Рекультивация природно-техногенных ландшафтов, территорий карьеров. Инженерно-биологические работы на свалках

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования государственный университет по землеустройству

Кафедра почвоведения, экологии и природопользования

Реферат

по дисциплине: "Рекультивация нарушенных земель"

на тему: "Рекультивация природно-техногенных ландшафтов, территорий карьеров. Инженерно-биологические работы на свалках"

Выполнила: студентка 3 курса 35к группы

Разгуляева А.А.

Проверил: профессор, д. т. н. Гостищев Д.П.

Москва - 2013

Содержание

Введение

1. Этапы рекультивации природно-техногенных ландшафтов

2. Рекультивация территории карьеров при сельскохозяйственном направлении использования

3. Рекультивация территории карьеров при лесохозяйственном направлении использования территорий

4. Инженерно-биологические работы на свалках

Список использованной литературы



Введение

Рекультивация земель - составная часть природообустройства, заключается в восстановлении свойств компонентов природы и самих компонентов, нарушенных человеком в процессе природопользования, в результате функционировании техно-природных систем и другой антропогенной деятельности для последующего их использования и улучшения экологического состояния окружающей среды.

Объектами рекультивации являются нарушенные земли - территории, на которых нарушены, разрушены или полностью уничтожены компоненты природы: растительный и почвенный покров, грунты, подземные воды, местная гидрографическая сеть (ручьи, родники, малые реки, озера и т.д.), изменен рельеф местности.

К нарушенным землям относятся также загрязненные земли, т.е. земли, на которых в компонентах природы произошло увеличение содержания веществ, вызывающее негативные токсико-экологические последствия для биоты.

В данной работе я рассматриваю этапы рекультивации природно-техногенных ландшафтов, карьеров с различным направлением использования, а также инженерно-биологические работы на свалках. В каждом направлении использования есть свои особенности, законы и правила, способствующие рациональному использованию земель и природных ресурсов в целом, выявление их и является главной целью моей работы.



1. Этапы рекультивации природно-техногенных ландшафтов

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. Необходимость рекультивации земель, нарушенных карьерными разработками, оказывает большое влияние на технологию и экономические показатели разработок, включая выбор способа разработки, отвалообразования, средств механизации вскрышных и отвальных работ и средств транспортировки пород в отвалы.

Выбор технологии технической рекультивации зависит:

1) от вида последующего использования рекультивируемых площадей;

2) мощности, объема и расстояния транспортировки плодородного слоя почвы и вскрышных пород с хорошими почвообразующими свойствами, раздельно вынимаемых и укладываемых на поверхность восстанавливаемых отвалов;

3) принятых способов разработки карьеров и формирования отвалов;

4) типа и характеристики основного оборудования, очереди разработки и скорости перемещения фронта работ;

5) равномерной загрузки оборудования в течение всего срока эксплуатации карьера;

6) свойств плодородного слоя почвы и вскрышных пород, используемых для рекультивации;

7) 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 нарезание 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.

Первая стадия - селективная выемка и складирование гумусированного слоя почвы и нетоксичных пород для последующего их использования при рекультивации.

Вторая стадия - формирование и планирование поверхности отвалов. Под отвалы в первую очередь необходимо использовать выработанное пространство карьеров, овраги и балки.

При размещении отвалов в оврагах и балках необходимо учитывать химический и минералогический состав складируемых пород. Не рекомендуют заполнять их токсичными породами, так как последние через общую гидрологическую сеть могут загрязнять водоемы и ухудшать качество воды, вызывать угнетение или отравление фауны и флоры водоемов. Отвалы располагают в местах, которые в последующем не будут использованы для горных работ, на площадках, непригодных для хозяйственного использования, или с низким плодородием. Места для формирования отвалов выбирают с учетом перспективы природного и хозяйственного развития всего бассейна, области как единого целого. При формировании отвалов необходимо стремиться к созданию такого рельефа местности, который в последующем был бы безупречным в санитарном отношении, экономически эффективным и эстетически приемлемым.

