Рекультивация техногенных ландшафтов
Земля всегда представляла собой большую ценность для выполнения различных сельскохозяйственных работ. Благодаря плодородным почвам ежегодно можно было получать богатые урожаи. На данный момент земли и другие территории, на которых происходили различные работы по сбору урожая, нуждаются в полноценной рекультивации.
Изначально рекультивация земель представляет собой комплекс определенных работ, позволяющих:
- восстановить первоначальную ценность земли,
- её продуктивность,
- возможность дальнейшего использования в сельскохозяйственных целях.
С помощью проведения процесса рекультивации, можно значительно улучшить экологические условия местности, в которой она проводится.
Поэтому рекультивация техногенных ландшафтов играет важную роль в обновлении почвы.
Как происходит процесс восстановления почвы?
Не все типы почв нуждаются в рекультивации. Ведь для проведения этого процесса выбирают только выработанные почвы или же земли, которые были нарушены проведением каких-либо сельскохозяйственных работ. При помощи проведения данного процесса можно восстановить продуктивность почвы, позволить создать все условия для высаживания новых культур на данных территориях.
Зачастую подобный процесс, позволяющий восстановить плодородность почв, осуществляется в три этапа. Каждый из них позволяет постепенно вернуть земли и к её первоначальным свойствам. Особенно это касается тех типов почв, которые содержат плотный слой гумуса и других питательных веществ.
Первый этап называется подготовительным. Во время его проведения специалисты зачастую обследуют территории с нарушенными по каким-то причинам почвами. Далее определяется последующее направление рекультивации. Благодаря множеству проведенных исследований, а также анализа земли можно создать первоначальное представление относительно того, что же стало причиной возникновения проблем в почве.
Завершают первый этап соответствующие выводы технико-экономическое обоснование последующего проекта, позволяющего осуществить полноценную рекультивацию данной почвы. Фактически без данных подготовительных работ невозможно определить степень экологической загрязненности земли или же уровней уровень ее плодородности.
Второй этап представляет собой основные работы, направленные на рекультивацию земли. В зависимости от типа почвы и последующих процессов, которые придется выполнить, выбирается соответствующее механическое оборудование. Оно является вспомогательным инструментом при обработке земли. Ведь процесс рекультивации – это не только восстановления плодородности почвы. Для проведения такого вида работ, появляется уникальная возможность улучшить экологическую обстановку данной природной зоны.
На данном этапе проводится основные процессы экологической рекультивации. Иногда он может включать в себя химическую мелиорацию. Однако это зависит от особенностей климатической зоны, в которой проводятся все виды работ. Зачастую рекультивации занимаются предприятия, осуществляющие разработку и добычу полезных ископаемых на определенной территории. Поэтому у них имеются все данные относительно того, какими свойствами обладает почва в данной местности.
Существует несколько технологий, позволяющих обеспечить проведение правильного процесса технологической рекультивации.
Выбор в пользу определенной технологии зачастую зависит от:
- цели последующего эксплуатирование обрабатываемой почвы,
- объемов и мощности плодородного слоя земли, необходимого для полноценного проведения процесса рекультивации выбранной территории,
- используемого специализированного оборудования, участвующего в обработке земли,
- скорости механизма выполняющих основные виды работ,
- правильной эксплуатации выбранного для обработки почвы оборудования,
- изначальных свойств участка, подлежащие последующей рекультивации,
- климатических условий особенности рельефа, присутствующих в почве во время всего процесса ее обработки.
Важно осознавать тот факт, что процесс технологической рекультивации должен проходить планомерно и правильно. Он в обязательном порядке осуществляется лишь в процессе эксплуатации самого карьера. Подобное сочетание видов работ позволяет не только сэкономить финансовые средства, которые в любом случае идут на то чтобы сравнивать отвалы все возможные неровности почвы. Ну и сократить весь период осваивание уже обработанной почвы. Ведь большинство работ легче всего проводить с рыхлыми породами свежеуложенными слоями земли. Даже специализированное механическое оборудование не способно обрабатывать почву с твердыми верхними слоями. Это в первую очередь касается тех климатических зон, где имеют место не частые дожди и суховеи, значительно ухудшающее природные свойства почв.
Второй этап рекультивации имеет несколько стадий своего проведения, поэтому все виды работ выполняются поочередно и способствует полноценному формированию будущего рельефа местности.
Кроме учета всех вышеперечисленных условий, при которых происходит выбор в пользу определенной технологии, необходимо правильно выполнить все подготовительные работы для того чтобы второй этап прошел полностью. Это подготовит почву к разрешающим работам по ее обработке.
Без третьего этапа невозможно осуществить полноценно обработку почвы. После того как технологическая рекультивация определенной территории необходимо побеспокоиться о том, чтобы восстановить почвенный покров. Его иногда могут повреждать даже сами механизмы и специализированное оборудование, осуществляющее свою деятельность на данной территории.
