Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення
Изложено современное состояние нарушенных земель при ведении откры- той разработки месторождений. Разработана классификация влияния техногенных объектов при доработке и ликвидации карьера....
Збережено в:
| Дата: | 2011 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2011
|
| Назва видання: | Геотехническая механика |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/33603 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення / Е.А. Ворон // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 95. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-33603 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-336032012-05-29T13:08:31Z Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення Ворон, Е.А. Изложено современное состояние нарушенных земель при ведении откры- той разработки месторождений. Разработана классификация влияния техногенных объектов при доработке и ликвидации карьера. The present state of disturbed lands because of open pit works is described in the article. The classification of impact technogenic objects during defining and liquidation the quarry was developed. 2011 Article Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення / Е.А. Ворон // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 95. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/33603 622.271.45-156:502.53.004.67 uk Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Изложено современное состояние нарушенных земель при ведении откры-
той разработки месторождений. Разработана классификация влияния техногенных объектов при доработке и ликвидации карьера. |
| format |
Article |
| author |
Ворон, Е.А. |
| spellingShingle |
Ворон, Е.А. Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення Геотехническая механика |
| author_facet |
Ворон, Е.А. |
| author_sort |
Ворон, Е.А. |
| title |
Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення |
| title_short |
Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення |
| title_full |
Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення |
| title_fullStr |
Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення |
| title_full_unstemmed |
Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення |
| title_sort |
техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2011 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/33603 |
| citation_txt |
Техногенні порушення природного середовища при доробці кар'єрів та напрями їх відновлення / Е.А. Ворон // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 95. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. |
| series |
Геотехническая механика |
| work_keys_str_mv |
AT voronea tehnogenníporušennâprirodnogoseredoviŝapridorobcíkarêrívtanaprâmiíhvídnovlennâ |
| first_indexed |
2025-07-03T14:17:23Z |
| last_indexed |
2025-07-03T14:17:23Z |
| _version_ |
1836635645623140352 |
| fulltext |
УДК: 622.271.45-156:502.53.004.67
Е.А. Ворон, інж. I- й кат.,
(ІГТМ)
ТЕХНОГЕННІ ПОРУШЕННЯ ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА ПРИ
ДОРОБЦІ КАР'ЄРІВ ТА НАПРЯМИ ЇХ ВІДНОВЛЕННЯ
Изложено современное состояние нарушенных земель при ведении откры-
той разработки месторождений. Разработана классификация влияния техно-
генных объектов при доработке и ликвидации карьера.
TECHNOGENIC DISTURBANCES OF NATURAL ENVIRONMENT
DURING DEFINING THE QUARRY AND WAYS OF IT RECOVERY
The present state of disturbed lands because of open pit works is described in
the article. The classification of impact technogenic objects during defining and li-
quidation the quarry was developed.
Проблема та її зв'язок з науковими та практичними завданнями. Пи-
тання та проблеми рекультивації територій порушених при розробці родовищ
корисних копалин, є пріоритетними в сучасних дослідженнях раціонального
використання мінеральних ресурсів та охорони навколишнього природного
середовища в умовах інтенсивного техногенезу. Стрімкий розвиток промис-
ловості та інтенсивне зростання господарської діяльності призвели до висна-
ження екологічного потенціалу земель та зростання прогресуючих витрат на
їх штучне відновлення.
За даними Мінприроди на сьогоднішній день в Україні налічується до 200
техногенних родовищ, на яких накопичено близько 25 млрд. т твердих відхо-
дів (9 млрд. т по Дніпропетровській області). Їх переробка та утилізація ста-
новить не більше 5% від загального річного утворення. Ці техногенні утво-
рення негативно впливають на природні ландшафти та екологічні умови, за-
ймаючи площу понад 150 тис. га і щороку збільшуються на 3-6 тис. га [1]. У
зв'язку з проблемою охорони навколишнього середовища гострим залишаєть-
ся питання про геоекологічний захист порушених земель в рамках земельного
відводу.
