CC BY
23
УДК 581.55 (571.56)
DOI: 10.24412/1728-323X-2021-5-55-58
ТЕХНОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «АЙХАЛ»
А. А. Никифоров, к. б. н., н. с. лаборатории промышленной ботаники и экологического картографирования НИИ прикладной экологии Севера им. проф. Д. Д. Саввинова СВФУ, [email protected], Якутск, Россия
Активная алмазодобыча, разведывательные работы, антропогенная нагрузка на природные ландшафты приводят к созданию техногенных ландшафтов в виде карьера, отвалов пустых пород, хвостохра-нилища, техногенные земли в результате разведки месторождений, городские и промышленные строения и вырубки, которые негативно влияют на окружающую среду п. Айхал. В связи с этим предстояло решить следующие задачи: изучить степень техногенной нарушенности; изучить рекультивационный потенциал нарушенных земель и самозарастание техногенных земель в зоне влияния карьера «Айхал». При изучении степени техногенной нарушенности выявлено влияние территории карьера «Айхал» (22,5 кв. км), из них нарушенные земли занимают 52 %, а естественные земли занимают — 42 %. Для определения рекультивационного потенциала изучены техногенные ландшафты, грунты и почвогрунты и степень самозарастания нарушенных земель.
Active diamond mining, exploration work, anthropogenic pressure on natural landscapes lead to the creation of man-made landscapes in the form of quarries, waste dumps, tailing dumps, man-made lands because of exploration of deposits, urban and industrial buildings and felling, which negatively affect the environment of the Aikhal settlement. In this regard, it was necessary to solve the following tasks: to study the degree of techno-genic disturbance; to study the recultivation potential of disturbed lands and self-overgrowing of technogenic lands in the zone of influence of the "Aikhal" quarry. When studying the degree of technogenic disturbance, the influence of the territory of the "Aikhal" quarry (22.5 sq. Km) was revealed, ofwhich disturbed lands occupy 52 %, and natural lands occupy 42 %. To determine the reclamation potential, technogenic landscapes, soils and soils, and the degree of self-overgrowing of disturbed lands have been studied.
Ключевые слова: техногенные земли, самозарастание, отвалы пустых пород, карьер «Айхал», хвостохранилище, биологическая рекультивация, опыты, проективное покрытие, высота травостоя, растительность, рекультивационный потенциал.
Keywords: technogenic lands, self-growth, waste rock dumps, the Aikhal quarry, tailing dump, biological reclamation, experiments, projective cover, height of grass stand, vegetation, recultivation potential.
Введение. Западная Якутия является крупнейшим центром алмазодобывающей промышленности России и мирового значения. Общеизвестно, что так называемая «открытая» добыча алмазов приводит к нарушению состояния окружающей естественной экосистемы и ее трансформации. Наиболее распространенными типами техногенных ландшафтов являются карьеры, хвостохранилища и отвалы пустых пород. Долгое время они остаются в значительной степени неопределенными и непредсказуемыми в социальном (природоохранном) и эколого-экономическом отношениях, что требует мероприятий по предотвращению негативного воздействия их на окружающую среду, в том числе и по решению вопросов рекультивации [1].
Объекты исследований. Отвалы карьера «Айхал» высотой выше 20 м и откосами до 40° отсыпаны вокруг самого карьера вблизи от поселка Айхал, тем самым нарушают эстетичный вид поселка и оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Площади нарушенных земель только АК «АЛРОСА» (ПАО) занимают более 10 тыс. га (01.01.2015), из них 96 % на территории Мирнинского района. Отработанные земли занимают более 400 га земель [5]. Воздействие на ландшафты открытых горных работ проявляется в коренном переустройстве рельефа, с образованием техногенных отрицательных (денудационных) и положительных (аккумулятивных) форм [3]. Хвостохранилище обогатительных фабрик — комплекс специальных сооружений и оборудования, предназначенный для хранения или захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащения полезных ископаемых, именуемых хвостами [6]. На горно-обогатительных комбинатах (ГОК) из поступающей добытой руды получают концентрат, а отходы переработки перемещают в хвостохранилище [2]. Хвостохранилище — естественная или искусственно создаваемая емкость для складирования подаваемых гидравлическим транспортом хвостов и осветления воды [4]. При отстаивании идет разделение на осадочную твердую фазу хвостов и воду. Вода вторично используется горно-обогатительной фабрикой или очищается и сбрасывается в стоки. Для улучшения процесса разделения фаз могут применяться реагенты — коагулянты и флокулянты [10]. По классификации природно-техногенных ландшафтов исследуемая территория относится к крупно-карьерно-от-вальным [8].
