Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

THE PROBLEM OF BIOLOGICAL RECLAMATION OF MINING ENTERPRISES LAND YAKUTIA: CURRENT STATE AND PROSPECTS

Mironova S.I. 1
1 Research institute of applied ecology of the North of the North-Eastern federal university named after M.K. Ammosov
The modern state and prospects of solving the problem of biological remediation harsh continental conditions of Yakutia. The main problem is the spread of long-term permafrost and lack of topsoil for filling. To carry out remediation work to explore the potential of remediation and features of climatic conditions.
restoration
crops
plants
recovery

На территории Якутии общая площадь земель промышленности составляет 43,6 тыс. га (2010 г.), количество землепользователей – 172. Государственным балансом полезных ископаемых по республике учитывается 60 видов минерального сырья в 1823 месторождениях, степень востребованности которых для освоения изменяется в широких пределах (по количеству учтенных запасов: 100 % – уран, 54 % – природный газ, 25 % – нефть, 85 % – алмазы, 71 % – золото, 93 % – сурьма, 26 % – уголь, 100 % – чароит, хромдиопсид, цементное сырье) (2011 г.).

Площади нарушенных земель только АК «АЛРОСА» равны 10772 га (01.01.2010), из них 96 % на территории Мирнинского района. Отработанные земли занимают 466 га земель.

Доля рекультивированных земель по предприятиям Компании составляет: – геологоразведочные экспедиции – 84 %; – ГОК – 16 %.

Под рекультивацией промышленные предприятия подразумевают технический этап рекультивации. Биологическая рекультивация в Якутии находится на начальной стадии опытных исследований.

В суровых условиях Якутии после технического этапа рекультивации нарушенные земли долго оставались безжизненными пространствами. Как показали наши исследования, первичные сукцессионные процессы длятся 40–50 лет, и то до настоящего времени на отвалах рудных месторождений наблюдается начальная стадия сукцессии.

Материалы и методы исследования

Опытов рекультивации на территории Якутии немного и они кратковременны. Опыты на россыпях золота на Алдане, проведенные ВНИИ-1 и институтом биологии ЯФ СО АН СССР [2, 1], показали реальные возможности использования рекультивированных земель в сельскохозяйственном производстве.

В Мирнинском районе опытно-экспериментальные работы по биологической рекультивации отвалов карьера «Мир» показали перспективность создания кормовых угодий на промышленных отвалах при внесении плодородного слоя до 20–40 см и определенных доз минеральных удобрений [3].

Институт прикладной экологии Севера является ведущей организацией по проведению опытно-экспериментальных работ по биологической рекультивации как организация имеющая задел по изучению нарушенных земель месторождений алмазов, золота, угля.

Результаты исследования и их обсуждение

Работы по изучению растительности начались с 1990-х годов с отвалов пустых пород алмазного карьера «Мир». Геоботаниками проведена классификация техногенной растительности и ординация видов вдоль сукцессионного времени, что позволило установить стадии зарастания отвалов пустых пород [4, 5, 6, 7, 8].

Вторым этапом исследований было комплексное изучение нарушенных территорий с целью определения их рекультивационного потенциала и современного состояния.

Первые работы по биологической рекультивации были начаты на отвалах россыпных месторождений алмазов месторождения «Биллях» (Анабарский улус). Проведенные работы на месторождение «Биллях» привели к следующим предварительным заключениям:

1. Биологический этап рекультивации на месторождении возможен в целях ускорения самозарастания растительности на нарушенных землях.

2. Опытные работы по посеву бекмании восточной на вскрышных отвалах показали ее высокую приживаемость и эффективность ее использования при биологической рекультивации. При этом большой эффект получен при внесении аммофоски в оптимальных дозах (90 ц/га д.в.). Эти опыты дали положительные результаты и на откосах отвалов (участок № 2).

Мирнинским ГОКом в 2002 году отвал № 6 карьера «Мир» был частично отсыпан вскрышными породами из Водораздельного галечника. Целью опытов является разработка методов и способов биологической рекультивации в условиях высоких и крутых отвалов пустых пород алмазных месторождений. На высоких (до 100 м) с крутыми откосами (до 60°) отвалах пустых (кимберлитовых) пород алмазных карьеров в первую очередь необходимо опытным путем выявить рекультивационный потенциал отвалов, определить эффективные и экономически выгодные способы и приемы биологической рекультивации. В 2002 г. отвал № 6 был засыпан вскрышными породами из россыпного месторождения «Водораздельные галечники».

