Введення
З кожним роком в усьому світі дедалі більшу небезпеку для природного середовища набуває промислова діяльність людини, що виявляється головним чином у місцях видобутку корисних копалин, будівельних матеріалів і торфу, а також у місцях їх збагачення і переробки.
Значного екологічного збитку навколишньому середовищу завдають так звані несанкціоновані звалища міських відходів. Незадовільний стан склався з організацією знешкодження та захоронення відходів і на полігонах.
Значної шкоди природному середовищу завдають кар'єри з видобутку мінерального грунту і нерудних матеріалів. Загальна їх площа становить близько 180 тис. га. Більша частина порушених земель припадає на підприємства кольорової металургії, сільського господарства, торф'яної, нафтовидобувній та вугільної промисловості.
Через несвоєчасне проведення рекультивації порушених земель знімається родючий шар грунту використовується не повністю, обсяги його складування збільшуються. Так, вже заскладовано 143922,7 тис. м 3 родючого шару грунту.
Порушені землі в результаті промислової діяльності людини повинні відновлюватися своєчасно і з належною якістю. Відновлюють порушені землі, проводячи рекультивацію в кілька етапів. При цьому виділяють заходи щодо відновлення родючості або поліпшенню якості верхнього шару грунту, усунення шкідливого впливу токсичних порід і відходів на навколишнє середовище, забезпечення необхідних режиму та складу поверхневих і підземних вод, а також щодо забезпечення інженерного захисту об'єктів рекультивації від ерозії, підтоплення, затоплення, засолення і т д.
Проведення відновлювальних робіт сприяє швидшій інтеграції порушених земель у природне середовище.
Рекультивація земель - це комплекс робіт, спрямованих на відновлення продуктивності та господарської цінності земель, а також на поліпшення умов навколишнього середовища.
Порушеними вважають землі, що втратили первісну природно-господарську цінність і, як правило, є джерелом негативного впливу на навколишнє середовище.
Порушують землі при виконанні відкритих і підземних гірничих робіт, складуванні промислових, будівельних і комунально-побутових відходів, будівництво лінійних споруд, а також при проведенні геологорозвідувальних, дослідницьких, будівельних та інших робіт. При цьому, як правило, порушується грунтовий покрив, змінюються гідрогеологічний та гідрологічний режими, утворюється техногенний рельєф, а також відбуваються інші якісні зміни, які погіршують екологічну обстановку в цілому.
1. Природно-кліматичні умови
1.1 Розташування рекультивируемой території
Об'єкт рекультивації відвал розташований в Білогірському районі поруч із селом Павлівка. Розглянутий ділянка являє собою покинуте поле з відвалом у вигляді звалища побутових відходів.
1.2 Клімат
Клімат даного району різко континентальний з ознаками мусонного в літній час. Середня t ˚ самого теплого місяця - липня 21,2 ˚ C; середня t ˚ найхолоднішого місяця - січня - 26,5 ˚ C; річна кількість опадів 60 - 70%, або 420-800 мм.
Тривалість безморозного періоду - 144 днів, період з температурою повітря вище 0 ˚ С - 196 днів, вище 5 ˚ С - 169 днів. Річний прихід суми сонячної радіації 117 ккал / див Абсолютний min t ˚ повітря - 49 ˚ С, max -39 ˚ C.
Влітку переважають вітри південного, південно-західного, західного і півночі - західного напрямку. Швидкість вітру в теплий період у середньому за добу 3 м / с в захищених місцях, 5 м / с на відкритих і піднесених місцях.
Стійкий сніговий покрив утворюється на початку листопада. До кінця зими покрив утворюється висота його досягає в середньому 17 см, а найбільший запас води у снігу становить 42 см.
Весна. Температура в першій декаді становить +1,3, -2 ˚ С. Друга декада тепліше на 2-3 ˚ С, середня температура становить 3,5-5 ˚ С тепла. Перехід середньодобової температури повітря через 0 ˚ С до позитивних значень здійснюється 6-8 квітня. А перехід через +5 ˚ С 20-21 квітня.
Протягом третьої декади квітня утримується переважно тепла суха і вітряна погода. Среднедекадная температура повітря становить 6,5-8,5 ˚ С тепла, максимальні температури досягають 15-20 ˚ С. Мінімальні температури повітря переважно негативні 2-7 ˚ С морозу. У травні переважає тепла вітряна з частими дощами погода.
Достатня кількість тепла і вологи сприятливо позначається на проростанні насіння і появі сходів зернових культур. Останні заморозки в повітрі спостерігаються 12-15 квітня.
