CC BY
140
УДК 502.5:712
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПРИ ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
ГРЕБЕНЩИКОВА Е.А.,
кандидат биологических наук, доцент кафедры техносферной безопасности и природообустройства, ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ, е-mail: [email protected], тел.: 89098111819.
ШЕЛКОВКИНА Н.С.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры техносферной безопасности и природообустройства ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ, е-mail: [email protected], тел.: 89145596606.
ГОРБАЧЕВА НА.,
старший преподаватель кафедры техносферной безопасности и природообустройства, ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ, е-mail: [email protected], тел.: 89098102401.
Реферат. В статье рассмотрены вопросы рекультивации нарушенных территорий при добыче золота в Амурской области. При добыче полезных ископаемых нарушаются компоненты окружающей природной среды: плодородный слой почвы, гидрологический режим рек, растительность и естественный ландшафт. Проектные площади исследуемых нарушенных земель составляют 203,2 га. Анализ нарушенных земель при добыче золота дражным способом по двум объектам показал, что каждый вид нарушенных земель будет воздействовать в той или иной мере на компоненты окружающей среды. Образующиеся карьерные выемки, понижают уровень грунтовых вод в долине реки, что ведет к изъятию значительной части стока. Расчетные объемы работ по рекультивации нарушенных земель составили по объектам 2660,9 тыс. м3, в том числе: планировка вскрышных отвалов 1233,0 тыс. м3; планировка гале-эфельных отвалов 1097,5 тыс. м3; ликвидация инженерных сооружений 65,8 тыс. м . На землях, которые отводятся под временное пользование, необходимо проведение технического и биологического этапа рекультивации. Биологический этап рекультивации включает лесовосстановление. Рекультивация техногенных территорий минимизирует негативного влияния реализуемых мероприятий.
Ключевые слова: нарушенные земли, рекультивация, окружающая природная среда, добыча полезных ископаемых, лесовосстановление, гидрологический режим рек.
RECLAMATION OF DISTURBED LAND DURING EXTRACTION MINERAL
GREBENSHCHIKOVA E.A.,
candidate of biological sciences, associate professor of Technosphere Safety and Environmental Management Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Far-Eastern State Agricultural University, е-mail: [email protected], те1: 89098111819.
SHELKOVKINA N.S.,
candidate of agricultural sciences, associate professor of Technosphere Safety and Environmental Management Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Far-Eastern State Agricultural University, е-mail: [email protected], те1: 89145596606.
GORBACHEVA N.A.,
senior Lecturer at the Department of Technosphere Safety and Environmental Management Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Far-Eastern State Agricultural University, е-mail: [email protected], те1: 89098102401.
Essay. The article deals with the issues of recultivation of disturbed territories during gold mining in the Amur Region. During the extraction of minerals, the components of the natural environment are
disturbed: the fertile soil layer, the hydrological regime of rivers, vegetation and the natural landscape. The projected areas of the disturbed lands under study are 203.2 hectares. Analysis of disturbed lands during gold mining by the dredging method for two objects showed that each type of disturbed lands will affect, to one degree or another, the components of the environment. The resulting quarry excavations lower the level of groundwater in the river valley, which leads to the withdrawal of a significant part of the runoff. The estimated volume of work on reclamation of disturbed lands amounted to
3 3
2660.9 thousand m for objects, including: layout of overburden dumps 1233.0 thousand m ; lay-out of gale-efel dumps 1097.5 thousand m3; elimination of engineering structures 65.8 thousand m . On lands that are allotted for temporary use, it is necessary to carry out a technical and biological stage of reclamation. The biological stage of reclamation includes reforestation. Reclamation of technogenic territories minimizes the negative impact of the implemented measures.
Keywords: disturbed lands, recultivation, natural environment, mining, reforestation, hydrological regime of rivers.
Введение. Золотодобывающие компании Амурской области оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Загрязняющиеся во время добычи золота реки несут вред, загрязняя грунтовые воды, разнося вредные химические загрязнения на большие территории, что приводит к деградации ландшафтов. Основными вредными веществами являются сброс хвостов в реку, которые воздействуют на экологию, разрушая ландшафтную систему рек и притоков [1].