Результаты и обсуждение. По геоботаническому районированию территория относится к Оленекскому округу СевероЗападной северотаежной подпровинции подзоны северо-та-
Легенда
рекультивационный потенциал территории исследования
Высокий потенциал
Высокий потенциал
Низкий потенциал Нулевой потенциал
Рис. Рекультивационный потенциал территории исследования
ежных лесов. Нами проведены исследования растительности естественных и нарушенных участков. На четырех контрольных площадках размером 10 х 10 м описаны флористический состав, количественное соотношение видов, их фенологическое состояние, структура сообществ. В полевых условиях собирались гербарии неизвестных растений для определений в камеральном этапе. Восстановление растительности на нарушенных территориях идет медленно и нами выделено 3 стадии восстановления: I стадия (ранняя), II средняя стадия (10—15 лет). III стадия отражает переходный этап стадии самозарастания луговых видов растительности самых старых карьеров 50—60-х годов. Территорию хвостохранили-ща по степени зарастания растительностью можно разделить на две части. На повышенных местообитаниях (первая часть) проективное покрытие растительности заметно выше, чем на второй ч ас-ти (понижение). Доминируют кипрей узколистный, ива белая, лисохвост луговой, осока обыкновенная, скерда двулетняя (проективное покрытие 50 %). На участках молодой вырубки среднее проективное покрытие 20 %. Преобладает лиственница Гмелина с брусникой, багульником болотным, так как участок находится ближе к естественным сообществам. Там, где проведены работы по разведке месторождения наблюдаются кочковатый рельеф. Среднее проективное покрытие растительности до 70 % с доминировани-
ем ив. Также произрастают кипрей узколистный, скерда двулетняя, одуванчик аптечный, мятлик, полевица овсяная, полынь монгольская, полынь обыкновенная. Результатом геоботанических исследований составлена геоботаническая карта территории. В основу создания карты положены теоретические принципы и методы геоботанического картографирования [7]. Растительность на карте показана на уровне ассоциаций, полученных при эколого-флористической классификации Браун — Бланке [2] и их модификацией с классификацией А. Н. Лукичевой. Легенда к карте построена по типологическому принципу на динамической основе. По геоботанической карте преобладающим типом окружающей карьер растительности являются голубичное и моховое лишайниковое лиственничное редколесье на склонах, а также елово-лиственничные и лиственничные лишайниково-кустарниковые леса на структурно-денудационных уступах (47 %). Леса у поселка Айхал подверглись лесным пожарам и представлены вторичными преобразованиями. Большая часть долинной растительности уничтожена (53 %) при освоении месторождения трубки «Айхал» и в настоящее время входит в участки, лишенных растительности, или под городские постройки [9].
На основе геоботанической карты и в результате изучения пространственной структуры (техногенной поверхности, грунтов и растительнос-
ти) нами разработана карта рекультивационного потенциала территории, которая позволяет оценить возможность рекультивации отвалов.
Высоким рекультивационным потенциалом отличаются не нарушенные и ч астично нарушенные участки территории. На них м ожно провести частичные мероприятия по биологической рекультивации (подсев семян, внесение удобрений).
