111_agroekolog

При зниженій вологості ґрунту та відсутності рослинності існує небезпека переносу радіонуклідів потоками вітру. Вони також можуть змиватися зі схилів і з водами поверхневого стоку потрапляти у водойми, накопичуючись у мулові.

Боротьба із забрудненням ґрунтового покриву радіонуклідами має бути різноплановою. Па першому етапі освоєння сильно уражених радіонуклідами земель цілком виключають вирощування овочевих культур, а в польові сівозміни вводять переважно технічні й зернові культури або вирощують насіння будь-яких видів культур.

Ефективним прийомом для обмеження переходу радіонуклідів у рослини є глибока оранка плугами з передплужниками. Перед цим поверхнево вносять 4-5 т/га вапна. Ще ефективніші результати, коли вапно сполучається з торфом (60 т/га), фосфорними і калійними добривами - по 180 кг/га діючої речовини. Торф, гній (30-40 т/га) і, особливо, мінерал лігнін інтенсивно зв'язують рухомі форми радіонуклідів. Можна також промивати ґрунт, застосовуючи розчини кислот, луги, солі.

Одним з найважливіших спеціальних прийомів є механічне видалення поверхневого шару ґрунту, який концентрує основну кількість радіонуклідів. Однак цей спосіб дезактивації ґрунту дуже трудоємкий.

Ґрунти забруднених пасовищ і луків обробляють плугами з передплужниками на глибину 18-20 см, а потім до 10 см. Перед оранкою обов'язково вносять вапно (3 т/га) і мінеральні добрива. Залужують травосумішами злакових трав.

Для запобігання міграції радіонуклідів на еродованих землях й поверхневих водах рекомендується проводити протирадіонуклідну меліорацію, яка включає такі заходи: створення спеціальних лісосмуг; організація системи валів-гребенів і колодязів з метою перехоплення поверхневого стоку з наступною дезактивацією фільтруючих елементів і похованням твердого стоку; утворення стокоперехоплюючого нанорельефу; закладання дренажу на перезволожених ґрунтах.

4.2.6. Порушення та рекультивація земель

Порушення земель відбувається при виконанні пошукових робіт, видобуванні та переробленні корисних копалин, при будівництві підприємств та доріг. Воно викликає зміни ґрунтового пок-

171

риву, гідрологічного режиму, утворення техногенного рельєфу та інші якісні зміни. Дуже часто новоутворені форми техногенного рельєфу накладаються один на одного і взаємоускладнюють ландшафт навіть у межах одного гірничого відводу. Порушені землі втрачають свою початкову цінність та є джерелом негативного впливу на навколишнє середовище. Тому після закінчення гірничодобувних робіт антропогенно створені ландшафти підлягають

рекультивації, тобто відновленню порушених земель до стану, придатного для їх використання в інших галузях народного господарства.

Необхідність повернення в господарський обіг порушених земель закріплена законодавчо Земельним кодексом України, Законами «Про охорону земель» та «Про державний контроль за використанням та охороною земель».

Згідно зі статтею 166 Земельного кодексу України (2001 р.)

рекультивація порушених земель – це комплекс організацій-

них, технічних і біотехнічних заходів, спрямованих на відновлення ґрунтового покриву, і поліпшення його стану та продуктивності.

Рекультивації підлягають всі землі, які зазнають змін, що відбулися в процесі гірничих, гідротехнічних, геологорозвідувальних та інших робіт.

Основні напрямки рекультивації техногенних ланд-

шафтів. Відновлення ландшафтів може відбуватися за наступними напрямками:

Сільськогосподарський напрямок - створення на порушених землях сільськогосподарських угідь. Успіх рекультивації залежить від хімічного складу та структурно-гранулометричних властивостей порід, вмісту токсичних речовин, вологості ґрунту, наявності елементів для живлення рослин.

Лісогосподарський напрямок – полягає у створенні на пору-

шених землях лісових насаджень різного типу. Застосовують переважно в умовах складного техногенного рельєфу. Спочатку висаджують невибагливі породи лісових культур (тополі, акацію, вільху та ін.), а потім, вже за наявності потужного ґрунтового шару, цінні породи: сосну, ялину, березу, дуб, граб тощо.

Водогосподарське використання – створення в пониженнях техногенного рельєфу водоймищ різного призначення.

