Рекультивация рациональное использование восстановленных земель

— защиту дна и берегов от возможной  фильтрации;

— мероприятия по предотвращению попадания в водоемы кислых или  щелочных подземных вод и поддержанию  благоприятного режима и состава  воды в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами;

— мероприятия по благоустройству  территории и озеленению откосов (1).

Требования к рекультивации  земель при санитарно-гигиеническом  направлении должны включать:

— выбор средств консервации  нарушенных земель в зависимости  от состояния, состава и свойств  слагаемых пород, природно-климатических  условий, технико-экономических показателей;

— согласование всех мероприятий  по технической и биологической  рекультивации при консервации  нарушенных земель с органами санитарно-эпидемиологической службы;

— применение вяжущих материалов для закрепления поверхности  нарушенных земель, не оказывающих  отрицательного воздействия на окружающую среду и обладающих достаточной  водопрочностью и устойчивостью  к температурным колебаниям;

— нанесение экранирующего слоя почвы из потенциально плодородных  пород на поверхность промышленных отвалов, сложенных непригодным  для биологической рекультивации  субстратом;

— выполнение мелиоративных работ;

— консервацию шламоотстойников, хвостохранилищ, золоотвалов и других промышленных отвалов, содержащих токсичные  вещества, с соблюдением санитарно-гигиенических  норм;

— закрепление промышленных отвалов  техническими, биологическими или химическими  способами (2).

Требования к рекультивации  земель при рекреационном направлении  должны включать:

— вертикальное планирование территории с минимальным объемом земляных работ, сохранение существующих или  образованных в результате производства работ форм рельефа на стадии технического этапа;

— обеспечение стабильности грунтов  при строительстве сооружений для  отдыха и занятий спортом;

— проектирование, строительство  и эксплуатация зон рекреации  водных объектов для организованного  массового отдыха и купания должны проводиться в соответствии с  требованиями ГОСТ 17.1.5.02-80 и с учетом требований стандарта (2) .

 

1.3 Породы вскрыши и их пригодность для биологической рекультивации

 

Главнейшие  факторы почвенно-грунтовой среды, ограничивающие возможность биологического освоения нарушенных земель - это показатели кислотности, механического состава, содержание питательных веществ.

Оценивая  пригодность пород для биологической  рекультивации по одноименным показателям, можно видеть, что даже в пределах одного участка нарушенной территории количественные характеристики пород  существенно различаются, категории  их пригодности неодинаковы.

Порядок формирования потенциально плодородною  корнеобитаемого слоя при рекультивации  поверхностей выработанных карьеров и  отсыпанных отвалов зависит от токсичности  слагающих их пород. Если породы фитотоксичные и содержат более 20 % токсичных грунтов, то на них нельзя непосредственно наносить слой почвы. Так, при покрытии гумусированным слоем почвы сульфидсодержащих пород в почвенном слое увеличивается содержание подвижных форм железа и особенно алюминия, обменного водорода и понижается содержание обменных катионом. Поступающие с капиллярной влагой растворы серной кислоты вызывают разрушение минеральной части почвы, что способствует появлению дополнительных количеств подвижных форм алюминия и кремнекислоты, резкому понижению рН. Захоронение сульфидсодержащих пород даже на глубину 1 м не спасает растения от их неблагоприятного воздействия и значительно понижает урожай по сравнению зональными почвами. Токсичность сульфидсодержашнх пород может быть уменьшена при проведении химической мелиорации, прежде всего известкованием с внесением высоких доз извести (не менее 7...10кг/м² при глубине мелиорируемого слоя 0.5…0,7 м) После проведения химической мелиорации породы покрывают нетоксичной почвообразующей породой, а поверх нее наносят плодородный слой. При содержании токсичных грунтов менее 20 % химическую мелиорацию не проводят.

В связи  с этим при разработке проекта  следует придерживаться схемы классификации  пород вскрыши и почв по их пригодности  для биологической рекультивации. Эта схема положена в основу государственного стандарта по классификации пород - вскрыши. Более полные данные о  свойствах пород могут быть получены с помощью их минералогического анализа.

Классификация пород вскрыши и почв по их пригодности  для биологической рекультивации:

1. Пригодные:  плодородные, потенциально плодородные.

2. Малопригодные:  по физическим свойствам, по  химическим свойствам.

