CC BY
22
--© А.И. Михайлова, 2008
А.И. Михайлова
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОЙ СИТУАЦИИ В ОБЛАСТИ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РЕКУЛЬ ТИВАЦИИ ОТВАЛОВ ГОРНЫХ ПОРОД
и и олезные ископаемые (уголь, железная руда, цветные ме-
-Ш.Л. таллы, строительные материалы и др.) занимают ведущую роль в развитии народного хозяйства и экономики страны. Поэтому постоянно возникает потребность в отводе земель для горных разработок. Во всех странах мира наибольшее распространение получил открытый способ горноразработок, который является простым, доступным и экономичным по сравнению с подземным. При этом способе на планете ежегодно разрыхляется, перемещается, переворачивается несколько триллионов тонн горных пород и почв. Вследствие этого происходит нарушение десятков тысяч гектар ценных земель.
Все виды нарушенных земель в комплексе образуют техногенный ландшафт, который имеет многостороннее влияние на окружающую среду: происходит загрязнение рек и водоемов; образуется понижение уровня подземных вод и меняется их химический состав; повышается содержание токсичных газов, пыли, аэрозолей в атмосфере; происходит заиление и подтопление сельскохозяйственных угодий, прилегающих к отвалам, карьерам, хвостохрани-лищам; ухудшается состояние лесов; происходит угнетение растительного покрова, распространение сорных растений; повышается степень заболеваемости населения; увеличиваются затраты на поддержание чистоты, уборку помещений и территории, расходы на электроэнергию, проведение природоохранных и многих других мероприятий.
Большой ущерб, наносимый природным ландшафтам и народному хозяйству, вызывает необходимость принятия срочных мер по хозяйственному освоению нарушенных и отработанных промышленными предприятиями земель. С этой целью проводится рекультивация земель - комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности нарушенных
291
Нарушение и рекультивация земель в РФ в 2001-2006 гг., тыс.га
120010008006004002000-
□ Наличие нарушенных земель на конец года □ Нарушено земель за год □ Рекультивировано земель за год
2001 2002 2003 2004 2005 2006
Рис. 1.
земель, их народнохозяйственной ценности, а также на улучшение окружающей среды.
По данным государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды РФ количество нарушенных земель сокращается, но незначительно (рис. 1). Наиболее заметное снижение (на 35 тыс. га) произошло в 2003 г. и связано с восстановлением земель на площади 70 тыс.га. Следует отметить, что объем проведенных ре-культивационных работ с каждым годом уменьшается. Так, если в 2001 г. восстановлено 58 тыс. га нарушенных земель, то в 2006 г. -только 30 тыс. га. При этом из года в год, кроме 2003 г. и 2005 г., нарушается земель больше, чем рекультивируется.
Основными направлениями рекультивации нарушенных земель по Российской Федерации являются лесохозяйственное, водохозяйственное и сельскохозяйственное (рис. 2).
При этом лесохозяйственная рекультивация доминирует как в РФ, так и в большинстве стран, потому что наиболее эффективна по сравнению с другими направлениями восстановления нарушенных земель: на облесение затрачивают значительно меньше средств; её технически проще выполнить.
Лесохозяйственная рекультивация заключается в разработке технологии выращивания лесных культур мелиоративного, противо-эрозионного, полезащитного, ландшафтно-озеленительного, санитарно-гигиенического, рекреационного и других назначений на специфических субстратах промышленных отвалов.
292
Динамика объемов рекультивационных работ по направлениям, тыс.га
60 -| 50 -40 -
30 -20 -10 -
0 --
29,4
7,9
□ сельскохозяйственное
□ водохозяйственное
□ лесохозяйственное
8,7
3,7
6,0
6,4
8,8
25,4
5,3
Рис. 2
Опыт облесения отвалов показывает, что посев древесных пород семенами непригоден. Наиболее рациональна посадка лиственных пород однолетними саженцами, а хвойных пород - двухлетними. Виды пород подбирают экспериментально. Породы лесных культур, используемые для облесения отвалов, представлены в таблице.
Лучшим сроком посадки является ранняя весна. При этом посадку следует начинать не ранее чем через год после завершения технического этапа рекультивации. К этому времени заканчивается усадка грунта и накапливается необходимое количество влаги. Осенью можно проводить замену погибших растений.
Первыми работами по лесной рекультивации у нас в стране следует считать освоение для лесохозяйственных целей торфяных выработок на севере и северо-западе европейской части, озеленение террикоников в Донбассе. Одними из первых рекультивацион-ных районов на нарушенных промышленностью землях в нашей стране стали Подмосковный горно-химический комбинат и лесопосадки в Тульской области.
Сегодня накоплен значительный опыт лесной рекультивации отвалов различных отраслей горнодобывающей промышленности и строительства. Остановимся на рассмотрении этого опыта в некоторых регионах нашей страны и за рубежом, где имеются долголетние наблюдения за посадками деревьев и кустарников, созданных с применением различных технологий подготовки грунтов, способов и методов создания лесных культур.