Третья стадия - формирование потенциально плодородного корнеобитаемого слоя для последующего этапа биологической мелиорации. Плодородие почвенного слоя зависит главным образом от качества вскрышных и вмещающих пород. Пригодность вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации нарушенных земель определяют в соответствии с рекомендациями ГОСТ 15.5.1.03-86. Вскрышные и вмещающие породы в зависимости от их физико-химических свойств и пригодности к биологическому освоению поделены на три основные группы:

I - плодородные и потенциально плодородные грунты, вполне пригодные для произрастания растений;

II - малопригодные грунты для произрастания растений, так называемые индифферентные грунты, которые можно использовать в основном под лесонасаждения;

III - непригодные грунты для произрастания растений, как правило, фитотоксичные, для освоения которых необходимо предварительное проведение химической мелиорации.

Каждую из этих групп делят на подгруппы по физико-химическим свойствам и по пригодности к разным видам освоения согласно ГОСТ 17.5.1.03-86 (табл. 1.1).

Порядок формирования потенциально плодородного 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 катионов. 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 с зональными почвами. Токсичность сульфидсодержащих пород может быть уменьшена при проведении химической мелиорации, прежде всего известкованием с внесением высоких доз извести (не менее 7...10кг/м 2 при глубине мелиорируемого слоя 0,5...0,7 м). После проведения химической мелиорации породы покрывают нетоксичной почвообразующей породой, а поверх нее наносят почвенный слой. При содержании токсичных грунтов менее 20 % химическую мелиорацию не проводят.

Этап технической рекультивации включает также и такие работы, как строительство подъездных путей, дренажно-осушительных и водозаградительных сооружений для защиты рекультивируемых площадей от ливневых и паводковых вод, от водной и ветровой эрозии.

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.

Виды нарушенных земель и возможные направления их использования после рекультивации приведены ниже.

Таблица. Виды нарушенных земель и возможные направления их использования

Преобладающий вид нарушенных земель	Возможное последующее использование рекультивируемых площадей
Неглубокие выровненные котловинно-грядовые и траншейно-грядовые карьеры, отработанные торфяники	Сельско-, лесо- и водохозяйственное в производственных целях
Сочетание отработанных торфяников и средне-глубоких западинообразных карьеров, вскрывающих минеральные отложения (четвертичные породы)	Сельско-, лесо- и водохозяйственное в производственных целях на основе коренного улучшения вскрываемых минеральных грунтов
Среднеглубокие карьеры различных форм, вскрывающие как четвертичные, так и коренные породы	Равнинная неподтопляемая грунтовыми водами поверхность - сельскохозяйственное, по бортам - лесозащитное, обводненная часть карьеров - рекреационное
Сочетание внутренних отвалов (гребневидных, платообразных) и разрезных или остаточных траншей, преобладание коренных пород разного геологического возраста	Сельско-, лесо- и водохозяйственное в производственных целях на основе коренного улучшения минеральных грунтов
Невысокие гребневидные отвалы (дренажные поля), сложенные минеральными (чаще четвертичными) породами	Стокрегулирующие лесопосадки, залужение с целью восполнения кормовых угодий, местами овощеводство
Сочетание очень глубоких террасированных карьеров (во вскрыше коренные рыхлые и скальные породы различного геологического возраста) и высоких внешних отвалов гребневидных, конических, платообразных, сложенных теми же породами	Лесопосадки противоэрозионного, водоохранного, санитарно-защитного направлений, сельскохозяйственное использование платообразных отвалов
Сочетание нагорных, нагорно-глубинных карьеров и внешних отвалов с провалами над шахтными полями, а также совмещенными провально-отвальными комплексами. Среди обнаруженных и извлеченных в отвалы пород преобладают скальные с неблагоприятными химическими свойствами	Лесопосадки и задернение природоохранного назначения в сочетании с техническими средствами консервации отвалов и бортов карьеров
Сочетание типов земель, сопутствующих подземной разработке каменного угля и цветных металлов: отходы обогатительного производства (хвостохранилища)	Природоохранное: озеленение местными (зональными) видами растений
Сочетание соляных копей и отвалов соленосных пород, загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами	Выборочно сельскохозяйственное с применением орошения