По итогам прошлого года Амурская область занимает пятое место по добыче драгоценного металла. На территории области располагаются крупные месторождения коренного золота. По информации Росприроднадзора, предприятиями, занимающимися разработкой месторождений полученно 700 лицензий. За последнее время управлением проведено 87 проверок в отношении золотодобывающих предприятий, из них 83 работают с нарушениями в области охраны окружающей среды. Нарушение экосистем ведет к необходимости проведения рекультивационных мероприятий на данных территориях.
Материал и методика исследования. В данной работе объектом исследований являются земли, отводимые под золотодобывающую промышленность. Методика разработки мероприятий по рекультивации нарушенных земель при разработке россыпных месторождений приведена во «Временной инструкция по рекультивации земель, нарушаемых при разработке многолетнемерзлых россыпей». Согласно «Требованиям к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ», дали обоснование необходимости снятия гумусового горизонта почвы на территории золотодобычи. Объёмы перевалки отвалов и выполаживания бортов
установлены графоаналитическим методом по поперечным профилям.
Результаты исследования. Нами были рассмотрены территории двух золотодобывающих предприятий, которые расположены в Селемджинском и Шимановском районах. Первый исследуемый участок золотодобычи находится в пределах поймы реки Большая Эльга, которая является самым крупным левым притоком реки Харга. Протяжённость реки более 46 км, площадь водосбора составляет около 300 км2. Ширина долины в районе проведения работ достигает 650 - 700 м, ширина русла колеблется от 12 до 20 м при глубине водного потока от 0,8 до 1,2 м, средняя скорость течения 0,9 м/с. Среднегодовой сток реки составляет в среднем 69,7 млн. м3 воды. Второй исследуемый участок расположен в долине ручья Буколь, который является левым притоком реки Зея. Протяжённость долины 14 км, ширина 200 - 1600 м. Питание представленной гидрологической сети осуществляется за счет атмосферных осадков, что характерно для дальневосточного типа водного режима. Основной объем стока реки получают за счет дождевого питания. Его доля составляет 80% годового стока. На снеговое приходится 10 -20%, на подземное - около 10%. Участие того или иного источника питания изменяется в течение года: весной велика роль талых вод, летом преобладает дождевое питание, в периоды непродолжительной летней межени -подземное. Зимой ручьи и малые реки перемерзают. Сток отсутствует. В течение года наблюдается подъемы и спады уровней воды в водных источниках, в весенне-осенний период начиная с конца весны и до начала осени характерны резкие их изменения, к наступлению холодов уровни стабилизируются и находятся на нижней отметке. Для ведения работ при отработке разведанных запасов дражным спо-
собом имеется достаточный объём воды в реках.
Биогеоценозы находясь под воздействием золотодобывающих предприятий разрушаются. На исследуемых объектах наблюдались нарушения в системе долинных ландшафтов реки Большая Эльга и ручья Буколь, что представлено зарастанием незначительной растительностью и нарушением почвенного покрова. Фактически, на данной территории, идет самовосстановление скудной растительностью, которая не имеет экологической ценности и значимости. При этом природные экосистемы таежные зоны богаты и разнообразны, являясь местообитанием многих животных и птиц, которые занесены в Красную книгу, что свидетельствует о ценности естественных ландшафтов.
При добыче золота рельеф речных долин претерпевает серьезные изменения. Исследуемая нами территория речных долин, представляет собой склоновые поверхности различной формы с пересечением разделительных дамб, каналов, отстойников и других сооружений [4]. Строительство таких сооружений в долине реки Большая Эльга и ручья Бу-коль привело к существенным изменениям в почвенном сложении.
Поверхность месторождений после проведения добычных работ будет представлять собой мелко карьерный техногенный комплекс в составе: отвалов вскрыши, расположенной по обе стороны карьера; гале-эфельных отвалов, расположенных внутри карьера; карьерной выемки; руслоотводных канав; рабочих и фильтрационных отстойников и их дамб.