Літо. Середньодобові температури в окремі дні від 3 до 9 ° С. У цілому середня температура повітря за період становить 19-20,5 ° С, у зв'язку з переважанням теплої погоди забезпеченість теплом літнього періоду достатня.
Сума позитивних температур за період з температурами +15 ˚ C складає -1640-1790 ˚. Сума опадів за літній період складає 190-300мм, 50-80% норми. У літній період в окремі дні спостерігаються сильні дощі з добовим кількістю 34мм. Тривалість літнього періоду становить 87 - 100 днів. У першій декаді червня зберігається тепла погода. Среднедекадная температура повітря становить 16 -18 ˚ С. Відносна вологість повітря в межах 65-69%. Середній дефіцит вологості 7-9 мб. За декаду налічується 80-100 годин сонячного сяйва.
У третій декаді червня, як і в двох попередніх, зберігається тепла погода. Середня температура повітря становить 18-21 ˚ С, а переважаючі нічні температури 10-15 ˚ С.
Відносна вологість 75-80%, вдень 40-50%. Середній дефіцит вологості 5-8 Мб. Липень спекотний і посушливий, max температура 32-34 ˚ С.
Серпень нестійкий температурним режимом. На початку і в кінці першої декади серпня середньодобові температури повітря становили 16-21 ˚ С, в цілому среднедекадная температура повітря становить 20-21 ˚ С. Відносна вологість повітря 64-77%, дефіцит вологості 8-13Мб.
Осінь. Вологість повітря 50%, на початку листопада середньодобова t ˚ стає нижче 0 ˚. Середньомісячна температура повітря 11-12 ˚ С, опади випадають у кожній декаді. У першій декаді випадає 20-50% норми. Среднедекадная температура повітря вересня становить 15-16 ° С. Перші заморозки в повітрі 27-29 вересня.
Середньомісячна температура повітря в жовтні становить 2-4 ° С тепла, сума опадів за місяць становить 15-19 мм - це 65-76% норми.
Зима. Взимку випадає дуже мало опадів і потужність снігового покриву не перевищує 20-30см, це приводить до промерзання грунтів і грунтів, до 2,5-3м. Тривалість періоду з негативними температурами складає 172-175 днів, Сума опадів за період становить 25-50мм, що 60-80% норми. Сніговий покрив устанавлівается9-11. XI. Тривалість періоду зі сніговим покривом становить 120-150 днів.
1.3 Породи розкриву та їх придатність для біологічної рекультивації
Найголовніші фактори грунтово-грунтового середовища, що обмежують можливість біологічного освоєння порушених земель - це показники кислотності, механічного складу, вміст поживних речовин.
Оцінюючи придатність порід для біологічної рекультивації по однойменних показниками, можна бачити, що навіть у межах однієї ділянки порушеною території кількісні характеристики порід істотно розрізняються, категорії їх придатності неоднакові.
Порядок формування потенційно родючих кореневмісного шару при рекультивації поверхонь вироблених кар'єрів і відсипаних відвалів залежить від токсичності що складають їх порід. Якщо породи Фітотоксичні і містять більше 20% токсичних грунтів, то на них не можна безпосередньо наносити шар грунту. Так, при покритті гумусированню шаром грунту сульфідсо тримають порід у грунтовому шарі збільшується вміст рухомих форм заліза і особливо алюмінію, обмінного водню і знижується вміст обмінних катіоном. Вступники з капілярною вологою розчини сірчаної кислоти викликають руйнування мінеральної частини грунту, що сприяє появі додаткових кількостей рухомих форм алюмінію і кремнекислоти, різкого зниження рН. Поховання сульфідсодержащіх порід навіть на глибину 1 м не рятує рослини від їх несприятливого впливу і значно знижує врожай у порівнянні зон альних грунтами. Токсичність сульфідсодержашнх порід може бути зменшена при проведенні хімічної меліорації, насамперед вапнуванням з внесенням високих доз вапна (не менше 7 ... 10кг / м 2 при глибині меліорується шару 0.5 ... 0,7 м) Після проведення хімічної меліорації породи покривають нетоксичного почвообразующей породою, а поверх неї наносять родючий шар. При вмісті токсичних грунтів менше 20% хімічну меліорацію не проводять.
У зв'язку з цим при розробці проекту слід дотримуватися схеми класифікації порід розкриву і грунтів за їх придатністю для біологічної рекультивації. Ця схема покладена в основу державного стандарту за класифікацією порід - розкриву. Більш повні дані про властивості порід можуть бути отримані за допомогою їх мінералогічного аналізу.
Класифікація порід розкриву і грунтів за їх придатністю для біологічної рекультивації:
1. Придатні: родючі, потенційно родючі.
2. Малопридатні: за фізичними властивостями, за хімічними властивостями.