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. Проектирование, строительство и эксплуатацию зон рекреации проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.5.02-80 и с учетом требований, предъявляемых к озеленению территорий и созданию водоемов. [1]

2. Рекультивация территории карьеров при сельскохозяйственном направлении использования

После завершения разработок в карьере возможны различные варианты использования территорий. В основном рекультивацию проводят с целью использования территории под сельскохозяйственные угодья. Часто после рекультивации наблюдается даже некоторое повышение урожайности, так как при выемке грунта удаляются высокопроницаемые слои песка и гравия, а плодородный грунт приближается к грунтовым водам, улучшая обеспеченность водой сельскохозяйственных культур.

При рекультивации карьеров для сельскохозяйственного использования необходимо учитывать изменения микроклимата, сопровождающиеся возможностью скопления холодного воздуха, с целью уменьшения влияния холодного воздуха дну карьера придают легкий уклон в сторону долины.

В процессе карьерных разработок существенно уплотняют подпочвенные слои за счет рабочих перемещений строительной техники. Поэтому для повышения ценности рекультивируемой территории проводят тщательное рыхление подпочвы на глубину до 0,5 м, после чего на дно карьера наносят пахотный слой почвы, частично смешивая его с подпочвой. Толщина слоя зависит от количества плодородной почвы, которую удалось сохранить в процессе производства вскрышных работ.

На рациональное сельскохозяйственное использование территорий влияют форма и размеры рекультивируемой территории. Поэтому на стадии проектирования производства работ в карьере необходима параллельность границ отводимого участка площадью не менее 2 га.

Особая проблема рекультивации под сельскохозяйственные угодья в местах сухой выемки грунта - формирование откосов карьера.

Возможны два решения.

1. Рекультивацию карьеров глубиной до 5...6 м выполняют с выполаживанием откосов, которое позволяет получить дополнительные площади, пригодные для использования; ослабить эрозионные процессы на откосах; предохранить рекультивированную площадь от заноса частицами грунта, смываемыми с откосов; улучшить общий ландшафт рекультивируемой территории.

При использовании площади откосов карьеров в сельскохозяйственных целях их крутизна должна обеспечивать беспрепятственное движение машин как агрегатируемых с тракторами, так и самоходных. В соответствии с этими требованиями откосы карьеров должны быть выположены до крутизны m - 5 и более.

Схема производства работ при выполаживании откосов карьера приведена на рисунке 2.1

Рис. 2.1. Схема производства работ по выполажнванию бортов карьера: 1 - плодородный слой почвы; 2-потенциально плодородный слой; 3-слой непригодного грунта; 4 - дно карьера; 5 - борта карьера до выполаживания с заложением m_k; 6-проектное заложение бортов карьера (m) после выполаживания; 7-направление перемещения грунтовых масс при выполаживании; h_x - остаточная глубина карьера без учета толщины слоя почвы; l_1, l_2, l₃ - проектные размеры

Рис. 2.2. Схема рекультивации и обустройства глубоких карьеров после сухой выемки грунта: 1-выработанное пространство карьера; 2-пашня; 3-уровень грунтовых вод; 4-восстановленный почвенный слой по дну карьера; 5-склон выработки; б-берма; 7-посадка саженцев деревьев и кустарниковой растительности после активации бедной почвы на склонах; 8,9-временные кавальеры потенциально плодородного и почвенного грунтов; 10-сформировавшаяся древесно-кустарниковая растительность; 11 - прежняя высота местности; 12-направление уклона дна карьера

2. Рекультивацию глубоких карьеров глубиной более 6...10 м выполняют без выполаживания, а их крутизна должна составлять не менее m = 1,5. Учитывая большую длину склонов в глубоких карьерах, через каждые 5 м по высоте на откосах устраивают бермы шириной до 3 и, выполняемые с некоторым уклоном в сторону откоса для зашиты его от обширной эрозии и обеспечения доступа техники в процессе рекультивации.

