CC BY
31
Геоэкология
УДК 502.4:34/35
DOI: 10.24412/1728-323X-2022-5-49-53
НОРМАТИВНЫЕ ОСНОВЫ И РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПОДХОДЫ К РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ПРИ РАЗРАБОТКЕ АЛМАЗНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЯКУТИИ
С. И. Миронова, главный научный сотрудник, доктор биологических наук, профессор, Научно-исследовательский институт прикладной экологии Севера Северо-Восточного Федерального университета, [email protected], г. Якутск, Россия,
Л. П. Капелькина, главный научный сотрудник, доктор биологических наук, Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН, г. Санкт-Петербург, Россия
Аннотация. Якутия — центр алмазной промышленности не только России, но и всего мира. Алмазные месторождения находятся на западе (Мирнинский район) и севере (Анабарский, Булунский районы) республики. До недавнего времени добыча проводилась открытым карьерным способом, в результате которой огромные территории подвергались техногенному прессу, преобразуя естественные ландшафты в карьеры, хвос-тохранилища, отвалы пустых пород, линии электропередач и промышленные площадки. Это создало негативное воздействие на окружающую среду и стала проблема восстановления нарушенных участков.
Якутия отличается от других регионов России своими экстремальными природно-климатические условиями и повсеместным развитием мно-голетнемерзлых пород. Это самый холодный из обжитых регионов планеты. Климат резко континентальный, отличается продолжительным зимним и коротким летним периодами.
Статья написана в результате обзора результатов многолетних научных и научно-практических исследований нарушенных земель на месторождениях алмазов, где выявлены особенности рекультивации нарушенных земель. Добыча алмазов на территории Якутии ведется на месторождениях двух типов — коренных залеганий (трубок) и из россыпей. Вскрышные и вмещающие породы коренных залеганий в подавляющей массе представлены осадочными карбонатными породами: мергелями, известняками и доломитами. Крутые отвалы (до 60 град.) достигают высоты, близкой к 100 м. Самозарастание происходит медленно, что обусловлено неблагоприятными водно-физическими свойствами субстрата, неустойчивостью откосов из-за значительной крутизны, отсутствием или недостаточностью плодородных пород. В этой связи необходима разработка особых приемов рекультивации, учитывающих как природно-климатические условия местности, так и характер нарушений, обусловленных горными работами при добыче алмазов.
Государственные стандарты и другие нормативные документы в области рекультивации, действующие в России в настоящее время, слабо адаптированы к условиям Якутии, отличающейся от других регионов РФ суровым резко континентальным климатом. Правовая основа рекультивации нарушенных земель, базирующаяся на действующих нормативных документах, не в полной мере соответствует особенностям проведения работ по восстановлению нарушенных горными работами земель в условиях Якутии.
Авторы доказывают необходимость разработки нормативного документа, в котором бы учитывались региональные (Якутия) и отраслевые (добыча алмазов) особенности рекультивации нарушенных земель.
Annotation. Yakutia is the center of the diamond industry both in Russia and throughout the world. Diamond deposits are located in the west (the Mirn-insky District) and in the north (the Anabar and Bulunsky Districts) of the republic. Until recently, mining was carried out in an open pit, as a result of which vast areas were subjected to technogenic pressure, transforming natural landscapes into quarries, tailings, waste rock dumps, power lines and industrial sites. This has created a negative impact on the environment and has become a problem of restoring disturbed areas.
Yakutia differs from other regions of Russia in its extreme natural and climatic conditions and the widespread development of the permafrost. It is the coldest inhabited region on the planet. The climate is sharply continental, characterized by long winters and short summers.
The article was written as a result of a review of the data of many years of scientific and scientific-practical studies of the disturbed lands at the diamond deposits, where the features of the disturbed lands reclamation were revealed. Diamond mining in the territory of Yakutia is carried out at the deposits of two types — primary occurrences (pipes) and placers. Overburden and enclosing rocks of primary occurrences in the overwhelming mass are represented by sedimentary carbonate rocks: marls, limestones and dolomites. The steep dumps (up to 60 degrees) reach a height close to 100 m. Self-overgrowing occurs slowly, which is due to the unfavorable water-physical properties of the substrate, the instability of the slopes due to the significant steepness, and the absence or insufficiency of fertile rocks. In this regard, it is necessary to develop special reclamation methods that take into account both the natural and climatic conditions of the area and the nature of disturbances caused by mining operations during diamond mining.
