Ерозія ґрунтів

     Рекультивація має соціальне значення у справі виховання бережливого ставлення до природних ресурсів і, зокрема, земельних багатств України.

     Підприємства, організації та установи, що виконують згадані вище роботи на сільськогосподарських землях, лісових угіддях, наданих їм у тимчасове користування, зобов'язані власним коштом довести ці земельні ділянки до стану, придатного для їх використовування за призначенням.

     Порушені  землі доводять до придатного стану в ході гірничо-видобувних та інших робіт, а при неможливості - не пізніше, ніж за рік після їх завершення, виключаючи період промерзання ґрунту.

     Роботи  з рекультивації порушених земель виконують поетапно і поділяють  на технічну та біологічну рекультивацію. Технічна рекультивація є комплекс інженерних робіт, до складу якого входять:

     ♦ знімання та складування родючого шару ґрунту і потенційно родючих порід;

     ♦ формування відвалів шахт, кар'єрів, а також гідровідвалів;

     ♦ вирівнювання поверхні, виположування, терасування та закріплення укосів відвалів, бортів і кар'єрів, засипання шахтних провалів, закріплення їх бортів;

     ♦ хімічна меліорація токсичних ґрунтів;

     ♦ покриття вирівняної поверхні шаром родючого ґрунту або потенційно родючих порід;

     ♦ інженерне впорядкування рекультивованої території (дренажна мережа, дороги, виїзди тощо);

     ♦ вирівнювання дна та бортів кар'єру при створенні водойм. Обсяг робіт технічного стану рекультивації залежить від стану порушених земель і виду запланованого використання. Ділянки, підготовлені до стану придатності для сільськогосподарського використання (під парки, водойми, промислове і комунальне будівництво тощо) передаються відповідним організаціям у встановленому порядку. Ділянки, що призначені для сільськогосподарського і лісового господарства після гірничо-технічного етапу рекультивації, повертаються або передаються відповідним сільськогосподарським чи несільськогосподарським підприємствам для здійснення заходів біологічної рекультивації і подальшого використання за призначенням.

     Знімання  родючого шару ґрунту є обов'язковим  при всіх видах робіт по видобуванню  корисних копалин, промисловому будівництві, будівництві житлових і комунальних  об'єктів, доріг і гідротехнічних споруд, а також при відведенні родючих земель під териконники, відстійники, ложа ставків і водосховищ тощо. Знятий шар складують або вивозять на малопродуктивні землі, розташовані неподалік (еродовані, піщані, солонці та ін.) для подальшого відновлення родючості порушених земель [13].

     Глибина знімання родючого шару визначається глибиною гумусового профілю ґрунту та вмістом в ньому гумусу. Знімається гумусово-акумулятивний горизонт ґрунту.

     Глибина шару торфу, що залишається при торфорозробках, необхідного для забезпечення водно-повітряного  та поживного режимів на торфовищах при рекультивації торфовищ повинна становити:

     ♦ для вирощування сільськогосподарських культур - не менше 0,5 м;

     ♦ для лісорозведення - не менше 0,3 м;

     ♦ для використання під водойми, ставково-рибні господарства та інші цілі - 0,15 м.

     Біологічна  рекультивація - це комплекс заходів  щодо створення сприятливого водно-повітряного  та поживного режимів ґрунту для  сільськогосподарських і лісових  культур.

     Комплекс  заходів біологічної рекультивації  земель для сільськогосподарського використання визначається фізико-хімічними властивостями підстеляючих порід і нанесеного родючого шару ґрунту або потенційно родючої породи. Цей комплекс охоплює запровадження сівозмін, насичених культурами на сидеральне добриво, внесення підвищених норм органічних і мінеральних добрив, мульчування тощо.

     На  ділянках, що відводяться лісовому господарству, основний біологічний  вплив на відновлення порушених  земель мають лісові насадження. При  підготовці земельної ділянки під  лісові культури верхній шар збагачують сидератами, мульчують. При посадці вносять добрива.

     4.2 Технічний етап  рекультивації

 

     До  комплексу робіт технічного етапу  належать: вирівнювання, формування укосів, знімання, транспортування та нанесення  на рекультивовані землі ґрунту або  потенційно родючих порід, докорінна меліорація, будівництво доріг, спеціальних гідротехнічних споруд тощо (ГОСТ-83).

     Розкривні роботи без проекту рекультивації  земель залишають після себе хаос, так званий місячний ландшафт, що забруднює  і отруює навколо ґрунти, воду, повітря, природу. Будь-яке добування корисних копалин повинне передбачати, як порушені землі будуть відновлені і використовуватимуться у майбутньому. Це має бути відбито у проекті рекультивації порушених земель. Останній висуває певні вимоги до технічного етапу. Він визначає, в якому порядку слід здійснювати розкриття гірських порід і переміщення у відвали, щоб полегшити їх подальше використання. Проектанти розробляють технологічні схеми селективного розкриття гірських порід і селективного відсипання відвалів (рис. 4.1).

