Закаменском районе размыт мост на автодороге, ведущей к четырем населенным пунктам с населением 2 678 человек. Возможность проезда через реку сохранялась только автотранспортом повышенной про-

ходимости. Затраты материальных и финансовых средств на ликвидацию составили 2,0 млн р., 2-3 июля в Северобайкальском районе на р. Верхняя Ангара и ее притоках. Уровень воды достигал местами 533 см. Размыло дороги и дорожные сооружения в одном населенном пункте, оказались частично подтопленными 3 населенных пункта.

10 июля 2005 г. была объявлена чрезвычайная ситуация в двух районах Бурятии - Тункин-ском и Окинском. Проливные дожди, сели, вышедшие из берегов реки Тунка и Ока полностью отрезали их от соседей. Были оборваны и линии электропередачи, в связи с чем Окинский район был обесточен и находился без телефонной связи. Из затопленного поселка Монды эвакуировано 40 семей, которые расселили по родственникам в ближайших селах. На вертолете Ми-8 проводилась эвакуация двухсот туристов, оказавшихся в плену стихии на горном курорте Шумак. В результате разлива рек в Восточных Саянах и их предгорьях, а также схода с гор селевых потоков более 130 жителей Бурятии лишились крова. Разрушена федеральная автотрасса Култук - Монды - Монгольская граница. Сумма общего ущерба составила 500 млн р. Сведений о человеческих жертвах нет. Ливневые дожди привели также к ряду чрезвычайных ситуаций в трех восточных районах республики, где молния разрушила опору ЛЭП, а транспортное сообщение с Курумканским районом также было прервано.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.