Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние изученности проблемы воздействия угольной промышленности на почвенный покров 11
1.1. Краткая характеристика угледобывающих предприятий Восточного Забайкалья 11
1.2. Современное состояние добычи угля в Забайкальском крае 16
1.3. Угледобывающие предприятия как объекты воздействия на окружающую природную среду 17
1.4. Климатические и физико-географические условия Восточного Забайкалья и оценка их влияния на почвенный покров 24
Выводы 35
ГЛАВА 2. Анализ результатов научных исследований по проблеме рекультивации земель на угольных разрезах и рекомендации по выполнению ее технического этапа 36
2.1 Анализ изыскания путей сохранения и восстановления нарушенных земель на угольных разрезах 36
2.2. Анализ существующих технологических схем горнотехнического этапа рекультивации 42
2.3. Предлагаемая технология выполнения горнотехнического этапа рекультивации для различных целевых направлений использования восстановленных земель 47
Вы воды 55
ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования по инженерно-экологической оценке возможности использования рекультивированных вскрышных отвалов в агросистемах 56
3.1. Анализ состояния и эффективности сохранения плодородия почв при ведении вскрышных работ на угольных разрезах 56
3.1.1. Характеристика видов почв исследуемого Татауровского буроуголь-ного месторождения в долине р. Ингода 56
3.1.2. Общая характеристика почвенного покрова, основные типы сельскохозяйственных угодий исследуемого района 59
3.2. Общие требования при проектировании рекультивации нарушенных земель на открытых горных работах 75
3.3. Взятие и анализ проб потенциально плодородного слоя грунта, нанесенного на спланированные вскрышные отвалы угольного разреза 81
3.4. Математическая обработка результатов анализа проб верхнего слоя рекультивированных вскрышных отвалов 84
Выводы 87
ГЛАВА 4. Эколого-экономические показатели эффективности освоения восстанавливаемых территорий и рекомендации по использованию их с учетом районированных видов растительности 88
4.1. Характеристика химических, санитарных и биологических показателей почв, используемых в агросистемах 88
4.1.1. Химические показатели 88
4.1.2. Санитарные показатели 90
4.1.3. Биологические показатели 92
4.2. Пути рационального использования земельных ресурсов при рекультивации нарушенных земель 93
4.3. Охрана и рациональное использование земельных ресурсов разрезом «Восточный» ООО «Читауголь» 95
4.3.1. Рекультивация нарушенных земель разрезом «Восточный» ООО «Читауголь» 95
4.3.2. Расчет экономического ущерба наносимого земельным ресурсам разрезом «Восточный» ООО «Читауголь» 98
4.4. Динамика нарушения и восстановления нарушенных земель на разрезе «Восточный» ООО «Читауголь» 99
4.5. Рекомендации по использованию восстановленных земель в агросистемах 102
Выводы 103
Заключение 105
Список использованных источников 107
- Краткая характеристика угледобывающих предприятий Восточного Забайкалья
- Анализ изыскания путей сохранения и восстановления нарушенных земель на угольных разрезах
- Общая характеристика почвенного покрова, основные типы сельскохозяйственных угодий исследуемого района
- Динамика нарушения и восстановления нарушенных земель на разрезе «Восточный» ООО «Читауголь»
Введение к работе
Актуальность. Любое горнодобывающее предприятие представляет собой комплексный источник воздействия на окружающую среду. Наиболее разрушительными в этом отношении являются открытые разработки, которые характеризуются разнообразием характера воздействия на компоненты природной среды. Наиболее значимы по площади и визуально видимы геомеханические нарушения земной поверхности, особенно на отрабатываемых горизонтально и слабонаклоннозалегающих угольных месторождениях. Группами нарушений таких месторождений, занимающих основные площади отчуждаемых земельных отводов, являются разрезы (выемки) и вскрышные отвалы (насыпи). На значительном числе предприятий угольной промышленности, ведущих разработку месторождений полезных ископаемых более 20-25 лет, не соблюдались требования последнего Федерального закона об охране окружающей среды и складирование вскрышных отвалов, как правило, велось на предварительно снятый потенциально-плодородный слой. В покрывающих, а также в подстилающих угольный пласт породах большинства месторождений встречаются такие элементы, как ртуть, свинец, мышьяк, цинк и кадмий, т.е. экологически токсичные элементы. В большей части пород вскрыши встречаются и другие токсичные элементы, по мнению ряда ученых, что в значительной степени осложняет использование таких пород при рекультивации.