Анализ нарушенных земель при добычи золота дражным способом по двум объектам показал, что каждый вид нарушенных земель будет воздействовать в той или иной мере на компоненты окружающей среды. Образующиеся карьерные выемки, понижают уровень грунтовых вод в долине реки, что ведет к изъятию значительной части стока. При разработке карьера протекают эрозионные процессы бортов, что является актуальной проблемой по исследованиям многих ученых [5]. По данным этих исследований можно предположить, что эрозионные процессы бортов карьера протекают под влиянием природно-климатических условий данных районов, которые расположены в северной части Амур-
ской области. В тоже время затопленные выработки несут отрицательное воздействие на речную сеть территории добычи, а именно вынос взвесей и рост потерь на испарение, что ведет к снижению стока реки и влияет на экологические функции водных экосистем в районе золотодобычи. Отвалы вскрыши воздействуют на почвенный покров прилегающей территории выносом мелких частиц с их откосов [6]. Вынос частиц происходит за счет протекания водных эрозионных процессов на откосах отвала. Исследуя гале-эфельные отвалы было определено, что они иссечены воздействием водной и ветровой эрозией именно эфельной составляющей, так как сложены из легких типов грунтов. При этом данные насыпи можно использовать для заполнения выработанного пространства.
В соответствии с классификацией, нарушенные земли относятся преимущественно к котловинообразным землям неглубокого расчленения [3].
По характеру воздействия на прилегающие территории они большей частью относятся к пассивным и реже к консервативным, так как время их негативного влияния на окружающую среду относительно невелико, а степень воздействия постепенно будет снижаться.
Территории, нарушенные при золотодобыче, по форме влияния на компоненты природы относятся к землям, которые непосредственно оказывают отрицательное на них влияние, что в основном связано с кратковременным понижением уровня (и запасов) грунтовых вод в районе горных работ, запылением прилегающих территорий и незначительным заиливанием низинных участков поверхности, загрязнением поверхностных вод взвешенными частицами [7].
При разработке месторождений нарушается значительная площадь лесных угодий, на которой постепенно формируется специфический техногенный ландшафт, представляющий собой сложное сочетание вскрышных отвалов, затопленных котлованов, дамб, канав и терриконов гали и эфелей. В зависимости от площади и глубины отработки определяем на сколько сильно произошло изменение поверхности почвы и экосистемы в целом. Площадь исследуемых техногенных территорий составила 203,2 га. Расчет площади нарушенных земель приведено ниже в таблице 1.
Таблица
Расчёт площади нарушенных земель
Наименование объекта Площадь вскрыши и сплошного выезда, тыс. м Площадь вскрышного отвала, тыс. м2 Площадь ГПР, тыс. м2 Всего нарушенных земель, тыс. м2 Очистка полигонов от леса, га
канавы дамбы отстойник
1 объект 403,1 202,0 40,3 5,7 29,5 680,5 68,0
2 объект 802,5 481,2 44,7 6,8 16,8 1352 135,2
Итого 1205,6 683,2 85,0 12,5 46,3 2032,5 203,2
Таблица 2 - Объемы работ по восстановлению нарушенных земель
Наименование работ Объём работ 1 объект, тыс. м3 Объём работ 2 объект, тыс. м3
Частичная засыпка дражных пазух глубиной до 6 м с выполаживанием внешних гале-эфельных отвалов 976,0 121,5
Ликвидация инженерных сооружений, дренажных канав, подъездных путей 25 40,8
Ликвидация автодороги 7,0 5,7
Планировка промплощадки 5,0 5,0
Выполаживание отвалов вскрыши и промывки 390 843,0
Итого по участкам 1403,0 1016,0
Другие неучтённые работы по рекультивации (10% от суммы) 140,3 101,6
Всего объёмы рекультивации по объектам 1543,3 1117,6
Объёмы перевалки отвалов и выполажива-ния бортов установлены графоаналитическим методом по поперечным профилям всех буровых линий. Удельные объёмы бульдозерных планировок приняты на основании опыта проектирования по фактическим данным золотодобывающих предприятий, а также на основании графоаналитических расчётов. Объёмы работ по первичной (грубой) планировке поверхности приняты исходя из удельных норм в объёме 0,5 м3/м2, работ по выполаживанию и планировке инженерных сооружений -0,5м3/м2. При планировке поверхности отвалов необходимо следить, чтобы глубина микропонижений не превышала 0,5 м. Объемы работ по рекультивации приведены в таблице 2.
При определении направления рекультивации нарушенных земель учитывается необходимость их приведения в состояние, соответствующее их целевому назначению и разрешенному использованию с учетом фактического состояния участка и условий дальнейшего использования земель [8].
