Разрушение почвенного покрова при добыче полезных ископаемых
Разрушение почвенного покрова вызывает и промышленная деятельность человека. Наиболее активное разрушение почвенного покрова и ландшафта в целом вызывает добыча полезных ископаемых открытым способом, который экономически высоко эффективен.
Более 75% продукции горной промышленности добывают открытым способом. При этом нарушают растительный и почвенный покровы, гидрологический и гидрохимический режимы территории.
Во многих странах значительные площади заняты карьерами, отвалами и терриконами. Твердые наносы и токсические соединения загрязняют водотоки и этим дополнительно нарушают приблизительно равную разработкам территорию. В США нарушенная разработками площадь составляет более 1,3 млн. га, в Англии — более 60 тыс. га, в Германии более 30 тыс. га. В настоящее время рекомендована селективная выемка и складирование гумусированных горизонтов почв для дальнейшего восстановления нарушенных территорий.
При горных разработках на поверхность часто выносят малопригодные для произрастания растительности грунты или даже токсичные породы. Токсичность определяется минералогическим и солевым составом пород. Присутствие в породе пирита ведет при его выветривании к резкому подкислению среды.
Через 30-40 дней после выноса такой породы на поверхность рН ее меняется от 5,5 до 2,1, резко возрастает содержание подвижных соединений железа, а содержание подвижного алюминия достигает токсичного уровня. Вскрышным породам, как правило, свойственна высокая кислотность и очень высокая неоднородность как по химическим, так и физическим свойствам. Поэтому мелиорация вскрышных пород предусматривает известкование, внесение минеральных удобрений и гомогенизацию корнеобитаемого слоя.
Подземная добыча полезных ископаемых также ведет к нарушению ландшафта, так как со временем развиваются просадочные явления, меняются рельеф и гидрологический режим территории. Спутниками шахт являются терриконы, размывание и распыление которых ухудшает свойства окружающих почв и водотоков.
Твердые отходы производства многих предприятий, перерабатывающих минеральное сырье, и электростанций нарушают и бесполезно занимают большие территории. В настоящее время разработаны приемы рекультивации терриконов, золоотвалов и шламов и найдены пути утилизации этих отходов на дорожное строительство и стройматериалы.
Нарушение качества почвенного покрова происходит и при добыче нефти. Загрязнение почв в районе нефтедобычи происходит сырой нефтью и нефтяными водами, извлекаемыми из скважин, пластовыми водами. Загрязнителями могут быть буровые растворы, применяемые при нефтедобыче. Газовые потоки, связанные с месторождением нефти, могут менять состав почвенного воздуха, обогащая его углеводородами, сероводородом, оксидами углерода, серы, азота. Пластовые воды, обогащенные растворимыми солями, вызывают местное засоление почв.
Непроизводительные потери почв сопровождают дорожное строительство, линии электропередач, промышленное и гражданское строительство. Нормы отвода земель, особенно пахотных, должны находиться под строгим контролем.
Заключение
Подводя итоги, следует отметить, что в повседневной жизни мало кто задумывается о неоценимой роль почвы в состоянии природной среды и жизни человека. Тем не менее, почва дает нам практически все продукты питания. В ней живет 90% всего живого на земле. Почва природный фильтр воды и воздуха и основная кладовая генетического фонда Планеты.
В тоже время, состояние почвенно-земельных ресурсов катастрофически ухудшается. Если говорить о динамике деградации земельных ресурсов Мира, то до начала интенсивного земледелия на планете площадь пригодных земель составляла около 4,5 млрд га. В настоящее время осталось 2,5 млрд га. Остальное поглотили рукотворные пустыни. В среднем за 10 тыс. лет земледельческой истории терялось по 200 тыс. га в год.
Современные потери по сравнению со средне историческими выросли в более чем 30 раз, т.е. теряется около 6 млн га год. Что из себя представляют эти оставшиеся 2,5 млрд га? Из них в настоящее время в мире используется в земледелии 1,5 млрд га, не тронут 1 млрд га — это резерв человечества. Это песчаники, глинистые, засоленные, каменистые, заболоченные земли, которые без мелиоративных мероприятий не возьмешь.
