CC BY
130
ТЕХНОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ И ПРОБЛЕМА ИХ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ
А.И. Стифеев, Е.А. Бессонова, В.А. Лукьянов
Аннотация. Приведены исследования по влиянию различных способов отсыпки горных пород Михайловского ГОКа на окружающую среду, их состояние и возможность рекультивации.
Ключевые слова: техногенные ландшафты, эрозия, гумусовый слой, горные породы, отвалы, рекультивация.
Земля - важнейшее функциональное пространство биосферы. Одним из основных составляющих земли является почва, за счет которой решается продовольственное обеспечение населения планеты. Доля производимых продуктов питания составляет 90% от потребности населения. Основная роль в производстве продуктов питания отводится сельскохозяйственным землям, площадь которых в мире составляет 4833,4 млн. га, в Российской Федерации - 401,6 млн.га, в Курской области - 2млн.441тыс.га [1,2].
В современный период почвенный покров подвергается значительному антропогенному воздействию, связанному с изъятием земельных угодий для нужд промышленности, транспорта, строительства, прокладки трубопроводов, складирования отходов хозяйственной деятельности человека [3]. В результате этого отмечается деградация почвенного покрова, связанная с эрозией, загрязнением почв тяжелыми металлами и нефтепродуктами, их закислением и засолением, подтоплением и переуплотнением и другими негативными процессами. Складывающаяся ситуация приводит к тому, что площадь сельскохозяйственных угодий ежегодно сокращается.
Антропогенное воздействие на почвы приводит к образованию на поверхности земли техногенных ландшафтов, представленных отвалами вскрышных пород, терриконами, хвостохранилищами отходов обогащения горно-обогатительными комбинатами, полигонами захоронения ТБО.
По данным ряда ученых установлено [3,4], что техногенные ландшафты не только снижают площади земельных угодий, они искажают естественные природные ландшафты и изменяют гидрологический режим территории, загрязняют атмосферу, оказывают негативное воздействие на прилегающие территории в десятки раз, превышающие площади техногенных ландшафтов.
В результате эрозии снижается плодородие почв, уменьшается количество гумуса и биофильных элементов питания растений - азота, фосфора, калия и микроэлементов. Изменяются физические, химические и биологические свойства почв, что в конечном итоге снижает продуктивность сельскохозяйственных культур и качество полученной продукции.
На территории Курской области образование техногенных ландшафтов связано с функционированием Михайловского железорудного комбината, Щигровско-го фосфоритного рудника, карьерами по добыче местного минерального сырья: торфа, мела, песка, глины, щебня; полигонами захоронения промышленных и твердых бытовых отходов. Общая площадь нарушенных земель в области превышает 15 тыс. га.
Основные площади техногенных ландшафтов расположены в Железногорском районе, где под отвалами горных пород, извлекаемых из недр литосферы, занято около 5 тыс. га, под хвостами обогащения Михайловского ГОКа КМА свыше 2,5 тыс. га.
Техногенные ландшафты (карьер по добыче железной руды, горные породы, отходы обогащения железных руд КМА) оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Прежде всего, изменяется лик ес-
тественных ландшафтов, создаваемых тысячелетиями, происходит увеличение площадей депрессионных воронок, в результате сбрасывания дренажных вод из карьера, которые достигли соседних территорий (Орловской и Брянской областей), в результате дефляции субстрата с поверхности хвостохранилища происходит загрязнение прилегающих агроценозов, снижается качество сельскохозяйственной продукции, ухудшается здоровье населения г.Железногорска [5,6].
В настоящее время из карьера Михайловского ГОКа извлечено свыше 1 млрд м3 горных пород, представленных лессовидными суглинками, песками сено-ман-альба, алевритами акт-неонома, алевритами юры, глинами келловея и девона. Извлеченные на дневную поверхность горные породы имеют различные физико-химические свойства. Технология складирования пород в отвалы осуществляется различными способами. Так, на Михайловском ГОКе отсыпка отвалов осуществляется: автомобильным транспортом с последующим выравниванием поверхности бульдозерами, что приводит к увеличению плотности сложения отсыпаемых пород. После завершения отсыпки поверхность автоотвалов характеризуется своеобразным микро- и мезорельефом. Высота автоотвалов достигает 60м, а на перспективу планируется довести ее до 500м.
Отсыпка отвалов железнодорожным транспортом связана с образованием грядовидных гребней, при этом формируются неустойчивые откосы крутизной до 400, что приводит к интенсивному смыву складируемых пород. Высота отвалов 35-40м.
Отсыпка отвалов конвейерным способом приводит к образованию конусообразных и грядовидных гребней, имеющих уклон до 450, что приводит к интенсивным процессам водной эрозии и дефляции, отмечаются суффозионные явления и сползание грунтов.