Участки месторождений находятся, как правило, на землях лесного фонда и для разработки месторождений оформляется их срочная аренда с возвратом по окончанию работ [9]. Значит, применение лесохозяйственного направления рекультивации остается актуально на нарушенных землях при золотодобыче. Данное направление позволяет восстановить
земли таким образом, что они могут быть пригодны для ведения лесного хозяйства.
На лесных землях исследуемых объектов имеется маломощный почвенный слой, представленный глееватым дерновым горизонтом грубой структуры и характеризующийся низким плодородием. Средняя мощность почвен-но-растительного слоя в пределах участков месторождений, вовлекаемых в промышленную отработку дражным способом на реке Большая Эльга и ручье Буколь, по данным геологоразведочных работ составляет менее 10 см. Он представлен суглинком с включением растительно-древесных остатков и обломочного материала (щебень, галька размерами 5 - 50 см). На основании представленной оценки снятие и складирование почвенного слоя не предусматривается, в связи с его нарушенностью предыдущими эксплуатационными работами [10]. При этом, согласно земельному законодательству Российской Федерации в конкретных местных условиях необходимо предусмотреть восстановление земель, нарушенных в процессе работ. По завершению работ произвести уборку мусора и планировку нарушенной площади.
При разработке исследуемых месторождений на их площади образуется обширная тали-ковая зона и нарушается литологический разрез рыхлых отложений с захоронением в котлованах основной массы илисто-глинистых
грунтов и выносом на дневную поверхность хорошо дренируемых и прогреваемых на солнце песчаных и супесчаных грунтов. Данные грунты в смеси с илисто-торфянистыми относятся к потенциально плодородным и пригодны для естественного залужения и лесовосста-новления. Кроме того, существенно изменяется рельеф местности, приобретая разновысотную и гребнистую поверхность. С учетом наличия прилегающих к участкам лиственных и хвойных насаждений уже в течение нескольких лет по окончанию работ наблюдается естественное зарастание отвалов вначале лиственной растительностью, а в последующие и хвойные породы деревьев.
С учетом вышесказанного, современного состояния участков и их удаленности от населенных пунктов принимается горнотехнический этап рекультивации нарушенных земель с выравниванием поверхности, для последующего восстановления растительного покрова и всего природного равновесия в целом.
В процессе технического этапа рекультивации выполняются следующие виды работ: планировка всех видов отвалов; выполаживание бортов разрезов и отвалов; ликвидация временных сооружений.
Гребнистый характер рекультивируемых земель и восстановление на их поверхности плодородного слоя с легким песчаным составом, одновременно с созданием благоприятного теплового режима и устранением многолетней мерзлоты, а также наличие по контуру участков стен растущего леса будет способствовать ускоренному возобновлению вначале лиственной растительности, а в последующем и хвойных пород деревьев.
Для проведения биологического этапа рекультивации нарушенных земель на объектах добычи россыпного золота необходимо провести следующие виды работ: лесохозяйствен-ное направление рекультивации; посадка одно-двухлетних саженцев хвойных деревьев; посадка влаголюбивых пород (осина, тополь, ива) на остаточных горных выработках. При выборе ассортимента культур целесообразно выбирать растения, которые характерны для данного климатического пояса [11].
Вывод. Рекультивация нарушенных территорий обеспечит нормальное функционирование земель по долинам ручьев, предупредит их повторное заболачивание, будет способствовать восстановлению наиболее ценных видов растительности (лесов) и дальнейшему развитию всех видов фауны.
Список использованных источников
1. Чемезов В.В., Коврыжников В.Л. Землепользование и рекультивация нарушенных земель при разработке месторождений золота и алмазов. - Иркутск: Изд-во ОАО "Иргиредмет", 2007. -330 с.
2. Временная инструкция по рекультивации земель, нарушенных при разработке многолет-немерзлых россыпей Северо-Востока СССР. - Магадан, 1990. - с. 242.
3. ГОСТ 17.5.3.06-85 (ред. от 01.01.2021) Охрана природы. Земли. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://files.stroyinf.ru
4. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 8 декабря 2020 г. N 505 "Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых".
5. Юшкин В. Ф. О возможном механизме смещений грунтов борта карьера // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2017. XIII Междунар. науч. конгр.: Междунар. науч. конф. «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология»: сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 17-21 апреля 2017 г.). - Новосибирск : СГУГиТ, 2017. Т. 2.