При потере 6-7 млн га год, необходимо такое же количество вовлекать в процесс земледелия. На самом деле вовлекать необходимо значительно больше. Дело в том, что население планеты ежегодно увеличивается на 70 млн человек. Учитывая, что средняя мировая норма на человека 0,3 га пашни и умножив 70 млн на 0,3 га получим 21 млн га. Соответственно 6 млн га плюс 21 млн га, получим 27 млн га. Разделив 1 млрд га на 27 млн га, видим, что резерва в 1 млрд га хватит на 30-40 лет. Это период жизни практически одного поколения.
Не удивительно, что обострилась борьба за земельные ресурсы и получение продуктов питания, особенно экологически чистых.
Говоря о почвах и землях России, необходимо отметить, что земельный фонд страны составляет 1,7 млрд га. В настоящее время в России площадь сельхозугодий составляет 222 млн га из них пашни 122 млн га.
В сложившейся обстановке требуется принятие незамедлительных законодательных и управленческих решений по выходу на равновесное развитие отношений общества и природы и прежде всего сохранению почвенного покрова страны, способствующего благоприятному проживанию населения и получению экологически чистой продукции.
Ситуация с почвенным покровом страны крайне тревожная, но, к сожалению, на государственном и региональном уровне этому не придается соответствующего внимания. Так, сложившееся состояние почвенно-земельных ресурсов не принимается в расчет при обороте и охране земель, в том числе на землях сельхозназначения.
К основным причинам деградации почв и земель России следует отнести то, что:
— начиная с 1991 г. в стране не ведется учет почв и земель и их природного качества;
— в документах, удостоверяющих право на землю, не отражаются ограничения и обременения в правилах землепользования, в том числе природоохранного характера;
— кадастровая оценка сельхозземель проводится по обследованию 1985 г.;
— в результате череды преобразований практически разрушены землеустроительная, почвенная, агрохимическая службы страны;
— все земельные ресурсы страны, включая и федеральные земли, находятся в распоряжении местного самоуправления и не всегда должным образом используются в интересах государства, подержания благоприятной окружающей среды и получения чистых продуктов питания;
— вступив в стихийный рынок, в последние годы государство практически выпустило из своих рук стратегическое управление земельно-ресурсным потенциалом, охраной окружающей среды и продовольственной политикой.
— значительным ростом темпов деградации почв и земель (утрата черноземного слоя, опустынивание, загрязнение, захламление земель);
— свертыванием работ по повышению плодородия почв и обустройству территорий;
— четверть века страна не получает объективную информации о качестве почв и земель, соответственно о качестве продуктов питания.
Если сравнивать систему охраны почв с охраной других природных сред (атмосферный воздух, водные среды, животный и растительный мир и др.), правовая и практическая защита почв, находится на самом последнем месте. Причина в том, что в существующей практике землепользования, защита почв предполагается в основном под эгидой земельного законодательства, где во главу угла в настоящее время поставлены задачи распределения и оборота земель как объекта недвижимости и охране почв не уделяется никакого внимания.
В заключение хотелось бы сказать, что в результате череды реформ состояние почв и земель страны и качество жизни, особенно в сельских районах, достигло критического состояния. Ситуация требует неотлагательной мобилизации усилий по наведению порядка на Земле. Точкой приложения этих усилий является, прежде всего, конкретный район, муниципальное образование, конкретный земельный участок, поле России.
Поиск и выделение чистых земель для получения экологически чистой продукции возможен лишь при наличии постоянно действующей системы госмониторинга и контроля за их качеством на всей территории России.
Источник статьи: http://poisk-ru.ru/s12203t20.html
Предотвращение разрушения почв при добыче полезных ископаемых
При строительстве шахт происходит отчуждение земель и образование новых (техногенных) форм рельефа. Отвалы образуются и при работе горно-обогатительных фабрик. В качестве опосредованных воздействий при горных разработках могут быть следующие: снижение уровня грунтовых вод вследствие выборки пород и образования карьеров; изменение гидрохимического состава природных вод; выпадение пыли; усиление целого ряда эрозионных процессов; изменение водно-солевого режима почв; смена видового состава растительности.
