Технологии рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири
Шрифт:
Рис. 2.20. Изменение продуктивности рекультивированных земель
Исследование продуктивности горно-промышленного ландшафта, созданного без нанесения плодородного слоя почвы
Вместе с тем исследования растительного мира проводили на горно-промышленных ландшафтах, представленных посадками сосны и посевами люцерны в междурядьях (рис. 2.21).
Возраст сосен 8 лет. Почвообразующий слой мощностью до 2 м представлен техногенной почвенной смесью, состоящей из остатков плодородного слоя почвы после его снятия бульдозером в ходе горнотехнической рекультивации,
Рис. 2.21. Фрагмент горно-промышленного ландшафта на породном отвале, представленном смесью из плодородного слоя почвы, потенциально плодородных пород и суглинков (участок № 1)
Анализ последствий выполнения вскрышных и рекультивационных работ указал на то обстоятельство, что почвенный слой был сформирован случайным образом из остатков ПСП, не снятого в ходе горнотехнической рекультивации, потенциально плодородных пород, подстилающих ПСП, и суглинков, слагающих верхний вскрышной уступ. Техногенная смесь была отгружена карьерным экскаватором в железнодорожный транспорт, далее размещена отвальным экскаватором в верхней – приповерхностной – части внутреннего отвала.
Результаты комплексных исследований техногенных ландшафтов на территории рекультивированных отвалов
В ходе полевых работ обследовано 28 локальных ландшафтов площадью от 0,3 до 1,5 га. Многообразие горно-промышленных ландшафтов, каждый из которых обладает индивидуальными почвенно-флористическими характеристиками, а также общие составляющие позволили типизировать техногенные ландшафты в пять групп. При типизации ландшафтов были учтены их геометрические параметры, а также сделан акцент на исследование состава горных пород, отсыпанных в приповерхностной части. В качестве объектов исследований выбраны откосы отвалов и их горизонтальные поверхности. В ходе полевых работ детально обследовано пять ландшафтов, рекультивированных или оставленных под самозарастание, каждый из которых является типичным представителем своей группы: № 1 – западный сектор внутренних отвалов (рис. 1.14), № 2 – откос и № 3 – поверхность внутреннего отвала в его центральном секторе, № 4 – откос внутреннего отвала, сложенного алевролитами (западный сектор), № 5 – поверхность внутреннего отвала, сложенная алевролитами с посадкой лесных культур (рис. 2.22).
Рис. 2.22. Фрагменты горно-промышленных ландшафтов на разрезе «Бородинский»: вверху: слева – участок № 2; справа – участок № 3; внизу: слева – участок № 4; справа – участок № 5
Комплексные показатели обследованных локальных участков представлены в табл. 2.8. Анализ ее данных свидетельствует о достаточно высокой продуктивности земель (участки № 1, 2, 3), сложенных техногенной смесью из ПСП, ППП и четвертичных отложений. Параллельно с этим установлено снижение темпов роста сосен на участке № 5 относительно деревьев, произрастающих на участках № 1 и 2, а также низкая продуктивность фитомассы на участках № 4 и 5. Анализ данных таблицы позволяет определить структуру ПСП, ППП суглинков в корнеобитаемом почвенном слое в диапазоне 1:1:12–1:1:15 для ландшафтов с продуктивностью фитомассы на уровне 60–100 ц/ га, что говорит о высокой экологической эффективности.
Корнеобитаемый слой из техногенной смеси ПСП, ППП и суглинков может быть подготовлен в результате совмещения работ по их снятию в горнотехнической
Таблица 2.8
Характеристики горно-промышленных ландшафтов
Эколого-экономическое обоснование структуры почвообразующего слоя, наносимого на отвалы
Производство работ по горнотехнической рекультивации земель предусматривает выполнение следующих этапов: снятие ПСП бульдозером, погрузка и его доставка до отвалов, нанесение ПСП на поверхности отвалов и разравнивание, вспашка почвенного слоя, внесение удобрений, посадка трав. Затраты на проведение рекультивации прямо пропорциональны объемам выполняемых работ. Максимальный экологический эффект при восстановлении земель заключается в высокой продуктивности земель и оценивается на уровне 60–65 ц/га при мощности нанесенного ПСП, равной 40 см. Аналогичный эффект достигается при создании поверхностей отвалов из техногенной смеси суглинков с ПСП. Причем содержание гумуса в почвообразующем слое мощностью до 2 м находится в диапазоне 0,6–1,2 %.
Сделать окончательный вывод об экологически адекватной рекультивации породных отвалов позволяет сравнительный комплексный анализ продуктивности земель и удельных затрат, связанных с достижением этой продуктивности. Экономические показатели на рекультивацию земель представлены на рис. 2.23. На графике нижняя кривая отображает удельные затраты на единицу (центнер) продуктивности земель, восстановленных в ходе горнотехнической рекультивации.
Рис. 2.23. Изменение продуктивности рекультивированных земель и удельных затрат на ее обеспечение
Анализ графических построений на рис. 2.23 показывает, что минимальные затраты на рекультивацию земель и высокая продуктивность восстановленных земель достигаются за счет создания культурных ландшафтов путем посадки хвойных пород деревьев (сосна) в ряд, а в междурядьях путем посева бобовых культур (люцерна, донник).
2.4. Технико-экономические показатели производства работ по вовлечению в сельскохозяйственный оборот ранее рекультивированных породных отвалов
Одной из стратегий восстановления нарушенных агроландшафтов является рекультивация вскрышных отвалов, создаваемых угольными разрезами при добыче угля. Для принятия решения о дальнейшем применении существующих технологий горнотехнической рекультивации необходимо провести оценку затрат на ввод в сельскохозяйственный оборот ранее рекультивированных отвалов.
Результаты комплексных исследований поверхностей рекультивированных отвалов свидетельствуют о низких качественных и количественных показателях восстановленных земель. Вследствие этого необходимо проведение организационно-технологических мероприятий для доведения указанных показателей до нормативных значений. Перечень основных видов работ по повышению продуктивности земель рекультивированных породных отвалов представлен на рис. 2.24.
Алгоритм оценки финансовых вложений на вовлечение в сельскохозяйственный оборот земель рекультивированных отвалов представлен на рис. 2.25.
Планировку поверхности отвалов проводят при несоответствии параметров рельефа нормативным требованиям. Ресурсные вложения в этот вид работ определяются количеством машино-смен соответствующего оборудования (бульдозеры, грейдеры) и напрямую зависят от площади отвала, на которой требуются планировочные работы. Затраты на планировку участка отвала площадью 100 га составят от 90 до 120 тыс. руб. Статья расходов на этот вид работ имеет удельный вес 5–10 % в структуре общих затрат на вовлечение в оборот рекультивированных поверхностей отвалов.