ТЕМА 6. ЕТАПИ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ПОРУШЕНИХ ЗЕМЕЛЬ: ЗМІСТ, ВИМОГИ ЗАЛЕЖНО ВІД НАПРЯМКУ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ І ЦІЛЬОВОГО ПОДАЛЬШОГО ВИКОРИСТАННЯ.

1. Етапи рекультивації природно-техногенних ландшафтів.

Рекультивації підлягають порушені землі всіх категорій, а також прилеглі земельні ділянки, які повністю або частково втратили продуктивність в результаті негативного впливу на них порушених земель.

Рекультивацію земель, порушених промисловою діяльністю, проводять, як правило, в три етапи.

Перший етап підготовчий: обстеження порушених територій, визначення напрямку рекультивації, техніко-економічне обгрунтування і складання проекту рекультивації.

Другий етап – технічна рекультивація, яка залежно від регіональних умов може включати проміжну стадію – хімічну меліорацію. Технічну рекультивацію зазвичай забезпечують підприємства, які розробляють корисні копалини. Необхідність рекультивації земель, порушених кар'єрними розробками, дуже впливає на технологію і економічні показники розробок, включаючи вибір способу розробки, відвалоутворення, засобів механізації розкривних і відвальних робіт і засобів транспортування порід у відвали.

Вибір технології технічної рекультивації залежить: від виду подальшого використання рекультивованих площ; потужності, обсягу і відстані транспортування родючого шару ґрунту і розкривних порід з добрими ґрунтоутворюючими властивостями, окремо виймаються і укладаються на поверхню відновлюваних відвалів; прийнятих способів розробки кар’єрів та формування відвалів; типу і характеристики основного обладнання, черги розробки і швидкості переміщення фронту робіт; рівномірного завантаження устаткування протягом усього терміну експлуатації кар՚єру; властивостей родючого шару ґрунту і розкривних порід, які використовуються для рекультивації; рельєфу, клімату, гідрологічних і гідрогеологічних умов рекультивуємої території, які панують геохімічних процесів в даному районі до і після розробок.

Етап технічної рекультивації повинен проходити в процесі експлуатації кар’єру. Виконання цієї умови, по-перше, економить витрати на розрівнювання відвалів, так як роботи ведуть з пухкими породами, які вимагають менше зусиль на різання і переміщення ґрунту; по-друге, скорочує період освоєння рекультивованих площ, так як перше розрівнювання відбувається в період формування відвалів, а друге – після часткового самоущільнення в період рекультивації. Етап технічної рекультивації має кілька стадій і включає необхідні роботи з формування рельєфу місцевості.

Перша стадія – селективне знімання і складування гумусного шару грунту і нетоксичних порід для подальшого їх використання для рекультивації.

Друга стадія формування і планування поверхні відвалів. Під відвали в першу чергу необхідно використовувати вироблений простір кар’єрів, ярів і балок, а також гідровідвалів.

За розміщення відвалів в ярах і балках необхідно враховувати хімічний і мінералогічний склад складованих порід. Не рекомендується заповнювати їх токсичними породами, так як вони через загальну гідрологічну мережу можуть забруднювати водойми і погіршувати якість води, викликати пригнічення або отруєння фауни і флори водойм.

Відвали розташовують в місцях, які в подальшому не будуть використані для гірських робіт, на майданчиках, непридатних для господарського використання, або з низькою родючістю. Місця для формування відвалів вибирають з урахуванням перспективи природного і господарського розвитку всього басейну. Під час формування відвалів необхідно прагнути до створення такого рельєфу місцевості, який надалі був би бездоганним в санітарному відношенні, економічно ефективним і естетично прийнятним.

Третя стадія – формування потенціально родючого кореневого шару для наступного етапу біологічної меліорації. Родючість ґрунтового шару залежить головним чином від якості розкривних і потенційно родючих порід. Придатність розкривних і вміщуючих порід для біологічної рекультивації порушених земель визначають відповідно до рекомендацій ДСТУ 7141–2015. Розкривні і потенційно родючі породи залежно від їх фізико-хімічних властивостей і придатності до біологічного освоєння поділені на три основні групи:

I – родючі і потенційно родючі ґрунти, цілком придатні для вирощування рослин;

II – малопридатні ґрунти для зростання рослин, так звані індиферентні ґрунти, які можна використовувати в основному під лісонасадження;

III– непридатні грунти для вирощування рослин, як правило, фітотоксичністі, для освоєння яких необхідно попереднє проведення хімічної меліорації.

Кожну з цих груп ділять на підгрупи за фізико–хімічними властивостями і за придатністю до різних видів освоєння згідно ДСТУ 7141–2015. Порядок формування потенційно родючого кореневого шару за рекультивації поверхонь вироблених кар՚ єрів і відсипних відвалів залежить від токсичності їхніх порід. Якщо породи фітотоксічні і містять більше 20 % токсичних ґрунтів, то на них не можна безпосередньо наносити шар грунту.