Вредоносность образования отвалов особенно велика при добыче сырья открытым способом. При этом серьезными негативными последствиями выступают запыление атмосферы, увеличение дренированности и, наоборот, повышение УГВ, появление оползней, обвалов, заиление рек и ручьёв.
При подземной добыче полезных ископаемых существенное место принадлежит просадкам, провалам, значительным нарушениям гидрологического режима (снижение УГВ, иссушение поверхностных толщ почвогрунтов). Источником пыли служат терриконы с выработанной породой. В Украине этот вид нарушений наиболее распространен в промышленных регионах (Донбасс, Криворожье). В Крыму нарушение почв нередко наблюдается при добыче строительных материалов (рис. 7).
Рис. 7. Разрушение почвенного покрова при добыче строительного камня — ракушечника (Сакский район АРК, 2006 г. Фото автора)
Нарушенными считаются земли,которые утратили свою хозяйственную ценность или являются источником отрицательного влияния на окружающую среду в связи с изменением ПП, гидрологического режима и образованием техногенного рельефа в результате хозяйственной деятельности человека. Такие земли подлежат рекультивации.
Рекультивация – это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель, а также улучшение условий окружающей среды (Справочник по…,1983, с. 83).
К рекультивации относят также землевание, представляющее собой комплекс работ по снятию, транспортировке и нанесению плодородного слоя почв и потенциально плодородных пород на малопродуктивные угодья с целью их улучшения.
В Полесье рекультивации подлежат территории после выработки торфяников.
До начала работ по рекультивации земель необходимо изучить новую СПП с учетом наличия нарушенных, насыпных и других почвогрунтов, глубины котлованов и прочих техногенных объектов, степени трансформированности территории.
Ведущая роль в проектировании работ по рекультивации принадлежит проектным институтам по землеустройству. Проекты рекультивации разрабатываются в соответствии с целевым использованием нарушенных земель по нескольким направлениям – под сельскохозяйственные угодья, лесонасаждения, рекреационное, санитарно-гигиеническое, строительное, водохозяйственное, рыбоводческое и др. Каждое из этих направлений требует применения специфических приёмов.
Классификация нарушенных земель и целесообразные направления их рекультивации изложены в соответствующих ГОСТ-ах (ГОСТ 17.5.1.02-78; ГОСТ 17.6.1.03-78).
Экологические проблемы, связанные с рекультивацией нарушенных земель, касаются не только количества, но и качества субстратов – наполнителей. Необходимо предварительное определение степени их пригодности в качестве почвообразующих пород, выявление лимитирующих свойств и токсичности. Оценка пригодности огромных мусорных скоплений для заполнения пустот нарушенных земель ещё нуждается в проведении детальных экологических исследований.
Рекультивация земель для сельского хозяйства нередко требует нанесения плодородного слоя мощностью до 1 м, регулирования водного и питательного режимов, правильного подбора культур. Нанесение почвенного слоя не потребуется, если верхние слои горных пород представлены безвредными для растений субстратами (табл.9, породы 1-ой категории ).
В зависимости от свойств пород − при наличии вредных компонентов (определённых минералов, солей), проявлении сильной кислотности или щёлочности, отсутствии водопрочной структуры, образовании с поверхности твёрдой корки, другие отклонения качества в худшую сторону − всё это ограничивает возможности рекультивации, повышает её трудоёмкость и экономические затраты.
Рекультивацию земель проводят в два этапа: технический и биологический (Экологические основы…, 1985). Но прежде всего, ещё до начала разработок производят снятие, складирование и сохранение плодородного слоя и потенциально плодородных пород.