172

Рекреаційний напрямок рекультивації доцільний біля населених пунктів, його проводять у поєднанні з водогосподарською та лісовою рекультивацією для організації зон відпочинку людей.

Санітарно–гігієнічний напрямок – біологічна або технічна консервація порушених земель, у тому числі шламосховищ, рекультивація яких для використання в господарстві екологічно неефективна.

Будівельна рекультивація передбачає приведення порушених земель у стан, придатний для цивільного чи промислового будівництва. Вона може застосуватись поблизу населених пунктів або у їхніх межах на породах, які за своїми фізико-механічними властивостями відповідають будівельним нормативам.

Вибір видів освоєння техногенних ландшафтів повинен здійснюватися залежно від природних зон, де ведеться видобуток корисних копалин, з урахуванням гірничотехнічних і технікоекологічних умов родовищ. Бажано, щоб штучно створений ландшафт був продуктивним, різноманітним і відповідав особливостям місцевості.

Етапи рекультивації. Відновлення порушених земель здійснюють у кілька етапів, які виконуються послідовно:

перший етап підготовчий, (проектно-пошуковий). Це ком-

плекс досліджень порушених територій, вивчення специфіки умов (геологічна будова, склад відвальних порід, прогноз динаміки гідрологічних умов та ін.), визначення напрямів рекультивації і цільового використання рекультивованих земель, техніко-екологічне обґрунтування та проектне забезпечення рекультивації;

другий етап гірнично–технічний (інженерний) полягає у вирівнюванні поверхні та впровадженні протиерозійних меліоративних заходів. Проводять знімання та складування гумусового шару ґрунту та потенційно родючих порід, селективну виїмку та відвалоутворення розкривних порід, вирівнюють поверхню відпрацьованої частини кар’єру, рови, ритвини, за потреби проводять хімічну меліорацію ґрунту, який залишився на місці розробки, формують рекультиваційний шар з привізного ґрунту та потенційно родючих порід, будують дороги, спеціальні гідротехнічні споруди;

173

третій етап – біологічний. При сільськогосподарському та лісогосподарському напрямках має на меті відновлення родючості земель та створення екосистем. Земельні ділянки повинні проходити меліоративну стадію з вирощуванням багаторічних бобових і злакових культур для формування кореневмісного шару та його збагачення органічною речовиною шляхом введення фітомеліоративних сівозмін, застосування спеціальних агротехнічних, агролісомеліора-

тивних заходів.

Найважливішим етапом рекультивації є землювання – комплекс робіт зі зняття, транспортування та нанесення родючого шару ґрунту і потенційно придатних порід для рекультивації ділянки землі. Технологія землювання обирається з розрахунку мінімального проходу транспортних та планувальних машин по ділянці з метою недопущення надмірного ущільнення нових шарів ґрунту. Загальні вимоги до землювання залежно від типу ґрунту та конкретного природного середовища викладено в Держстанда-

рті 17.5.3.05-84.

Родючий шар ґрунту для землювання повинен відповідати Держстандарту 17.4.2.02-83, а для сільськогосподарського напрямку рекультивації - Держстандарту 17.5.1.03-78. Основною характеристикою землювання є потужність родючого шару, що наноситься на рекультивовану землю, яку визначають, орієнтуючись на призначення ділянки,особливості природної зони, економічні можливості тощо. Землювання може бути суцільним і вибірковим, звичайним і комбінованим.

Звичайне землювання здійснюється за один раз без перемішування основного шару та того, що наноситься.

Комбіноване землювання здійснюється у два етапи: нанесення родючого шару товщиною 10 – 15 см та перемішування його з поліпшеним ґрунтом або з породою; повторне нанесення родючого шару ґрунту до запроектованої норми.

Загальні вимоги щодо доцільності використання родючого гумусового шару при веденні рекультиваційних робіт залежно від типу ґрунту, його фізико – хімічних властивостей та конкретного природного середовища встановлено Держстандартом 17.5.3.0584.

Технологію створення рекультивованих земель необхідно розробляти так, щоб знятий гумусовий шар з ділянки, що відводить-

174

ся під гірничі розробки, безпосередньо вкладати на підготовлену (попередньо сплановану) поверхню промислових відвалів. У такому випадку рекомендується складати цю масу в окремі штабелі чи бурти. При тривалому зберіганні їх засівають багаторічними бобовими травами. Рекомендується нанесення родючого шару ґрунту товщиною 40 – 60 см.