Схема рекультивации и обустройства глубоких карьеров с крутыми склонами откосов после сухой выемки грунта показана на рисунке 2.2.

Нередко выработанное пространство карьеров в период эксплуатации используют для бессистемного размещения внутренних отвалов смеси потенциально плодородного и непригодного грунтов вскрыши. Тогда условия проведения горнотехнического этапа рекультивации таких карьеров для сельскохозяйственного целевого использования существенно усложняются. При рекультивации площадей таких карьеров в целях сельскохозяйственного использования необходимо выполнять следующие условия. восстановление рекультивация карьер сельскохозяйственное

1. Непригодные и малопригодные породы внутренних отвалов вскрышных пород должны быть складированы и засыпаны слоем нетоксичных (потенциально плодородных) грунтов, пригодных для развития корневой системы растений: не менее 0,6 м для пашни; 0,7 м - для сенокосов, 1...2 м - для лесопосадок.

2. Сверху отсыпанной непригодной и малопригодной породы необходима отсыпка плодородного слоя почвы, забираемой из отвалов ранее снятого растительного грунта мощностью не менее 0,3...0,4 м под пашни, 0,2...0,3 м - под сенокосы. При устройстве лесопосадок почвенный грунт засыпают в ямы непосредственно при посадке деревьев и кустарников.

Схема выполнения работ при горнотехническом этапе рекультивации выработанного пространства карьеров после прекращения их эксплуатации показана на рисунке 2.3.

При совмещении вскрышных работ с горнотехническим этапом рекультивации выработанного пространства карьеров непосредственно в период их эксплуатации возможно снижение затрат почти в 3...4 раза за счет сокращения числа переработки пород и уменьшения дальности их перемещения. Схема очередности производства работ и направления перемещения горных пород при совмещении вскрышных работе горнотехническим этапом рекультивации карьеров показана на рисунке 2.4.

Рис. 2.3. Схема выполнения работ при горнотехническом этапе рекультивации выработанного пространства карьера после прекращения эксплуатации: а - разрез карьера в период эксплуатации; б - геологический разрез; в - разрез карьера в период проведения рекультивации; l - плодородный слой почвы; 2-потенциально плодородный слой; 3 - непригодные породы; 4 - полезное ископаемое; 5-подстилающие горные породы. 6 - потребитель; 7-внешний временный отвал плодородного грунта; 8-внешний временный отвал потенциально плодородного фунта; 9-выработанное пространство карьера; 10-внутренний отвал непригодного вскрышного грунта; 11 - дно карьера; 12-выровненный внутренний отвал непригодного грунта; 13 - насыпка нетоксичного (потенциально плодородного; слоя; 14 - отсыпка слоя почвы

Рис. 2.4. Схема производства работ по совмещению вскрышных работ с горнотехническим этапом рекультивации карьера: 1 - плодородный слой почвы; 2- потенциально плодородный грунт; 3-непригодный грунт; полезное ископаемое; 5-отгрузка полезного ископаемого потребителю; 6- дно карьера; 7-снятие и удаление плодородного слоя во внешние временные отвалы; 8-разработка вскрышного непригодного грунта и перемещение его в постоянный внутренний отвал; 9-разработка вскрышного потенциально плодородного грунта, перемещение и укладка его по верху ранее уложенного вскрышного непригодного грунта; 10-нанесение плодородного с л о я почвы из грунта, забираемого из временных внешних отвалов растительного грунта. [1]

3. Рекультивация территории карьеров при лесохозяйственном направлении использования территорий

При выборе способа рекультивации карьеров занесением руководствуются теми же соображениями, что и при проведении рекультивации под сельскохозяйственные угодья. Возможность рекультивации залесением используют в тех случаях, когда сельскохозяйственное или иное использование территории карьера сопряжено с определенными трудностями, например, плохое качество Почвы, отдаленное расположение карьера от населенных пунктов, неудовлетворительный микроклимат для выращивания сельскохозяйственных культур и др.

