Рекультивация песчаных карьеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

Рекультивация песчаных карьеров

Введение

Состояние земель большинства городов нашей страны является объективным отражением процессов, связанных с первой и второй индустриализациями. В составе земельного фонда крупных промышленно развитых городских поселений появились значительные площади неэффективно используемых земель, нарушенных в результате негативного воздействия факторов техногенеза. Эти территории загрязнены токсичными химическими веществами, захламлены свалочными телами, деградировали в результате эрозионных, оползневых процессов, а также подтопления. Они стали источником негативного воздействия на состояние окружающей городской среды, ее природных и антропогенных компонентов

1. Что такое рекультивация и ее цель

Рекультивация - это комплекс работ по экологическому и экономическому восстановлению земель и водоёмов, плодородие которых в результате человеческой деятельности существенно снизилось. Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия на них нарушенных земель.

Целью проведения рекультивации является улучшение условий окружающей среды, восстановление продуктивности нарушенных земель и водоёмов.

2. История развития рекультивации нарушенных земель: мировой и Российский опыт

Интенсивное развитие горнодобывающей, нефтяной, газовой промышленности и увеличение добычи полезных ископаемых приводят к нарушению и изъятию из пользования значительных площадей плодородных земель.

Добыча минерального сырья и такие виды деятельности человека, как создание свалок, золоотвалов, хвостохранилищ, строительство объектов военного, промышленного и гражданского назначения, приводят к исключению из использования ценных для народного хозяйства земель. Ежегодно в мире на эти нужды изымается 6-7 млн. га плодородных земель.

По данным ежегодных государственных докладов «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации», удельная землеемкость добычи возросла с 6,9 га/млн. т добычи в 2010 г. до 8,4 га/млн. т. Площадь рекультивированных земель в объеме нарушенных увеличилась с 0,322 до 0,356 га/га [1].

Таким образом, восстановление нарушенных земель является важной государственной задачей, решение которой улучшит экологическую обстановку, обеспечит возврат земель и создаст условия для развития на них различных видов хозяйственной деятельности.

Рекультивация включает в себя большой комплекс мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных работ по восстановлению нарушенных земель в плодородные экологически сбалансированные земли, близкие по основным почвенным параметрам к эволюционно ненарушенным.

Цель рекультивации - создание нового ландшафта. В процессе рекультивации все компоненты ландшафта создаются заново: формируются рельеф и толща пород, составляющих подпочву будущего ландшафта; восстанавливается режим грунтовых вод; в соответствии с выбранным видом освоения рекультивируемых территорий создается структура почвенного и растительного горизонтов ландшафта. Искусственно воссозданная среда формирует животный мир восстанавливаемых территорий [2].

Основная задача, которая ставится перед рекультивацией - это восстановление продуктивности нарушенных земель. Эту задачу можно определить как перспективную, но трудно выполнимую за период проведения рекультивационных работ, поскольку ее решение зависит от вида объекта, его функционального предназначения и природных условий. Так, рекультивация свалок, токсичных отвалов, хвостохранилищ, золоотвалов и других объектов может быть лишь природоохранной, направленной на защиту окружающих земель, предотвращение эрозионных процессов и создание на этих объектах культурного ландшафта. Рекультивация земель, на которых возможно возобновление негативных процессов (загрязненные земли или находящиеся под постоянным техногенным воздействием) должна проводиться только на основе данных мониторинга [2].

Методы рекультивации определяются, прежде всего, составом и свойствами пород, идущих в отвал, технологией вскрышных работ и климатом местности.

При использовании нарушенных территорий под сельскохозяйственные и лесные культуры первостепенное значение имеет уровень плодородия грунтоотвалов. Поэтому для успешного осуществления рекультивации земель необходимо исследование состава и свойств пород вскрышной толщи с составлением карты распределения пород с их агрономической характеристикой.

Мировой опыт по рекультивации земель насчитывает всего около 80 лет. Первые работы по рекультивации земель были проведены в 1926 г. на участках, нарушенных горными работами (США, шт. Индиана) [3].

В России в 1912 г. на территории нынешней Владимирской области на участках заброшенных торфоразработок были поставлены опыты по их окультуриванию и выращиванию сельскохозяйственных растений.

Широкое развитие в Европе и США рекультивация получила в предвоенные годы и главным образом после второй мировой войны.