Признаки пригодности почвообразующих пород в сельском хозяйстве (Н.И. Горбунов, Н.Е. Бекаревич, З.Н. Михайлов, с изменениями автора)
| Категории пород (степень пригодности) | Балл | Минералы | Соли, % | рН воодной | Подвижность Аl мг-экв/ 100г почвы | Обменный Na % от ЕКО | Содержание частиц 2 | ||||||
| I.Вполне пригодные (очень хорошие) | Смесь гидрослюд, монтмориллонита, вермикулита, хлорита, каолинита, кварца, смешаннослойных минералов | 0,0-0,1 | 5,5-8,3 | 0-2 | 0-10 | 20-45 | >1 | Хорошая | 0-10 | ||||
| 2.Пригодные (хорошие) | 70-50 | То же | 0,1-0,2 | 4,5-8,3 | 2-4 | 0-10 | 20-45 | 15 | >25 | 0-5 60-70 | – | – | > 30 |
На первом этапе восстанавливают прежние формы рельефа (насколько это возможно), выполняют планировочные работы, покрывают рекультивируемые поверхности плодородным слоем, строят дороги и гидротехнические сооружения.
На втором этапе выполняют комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на создание (восстановление) плодородия почв. До внедрения систем земледелия на восстанавливаемых землях выращивают многолетние травы 2-4 года с последующей запашкой фитомассы, с целью обогащения почвы органическим веществом.
Под облесение отводятся менее удобные, не столь мощные и плодородные технозёмы и подбираются растения не требовательные к эдафическим условиям. При создании лесных насаждений на этих землях в Украине используются в основном такие древесные породы как береза пушистая и бородавчатая (в северных районах страны) сосна обыкновенная, вяз, дуб, черная ольха, белая акация лох, облепиха.
Для добычи строительных материалов в Крыму используются преимущественно дерновые карбонатные маломощные каменисто-щебнистые почвы в комплексе с выходами на поверхность плотных известняков, то есть, земли для добывающей промышленности выделяются преимущественно низкопродуктивные, малопригодные для ведения земледелия, но большей частью пригодные для пастбищ. Потенциальное плодородие таких почв преимущественно (82% случаев) не превышает 20 баллов. Эти почвы характеризуются малой мощностью гумусового горизонта (менее 15 см, реже – до 20 см), карбонатностью с поверхности, скелетностью (от слабой до сильной), не большим содержанием гумуса (менее 3-х %). Более плодородные виды почв этого типа используются в земледелии. Доля дерновых карбонатных почв в ПП Крыма составляет около 10 %.
В процессе добычи полезных ископаемых и выемки труб ПП подвергается деструкции, перемещению в пространстве, гумусированная часть его перемешивается с вскрышными и почвообразующими породами и необратимо теряется. Образующиеся при выемке строительного сырья карьеры, глубиною более 3 м и длиною несколько сот метров, требуют при рекультивации огромной массы заполнителей, которых, как правило, поблизости нет. Засыпка карьеров остатками породы не позволяют выполнить рекультивацию нарушенных земель в предписанном порядке и восстановить хотя бы близкий к исходному состоянию рельеф и почвенный покров. Утрата большей части гумусированного слоя не позволяет сформировать плодородный горизонт даже в случае полной засыпки карьера.
Итак, интенсивное использование земельных участков для добычи полезных ископаемых влечёт за собой разрушение поверхностного слоя почвы, формирование горных выработок и отвалов вскрышных пород, нарушение гидрологического режима ландшафтов, разрушение целостности природной экологической системы.
В деле охраны и рекультивации нарушенных территорий могут быть полезными представления о природно-техногенных ландшафтах (Л.В. Моторина, 1985), сущность которых заключается в единстве структурно-функциональной организации рекультивируемых и сохранившихся территорий. Экологическое значение последних заключается в том, что они могут служить источником семян, участвовать в перераспределении загрязняющих веществ.
В современный период происходит становление концепции ландшафтно-экологического подхода к рекультивации земель, как общей проблеме оптимизации ландшафта.Появились такие новые разделынауки, как «промышленная ботаника», «индустриальная биогеоценология», «горная экология».
Источник статьи: http://studopedia.org/14-63262.html