После завершения работ по горнотехническому этапу рекультивации карьеров приступают к биологическому. Примерный состав процессов при выполнении работ на биологическом этапе рекультивации необводненных карьеров приведен в таблице 3.1.



3.1. Состав процессов при выполнении работ на биологическом этапе рекультивации нарушенных земель

Вид работ	Основные агротехнические и технологические требования	Применяемые машины
Дополнительное выравнивание и планировка после завершения осадок поверхности	Ликвидация возвышений и понижений в целях равномерного распределения выпадающих осадков и недопущения вымочек	Выравниватель -планировщик навесной к трактору 1,4т(МТЗ) ВПН-5.6
Внесение химических мелиорантов	Виды и дозы внесения устанавливают на основании анализов почв, выполняемых агрохимлабораторией	Комплекс машин по транспортированию, разбрасыванию и заделке химических мелиорантов в почву
Комплекс работ по первичному освоению с посевом злакобобовых многолетних трав на 2...3 года: внесение удобрений; предпосевная обработка с заделкой удобрения; посев травосмесей; уход за посевами (рыхление, борьба с сорняками, орошение); уборка	В установленные сроки и с учетом запасов питательных веществ в почве На глубину 0,1 м В соответствии с нормами высева после протравливания семян По мере необходимости; при образовании корки Злаковые - в фазе выко- лашивания; бобовые - в начале цветения	Разбрасыватели удобрений. Плуги дисковые и зубовые, бороны, культиваторы. Сеялки травяные и лугопастбищные с междурядьями 7,5 или 15 см. Культиваторы, бороны игольчатые и др. Косилки, валкообразователи, грабли-ворошилки, подборщики, погрузчики и прочие машины
Введение специального переходного севооборота (на 5...9 лет)	В соответствии с агротехникой каждой культуры, принятой в севообороте	Комплексы с/х машин в соответствии со спецификой возделываемых культур
Введение зонального севооборота, характерного для региона	-	-

Технология послойного известкования приведена в таблице 3.2.

3.2 Технология послойного известкования почв

Вид работ	Основные агротехнические и технологические требования	Средства механизации
Доставка известковых материалов	Создание необходимого запаса; своевременная доставка; обеспечение сохранности; защита от сырости	При расстояниях транспортирования: до 70... 100 км-автосамосвалы; до 25 км - тракторные прицепы; до 10...25 км - разбрасыватели удобрений на базе автомобилей
Разбрасывание 50 %-й дозы известковых материалов	Норма внесения 2...6 % массы мелиорируемого слоя (2... 10т/га) в зависимости от рН	Разбрасыватель удобрений (РУМ-8, РУП-8 и трактор Т-150К или РУМ-16 к трактору К-701)
Перемешивание извести с верхним слоем почвы	На глубину 0,1 м или на половину пахотного слоя	Борона дисковая навесная (БДН-3 и трактор Т-75)
Вспашка с оборотом пласта	На глубину 0,2 м или пахотного слоя	Плуги общего назначения (ПЛП-6-35 и трактор Т-150К)
Разбрасывание оставшихся 50 % дозы известковых материалов	Норма внесения 2...6 % массы мелиорируемого слоя (2... 10 т/га) в зависимости от рН	Разбрасывание 50 %-й дозы известковых материалов
Перемешивание во втором перевернутом слое почвы	На глубину 0,1 м или на половину пахотного слоя	Борона дисковая навесная (БДН-3 и трактор Т-75)

Минеральные удобрения в соотношении К ₂О - 50 %, Р ₂О _5-30, NО _3-20 % вносят машинами МВУ-8Б. Обычная доза внесения минеральных удобрений составляет около 0,5 т/га. Вносимые в почву удобрения заделывают дисковыми боронами на глубину до 0,06 м.