3. Непригодные:  по физическим свойствам, по  химическим свойствам.

 

1.4 Гидрологические условия

 

Характер  залеганий, минерализации и режим  грунтовых вод во многих случаях  отрицательно влияют на устойчивость грунтов.

Грунтовые воды могут содержать различные  вредные примеси и разрушительно  действовать на подземные части  возделываемых культур. При высоком уровне стояния грунтовых вод ухудшаются условия рекультивационных работ, требуется проведение мероприятии по понижению их уровня. Переувлажнение грунтов приводит также к ухудшению санитарно-гитиенических условий рекультивируемой территории. Поэтому по территории проектируемого нарушенного объекта приводятся сведения о глубине залегания грунтовых вод или составляется гидрогеологическая карта с указанием глубины расположения грунтовых вод (с помощью гидроизогипс-линий их горизонтов). Указывается также характер изменения глубины залегания грунтовых вод в различные сезонные периоды года.

Формирование  загрязнения подземных вод на участках размещения свалок объясняется  снижением их окислительно-восстановительного потенциала за счет проникновения в  подземные горизонты вместе с  фильтратом неокисленных органических веществ. Они потребляют кислород подземных  вод на свое окисление и различные  химические трансформации, формируя при  этом околонейтральные бескислородные бессульфидные воды.

Тип загрязнений  подземных вод характеризуется  присутствием в этих водах неорганических ингредиентов в концентрациях, превышающих  ПДК и относящихся к различным  классам опасности. Кроме того, в  подземных водах в высоких  концентрациях присутствуют неокисленные органические вещества всех классов  опасности. Миграция загрязняющих веществ  в подземные горизонты сводится к прохождению ими серии геохимических  барьеров.

В случаях  замены свалочного грунта завозят минеральный  грунт. Завозимый грунт должен быть нормативно-чистым по бактериологическим, химическим и радиометрическим показателям. Техническими решениями предусматривают  выполнение мероприятий по обеспечению  санитарно-гигиенических и микробиологических условий и радиационной безопасности при лесохозяйственной рекультивации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Технический этап рекультивации

 

2.1 Генеральный план восстановления  нарушенных земель

 

Главная задача восстановления земель сводится к подготовке нарушенной территории к различным видам целевого использования. Сюда входят, создание рациональных форм рельефа с благоприятной структурой отвалов, планировка поверхности, выполаживание  откосов, ликвидация последствий усадки, проведение мелиоративных мероприятий, нанесение гумусированных слоев  почвы и т.д.

Форма отвалов  должна обеспечивать их хозяйственное  освоение. Обычно отдается предпочтение отвалам наиболее крупным по площади  и с основанием приближающимся по форме к квадрату. Вид последующего освоения земель определяет характер планировочных работ (сплошная, террасная, частичная).

Сплошная  планировка поверхности производится для с.-х. освоения земель, террасная - под облесение и садоводство, частичная -для с.-х. нужд.

При рекультивации  ранее отработанных отвалов необходимо проводить обследование с целью  установления пригодности грунтов  для рекультивации. Обычно на большинстве  отработанных отвалов пространственная разобщенность участков, сложенных  благоприятными и токсичными грунтами, затрудняет, а порой исключает  возможность дифференцирование  рекультивировать отвалы. Это обусловлено  проникновением вместе с атмосферными осадками солей из токсичных грунтов. Поэтому пригодные для произрастания  растений участки постепенно превращаются в непригодные. Учитывая сказанное, необходимо создать экранирующий слой на всей поверхности отвала.

Серьезный экологический ущерб окружающей среде наносят так называемые несанкционированные свалки — стихийно образовавшиеся или возникшие из-за непродуманной деятельности человека искусственные геологические образования (площадью не менее 0,5 га при мощности отложений не менее 1 м). В зависимости от направления последующего использования территорий, занятых несанкционированными свалками, принимают те или иные технические решения по их рекультивации.

Перед началом  работ проводят инженерно-геологические  изыскания, на основании которых  составляют сетку профилей грунта свалки и подстилающих их слоев грунта основания, по ним определяют мощность слоя свалочного грунта, структуру подстилающих слоев, степень их загрязненности и уровень  грунтовых вод. Мощность загрязненного  грунта, подлежащего удалению в основании  свалки наравне со свалочным, определяют сравнением степени загрязнения  его с нормативными значениями.

