В. И. Желязко, Т. Д. Лагун мелиорация, рекультивация и охрана земель


нейтрализацию кислотности слоя торфа 0



страница12/19
Дата13.05.2018
Размер4.22 Mb.
#18115
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   19

нейтрализацию кислотности слоя торфа 025 см


рН в КС1 торфяного горизонта

СаСО3, т/га

3,31–3,70

12

3,71–4,10

10

4,11–4,40

8

4,41–4,60

6

4,61–4,90

5

4,91–5,50

3

На выработанных торфяниках с мощностью остаточного слоя торфа более 50 см окультуривание почв и рост урожайности сельско-хозяйственных культур обусловливаются применением минеральных удобрений (табл. 5.3).


Т а б л и ц а 5.3. Дозы внесения минеральных удобрений


Культура

NPK, кг/га д. в.

N

P2O5

К2О

Участок с низинным высокозольным, хорошо разложившимся торфом

Бобово-овсяная смесь

50–60

80–100

120–140

Люпин на зеленый корм

20–30

70–90

100–120

Участок со слаборазложившимся торфом низинных болот

Бобово-злаковая смесь

60–70

90–100

110–130

Картофель

80–100

90–100

180–200

Люпин на зеленый корм

20–30

100–110

110–120

Яровые зерновые

60–80

90–100

100–120

Озимая рожь на зеленый корм

60–80

90–100

90–100

Минеральные выклинивания

Бобово-овсяная смесь

40–50

60–80

130–140

Люпино-виковая смесь

30–40

60–80

100–120

Картофель

100–120

90–100

150–170

Яровые зерновые

80–90

80–100

100–110

Озимая рожь на зеленый корм

80–90

70–90

110–120

При меньшей мощности остаточного слоя торфа, а также на участ-ках с неоднородным почвенным покровом целесообразно внесение органических удобрений (табл. 5.4).

Целесообразность осуществления мероприятий по освоению выработанных торфяных месторождений и сельскохозяйственного их использования устанавливают на основе определения общей (абсолютной) экономической эффективности капитальных вложений в мелиорацию и освоение земель и экологического обоснования, причем в равных условиях предпочтение отдают сельскохозяйственному производству как наиболее эффективному способу возврата инвес-тиций.


Т а б л и ц а 5.4. Нормы органических удобрений для низинной залежи


Мощность остаточ-

ного слоя, см



Нормы органических удобрений, т/га

Внесение

удобрений, лет



30–50

15–20

1

20–30

20–30

1

10–20

30–40

2

0–10

40–60

2


5.2. Рекультивация карьерных выемок и отвалов
Карьерные выемки и отвалы образуются при добыче строительных материалов и полезных ископаемых открытым способом (рис. 5.2).

Вскрышные породы, выносимые на поверхность земли и скла-дируемые в виде насыпи, называют внешними отвалами, а вскрышные породы, отсыпаемые внутри карьера, – внутренними отвалами.

Глубина карьерных выемок определяется мощностью, располо-жением и глубиной залегания пласта добываемого материала. Высоту отвалов регламентируют проектами разработки месторождения и рекультивации нарушенных земель.

Поскольку полезные ископаемые добывают в течение длительного времени, то рекультивацию горных выработок и отвалов включают в технологическую схему разработки месторождения и осуществляют постоянно, по мере сработки пласта.

Основные работы, проводимые при создании рекультивационной поверхности отвалов, – планировка и землевание.

Последнее выполняют снятым почвенным слоем или потенциально плодородными породами.




Рис. 5.2. Схема разработки горизонтального месторождения

и рекультивации отвалов: а,б –складирование вскрышной

породы во внешние и внутренние отвалы;в – рекультивация

отвалов; 1 – разрабатываемый пласт;2 и 3 –внешний

и внутренний отвалы; 4 –рекультивируемые участки;

I...V–этапы разработки вскрышных пород

и месторождения
Землевание поверхности откосов скальных отвалов осуществляют с помощью грунтомета, способного выбрасывать фрезерованный грунт на расстояние до 35 м.