6. ГОСТ 17.51.03-86 Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://docs.cntd.ru
7. Закон РФ от 21.02.1992 N 2395-1 (ред. от 08.12.2020) "О недрах"[Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.consultant.ru
8. ГОСТ Р 59057-2020. Охрана окружающей среды. Земли. Общие требования к рекультивации земель [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://docs.cntd.ru
9. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ (ред. от 08.12.2020) "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www .consultant .ru
10. ГОСТ 17.5.3.05-84. Охрана природы. Рекультивация земель. Общие требования к земле-ванию [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://docs.cntd.ru
11. Grebenshchikova E., Shelkovkina N., Gorbacheva N. Biological remediation of roadside areas. В сборнике: E3S Web of Conferences. Сер. "Ecological and Biological Well-Being of Flora and Fauna, EBWFF 2020" 2020. С. 05008. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020305008
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Chemezov V.V., Kovry'zhnikov V.L. Zemlepol'zovanie i rekul'tivaciya narushenny'x zemel' pri razrabotke mestorozhdenij zolota i almazov. - Irkutsk: Izd-vo OAO "Irgiredmet", 2007. - 330 s.
2. Vremennaya instrukciya po rekul'tivacii zemel', narushenny'x pri razrabotke mnogoletnemerzly'x rossy'pej Severo-Vostoka SSSR. - Magadan, 1990. - s. 242.
3. GOST 17.5.3.06-85 (red. ot 01.01.2021) Oxrana prirody'. Zemli. Trebovaniya k opredeleniyu norm snyatiya plodorodnogo sloya pochvy' pri proizvodstve zemlyany'x rabot [E'lektronny'j resurs]. -Rezhim dostupa: https://files.stroyinf.ru
4. Prikaz Federal'noj sluzhby' po e'kologicheskomu, texnologicheskomu i atomnomu nadzoru ot 8 dekabrya 2020 g. N 505 "Ob utverzhdenii Federal'ny'x norm i pravil v oblasti promy'shlennoj bezopasnosti "Pravila bezopasnosti pri vedenii gorny'x rabot i pererabotke tverdy'x polezny'x iskopaemy'x".
5. Yushkin V. F. O vozmozhnom mexanizme smeshhenij gruntov borta kar'era // Intere'kspo GEO-Sibir'-2017. XIII Mezhdunar. nauch. kongr. : Mezhdunar. nauch. konf. «NedropoFzovanie. Gornoe delo. Napravleniya i texnologii poiska, razvedki i razrabotki mestorozhdenij polez-ny'x iskopaemy'x. Ekonomika. Geoe'kologiya» : sb. materialov v 4 t. (Novosibirsk, 17-21 aprelya 2017 g.). - Novosibirsk : SGUGiT, 2017. T. 2.
6. GOST 17.51.03-86 Oxrana prirody'. Zemli. Klassifikaciya vskry'shny'x i vmeshhayushhix po-rod dlya biologicheskoj rekul'tivacii zemel' [E'lektronny'j resurs]. - Rezhim dostupa: https://docs.cntd.ru
7. Zakon RF ot 21.02.1992 N 2395-1 (red. ot 08.12.2020) "O nedrax"[E'lektronny'j resurs]. -Rezhim dostupa: http://www.consultant.ru
8. GOST R 59057-2020. Oxrana okruzhayushhej sredy'. Zemli. Obshhie trebovaniya k rekul'tivacii zemel' [E'lektronny'j resurs]. - Rezhim dostupa: https://docs.cntd.ru
9. Federal'ny'j zakon ot 21.07.1997 N 116-FZ (red. ot 08.12.2020) "O promy'shlennoj bezopasnosti opasny'x proizvodstvenny'x ob''ektov" [E'lektronny'j resurs]. - Rezhim dostupa: http://www.consultant.ru
10. GOST 17.5.3.05-84. Oxrana prirody'. Rekul'tivaciya zemel'. Obshhie trebovaniya k zemle-vaniyu [E'lektronny'j resurs]. - Rezhim dostupa: https://docs.cntd.ru
11. Grebenshchikova E., Shelkovkina N., Gorbacheva N. Biological remediation of roadside areas. V sbornike: E3S Web of Conferences. Ser. "Ecological and Biological Well-Being of Flora and Fauna, EBWFF 2020" 2020. S. 05008. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202020305008