293
9 Виды лесных пород, используемые для облесения отвалов в зависимости от пригодности территории к биологическому освоению, токсичности грунтосмеси и назначения лесных культур *
Оценка пригодно- Преобладающий Назначение лесных Лесные породы
сти территории к биологическому тип грунтосмеси по токсичности культур главные сопутствующие кустарники
освоению
Полностью при- Потенциально Хозяйственно ме- Дуб черешчатый, Липа мелко- Вишня степная, ле-
годные плодородные не- лиоративное лиственница си- листная, груша щина, смородина зо-
токсичные бирская, сосна лесная, ольха лотистая, жимолость
обыкновенная, серая, клен татарская, бояры-
береза бородав- остролистный, шник, ива, акация
чатая, тополь вяз обыкновен- желтая, клен татар-
ный ский, терн
Пригодные Малотоксичные Хозяйственно- Сосна обыкно- Ольха серая, Вишня степная, ле-
мелиоративное венная, тополь, вяз обыкновен- щина, смородина зо-
береза бородав- ный, клен та- лотистая, жимолость
чатая тарский и ясе-нелистный (на склонах) татарская, боярышник, ива, акация желтая, клен татарский, терн
Малопригодные Среднетоксичные Мелиоративно-под- Тополь, береза Ольха серая, Смородина золоти-
готовительное* * бородавчатая, ольха серая акация желтая стая
Непригодные Сильнотоксичные - - - -
*Киреева Н.А., Бакаева М.Д. Рекультивация нарушенных земель: Учебное пособие. - Уфа: РИО БашГУ, 2005, с. 171. **Посадка возможна только после химической обработки.
Лесохозяйственная рекультивация нарушенных земель Криворожского железорудного месторождения затрудняется некоторой сухостью климата и тем, что отвальные породы в основном скальные и долго не выветриваются. Однако опытами показана возможность создания на таких отвалах (после землевания) лесных культур без нанесения плодородных слоев почвы, без полива и последующих уходов. Наиболее перспективной породой здесь признана акация белая. Из деревьев возможно применение вяза мелколистного, ясеня зеленого, ивы белой, тополя Симона.
Значительный опыт в области лесохозяйственной рекультивации различных отвалов Курской магнитной аномалии свидетельствует об использовании широкого ассортимента видов деревьев и кустарников (испытаны 48 видов) при облесении. Установлено, что на слабо- и среднезасоленных грунтах отвалов хорошую приживаемость и рост имеют акация белая и лох узколистный, другие породы должны высаживаться в этих условиях после оптимизации содержания солей за счет землевания или промывки грунта. Мелиорация кислых грунтов достигается известкованием или землева-нием карбонатными суглинками. Из рекомендуемых пород деревьев и кустарников применение сосны обыкновенной, березы бородавчатой и акации желтой возможно в наиболее широком спектре условий, сложившихся на этих отвалах.
Большие трудности возникли в процессе биологического освоения отвалов в Подмосковном угольном бассейне в связи с большим участием во вскрышных и вмещающих породах сульфидсо-держащих грунтов, которые в процессе выветривания становятся фитотоксичными. Выращивание растений на таких грунтах оказалось невозможным. Было предложено несколько путей для мелиорации сульфидсодержащих пород: известкование; смешение с глинистыми грунтами благоприятного физико-химического состава; экранирование фитотоксичных слоев отсыпки на отвалах глинистым материалом, содержащим карбонаты, и нанесением поверх него глинистого нефитотоксичного мелкозема. В процессе исследований было установлено, что даже нанесение однометрового слоя почвы на сульфидсодержащие породы не улучшает условий произрастания деревьев и кустарников, если не экранировать суль-фидсодержащие слои. При мелиорации сульфидсодержащих грунтов отвалов известью наилучшие показатели приживаемости и ро-
295
ста имеют ольха серая, тополь бальзамический, сосна обыкновенная, береза бородавчатая и акация желтая.
Основная трудность лесохозяйственной рекультивации на нарушенных землях Кузбасса связана с подбором засухоустойчивых деревьев и кустарников (испытаны 26 видов), способных произрастать на почвах со значительным понижением уровня грунтовых вод. Применяются посев семян и посадка саженцев, создаются чистые и смешанные культуры. При чем посев семян рекомендуется для отвальных площадей с большим содержанием скального материала, то есть там, где лесокультурные работы посадкой саженцев затруднены или невозможны. Лучшие результаты по приживаемости и росту имеют сосна, береза, лиственница, облепиха и акация желтая.
