CC BY
88
жающую среду отвалов заброшенных шахт]. // Nord. Hydrol. - 1987. - Vol. 18. - № 4-5. - P. 279-290.
2. Mine drainage and surface mine reclamation Proc. Conf. Pittsburgh, Apr. 1921, 1988. Vol. 1 [Шахтный дренаж и рекультивация шахтных земель. Тр. конф., Питтсбург, 19-21 апр., 1988 г. Т. 1] // Inf. Circ. Bur. Mines. US Dep. Inter. - 1988. - № 9183. - P. 1-413.
3. United States Patent 5 609 256. Cl. B03B 005/00; B03B 007/00.Process for recovery of values from solid waste materials [Процесс извлечения полезных материалов из твердых отходов]. Filed: January 4, 1995. Publ.: March 11, 1997.
4. Потапов В.П., Счастливцев Е.Л., Мандров Г.А. Способ обогащения угольных шламов. // Патент на изобретение RU 2297284 от 11.05.2005. Опубликовано 20.04.2007. Бюл. № 11.
5. Роговина Л.З., Васильев В.Г., Чурочкина Н.А. и др. Влияние условий синтеза на строение гидрофобно модифицированных полиакриламидов и реологию их растворов и гелей. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2004. Т.46. №4. С. 644-655. ЕШ
— Коротко об авторах -
Счастливцев Е.Л. - д-р техн. наук,
Мандров Г.А. - канд. хим. наук,
Институт Угля и углехимии СО РАН, г. Кемерово.
© В.А. Андроханов, 2008
УДК 622. 882 В.А. Андроханов
257
ПРАКТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ НА ОСНОВЕ ИННОВАЦИОННОГО ПРОЦЕССА
1~Мод инновациями в самом широком смысле понимается
-Ж. л. прибыльное (рентабельное) использование новшеств в виде новых технологий, видов продукции и услуг, организационно-технических и социально-экономических решений. Период времени от зарождения идеи, создания и распространения новшества и до его использования в определенной области деятельности принято называть жизненным циклом инновации [1]. В нашем случае, жизненный цикл инновации можно разделить на несколько этапов: фундаментальные и прикладные исследования, проект-но-конструкторские разработки, технологическое освоение и проведение рекультивационных работ, оценка и эксплуатация рекультивированных участков.
С учетом последовательности проведения работ жизненный цикл инновации рассматривается как инновационный процесс. В подавляющем большинстве случаев, инновационный процесс связан с инновационной деятельностью какого-либо предприятия и направлен на разработку и реализацию результатов научно-технических изысканий в виде нового продукта или нового технологического процесса. В общем плане, инновационный процесс представляет собой последовательную цепь мероприятий, в ходе которых новшество проходит путь от идеи до конкретного продукта, технологии или услуги и внедряется в хозяйственную практику. При этом одним из основных требований к инновации является внедрение самых передовых и наукоемких технологий.
Сотрудники лаборатории рекультивации почв Института почвоведения и агрохимии СО РАН около 40 лет проводят исследования особенностей формирования почвенного покрова в техногенных ландшафтах Кузбасса. Наиболее длительный период времени был посвящен теоретическому, экологи-ческому и хозяйственному обоснованию различных элементов технологий рекультивации, направленных на достижение поставленной цели и заданной эффективности. В ходе этих работ были сформулированы
258
основополагающие принципы и положения рекультивации нарушенных почв. Под понятием рекультивация земель понимается «набор технологических приемов, позволяющий сформировать на месте нарушенных земель участки территории (местообитания, ландшафты, поля рекультивации) с заданными в виде технического задания в рабочем проекте рекультивации параметрами хозяйственной и /или почвенно-экологической эффективности». Все другие подходы к пониманию рекультивации можно считать устаревшими, не соответствующими современному мировому уровню развития науки и практики.
В настоящее время наука позволяет параметры хозяйственной или почвенно-экологической эффективности рекультивационных мероприятий выразить в определенных единицах, численно равных, так называемому, комплексному природному потенциалу (КПП) поля рекультивации. Этот потенциал определяется комплексом технологических приемов, заложенных в рабочем проекте рекультивации. Его численные значения являются количественной мерой оценки степени сходства качества рекультивированных почв с качеством эталонных ненарушенных почв региона [2]. Можно утверждать, что умение диагностировать, измерять и оценивать эффективность рекультивации является признаком профессионализма специалиста, рекомендующего ту или иную технологическую схему в рабочем проекте рекультивации.