Факти свідчать, що в структурі порушених земель гірським виробництвом
понад 40% загальної площі займають землі, порушені при розробці відкритим
способом (рис.1) [2]. Це пов'язано з тим, що коли гірничими роботами по ви-
добутку первинної сировини дійшли до кінцевої глибини залишаються нові
геотехнічні утворення (техногенні ландшафти, об'єкти), такі як кар'єрні виїм-
ки, відвали розкривних порід, зони провалів, шламо-та хвостосховища, полі-
гони, осушені простори, сховища для складування відходів, заболочені землі
та ін. , що знаходяться в постійній кількісній і якісній взаємодії з навколиш-
нім середовищем.
Техногенні об'єкти займають значні території та мають великий вплив на
елементи екосистеми в зоні видобутку сировини і на суміжних територіях, які
вимагають різних підходів до їх повернення до земельного фонду.
а)
%
б)
%
в)
%
а) Криворізький залізорудний; б) Прикарпатський сірконосний;
в) Нікопольсько-марганцеворудний
1 - гірничі виробки, 2 - відвали розкривних порід і шламосховища; 3 - водосховища,
акумулюючи басейни та ін.; 4 - проммайданчики та інженерні комунікації, 5 – інше.
Рис. 1 –Структура порушених земель в основних гірничодобувних регіонах
(за даними Весел М.М., Мормуль Т.М.)
На підставі вищевикладеного випливає, що рекультивацією порушених
техногенезом земель є «відновлення ландшафту, мікрорельєфу, структури і
родючості ґрунтів, гідрогеологічного режиму ділянки, а також відтворення
природних, штучних або комбінованих методів лісових і трав'яних фітоцено-
зів під засобом поведінки комплексу інженерно-технічних, агротехнічних і
лісовничо-біологічних заходів» [3]. Тому питання раціонального вибору спо-
собів і засобів відновлення техногенних об'єктів, поетапне проведення робіт з
урахуванням існуючих умов, вимог та затверджених рішень проектів рекуль-
тивації є актуальними в даний час.
Метою роботи є розробка класифікації впливу техногенних об’єктів при
доробці і ліквідації кар’єрів з урахуванням напрямів рекультивації земель при
відкритій розробці родовищ.
Аналіз досліджень і публікацій. Актуальність проблем рекультивації ви-
кликана не тільки гострою необхідністю забезпечення екологічної безпеки
ведення гірничих робіт, але і необхідністю прискореного освоєння поруше-
них територій, що знаходяться в районах, де розташована значна кількість те-
хногенних об'єктів.
Основні напрями рекультивації земель в степовій зоні України відповідно
до ДСТУ 17.5.12-78:
- сільськогосподарський;
- лісогосподарський;
- водогосподарський;
- рекреаційний;
- санітарно-гігієнічний.
Процес рекультивації техногенних ландшафтів складається з етапів:
1. гірничотехнічний;
2. біологічний (фітомеліоратівний);
3. комбінований.
Відомі способи здійснення рекультиваційних робіт основних техногенних
об'єктів такі:
- рекультивація просторів відпрацьованих кар'єрів, кар'єрних виїмок;
- рекультивація поверхонь відвалу;
- відновлення порушених земель на території шламо-і хвостосховищ та ін.
На технічному етапі проводиться коригування ландшафту, здійснюються
гірничотехнічні і меліоративні заходи, які супроводжуються зняттям родючо-
го шару ґрунту, зберіганням в буртах (тимчасових складах) і подальшим його
нанесенням на сплановані поверхні.
При механічному впливанні (буріння, проведення буровибухових робіт,
екскавація, транспортування, переекскавація), в період збереження в буртах
родючі ґрунти втрачають свої природні фізико-хімічні властивості. В резуль-
таті гірничотехнічної рекультивації утворюється субстрат, що не має необ-
хідних родючих властивостей. Тому основним завданням біологічної рекуль-
тивації є відновлення природних властивостей ґрунтів, що можливо тільки
при використанні комплексного підходу до проведення цих робіт [4].
На біологічному етапі проводять агротехнічні роботи (висадка рослин, вне-
сення добрив та ін. поживних речовин у грунт), які поліпшують властивості
створеного ґрунту. Наявність цих двох етапів у повній мірі підходять до пер-
ших двох напрямів при рекультивації відвалів: сільськогосподарський і лісо-
господарський. Для інших об’єктів, заключним етапом в більшій мірі є не бі-
ологічний, а будівельний етап (будівництво різного роду водоймищ, басейнів,
зон відпочинку і спорту, комунально-господарських та житлових споруд).
