Инженерно-геоэкологическое обоснование нарушенности земель горнопромышленной деятельностью для восстановления экологического равновесия

Горнопромышленная промышленность – на сегодняшний день является основополагающей для российской экономики.

Выбор способа разработки       (открытый, подземный, комбинированный, гидромеханизированный, скважинный) определяется геологическими условиями залегания полезного ископаемого и его видом. Определенное значение имеют также климатические условия и уровень развития техники. Наибольший удельный вес в мировой горнотехнической практике принадлежит открытому способу разработки, это обусловлено вовлечением в сферу хозяйственной деятельности в основном месторождений полезных ископаемых осадочного и метаморфического происхождения, залегающих в верхней части земной коры – литосфере.

Производство открытых горных работ сопровождается формированием отвальных насыпей, хвостохранилищ, гидрооотвалов. При этом воздействие на окружающую среду современных карьеров и техногенных массивов приобретает региональный характер.

В тоже время при открытом способе разработки месторождений нарушаются значительные земельные площади, динамика рекультивации, которых не соответствует перспективам развития будущих поколений.

Нарушениям, преобразованиям и негативному воздействию подвергаются не только земли и воды непосредственно в пределах карьерного поля, но и территории, занимаемые под внешние отвальные массивы, транспортные и энергетические коммуникации, здания и сооружения горного предприятия. Кроме этого, вследствие дренажных работ изменяются режимы и уровни подземных вод, происходит загрязнение почв и поверхностных вод пылью стоками на расстояниях в десятки километров от границ земельного отвода. Происходит изменение рельефа местности, а в районах крупных ГОКов преобразовывается ландшафт, утрачивая свои природные качества под воздействием техногенеза. Возникают сложные природно-техногенные системы (ПТС), возврат которых в первоначальное состояние практически невозможно.

Техногенные изменения ОПС при разработке МПИ обладает большой инерционностью (продолжаются и после горных работ) и «эффектом домино» (малые воздействия вызывают крупномасштабные последствия).

Среди прочих равных задач, которые стоят перед человечеством, на первое место выступает вопрос о восстановлении земель, т.е. качественных ее характеристик.

Проведенный анализ крупнейших горнодобывающих регионов, таких как КМА, Кузбасс, Апатиты, целого ряда карьеров строительных материалов всех областей России, позволяет сделать вывод о косвенности учета геологических условий месторождений при выборе направления рекультивации. Причем, учет естественной развитости ландшафтов имеют здесь даже не второстепенное, а подчиненное значение.

Существующие способы рекультивации нарушенных горными работами земель зачастую обуславливается техническими и экономическими возможностями предприятия или делается расчет на саморекультивацию.

Для восстановления экологического равновесия территории при проведении рекультивационных работ необходимо произвести инженерногеологическое обследование, к которому относятся следующие операции:

анализ общих геологических условий залегания полезного ископаемого, вмещающих пород и покровных отложений;

анализ их физико-механических свойств;

анализ геохимической обстановки;

климатическое зонирование территории горного предприятия и анализ возможных климатических изменений вследствие горных работ;

анализ возможных последствий развития техногенных процессов;

анализ экзогенных геологических процессов;

анализ экологического состояния геологической среды и др.

На основе проведенных изысканий составляется классификация, на основе которой разрабатывается проект мероприятий, учитывающий особенности окружающей природной среды, социально-экономическую ситуацию региона и перспективы использования восстановленной территории.

Порядок проведения работ по рекультивации обуславливается степенью нарушенности (экологической опасности) участка инженерногеологического районирования. Степень нарушенности определяется совпадением максимального количества критериев геоэкологической опасности. Причем, основными критериями являются геологические, гидрогеологические и инженерно-геологические условия частей возникшей природно-техногенной системы.

В качестве комплексного использования нарушенных земель для регионов России, где имеются крупные города с достаточным количеством образовательных учреждений различного профиля, целесообразно создавать межвузовские учебно-исследовательские центры (МВУИЦ).

Однако, реализация вышеизложенных мероприятий возможна лишь на основе разработанной базисной модели горного предприятия, определяющей выбор принципиальной схемы рекультивации нарушенных различными видами горных работ территорий. Выбор направления рекультивации и технологии производства восстановительных работ необходимо осуществлять с использованием материалов инженерно -геоэкологического районирования.

Результатом проводимых мероприятий является снижение землеемкости и обеспечивается экологическая безопасность горного комплекса на всех этапах его существования. Разработанные алгоритм комплексной оценки территории и модель горного предприятия позволят грамотно управлять природно-технической системой и выбрать корректирующие мероприятия для различных регионов с учетом специфики геолого-экологических условий.