Признание такого подхода раскрывает новые перспективы в процедуре проектирования рекультивационных мероприятий. Появляется возможность ввести в систему требований к проектам рекультивации нарушенных земель оценку почвенно-экологического состояния рекультивированного техногенного ландшафта по прогнозируемым значениям КПП еще на стадии проектирования. Это обеспечит не только экологическую и практическую привлекательность рабочего проекта рекультивации, но и объективное научное обоснование целей и способов рекультивации.
Во многих странах Мира целью рекультивации нарушенных земель провозглашается необходимость «... восстановить первоначальный ландшафт - если возможно с прежним пахотным слоем -и возобновить растительность с тем чтобы надежно закрепить почву» [3]. Таким образом, и в США, и в Западной Европе критерием качества проекта рекультивации считается не полнота учета в про-
259
екте кем-либо установленных формальных нормативов, а степень соответствия рекультивированного ландшафта исходному, естественному (в нашей, генетически и географически более точной терминологии зональному). При таком подходе, в случае его реализации на практике, исключается возможность техногенного формирования экоклина - природно-техногенного образования, резко контрастирующего с окружающими ненарушенными территориями. Тем самым, устраняется негативное воздействие техногенных ландшафтов на окружающую среду, обеспечивающую экологическое благополучие жизни населения в регионе.
Как показывают наши расчеты, техногенное регулирование факторов и условий почвообразования в ходе рекультивации во многих случаях возможно и оно позволяет достигать экологической эффективности рекультивационного мероприятия до 100 % и более от уровня зонального эталона. Известны и приемы такого регулирования. Например, снижение степени аридности техногенного ландшафта может быть достигнуто несколькими сравнительно простыми способами: выравниванием поверхности, изменением экспозиции и крутизны склона, снижением степени каменистости пород и т.д. Аналогичным образом можно регулировать и большинство других факторов (рельеф, породы, микроклимат) и условий почвообразования (плотность пород, аэрируемость, фитоток-сичность, кислотность и др.). В конечном счете, технологические перспективы восстановления экологических функций в техногенных ландшафтах практически во всех случаях оказываются вполне достижимыми, хотя для получения необходимого экологического или хозяйственного эффекта требуется различное время, а в некоторых случаях и значительные материальные затраты.
Многолетние исследования этих проблем, проведенные в Кузбассе, показали, что простых и дешевых способов их разрешения нет. Практически во всех случаях необходимо разрабатывать и применять целый комплекс рекультивационных мероприятий, главное назначение которого должно быть создание условий для максимально возможного ускорения процессов самовосстановления разрушенных экосистем как минимум до социально необходимого уровня. К сожалению, в большинстве случаев достижение такого уровня эффективности комплекса рекультивационных мероприятий невозможно без техногенного формирования соответствующих этому уровню эдафических условий.
260
В специальной литературе, посвященной проблемам рекультивации нарушенных земель, технологии формирования эдафических условий принято называть горнотехническим этапом рекультивации [4]. Этот этап не только технологически сложен, но и, что значительно важнее, очень дорогой. Делается все возможное, чтобы либо вообще обойтись без этого этапа, либо свести его к минимуму. Недооценка экологической значимости роли качества эдафи-ческих условий, создаваемых на горнотехническом этапе рекультивации, главная причина очень малой наукоемкости проектов рекультивации и низкой экологической эффективности рекультива-ционных мероприятий, реализованных в регионе. Совершенно очевидно, что требуется новый подход и в организации рекультиваци-онных работ в регионе, особенно в проектировании, и научном обеспечении разрабатываемых технологий рекультивации.
В настоящее время с большой долей уверенности можно утверждать, что в теоретическом плане, на данном этапе развития научно-технического прогресса, проблемы рекультивации нарушенных земель практически решены. Разработаны подходы к проектированию и оценке эффективности рекультивационных мероприятий. Можно сказать, что пройден первый этап инновационного процесса, т.е. проведена большая часть фундаментальных и прикладных исследований. Второй этап жизненного цикла инноваций также не должен вызвать затруднений, т.к. уже есть положительный опыт в проектировании рекультивационных мероприятий. Тем не менее, на этом этапе необходимо внедрение в практику составление проекта с заданными в техническом задании на рекультивацию параметрами почвенно-экологической эффективности рекуль-тивационных мероприятий, что повысит наукоемкость технологий рекультивации, примененных для восстановления нарушенных территорий.
Наиболее сложной складывается ситуация с внедрением современных технологий рекультивации в практику. На этом этапе необходимо разработать механизм внедрения инновации, который бы стабильно функционировал. Как уже было показано ранее, непременным свойством инновации является научно-техническая новизна. При этом необходимо отличать инновации от несущественных видоизменений в технологиях или процессах. Поэтому без изменения подходов и самого механизма проведения рекультиваци-
261
онных мероприятий существенно улучшить экологическую ситуацию в Кузбассе невозможно.
