CC BY
53
© Ю.А. Озарян, А.Г. Новороцкая, Т.А. Кошелева, Е.Е. Вовчук, 2009
УДК 622.882
Ю.А. Озарян, А.Г. Новороцкая, Т.А. Кошелева,
Е.Е. Вовчук
ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ДОБЫЧЕЙ ГРАНОДИОРИТА (на примере ОАО «Корфовский каменный карьер»)
~П Хабаровском крае промышленное и гражданское строи-
-Я-М тельство основано на использовании нерудных полезных ископаемых. Потребность в этом виде сырья ежегодно увеличивается, вследствие роста объёмов производства. По состоянию на 1.01.2008 г., балансом запасов в Хабаровском крае учтено 31 месторождение строительного камня (данные отдела Фондов информации ФГУ «ТФИ по Дальневосточному Федеральному округу»). Неблагоприятное воздействие горного производства отрицательно сказывается не только на потерях земель различного назначения, но и на качественных и количественных изменениях состояния окружающей среды и здоровья населения. Актуальность исследований несомненна. В связи с этим целью исследования явилось обоснование и разработка технологии рекультивации земель, нарушенных добычей гранодиорита. Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Сбор, обобщение и анализ литературных данных по вопросу восстановления природной среды, нарушенной в процессе добычи строительного сырья;
2. Оценка процессов добычи и переработки гранодиорита на Корфовском каменном карьере, как источника негативного воздействия на экосистемы, а также их влияния на компоненты природной среды;
3. Научное обоснование технологии рекультивации земель, нарушенных при добыче строительного сырья.
Методологической основой исследования послужило учение академика В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере и основные положения, изложенные в «Программе и методике изучения техно-
генных биогеоценозов» (Колесников, Моторина, 1974), методические рекомендации «Оценка токсичности атмосферного воздуха тестом «Стерильность пыльцы растений» [1], методика мониторинга загрязнения снежного покрова (СП) [2].
Анализ и обобщение литературных данных по вопросу восстановления природной среды, нарушенной в процессе добычи строительного сырья позволил сделать вывод о том, что имеется лишь некоторый опыт научных исследований в этой области [3-6].
В процессе добычи минерального сырья из народнохозяйственного оборота изъяты большие площади земель под карьеры, подъездные пути, отвалы вскрышной породы, что привело к разрушению ландшафта.
При разработке Корфовского месторождения гранодиоритов открытым способом источниками выделения загрязняющих веществ в атмосферу являются: подготовка горных пород к выемке (бурение скважин и шурпов, производство взрывных работ), горный цех, где производится добыча полезного ископаемого (пыле-выделение при ведении выемочно-погрузочных работ) и транспортировка его на дробильно-сортировочные участки (ДСУ), внутренний проезд автомобильной техники, двигатели внутреннего сгорания строительной техники, отвалообразование бульдозером, пыле-ние отвалов вскрышных пород. Данные валового выброса загрязняющих веществ представлены в таблице.
Известно, что снег является очень точным индикатором загрязнения окружающей среды. Исходя из этого, для интегральной оценки загрязнения воздушной среды изучен химический состав СП. Анализ динамики химического состава СП в зоне влияния ОАО «Корфовский каменный карьер» (в период с
Валовый выброс загрязняющих веществ [7]
Название вещества Валовый выброс, (т/год)
Азота диоксид (Азот (IV) оксид) 0,925344
Азот(П) оксид (Азота диоксид) 0,150368
Углерод (Сажа) 0,115524
Сера диоксид - Ангидрит сернистый 0,224549
Углерод оксид 2,155226
Углеводороды 0,306842
1997 г. по 2003 г.) позволил сделать вывод о неоднородности загрязнения. В результате исследований в 2003 г. установлено увеличение содержания взвешенных веществ (ВВ) в 9 раз в сравнении с
1997 г. Максимальное количество пыли отмечено на северозападном склоне сопки Карьеровская в 2003 г., что выше, чем в промзоне г. Хабаровска.
Выявлено, что освоением значительно изменен гидрогеологический и гидрологический режим. Экологические нарушения в пределах горного отвода и на прилегающих к нему землях сопровождаются снижением биологической продуктивности и комфортности среды обитания, разрушением почвенно - растительного покрова, загрязнением атмосферного воздуха,. Изменения вызваны нарушением экосистем в процессе проведения горных работ, накоплением в большом объеме горнопромышленных отходов, оказывающих негативное воздействия на биологические и эстетические характеристики почвенно-растительного покрова. Отсюда возникает необходимость возврата нарушенных земель в хозяйственный оборот при непременном условии минимизации и предотвращении вредного их влияния на компоненты биосферы. Существенная роль в загрязнении воздушного бассейна принадлежит цеху по переработке гранодиоритов.
В результате экспериментальных исследований токсичности воздушного бассейна с использование тест-системы «Стерильность пыльцы» установлена следующую закономерность - с увеличением расстояния от предприятия количество стерильных клеток пыльцы растений уменьшается, на отвалах прослеживается снижение количества стерильных клеток с увеличением возраста отвалов.