State standards and other regulatory documents in the field of reclamation currently in force in Russia are poorly adapted to the conditions of Yakutia, which differs from other regions of the Russian Federation by its harsh, sharply continental climate. The legal basis for the reclamation of the disturbed lands, based on the current regulatory documents, does not fully correspond to the specifics of the work on the restoration of the lands disturbed by mining in the conditions of Yakutia.
The authors prove the need to develop a regulatory document that would take into account regional (Yakutia) and sectoral (diamond mining) features of the disturbed land reclamation.
Ключевые слова: нарушенные земли, рекультивация, Якутия, нормативные основы, стандарты, отвалы, нетрадиционные способы рекультивации.
Keywords: disrupted land, reclamation, Yakutia, normative bases, standards, dumps, not traditional ways of reclamation.
Введение. Создание государственных стандартов в Советском Союзе послужило началом систематической работы во всех отраслях народного хозяйства. Росстандарт осуществляет полномочия в установленной сфере деятельности, в том числе выполняет ряд функций в сфере контрольно-надзорной деятельности. Работы по разработке нормативов и стандартов осуществляются в настоящее время как у нас в стране, так и за рубежом [1, 2].
На огромной территории России разработка стандартов требует учета природно-климатических условий, характера нарушений, обусловленных горными работами, социально-экономических перспектив использования территории в дальнейшем и других факторов.
Рекультивация земель — как «комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народно-хозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды в соответствии с интересами общества» (ГОСТ 17.5.1.01—83 «Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения») является составной частью технологических процессов по разработке месторождений полезных ископаемых и завершающей стадией г ор-ных работ.
Нормативно-правовыми документами в области рекультивации земель являются Постановление Правительства РФ от 23.02.94 № 140 «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы» (ПСП), Приказы Минприроды РФ № 525, Роскомзема № 67 от 22.12.95 «Об утверждении «Основных положений о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы» (зарегистрировано в Минюсте России 29.07.96 № 1136).
Нормативно-технической базой при решении вопросов, связанных с восстановлением нарушенных земель, являются Государственные стандарты в области охраны почв и рекультивации нарушенных земель, а также Регламенты по охране окружающей среды при проектировании и производстве работ на конкретном объекте. Применение стандартов позволяет классифицировать нарушенные земли по направлениям рекультивации и техногенному рельефу, оценивать породы, вынесенные на дневную поверхность по пригодности для биологической рекультивации, уста-
навливать общие требования к рекультивации при разных видах нарушений. Требования стандартов применяются при планировании, проектировании и производстве работ, связанных с нарушением земель и их рекультивации.
Якутия отличается от других регионов России своими экстремальными природно-климатические условиями и повсеместным развитием мно-голетнемерзлых пород. Это самый холодный из обжитых регионов планеты. Климат резко континентальный, отличается продолжительным зимним и коротким летним периодами. Максимальная амплитуда средних температур самого холодного месяца — января и самого теплого — июля составляет 70—75 °С.
Добыча алмазов на территории Якутии ведется на месторождениях двух типов — коренных залеганий (трубок) и из россыпей. Вскрышные и вмещающие породы коренных залеганий в подавляющей массе представлены осадочными карбонатными породами: мергелями, известняками и доломитами [3—6]. Крутые отвалы (до 60 град.) достигают высоты, близкой к 100 м. Их самозарастание [7] происходит медленно, что обусловлено неблагоприятными водно-физическими свойствами субстрата, неустойчивостью откосов из-за значительной крутизны, отсутствием или недостаточностью плодородных пород. В этой связи необходима разработка особых приемов рекультивации, учитывающих как природно-климатические условия местности [8], так и характер нарушений, обусловленных горными работами при добыче алмазов. Правовая основа рекультивации нарушенных земель, базирующаяся на действующих нормативных документах, не в полной мере соответствует особенностям проведения работ по восстановлению нарушенных горными работами земель в условиях Якутии.
