Рекультивация земель — это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности земель, a также на улучшение условий окружающей среды.
Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия на них нарушенных земель. Рекультивацию земель, нарушенных промышленной деятельностью, проводят, как правило, в три этапа.
Первый этап — подготовительный: обследование нарушенных территорий, определение направления рекультивации, технико-экономическое обоснование и составление проекта рекультивации.
Второй этап — техническая рекультивация, которая в зависимости от региональных условий может включать промежуточную стадию — химическую мелиорацию. Техническую рекультивацию обычно обеспечивают предприятия, которые разрабатывают полезные ископаемые.
Выбор технологии технической рекультивации зависит:
— от вида последующего использования рекультивируемых площадей;
— мощности, объема и расстояния транспортировки плодородного слоя почвы и вскрышных пород с хорошими почвообразующими свойствами, раздельно вынимаемых и укладываемых на поверхность восстанавливаемых отвалов;
— принятых способов разработки карьеров и формирования отвалов;
— типа и характеристики основного оборудования, очереди разработки и скорости перемещения фронта работ;
— равномерной загрузки оборудования в течение всего срока эксплуатации карьера;
— свойств плодородного слоя почвы и вскрышных пород, используемых для рекультивации;
— рельефа, климата, гидрологических и гидрогеологических условий рекультивируемой территории, господствующих геохимических процессов в данном районе до и после разработок.
Этап технической рекультивации должен проходить в процессе эксплуатации карьера. Выполнение этого условия, во-первых, экономит затраты на разравнивание отвалов, так как работы ведут с рыхлыми свежеуложенными породами, которые требуют меньше усилий на резание и перемещение грунта; во-вторых, сокращает период освоения рекультивируемых площадей, так как первое разравнивание проводят в период формирования отвалов, а второе — после частичного самоуплотнения в период рекультивации.
Этап технической рекультивации имеет несколько стадий и включает необходимые работы по формированию рельефа местности.
Третий этап восстановления нарушенных земель — биологический этап рекультивации, который осуществляют после полного завершения горнотехнического этапа. Биологический этап рекультивации состоит в восстановлении почвенного покрова. Работы этого этапа землепользователи выполняют в соответствии с предполагаемым использованием рекультивированной территории и агротехническими требованиями к почвенному покрову для возделывания конкретных сельскохозяйственных культур. В ходе биологической рекультивации обеспечивают формирование почвенного слоя, оструктуривание почвы, накопление гумуса и питательных веществ и доведение свойств почвенного покрова до состояния, отвечающего требованиям сельскохозяйственных культур, намечаемых к возделыванию.
Принятие решения о предполагаемом целевом использовании рекультивированных площадей зависит от многих факторов, немаловажными из которых считают, во-первых, пригодность рекультивируемой территории для намеченного использования и, во-вторых, потребность в размещении объекта соответствующего типа с учетом принятых способов разработки пород в карьерах и укладки их при формировании отвалов.
Сухая выемка пород в карьерах и отсыпка непородных отвалов дают возможность дальнейшего использования рекультивируемых территорий практически в любых целях.
Добыча пород в обводненных карьерах создает ограниченный выбор последующего целевого использования рекультивируемых территорий, например выработанное пространство обводненных карьеров, как правило, используют в основном в качестве водоемов.
Промежуточным вариантом последующего использования выработанного пространства обводненных карьеров можно считать их засыпку материалом или породами, безвредными для грунтовых вод и окружающей среды. Тогда создаются те же условия выбора целевого последующего использования, что и при сухой выемке пород.
Выбор последующего использования территорий рекультивируемых намывных гидроотвалов из вскрышных пород может быть комбинированным, например, намытую территорию в пределах пляжной части гидроотвала можно использовать практически в любых целях, а прудок-отстойник — в качестве водоема.
Нарушенные земли после рекультивации могут быть использованы под пашни, сенокосы, лесопосадки, а также и для других целей, например под спортивные и игровые площадки, парки, кемпинги, строительство.