Особый интерес вызывает засыпанный «старыми» отвалами вскрышных пород потенциально-плодородный слой с точки зрения сохранения в них питательных веществ, который целесообразно использовать в дальнейшем на биологической стадии восстановления нарушенных земель. Поэтому, исследования по оценке содержания питательных веществ в верхней части рекультивируемых участков, предназначаемых для использования в агросистемах, приобретает все большую актуальность.
Работа выполнена на основе хоздоговорных научно-исследовательских работ, исполнителем которых являлся автор, по заказам предприятий и в соответствии с научно-технической программой НИР «Экологически чистое горное производство», а также комплексной программой МинВУЗа РФ «Экологическая технология. Человек и окружающая среда».
Объектом исследований являлись биокосно-отвальные системы угледобывающих разрезов Забайкальского края.
Предмет исследования. Изменение питательных веществ (NPК и органическое вещество) в биокосно-отвальном смешанном слое, находящимся длительное время под отвалами пород вскрыши и после горно-планировочных работ размещенном на вскрышных породах и предусматриваемых для использования в агросистемах.
Основная идея работы. При отработке угольных месторождений открытым способом часть природно-технической системы угледобывающих предприятий можно перевести в агросистемы, применяя экскаваторную технологию ведения горно-планировочных работ с использованием вскрышного экскаватора-драглайна. При этом рекультивировать вскрышные отвалы и часть внутренних отвалов под лесохозяйственное и сельскохозяйственное использование, борта разреза - под пляжные зоны, а на базе карьерной выемки создать водоем.
Цель исследования. С учетом временного фактора оценить изменение содержания питательных веществ в верхней части восстановленных земель, предусмотренных для скорейшего продуцирования естественной и высаженной биоты.
Основные задачи исследования.
-
Изучить природно-климатические особенности районов расположения угледобывающих предприятий и условия формирования природно-технических систем в дальнейшем, после рекультивации отвалов, используемых как агросистемы.
-
Обосновать рациональную технологию выполнения горнотехнического этапа рекультивации вскрышных отвалов, с целью перевода части природно-технической системы угледобывающих предприятий в агросистемы.
-
Определить содержание питательных веществ (натрия, калия, фосфора и органического вещества) в поверхностном слое вскрышных отвалов после их рекультивации и нанесения на них потенциального плодородного слоя (ППС) грунта.
-
Определить факторы, влияющие на сохранение питательных веществ, в ППС находящимся длительное время под отвалами вскрышных пород.
-
Выявить закономерности распределения концентрации питательных веществ в ППС, находящимся под отвалами пород вскрыши различного возраста с учетом временного фактора.
-
Установить возможность эффективного использования верхних участков рекультивированных земель под лесопосадки, а более низких участков в сельскохозяйственном направлении с учетом урожайности районированных сортов травянистых и кустарниковых растений и дать рекомендации по конкретному их видовому составу.
Защищаемые научные положения.
1. Зона влияния пылящих отвалов природно-технической системы угледобывающих предприятий в условиях резко-континентального климата устраняется путем применения экскаваторной технологии горно-планировочных работ с использованием вскрышного экскаватора-драглайна, для которой предложена методика определения объемов рекультивации на площади 1 га при сплошном складировании пород вскрыши в один ряд вдоль борта угольного разреза.
2. Рекультивация вскрышных отвалов и создание агросистем на основе установленных содержаний питательных веществ в потенциально плодородном слое, находящимся длительное время под породами вскрыши обеспечивает снижение последствий техногенеза для земельных ресурсов при открытой разработке угольных месторождений. Рекультивированные участки целесообразно использовать в лесохозяйственном направлении, а так же для посева районированных видов травянистой и кустарниковой растительности, а карьерную выемку после полного завершения горных работ - для пляжных зон и водоемов.
Достоверность и обоснованность выводов подтверждена представительностью взятых почвенных образцов и результатами экспериментальных исследований, проведенных аккредитованной лабораторией, ошибка которых по данным математической обработки составила 6-8%.
Личный вклад автора заключается в выборе объекта и предмета исследования, постановке целей и задач исследования. Предложена и апробирована экскаваторная технология рекультивации вскрышных отвалов на угольном разрезе, ранее применявшаяся только на россыпных месторождениях. Автором проведен отбор представительного количества проб, выполнена математическая обработка результатов лабораторного анализа, на основе результатов анализа проб даны рекомендации по использованию полученной агросистемы в сельском хозяйстве.