В настоящее время успешная работа по рекультивации буроугольных и каменноугольных разработок проводится в Германии, Польше, Англии, США и других странах.

На первых этапах развития рекультивация осуществлялась преимущественно в целях озеленения. Например, в Рейнском буроугольном бассейне различают 3 этапа рекультивации.

Рекультивация в Рейнском бассейне основывается на ландшафтно - экологическом анализе с разработкой перспективных планов дальнейшего развития ландшафта. Планируется создание экологических сбалансированных ландшафтов. При этом за единицу площади экологически сбалансированного сельскохозяйственного ландшафта принимается 2000 га, для рекреационного - 2500 га. Отработанные карьеры превращаются в водоемы для отдыха и спорта, склоны подлежат облесению.

В Англии с ее высокой плотностью населения предпочтение отдается сельскохозяйственной рекультивации и использованию отвалов под городские и рекреационные застройки. Устройство парков и строительство на шахтных землях практиковалось еще с середины прошлого века, сейчас такие парки имеются во многих городах страны.

Во Франции, Дании, Бельгии, Италии и других европейских странах существенную проблему охраны окружающей среды составляет озеленение терриконов угольных шахт и рекультивация карьеров строительных материалов.

В США рекультивацией земель занимаются Лесная и Геологическая службы, Служба охраны почв, Горное бюро и ряд федеральных ведомств и агентств в штатах. Регламентирование деятельности горнодобывающих предприятий и работ по рекультивации отражается в законах штатов.

Создан ряд специализированных объединений по восстановлению земель, нарушенных открытыми разработками. Преимущественное распространение здесь получила растительная рекультивация, заключающаяся в создании лесов рекреационного назначения.

Широко практикуется аэросев, заделка семян на крутых откосах гидронамывом, посадка ручным способом. Большое значение придается подбору видов древесных и кустарниковых растений, наиболее устойчивых к сложным экологическим условиям, который производится на основе наблюдений за естественным зарастанием отвалов. Достоинством американских программ является тесное увязывание рекультивации с планами работ по охране почв и вод в границах специальных мелиоративных районов, на которые разделена вся территория страны.

В Германии первостепенное значение придается восстановлению земель для сельскохозяйственного использования, однако вопросы лесной рекультивации занимают важное место в общей системе охраны и востановленни техногенных ландшафтов. Государственные лесничества успешно создают лесонасаждения на шахтных отвалах, сложенных каменистыми породами, в Рудных горах. Ельники, посаженные на таких отвалах более ста лет назад, представляют собой спелые полнодревесные насаждения. Однако наибольший размах работы по лесной рекультивации получили на территориях, нарушенных при открытой добыче бурого угля. Во всех законоположениях выдвигается требование о создании на нарушенных территориях нового культурного ландшафта. Ландшафтное планирование находится под контролем государственных организаций, на основе перспективных планов горные предприятия заключают долгосрочные договоры с государственными землепользователями, в которых оговариваются все виды рекультивационных работ, сроки исполнения и требования к качеству подготовки территории. Горные предприятия проводят разравнивание отвалов, нанесение плодородных грунтов, химическую мелиорацию и общее инженерно-техническое обустройство территории.

В Канаде службой леса начаты опытные работы по рекультивации отвалов на площади 4 тыс. га. Все горнодобывающие компании страны обязаны иметь рекультивационные планы, по которым они приступают к рекультивации не позднее трех лет после окончания вскрышных работ. Основную трудность в горных районах представляет закрепление поверхности эродирующих и зарязняющих воздух и воду отвалов, состоящих из отходов от обогащения руд, хвостов и шлаков. С этой целью производятся посевы трав и посадка деревьев на плоских вершинах и откосах дамб, водоочистных сооружений. Все работы по рекультивации проводят в соответствии с планами по предотвращению загрязнения рек, в верховьях которых обычно размещаются рудники и отвалы.

В отечественной литературе термин «рекультивация территорий» впервые встречается в 1962 г. (в работе Лазаревой И.В., осветившей зарубежный опыт рекультивации и рассматривающей эту проблему применительно к использованию нарушенных промышленностью земель для целей градостроительства).

Одной из первых работ по рекультивации в России следует считать освоение для лесохозяйственнык целей торфяных выработок на севере и северо-западе европейской части страны.