Рекультивацию карьеров занесением проводят в следующей последовательности. Вначале выравнивают дно карьера и выполаживают откосы до значений т - 1, 5 и более, а при глубине карьера более 5...6 м на откосах устраивают бермы шириной около 3 м через каждые 5 м по высоте склона. После завершения этих работ рыхлят уплотненный грунт на дне карьера, а затем высевают бобовые культуры, способствующие образованию гумуса и накоплению азота. В последующем закладывают лес, избегая монокультуры. Одни лишь хвойные породы деревьев не способствуют полному развитию потенциала территории. Их дополняют лиственными породами деревьев, соответствующих местным условиям. При посадке смешанных пород деревьев более полно формируется ландшафт и обеспечивается оздоровление биотопы. По периметру лесопосадки необходимо обсадить кустарником и деревьями второй величины, образуя опушку шириной 3...5 м.

Наряду с сельскохозяйственной и лесохозяйственной рекультивацией места сухой выемки грунта можно использовать и в других целях - для создания спортивных и игровых площадок, устройства кемпингов и отвода участков под строительство. Не исключается и обратная засыпка выработанного пространства карьеров неопасными с точки зрения санитарии и сохранения качества грунтовых вод материалами, например, отвальным грунтом после проходки тоннелей метрополитена, строительными отходами после слома домов и другими безвредными материалами. После заполнения карьера этими материалами формируют верхний насыпной слой, отсыпаемый из минерального грунта толщиной до 0,5 м и почвенного - не менее 0,15 м, с последующей рекультивацией территории для сельскохозяйственного или иного использования. [1]

4. Инженерно-биологические работы на свалках

Обезвреживание и утилизация отходов производства и потребления. Защита городской среды от бытовых отходов (БО) состоит в их сборе, транспортировке, переработке или складировании. Все эти операции оцениваются соответствующими показателями. Повышение уровня комфортности жилья приводит к увеличению бытовых отходов на всех стадиях деятельности человека, в том числе и в строительстве. Это увеличение составляет примерно 1...3 % в год на каждого жителя. На объем БО и последующие операции влияют климат, характер застройки, уровень промышленного развития, торговля, сфера услуг и другие условия. Имеет место неравномерность накопления бытовых отходов по дням недели, времени года. [6]

В населенных пунктах (городах, поселках) России ежегодно образуется около 120-140 млн. м ³ отходов. Для обезвреживания и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) известно более 20 методов, по каждому из которых имеется 5-10 различных технологий, технологических схем, типов сооружений. По своему принципу и конечной цели методы обезвреживания и переработки делятся: на ликвидационные - решают санитарно-гигиенические задачи; утилизационные - решают задачи экономики и использования отходов как вторичных ресурсов.

По технологическому принципу методы могут быть биологические, термические, химические и механические. [2]

Наиболее распространенными методами в России и за рубежом являются: складирование на полигонах (ликвидационный биолого-механический); сжигание (ликвидационный термический); компостирование (утилизационный биологический).

Эти методы обезвреживания и утилизации позволяют соблюдать нормативы по охране окружающей среды.

При обращении с отходами производства и потребления согласно ст. 51 Закона РФ "Об охране окружающей среды запрещается:

- сброс отходов производства и потребления, в том числе радиоактивных отходов, в поверхностные и подземные водные объекты, на водосборные площади, недра и на почву;

- размещение опасных и радиоактивных отходов на территориях, прилегающих к городским и сельским поселениям;

- размещение опасных и радиоактивных отходов в лесопарковых, курортных, лечебно-оздоровительных, рекреационных зонах, на путях миграции животных, вблизи нерестилищ и иных местах;

- захоронение опасных и радиоактивных отходов на водосборных площадях подземных водных объектов, используемых в качестве источников водоснабжения.