Научная новизна работы:
- предложен метод оценки наличия и конкретного содержания питательных веществ в поверхностном слое рекультивированных отвалов вскрышных пород с учетом временного фактора;
- установлена зависимость содержания питательных веществ в поверхностном слое рекультивированных рыхлых вскрышных отвалов, покрытых сверху потенциально-плодородным слоем длительное время находящимся под породами вскрыши с учетом временного и пространственного факторов.
Практическая значимость работы:
- предложена технологическая схема рекультивации нарушенных земель, предназначаемых под агросистемы на угольных разрезах Забайкалья на основе использования вскрышного экскаватора-драглайна с учетом резкоконтинентального климата региона;
- даны рекомендации по дальнейшему использованию как агросистем восстановленных земель с предложениями по посеву конкретного видового состава травянистой и кустарниковой растительности;
- внедрены результаты диссертационного исследования на стадии предпроектных и проектных работ при выполнении оценки воздействия ООО «Читауголь» «Разрез Восточный» и ОАО «Разрез Харанорский» на окружающую среду, а также при разработке разделов «Охрана окружающей среды», подраздела «Охрана и рациональное использование земельных ресурсов» в рабочих проектах для тех же угледобывающих разрезов;
- результаты диссертационных исследований автора использованы при чтении дисциплин «Введение в специальность», «Экология горного производства», Комплексное использование и охрана природных ресурсов» для студентов специальности 130403.65 «Открытые горные работы» Горного института ЧитГУ, а так же при написании автором учебного пособия «Экологические основы природопользования» и при составлении методических указаний по выполнению выпускных квалификационных работ для студентов специальности 110201 «Агрономия» ЗабАИ.
Апробация результатов исследования. Основные положения и практические результаты работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Научное обоснование систем земледелия Забайкалья» (г. Чита, 2003), международной конференции «Проблемы образования науки и воспитания студентов в аграрных учебных заведениях» (г. Чита, 2004), на научном симпозиуме «Неделя горняка-2005, 2009» в МГГУ (г. Москва), на международной молодежной научно-практической конференции «Молодежь Забайкалья: культура здоровья - здоровое общество» (г. Чита, 2006), на научно-практической конференции «Актуальные проблемы аграрной науки и образования» (г. Чита, 2007), на научно-технических конференциях Горного института ЧитГУ (г. Чита, 2006-2009), на XII Международной молодежной научно-практической конференции «Молодежь Забайкалья: перспективы развития края», г. Чита, ЗабИЖТ, 2008).
Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору Ю.М. Овешникову, к.т.н., доценту кафедры ОГР ЧитГУ М.Р. Гильфанову, за ценные советы при подготовке диссертации; коллективу ФГУП «Станция агрохимической службы Читинская» за помощь в проведении анализов, ООО «Читауголь» «Разрез Восточный» в лице директора В.М. Степанова и главного инженера В.Н. Соколова, за содействие при проведении экспериментальных работ на угольном разрезе «Восточный» ООО «Читауголь».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 4 в изданиях рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 108 наименований и содержит
стр. машинописного текста, рисунков таблиц и 2 приложения.
Краткая характеристика угледобывающих предприятий Восточного Забайкалья
Горноз предприятие представляет собой комплексный источник воздействия на окружающую среду. Оно воздействует на все компоненты окружающей среды и характеризуется разнообразием характера воздействия и состава загрязняющих веществ.
СЄГОДІІЯ, когда основой мировой экономики является топливо, сжигающая энергетика, экологическая ситуация в мире все более усугубляется. Главным источником энергии сейчас служит нефть, на которую приходится 30% коммерческого энергопотребления; природный газ выступает как экологически предпочтительная альтернатива нефти и во многих случаях его доля составляет 23%; уголь продолжает играть одну их ключевых ролей в производстве электроэнергии, а в общем энергопотреблении на его долю приходится 22% [2]. По оценкам экспертов мировая потребность в угле к 2010 году повысится по сравнению с нынешней в два раза. В нашей стране уголь остается самым дешевым энергоносителем, и потребность в углях постоянно возрастает.
Наряду с этим угольная промышленность является источником загрязнения окружающей среды. Сбор твердых отходов, транспортирование, складирование в отвалы, строительство отвалов и хвостохранилищ обусловливают большие эксплуатационные расходы. Под отвалы отторгаются десятки тысяч гектаров земли пригодной для сельскохозяйственной деятельности. Хранение углеотходов в отвалах сопровождается значительным загрязнением природной среды, в TON; числе грунтовых вод и воздушного бассейна [2, 3, 4, 5, 6, 7].