Промышленные предприятия Кузбасса, чья деятельность связана с нарушением естественных ландшафтов, выделяя средства на природоохранные мероприятия, ставят ряд условий по ограничению стоимости рекультивации, отдавая предпочтения самым дешевым и простым технологиям рекультивации без коренного изменения техногенных эдафических свойств субстратов, с низкой поч-венно-экологической эффективностью и наукоемкостью, ограничиваясь по-существу только озеленением поверхности техногенных ландшафтов. Традиционные технологии озеленения отвалов дают только внешний, поверхностный эффект.
Отвалы постепенно зарастают в той или иной степени в любом случае. Если провели посадки многолетних трав или древесных культур, то процесс зарастания ускоряется, но как показывают результаты последних исследований, часто одно только озеленение отвалов не может коренным образом ограничить негативное влияние техногенных ландшафтов. Такая рекультивация оказывается односторонней, т.к. быстро восстанавливается только один компонент экосистемы. Поэтому возникает специфический дисбаланс. Нельзя забывать, что почва является базисом любой наземной экосистемы. По этой причине созданные искусственные посадки оказываются неустойчивыми и при воздействии неблагоприятных факторов быстро деградируют, возвращая рекультивированные площади в исходное состояние, т.е. к техногенной пустыне. Естественно, что проведение таких рекультивационных работ, не может кардинально улучшить экологическую ситуацию в регионе. При этом ландшафт практически навсегда сохранит техногенный характер, и будет представлять собой экоклин, внедренный в систему естественных ландшафтов, со специфическими свойствами и режимами функционирования.
Таким образом, без значительных финансовых инвестиций экологическую ситуацию в Кузбассе коренным образом изменить невозможно. Дело в том, что средств выделяемых на рекультивацию добывающими предприятиями явно не достаточно, а выделение дополнительных объемов финансирования напрямую отразится на себестоимости добычи полезного ископаемого и его цены для потребителей, так как предприятия не могут снижать определенный уровень рентабельности.
262
В настоящее время, с созданием «Кузбасского технопарка», складывается уникальная возможность решения технологических и организационно-управленческих и частично финансовых проблем в деле восстановления нарушенных территорий, так как по своей сути технопарк должен быть центром сотрудничества государства, науки и образования, инвесторов и общества. В рамках технопарка можно создать Центр, объединяющий группу фирм, специализирующихся на выполнении работ по рекультивации техногенных ландшафтов. В структуру центра должны войти формы и организации, выполняющие весь комплекс работ по рекультивации и реабилитации нарушенных территорий.
Центр, аккумулируя финансовые средства из разных источников, мог бы, на наш взгляд, взять на себя выполнение теоретических, прикладных задач и выполнение практических работ по рекультивации. В теоретическом плане эти задачи могут быть сведены к поиску путей рационального использования финансовых ресурсов, основанных на внедрении новых технологических приемов рекультивации нарушенных земель с высокой экологической эффективностью. В практическом плане необходимо осуществлять проектирование и авторский надзор за реализацией проектов рекультивации и передачу рекультивированных территорий землепользователю; развернуть работы по ландшафтному и экологическому конструированию ландшафтов раз-ноцелевого назначения, в том числе и рекреационного; разработки комплекса мероприятий по рациональному использованию рекультивированных участков; выполнение работ по экологическому аудиту.
На этот Центр можно будет также возложить и некоторые культурно-просветительские задачи. В частности, организацию образцово-показательного рекультивированного ландшафта; проведение выездных симпозиумов и совещаний специалистов; выполнение функций школы по обмену опытом и повышению квалификации, как практиков, так и научных работников.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Статистика науки и инноваций: Краткий терминологический словарь. М.: ЦИСН, 1998.
263
2. Гаджиев И.М., Курачев В.М., Андроханов В.А. Стратегия и перспективы решения проблем рекультивации нарушенных земель. - Новосибирск: ЦЭРИС,
3. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания. Кн. 3 // Энергетические проблемы человечества. - М.: Мир, 1995.
4. ГОСТ 17.5.1.01-83 Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения. -М., 1983. ЕШ
— Коротко об авторе -
Андроханов В.А. - Институт почвоведения и агрохимии СО РАН.
УДК 622.33:65
А.С. Кузнецов, О.Б. Кортелев, А.Н. Александров
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОПТИМИЗАЦИИ СХЕМ ОТКРЫТОЙ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Для горнодобывающих предприятий, на которых концентрируются значительные объемы производства и большое количество дорогостоящего оборудования, актуален во-
2001.
© А.С. Кузнецов, О.Б. Кортелев, А.Н. Александров, 2008
264