Для создания на рекультивируемой поверхности отвала растительного покрова используют гидропосев многолетних трав. Рабочая смесь при этом может включать воду, почву, опилки, семена, небольшие дозы минеральных удобрений, пленкообразующие материалы.

Озеленение поверхности отвалов с помощью многолетних трав и древесно-кустарниковой растительности, подобранных для конкретных условий, ослабляет эрозионные процессы, повышает устойчивость откосов и ускоряет образование многоярусных сообществ биоты.

По пригодности проведения биологической рекультивации без предварительного землевания вскрышные породы объединены в группы:

– непригодные по химическому составу породы, содержащие сульфиды и токсичные соли более 2 %, имеющие рН менее 3,5;

– непригодные по физическим свойствам – трудновыветриваемые, скальные и полускальные породы;

– малопригодные по химическому составу, имеющие рН, равный 3,5–5,5, и сумму легкорастворимых солей в размере 1–2 %;

– малопригодные по физическому и химическому составу – сильно уплотненные, сцементированные породы;

– потенциально плодородные породы – подпочвенные горизонты зональных почв.

При добыче полезных ископаемых в зонах избыточного переувлажнения рекультивационная поверхность формируется одновременно с созданием благоприятного гидрологического и гидрогеологического режимов внутренних отвалов (рис. 5.3).

Поверхность отвалов планируют с уклонами, необходимыми для организации поверхностного стока, а при наличии близких грунтовых вод – для строительства открытой осушительной сети.

Конструкцию осушительной сети принимают в зависимости от направления использования нарушенных земель.

Рекультивацию гидроотвалов начинают на 6–8-й год после окон-чания их намыва. За этот период они стабилизируются, подсыхают и частично покрываются растительностью.

Рис. 5.3. Схема рекультивации глубокого карьера:

I– посев трав на дне карьера; II– посадка кустарников;

1 – нагорный канал; 2 –терраса; 3 – уровень грунтовых вод;

4 – ловчий канал; 5 – дно карьера ; 6 – коллектор с дренами;

7 – магистральный канал; α – угол наклона откоса
Хвостохранилища. Гидроотвалы, образованные из отходов обога-щения руд на обогатительных фабриках, называют хвостохрани-лищами.

Отвалы отходов зарастают очень медленно из-за сильной эрозии, высокой токсичности и недостатка влаги.

Поэтому хвостохранилища преимущественно используют в сани-тарно-эстетических целях и лишь при наличии резерва почвенного слоя – в лесохозяйственных и сельскохозяйственных целях.

Основные работы технической рекультивации – планировка, экранирование, землевание, противоэрозионные мероприятия, регули-рование водного режима, очистка дренажных вод. Биологическая рекультивация включает стимулирование дикорастущей растите-льности, посев многолетних трав и посадку древесно-кустарниковой растительности.



Золоотвалы, образующиеся в результате гидроскладирования отходов от сжигания каменного угля в тепловых электростанциях, подобны хвостохранилищам.

Эти отходы также сложны по химическому составу и не всегда имеют благоприятный водный режим для естественного зарастания.

Рекультивацию золоотвалов можно выполнять по схемам, аналогичным рекультивации хвостохранилищ, но непременно с учетом химического состава золы, местных природно-климатических условий и возможности их последующего использования для производства строительных изделий, материалов, удобрений и т. д.

Для отвалов, содержащих токсичные соли, можно рекомендовать следующую схему рекультивации.

На породы отвала наносят нейтрализующий слой извести в дозе 10 т/га, затем создают глинистый экран толщиной 15 см и дренирую-щий песчаный слой толщиной 30 см. Далее наносят 60-сантиметровый слой супесчаных или суглинистых грунтов в качестве почвообра-зующей породы и почвенный слой толщиной 20–30 см для посева сельскохозяйственных культур или 50 см для древесных растений.

