Рекультивация почв
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ И ТРЕБОВАНИЯ К НЕЙ 5
1.1 Сущность процесса рекультивации земель 5
1.2. Классификация нарушенных территорий 15
ГЛАВА 2. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ, НАРУШЕННЫХ ПРИ ОТКРЫТОЙ ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 19
2.1. Состав и свойства вскрышных пород и их классификация 19
2.2. Горнотехнический этап рекультивации 22
2.3. Рекультивация земель для сельскохозяйственного использования 25
2.4. Лесонасаждения на отвалах открытых разработок 29
2.5. Закрепление и озеленение поверхности и откосов отвалов, процессы естественного зарастания 33
ГЛАВА 3. ОПЫТ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ В СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46
ВВЕДЕНИЕ
Развитие всего
живого, человека, каждого члена
общества и государства в целом
прямо или опосредованно
Экономическое
развитие человечества связано с
ускоряющимся ростом потребления природных
ресурсов планеты, в результате которого
происходит истощение запасов сырья
и ухудшение состояния
Однако, какими бы ни были эти цифры, существенным является то, что очень многие мировые природные ресурсы (в том числе нефть, газ, уголь) являются невосполняемыми. В связи с постоянно увеличивающимися объемами используемых человеком территорий, ростом техногенных ландшафтов, отрицательно влияющих на экологическую обстановку окружающих участков, восстановление земель, подвергшихся разрушающему воздействию, является наиболее актуальной проблемой. Широкое распространение получило такое направление ее решения, как рекультивация.
Рекультивация — это комплекс работ, направленный на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды.
К сожалению, до настоящего времени не существует достаточно фундаментального научного обоснования рекультивации нефтезагрязненных земель.
Цель данной работы: изучение рекультивации почв.
Задачи:
- Рассмотреть процесс естественного восстановления плодородия почв;
- Рассмотреть и оценить используемые методы для рекультивации нефтезагрязненных почв.
- выявить содержание современных ресурсно-экологических проблем глобального хозяйствования и определить возможные их последствия;
- выявить «плюсы» и «минусы» политико-правового регулирования природопользования и охраны окружающей среды, рассмотреть неэффективность действия ряда норм политико-экологического законодательства;
- сформулировать некоторые направления возможного смягчения и недопущения некоторых ресурсно-экологических опасностей в современной РФ.
Структура работы: курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы.
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ И ТРЕБОВАНИЯ К НЕЙ
1.1
Сущность процесса
В век технической революции необычайно быстро развиваются все отрасли наук, и особенно интенсивное развитие получают направления, стоящие на стыке различных областей естественнонаучной и производственной деятельности человека. За последнее десятилетие ученые различных отраслей науки уделяют пристальное внимание вопросам охраны биосферы от загрязнений, охраны и воспроизводства земельных, флористических и фаунистических ресурсов, охраны природных ландшафтов от разрушения. [15]
Необычайно быстрыми
темпами развивается и
За последние годы чрезвычайно возрос поток информации по проблеме рекультивации земель. И вот этот поток очень разнохарактерной и разнокалиберной литературы, пожалуй, больше всего свидетельствует о наличии массы трудностей, возникающих из-за несогласованности многих методических вопросов, а главное, из-за большой путаницы в терминологии этого направления.
Уточнение смысла терминов и упорядочение их употребления не является сугубо терминологическим и схоластическим вопросом. Бессистемное, а часто неверное употребление специальных понятий влечет за собой серьезные ошибки в разработке рекомендаций по рекультивации, установлении объемов и методов работ, в определении требований и затрат по этапам и в конечном счете приводит к снижению эффективности рекультивационных работ. [13, С. 15]
Чтобы разобраться
в терминологических
Рекультивация земель - понятие сравнительно новое, получившее широкое употребление только в последние десятилетия XX в. [21, с.192]
Термин «рекультивация»
Естественно, что впервые подобные работы появились там, где концентрация промышленного производства достигала наивысшего уровня и где дефицит земель ощущался наиболее остро. [14, с.96]
Рекультивация
рассматривается уже как
Таким образом, рекультивация земель – это как комплексный процесс осуществления всех перечисленных выше работ, выполняемых за определенный промежуток времени и направленных не только на реконструкцию отдельных частей техногенных биогеоценозов или улучшение состояния отдельных компонентов ландшафта, а на перестройку и усовершенствование всего техногенного комплекса в целом.