 

2.1.1 Вертикальная планировка и  подсчет объемов земельных работ

Основным  принципом вертикальной планировки является принцип балансирования земельных  масс. При проведении вертикальной планировки очень важно соблюдать  условие, при котором баланс земляных масс должен быть приближенным к нулевому. Нулевой баланс земельных масс - это оптимальный вариант проведения работ по вертикальной планировке. Он означает равенство объемов выемок и насыпей. Проектирование вертикальной планировки осуществляется методом  проектных (красных) отметок, методом  продольных и поперечных профилей и  методом проектных (красных) горизонталей.

Объем земляных работ подсчитывается по продольным и поперечным профилям, по красным  горизонталям, квадратам и др. При  всех способах подсчета определяют геометрический объем земляного массива для  естественно залегающих грунтов  при определенной его пористости.

При проектировании вертикальной планировки методом продольных и поперечных профилей объем земляных работ определяют как сумму объемов  работ (отдельно для выемок и отдельно для насыпей) на участках между соседними поперечными профилями. Степень точности подсчетов зависит от частоты расположения поперечных профилей.

Поперечные  профили проектируют во всех переломных точках продольного профиля, а также  в интервалах между ними (обычно через 20 м), в том числе в местах наибольших и наименьших отметок.

При проектировании вертикальной планировки методом горизонталей объем земляных работ подсчитывают по участкам, на которые разбивают  нарушенную территорию. Строится сетка  квадратов со сторонами, равными  20 м (при больших площадях и пологом рельефе стороны квадратов могут быть увеличены до 50 м, а при сложном рельефе уменьшены до 10 м). На этой сетке проектируют картограмму земляных работ. Для построения картограммы в углах квадратов выписывают черные и красные (существующие и проектные) отметки.

Черные  отметки подписывают вверху, красные - внизу. Рабочие отметки, т.е. разность между красными и черными, характеризующие  объем подсыпки (со знаком "+") или срезки (со знаком "-"), пишут рядом с красными отметками.

Между точками  с рабочими отметками, имеющими разные знаки, находят на сторонах квадрата нулевые точки. Соединяя эти точки  между собой прямыми линиями, получают границы насыпей и выемок. Для наглядности изображения  площадь выемок или насыпей может  быть заштрихована (обычно штрихуют площадь, меньшую по размерам).

Положение нулевых точек находят методом  интерполяции. Если обозначить соседние разноименные рабочие отметки Н₁ и Н₂, то расстояние от нулевой точки до точки с рабочей отметкой Н₁ будет равно:

 

Х=[Н₁/(Н₁+Н₂)]· L,

 

 

где L - расстояние между рассматриваемыми точками с известными рабочими отметками, м.

 

W=Н₁+Н₂+Н₃+Н₄/4·F,

 

Где F-площадь фигуры, м²;

Н_Х- рабочая отметка (насыпи или выемки).

 

2.1.2 Выполаживание откосов отвалов

С целью  рекультивации поверхности откосов  отвалов, а также укрепления их от размыва, оползней, ветровой и водной эрозии и предотвращения локальных  деформаций предусматривается выполаживание  откосов отвалов, Объем планировочных  работ при выполаживании зависит  от угла естественного откоса, высоты, периметра и числа ярусов.

Объем работ  по выполаживанию:

одноярусного  отвала

 

 

где К - коэффициент  выполаживания откоса.

h - высота яруса отвала, м;

a — угол откоса после выполаживания, градус;

а₁ - угол откоса до выполаживания, градус;

р - периметр отвала, м;

Величина  периметра р зависит от конфигурации отвала. При прямоугольной форме  отвала р = 2 (а + в), при квадратной р = 4а, круглой р = НД 9 (в, а, Д - соответственно длина, ширина и диаметр отвала, м).

Выполаживание откоса по периметру отвала, возможно, осуществлять двумя способами: сверху вниз и снизу вверх. Выполаживание  откосов сверху вниз производится путем перемещения пород с верхней бровки яруса на нижнюю. При этом способе выполаживания необходимо увеличение земельной площади для размещения пород. Размер земельной площади

 

∆S=I_pnP,м²,

 

где I_pn - приращение горизонтальной проекции линии откоса первого яруса при выполаживании сверху вниз.