Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,976
ANALYSIS OF THE ENVIRONMENTAL IMPACT OF THE MINING INDUSTRY AND DEVELOPMENT OF LAND RECLAMATION MEASURES (USING THE EXAMPLE OF THE KURYAN-2 SUBSOIL SITE IN THE AMUR REGION)
Введение
Горнодобывающая промышленность оказывает существенное воздействие на окружающую среду. В связи с ухудшением горнотехнических условий разработки месторождений ежегодно растет удельная землеемкость (м2/т) горных работ, в результате чего в настоящее время общая площадь нарушенных открытыми горными работами земель в России превышает 3 млн га (что сопоставимо с территорией некоторых европейских стран, например Бельгии или Армении). Открытые и подземные разработки полезных ископаемых приводят к изменению рельефа, уничтожению растительного и почвенного покрова, нарушению гидрологического режима, загрязнению поверхностных и подземных вод, выбросам пыли и парниковых газов в атмосферу, а также к потере биоразнообразия и фрагментации естественных сред обитания. В конце 1980-х гг. в зарубежной литературе в области экономики и экологии, социологии и политологии, глобалистики и права обширное распространение получил термин «устойчивое развитие», которым обозначалось социально-экономическое и экологическое развитие, направленное на разумное удовлетворение потребностей людей при одновременном улучшении качества жизни ныне живущих и будущих поколений, на бережное использование ресурсов планеты и сохранение природной среды. Рекультивация – это важнейший механизм сохранения природы, который способствует не только восстановлению природного баланса, но и обеспечивает устойчивое развитие территорий, жизнь отработанным карьерам, свалкам и загрязненным территориям, предотвращая деградацию почв и восстанавливая биоразнообразие.
Рекультивация земель рассматривается как основной способ воспроизводства земельных ресурсов, создания оптимальных культурных антропогенных ландшафтов в конкретных природно-климатических условиях данного района.
При открытой добыче создаются карьеры, которые полностью изменяют ландшафт местности [1]. Практика эксплуатации месторождений указывает, что обеспечение необходимых условий охраны недр и окружающей среды возможно при соблюдении определенных условий:
− комплексное и экономически целесообразное извлечение из недр запасов основных и совместно залегающих с ними полезных ископаемых;
− рациональное использование вскрышных пород при открытом способе добыче полезных ископаемых.
Отвалы занимают огромные территории, часто превышая размеры самого карьера, при этом до разработки с территории будущего карьера и прилегающих зон полностью уничтожаются леса, кустарники и травяной покров. При буровзрывных работах и транспортировки породы до дробления и переработки – в атмосферу выбрасывается огромное количество пыли. Мелкодисперсная пыль, практически невидимая для невооруженного глаза человека, состоит из микроскопических частиц горных пород, часто содержащих кремнезем. По данным экологов, уровень концентрации пыли в воздухе на карьерах может превышать предельно допустимые нормы в сотни и даже тысячи раз, а содержание свободной двуокиси кремния в некоторых случаях может достигать 60–80 % [2,3]. Производственная пыль – одна из наиболее распространенных профессиональных вредностей, которая может вызывать пылевые заболевания. Опасность легочных заболеваний возрастает с увеличением содержания в пылевом аэрозоле свободной двуокиси кремния.
Строительство крупных карьеров, размещение отвалов пустых пород, хвостов обогатительных фабрик и др. приводит к образованию техногенных земель, требующих, в свою очередь, рекультивации.
Цель исследования – анализ воздействия горнодобывающей промышленности на окружающую среду и разработка мероприятий по рекультивации земель (на примере участка «Курьян-2» в Амурской области)
Объект исследования – карьер «Курьян-2», расположен на территории Тындинского муниципального округа Амурской области, в 6 км от г. Тында. Предмет исследования – процессы восстановления земель, реализуемые на этой территории.
Материалы и методы исследования
В данном исследовании использованы методы исследования:
− теоретические (теоретико-методологический анализ, правовой анализ и др.);
− эмпирические (наблюдение, метод моделирования, картографические анализ и др.).
Информационной базой исследования послужили материалы нормативных документов в области экологической безопасности России и субъектов Дальневосточного федерального округа (ДФО), данные Росстата, которые имеются в открытом доступе.
Несмотря на ужесточение законодательства в плане восстановления нарушенных земель количество этих земель остается высоким из-за масштабной деятельности горнодобывающих комбинатов. На территории ДФО ведут деятельность более 200 горнодобывающих предприятий, обеспечивая высокую долю добычи важнейших полезных ископаемых России.