Так, за покриття гумусним шаром ґрунту сульфідо вмістних порід в ґрунтовому шарі збільшується вміст рухомих форм заліза і особливо алюмінію, обмінного водню і знижується вміст обмінних катіонів. Вступаючи з капілярної вологою розчини сірчаної кислоти викликають руйнування мінеральної частини ґрунту, що сприяє появі додаткових кількостей рухомих форм алюмінію і кремокислоти, різкого зниження рН. Поховання сульфідо вмістних порід навіть на глибину 1,0 м не рятує рослини від їх несприятливого впливу і значно знижує врожай порівняно з зональними ґрунтами. Токсичність сульфідо вмістних порід може бути зменшена за проведення хімічної меліораціі, перш за все вапнуванням з внесенням високих доз вапна (не менше 7–10 кг/м² на глибині меліорованого шару 0,5–0,7 м). Після проведення хімічної меліорації покривають нетоксичною ґрунтоутворюючою породою, а поверх неї наносять ґрунтовий шар. Утримуючи токсичні ґрунти менш як 20 % хімічну меліорацію не проводять.

Етап технічної рекультивації включає також і такі роботи, як будівництво під’їзних шляхів, дренажно-осушувальних і водоогорожуючих споруд для захисту рекультивованих площ від зливових та паводкових вод, від водної та вітрової ерозії.

Третій етап відновлення порушених земель – біологічний етап рекультивації, здійснюють після повного завершення гірничотехнічного етапу (дод. А). Він полягає у відновленні ґрунтового покриву. Роботи цього етапу землекористувачі виконують відповідно до передбачуваного використання рекультивованої території і агротехнічними вимогами до ґрунтового покриву для вирощування конкретних сільськогосподарських культур. Під час біологічної рекультивації забезпечують формування ґрунтового шару, структури ґрунту, накопичення гумусу і поживних речовин та доведення властивостей ґрунтового покриву до стану, що відповідає вимогам сільськогосподарських культур, передбачених для вирощування.

Ухвалення рішення про передбачуване цільове використання рекультивованих площ залежить від багатьох факторів, важливими з яких є придатність рекультиваційної території для передбаченого використання та потреба в розміщенні об’єкта відповідного типу з урахуванням прийнятих способів розробки порід в кар’єрах і укладання їх за формування відвалів.

Суха виїмка порід в кар’єрах і відсипка непородних відвалів дають можливість подальшого використання рекультивованих територій практично в будь яких цілях.

Видобуток порід в обводнених кар’єрах створює обмежений вибір подальшого цільового використання рекультивованих територій, наприклад, вироблений простір обводнених кар’єрів, як правило, використовують в основному в якості водойм. Проміжним варіантом подальшого використання виробленого простору обводнених кар’єрів можна вважати їх засипання матеріалом або породами, нешкідливими для ґрунтових вод і навколишнього середовища. Тоді створюються ті ж умови вибору цільового подальшого використання, що і за сухої виїмки порід (табл. 1).

Вибір подальшого використання територій рекультивованих намивних гідровідвалів з розкривних порід може бути комбінованим, наприклад, намиту територію в межах пляжної частини гідровідвалу можна використовувати практично в будь яких цілях, а ставки-відстійники – як водойми.

Порушені землі після рекультивації можуть бути використані під ріллю, сіножаті, лісопосадки, а також і для інших цілей, наприклад, під спортивні та ігрові майданчики, парки, кемпінги, будівництво. Вимоги до рекультивації порушених земель за напрямками їх цільового використання згідно ДСТУ 7141-2015 полягають в наступному: за сільськогосподарського напрямку рекультивації земель зформовані ділянки повинні бути зручними за рельєфом, розмірами і формами, а поверхневий шар складений породами, придатними для біологічної рекультивації. Розміри і планування ділянок мають забезпечувати продуктивне використання сучасної сільськогосподарської техніки та виключення розвитку ерозійних процесів і зсувів ґрунту.

Таблиця 1. Види порушених земель і можливі напрямки їх використання після рекультивації