Понимание рекультивации как комплексного процесса имеет очень большое значение, поскольку это означает всесторонний учет всех требований ре-культивационного периода, выбор наиболее рациональных и эффективных направлений рекультивации, правильное определение затрат по этапам и стадиям.
Имеет место до сих пор терминологическая путаница в определениях этапов рекультивации, видов и направлений рекультивационных работ. Например, мы говорим «горнотехническая рекультивация», «сельскохозяйственная рекультивация», «лесная рекультивация». Применяют еще термины «гидротехническая», «строительная» рекультивация и т. п. Если в первых двух случаях речь идет об «этапах рекультивации» (т. е. о комплексе работ, выполняемых разными методами в различные отрезки времени, последовательно идущие один за другим), то в остальных случаях говорится о «направлениях рекультивации», т. е. о видах работ, определяемых требованиями целевого использования земель. Каждому направлению рекультивации свойственна одинаковая этапность работ, но содержание видов работ по этапам будет различаться в зависимости от направления рекультивации. [3, с. 44]
В последние годы происходит потеря сельскохозяйственных угодий в результате их зарастания мелколесьем. в 2012 году площадь сельскохозяйственных угодий, переведенных в земли подлес, составила 8,7 тыс. га.
Сельскохозяйственные земли изымаются под цели, не связанные с ведением сельского хозяйства, в основном для строительства и добычи полезных ископаемых. в результате добычи полезных ископаемых происходит нарушение сельскохозяйственных земель горными разработками.
общая площадь нарушенных земель на 1 января 2008 г. составила 1145 тыс. га. более половины нарушенных земель (55,6%) нарушены при разработке месторождений полезных ископаемых и проведении геологоразведочных работ, 19% — при торфоразработке, 12%— при строительстве.
Согласно данным государственного доклада мПр «о состоянии и об охране окружающей среды российской федерации в 2012 году» у предприятий и организаций сельского хозяйства находится 115,9 тыс. га нарушенных земель, в нефтедобывающей промышленности — 114,4 тыс. га, цветной металлургии — 107,1 тыс. га, на земельных участках, принадлежность которых документально не установлена, — 124,7 тыс. га и на землях запаса — 101,5 тыс. га. данные о нарушенных землях и их рекультивации представлены в табл. 1.
Как следует из таблицы, годовой объем рекультивации не превышает 3,2% от уже имеющихся в стране нарушенных земель. наименьший процент рекультивации осуществляется в энергетике, черной металлургии и водохозяйственном и мелиоративном строительстве. По всем отраслям кроме химической и нефтяной промышленности этот процент существенно ниже одной сотой процента, что говорит о ничтожном объеме проводимых работ по восстановлению нарушенных ранее земель. рекультивация нарушенных земель в большинстве субъектов российской федерации производится на землях, нарушенных в последние годы. восстановление земель, нарушенных ранее, проблематично из-за отсутствия законодательства, регламентирующего вопросы устранения «прошлого» ущерба (ущерба, причиненного прошлой деятельностью предприятий).
также слабо регламентируются вопросы сохранения и использования почв, снятых при проведении горных и строительных работ. иллюстрацией этого являются данные государственного доклада «о состоянии и об охране окружающей среды российской федерации в 2012 году» о том, что в 2012 г. из снятых почти 19 млн м3 почвы для рекультивации было использовано только 55%. остальная почва осталась неиспользованной, то есть фактически пропала.
загрязнение почв также является серьезным негативным фактором, приводящим к ухудшению качества земель и выводу из производства сельскохозяйственной продукции. основными загрязнителями почв являются тяжелые металлы, фтор, нефтепродукты, нитраты, сульфаты и др. загрязнение почв тяжелыми металлами происходит в районах расположения источников промышленных выбросов в атмосферу. основными загрязнителями выступают алюминий, бериллий, ванадий, висмут, железо, кадмий, кобальт, марганец, медь, молибден, никель, олово, свинец, ртуть, хром, цинк и другие элементы в различных формах.
Таблица 1. Площади нарушенных и рекультивированных земель в 2012 г.