3. Непридатні: за фізичними властивостями, за хімічними властивостями.
У даному випадку малопридатні за хімічними властивостями. Гірські породи і грунти-кислі, середньозасолені, солонцюваті грунти і породи крейда і мергель пухкі. Сухий залишок-1 ... 2%, рН -5,5 ... 9, рухливий AL - 3 ... 15 мг / 100 г, Na -5 ... 20% від ємності поглинання, фракція <0,01 мм, 10 ... 75%, гумусу немає. Спосіб використання для біологічної рекультивації - необхідно вапнування; проведення промивок; після меліорації використовують під лісопосадки після проведення необхідних заходів щодо поліпшення властивостей порід.
1.4 Гідрологічні умови
Характер залягання, мінералізації і режим грунтових вод у багатьох випадках негативно впливають на стійкість грунтів.
Грунтові води можуть містити різні шкідливі домішки і руйнівно діяти на підземні частини оброблюваних культур. При високому рівні стояння грунтових вод погіршуються умови рекультиваційних робіт, потрібне проведення заході щодо зниження їх рівня. Перезволоження грунтів призводить також до погіршення санітарно-гітіеніческіх умов рекультивируемой території. Тому по території проектованого порушеного об'єкта наводяться відомості про глибину залягання грунтових вод чи складається гідрогеологічна карта з позначенням глибини розташування грунтових вод (за допомогою гідроізогіпс-ліній їх горизонтів). Вказується також характер зміни глибини залягання грунтових вод в різні сезонні періоди року.
Формування забруднення підземних вод на ділянках розміщення звалищ пояснюється зниженням їх окислювально-відновного потенціалу за рахунок проникнення в підземні горизонти разом з фільтратом неокислених органічних речовин. Вони споживають кисень підземних вод на своє окислення і різні хімічні трансформації, формуючи при цьому околонейтральние безкисневі бессульфідние води.
Тип забруднень підземних вод характеризується присутністю в цих водах неорганічних інгредієнтів в концентраціях, що перевищують ГДК і відносяться до різних класів небезпеки. Крім того, в підземних водах у високих концентраціях присутні неокислені органічні речовини всіх класів небезпеки. Міграція забруднюючих речовин в підземні горизонти зводиться до проходження ними серії геохімічних бар'єрів.
На даній ділянці грунтові води залягають на глибині 20 метрів, з цього води не роблять вплив на рекультивируемой об'єкт. Але звалище з часом може призвести до погіршення якості води, з цього необхідна рекультивація даного об'єкту і супутні меліоративні заходи.
У випадках заміни звалищного грунту завозять мінеральний грунт. Завезений грунт повинен бути нормативно-чистим за бактеріологічними, хімічними та радіометричних показниками. Технічними рішеннями передбачають виконання заходів щодо забезпечення санітарно-гігієнічних та мікробіологічних умов та радіаційної безпеки при лісогосподарської рекультивації.
2. Технічний етап рекультивації
2.1 Генеральний план відновлення порушених земель
Головне завдання відновлення земель зводиться до підготовки порушеною території до різних видів цільового використання. Сюди входять, створення раціональних форм рельєфу зі сприятливою структурою відвалів, планування поверхні, виположування відкосів, ліквідація наслідків усадки, проведення меліоративних заходів, нанесення гумусированню шарів грунту і т.д.
Форма відвалів повинна забезпечувати їх господарське освоєння. Зазвичай віддається перевага відвалам найбільшим за площею і з основою наближається за формою до квадрата. Вид подальшого освоєння земель визначає характер планувальних робіт (суцільна, терасна, часткова).
Суцільна планування поверхні проводиться для с.-г. освоєння земель, терасна - під залісення і садівництво, часткова-для с.-г. потреб.
При рекультивації раніше відпрацьованих відвалів необхідно проводити обстеження з метою встановлення придатності грунтів для рекультивації. Зазвичай на більшості відпрацьованих відвалів просторова роз'єднаність ділянок, складених сприятливими і токсичними грунтами, ускладнює, а деколи виключає можливість диференціювання рекультивувати відвали. Це обумовлено проникненням разом з атмосферними опадами солей з токсичних грунтів. Тому придатні для зростання рослин ділянки поступово перетворюються на непридатні. З огляду на сказане, необхідно створити екрануючий шар на всій поверхні відвалу.
Серйозний екологічний збиток навколишньому середовищі наносять так звані несанкціоновані звалища - стихійно утворилися або виникли із-за непродуманої діяльності людини штучні геологічні утворення (площею не менше 0,5 га при потужності відкладень не менше 1 м). Залежно від напрямку подальшого використання територій, зайнятих несанкціонованими звалищами, приймають ті чи інші технічні рішення щодо їх рекультивації.