Объекты исследований. Объектом исследований явился анализ действующих нормативных д о-кументов в области рекультивации нарушенных земель и оценка их пригодности применительно к предприятиям, осуществляющим добычу алмазов открытым способом в условиях Якутии. Предварительно был выполнен большой объем экспериментальных и опытно-производственных работ по рекультивации земель, нарушенных при открытой добыче алмазов [9, 10].
Началу работ по освоению месторождений полезных ископаемых должно предшествовать
снятие плодородного слоя почвы с нарушаемых участков. Наряду с положениями, изложенными в Постановлении Правительства № 140 «О рекультивации земель...», в Приказах Минприроды РФ и Роскомзема № 525/67 «Об утверждении «Основных положений..., 1994», в ГОСТе 17.4.3.02—85 «Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ» практически осуществить эту операцию в условиях Якутии не всегда реально из-за отсутствия или незначительной мощности ПСП, неблагоприятного рельефа и других факторов. Снятие ПСП в некоторых случаях при проведении работ на многолетнемерзлых породах (ММП) может стимулировать нежелательные процессы, обусловленные нарушением их режима.
Основные стандарты в области рекультивации нарушенных земель отражены в таблице 1.
Полученные результаты
Результатом биологического этапа рекультивации в условиях Севера является закрепление
поверхностного слоя горных пород, вынесенных на дневную поверхность, корневыми системами растений, создание сомкнутого травостоя; предо -твращение развития водной и ветровой эрозии почв и криогенных процессов на нарушенных землях.
Недостаток плодородных пород для проведения биологической рекультивации в условиях Якутии обусловил необходимость применения их заменителей. С этой целью были использованы осадки сточных вод (ОСВ) и старика — сухая прошлогодняя скошенная трава [10].
Возможность использования осадков сточных вод при рекультивации в качестве органических удобрений регламентируется двумя действующими стандартами: ГОСТ Р 17.4.3.07—2001 «Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений», ГОСТ Р 54534—2011 «Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при использовании для рекультивации нарушенных земель», а также санитарными правилами и нор-
Таблица 1
Предложения для разработки проекта отраслевого стандарта
Действующие документы
Предлагаемые изменения
ГОСТ 17.5.1.01—83 «Охрана природы. Земли. Термины и определения»
ГОСТ 17.5.3.04—83. «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель
ГОСТ 17.5.3.05—84. «Охрана природы. Рекультивация земель. Общие требования к землеванию
ГОСТ 17.5.1.02—85. «Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации»
ГОСТ 17.5.1.03—86 «Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации»
Термины:
1. Рекультивация земель в условиях криолитозоны — комплекс работ, направленных на снижение отрицательного влияния нарушенных земель на окружающую среду.
2. Рекультивационный потенциал нарушенных земель — определенное состояние техногенного ландшафта, грунтов и формирующейся растительности.
3. Проективное покрытие — площадь горизонтальной проекции растительного покрова на поверхность почвы, выраженная в процентах, основной показатель результатов биологической рекультивации.
Степень зарастания нарушенных земель:
а) не заросшие — естественная растительность отсутствует или фиксируются единичные экземпляры. Слабозаросшие — проективное покрытие травостоя около 10 %;
б) среднезаросшие —10—25 %;
в) заросшие — более 50 %. Развитие эрозионных процессов на отвале — невозможно.
4. Самозарастание — естественное поселение растительности на нарушенных землях
На участках с ММП плодородный слой почвы не снимается. На других участках необходимость снятия ПСП в каждом конкретном случае определяется индивидуально.
Так как стандарт устанавливает общие требования к землеванию малопродуктивных угодий (сельскохозяйственных земель), которые вблизи разработок практически отсутствуют, а ПСП не хватает даже для проведения рекультивационных работ на нарушенных землях, применение требований д анного стандарта в условиях Якутии нецелесообразно.
В условиях Западной и Северной Якутии, где расположены объекты открытой разработки алмазных месторождений, основным направлением рекультивации нарушенных земель является природоохранное и санитарно-гигиеническое направления рекультивации.