За даними Дніпропетровського державного аграрного університету на рекультивованих ділянках при нанесенні чорнозему шаром 30 – 50 см урожайність зернових була близькою до їхнього урожаю на староорних землях. Зі збільшенням насипного шару до 80 – 90 см урожайність зросла у два рази, а при зменшенні його до 10 – 20 см було отримано тільки 10 – 30% урожаю, зібраного на староорних землях.

Уперші роки на відновлених землях застосовують меліоративні сівозміни з вирощуванням ґрунтополіпшуючих культур (люпин, буркун, люцерна, еспарцет тощо).

Для покращення родючості використовують сидерацію, підвищені дози добрив, ґрунтообробні знаряддя роторного типу (роторні фрези, комбіновані агрегати) та інші, які створюють глибокий гомогенний (однорідний) шар. На режим відновлення ґрунтів сприятливо впливають також оптимізація обробітку ґрунту, мульчування соломою, застосування зрошення.

З відновленням родючості ґрунту підвищується врожайність сільськогосподарських культур. Цінні зернові культури включають у сівозміну, як правило, після 5 – 8 років біологічної рекультивації.

Перспективними для вирощування на рекультивованих землях виявилися лікарські рослини: ромашка аптечна, календула, безсмертник піщаний, звіробій простромленолистий, подорожник великий.

На рекультивованих землях можна створювати садові агроценози. Для цього застосовують локальне внесення чорнозему у садивні ями (довжиною 1,4 м, шириною і глибиною 0,7 м) і траншеї шириною і глибиною 0,7м.

Упроцесі відновлення порушених земель формуються специфічні техногенно-природні ландшафти і ґрунти, які суттєво відрізняються від їхніх природних аналогів.

Проте на сьогодні єдиного підходу щодо термінології та класифікації рекультивованих ґрунтів техногенних ландшафтів не

175

існує. У Молдові їх виділяють під назвою реплантовані ґрунти, у Росії – рекультивовані ґрунти, реплантоземи, в Україні – рекультивовані гумусовані (рекультоземи) і просто рекультивовані ґрунти (рекультозем петроморфний), а також техноземи (складені з поверхні гумусованого шару зонального ґрунту, літоземи – складені нефітотоксичними гірськими породами (леси, глини та інші) та хемоземи – промислові відходи (шахтні породи, шлами, хвости та інше).

Рекультоземи гумусовані успадковують мінералогічний та гранулометричний склад, антропогенно змінені фізико – хімічні властивості від зональних типів ґрунтів, а петроморфні рекультоземи (літоземи) – від властивостей гірських порід, на яких вони формуються. Найбільш сприятливими гірськими породами є леси, лесоподібні та червоно–бурі суглинки, піщано–глинисті відклади. Несприятливими є мергель, вапняки, крейда, скельні відклади тощо.

Рекультивовані (техногенні) ґрунти утворюються у процесі рекультивації земель у різних природно – кліматичних зонах України. Їхня частка від непорушених ґрунтів у Поліссі, Лісостепу та Степу складає відповідно 0,35; 0,16; 0,35%. Для потреб сільськогосподарського та лісового використання у Поліссі рекультивовано 35%, у Лісостеповій зоні – 65%, у Степовій – 71% порушених земель. У середньому по Україні – 60%.

Як показали дослідження, через недосконалість технології гірничого етапу рекультивації техногенним ґрунтам притаманна строкатість ґрунтового покриву та рельєфу. Термін 2 – 3 роки між плануванням відвалів і нанесенням гумусового шару ґрунту згідно з проектами рекультивації виявляється недостатнім для стабілізації рельєфу. Так, через 25 років сільськогосподарського використання рекультивованих ґрунтів деформація поверхні зареєстрована на 28 – 55% площі з різницею між значеннями 0,2 – 2,5 м (В.О. Забалуєв, 2005).

У процесі біологічної рекультивації і активного ґрунтоутворювального процесу за рахунок новоутвореного гумусу формується оптимальна щільність ґрунту, поліпшуються властивості та режими техногенних ґрунтів (Л.В. Єтеревська та ін., 1992). Проте, навіть при впровадженні прискорених методів окультурення техногенних ґрунтів шляхом використання багаторічних бобово–

176

злакових агрофітоценозів (5 – 7 років), їхня родючість нижча, ніж у зональних ґрунтів.