Перед початком робіт проводять інженерно-геологічні вишукування, на підставі яких складають сітку профілів грунту звалища і підстилаючих їх шарів грунту основи, за ними визначають потужність шару звалищного грунту, структуру підстилаючих шарів, ступінь їх забруднення і рівень грунтових вод. Потужність забрудненого грунту, що підлягає видаленню в основі звалища нарівні зі звалищного, визначають порівнянням ступеня забруднення його з нормативними значеннями.
2.1.1 Вертикальне планування і підрахунок обсягів земельних робіт
Основним принципом вертикального планування є принцип балансування земельних мас. При проведенні вертикального планування дуже важливо дотримуватися умова, при якому баланс земляних мас повинен бути наближеним до нульового. Нульовий баланс земельних мас - це оптимальний варіант проведення робіт з вертикального планування. Він означає рівність обсягів виїмок і насипів. Проектування вертикального планування здійснюється методом проектних (червоних) відміток, методом поздовжніх і поперечних профілів і методом проектних (червоних) горизонталей.
Обсяг земляних робіт підраховується по поздовжніх і поперечним профілям, по червоних горизонталях, квадратах і ін При всіх способах підрахунку визначають геометричний об'єм земляного масиву для природно залягають грунтів при певній його пористості.
При проектуванні вертикального планування методом поздовжніх і поперечних профілів обсяг земляних робіт визначають як суму обсягів робіт (окремо для виїмок і окремо для насипів) на ділянках між сусідніми поперечними профілями. Ступінь точності підрахунків залежить від частоти розташування поперечних профілів.
Поперечні профілі проектують у всіх переломних точках поздовжнього профілю, а також в інтервалах між ними (звичайно через 20 м), в тому числі в місцях найбільших і найменших позначок.
При проектуванні вертикального планування методом горизонталей обсяг земляних робіт підраховують по ділянках, на які розбивають порушену територію. Будується сітка квадратів зі сторонами, рівними 20 м (при великих площах і пологом рельєфі боку квадратів можуть бути збільшені до 50 м, а при складному рельєфі зменшені до 10 м). На цій сітці проектують картограму земляних робіт. Для побудови картограми у кутах квадратів виписують чорні та червоні (існуючі та проектні) позначки.
Чорні позначки підписують вгорі, червоні - внизу. Робітники позначки, тобто різниця між червоними і чорними, які характеризують обсяг підсипання (зі знаком "+") або зрізання (зі знаком "-"), пишуть поруч з червоними позначками.
Між точками з робочими відмітками, що мають різні знаки, знаходять на сторонах квадрата нульові точки. Поєднуючи ці точки між собою прямими лініями, одержують кордону насипів та виїмок. Для наочності зображення площа виїмок або насипів може бути заштрихована (зазвичай штрихує площа, меншу за розмірами).
Положення нульових точок знаходять методом інтерполяції. Якщо позначити сусідні різнойменні робочі позначки М 1 і Н 2, то відстань від нульової точки до точки з робочою оцінкою М 1 буде одно:
Х = [Н 1 / (Н 1 + Н 2)] · L,
де L - відстань між розглянутими точками з відомими робочими відмітками, м. L = 20м.
W = Н 1 + Н 2 + Н 3 + Н 4 / 4 · F,
Де F-площа фігури, м 2;
Н Х - робоча відмітка (насипу або виїмки).
F = а 2 = 20 2 = 400 м 2;
W = 0 + (-0,1) + (-0,1) + (-0,2) / 4 · 400 =- 40
Відомість підрахунку об'єму земляних робіт по картограмі
Номер фігури
Площа фігури
Середня робоча відмітка, м
насипу
виїмки
1
400
-0,4
-40
2
400
-0,3
-30
3
400
-0,5
-50
4
400
-0,6
-60
5
400
-0,9
-90
6
400
-0,5
-50
7
400
-0,2
-20
8
400
+0,3
+30
9
400
+0,4
+40
10
400
-0,7
-70
11
400
+0,5
+50
12
400
+0,6
+60
13
400
+0,9
+90
14
400
+0,7
+70
15
400
+0,2
+20
16
400
+0,5
+50
17
400
+0,4
+40
18
400
-0,4
-40
19
400
+0,1
+10
20
400
+0,5
+50
21
400
-0,1
-10
22
400
-0,5
-50
23
400
-0,5
-50
24
400
+0,5
+50
25
400
-0,4
-40
26
400
+0,4
+40
27
400
-0,4
-40
28
400
+0,4
+40
29
400
+0,2
+20
30
400
-0,2
-20
2.1.2 Виположування укосів відвалів
З метою рекультивації поверхні укосів відвалів, а також зміцнення їх від розмиву, зсувів, вітрової та водної ерозії та запобігання локальних деформацій передбачається виположування відкосів відвалів, Об'єм планувальних робіт при виположування залежить від кута природного укосу, висоти, периметра і числа ярусів.