Значне місце в 70-90 роки XX століття займали дослідження за характером
засвоєння родовища, що розробляються відкритим способом Горлова В.Д. [5],
Гальперіна А.М. [6], Моторіной Л.В., Бурикіна О.А., Дриженка А.Ю. [7], Бе-
каревича Н.Є., Михайлова А.М., Масюка М.Т., Тартаковського Б.Є. та ін.
В даний час існує багато науково-практичних і дослідницьких робіт [8-12],
які розкривають проблеми, пов'язані з проведенням рекультивації порушених
земель техногенних масивів. Серед найбільш відомих підходів до класифіка-
ції техногенних порушень природного середовища при відкритій розробці
виділимо наступні. За характером порушень і умов відновлення – Овчинни-
ков В.О. [13] і Руський І.І. [14] виділяють чотири групи земної поверхні, які
порушені відкритими розробками: внутрішні відвали при безтранспортній си-
стемі розробки; внутрішні відвали при транспортній системі розробки; внут-
рішні відвали та території кар'єрів, розташованих вище рівня земної поверхні;
територія глибоких кар'єрів.
Горлов В.Д. поділяє всі техногенні порушення природного середовища в
результаті відкритих робіт на два види: ландшафтні (вироблений простір, від-
вальні площі, земельні ділянки під промисловими об'єктами) і екологічні
(зміна умов гідрогеології, забруднення прилеглих територій, повітряного і во-
дного басейнів, сейсмічні порушення).
Певзнер М. Є. [15] класифікує дії гірничого виробництва на навколишнє
середовище за окремими елементами біосфери: водний басейн; повітряний
басейн; природний ландшафт, надра мінеральної сировини.
Фененко В.І. систематизує об’єкти рекультивації при відкритій розробці
горизонтальних родовищ за метою рекультивації та міста розташування
об’єкту на три групи: повне відновлення використаних земель; часткове від-
новлення використаних земель; облаштування відпрацьованих земель, що не
відновлюються [16].
Існуючі класифікації техногенної геологічного середовища побудовані ви-
ходячи з можливості рекультивації порушеної земної поверхні. При цьому не
враховуються технологічні та геомеханічні процеси, в результаті яких відбу-
лися перетворення гірських порід, витягнутих з надр. Науковцями ІГТМ
НАН України розроблено класифікації порушеного та техногенного геологіч-
них середовищ. Аналіз наведених класифікацій показує, що порушення пове-
рхневого ґрунтового шару пов'язано зі створенням техногенного та поруше-
ного геологічного середовища [17].
Виклад матеріалів і результати. Огляд наукових праць з вище викладе-
ним напрямами показав, що на об'єктах гірничодобувної промисловості яск-
раво виражена межа між техногенним та природним геологічними середови-
щами. У меншій мірі розглядаються умови етапу доопрацювання кар'єрних
полів, відвалів і загасання гірничих робіт, з урахуванням взаємозв'язку техно-
логічних процесів, що призводять до порушення земель і властивостей техно-
генних порід, а також особливостей функціонування техногенного, поруше-
ного і природного геологічних середовищ.
Розроблено класифікацію, яка показує вплив техногенних об'єктів при до-
робці та ліквідації кар'єра.
Рис. 2 - Класифікація впливу техногенних об'єктів при доробці та ліквідації кар'єра
Запропоновано розрізняти техногенні порушення (об'єкти) залежно від
ознак їх впливу на навколишнє середовище на прямі і непрямі. Прямі пору-
шення - це порушення або забруднення самих об'єктів у період їх експлуата-
ції, які класифіковані за наступними категоріями:
- за типом ландшафтного утворення (за типом техногенного об'єкта);
- за впливом технологічних процесів, які виконуються або призводять до
порушення;
- за можливостями використання та відновлення в господарській діяльнос-
ті;
- за видами екологічних наслідків.
Непрямі порушення - це порушення екологічного балансу, що призводять
до забруднення пов'язаних між собою природних об'єктів (токсичність ґрун-
тів, загублення рослинності внаслідок забруднення води та повітря, трансме-
жеве перенесення та ін.), в результаті яких можливо навіть розрив природних
екологічних зв'язків. Основною ознакою непрямих порушень є те, що вони
мають місце з початку розробки родовища до його повного відпрацювання
відкритим способом. Ці порушення можуть затухати після завершення видо-
бутку.