Навіть через 32 роки біологічного етапу рекультивації енергоємність техногенного ґрунту, яка вимірюється запасом енергії у гумусі, склала лише 15 – 22% від непорушених аналогів (А.Ф. Момот, В.О Забалуєв).

За даними ННЦ ІГА імені О.Н. Соколовського, продуктивність техноземів у середньому складає 70%, а літоземів – 50% від продуктивності зональних ґрунтів. Оціночний бонітет, виражений у вагових еквівалентах, для техноземів чорноземних лісостепової зони складає 60 – 65, степової – 40 – 46 балів, для літоземів, лесових у лісостеповій зоні – 24 – 27 балів, у степовій – 17 – 20 балів.

Виходячи з таких, недостатньо ефективних результатів сільськогосподарського використання техногенних ґрунтів, вченими України розроблена Концепція рекультивації земель, порушених за відкритого та підземного видобутку корисних копалин відповідно до сучасних еколого–економічних умов [47]. Згідно з цією концепцією штучно створений культурний ландшафт повинен бути не тільки продуктивним, але й гармонійно вбудованим в елементи порушеного ландшафту і різноманітно диференційованим.

При виборі напрямку та видів рекультивації (рілля, сіножаті та інше) у кожному конкретному випадку слід враховувати:

розповсюдження порушеної території та зони її впливу;

фактичний або прогнозний стан порушених земель (площі, форми техногенного рельєфу, ступінь природного заростання, сучасний та перспективний);

природні умови району (клімат, ґрунти, геологічні та гідрологічні умови, рослинність). При цьому особливу увагу приділяють складу та властивостям порід розкривної площі та їхній придатності до рекультивації;

економіко–географічні, господарчі, соціально–економічні та санітарно–гігієнічні умови з урахуванням перспектив розвитку району, вимог науково обґрунтованої організації території та охорони навколишнього середовища;

перспективні техніко–економічні умови рекультивації;

оптимальне співвідношення земельних угідь у зоні видобутку корисних копалин;

177

економічну доцільність і соціальний ефект від рекультивації.

При цьому всі напрямки рекультивації повинні підпорядковуватися меті – раціональному та ефективному використанню територій та природних ресурсів і їхньому відтворенню, створенню гармонійних ландшафтів, які найбільш повно відповідають господарським, естетичним та санітарно–гігієнічним вимогам суспільства.

Регіональні особливості рекультивації. Полісся – найменш антропогенно перетворений регіон: сільськогосподарська освоєність складає 49,4%, розораність – 33,3%. Питома вага екологостабільних угідь складає 57,5%, співвідношення цих угідь до ріллі –

1,6.

За таких екологічних умов було б доцільним відтворення ріллі на порушених землях. Але тут на заваді стають геологічні і гідрологічні умови. Більшість розкривних порід складають легкі водно–льодовикові і алювіальні відклади, які не створюють для культурної рослинності продуктивного едафічного середовища. Гумусовий шар більшості ґрунтів цього регіону, який можна було б нанести на поверхню вирівняних відвалів, характеризується дуже низьким рівнем родючості. Тому у більшості випадків рекультивовані землі Полісся доцільно відводити під лісонасаджування, для яких розкривні породи цілком придатні. На лесових вирівняних відвалах літоземи можуть бути використані під кормові угіддя з використанням бобово–злакових травосумішей.

Велику питому вагу серед порушених земель Полісся займають торфорозробки. Вони при збереженні сприятливого водного режиму можуть бути використані під кормові угіддя практично без істотних додаткових витрат.

У Лісостепу сільськогосподарська освоєність складає 77%. Питома вага екологостабільних угідь 27,4%, співвідношення екологостабільних ґрунтів до ріллі – 0,4. Велика антропогенна зміна ландшафту лісостепової зони ставить на перший план екологічні принципи використання земель, що у свою чергу, не вимагає обов’язкового відтворення ріллі на порушених землях, а навпаки, повинне стимулювати екологічне (природоохоронне) використання. Видобувні роботи на рівнинних територіях обумовлюють виникнення проблеми використання гумусового шару ґрунту.

178

Устеповій зоні знаходяться основні родовища корисних копалин Україні, які видобуваються як закритим, так і відкритим способами. У зв’язку з цим великі території повністю втратили первісний екологічно збалансований ландшафтний устрій (шахтні поля, терикони, кар’єрні виробки). До цього додається найбільша у державі сільськогосподарська освоєність і розораність. У зоні Степу ці показники складають відповідно 81,8 і 66%.