Научные труды по проблеме продуктивности нарушенных горными работами земель в процессе добычи строительных материалов свидетельствует о том, что в настоящее время недостаточно применяются меры по восстановлению этих земель [4–6].
Важнейший экологический аспект рекультивации представлен в Федеральном законе от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», который вводит понятие рекультивации в контексте защиты природной среды. Статья 42 прямо указывает, что предприятия и организации всех форм собственности, ведущие деятельность, сопровождающуюся разрушением основных компонентов природной среды, обязаны осуществлять работы по рекультивации [7, 8]. Деградация земель является движущей силой изменения климата через выбросы парниковых газов (ПГ) и сниженные нормы поглощения углерода. С 1990 г. во всем мире площадь лесов уменьшилась на 3 %.
Результаты исследования и их обсуждение
Участок недр (объект «Курьян-2») расположен на территории Тындинского муниципального округа Амурской области (район приравнен к районам крайнего Севера), в 6 км от г. Тында. Вдоль южной границы месторождения проходит автомобильная дорога Тында – Ларба и Байкало-Амурская железнодорожная магистраль (БАМ). Вблизи находится дачный поселок. Разработкой месторождения занимается ведущая производственно-инжиниринговая компания ОАО «Бамстроймеханизация», которая специализируется на выполнении строительно-монтажных работ в сегменте транспортного строительства [9].
Общая площадь участка составляет 15,3 га. Рельеф территории преимущественно низкогорный с абсолютными отметками от 643 до 1100 м, относительные превышения водоразделов над долинами рек достигают 110–230 м, склоны водоразделов в основном пологие (рисунок).
Расположение карьера «Курьян-2» Примечание: фрагмент карты с Google Earth Pro
Воздействия на природную среду карьера месторождения магматических пород (гранит) «Курьян-2» – это изменение ландшафта, почвенного и растительного покрова, атмосферное и шумовое воздействие. Известно, что отработка карьера производилась валовым способом, что привело в первую очередь к полному нарушению ландшафта. При валовой выемке гранита на месторождении «Курьян-2» происходит коренная трансформация территории, формируется глубокая техногенная чаша карьера и внешние отвалы вскрышных пород, что полностью меняет естественный рельеф.
Плодородный слой и растительность уничтожаются на всей площади земельного отвода, что ведет к потере биологической продуктивности земель.
Буровзрывные работы и работа тяжелой техники создают постоянное пылевое загрязнение и высокий уровень звукового давления, воздействуя на прилегающие экосистемы. Взвешенные частицы (пыль), диоксид азота (NO2), оксид углерода (CO), диоксид серы (SO2) и др. превосходят ПДК в разы и отрицательно действуют на персонал и жителей близлежащих поселений. Работы в суровых климатических условиях Севера и Дальнего Востока требуют особых подходов к реабилитации, так как природные экосистемы здесь восстанавливаются крайне медленно.
Процессы рекультивации часто не успевают за темпами образования отвалов и карьеров, требуя комплексных мер по восстановлению почвенного покрова. Устранение этой проблемы начинается с вопросов обеспечения экологической и социальной безопасности, восстановления продуктивности нарушенных земель. В связи с этим необходимо создание ускоренного формирования оптимальных культурных ландшафтов спродуктивнымпочвенно-растительным покровом.
Согласно действующему законодательству выбрано лесохозяйственное направление: посадка деревьев и кустарников для закрепления склонов и восстановления биогеоценоза.
Предлагаемый комплексный подход к рекультивации нарушенных горными работами земель представляет собой систему последовательных мероприятий, направленных на восстановление территорий с учетом специфических природно-климатических условий региона. Каждый из основных этапов – технический и биологический – имеет свои особенности и требования к восстановлению исследуемой территории.
Таблица 1
Мероприятия технического этапа рекультивации карьера в условиях северных районов Амурской области
|
Технологический процесс |
Технические параметры |
Предполагаемый результат |
|
Планировка поверхности |
Уклон не более 3–5° |
Формирование устойчивого рельефа |
|
Формирование откосов |
Угол до 25–30° |
Предотвращение эрозии |
|
Нанесение плодородного слоя |
Мощность 20–40 см |
Создание основы для растительности |
Примечание: составлена автором на основе полученных данных в ходе исследования.