По ГОСТу вскрышные и вмещающие породы отвалов кимберлитовых карьеров как по физическим, так и химическим свойствам могут быть отнесены к группе непригодных для сельскохозяйственного направления рекультивации. Породы пригодны для биологической рекультивации при природоохранном и санитарно-гигиеническом направлениях рекультивации после их мелиорации
мами СанПиН 2.1.7.573—96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения». Использование ОСВ в качестве удобрений как способ их подготовки к рекультивации нарушенных земель осуществлялось на месторождении алмазов в тундровой зоне Канады, при рекультивации полигона ТБО под Санкт-Петербургом [11, 12], но в Якутии этот прием пока не получил широкого распространения. В опытных работах ОСВ был использован в качестве органического удобрения для роста и развития растений на отвалах Айхаль-ского ГОКа [10].
Опыты показали, что при недостатке или отсутствии потенциально плодородных пород использование ОСВ и избыточно активного ила канализационных очистных сооружений (КОС) как субстратов, содержащих необходимые для растений питательные вещества, способно улучшить свойства горных пород, подлежащих рекультивации, и решить проблему утилизации отходов.
В качестве наполнителя для сбалансированности питательных элементов в субстрате можно использовать отходы деревообработки (опилки, стружки).
Проанализировав действующие нормативные документы применительно к природно-климатическим условиям Якутии и нарушениям земной поверхности, формирующимся при добыче алмазов, а также оценив практические результаты наших собственных исследований, в таблице 1 представлены предложения, которые целесообразно учесть при разработке проекта регионального отраслевого стандарта (ОСТа) «Охрана природы. Земли. Рекультивация земель, нарушенных при разработке месторождений алмазов на территории Якутии».
Эти коррективы помогли бы горнодобывающим предприятиям научно обоснованно проводить работы по рекультивации нарушенных земель и осуществлять их передачу основному землепользователю.
Библиографический список
1. Колесников С. И. Разработка региональных нормативов химического загрязнения почв юга России // Почвоведение — продовольственной и экологической безопасности страны: Тезисы докладов 7 Съезда Общества почвоведов. Белгород, 15—22 августа. — Ч. 2. — 2016. — Белгород. — С. 81.
2. Li Min, Li Oin, 2Ьао Lina, Wang Hongyang et al. Optimizing the soil environmental protection standard system and suggestions / Huanjing kexue yanjiu = Res. Environ. Sci. 2016, 29, № 12. С. 1799—1810.
3. Лебедева Н. А., Лонкунова А. Я. Биологическая рекультивация земель, нарушенных при добыче алмазов в Якутии // Растения и промышленная Среда. — Свердловск, 1990. — С. 71—75.
4. Polster D. F. Natural Processes: Restoration of Drastically Disturbed Sites. Polster Environment Services. — 2015. — 123 p.
5. Clewell A. F., Aronson J. Ecological Restoration. Second Edition. Principles, Values, and structure of an Emerging profession. Island Press. — 2013. — 336 p.
6. Данилов П. П., Саввинов Г. И., Петров А. А., Бескоров В. С. Природно-техногенные изменения почвенного покрова Мирнинского горнопромышленного района // Горный журнал. — 2017. — № 3. — С. 75—80.
7. Миронова С. И. Растительные сукцессии на природно-техногенных ландшафтах Западной Якутии и их оптимизация: монография. — М.: Изд. дом Академии естествознания, 2016. — 140 с.
8. Капелькина Л. П. Нарушенные земли Севера и проблемы их рекультивации // Арктика. Экология и экономика. — 2011. — № 3. — С. 60—67.
9. Миронова С. И., Иванов В. В. Биолого-географические особенности рекультивация нарушенных земель алмазных месторождений Якутии (опыты исследований) // Горный журнал. — 2012. — № 12. — С. 101—104.
10. Миронова С. И. Опыты использования не традиционных материалов при биологической рекультивации отвалов алмазных месторождений. — Горный журнал. — 2015. — № 9. — С. 85—87.
11. Капелькина Л. П., Скорик Ю. И., Венцулис Л. С. Использование осадка сточных вод для рекультивации земель на полигонах ТБО // Экология и промышленность России. — 2009. — № 9. — С. 52—59.
12. Naeth M. A., Wilkinson S. R. Establishment of Restoration Trajectories for Upland Tundra Communities on Diamond Mine Wastes in the Canadian Arctic. Restoration Ecology. — 2014. — Vol. 22 (4). — P. 534—543.