Обсяг робіт по виположування:
одноярусного відвалу
де К - коефіцієнт виполажіванія укосу (за виположування зверху вниз К = 0,125, знизу вгору К = 0,5);
h - висота ярусу відвалу, м;
a - кут укосу після виполажіванія, градус;
а 1 - кут укосу до виполажіванія, градус;
р - периметр відвалу, м;
Величина периметра р залежить від конфігурації відвалу. При прямокутній формі відвалу р = 2 (а + в), при квадратної р = 4а, круглої р = НД 9 (в, а, Д - відповідно довжина, ширина і діаметр відвалу, м).
Виположування укосу по периметру відвалу, можливо, здійснювати двома способами: зверху вниз і знизу вгору. Виположування укосів зверху вниз проводиться шляхом переміщення порід з верхньої бровки ярусу на нижню. При цьому способі виполажіванія необхідне збільшення земельної площі для розміщення порід. Розмір земельної площі
Δ S = I pn P, м 2,
де I pn - приріст горизонтальної проекції лінії укосу першого ярусу при виположування зверху вниз.
Якщо виположування відкосів зверху вниз неможливо (через відсутність вільних площ), використовують Виположування знизу вгору. При цьому способі виполажіванія порода переміщується з нижньої брівки укосу вгору на поверхню відвала. Обсяг робіт збільшується в 4 рази в порівнянні із способом "зверху вниз"
2.1.3 Заходи щодо забезпечення гідрологічного режиму рекультивованих територій
Надійна протиерозійна захист земель може бути досягнута при виконанні комплексу заходів. Інтенсивність водної ерозії грунтів залежить від багатьох факторів, головні з яких:
кліматичні умови, що формують величину і інтенсивність стоку в залежності від кількості, інтенсивності та частоти випадання опадів, характеру снігового покриву, інтенсивності танення снігу;
Фізико-механічні властивості грунтів і грунтоутворюючих порід: тип і гранулометричний склад грунту, зв'язність, структура, розмокання, размиваемость;
наявність, вид і густота рослинного покриву, особливості кореневої системи рослин, що захищає поверхню від розмиву і змиву;
господарське або інше використання території, що впливає на рельєф, стан поверхні, структуру грунтів, поверхневий стік.
Комплекс протиерозійних заходів розробляють у традиційно склалася послідовності:
1-й етап - обгрунтування необхідності протиерозійних заходів зі складанням генеральної схеми;
2-й етап - складання принципової схеми протиерозійних заходів у межах загальної водозбірної площі;
3-й етап - розробка комплексу протиерозійних заходів для умов конкретного господарства у складі проекту землеустрою або на доповнення і розвиток існуючої системи використання території;
4-й етап - розробка проектної та кошторисної документації на виконання радикальних протиерозійних робіт зі створення лісових насаджень, будівництва протиерозійних гідротехнічних споруд по меліорації заовраженних земель.
На даному ділянках з крутизною схилів 5 ... 10 ˚ протиерозійні залуження виконують смугами шириною по 20 ... 30 м з пропусками по 15 ... 20 м.
До робіт із захисту територій від подальшого розвитку ерозійних процесів відносять вирощування протиерозійних лісових насаджень.
Вплив лісового покриву на стік поверхневих вод, його закріплює значення для верхнього шару земної поверхні, осушуване вплив за рахунок транспірації, вплив на мікроклімат загальновідомі. Тому штучне лісонасадження широко застосовують і воно займає одне з провідних місць у системі протиерозійних заходів. До специфічних особливостей створення захисних лісових насаджень різного призначення можна віднести: проблематичність вирощування в умовах нестачі вологи, в районах з низькими зимовими температурами і суховіями, на засолених грунтах і забруднених почвогрунт;
необхідність ретельного і обгрунтованого добору деревних і чагарникових порід для кожної природно-кліматичної зони, району, ділянки, що захищається від ерозії;
великі тривалість і трудомісткість вирощування. Лісові смуги починають виконувати водорегулюючу роль тільки після змикання крони рослин у рядах і міжряддях в середньому через 5 ... 7 років після посадки.
Смуги водорегулюючих лісових насаджень розташовують поперек схилів уздовж горизонталей, цим вони відрізняються від полезахисних лісових смуг, які розміщуються під прямим кутом до напрямку панівних вітрів. Відстань між водорегулирующими смугами призначають з урахуванням різновидів грунтових зон і крутизни схилів.