Домінуючий вид порушених земель	Можливе подальше використання рекультивованих площ
Неглибокі вирівняні	Сільсько-, лісо- і водогосподарське у виробничих цілях
Поєднання відпрацьованих торф’яників і середньо-глибоких западино-образних кар’єрів, які вокривають мінеральні відкладення (четвертинні породи)	Сільсько-, лісо- і водогосподарське у виробничих цілях на основі корінного поліпшення мінеральних ґрунтів
Середньоглибокі кар’єри різних форм, покриваючі як четвертинні, так і корінні породи	Рівнинна не підтоплена ґрунтовими водами поверхня – с/г; уздовж бортів лісозахисне; обводнена частина кар’єрів – рекреаційне
Поєднання внутрішніх відвалів (гребінчатоподібних, платоподібних) і розрізних або залишкових траншей, переважання корінних порід різного геологічного віку	Сільсько-, лісо- та водогосподарське виробничою метою на основі корінного покращення мінеральних ґрунтів
Не високі гребінчатоподібні відвали (дренажні поля), складені мінеральними (частіше четвертинними) породами	Стоко-регулюючі лісопосадки, залуження з метою заповнення кормових угідь, місцями для овочівництва
Поєднання дуже глибоких терасованих кар’єрів, зовнішніх відвалів гребінчастоподібних, конічних, платоподібних, складеними тими ж породами	Лісосмуги протиерозійного, водоохоронного, санітарно–захисного напрямків, с/г Використання платоподібних відвалів
Поєднання нагорних, нагорно–глибинних кар’єрів і зовнішніх відвалів з провалами над шахтними полями, а також суміщення провально–відвальними комплексами. Серед знайдених і витягнутих у відвали порід, переважають скальні з несприятливими хімічними властивостями	Лісопосадки і задерніння природоохоронного значення у поєднанні з технічними засобами консервації відвалів і бортів кар’єрів
Поєднання типів земель, супутніх підземній розробці кам’яного вугілля і кольорових металів: відходи збагачуючого виробництва (хвостосховища)	Природоохоронне: озеленення місцевими (зональними) видами рослин
Поєднання соляних копалень і відвалів соленосних порід, забруднення земель нафтою та нафтопродуктами	Вибірково с/г з використанням зрошення

Перед підготовкою земель під ріллю на малопродуктивні породи наносять родючий шар ґрунту. У випадках відсутності необхідної кількості грунту наносять потенційно родючі породи. Для формування кореневого шару проводять агротехнічні та меліоративні заходи з підвищення родючості потенційно родючих порід з подальшим вирощуванням на них однорічних, багаторічних злакових та бобових культур.

Після закінчення робіт з рекультивації земель за сільськогосподарського напрямку їх використання необхідне укладення агрохімічної і санітарно-епідеміологічної служб про відсутність небезпеки виносу рослинами речовин, токсичних для людини і тварин.

За лісогосподарського напрямку використання створюють ліси експлуатаційного призначення, а за необхідності – ліси захисного, водорегулюючого і рекреаційного призначення. Підбирають деревні і чагарникові рослини з урахуванням класифікацій гірських порід, характеру гідрогеологічного режиму та інших екологічних факторів.

Водогосподарський напрямок використання порушених земель передбачає створення водойм різного призначення в кар’єрних виїмках, траншеях і на деформованих ділянках шахтних полів. Створення водойм включає будівництво відповідних гідротехнічних споруд, необхідних для затоплення кар’єрних виїмок і підтримки в них розрахункового рівня води, проведення заходів щодо запобігання зсувів і розмиву берегів з урахуванням комплексного їх використання переважно для цілей водопостачання, рибальства, зрошення та рекреаційних цілей. У зв’язку з цим, токсичні породи дна і бортів водойми, а також пласти порід, схильні до самозаймання, екранують безпечними породами.

За створення водойм необхідно планувати заходи щодо запобігання потрапляння у водойми кислих або лужних підземних вод та підтримання сприятливого режиму і складу води відповідно до санітарно-гігієнічних вимог, а також заходи з благоустрою та озеленення берегів.

Вимоги рекультивації земель санітарно-гігієнічного напрямку включають вибір засобів консервації порушених земель залежно від стану, складу і властивостей до даних порід, природно-кліматичних умов, техніко-економічних показників. Всі заходи щодо технічної та біологічної рекультивації в умовах консервації порушених земель погоджують з органами державної санітарно-епідеміологічної служби Міністерства охорони здоров’я України. Застосовувані в’яжучі матеріали для закріплення поверхні порушених земель повинні володіти достатньою водостійкійкістю і стійкою до температурних коливань і не мати негативного впливу на довкілля.

Поверхню промислових відвалів, складених непридатним для біологічної рекультивації субстратом, екранують, додаючи шар ґрунту з потенційно родючих порід. Консервацію шлаковідстійників, хвостосховищ, золовідвалів і інших промислових відвалів, що містять токсичні речовини, здійснюють з дотриманням санітарно-гігієнічних норм. Поверхню промислових відвалів закріплюють технічними, біологічними або хімічними способами.

Для рекультивації земель рекреаційним напрямком необхідне вертикальне планування з мінімальним обсягом земляних робіт і збереженням існуючих або утворених в результаті виконання робіт форм рельєфу. Проєктування, будівництво та експлуатацію зон рекреації проводять відповідно до вимог ДСТУ 7141-2015 і з урахуванням вимог, які ставляться до озеленення територій і створення водойм.