Наличие нарушенных земель на конец 2012 г., га |
Нарушено земель в 2012 г., га |
Рекультивировано земель в 2012 г., га |
% рекультивированных земель |
%от наличия нарушенных земель | |
Всего в Российской Федерации |
919034 |
46165 |
29480 |
64 |
3,2077 |
в том числе: |
|||||
Угольная промышленность |
105555 |
1637 |
1160 |
71 |
0,0007 |
Черная металлургия |
51500 |
221 |
42 |
19 |
0,0004 |
Цветная металлургия |
107116 |
6923 |
6392 |
92 |
0,0009 |
Нефтедобывающая промышленность |
114373 |
23447 |
10632 |
45 |
0,0004 |
Газовая промышленность |
84283 |
2811 |
3430 |
122 |
0,0014 |
Торфяная промышленность |
57254 |
И |
525 |
4773 |
0,0834 |
Промышленность строительных материалов |
49242 |
666 |
364 |
55 |
0,0011 |
Химическая, нефтяная промышленность |
9009 |
5 |
160 |
3200 |
0,3552% |
Электроэнергетика |
26848 |
263 |
36 |
14 |
0,0005% |
Геологоразведка |
29441 |
2425 |
2114 |
87 |
0,0030 |
Строительство железных дорог |
4469 |
185 |
63 |
34 |
0,0076 |
Строительство автомобильных дорог |
19677 |
696 |
655 |
94 |
0,0048 |
Строительство магистральных нефтегазопроводов |
13853 |
3027 |
868 |
29 |
0,0021 |
Водохозяйственное и мелиоративное строительство |
10628 |
175 |
28 |
16 |
0,0015 |
Сельское хозяйство |
115922 |
542 |
415 |
77 |
0,0007 |
Лесное хозяйство |
64384 |
1560 |
1862 |
119 |
0,0018 |
Другие отрасли |
55480 |
1571 |
734 |
47 |
0,0008 |
Необходимо выделять три этапа в процессе рекультивации земель. Кроме двух названных следует различать еще «подготовительный» или лучше «проектно-изыскательский» этап. Сюда входят следующие работы: обследование и типизация нарушенных и подлежащих восстановление земель; изучение свойств вскрышных пород и классификация их по пригодности к биологической рекультивации; определение направлений и методов рекультивации; составление технико-экономических обоснований и технорабочих проектов по рекультивации земель. Существует также понятие стадийности внутри этапов работ. Например, мелиоративная стадия и стадия целевого использования в биологическом этапе рекультивации. Н. Т. Масюк11 вводит понятие «фитоме-лиоративного периода биологического этапа рекультивации». На наш взгляд, лучше - фитомелиоративной стадии.
С удалением от источника промышленных выбросов общее содержание тяжелых металлов в почвах уменьшается до фонового примерно на расстояние 5-20 км в зависимости от мощности источника. источниками загрязнения окружающей среды соединениями фтора являются алюминиевые заводы, предприятия по производству фосфорных удобрений и другие.
Рисунок 1 - Площади нарушенных и рекультивированных земель в 2012 г.
Поданным государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды российской федерации в 2012 году» массовые доли нитратов в обследованных в 2012 г. почвах России не превышают 1 ПдК. загрязнение почв остаточными количествами пестицидов обнаружено на территории 15 субъектов российской федерации. значительное содержание пестицидов обнаружено в почвах на прискладских территориях хранения или захоронения пестицидов. Повсеместно нарастает загрязнение земель продуктами добычи, транспортировки, переработки нефти. особенно оно велико в нефтедобывающих районах страны.
Особую проблему представляет загрязнение значительной территории России радионуклидами. в этом отношении пострадали брянская, тульская и Калужская области в результате аварии на чернобыльской аЭС, а также челябинская область, в которой основным источником радиации является химическое предприятие «Маяк». всего на территории России загрязнено радионуклидами около 7 млн га сельскохозяйственных угодий.
Из направлений рекультивации наиболее известны такие, как сельскохозяйственная, лесохозяйственная, водохозяйственная, рекреационная, профилактическая, строительная рекультивация и т. д. Однако содержание их не всегда точно определено, нет и достаточно четкого их разграничения. Например, часто употребляемые как синонимы «лесная рекультивация» и «лесохозяйственная рекультивация» вовсе не идентичны. Вторая имеет более узкое значение и является составной частью первой. Лесная рекультивация может объединять в себе, кроме того, и создание лесонасаждений противоэрозионного, водоохранного или озеленительного характера. В то же время вводятся как самостоятельные термины, обозначающие направления рекультивации, - «противоэрозионная» и «лесопарковая» рекультивация. [23,с. 302].