При строительстве заводов механизированной переработки ТБО одним из экономических показателей является наличие гарантированных потребителей компоста (органического удобрения или топлива) в радиусе до 20 км. При строительстве завода по сжиганию ТБО с утилизацией тепловой энергии является гарантированное (круглосуточное и круглогодичное) потребление тепловой энергии.

При строительстве полигонов складирования ТБО важнейшими условиями являются следующие:

- наличие свободного участка с основанием на водоупорных грунтах;

- уровень фунтовых вод ниже 3 м от поверхности площадки;

- наличие фунта или инертных отходов для изоляции ТБО;

- получение разрешения на высоту складирования (свыше 20 м);

- размещение полигона на расстоянии до 15 км от центра сбора ТБО.

При выборе участка под полигон складирования ТБО должна быть проведена не только геологическая оценка территории, но и экономическая вариантность проработки полигона. Для каждого варианта подбирают земельный участок и устанавливают транспортные затраты по вывозу отходов, сроки действия полигона, обоснованные на обеспечение потребителей компоста. [4]

Наиболее распространенными методами обработки и захоронения БО являются следующие.

Закрытые свалки - метод, позволяющий обрабатывать большие объемы БО при относительно малом воздействии на _k окружающую среду. При этом методе исключаются попадание фильтра в подземные горизонты, горение и пожары, однако отсутствует утилизация продуктов БО.

Открытые свалки - неконтролируемый сброс отходов, без уплотнения, изоляции, чаще всего "диким" способом. Самый неэффективный, но вместе с тем самый распространенный, метод нередко отходами завалены все обочины проезжих дорог поселков, опушки лесов, поляны и овраги.

Организованные полигоны отходов - это более современный метод захоронения отходов, но рассчитан на длительное отторжение площадей, поэтому его нельзя признать перспективным. Данный метод вмещает достоинства закрытой свалки, но при этом утилизирует так называемый биогаз - метан (55-60 %), образующийся в теле полигона вследствие анаэробной биодеструкции органических веществ. С каждой тонны БО образуется до 200 м ³ газа, отводимого системой горизонтальных дырчатых труб в газгольдер и затем используемого в топливных или энергетических установках.

Отходы при таком методе не включаются в круговороты вещества и энергии и, следовательно, ведут к дополнительной антропогенной нагрузке на окружающую природную среду, к снижению ее экологической устойчивости;

Прессование - это разделение отходов на твердые и жидкие компоненты с последующей их переработкой давлением 80 МПа. Получаемые при таких параметрах обработки твердые отходы имеют объемную массу около 1000 кг/м ³ и могут найти применение в строительстве.

Компостирование - это биохимический процесс обезвреживания отходов. Его достоинства заключаются в наиболее сокращенном сроке (до 6 сут.) переработки отходов и получении биотоплива и компоста, используемого в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Технологический процесс осуществляется во вращающихся барабанах диаметром 3-3,5 м и длиной 20 м и требует соблюдения режимных параметров: температуры; влажности; длительности перемешивания; сушки.

Пиролиз - обезвреживание отходов - происходит в условиях дефицита кислорода и при температуре 600-800 °С, что приводит к термическому разложению отходов и их обезвреживанию. Этот метод привлекателен в случае использования образующегося тепла для выработки тепловой или электрической энергии, а также для защиты атмосферы от газов и твердых выбросов.

Методы полевого компостирования ТБО целесообразно применять в городах с населением до 500 тыс. чел., как наиболее простой и дешевый метод обезвреживания и переработки отходов. Технология этого метода заключается в компостировании отходов в открытых штабелях.