На поверхности отвала и сформированных террасах были посажены 100 кустиков кустарников, приобретенных на территории Мирнинского лесхоза, в их числе 47 саженцев шиповника, 35 малины и 12 березы кустарниковой. Высота саженцев небольшая – до 30 см. Семена травянистых растений, а также ягоды шиповника и орешки ольховника кустарникового нами собраны были на отвалах карьера «Мир» и посеяны по откосу. Для их закрепления на кимберлитовых породах лопатами делали лунки или терраски с нанесением потенциально плодородного слоя.

Травянистые растения начали появляться осенью следующего года, а уже в 2005 году отвал № 6 уже «зацвел» (рис. 1). Большую роль в этом сыграли семена растений, привезенные вместе со вскрышными породами.

а)pic_1.tif б)pic_2.tif

Рис. 1. Рекультивированный отвал №6 карьера «Мир» (а) и зарастающий откос (б)

Результаты опыта показали положительные результаты опытов за короткий срок (3–4 года) при отсыпке потенциально-плодородными породами и с посевом семян местных видов с хорошей и быстрой приживаемостью на техногенных породах – это иван-чай, осот, чертополох, пырейники, клевера (луговой и ползучий).

На отвалах разреза «Нерюнгринский» (угольное месторождение) опыты биологической рекультивации начались с 2005 года.

Опытный отвал № 23 площадью 4,45 га находится на территории Западных отвалов. Задачей опытных работ является ускорение процессов самозарастания отвалов путем посева однолетних и многолетних трав и травосмесей с внесением минеральных удобрений. Осенью (сентябрь) 2005 г. были заложены 12 опытных участков в 4-х вариантах каждый. Опытные участки различались по составу почвогрунта и экспозиции откосов. Семена из 37 диких видов растений (однолетних и многолетних, сорных, кормовых и декоративных) были собраны на аласах и долине р. Лена. Семена пырейника приобретены в ОПХ «Покровское». Норма высева семян равна 20 ц/га.

Всходы пырейника начали появляться только осенью 2006 года.

На поверхности отвала темпы роста и развития растений оказались не высокими, больше проективного покрытия трав по откосам. Всходы дружнее идут на мелких субстратах и на защищенных крупными породами местах. Внесение удобрений дает положительный эффект, особенно на откосах северной и восточной экспозиции. По степени всхожести семена дикой флоры не отличаются от семян культурных растений.

В 2006–2007 годах ООО «Заречье» по нашим рекомендациям были посажены саженцы древесно-кустарниковых растений на площади около 43 га (рис. 2).

pic_3.tif pic_4.tif

Рис. 2. Участки с саженцами древесных и кустарниковых растений и всходы газонных трав с внесением минеральных удобрений и без них.

Таким образом, результаты первых опытов на отвалах разреза «Нерюнгринский показывают эффективность посадки саженцами диких древесных и кустарниковых видов, а также посев семян травосмеси как естественных, так и культурных растений северных регионов.

Растения, посаженные в 2006 году, начинают приживаться на 80–100 %. Самая высокая степень приживаемости наблюдается у ив – до 100 %, тополя (до 90 %), подроста лиственницы (до 60 %), ольховника (до 60 %), сосны (до 50 %). Приживаемость больше зависит от возраста саженцев, лучше растут молодые до 2–3-летнего возраста саженцы, более взрослые гибнут, но на их месте вырастают из боковых почек.

Установлено, что восстановление экосистем, в целом, на отвалах быстрее произойдет при проведении рекультивации, чем при естественном процессе без вмешательства человека.

Созданные ООО «Заречье» на отвалах лесонасаждения со временем существенно увеличат площадь лесных насаждений, и их можно будет назвать «зелеными зонами» г. Нерюнгри. Эти насаждения в определенной мере решат природоохранные задачи.

Совместные работы ИПЭС и ООО «Заречье» является примером сотрудничества науки и производства по восстановлению нарушенных земель.