Роза вітрів даного району показує панівне напрямок вітру - північно-східне. Перевеваніе грунтових частинок на відвалі призводить до виникнення пилових бур. Атмосфера прилеглих до відвалу територій забруднюється. Під впливом вітрової ерозії мелкозем грунтів зноситься в мікропоніженія рельєфу відвалів або до їх підніжжя, це призводить до мозаїчності відвалів.
У ландшафтах, де грунти піддаються вітрової ерозії, досить ефективно себе зарекомендували грунтозахисні насадження. Надаючи позитивний вплив на мікроклімат приземної зони, грунтозахисні насадження сприяють зменшенню швидкості вітру і тим самим забезпечують захист грунту, запобігаючи вітрову ерозію. Зменшення швидкості вітру в приземному шарі сприяє також покращенню мікроклімату для проростання рослин. За рахунок ослаблення вітру поліпшується водний режим грунту, знижуються втрати води. Крім того, безвітря сприяє утворенню роси. Вітрозахисні насадження позитивно впливають на тепловий режим грунту та приземное повітряний простір. Зі зменшенням випаровування підвищується температура грунту.
Оптимального захисного ефекту досягають шляхом створення взаємопов'язаної мережі захисних насаджень. Основні смуги захисних насаджень розташовують перпендикулярно пануючому напрямку вітру. Їх з'єднують між собою допоміжними смугами, розміщеними на подвійному відстані один від одного. У результаті утворюються зони, обмежені насадженнями (мікрокліматичні простору), площа кожної з яких повинна бути не менше 10 га. Закладаються грунтозахисні насадження не повинні бути густими. Найкраща захист прилеглих угідь досягається при 50%-й продувності насадження вітром. При більш густих насадженнях за ними утворюються вихрові потоки, що зменшує зону вітрозахисного ефекту. Ширина вітрозахисною зони при насадженнях, що продуваються вітром наполовину, становить з навітряного боку п'ятикратну, а з підвітряного - двадцятикратному висоту перешкоди. Наприклад, при висоті насаджень 12 м утворюється вітрозахисний зона шириною 60 м з навітряного і 240 м з підвітряного сторін. Більшого ефекту захисту від вітру досягають при наступному поєднанні дерев і чагарників, які утворюють захисне насадження: дерева 1-ї величини-10 ... 20%, 2-й величини - 30 ... 40; чагарники - 40 ... 60%.
Підбір культур визначається біологічним напрямком рекультивації, геологічними та природно-кліматичними умовами. Передбачається обов'язковий догляд за посадками, особливо протягом першого року.
3. Біологічний етап рекультивації
Біологічний етап рекультивації, який здійснюють після повного завершення технічного етапу. Біологічний етап рекультивації полягає у відновленні грунтового покриву. Роботи цього етапу землекористувачі виконують згідно з передбачуваним використання рекультивованих території та агротехнічними вимогами до грунтового покриву для обробітку конкретних сільськогосподарських культур. У ході біологічної рекультивації забезпечують формування грунтового шару, оструктуріваніе грунту, накопичення гумусу і поживних речовин і доведення властивостей грунтового покриву до стану, що відповідає вимогам сільськогосподарських культур, намічуваних до обробітку.
3.1 Лісогосподарська рекультивація
Найбільш зручний і дешевий вид освоєння рекультивуються територій відвалів - лісогосподарське. Лісова рекультивація. Домінує в більшості країн. На перших етапах рекультивації важливо швидко озеленити відвали і усунути шкідливий вплив їх на навколишнє середовище. Територію, відведену під відвал, облямовують смугою насаджень. Складування відходів, перешкоджає зростанню рослинності, і неможливе створення родючого шару грунту, на приклад у нашому випадку, смуга насаджень є єдиною можливістю облаштування таких відвалів. Смуга насаджень по периметру відвалу ефективна лише за її ширини не менше 5 м. При залісення порушених земель в перші роки іноді застосовують посіви почвоулучшающіх культур, потім висаджують дерева, чагарники.
Якщо створити потужний покривний шар неможливо і сам матеріал, який утворює рекультивируемой поверхню, повинен стати субстратом для рослин, то виникають біолого-екологічні проблеми озеленення таких земель. Для цього проводять заходи щодо активації бідної грунту. Процес відновлення грунтового покриву у природних умовах триває від декількох десятків років до багатьох століть, тому доводиться стискати його до короткого проміжку часу.