На Урале для целей лесохозяйственной рекультивации проводят разреживание мелколиственных пород и посадку саженцев сосны и лиственницы площадками. Естественная растительность появляется очень редко, поэтому при озеленении необходимо проводить различные мероприятия по улучшению свойств отвалов. В большинстве случаев создание лесных культур возможно без нанесения плодородного слоя. Лучшие результаты получены посадкой черенками тополя бальзамического, березы бородавчатой и ивы, которые признаны наиболее перспективными породами. Во всех случаях применялось землевание посадочных ям.
В мировой лесорекультивационной практике сложилась особая форма ведения лесного хозяйства на промышленных отвалах - создание предварительных мелиоративных насаждений из быстрорастущих нетребовательных пород и постепенная замена их более ценными насаждениями. Мелиоративные породы - это ольха, акация белая, тополя.
В США практикуется трехступенчатая лесная рекультивация, заключающаяся в создании трех последовательно сменяющихся групп насаждений: пионерной (акация белая, ольха черная), промежуточной (быстрорастущие тополя) и заключительной (дуб, ясень белый, орех). Затем постепенно вырубают ольху и акацию через 16-18 лет, быстрорастущие породы через 25-30 лет, оставшиеся основные породы используются через 45-60 лет.
Германия - страна, где впервые в мире применялись посадки древесных пород на отвалах. Первые письменные свидетельства о рекультивации относятся к 1784 году. В 1907 году были созданы
296
культуры дуба красного, сохранившегося до нашего времени. Здесь рекультивация направлена на создание ландшафта, приближающегося к природному. Для этого отвалы покрывают землей, вносят удобрения и высевают люцерну, весь урожай которой запахивают на удобрение. После этого проводят посадку местных древесных пород с небольшой примесью экзотов. Рекомендованы густые посадки, при которых густота сплетения корневых систем ускоряет подготовку почвенного профиля.
В Польше установлено, что в верхней части склонов необходимо вводить кустарники, способные развивать глубокие корни и успешно произрастать в этих условиях. У подножья отвала могут быть высажены влаголюбивые и более требовательные к почве, быстрорастущие, дающие много тени и малочуствительные к засыпанию корней породы. На средней части - малотребовательные к почве и устойчивые к изменениям микроклиматических условий и к обнажению корневой системы.
В Болгарии рекультивационные работы проводятся традиционным способом в зависимости от ландшафтно-экологи-ческих условий региона и степени загрязнения с учетом нарушений почвенного покрова и растительности. Токсичных веществ нет. Поэтому на таких грунтах успешно используется и сельскохозяйственная рекультивация, и лесохозяйственная. Изыскиваются способы рекультивации нарушенных земель без нанесения почвенного слоя.
Венгерские специалисты рекомендуют отвалы засаживать лесом. В качестве культур-пионеров могут быть использованы ивы, вишня маголебская, а также сосна обыкновенная в смешении с дубом скальным и бургундским. На песчаных почвах необходимо применять органические и минеральные удобрения с глубокий заделкой (до 80 см), создавать полезащитные полосы из кустарников.
В Чехии при подготовке отвалов для лесохозяйственного использования на спланированную поверхность наносится плодородный слой мощностью до 50 см. Однако из-за его дороговизны, с учетом необходимой транспортировки, применяется альтернативный вариант - без нанесения плодородного слоя, с введением азота, фосфора и калия, для улучшения агрохимических свойств и активизации микрофлоры.
297
Работы по рекультивации ведутся также в Эстонии, Латвии, Австралии, Бельгии, Дании, Новой Зеландии, Южной Америке, Африке и ряде других государств.
Выводы. На основании вышеизложенного можно заключить, что лесохозяйственная рекультивация отвалов - перспективное мероприятие по закреплению, облесению и использованию нарушенных земель. В современных условиях восстановительные работы финансируются и проводятся преимущественно силами самих землепользователей и землевладельцев, добывающих полезные ископаемые. При этом возникает проблема выбора наиболее эффективного способа проведения лесохозяйственной рекультивации, реализация которого при минимальных затратах даст наивысший результат. Для решения этих задач необходимо оценивать эффективность различных способов и технологий создания лесных культур с точки зрения экологических и экономических факторов, потому что именно от соотношения затрат и эффектов, оцененных в денежном выражении, и зависит привлекательность лесохозяйствен-ной рекультивации.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алиев И.Н. Обоснование лесной рекультивации нарушенных земель КБР. - М.: РГБ - 2004.
2. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды РФ в 2006 году»//Министерство природных ресурсов.
3. Киреева Н.А., Бакаева М.Д. Рекультивация нарушенных земель: Учебное пособие. - Уфа: РИО БашГУ, 2005.
4. Лес. Наука. Молодежь - 2006: сборник материалов по итогам научно-исследовательской работы молодых ученых за 2005-2006, - Воронеж, 2006.
5. Панков Я.В. Лесная рекультивация техногенных ландшафтов КМА. -Воронеж: ВГЛТА, 2003. ЕШ
— Коротко об авторе -
Михайлова А.И. - аспирантка, кафедра ЭП, Московского государственного горного университета.
298