В последние годы в большинстве стран были разработаны и приняты законы, государственные программы и проекты, направленные на защиту окружающей среды и содержащие разделы по рекультивации земель. Вопросы регламентирования рекультивации отражены в законах, касающихся горнодобывающей промышленности, охраны недр, земельных и лесных ресурсов, а также в специальных постановлениях. Государственная политика в области нормативно-правового регулирования природопользования должна обеспечивать разграничение функций и прав центра и субъектов Российской Федерации при воспроизводстве, использовании и охране природных ресурсов; обеспечивать согласованность, сбалансированность и устойчивость нормативно-правовой базы на федеральном и региональном уровнях; обеспечивать снижение каких-либо противоречий между центром и регионами; совершать разработку требований и норм по регулированию рациональных соотношений между изъятием и воспроизводством природных ресурсов; обеспечивать исключительно целевое использование средств, которые предназначены на воспроизводство, сохранение и сбережение природных ресурсов и прочее.
Важным этапом в формировании экологического законодательства явилось принятие 12 декабря 1993 года Конституции РФ, которая определила равноправие различных форм собственности. В соответствии со статьей 9 Конституции Российской Федерации: «1.Земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на соответствующей территории. 2.Земля и другие природные ресурсы могут находиться в частной, государственной, муниципальной и иных формах собственности». [23,с. 302].
Также Конституция РФ гарантировала права граждан на благоприятную окружающую среду. В соответствии со статьей 42 Конституции Российской Федерации: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением».
Таким образом, в этой статье Конституции выделено три правовых элемента: во-первых, право на благоприятную окружающую среду, природную или антропогенную; во-вторых, право на достоверную информацию о состоянии окружающей природной среды, независимо от того, является ли в рассматриваемый момент времени эта среда благоприятной или нет; в-третьих, гарантируется право за возмещение ущерба в случае экологических правонарушений.
Это право естественным образом сочетается с экологическими обязанностями: "Каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам" (статья 58).
В части 2 статьи 36 сказано: "Владение, пользование и распоряжение землей и другими природными ресурсами осуществляется их собственниками свободно, если это не наносит ущерба окружающей среде и не нарушает прав и законных интересов иных лиц". Текст после слова «если», подчеркивает условность понятия собственности, его подчиненность интересам общества. Например, согласно этой статье Конституции владелец земельного участка на берегу водоема обязан обеспечить доступ граждан к водоему для осуществления их права на отдых (если, конечно, сам водоем не принадлежит указанному владельцу участка).
В статье 114 Конституции РФ одной из задач Правительства РФ указано обеспечение проведения в Российской Федерации единой государственной политики в области экологии.
Государственное управление использованием и охраной природных ресурсов осуществляют различные государственные органы, наделенные разной компетенцией и функционирующие на разных уровнях. Их можно подразделить на три вида: органы общей компетенции, органы специальной компетенции, функциональные органы.
Серьезной проблемой является восстановление плодородия почв, загрязненных и нарушенных в процессе добычи нефти . При строительстве новых скважин предусматривается снятие плодородного слоя почвы по всей площадке и нанесение его после окончания буровых работ. С целью исключения загрязнения почвы разработана замкнутая система очистки буровых сточных вод. Ведутся исследования по разработке эффективных методов восстановления почв, загрязненных нефтепродуктами.
С большими трудностями в решении вопросов рекультивации нарушенных земель приходится сталкиваться в районах с экстремальными экологическими условиями, например в зоне тундры.
Опыт рекультивации свидетельствует о том, что ее эффективность и экономичность в значительной мере зависят от правильной оценки экологической обстановки и прогноза ее динамики в техногенных ландшафтах от совершенствования технологии промышленных разработок, создания безотходной технологии и предотвращения загрязнения окружающей среды. В этом свете особое значение имеет создание «экологических стандартов», которые могли бы существенно облегчить задачу формирования на месте техногенных комплексов высокоорганизованных ландшафтов, более продуктивных, чем те, что были до техногенного воздействия.
1.2.