Попередня умова успішної активації бідної грунту - ретельне вивчення місцевих умов та оцінка факторів, що перешкоджають розвитку рослин. Отже, для цього необхідні детальні хімічні та біологічні попередні дослідження, після чого беруть цілеспрямовані заходи щодо поліпшення умов для розвитку рослин, які можна підрозділити на три групи: поліпшення фізичної структури бідної грунту; поліпшення хімічних умов для росту рослин; біологічна активація.
Перераховані меліоративні заходи спрямовані на забезпечення рослин достатньою кількістю поживних речовин і на усунення всіх чинників, що перешкоджають їх розвитку.
На ущільнених грунтах доцільно механічне розпушування в поєднанні із заробкою в грунт внесених добрив і хімічних меліорантів. Останні пов'язують містяться в грунті токсичні елементи і речовини; зменшують надлишкову кислотність або, що буває рідше, надмірний вміст підстав; мобілізують наявні і вносять відсутні живильні речовини.
Після створення досить гармонійних грунтових умов підвищують біологічну активність за рахунок внесення в грунт гумусу і грунтових бактерій або мульчування органічними і неорганічними матеріалами. Меліоративні заходи (хімічні, фізичні та біологічні) є лише підготовкою до озеленення, що визначається принципами фітосоціології. Рослинність на бідних грунтах розвивається за певними стадіями, кінцевою з яких є ліс ...
3.2 Підбір культур, підготовка територій, схема лісопосадок
Важливою умовою, що зумовлює правильність підбору видів, є оліготрофному, посухо-соле і газоустойчівость. Основна вимога при виборі асортименту культур - це використання видів місцевої флори, екологічно пристосованих до умов існування в даній кліматичній зоні.
При лісогосподарської рекультивації на перших етапах використовують швидкорослі породи: тополі і верби. Приживлюваність і ріст лісових порід залежать головним чином від гранулометричного складу породи та її рН. Оптимальне значення рН: для хвойних порід - 4,5 ... 6,0 і для листяних - 6,0 .. 0,5. За гранулометричним складом породи розподіляються у такій спадної за родючістю послідовності: суглинки - глини - піски. Досвід залісення відвалів показує, що посів деревних порід насінням непридатний. Найбільш раціональна посадка листяних порід однорічними саджанцями, а хвойних порід - двулетними. Види порід підбирають експериментально.
При формуванні насаджень рекомендують такі породи деревних і чагарникових культур залежно від якості грунту рекультивується об'єкта.
У нашому випадку слаботоксичні, але сильнокислотного грунту: деревні культури - сосна звичайна, береза бородавчаста, клен ясенелистий, тополя, вільха сіра; чагарники - акація жовта, лох мелколістний, жимолость татарська, спірея клінолістная, смородина золотиста.
На Далекому сході для створення лісонасаджень на відвалу використовуються сосна звичайна, береза бородавчаста, у меншій мірі в'яз, ясен і клен.
При формуванні екологічно стійких зелених насаджень рекомендують створювати змішані паркові культури в наступному співвідношенні: головні породи - до 60%, супутні - до 20, чагарники - до 20%.
Виключивши джерела подальшого забруднення грунту, проводячи реабілітацію земель і займаючи ділянки культурами, стійкими до забруднюючих речовин, і культурами-меліорантів, можна поступово знизити вміст забруднюючих речовин у грунті за рахунок природних процесів самоочищення в результаті виносу елементів рослинами та вимивання їх за межі кореневого шару грунту . Для проведення робіт з фітомеліорації потрібні трактор Т-130 з навісним обладнанням, сівалки, водоналивний каток.
Береза-род листяних дерев і чагарників. Забарвлення стовбурів від білої до чорно-сірої. Особливо широко поширена береза плосколістная (береза біла), береза даурська (чорна) і береза ребриста. Березові ліси відіграють важливу протиерозійну роль.
Біоекологічні характеристика: морозостійкість-1 бал, посухостійкість-1 бал, Світлолюбний-1 бал, вимогливість до родючості 1-2 бали, швидкість зростання 1-2 бали, меліоративні властивості-2 бали, біологічна корисність-2 бали.
Сосна-дерево з конусоподібної кроною і прямим, високо очищеною від гілок стовбуром. Цвіте сосна в травні.
Біоекологічні характеристика: морозостійкість-1-2 бали, посухостійкість-1 бал, Світлолюбний-2 бал, вимогливість до родючості-1 бал, швидкість зростання-1-2 бали, меліоративні властивості-2 бали, біологічна корисність-1 бал.
Американський клен - дерева і чагарники. Широко распространен.Хорошій медонос.
Біоекологічні характеристика: морозостійкість-2 бали, посухостійкість-2 бали, Світлолюбний-1 бал, вимогливість до родючості-2-3 бали, швидкість росту-2-3 бали, меліоративні властивості-3 бали, біологічна корисність-3 бали.