Крупенников И.А., Холмецкий А.М. выделяют следующие этапы развития рекультивационных работ в России:

· 1906-1949 гг. - увеличение площади нарушенных промышленностью земель, осознание необходимости их восстановления, зарождение идеи, разрозненные опыты.

· 1950-1968 гг. - резкий рост площади открытых разработок полезных ископаемых, начало правового регулирования, разработка требований и указаний по рекультивации, системные научно - производственные эксперименты, первые обобщения, научно-технические совещания, разрозненное планирование рекультивационных мероприятий.

· 1969-1980 гт. - принятие земельного кодекса и специальных правительственных постановлений по рекультивации, включение работ по рекультивации в технологический процесс производства, первые теоретические разработки и научно-организационное становление рекультоведения, возникновение проблемы утилизации почв, снимаемых с отчуждаемых из сельского и поеного хозяйства земель, разработка государственных и отраслевых стандартов.

· С 1981 г. началась усиленная разработка теории ускорения почвенных процессов и создание высокоплодородного почвенного профиля за счет сокращения потерь почвы в процессе рекультивации, расширения масштабов землевосстановительных работ и т.д.

В нашей стране с 1971 по 1980 гг. рекультивация была выполнена на площади 713 тыс. га, т.е. ежегодный объем рекультивационных работ составлял 71,3 тыс. га. Значительный их рост был заложен в Государственной комплексной программе повышения плодородия почв

России на 1992-1995 гг., где предусматривалось ежегодно рекультивировать для последующего сельскохозяйственного использования до 96 тыс. га [4].

С 2004 г. в стране нет органа, который бы занимался централизованным сбором данных о состоянии земельных ресурсов. В 2013 г. ученые и экологи предложили разработать закон об охране окружающей среды. Документ должен регламентировать ответственность недропользователей на всех этапах проектирования, эксплуатации и ликвидации предприятий, а также проведение комплексного экологического мониторинга.

Сегодня эти четкие правила для техногенных предприятий не прописаны. Как не прописаны механизмы ликвидации последствий разработки месторождений полезных ископаемых.

Летом 2012 г. кузбасские парламентарии обратились в правительство РФ с просьбой восстановить прекратившую свое существование в 2008 г. систему статистического наблюдения за состоянием рекультивации, снятием и использованием плодородного слоя почвы. Осенью 2012 г. правительство распорядилось данное наблюдение возобновить. Годовые отчеты по форме №2-ТП (рекультивация) от юрлиц, граждан, индивидуальных предпринимателей, добывающих полезные ископаемые, а также ведущих строительные, мелиоративные, лесозаготовительные, изыскательские работы и размещающих отходы, теперь принимают территориальные подразделения Росприроднадзора.

В условиях, когда реальных проектов нет, контроль не налажен, а самое главное - не предусмотрены средства на рекультивацию, необходимо сформировать механизм ликвидации последствий разработки месторождений, с созданием ликвидационных фондов.

По данным Минприроды РФ, средства в ликвидационные фонды будут отчисляться как недропользователями, так и государством. Проект внесения изменений сразу в несколько законодательных актов - о недрах, о несостоятельности и банкротстве, КоАП и налоговый кодекс - на стадии согласования.

По мнению ученых, федеральное законодательство должно стать рамочным: основные нормотворческие функции давно пора передать местным органам власти. Потому что природные условия в разных регионах большой страны отличаются. Значит и подходы к восстановлению земель должны отличаться. Где-то нужна сельскохозяйственная биологическая рекультивация, а где-то - санитарно - защитная [5].

При проведении работ, связанных с нарушением почвенного покрова и рекультивацией земель, соблюдение установленных экологических и других стандартов, правил и норм является обязательным. Рекультивация земель проводится согласно требованиям Постановления Правительства РФ от 23.02.1994 №140 «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы» и Основных положений о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы, утвержденных Приказом Минприроды России и Роскомзема от 22.12.1995 №525/67 [6].

Оценка качества выполнения работ по рекультивации земель должна осуществляться комиссией в составе специалистов муниципалитета в соответствии с действующими нормативами и стандартами по рекультивации и охране земель: ГОСТ 17.5.3.04-83 «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель»; ГОСТ 17.5.1.03-86 «Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель», ГОСТ 17.4.203-86. «Охрана природы. Почвы. Паспорт почв»; ГОСТ 17.4.3.01-83. «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб»; ГОСТ 17.4.4.02-84. «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб»; ГОСТ 28168-89. «Почвы. Отбор проб»; ГОСТ 17.4.3.03-85. «Охрана природы. Почвы. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ»; ГОСТ 17.473.06-86. «Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ» [7,8,9].

Организация использования нарушенных земель изменилась с развитием рыночных отношений: приоритетными стали экономические факторы - объективно обоснованная плата за землю и используемые природные ресурсы, налоговые поступления. Это привело к переориентации системы управления городским хозяйством с административных методов на экономические.

В новых условиях возникла необходимость совершенствования существующих подходов оценки качественного состояния городских земель, выявления, учета и классификации нарушенных городских территорий. Основной проблемой восстановления и возвращения в хозяйственное использование нарушенных земель является несовершенство регулирующей данные вопросы правовой базы. Главный недостаток действующего законодательства в области городского землепользования заключается в том, что большая часть существующих нормативно-правовых актов посвящена проблемам использования и охраны земель, а не их восстановления. К тому же городские земли рассматриваются только с точки зрения их социально-экономических аспектов в ущерб природно-экологическим, то есть предметом регулирования данных документов в основном являются земельные участки как объекты недвижимого имущества, а не городские земли или почвы как компоненты природной среды.

По мнению специалистов, сегодня ощущается острая необходимость в изменении нормативной базы. Совершенствование законодательства может стать прочной основой проведения масштабных работ по восстановлению земель.

3. Причины возникновения рекультивации

Причинами возникновения стали, виды деятельности человека, в результате которых может возникать потребность в проведении рекультивации земель и водоёмов:

- в ходе добычи торфа: фрезерные поля, карьеры гидроторфа, машиноформовочные карьеры;

- в ходе добыче нерудных строительных материалов: карьеры песка, глины, песчано-гравийных материалов;

- в ходе производства открытых горных работ: карьерные выемки, внутренние и внешние отвалы;

- в ходе производства подземных разработок: провалы, прогибы, шахтные отвалы (терриконы);

- в ходе функционирования урбанизированных территорий: золоотвалы, шлакоотвалы, шламонакопители, свалки твердых бытовых отходов (ТБО) и др.;

- в ходе проведения разведочных и изыскательских работ: участки земель с нарушенным растительным и почвенным покровом, а также участки земель, загрязненные нефтью и нефтепродуктами;

- в ходе выполнения строительных и эксплуатационных работ: участки земель с частично или полностью нарушенным растительным и почвенным покровом, территории земель, подвергающиеся подтоплению, затоплению и эрозионным процессам, а также насыпи, кавальеры, отвалы, гидроотвалы и др.;

- в ходе технологических процессов при получении материалов, веществ, электрической энергии: земли, загрязненные аэрозолями и пылевыми выбросами, органическими и неорганическими веществами, радиоактивными элементами;

- в ходе сельскохозяйственного производства: земли, загрязненные остаточным количеством пестицидов, дефолиантов, сточными водами и удобрениями, а также засоленные, эродированные и малопродуктивные земли;

- в ходе военных действий, производства оружия и его основ: земли, загрязненные радиоактивными, отравляющими, токсичными органическими и неорганическими веществами, опасными бактериологическими компонентами.

4. Основные этапы и направления рекультивации

Комплекс рекультивационных работ представляет собой сложную много компонентную систему взаимоувязанных мероприятия, структурированных по уровню решаемых задач и технологическому исполнению. Выделяют следующие этапы рекультивации:

1) подготовительный этап включает инвестиционное обоснование мероприятий по рекультивации нарушенных земель и разработку рабочей документации;

2) технический этап - реализация инженерно-технической части проекта восстановления земель;

3) биологический этап, завершающий рекультивацию и включающий озеленение, лесное строительство, биологическую очистку почв, агромелиоративные и фиторекультивационные мероприятия, направленные на восстановление процессов почвообразования.

Продолжительность двух последних этапов условно называют рекультивационным периодом, который в зависимости от состояния нарушенных земель и их целевого использования может быть от одного до нескольких десятков лет. При решении сложных экологических задач, требующих постоянного контроля и управления потоками вещества в техно-природных геосистемах, продолжительность этого периода устанавливается сроками полного восстановления компонентов природы.

5. Направления рекультивации земель

В зависимости от тех целей, которые ставятся при рекультивации земель, различают следующие направления рекультивации земель:

· природоохранное направление;

· рекреационное направление;

· сельскохозяйственное направление;

· растениеводческое направление;

· сенокосно-пастбищное направление;

· лесохозяйственное направление;

· водохозяйственное направление.

6. Рекультивация песчаных карьеров

Рекультивация карьеров может производиться различными методами в зависимости от типа карьера и его местоположения.

Например, рекультивация песчаного карьера будет существенно отличаться от рекультивации карьеров, в которых добывали щебень или глину. В большинстве случаев рекультивация карьеров производится путем засыпки их промышленными отходами с малой опасностью для окружающей среды. При этом порядок засыпки и устройства защитных сооружений определяет проект рекультивации карьера, который должен учитывать множество факторов.

Один из важных моментов, которой должен быть отражен в проекте рекультивации карьера - это размещение карьера относительно водоохранных зон и меры предотвращения фильтрации стоков. Особенно важно предусмотреть водоохранные меры, когда проектируется рекультивация песчаного карьера. Завешает рекультивацию карьеров восстановление плодородного слоя почвы и последующее вовлечение восстановленных участков в хозяйственное пользование.

По этим причинам рекультивация карьеров согласовывается с инстанциями, осуществляющими контроль природопользования и экологической безопасности. В виду несовершенства законодательства, регулирующего рекультивацию карьеров, каждая отдельно взятый проект рекультивации карьера требует особого подхода. Во избежание лишних расходов и предотвращения сложных, затруднительных ситуаций разработку проекта и его осуществление следует доверить компетентным профессиональным работникам, обладающими многолетним опытом в этой сфере.

Заключение

рекультивация экологический плодородие песчаный

Рекультивация земель - это комплекс работ по восстановлению нарушенных хозяйственной деятельностью территорий с использованием специальных технологий. Проводится главным образом в р-нах открытых горных разработок, изыскательских и др. работ, связанных с нарушением земель. Включает восстановление почв, растительности, нередко - ландшафта в целом.

В зависимости от предполагаемого использования земель существует несколько направлений их рекультивации: сельскохозяйственное (создание пашни, лугов, пастбищ, садов), лесохозяйственное (лесопосадки), рекреационное, рыбохозяйственное (создание в понижениях рельефа рыбоводческих прудов), водохозяйственное (устройство водоёмов разного назначения), строительное (подготовка участков для строительства).

Осуществляется в 2 этапа. Первый(технический) предусматривает подготовку земель к их дальнейшему целевому использованию (планировка поверхности, покрытие её плодородным слоем земли или улучшение грунта и др. работы в соответствии с проектом). На втором этапе (биологическая рекультивация) проводят агротехнические и фитомелиоративные мероприятия по восстановлению почвенного плодородия, ускорению почвообразовательных процессов, возобновлению флоры и фауны на рекультивируемых землях.

Литература

1. Будина Т.Ю. Рекультивация земель при различных видах работ // Справочник эколога, 2013. - №3.

2. Голованов А.И., Зимин Ф.М., Козлов Д.В. и др. Природообустройство. - М: «КолосС», 2008. - 551 с.

3. Гурина И.В. Рекультивация. - Новочеркасск: НГМА, 2008.

4. Савон Д.Ю., Шумилов В.Н. Процесс формирования землепользования крестьянских хозяйств //Terra Economicus, 2008. - Т. 6. - №4-4. - С. 160-162.

5. Черемисинов А.Ю. и др. Рекультивация нарушенных земель. - М., 2000.

6. ГОСТ 17.5.1.03-86 «Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации земель».

7. ГОСТ 17.5.3.04-83 «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель».

8. ГОСТ 17.5.1.02-85 «Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации».

9. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2011 году». - Интернет-источник. - Режим доступа: http://www.mnr.gov.ru/regulatory/list.php? part=1392

10. Федеральный научно-практический журнал «Уголь Кузбасса». - Интернет-источник. - Режим доступа: http://xn-8sbacizug0a0baof7j.xn - p1ai/index.php? id=1302&start=1920

11. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель / В.И. Сметанин. М.: Колос, 2000. 96 с.

Размещено на Allbest.ru