Таблица 2
Основные характеристики термоизолирующих материалов
|
Характеристика |
Геотекстиль |
Агротекстиль |
|
Терморегуляция |
Сглаживает резкие перепады температур, защищая семена от вымерзания ночью и перегрева днем |
Обязательна, так как материал постоянно находится под солнцем |
|
Удержание влаги |
Пропускает воду, но задерживает частицы грунта (фильтрация) |
Пропускает воду, воздух и (часто) солнечный свет |
|
Прочность |
Очень высокая. Выдерживает давление щебня, песка и строительной техники |
Относительно низкая. Легко рвется при механическом воздействии |
|
Плотность |
Обычно от 100 до 600 г/м² |
Обычно от 17 до 60 г/м² (белый) и до 100 г/м² (черный) |
Примечание: составлена автором на основе полученных данных в ходе исследования.
При выполнении технического этапа рекультивации земель после завершения разработки месторождения выполняется планировка территории (выравнивание поверхности дна карьера, устранение остаточных техногенных образований). Для укрепления откосов и защиты от осыпания предлагается использовать гибкие системы из противоэрозионных средств и сеток из высокопрочной стальной проволоки. Это современное решение для укрепления откосов и склонов, сложенных рыхлыми и выветриваемыми скальными грунтами. Стабилизация поверхности откосов техническими средствами с целью уменьшения их эрозии. Основные мероприятия технического этапа рекультивации в условиях северных районов Амурской области приведены в табл. 1.
Планировка поверхности включает выравнивание поверхности дна карьера использованием тяжелой строительной техники, устранение остаточных техногенных образований и подготовку территорий для дальнейшего биологического восстановления.
Исследования свидетельствуют о том, что при разработке комплексной схемы реабилитации горнопромышленных территорий необходимо предусмотреть технические регламенты на уровне законов или нормативных актов. Определены общие требования к рекультивации земель [10–12], которые при выполнении биологического этапа (возобновление растительного покрова) позволят вернуть выбывшие земли в хозяйственный оборот и восстановить биоразнообразие. Поскольку общие требования задают лишь вектор, для реального восстановления биоразнообразия важна детальная проработка именно биологического этапа.
Восстановление почвенного слоя в условиях многолетней мерзлоты представляет собой довольно сложную задачу на фоне крайне медленных процессов почвообразования, измеряемых десятилетиями и столетиями [13–15]. Такие территории требуют особого подхода и применения современных технологий. В связи с этим для ускорения восстановления почвенного слоя предлагается использование специального термоизолирующего покрытия
В табл. 2 дан сравнительный анализ термоизолирующих материалов – геотекстиля и агротекстиля.
Учитывая дополнительные факторы (как частично завезенный плодородный слой), лучшим вариантом будет геотекстиль с плотностью 200–300 г/м², который защитит от выветривания и вымывания, пока молодая растительность не окрепнет. Одним из основных подходов к восстановлению почвенного слоя в условиях многолетней мерзлоты является использование органических удобрений и мелиорантов.
Полученные результаты позволили сделать предварительный вывод о том, что на рекультивируемых территориях нужно создавать сложные фитоценозы. После внесения удобрений площадь карьера будет засеяна семенами кедрового стланика и лиственницей Гмелина (имеет мощную корневую систему). Эти растения устойчивы к условиям Крайнего Севера и особенностям данных почв, выдерживают экстремальные морозы (до -60 °C). После достижения определенного процента приживаемости саженцев (обычно через 1–3 года после посадки) работы по восстановлению утраченных земель на исследуемой территории считаются завершенными.
Таким образом, комплексный подход к рекультивации земель карьера Курьян-2 – это основной этап недропользования, направленный на восстановление нарушенных земель, экологическое и экономическое восстановление ландшафтов.
Заключение
Обоснована экологическая реабилитация горнопромышленных территорий, сформировавшихся в результате открытых горных работ предприятием АО «Бамстроймеханизация». Предложен комплексный подход, базирующихся на современных технологиях, принципах устойчивого развития, приоритета охраны окружающей среды и рационального природопользования. Полученные результаты могут быть полезны специалистам в области геоэкологии, горного дела и природопользования.
Библиографическая ссылка
Липина Л. Н. АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ (НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКА НЕДР «КУРЬЯН‑2» В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ) // Успехи современного естествознания. 2026. № 5. С. 38-42;URL: https://natural-sciences.ru/en/article/view?id=38513 (дата обращения: 01.06.2026).