Акація жовта - сімейство бобових. Біоекологічні характеристика: морозостійкість-1 бал, посухостійкість-2 бали, Світлолюбний-2 бали, вимогливість до родючості-1-2 бали, швидкість зростання-1-2 бали, меліоративні властивості-1 бал, біологічна корисність-2 бали.
Тополь-сімейство вербових. Біоекологічні характеристика: морозостійкість-1 бал, посухостійкість-2-3 бали, Світлолюбний-1 бал, вимогливість до родючості-2 бали, швидкість росту-1балл, меліоративні властивості-2 бали, біологічна корисність-2 бали.
Лох-сімейство лохів. Біоекологічні характеристика: морозостійкість-2 бали, посухостійкість-1-2 бали, Світлолюбний-1 бал, вимогливість до родючості-2 бали, швидкість росту-2балла, меліоративні властивості-2 бали, біологічна корисність-2 бали.
Спірея - сімейство розоцвітих. Біоекологічні характеристика: морозостійкість-1 бал, посухостійкість-2 бали, Світлолюбний-2 бали, вимогливість до родючості-2 бали, швидкість росту-3балла, меліоративні властивості-3 бали, біологічна корисність-2 бали.
Смородина золотиста-сімейство камнеломкових. . Біоекологічні характеристика: морозостійкість-1-2 бали, посухостійкість-1-2 бали, Світлолюбний-2 бали, вимогливість до родючості-2 бали, швидкість росту-2балла, меліоративні властивості-2 бали, біологічна корисність-1 бал.
Жимолость татарська - сімейство жимолостевих. Біоекологічні характеристика: морозостійкість-1 бал, посухостійкість-1-2 бали, Світлолюбний-2 бали, вимогливість до родючості-2 бали, швидкість росту-2балла, меліоративні властивості-1-2 бали, біологічна корисність-2 бали.
Для нашої ділянки вибираємо посадку сосни звичайної.
Категорично забороняється вживати в харчових і кормових цілях продукцію, яка вирощується на забрудненій грунті, до закінчення рекультивації.
4. Методи визначення економічної ефективності рекультивації земель
Економічний ефект рекультиваційних робіт, спрямованих на відновлення продуктивності та народно-господарської цінності порушених земель, а також на поліпшення умов навколишнього середовища, може бути розрахований на підставі положень, викладених у "Методиці визначення економічної ефективності у народному господарстві нової техніки, винаходів і раціоналізаторських пропозицій" .
У цілому рекультивація порушених земель окупаєтьсяа і економічно виправдана. При визначенні економічної ефективності рекультивації необхідно виходити з таких умов:
а) витрати на рекультивацію 1 га порушених земель більше встановленого нормативу освоєння нових земель;
б) витрати на рекультивацію 1 га порушених земель менше встановленого нормативу освоєння нових земель;
в) витрати на рекультивацію 1 га порушених земель рівні нормативу освоєння нових земель
У першому випадку ефективність рекультивації визначається як різниця між вкладеними витратами на рекультивацію 1 га земель і затвердженим нормативом на освоєння. Показником економічної ефективності витрат буде величина окупності
Отже, сума витрачених коштів на рекультивацію в даному випадку повинна окупатися у встановлені терміни.
У другому випадку ефективність рекультивації визначається як різниця між затвердженим нормативом освоєння нових земель і вкладеними витратами на рекультивацію 1 га порушених земель
Е Ф = (У М-З Р) · S Р, РУБ.
де S p - загальна площа земель, що рекультивуються, га
Зниження витрат на рекультивацію порушених земель в порівнянні з затвердженими нормативами дозволяє отримати економію коштів.
У третьому випадку рекультиваційні заходи не вимагають додаткових витрат, що перевищують встановлені планові нормативи.
Список літератури
1.Бараннік Л. П. Біоекологічні принципи лісової рекультіваціі.-Новосибірськ: Наука, 1988.
2.Голованов А.І., Суриков Т.І. та ін Основи пріродообустройства.-М.: Колос, 2001
3.Методіческіе вказівки по виконанню курсового проекту "Рекультивація та охорона земель" Серебреннікова М.М, Нечаєва Т.І, Тюхаева І.С.
4.Моторіна Л.В., Овчинников В.А. М 85 Промисловість та рекультивація земель. М.: Думка, 1975
5. Сметанін В. І. Очищення та облаштування водойм. - М.: Університет природооблаштування, 1996
6.Сметанін В. І. Рекультивація та облаштування порушених земель
- М.: Колос, 2003. -94 З: іл. - 96. (Підручники і навч. Посібники для студентів вищ. навч. закладів).