Сооружение и оборудование полевого компостирования должны обеспечить прием и предварительную подготовку отходов, биотермическое обезвреживание и окончательную обработку компоста. Отходы разгружают в приемный бункер или на ровную площадку. Затем бульдозером или грейдерным краном формируют штабеля, в которых происходят процессы аэробного биотермического компостирования. Для повышения активности биотермического процесса наряду с перелопачиванием и принудительной аэрацией производят увлажнение материала. Зрелый компост перед отправкой потребителю направляют на грохот, где его очищают от крупных фракций. Из отходов и компоста электромагнитным сепаратором извлекают черный металлолом. [3]

Современное экономическое положение России не позволяет надеяться на улучшение положения дел с утилизацией отходов и применять какие-либо эффективные технологии. Наиболее доступным методом складирования ТБО является метод "Эколандшафт", представляющий собой совокупность современных инженерных и инженерно-биологических технологий. В рамках этого метода применяются различные материалы: габионные и армогрунтовые конструкции; различные геосинтетические материалы (геотекстили, геомембраны, геосетки), применяемые для дренажа, гидроизоляции, армирования грунтов; инженерно-биологические технологии (метод экстремального озеленения, биоматы и биотекстили из растительного волокна).

При исследовании инженерно-биологической конструкции, созданной на свалках, выявлено, что здесь проявляется за счет выделения метана, оксида углерода (IV) и повышенной температуры в зоне корневых систем. Установлены пределы по этим показателям, превышение которых может привести к негативным последствиям: оксида углерода (IV) не выше 5-6 %; температура почвы до 25 °С; кислорода не ниже 10-15 %. Если превысить эти нормы, то растительность гибнет.

Поэтому рекультивация свалок возможна во взаимосвязи с такими мероприятиями, которые позволяют в верхнем защитном слое понизить содержание метана и оксида углерода (IV), повысить содержание кислорода и снизить температуру почвы.

Рекультивация полигона с осуществлением инженерно-биологических мероприятий включает очистку прилегающих к полигону территорий, засыпку глинистым фунтом, уплотнение и гидроизоляцию поверхности свалочных грунтов, посадку древесно-кустарниковых растений, посев трав.

Ассортимент растительности подбирается с учетом почвенно-климатических факторов, состава, плодородия и токсичности грунтов. [5]



Заключение

Рассмотрев основные этапы рекультивации земель с различными видами использования, я сделала следующие выводы:

1) Рекультивации подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного воздействия на них нарушенных земель;

2) В основном рекультивацию проводят с целью использования территории под сельскохозяйственные угодья. Часто после рекультивации наблюдается даже некоторое повышение урожайности;

3) Возможность рекультивации залесением используют в тех случаях, когда сельскохозяйственное или иное использование территории карьера сопряжено с определенными трудностями, например, плохое качество почвы;

4) Современное экономическое положение России не позволяет надеяться на улучшение положения дел с утилизацией отходов и применять какие-либо эффективные технологии.

Поэтому так важно рациональное использование территорий и земель, а также переработка и включение во вторичные циклы различных отходов, в том числе и бытовых.



Список использованной литературы

1. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель изд. М., - КолосС, - 2003 г. - с. 8-16.

2. Доклад о состоянии окружающей природной среды Москвы в 2000-2001 годах, Москва, 2002 г.

3. Грибанова Л.П. Оценка состояния карьеров строительных материалов Московского региона: научное издание / Л.П. Грибанова II Экология и промышленность России. - 2004. - №3. - с. 40-44.

4. СанПиН 2.1.7.1322-03 "Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления". - 2003, - М., - с. 15

5. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83), утв. НИИОСП им. Герсеванова 01.10.84. - М.: Стройиздат, 1986.

6. Сухоруких, Ю.И. Избранные труды: в 3 кн. / Ю.И. Сухоруких. - Майкоп: ООО "Качество", 2008-2009. - с. 43-49.

Размещено на Allbest.ru

...