К среднему рекультивационному потенциалу относятся территории хвостохранилища и промышленных площадок, где идет процесс самозарастания растительности до 25 % проективного покрытия травостоя. Низкий рекультивацион-ный потенциал у отвалов пустых пород с седло-винно-отвальным рельефом, техногенными грунтами и начальной стадией зарастания (до 5 %). Сам карьер «Айхал», лишенный всех показателей, соответствует нулевому рекультивационно-му потенциалу. Из-за крупных вложений при рекультивации данный объект еще много лет останется рукотворным ландшафтом.
Заключение
1. Исследование территории Айхальского ГОКа выявило 53 % нарушенности естественных ландшафтов, преобразованных в карьер, отвалы
пустых пород, хвостохранилище и промышленные площадки. Грунты отвалов пустых пород по физическим и химическим характеристикам относятся среднесуглинистым грунтам и малопригодны к рекультивации по сельскохозяйственному направлению. Растительность территории также находится под техногенным прессом. Лесная растительность охвачена пожарами и представлена производными типами. На нарушенных участках идет начальная стадия зарастания рудераль-ными видами (иван-чай (кипрей узколистный), хвощ полевой, овсяница луговая, мятлик, одуванчик аптечный, ива белая и другие).
2. Растительность территории представлена редкостойными голубичными, лишайниково-мо-ховыми лиственничниками, сильно разреженным древостоем и сплошным мохово-лишайниковым покровом. Составленная нами геоботаническая карта показала уничтожение и нарушение растительного покрова на 53 % от общей площади территории АГОК.
3. Составленные морфометрические характеристики техногенных ландшафтов карьера «Айхал», оценка состояния техногенных грунтов и растительности позволили определить рекультивационный потенциал нарушенных земель карьера.
Библиографический список
1. II конференция молодых специалистов нефтяной и геологоразведочной отраслей Ханты-Мансийского АО Материалы Н. К. 2002. С. 520.
2. Билецский В. С. Малая горная энциклопедия. / В. С. Билецский. — В 3-х т. — Донецк: Донбасс, 2004.
3. Голованов А. И. Ландшафтоведение / А. И. Голованов, Е. С. Кожанов, Ю. И. Сухарев. — М., 2005. — С. 214.
4. ГОСТ 17.5.1.03—86 «Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель». — 1986. — С. 13.
5. Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Республики Саха (Якутия) в 2015 году / Правительство Респ. Саха (Якутия), М-во охраны природы Респ. Саха (Якутия). — Якутск, 2016. — С. 52.
6. Данилов, П. П., Петров, А. А. Состояние токсифабрикатов хвостохранилищ Западной Якутии // Материалы научно-практич. конф., посв. 15-летию ИПЭС Экологическая безопасность Якутии в связи с реализацией «Схемы комплексного развития производительных сил, транспорта и энергетики Республики Саха (Якутия) до 2020 года». 7—8 февраля 2008 г. г. Якутск. — С. 258—262.
7. Миронова, С. И. Техногенные сукцессионные системы растительности Якутии / С. И. Миронова. — Новосибирск, 2000. — С. 110.
8. Нуртинов Р. К. Классификация техногенных ландшафтов горнозаводского Прикамья // Наука и Мир. — 2013. — № 2 (2). — С. 192—193.
9. Огуреева Г. Н., Котова Т. В. Биогеографические карты для геопространственного анализа экологического потенциала территории России // Геоботаническое картографирование / Ред. Юрковская Т. К., Сафронова И. Н., Холод С. С. — Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» СПб., 2013. — С. 136—144.
10. ПБ 06-123—96 Правила безопасности при эксплуатации хвостовых, шламовых и гидроотвальных хозяйств. Серия 03. Выпуск 14 / Кол. авт. — М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003.