Использование отвалов в строительных целях определяется сроком их отсыпки (намыва):

– на глинистых грунтах строительство начинают через 5–10 лет;

– песчаных грунтах – через 2–5 лет;

– отвалах обогатительных фабрик – через 2–10 лет.

При отсыпке отвалов без технологического уплотнения строи-тельные работы можно начинать через 5 лет.

В отличие от отвалов вскрышных пород рекультивацию карьерных выемок проводят не только в лесохозяйственных и сельскохозяй-ственных целях, но и в водохозяйственных, рыбохозяйственных и рекреационных.

Это в первую очередь карьеры строительных материалов или другие отработанные месторождения, не имеющие в бортах токсичных пород.

Карьеры – это не естественное образование, а сознательное вмеша-тельство человека в целостность природы. Эти земли выведены из сельскохозяйственного оборота и по разным причинам не были надлежащим образом восстановлены, поэтому стали источником повышенной экологической опасности, они попросту используются как свалки бытовых и строительных отходов.

Карьерные выемки после выработки ископаемых пород могут быть:

– сухими;

– переувлажненными;

– затопленными водой.

Поэтому обводненность карьера обязательно учитывают при выборе направления рекультивации.

Лесохозяйственное использование карьера возможно в следующих случаях:

– при наличии резерва почвы (содержание гумуса более одного процента) для землевания;

– когда дно карьера сложено из потенциально плодородных пород;

– грунтовые воды нетоксичны, не засолены и находятся на глубине более 0,6 м, если выше, необходимо осушение;

– карьер расположен далеко от населенного пункта.

Использовать карьер для рекреационных целей (например, водоем для спортивного рыболовства и купания) можно в следующих случаях:

– если вода в карьере отвечает рыбохозяйственным и санитарно-гигиеническим нормам;

– площадь водоема более 15 га (наименьшая площадь для купания –5 га, для рыболовства –10 га);

– есть возможность создания глубины воды для купания более 2 м, для рыборазведения и рыболовства – 0,5–2 м;

– удовлетворены требования воспроизводства рыбы (площадь водоема глубиной 0,15–0,5 м должна составлять 20 %, а глубиной 0,5– 2 м – 80 %);

– удаленность карьера от населенного пункта не влияет на данное направление использования.

Для решения обозначенной проблемы в рамках проекта меж-дународной помощи «Рекультивация карьеров как метод восстанов-ления деградированных земель и вклад в смягчение негативного воздействия изменения климата» проводится комплекс работ по восстановлению земель и засадке их лесными культурами. Проект финансируется из средств Программы малых грантов Глобального экологического фонда и в 2012 г. только на территории Минского района уже выполнен на площади более 20 га.


5.3. Рекультивация земель, нарушенных при строительстве

линейных сооружений
К линейным сооружениям относятся дороги, трубопроводы, каналы, подземные кабельные линии и т. п.

Полоса земли, отводимой во временное пользование при строительстве автомобильных дорог, в среднем составляет 1,5–2 га на 1 км дороги.

Ширина полосы земель, отводимых во временное пользование под строительство магистральных трубопроводов, меняется от 20 до 46 м. При строительстве одной нитки водовода или канализационного коллектора отводится от 20 до 70 м. В эти нормативы не входят участки земель, занятых под временные подъездные дороги и сооружения. В целом общая площадь нарушенных земель получается гораздо большей, чем отводимая под строительство.

Рекультивация нарушенных земель при строительстве линейных сооружений имеет некоторые особенности, связанные с подвижным характером работ. Поэтому ее необходимо включать в технологическую схему производства основных работ, особенно ту часть, которая относится к технической рекультивации.

Основной состав рекультивационных работ при строительстве линейных сооружений следующий (рис. 5.4):

– ликвидация временных сооружений и уборка территории в пределах строительной зоны;

– засыпка траншей подземных коммуникаций по схеме cтроитель-ства;

– распределение оставшихся вскрышных пород по поверхности;

– создание проектной поверхности, включая планировку и обустройство насыпей и выемок;

– выполнение противоэрозионных мероприятий, строительство сооружений;

– землевание ранее снятым почвенным слоем, торфование, внесение органических удобрений или органоминеральных смесей;

– посев семян зональных дикорастущих или культурных растений.