Отсыпка отвалов водным транспортом (гидроотвалы) приводит к сильному увлажнению пород и образованию платовидных поверхностей, защищенных насыпным валом из водоупорных горных пород (глина келловея).
В зависимости от физико-химических свойств пород происходит длительный процесс естественного зарастания отвалов травянистой и древесно-кустарниковой растительностью. Наиболее быстро фитоценозы образуются на отвалах из лессовидных суглинков (20-25 лет), на горных породах из песка-батского естественная растительность на отвалах не произрастает из-за их токсичности (рН=3,5-4,0) и они остаются обнаженными десятки лет, при выпадении осадков с их поверхности стекает сернистая кислота, убивая проростки трав и древесно-кустарниковой растительности.
Как показали исследования, для образования на поверхности отвалов из суглинков и глин устойчивых фитоценозов необходимо 250-300 лет [7].
Для придания устойчивости техногенным ландшафтам необходимо проведение рекультивации, которая предусматривает в зависимости от назначения три этапа: подготовительный, технический и биологический.
Наши исследования показали, что техногенные ландшафты Михайловского ГОКа можно использовать под агроценозы с нанесением на складированные лессовидные суглинки гумусового слоя почв (снятого ранее с отведенных земель для горнорудной промышленности) мощностью 40см. После мелиоративного периода, связанного с возделыванием многолетних бобовых трав (5 лет), эти земли можно использовать под районированные агроценозы. Стоимость этого вида использования довольно высока и составляет около 1 млн. руб./га.
Второе направление использования таких ландшафтов - создание древесно-кустарниковых насаждений. Нами подобран видовой состав пород (тополь бальзамический, сосна обыкновенная, береза бородавчатая, рябина красная, ива шершавая, акация белая и желтая и др.). При посадке деревьев и кустарников необходимо проводить террасирование для использования лесопосадочной техники.
В настоящее время площадь рекультивируемых отвалов на Михайловском ГОКе не превышает 120га. С переходом МГОКа в частные руки, наблюдения за ростом и развитием древесно-кустарниковой растительности практически приостановлено.
Если ранее (до 2004г.) ученые кафедры экологии и охраны природы Курской ГСХА проводили исследования и их практическое внедрение с хозяйственно-договорным финансированием, то в настоящее время руководство Михайловского ГОКа на эти цели средства не выделяет и неизвестно, как поведут себя в ближайшее время высаженные деревья и кустарники.
Таким образом, коллектив ученых кафедры экологии и охраны природы провел глубокие исследования по рекультивации техногенных ландшафтов Михайловского железорудного комбината. Их внедрение позволит улучшить окружающую среду Железногорского района. Для этого необходимо ускорить окультуривание этих ландшафтов и осуществлять мониторинг их состояния с привлечением средств Михайловского ГОКа.
Список использованных источников
1 Лойко П.Ф. Земельный потенциал Мира и России: пути глобализации его использования в XXI веке / П.Ф.Лойко: учебное пособие // Федеральный кадастровый центр «Земля», 2000.-342с.
2 Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Курской области / Администрация Курской области, Департамент экологической безопасности и природопользования Курской области. - Курск: Изд-во ООО «Мечта», 2010.-172с.
3 Стифеев А.И. Горнодобывающий комплекс КМА и его влияние на природные ресурсы Центрального Черноземья / А.И.Стифеев // Материалы Межд. научн.-практ. конф. - Белгород: Изд-во БГТА, 2002.-С.24-27.
4 Харламова Е.Н. Проблемы экологии города Старый Ос-кол / Е.Н.Харламова, А.В.Золомихин // Экология, окружающая среда и здоровье населения Центрального Черноземья: материалы Межд.научн.-практ. конф. в 2-х частях. Часть 2.-Курск: КГМУ, 2005.-С.174-176.
5 Муха Д.В. Экология Центрального Черноземья / Д.В.Муха, А.И.Стифеев, В.П.Герасименко и др. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2003. - 191с.
6 Стифеев А.И., Бессонова Е.А., Кемов К.Н. Влияние дефляционных выбросов с поверхности хвостохранилища Михайловского ГОКа на агроценозы озимой пшеницы / Научное обеспечение агропромышленного производства: материалы международной научно-практической конференции, 20-22 января 2010г., г.Курск, ч.1. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2010.-С.159-161.
7 Головастикова А.В. Биопедоценоз как показатель экологического состояния техногенного ландшафта: автореферат дис. на соиск. ученой степ. канд. с.-х. наук. - Курск, 1997. - 18 с.
Информация об авторах
Стифеев Анатолий Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и охраны природы ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. 8-910-276-29-77.
Бессонова Елена Анатольевна, доктор экономических наук, доцент, заведующий кафедрой бухгалтерского учета ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет».
Лукьянов Вячеслав Анатольевич, аспирант ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», е-mail: lukyanov27@mail.ru