Классификация нарушенных
В зависимости от технологии промышленного производства, давности и степени его воздействия на культурные и естественные ландшафты или частично загрязняются и повреждаются почвы и растительность или происходят глубокие изменения в рельефе, гидрологическом режиме, во всем облике ландшафта. Без изучения и систематизации всего многообразия этих новообразований невозможно обоснование и эффективное преобразование природно-техногенных комплексов, т. е. их рекультивация. [6, с. 54]
Польский ученый Skawina T. , выделяет 6 категорий нарушенных земель по степени пригодности к рекультивации (I—VI). Категории определяют на основе вида рельефа, класса грунта и типа водного режима. Рельеф подразделяется на поверхность отвалов (W), откосы (S), карьеры (выемки - Sp). В свою очередь отвалы делятся на низкие - до 10 м (а), средние - 10-20 м (b), высокие -20 м (с). Глубина карьеров также подразделяется на 3 группы. Поверхность отвалов делится на четыре вида: ровная (W-1), почти ровная (W-2), неровная (W-3), очень неровная (W-4). Указывается возможность применения механизации и объем земляных работ по выравниванию вида поверхности. По пригодности грунтов для рекультивации все они делятся на 5 классов (А, В, С, D, Е). По механическому составу грунты разделяются на 5 групп (1-5) и имеют литолого генетическую характеристику (Q, Pl, М). Поскольку все указанные признаки выражены индексами, категория пригодности грунтов легко обозначается формулой. Польскими исследователями подробно разработаны классификации промышленных отвалов различных типов, систематизированных ими по происхождению, степени активности (главным образом имеется в виду их подвижность), составу пород, характеру зарастания, пригодности к освоению и использованию. [22,с.14]
В классификации «
В РФ по типу классификации польских исследователей построена для Урала классификация отвалов Тарчевского В. В. . Колесников Б. П., Пикалова Г. М. и др. дают классификацию, по которой отвалы делятся на 2 семейства: а) сложенные минеральными грунтами, и б) сложенные субстратами, насыщенными органическим веществом. Дается подробная классификация только семейства «а», где все отвалы подразделяются на 2 класса (породные отвалы и золы, шлаки и шламы), которые в свою очередь делятся на группы и типы по химическому составу и пригодности для биологической рекультивации.
Подробная классификация антропогенных (точнее техногенных) форм рельефа на примере Кемеровской области рассмотрена Трофимовым С. С. и Овчинниковым В. A.47 . Авторы подразделяют все встречающиеся формы нарушения поверхности в результате открытой и подземной добычи полезных ископаемых на две основные группы: по при знаку антропогенной денудации (выемки, карьеры, просадки и т. д.) и антропогенной аккумуляции (различные типы отвалов). Каждый из названных видов нарушения поверхности подразделяется в зависимости от возраста на молодые, зрелые и старые формы. [7, с. 33]
Овчинниковым В. А. и Федосеевой Т. П. для территории РФ разработана также «Классификация нарушенных земель для целей рекультивации» . Все основные виды нарушения поверхности, имеющиеся в РФ, делятся на: категории, однородные по характеру промышленного использования (открытая и подземная добыча полезных ископаемых, переработка их, строительство линейных сооружений); классы, однородные по происхождению (техногенная аккумуляция и технoгенная денудация); типы, однородные по рельефу; виды - по совокупности факторов пригодности для последующего использования; подвиды - по сложности технической подготовки площадей использования.
Однако большинство указанных
авторов систематизируют
Впервые опыт создания типологических ландшафтных классификаций для нарушенных промышленностью территорий был предпринят Мильковым Ф. Н., Федотовым В. И. [28,с.45]
В предложенных ими классификациях сделана попытка систематизации нарушенных промышленностью территорий в пределах ландшафтных выделов, т. е. классификация нарушенных морфологических частей ландшафта (в ранге урочища, участка, местности) или типология видов техногенных ландшафтов в зависимости от характера и степени промышленного воздействия.
В особую категорию, по-видимому, следует выделять ландшафты, подверженные влиянию нарушенных территорий или промышленных разработок, с частичным их повреждением или загрязнением (иссушение вследствие понижения уровня грунтовых вод, повреждение почв и растительности под влиянием атмосферного загрязнения и т. д.), как; это сделано польскими исследователями. Вопросы классификации нарушенных территорий освещены также и в ряде других работ.
В США при составлении
Типизация нарушенных территорий имеет большое значение для выбора направления рекультивации и районирования нарушенных земель с целью определения объемов и очередности рекультивационных работ.
Имеющийся международный опыт в области рекультивации позволяет выделить в зависимости от воздействия промышленности основные типы нарушения ландшафтов, обусловливающие различия приемов и методов рекультивации и возможность последующего целевого использования таких территорий.
ГЛАВА 2. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ, НАРУШЕННЫХ ПРИ ОТКРЫТОЙ ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