Рис. 5.4. Схема строительства трубопровода

и рекультивации нарушенных земель:
а – разработка почвы и вскрышных пород;
б – засыпка траншеи, возвращение почвенного

слоя, отсыпка валика; в– смешивание пород;



1– труба; 2 –резерв почвенного слоя;

3 –вскрышные породы; 4 –почвенный слой;

5– валик; 6– возвращенный

почвенный слой; В– зона смешивания пород


Рекультивация земель при строительстве и эксплуатации каналов включает:

– сохранение снятого почвенного слоя по фронту работ;

– проведение противоэрозионных мероприятий;

– разравнивание отвалов (кавальеров) грунта по месту работ или их использование для планировки на прилегающих территориях;

– возвращение предварительно снятого почвенного слоя на участки планировки и восстановление поверхности земли до проектных отметок;

– ремонт и обустройство дорожной сети, разрушенной в ходе строительных работ;

– восстановление пахотного слоя, а также травяного покрова, если земли используются под сенокосы или пастбища.

5.4. Рекультивация и обустройство свалок и полигонов

хранения твердых отходов
Развитие человеческой цивилизации сопровождается ростом масс техногенных, промышленных и бытовых отходов.

По подсчетам специалистов, ежегодно накапливается 260–280 кг на одного человека твердых бытовых отходов, объем промышленных отходов в 3 раза больше.

Отходы и свалки мусора стали крупным загрязнителем ландшафта, включая поверхностные и подземные воды.

Многие твердые отходы (пластмассы, стекло и др.) не разлагаются в течение многих десятилетий, что вызывает постоянный рост пло-щади полигонов и ухудшение экологического состояния пригородов.

Отходы, образующиеся в жилищном, промышленном, сельско-хозяйственном и других секторах хозяйственной деятельности, подлежат утилизации (переработке, захоронению, сжиганию, компо-стированию и обезвреживанию) на специализированных предприятиях и полигонах.

Для обезвреживания и утилизации твердых отходов предложено более 20 методов, однако проблема борьбы с мусором во всех странах (особенно развитых) далека от решения.

Наиболее распространена технология складирования отходов на полигонах, ею обезвреживается в разных странах до 14–100 % мусора.

Место для размещения полигонов выбирают с учетом следующих условий:

– исключение или минимизация влияния отрицательных последствий на прилегающие территории (агроценозы, лесные насаждения, поверхностные и подземные воды);

– возможность создания техногенного рельефа, гармонично вписывающегося в природный ландшафт.

При выборе места для полигона предпочтение отдают землям несельскохозяйственного назначения.

Полигоны располагают недалеко от городов (поселков, промышленных производств), поскольку далеко вывозить мусор экономически невыгодно.

Свалки должны быть изолированы от поверхностных и подземных вод, что обеспечивается обвалованием по периметру дамбами из глины с противофильтрационным ядром и созданием противофильтра-ционных завес (экранов) из экологически безопасных глин.

Защитные экраны создают методом «стена в грунте». Для отвода дождевых и талых вод со свалки устраивают каналы с очисткой воды до сброса ее в реки.

Рекультивацией и обустройством полигонов отходов занимаются организации, входящие в систему обращения с отходами и эксплуатирующие данные полигоны.

Работы выполняют в соответствии с проектом, разработанным и согласованным на стадии открытия полигона.

Наиболее распространенными методами обработки и захоронения бытовых отходов являются следующие.

Закрытые свалки – метод, позволяющий обрабатывать большие объемы бытовых отходов (БО) при относительно малом воздействии на окружающую среду.

При этом методе исключаются горение и пожары, однако отсутствует утилизация продуктов БО.