Требования к рекультивации нарушенных земель по направлениям их целевого использования в соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.3.04—83 заключаются в следующем. При сельскохозяйственном направлении рекультивации земель формируемые участки должны быть удобными по рельефу, размерам и форме. Поверхностный слой их должен быть сложен породами, пригодными для биологической рекультивации. Размеры и планировка участков должны обеспечивать производительное использование современной сельскохозяйственной техники и исключение развития эрозионных процессов и оползней почвы.
Перед подготовкой земель под пашню на малопродуктивные породы наносят плодородный слой почвы. В случаях отсутствия требуемого количества почвенного грунта наносят потенциально плодородные породы. Для формирования корнеобитаемого слоя проводят агротехнические и мелиоративные мероприятия по повышению плодородия потенциально плодородных пород с последующим выращиванием на них однолетних, многолетних злаковых и бобовых культур.
По окончании работ по рекультивации земель при сельскохозяйственном направлении их использования необходимо заключение агрохимической и санитарно-эпидемиологической служб об отсутствии опасности выноса растениями веществ, токсичных для человека и животных.
При лесохозяйственном направлении использования создают леса эксплуатационного назначения, а при необходимости — леса защитного, водорегулирующего и рекреационного назначения. Подбирают древесные и кустарниковые растения с учетом классификации горных пород, характера гидрогеологического режима и других экологических факторов.
Водохозяйственное направление использования нарушенных земель предполагает создание водоемов различного назначения в карьерных выемках, траншеях и на деформированных участках шахтных полей. Создание водоемов включает строительство соответствующих гидротехнических сооружений, необходимых для затопления карьерных выемок и поддержания в них расчетного уровня воды, проведение мероприятий по предотвращению оползней и размыва берегов с учетом комплексного их использования преимущественно для целей водоснабжения, рыбоводства, орошения и рекреационных целей. В связи с этим токсичные породы ложа и бортов водоема, а также пласты пород, склонные к самовозгоранию, экранируют безопасными породами.
При создании водоемов необходимо планировать мероприятия по предотвращению попадания в водоемы кислых или щелочных подземных вод и поддержанию благоприятного режима и состава воды в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями, а также мероприятия по благоустройству и озеленению берегов.
Требования рекультивации земель при санитарно-гигиеническом направлении включают выбор средств консервации нарушенных земель в зависимости от состояния, состава и свойств слагаемых пород, природно-климатических условий, технико-экономических показателей. Все мероприятия по технической и биологической рекультивации при консервации нарушенных земель согласовывают с органами санитарно-эпидемиологической службы. Применяемые вяжущие материалы для закрепления поверхности нарушенных земель должны обладать достаточной водопрочностью и устойчивостью к температурным колебаниям и не оказывать отрицательного воздействия на окружающую среду. Поверхность промышленных отвалов, сложенных непригодным для биологической рекультивации субстратом, экранируют, нанося слой почвы из потенциально плодородных пород.
Консервацию шламоотстойников, хвостохранилищ, золоотвалов и других промышленных отвалов, содержащих токсичные вещества, осуществляют с соблюдением санитарно-гигиенических норм.
Поверхность промышленных отвалов закрепляют техническими, биологическими или химическими способами.
При рекультивации земель с рекреационным направлением их использования необходима вертикальная планировка с минимальным объемом земляных работ и сохранением существующих или образованных в результате производства работ форм рельефа.
Отвалами называют земляные насыпи, не имеющие делового назначения и образуемые в результате отсыпки грунта, разрабатываемого в любой выемке. К отвалам также относят искусственные насыпи из пустых пород, некондиционных полезных ископаемых, хвостов обогащения, золо- и шлакоотвалы тепловых электростанций, свалки и полигоны обезвреживания и захоронения отходов. Отвалы, возводимые намывным способом, называют гидроотвалами.