Третий этап зачастую называют биологическим, ведь от его успешности во многом зависит, сможет ли почва впоследствии самостоятельно восстанавливать свои свойства. В зависимости от того, с какой целью в последствие будет использоваться земля, подбирается программа для осуществления последнего этапа рекультивации. Здесь учитываются не только агротехнические требования к самой почве, но и прогнозирование возможного результата ее полноценного восстановления. Проведение процесса не занимает слишком много времени. Важность составляет сам результат, которые позволят возделывать почву и высаживать различные сельскохозяйственные культуры. Если технологическая рекультивация пошла успешно, урожай впоследствии должен быть хорошим.
Зачем нужна рекультивация земель?
Биологическая рекультивация имеет особое значение для дальнейшего развития сельскохозяйственных технологий на данной территории. После завершения всех этапов, если они были выполнены правильно, произойдет:
- структурирование почвы,
- ее обновление,
- накопление в почвенном покрове всех необходимых при посадке новых сельскохозяйственных культур минеральных веществ.
Почва, в которой до этого хранились полезные ископаемые, сама по себе, является благоприятной для высадки различных типов культур, произрастающих в данной климатической зоне.
Перед тем как проводить сам процесс рекультивации земли сделать всевозможные анализы почвы, следует определиться с целью последующего использования. Почва на некоторых территориях, не подверженных частым обработкам использование в сельскохозяйственных целях, способность со временем восстанавливать свои ресурсы и полезные свойства. Этот процесс происходит потому, что человек не вмешивается в протекания естественных, природных процессов, которые предусматривают самовосстановление некоторых участков земли.
Однако если почва постоянно эксплуатируется, она просто не успевает «отдыхать» от постоянных возделываний. Иногда на хороший урожай оказывают особое влияние удобрения, используемые для подпитки растений и других сельскохозяйственных культур. С одной стороны, они обладает всеми полезными веществами, способными значительно ускорить рост растений. Побочным эффектом от частого злоупотребление подобными удобрениями, содержащими значительное количество химических веществ и других вредных реагентов, является загрязнение почвы и окружающей среды. В результате человек наносит урон экологическому здоровью данной территории.
Поэтому, если земля уже использовалась сельскохозяйственных целях, потребуется проведение полноценной рекультивации техногенных ландшафтов. Подобный процесс необходим для дальнейшего восстановления и вымывания из почвы всех вредных химических элементов ухудшающих ее свойства.
Предприятие принимает решение о проведении рекультивации только в том случае, если почвы будут использоваться в промышленных целях. Ведь территория должна быть пригодна, прежде всего, для высадки различных сельскохозяйственных культур. Если земля слишком загрязнена всевозможными выбросами заводов и предприятий, ее восстановление будет проводиться, лишь с целью восстановления экологического здоровья данной климатической зоны.
Удивительно, но даже обычная сухая выемка пород, обрабатываемых определённым образом в карьерах, – это уникальная возможность обеспечения в дальнейшем для обработанных, при помощи рекультивации почвы, дополнительными питательными веществами.
Некоторые карьеры, которые еще до проведения рекультивации почвы использовались для добычи полезных ископаемых, впоследствии могут стать пригодными только в качестве водоемов. Однако даже эта перспектива использования открывает подобным территориям большое количество возможностей.
Главное, что земля избавится от ненужных и химических элементов и вредных веществ, загрязняющих всю ее территорию. Еще одним вариантом последующего использования подобных карьеров или же обработанных земель, является их последующая засыпка всевозможными породами или же материалами, не приносящие вред экологическому здоровью обрабатываемой территории.
Некоторые нарушенные земли после полноценного проведения процесса рекультивации зачастую используются под пашни или же являются хорошей основой для создания будущих лесных массивов. В некоторых случаях такие территории становятся парками и детскими игровыми площадками. Их достаточно часто используют для строительства, ну только если данная территория не находятся в непосредственной близости от уникальных природных зон, климат которых нуждается в сохранении и охране.
Процесс полноценной рекультивации техногенных ландшафтов, безусловно, необходим для сохранения уникальных видов почвы, содержащие полезные ископаемые и необходимые для произрастания различных культур гумус. С другой стороны, предприятие должно обладать всеми необходимые для проведения процесса рекультивации механизмами.
Источник статьи: http://wood-prom.ru/analitika/14557_rekultivatsiya-tekhnogennykh-landshaftov
Лесная рекультивация техногенных ландшафтов
АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ: ОПЫТ ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ И ОПТИМИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ANTHROPOGENOUS TRANSFORMATION OF LANDSCAPES: EXPERIENCE OF FOREST RECULTIVATION AND OPTIMIZATION STATE OF ENVIRONMENT
Уфимский Институт биологии РАН
(Россия, 450054, Уфа, пр-т Октября, 69)
Ufa Institute of Biology RAS
(Russia, 450054, Ufa, Prospekt Octobrya, 69)
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Лесная рекультивация отвалов горно-добывающей промышленности в лесостепной зоне и степной зоне обеспечивает биологическую консервацию токсичных компонентов, восстановление естественных биогеохимических циклов, снижение водно-ветровой эрозии и защиту прилегающих ландшафтов от вторичного техногенного загрязнения.