Открытые свалки – неконтролируемый сброс отходов, без уплот-нения, изоляции, чаще всего «диким» способом. Самый неэффек-тивный, но вместе с тем самый распространенный метод.

Нередко отходами завалены все обочины проезжих дорог поселков, опушки лесов, поляны и овраги.



Организованные полигоны отходов – это более современный метод захоронения отходов, но рассчитан на длительное отторжение площадей, поэтому его нельзя признать перспективным.

Данный метод совмещает достоинства закрытой свалки, но при этом утилизирует так называемый биогаз – метан (55–60 %), образующийся в теле полигона вследствие анаэробной биодеструкции органических веществ.

С каждой тонны БО образуется до 200 м3 газа, отводимого систе-мой горизонтальных дырчатых труб в газгольдер и затем исполь-зуемого в топливных или энергетических установках.

Открытая в ноябре 2012 г. самая мощная в Беларуси биогазовая установка немецкого производства в СПК «Рассвет» Кировского района позволит сократить потребление дорогостоящего природного газа на 6 млн. м3 ежегодно и обеспечить электроэнергией в 4,8 МВт весь район. За 3 года в республике будет построено 25 таких биогазовых установок.

В последние годы широкое распространение получил метод сжи-гания мусора. В некоторых странах путем сжигания утилизируется до 70 % твердых отходов.

Сжигание мусора – далеко не безобидный метод, так как мусоро-сжигающие заводы не обеспечивают защиту окружающей среды.

Образующийся при сжигании мусора ядовитый газ диоксин загрязняет воздушный бассейн в радиусе до 30 км.

Перспективно применение вторичной переработки отходов.

Заслуживает внимания опыт организации переработки отходов в г. Токио (Япония), где создана широкая сеть пунктов сбора и сор-тировки использованной упаковки, на улицах установлены цветные контейнеры для раздельного сбора пластмасс, прозрачного и темного стекла и т. п. В Республике Беларусь также налаживается переработка отходов пластмасс в Могилеве, Гродно и других городах.

Прессование – это разделение отходов на твердые и жидкие компоненты с последующей их переработкой под давлением 80 МПа.

Получаемые при таких параметрах обработки твердые отходы имеют объемную массу около 1000 кг/м3 и могут найти применение в строительстве.



Пиролиз – это обезвреживание отходов, которое происходит в условиях дефицита кислорода и при температуре 600–800 °С, что приводит к термическому разложению отходов и их обезвреживанию.

Этот метод привлекателен в случае использования образующегося тепла для выработки тепловой или электрической энергии, а также для защиты атмосферы от газов и твердых выбросов.



Компостирование – это биохимический процесс обезвреживания отходов.

Его достоинства заключаются в наиболее сокращенном сроке (до 6 сут) переработки отходов и получении биотоплива и компоста, ис-пользуемого в качестве удобрения в сельском хозяйстве.

Технологический процесс осуществляется во вращающихся барабанах диаметром 3–3,5 м и длиной 20 м и требует соблюдения режимных параметров:– температуры;

– влажности;

– длительности перемешивания;

– сушки.


Методы полевого компостирования ТБО целесообразно применять в городах с населением до 500 тыс. чел. как наиболее простой и деше-

вый способ обезвреживания и переработки отходов.

Сооружение и оборудование полевого компостирования должны обеспечить прием и предварительное дробление отходов, биотер-мическое обезвреживание и окончательную обработку компоста.

Отходы разгружают в приемный бункер или на ровную площадку. Затем бульдозером или грейдерным краном формируют штабеля, в которых происходят процессы аэробного биотермического компостирования. Зрелый компост перед отправкой потребителю направляют на грохот, где его очищают от крупных фракций. Из отходов и компоста электромагнитным сепаратором извлекают металлолом.

При строительстве заводов механизированной переработки ТБО одним из экономических показателей является наличие гаран-тированных потребителей компоста (органического удобрения или топлива) в радиусе до 20 км. При строительстве завода по сжиганию ТБО с утилизацией тепловой энергии – гарантированное (кругло-суточное и круглогодичное) потребление тепловой энергии.