Наши исследования позволили оценить ситуацию здесь как критическую, уровень токсичности атмосферного воздуха не удовлетворяет требованиям для нормального функционирования экосистем. В связи с этим сделана попытка обоснования метода рекультивации природной среды, нарушенной добычей гранодиоритов, для обеспечения экологической ее устойчивости и восстановления экологического равновесия. Разработаны принципы воспроизводства продуктивности нарушенной природной среды: 1. учет природно-климатических условий и экологического потенциала места проведения работ; 2. обеспечение высокого качества природной среды обитания (восстановление газового, пылевого, гидрологического и гидрогеологического режимов и др.); 3. определение рационального направления использования нарушенных земель; 4. эколого-экономи-ческая оценка способа рекультивации; 5. соответствие рекультивационных мероприятий правилам инженерной и
экологической безопасности; 6. организация горно-экологического мониторинга [8-11].
На основе разработанного принципа рекультивации выявлены следующие критерии: благоприятные экологические показатели (зона хвойно-широколиственных лесов) и нетоксичность горных пород.
Для предотвращения пыления отвалов отсева и вскрышных пород, руководствуясь, ГОСТ 17.5.1.02-85 и ГОСТ 17.5.1.01-83, нами отдано предпочтение санитарно-гигиеническому направлению восстановления нарушенных земель. Результаты изучения гранулометрического, агрохимического и микробиологического состава мелкозёма гранодиорита, физико-химических свойств вскрышных пород Корфовского каменного карьера свидетельствуют о том, что они потенциально плодородны и могут быть использованы в качестве субстрата для проведения рекультивации, которую рекомендуется проводить в два этапа: биологический и технический. Разработана технологическая схема работ, согласно которой предусмотрены: планировка поверхности, удаление мешающих остатков, воссоздание почвенного профиля на нарушенных землях, отвечающего биоклиматическим условиям исследуемого района, восстановление гидрорежима путем создания водосборных и водозадерживающих сооружений, отсыпка дренажного и водоупорного слоев из плотных глин и последующий посев бобово-злаковой травосмеси. В качестве ускорителя роста и развития растений используются гуминовые препараты (патент № 2275779 от 10 мая 2006 года). Экономически целесообразно определение оптимального состава машинно-тракторного парка для выполнения рекультиваци-онных работ санитарно-гигиенического направления. Предусматривается использование техники, задействованной на карьере при ведении горно-подготовительных и вскрышных работ, транспортировке и отвалообразовании.
Таким образом, выявленные закономерности и разработанные принципы рекультивации позволили обосновать способ воспроизводства продуктивности нарушенных горными работами земель, внедрение которого значительно сократит негативное воздействие процессов добычи и переработки строительных материалов на компоненты природной среды.
------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горовая А.И. Оценка токсичности атмосферного воздуха тестом «Стерильность пыльцы растений»: Методические рекомендации / А.И. Горовая, С.А. Риженко, А.В. Павличенко и др. - Днепропетровск, 2007. - 27 с.
2. Василенко В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова // В.Н. Василенко, И.М. Назаров, Ш.Д. Фридман. - Л.: ГИМИЗ, 1985. - 182 с.
3. Грибанова Л.П. Оценка состояния карьеров строительных материалов Московского региона / Л.П. Грибанов // Экология и промышленность России. - 2004.
- № 3. - С. 44.
4. Трубецкой К.Н. Экологические проблемы освоении недр при устойчивом развитии природы и общества / К.Н. Трубецкой, Ю.П. Галченко, Л.Н. Бурцев. -М.: Изд-во «Научтехлитиздат», 2003. - 262 с.
5. Чертес К.Л. Рекультивация отработанных карьеров / К.Л. Чертес, Д.И. Быков, Н.Н. Ендураева, О.В. Тупицына // Экология и промышленность России. -2002. - № 2. - С. 18-22.
6. Municipal Solid Waste génération, recycling and disposai in the United States: fast and figures for 1998 // Environment Protection Agency (EPA), 2000.
7. ГОСТ 17.5.1.02-85. ССБТ. Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации.
8. Государственный (национальный) доклад «О состоянии и использовании земель Российской Федерации в 2001 году». - М.: Федеральная служба земельного кадастра России, 2002. - 155 с.
9. Экология, охрана природы, экологическая безопасность. Учеб. пособие / Под общ. ред. проф. А.Т. Никитина, проф. МНЭПУ С.А. Степанова. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. - 648 с.
10. Silburn D.V. Soil properties of surface mined land / D.V. Silburn, F.R. // Crown Trans. ASAE, 1984, V. 27, № 3. - p. 827-832.
11. Охрана окружающей природной среды при разработке Корфовского месторождения гранодиоритов: Проект / И.Ю. Рассказов, Л.Т. Крупская, М.И. Рассказова, Ю А. Озарян, ТА. Кошелева. - Хабаровск. - Т П. - 2008. - 50 с. ШИН
— Коротко об авторах -------------------------------------------------------
Озарян Ю.А. - мл. научный сотрудник, E-mail: [email protected] Кошелева Т.А. - инженер, E-mail: [email protected] Вовчук Е.Е. - техник,
Института горного дела ДВО РАН, г. Хабаровск.
Новороцкая А.Г. - кандидат географических наук, научный сотрудник, Института водных и экологических проблем ДВО РАН, г. Хабаровск, E-mail: [email protected]