Отже, більшу частину степової зони можна віднести до території з катастрофічною екологічною ураженістю. У зв’язку з цим основним напрямком рекультивації земель є ренатуралізація, тобто формування природовідновлених територій на місці порушених земель.

УКарпатській гірській області порушені землі, хоча і розповсюджені невеликими площами, в окремих місцях створюють екологічно небезпечні ситуації (ерозія, зсуви і обвали, розмиви берегів гірських річок). У цілому, Карпатський регіон найбільш екологічно стабільний: сільськогосподарська освоєність складає у середньому 42%, розораність – 21,7%. Видобувні роботи виконуються у більшості випадків не на сільськогосподарських угіддях. Рекультивація під орні землі майже не виконується. Сприятливі екологічні умови забезпечують регенерацію природних екосистем на порушених землях (якщо це не скельні породи) майже без втручання людини і при мінімальних затратах на технічний етап рекультивації.

УКримській гірській області об’єктом видобутку також є будівельна сировина і аналогічний характер порушень. Але більш жорсткі кліматичні умови не забезпечують швидке освоєння природною біотою порушених земель. Тому тут необхідне більш активне втручання людини як на технічному, так і біологічному етапі рекультивації. Рекультивація у гірських областях, в основному, виконується під лісові насадження.

Основні фактори, види порушених ландшафтів України у процесі техногенезу із рекомендованими принципами їхньої рекультивації наведені у таблиці 4.11.

Рекультивовані землі повинні мати статус екологічно нестабільних земель, не оподатковуватися, їхнє використання повинне контролюватися державою шляхом проведення на них меліоративних робіт та моніторингових досліджень.

179

									Таблиця 4.11
	Фактори, види порушення ландшафтної структури
			України внаслідок техногенезу [47]
Фактор, що			Види порушень				Принципи меліоративного
визначає по-							виправлення (рекультивація)
рушення
ландшафтів
	1			2				3
Розвідування			Фрагментарні		порушення	ці-	Повне відновлення вихідного
корисних		ко-	лісності	біоценотичного пок-			ландшафту. Засипання тра-
палин			риву (ґрунтів і рослинності,				ншей і бурових свердловин,
			розкривання рівнів ґрунтових				нейтралізація		хімічних		реа-
			вод, будівництво комунікацій,				гентів. Можливе повернення
			забруднення).				земель у вторинне викорис-
							тання (від 80 до 100%).
Підземне		ви-	Розвиток	акумулятивних		і	Селективне зняття гумусово-
добування		ко-	денудаційних форм техноген-				го шару ґрунтів у тих місцях,
рисних	копа-		ного рельєфу. Часткове зни-				де передбачається опускання
лин			щення рослинності і ґрунтово-				місцевості.	Вирівнювання,
			го покриву. Зміна режиму				засипання провалів і тріщин.
			ґрунтових вод і зменшення їх				Часткове	відновлення			для
			дебіту. Розвиток ерозії, викид				сільськогосподарського			вико-
			в атмосферу шкідливих газів.				ристання та лісова рекульти-
			Трансформація		ландшафтно-		вація на териконах. Можливе
			господарської		структури	зе-	повернення земель поперед-
			мель.				нім землекористувачам				(від
							60 до 80%).
Видобування			Повне знищення культурних і				Селективне зняття гумусово-
корисних		ко-	природних ландшафтів (ґрун-				го шару ґрунтів. Гірничотех-
палин	відкри-		тового покриву, рослинності і				нічна і біологічна рекульти-
тим способом			тваринних угруповань). Ари-				вація, землювання малопро-
			дизація території. Виникнен-				дуктивних угідь, хімічна ме-
			ня досить великих площ з те-				ліорація	засолених		порід.
			хногенним акумулятивним і				Рекультивація		сільськогос-
			денудаційним рельєфом. Роз-				подарська і лісова. Будівниц-
			виток ерозійних процесів. Ви-				тво водоймищ. Можливе по-
			несення	на денну поверхню			вернення земель у вторинне
			фітотоксичних порід. Найви-				використання (від 50 до 70%).
			ща земельна ємність, найбі-
			льше відчуження земель лісо-
			вого і сільськогосподарського
			фонду.

180