Рекультивация полигона с осуществлением инженерно-биологичес-ких мероприятий включает очистку прилегающих к полигону территорий, засыпку глинистым грунтом, уплотнение и гидро-изоляцию поверхности свалочных грунтов, посадку древесно-кустарниковых растений, посев трав, ассортимент которых подбирается с учетом плодородия и токсичности грунтов (рис. 5.5).



Рис. 5.5. Рекультивация твердых бытовых отходов

Продолжительность рекультивационного периода полигонов отходов зависит от направления использования и времени стабили-зации тела отвалов:

– для посева многолетних трав и создания пашни этот период составляет 1–3 года;

– для посадки декоративных деревьев и кустарников – 2–3 года;

– для создания садов –10–15 лет.

Органическую составляющую отходов жилищно-коммунального сектора, образующуюся после сортировки бытовых отходов (до 70 % ТБО), древесно-растительные остатки (обрезка, сведение деревьев и кустарников) и незагрязненные потенциально плодородные грунты целесообразно направлять на производство компоста с последующим его использованием при благоустройстве и озеленении городских территорий или для рекультивации полигонов отходов.

В качестве примера рассмотрим схему организации и рекуль-тивации складируемых отходов, состоящих из мусора и древесно-растительных остатков.

Отсыпку отходов ведут послойно без покрытия поверхности экранирующим грунтом или почвой. Это обеспечивает интенсивное разложение растительных остатков и выделение метана и других химических веществ, препятствующих биогеохимическим процессам.

Откосы делают эрозионно устойчивыми, покрывают их субстратом из мусора, мелких растительных остатков, грунтов и почвы, засевают травосмесями.

Фильтрационные воды с помощью дренажной сети отводят на очистные сооружения или на биологические пруды очистки.

Рекультивация и утилизация на полигонах хранения твердых, особенно токсичных отходов (пестициды, пришедшие в негодность и запрещенные к применению; отходы нефтепереработки и нефте-химии; использованные органические растворители; отходы, содер-жащие свинец, цинк, кадмий, никель, сурьму, висмут, кобальт и их соединения и др.) является приоритетной задачей Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Так, в 2016 г. планируется завершить вывоз непригодных пести-цидов из Слонимского захоронения. Эти работы ведутся в рамках проекта международной технической помощи «Обращение со стой-кими органическими загрязнителями» – компонента комплексного проекта по обращению с твердыми отходами в Беларуси. Три из четы-рех траншей захоронения уже ликвидировали. Из них изъято 1100 т непригодных пестицидов, 885 т вывезено и сожжено экологически безопасным способом на заводе немецкой компании. На реализацию проекта израсходовано более 2,5 млн. долларов США из средств меж-дународной технической помощи. Для завершения работ по ликвида-ции захоронения из республиканского бюджета выделено 13,3 млрд. бел. руб.

Сейчас также ведутся работы на складах хранилища в Новогруд-ском районе, где насчитывается в бочках 587 т пестицидов.


Каталог: jspui -> bitstream -> 123456789
123456789 -> Сборник материалов II международной научно-практической конференции 20 апреля 2016 г. Доннту: Донецк, 2016 эл версия русск яз
123456789 -> Распознавание речи и голосовое управление
123456789 -> Черникова О. Ю., Мозговой В. И
123456789 -> Анализ методов восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов после потери емкости в процессе эксплуатации
123456789 -> Основы семейного права Украины
123456789 -> Тема: Установление, восстановление и закрепление границ зе-мельных участков
123456789 -> Министерство сельского хозяйства
123456789 -> Приоритетная задача современного земледелия за-ключается в повышении эффективности и стабильности сельскохозяйственного производства
123456789 -> Сборник материалов международной научно-практической конференции


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   19




База данных защищена авторским правом ©www.vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница