Смекни!
smekni.com

Геоэкологические проблемы разработки карьеров полезных ископаемых (стр. 7 из 8)

Первые включают:

1) уменьшение водопритоков в горные выработки путем органи­зации предварительного осушения, заградительного дренажа (в том числе контурного и с использованием систем водопонизительных и водопоглощающих скважин, обеспечи­вающих минимальное изменение водных объектов прилегающих территорий), погло­щающего дренажа с обособленным отводом воды, изоляции водоисточников, напри­мер, водонепроницаемыми завесами (экранами), надежных систем канализирования ливневого и талого стока с территории горного отвода, откачек скоплений талых и до­ждевых вод из зон оседания и обрушения поверхности, расхода технологической воды в соответствии с нормами;

2) направление водопритоков по путям, обеспечивающим минимальное попутное дополнительное загрязнение (в том числе устройство изолиро­ванных от горного массива водоотливных канав), на карьерах - регулирование внутрикарьерного стока с устройством времен­ных отстойников.

К радикальным мерам относятся:

1) очистка рудничных вод (нейтрализация, освет­ление от механических примесей, извлечение органических соединений, солей и ме­таллов химическими, физическими и биологическими методами);

2) использование рудничных вод в замкнутом цикле горнодобывающего и рудоперерабатывающего производств.

Кроме того, проводится работа по обезвреживанию сточных вод территории горного предприятия. Сюда относятся очистка сточных вод от масел и других органических веществ, а также от механических примесей, охлаждение до нормы и ряд других мер.

Рекультивация. "Шрамы", оставляемые на земной поверхности горнодобы­вающей промышленностью, полностью не могут быть ликвидированы хотя бы потому, что немалая доля извлеченного из недр вещества идет на создание городов, поселков, коммуникаций, транспорта и др. Другая часть расходуется как топливо.

Долгое время большинство нарушенных земель просто бросали на произвол судьбы. Большие территории занимают терриконы угольных шахт, наносящие к тому же значи­тельный экологический ущерб. Однако сейчас такому расточительному использованию земельных ресурсов пришел конец. Во многих странах сейчас проводятся мероприятия по сокращению площади, занимаемой отвалами и пустошами. В частности, ведется спуск в подземное пространство шахт материала, слагающего терриконы. Широкий размах приобрели работы по преобразованию бесплодных нарушенных земель в при­годные для различного использования. При этом улучшаются не только земли, нару­шенные горными разработками, но и антропогенные пустоши иного происхождения. Рекультивация - это возвращение в состав продуктивных и селитебных земель техно­генных бедлендов, а также превращение последних во вместилища для отходов или водоемы различного хозяйственного назначения. Больше всего земель выводится из строя горными разработками и при строительстве линейных сооружений.

Нормативно-технической базой при решении вопросов, связанных с восстановлени­ем земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых, строительных, геологораз­ведочных и изыскательских работах, являются Государственные стандарты в области рекультивации земель. Прямой перенос приемов и способов рекультивации, успешно применяемых в одних регионах, в мест­ности с другим климатом или другим типом нарушений может приводить к необосно­ванному удорожанию работ или быть неэффективным. А на Крайнем Севере такой подход может быть не только нецелесообразным, но и противопоказанным.

Развивая сказанное, возможен более полный учет конкретных геолого-географических, геохимических и мерзлотно-гидрогеологических особенностей рекультивируемого объекта, как природных, так и техногенных. Творческое использование такой информации позволяет разработать и внедрить такой план рекультивации, который невозможно подготовить, базируясь только на нормативных документах.

Площадь земель, ежегодно нарушаемая горными разработками, достигает порядка 0,4 млн.га. Всего в мире площадь таких земель вряд ли может быть больше 12-15 млн. га.

Основные виды. Рекультивационные работы принято делить на два этапа: первый - горнотехнический и второй - биологический.

При горнотехнических мероприятиях производится выполаживание откосов отвалов и бортов карьеров, планировка "вершинной" поверхности каждого отвала и днищ карь­еров, покрытие, если необходимо, сформированных наклонных и горизонтальных по­верхностей потенциально плодородными рыхлыми отложениями или почвами, которые были предварительно сняты и складированы отдельно от вскрышных пород. Горнотех­нические мероприятия, по существу, так меняют геолого-геоморфологическое строение нарушенной местности, что в итоге создается специфический запланированный рельеф с насыпными поверхностными отложениями, которые образуют прерывистый или сплошной чехол, верхним слоем которого иногда служат настланные почвы.

Функциональной потребностью различных сфер производства и коммунального хозяйства на современном этапе развития общества является размещение в природной среде не утилизируемых отходов. Очевидно, что использование ненарушенных земельных территорий для строительства полигонов не целесообразно с экологической точки зрения. Поэтому, размещение отходов в выработанном пространстве карьеров является альтернативным направлением рекультивации горных выработок. Одновременно решаются две важнейшие задачи - восстановление природного ландшафта и безопасное размещение отходов. Поскольку, объем горных выработок велик, коммунальные и промышленные отходы выступают единственным потенциально значимым материальным ресурсом для их рекультивации. Следует отметить, что отходы несут в себе существенную потенциальную экологическую опасность. В связи с этим, использование отходов в качестве рекультивационных материалов требует выполнения особых условий их размещения в окружающей среде. Это и обеспечение высокой степени инженерной защиты геологической среды от проникновения загрязняющих веществ, использование технологий предварительной подготовки перед размещением, применение современных методов складирования и воздействия на массу отходов с целью их скорейшего биохимического разложения.

Характер работ при биологической рекультивации зависит от выбранного направле­ния восстановления земель, а оно - от их провинциально-зональной приуроченности, а также от местной цены на земельные угодья.

В зависимости от назначения высвобождаемых от горных работ земель различают семь направлений рекультивации:

- сельскохозяйственное (создание пашни, лугов, пастбищ, многолетних насаждений);

-лесохозяйственное (лесопосадки эксплуатационного и специального назначения);.

-рекреационное (создание на нарушенных землях объектов отдыха);

-рыбохозяйственное (создание в понижениях техногенного рельефа рыбоводческих прудов);

-водохозяйственное (создание в понижениях техногенного рельефа водоемов раз­личного назначения);

-санитарно-гигиеническое (биологическая или техническая консервация нарушен­ных земель, оказывающих неблагоприятное воздействие на окружающую среду, рекультивация которых для народнохозяйственного использования экономически нецелесообразна);

-строительное (приведение нарушенных земель в состояние, пригодное для про­мышленного и гражданского строительства).

Сельскохозяйственная рекультивация. Она проводится, как правило, в районах с вы­сокой плотностью сельского населения и благоприятными климатическими условиями. При проведении гидротехнических мероприятий нередко оказывается возможным соз­дание такого искусственного почвенного покрова, потенциальная продуктивность ко­торого не уступает или даже превышает продуктивность уничтоженной почвы, особен­но если последняя была истощена нерациональным сельскохозяйственным использова­нием.

В США, на севере Великих равнин, были проведены исследования по выявлению оптимальных габаритов вновь образуемого почвенного покрова. Оказалось, что 90% от максимального урожая при возделывании трав и зерновых культур можно получить при создании корнеобитаемого слоя, состоящего из 20-сантиметрового гумусированного слоя и 70 см потенциально плодородных рыхлых отложений. В некоторых случаях оптимальная мощность наносимого гумусированного горизонта должна быть увеличе­на, но не более чем вдвое. Для обеспечения устойчивых урожаев на землях с восста­новленным почвенным покровом необходимо, чтобы в них были накоплены значитель­ные запасы Корг. , в количестве до нескольких тонн на гектар. Для этой цели использу­ются посадки бобовых растений или внесение обезвреженного осадка сточных вод.

Исследования, проведенные на рекультивированных землях, которые были наруше­ны при добыче марганцевых руд из Никопольского месторождения, позволили наме­тить три пути повышения их плодородия:

1) увеличение мощности гумусового слоя почвы до 70-80 см. Урожай зерна кукурузы, произраставшей на таких участках, на 35-­40% выше урожая кукурузы, получаемого на старопахотных ненарушенных участках;

2) внесение азотнофосфорных удобрений, оптимальная доза которых под яровой яч­мень и кукурузу составила: на серо-зеленых глинах 120, на лессовидных суглинках и красно-бурых глинах - 160 и на гумусированном слое почвы 80-120 кг действующего вещества на 1 га;

3) применение фитомелиоративных севоооборотов. Плодородие ре­культивированных красно-бурых и серо-зеленых глин после четырехлетнего произра­стания на них люцерны синегибридной увеличилось в 3-6 раз. Это позволяет осваивать рекультивированные земли без нанесения на них гумусированного слоя почвы под вы­сокопродуктивные кормовые севообороты.

Кроме увеличения урожайности испытанных в опытах культур, данные приемы спо­собствовали улучшению качества получаемой продукции. Белковость зерна, в сравне­нии с контрольными вариантами, возрастала в 1,3-1,5 раза.