Аналіз наведеної класифікації показує, що виникнення техногенного рель-
єфу пов'язане з формуванням прямих і непрямих порушень. Причому основ-
ний вплив роблять ландшафтні порушення, що виникли в результаті діяльно-
сті підприємств гірничодобувної промисловості.
Розроблена класифікація впливу техногенних об'єктів при доробці та лік-
відації кар'єра дозволить розробити ефективні заходи з рекультивації, віднов-
ленню продуктивності та народногосподарської цінності земель і в цілому
поліпшити стан навколишнього середовища.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Екологічний паспорт Дніпропетровської області / Державне управління охорони навколишнього при-
роднього середовища в Дніпропетровській обл. – Дніпропетровськ, 2010 – 131с.
2. Ворон, Е.А. Совершенствование технологии рекультивации карьеров при их доработке / Е.А. Ворон //
Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. трудов ИГТМ НАН Украины - Днепропетровск, 2009. – Вып.
81. – С. 45 - 51.
3. Луганский Н.А. Возврат земель после нефтегазодобычи / Н.А. Луганский, К.И. Логатин,
В.Н. Луганский // Екатеренбург: УГЛТУ, - 2005 - 63с.
4. Бубнова О.А. Відновлення властивостей порушених гірничими роботами земель / О.А. Бубнова // Гео-
техническая механика: Межвед. сб. науч. трудов ИГТМ НАН Украины - Днепропетровск, 2011. – Вып. 94. –
С. 11-15.
5. Горлов В.Д. Рекультивация земель на карьерах - М.: Недра, 1981. – 260 с.
6. Гальперин А.М. Управление состоянием намывных массивов на горнах предприятиях – М.: Недра, 1988.-
220с.
7. Дриженко А.Ю. Восстановление земель при горных разработках – М.: Недра, 1985. – 240с.
8. Масюк Н.Т. Рекультивация земель в Украине: фундаментальные и прикладные достижения // Вісник
аграрної науки. – 1998. -С. 15-21.
9. Чабан И.П. Опыт создания и рационального использования высокопродуктивных садовых агроцено-
зов на рекультивированных землях / И.П. Чабан // Эколого-биологические и социально-экономические осно-
вы с.-х. рекультивации в степной черноземной зоне УССР. Тр. ДСХИ. – Днепропетровск, 1984. – Т.49. – С.
132-142.
10. Узбек І.Х. Еколого-біологічна оцінка едафотопів техногенних ландшафтів степової зони України (на
прикладі Нікопольського марганцеворудного басейну): Автореф. дис. біол. наук. – Дніпропетровськ, 2001. –
36с.
11. Устойчивое развитие сложных экосистем в контексте рекультивации нарушенных земель / А.С. Ко-
бец, П.В. Волох, И.Х. Узбек и [др.] // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. трудов ИГТМ НАН Укра-
ины.- Днепропетровск, 2010. – Вып. 84. – С. 182-189.
12. Пашкевич М.А. Экологический мониторинг: учебное пособие / М.А. Пашкевич, В.М. Шуйский //
СПб.: СПГГИ (ТУ), 2002. – 90с.
13. Овчинников В.А. К вопросу восстановления поверхности, нарушенной открытыми горными работа-
ми // Сб. науч. тр. / ПНИУИ. – 1983. – Вып. 15.– С.109-111.
14. Русский И.И. Отвальное хозяйство карьеров – М.: Недра, 1971. – 209с.
15. Певзнер М.Е. Горная экология – М.: Изд-во МГГУ, – 395с.
16. Фененко В.І. До питання рекультивації земель, порушених відкритими роботами / В.І. Фененко, В.М.
Романенко, С.М. Новожилов // Екологія і природокористування: Зб. наук. праць ІППЕ – Дніпропетровськ,
2000. – Вип 2. – С. 181-183.
17. Бубнова Е.А. Классификации нарушенной и техногенной геологических сред / Е.А. Бубнова // Гео-
техническая механика: Межвед. сб. науч. трудов ИГТМ НАН Украины - Днепропетровск, 2010. – Вып. 89. –
С. 19-28.
|