     Найпоширенішими вимогами до технічного етапу рекультивації  є такі:

     а) селективне знімання родючих гумусованих  горизонтів ґрунту;

     б) селективне знімання потенційно родючої  породи (переважно леси та лесовидні  суглинки);

     в) переміщення до відвалів суміші безплідних і токсичних порід;

     г) своєчасне огрублене планування (вирівнювання) відвалів з токсичними та індиферентними породами для забезпечення рівномірного їх осідання;

     д) ретельне планування відвалів після  осідання;

     є) покриття токсичних порід після їх ретельного планування шаром глинистих порід, що не допускає міграції токсичних елементів до коренемісткого шару;

     є) нанесення шару потенційно родючої  породи завтовшки 1,5-2 м;

     ж) покриття відвалів шаром родючого ґрунту завтовшки 30- 50 см.

     Бувають і відхилення від цієї загальної схеми. Наприклад, якщо шар потенційно родючої породи досить потужний, то ним можна перекривати токсичні та індиферентні породи без ретельного вирівнювання відвалів і без створення екрану з глинистих порід. Після глибокого вирівнювання екскаваторних відвалів на них наносять шар лесовидного суглинку завтовшки 3 - 5 м. Після усадки та розрівнювання його покривають ґрунтом гумусованих шарів. Гумусовані шари ґрунту є дуже цінний ресурс. Згідно з законодавством, при всіх видах будівельних робіт його слід знімати, складувати і використовувати за призначенням для біологічної рекультивації. 

     

     Рис. 4.1. Схема спареної роботи екскаваторів під час селективного формування відвалів (за Л.В. Моторіною та В.А.Овчинніковим, 1975) 

     Л.В. Моторіна та В.А. Овчинніков (1970) виділяють  такі технологічні схеми робіт по зніманню ґрунтового шару та нанесенню  його на відвали:

     ♦ технологічна схема з застосуванням скрепера та бульдозера. Знімання гумусового шару ґрунту і транспортування на відвали виконується скрепером. Доставлений до відвалу грунт за допомогою бульдозера рівномірно розподіляється по поверхні відвалу;

     ♦ технологічна схема із використанням екскаватора, автосамоскида та бульдозера. Вона застосовується при транспортуванні ґрунту на більші відстані;

     ♦ технологічна схема із застосуванням екскаватора, стрічкового конвеєра, відвалоформувача та бульдозера. Ґрунт виймають екскаватором, завантажують у бункер стрічкового конвеєра, який транспортує грунт на зовнішній та внутрішній відвали, де він розрівнюється бульдозером.

     Кожному виду робіт по реутилізації родючого шару відповідають спеціальні машини (табл. 1). 

     Таблиця 4.1

     Технологічні  схеми розробки робочого розкриву з  використанням серійних машин (В.А. Овчинніков, Мкртичан, 1970)

 

     Автори  технологічних схем вважають, що ефективне  застосування схеми Н" обмежується  продуктивністю розробки до 300 тис. м³ за рік і відстанню транспортування до 2,5 км.

     Порівняння  технологічних схем І і III показує, що ефективне застосування автотранспорту обмежується невеликими обсягами робіт і невеликою відстанню транспортування [13].

     Технологічна  схема І_п^ек більш ефективна, ніж схема І_п^тр. При використанні екскаваторів з автосамоскидами затрати на 1 м³ робочого розкриву на 5-10 % нижчі, ніж при використанні транспортного навантажувача з тими ж самоскидами.

     В усіх цих схемах висота верхнього  виступу обмежується глибиною сприятливих  для біологічної рекультивації  структурних порід. Глибина гумусованого шару ґрунту, що знімається окремо, визначається його агрохімічними та фізико-хімічними властивостями. Знімають і складують усі горизонти з вмістом гумусу понад 1 %. Але слід враховувати зональні особливості будови профілю ґрунту. Орієнтована потужність шару ґрунту, що знімається, згідно з науково-методичними рекомендаціями 1981 р., може бути такою, см:

     а) дерново-підзолисті окультурені ґрунти - 15-20;

     б) ясно-сірі та сірі опідзолені ґрунти - 15-30;

     в) темно-сірі опідзолені ґрунти - 40-50;

     г) чорноземи типові, вилуговані, опідзолені та реградовані - 100-120;

     д) чорноземи звичайні - 40-70;

     є) чорноземи південні та темно-каштанові  ґрунти - 35-50;

     є) каштанові ґрунти 20-30.

     Рекультивована  ділянка, що відводиться під біологічну рекультивацію, підлягає внутрішньогосподарській організації території. На ділянках, покритих потенціально родючим шаром, на період біологічної рекультивації вводиться меліоративна сівозміна, влаштовується мережа доріг, захисних лісонасаджень і гідротехнічних споруд.

     Борти відпрацьованих кар'єрів зрізають залежно від стійкості порід із закладенням укосів від 1:1 до 1:2 або споруджують на них терасовидні уступи для посадки лісових культур. Дно таких кар'єрів може бути відведено під біологічну чи будівельну рекультивацію. Інколи доцільно створити на них водойми і зони відпочинку.

     Технічний етап рекультивації при будівництві  шляхів та інших лінійних об'єктів  полягає у зніманні у порушеній  смузі шару фунту, створенні насипів  з підґрунтя і покритті резервних  ділянок гумусованим шаром.