Технологии рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири

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 рекультивации с производством вскрышных работ. В этой связи весьма важным является решение научной задачи, связанной с прогнозированием изменения агрохимических показателей формируемого корнеобитаемого слоя и потерь почв.

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.