Forest recultivation of dumps of the mining industry in a forest-steppe zone and a steppe zone provides biological preservation of toxic components, restoration of natural biogeochemical cycles, decrease in a water and wind erosion and protection of adjacent landscapes against secondary technogenic pollution.
Лесостепные и лесостепные ландшафты отличаются уязвимостью при нарушении целостности ландшафтно-природных комплексов. Естественное восстановление занимает десятилетия, и примерами являются перевыпас скота, освоение целинных земель. Южный Урал и Зауралье – регион расположения и разработки месторождений полезных ископаемых, строительстве и эксплуатации транспортных систем, переработке природных ресурсов, что негативно отражается на состоянии окружающей среды [4].
Наличие медно-колчеданных месторождений в Зауралье и буроугольных месторождений в Предуралье способствовало бурному развитию в регионе горнодобывающей и рудоперерабатывающей промышленности. В последние 50 лет в ведутся интенсивные горно-рудные разработки, часть отработанных месторождений закрыта и в целом это привело к значительным нарушениям ландшафтно-природных комплексов в регионе и загрязнению окружающей среды. Отвалы горнодобывающей промышленности являются источником вторичного загрязнения окружающей среды – на отвалах идут эрозионные процессы, в результате дефляции с отвалов в атмосферу попадают тяжелые металлы, кроме того происходит вымывание токсикантов с атмосферными осадками и попадание их в поверхностные и грунтовые воды. Современное состояние исследований и практических разработок в области биологической рекультивации и восстановления биологической продуктивности техногенных ландшафтов направлено на возврат таких земель в сельскохозяйственное использование. Анализ сложившейся ситуации свидетельствует о большой опасности сельскохозяйственного направления рекультивации в связи с проникновением тяжелых металлов и ряда других соединений по трофической цепи в организм человека и нанесение серьезного ущерба его здоровью. Для достижения экологического равновесия и снижения негативного воздействия техногенеза на естественную окружающую среду необходимо проведение мероприятий по сохранению и восстановлению почвенно-растительного покрова в данных антропогенно преобразованных ландшафтах [1, 2].
На основе оценки динамики естественных восстановительных процессов в техногенных ландшафтах выполнено обоснование, разработаны и апробированы способы лесной рекультивации нарушенных земель с минимальными затратами на технический этап, ориентируясь на восстановительный потенциал экосистем. При этом используются устойчивые и высокопродуктивные древесные породы и кустарники. Использование восстановительного потенциала лесных экосистем представляет новое направление в рекультивации нарушенных земель. Учитываются природно-климатические условия, степень нарушенности ландшафтов, почвенного покрова и растительности, а также особенности почвообразовательных процессов на отвалах горно-добывающей промышленности (отвалы буроугольных разработок, отвалы железорудных месторождений, отвалы медноколчеданных месторождений). В основе реализации подхода лежит возможность решения комплекса проблем, связанных с ограничением миграции экотоксикантов в биосфере, обеспечением биомониторинга проблемных в экологическом отношении территорий и ускоренным восстановлением продуктивности ландшафтов, нарушенных хозяйственной деятельностью человека.
Восстановление растительного и почвенного покровов происходит в зависимости от экологических условий отвалов и окружающих природных комплексов [4]. Под влиянием факторов внешней среды, горная порода переходит в новое качественное состояние – почву.
На участках отвалов в 1981-1983 гг. были проведены опытно-производственные работы по лесной рекультивации, а в период 1982-1986 гг. и в 2008-2014 гг. выполнены комплексные экологические исследования по оценке состояния рекультивируемых площадей [1, 5] .
В условиях отвалов Кумертауского буроугольного разреза (КБР) обнаружено высокое содержание общего углерода (21%) в почвогрунтах под насаждениями березы (табл. 1), что связано с наличием в грунтах частиц бурого угля. В отвальных грунтах под насаждениями сосны и березы реакция среды субстратов изменяется от слабощелочной до слабокислой. В течение 2-х десятилетий на отвалах КБР в почвогрунтах березовых и сосновых насаждений наблюдается снижение содержания обменных кальция и магния, подвижных форм фосфора, что связано с процессом вымывания почвогрунтов. Таким образом, на отвалах КБР складываются относительно благоприятные для произрастания древесных растений условия.
Таблица 1
Результаты химических анализов почвогрунтов КБР
Источник статьи: http://orenpriroda.ru/steppene/sim2015/2944-%D0%B0%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%88%D0%B0%D1%84%D1%82%D0%BE%D0%B2-%D0%BE%D0%BF%D1%8B%D1%82-%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B9-%D1%80%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8-%D0%B8-%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8-%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D0%BE%D0%BA%D1%80%D1%83%D0%B6%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B5%D0%B9-%D1%81%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%8B