TECHNOGENIC LANDSCAPES OF THE AIKHAL DEPOSIT
A. A. Nikiforov, Ph. D. in Biology, Researcher of the Research Institute of Applied Ecology of the NEFU,
[email protected], Yakutsk, Russia
References
1. II konferenciya molody'x specialistov neftyanoj i geologorazvedochnoj otraslej Xanty'-Mansijskojgo AO Materialy' N. K. [The II conference of young specialists in the oil and geological exploration industries of the Khanty-Mansiysk AO Materials N. K.]. 2002. P. 520 [in Russian].
2. Bileczskiy V. S. Malaya gornaya e'nciklopediya [Small mining encyclopedia] / V. S. Bileczskiy — v 3-x t. Donetsk: Donbass, 2004 [in Russian].
3. Golovanov A. I. Landshaftovedenie [Landscape science] / A. I. Golovanov, E. S. Kozhanov, Yu. I. Suxarev. Moscow, 2005. P. 214 [in Russian].
4. GOST 17.5.1.03—86 "Oxrana prirody'. Zemli. Klassifikaciya vskry'shny'x i vmeshhayushhix porod dlya biologicheskoj rekul'tivacii zemel'" ["Protection of Nature. Earth. Classification of overburden and enclosing rocks for biological land reclamation"]. 1986. P. 13 [in Russian].
5. Gosudarstvenny'j doklad o sostoyanii i oxrane okruzhayushhej sredy' Respubliki Saxa (Yakutiya) v 2015 godu [State report on the state and protection of the environment of the Republic of Sakha (Yakutia) in 2015] / Pravitel'stvo Resp. Saxa (Yakutiya), M-vo oxrany' prirody' Resp. Saxa (Yakutiya). Yakutsk: 2016. P. 52 [in Russian].
6. Danilov P. P., Petrov A. A. Sostoyanie toksifabrikatov xvostoxranilishh Zapadnoj Yakutii. // Materialy' nauchno-praktich. konf., posv. 15-letiyu IPE'S E'kologicheskaya bezopasnost' Yakutii v svyazi s realizaciej "Sxemy' kompleksnogo razvitiya proizvoditel'ny'x sil, transporta i e'nergetiki Respubliki Saxa (Yakutiya) do 2020 goda" [State of toxins from tailing dumps in Western Yakutia. Proceedings of scientific and practical. conf., dedicated. 15th anniversary of IPES Environmental safety of Yakutia in connection with the implementation of the "Scheme for the integrated development of productive forces, transport and energy in the Republic of Sakha (Yakutia) until 2020"]. February 7—8, 2008. Yakutsk. P. 258—262 [in Russian].
7. Mironova S. I. Texnogenny'e sukcessionny'e sistemy' rastitel'nosti Yakutii [Technogenic succession systems of vegetation in Yakutia] / S. I. Mironova Novosibirsk, 2000. P. 110 [in Russian].
8. Nurtinov R. K. Klassifikaciya texnogenny'x landshaftov gornozavodskogo Prikam'ya [Classification of technogenic landscapes of the mining and plant Prikamye]. Nauka i Mir. 2013. No. 2 (2). P. 192—193 [in Russian].
9. Ogureeva G. N., Kotova T. V. Biogeograficheskie karty' dlya geoprostranstvennogo analiza e'kologicheskogo potenciala ter-ritorii Rossii [Biogeographic maps for geospatial analysis of the ecological potential of the territory of Russia]. Geobotan-icheskoe kartografirovanie. Red. Yurkovskaya T. K., Safronova I. N., Kholod S. S. Izdatel'stvo SPbGE'TU "LE'TI" SPb, 2013. P. 136—144 [in Russian].
10. PB 06-123—96 Pravila bezopasnosti pri e'kspluatacii xvostovy'x, shlamovy'x i gidrootval'ny'x xozyajstv [Safety rules for the operation of tailings, sludge and dump facilities]. Ser. 03. Issue 14. Col. aut. Moscow, Gosudarstvennoe unitarnoe predpriyatie "Nauchno-texnicheskij centr po bezopasnosti v promy'shlennosti Gosgortexnadzora Rossii". 2003 [in Russian].