REGULATORY FRAMEWORK AND REGIONAL APPROACHES TO THE RECLAMATION OF LANDS DISTURBED DURING THE DEVELOPMENT OF DIAMOND DEPOSITS IN YAKUTIA
S. I. Mironova, Chief Researcher, Ph. D. (Biology), Dr. Habil., Professor. Research Institute of Applied Ecology of the North, North-Eastern Federal University, [email protected]. Yakutsk, Russia,
L. P. Kapelkina, Chief Researcher, Ph. D. (Biology), Dr. Habil. St. Petersburg Research Center for Environmental Safety of the Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia
References
1. Kolesnikov S. I. Razrabotka regional'nyh normativov himicheskogo zagryazneniya pochv yuga Rossii [Development of allergens of chemicals in the soil of the south of Russia]. Pochvovedenie — prodovol'stvennoj i ekologicheskoj bezopasnosti strany: Tezisy dokladov 7 S»ezda Obshchestva pochvovedov. Belgorod, 15—22 avgusta. 2016. Vol. 2. Belgorod. P. 81 [in Russian].
2. Li Min, Li Oin, Zhao Lina, Wang Hongyang et al. Optimizing the soil environmental protection standard system and suggestions. Huanjing kexue yanjiu = Res. Environ. Sci. 2016, 29. No. 12. P. 1799—1810 [in English].
3. Lebedeva N. A., Lonkunova A. Ya. Biologicheskaya rekul'tivaciya zemel', narushennyh pri dobyche almazov v Yakutii [Biological reclamation of the lands disturbed during diamond mining in Yakutia]. Rasteniya ipromyshlennaya Sreda. Sverdlovsk, 1990. P. 71—75 [in Russian].
4. Polster D. F. Natural Processes: Restoration of Drastically Disturbed Sites. Polster Environment Services. 2015. 123 p. [in English].
5. Clewell A. F., Aronson J. Ecological Restoration. Second Edition. Principles, Values, and structure of an Emerging profession. Island Press. 2013. 336 p. [in English].
6. Danilov P. P., Savvinov G. I., Petrov A. A., Beskorov V. S. Prirodno-tekhnogennye izmeneniya pochvennogo pokrova Mirninskogo gornopromyshlennogo rajona [Natural and technogenic changes in the soil cover of the Mirny mining region]. Gornyj zhurnal. 2017. No. 3. P. 75—80 [in Russian].
7. Mironova S. I. Rastitel'nye sukcessii na prirodno-tekhnogennyh landshaftah Zapadnoj YAkutii i ih optimizaciya: monografiya [Plant successions in the natural and technogenic landscapes of Western Yakutia and their optimization: monograph]. Moscow, Izd. dom Akademii Estestvoznaniya. 2016. 140 p. [in Russian].
8. Kapel'kina L. P. Narushennye zemli Severa i problemy ih rekul'tivacii [Disturbed lands of the North and the issues of their reclamation]. Arktika. Ekologiya i ekonomika. 2011. No. 3. P. 60—67 [in Russian].
9. Mironova S. I., Ivanov V. V. Biologo-geograficheskie osobennosti rekul'tivaciya narushennyh zemel' almaznyh mestorozhdenij Yakutii (opyty issledovanij) [Biological and geographical features of the reclamation of disturbed lands of the diamond deposits in Yakutia (research experiences)]. Gornyj zhurnal. 2012. No. 12. P. 101—104 [in Russian].
10. Mironova S. I. Opyty ispol'zovaniya ne tradicionnyh materialov pri biologicheskoj rekul'tivacii otvalov almaznyh mestorozhdenij [Experiences in the use of non-traditional. materials in the biological reclamation of dumps of diamond deposits]. Gornyj zhurnal. 2015. No. 9. P. 85—87 [in Russian]
11. Kapel'kina L. P., Skorik Yu. I., Venculis L. S. Ispol'zovanie osadka stochnyh vod dlya rekul'tivacii zemel' na poligonah TBO [Use of sewage sludge for land reclamation at landfills]. Ekologiya ipromyshlennost'Rossii. 2009. No. 9. P. 52—59 [in Russian].
12. Naeth M. A., Wilkinson S. R. Establishment of Restoration Trajectories for Upland Tundra Communities on Diamond Mine Wastes in the Canadian Arctic. Restoration Ecology. 2014. Vol. 22 (4). P. 534—543 [in English].