Специфика влияния конкретного горного предприятия на окружающую среду обусловлена геолого-геохимическими особенностями месторождения и применяемой техникой и технологией для его разработки. Геолого-геохимические особенности выражаются различием ассоциаций химических элементов конкретных месторождений полезных ископаемых. Распространение загрязняющих веществ в технологических целях связано с технологией добычи и обогащения полезных ископаемых. Кроме того, горное предприятие оказывает негативное воздействие на окружающую природную среду посредством нарушения земной поверхности [6, 9, 96, 101, 103, 105].
В большинстве угледобывающих стран (Россия, США, Германия, КНР и др.) выход твердых отходов при открытой добыче составляет 3-5 тонн на 1 тонну добываемого угля, а при шахтной добыче 0,2-0,3 тонны соответственно. По сравнению с другими предприятиями по добыче твердых горючих ископаемых наибольшее количество отходов образуется при открытой разработке. В зависимости от гидрогеологических условий масса отходов может изменяться (для различных разрезов России) от 0,8 до 20 тонн и в среднем составляет около 4 т на 1 тонну добываемого угля. Кроме этого, большую опасность представляет самовозгорание отвалов. Средний горящий отвал в течение года выделяет от 620 до 1280 т S02, 3000-5000 т СО, 230-290 т H2S? 11-30 т N02, 14400 т СО, (7200 негорящий) [8, 9, 25, 26, 27]. Окислы серы, взаимодействуя с атмосферной влагой, образуют серную кислоту, которая выпадает с осадками на земную поверхность..
В покрывающих и подстилающих породах большинства месторождений имеются такие элементы, как ртуть, свинец, мышьяк, цинк и кадмий, т.е. экологически токсичные элементы. Большая часть пород вскрыши и добываемых полезных ископаемых имеет повышенные концентрации других токсичных элементов, что в значительной степени обусловливает отрицательное воздействие горнодобывающих предприятий на окружающую среду [107].
Главным фактором преобразования окружающей среды являются техногенные процессы, формирующиеся при эксплуатации различных объектов горного производства. Извлечение из недр громадных объемов горных пород и размещение вскрышных пород в отвалы и отходов обогащения в шламохра-нилищах захватывают нарушениями значительные регионы, как по площади, так и по глубине. Зоны нарушения земной поверхности наиболее осязаемы, четко прослеживаются визуально без специальных методов исследований [8, 9].
Кроме того, непосредственно на поверхности карьеров, внешних и внутренних отвалов, складах полезных ископаемых происходят процессы пылеоб-разования и окисления, что в свою очередь приводит к загрязнению почвы, воздуха, поверхностных и подземных вод.
Осушение водоносных горизонтов при создании безопасных и экономичных условий промышленной разработки месторождения приводит к формированию целого комплекса техногенных процессов. Осушение водоносных горизонтов приводит, как правило, к истощению естественных запасов пресных подземных вод. Осушение напорных горизонтов приводит к формированию депрессионных воронок радиусом более 50 км. На той площади в совокупности с функционированием других объектов горного предприятия происходит существенное изменение свойств геологической среды. В частности, при осушении водоносных горизонтов карбонатных пород происходят суффози-онно-карстовые процессы. При этом на поверхности образуются внезапные провальные воронки.
В результате производства горных работ при определенных условиях происходят изменения свойств геологической природной среды, создаются новые гидрогеологические условия в горнопромышленных регионах. В большинстве случаев при этом проявляется сильное химическое загрязнение подземных и поверхностных вод токсичными веществами. Основная причина загрязнения природных вод заключается в несовершенстве сооружений шла-мохранилищ, отстойников и отвалов. При эксплуатации хранилищ промстоков происходят инфильтрационные потери воды, вызывающие начальный этап возникновения очагов загрязнений, от которых начинается миграция токсичных компонентов в подземных водах [11, 12, 104].
Загрязнение поверхностных и подземных вод связано таюке с водноми-грационными потоками, обусловленными стоками из шламохранилищ и отстойников. В результате загрязняются водотоки и водоемы, загрязнения проявляются в грунтовых, аллювиальных и под отвальных водах, а также на сельскохозяйственных угодьях, где для полива используют воду загрязняющих источников. Значительные уровни загрязнения водных систем связаны с миграцией химических элементов в составе твердых взвешенных в воде частиц. Протяженность зон загрязнения при этом может достигать десятков километров [13, 14].
Анализ изыскания путей сохранения и восстановления нарушенных земель на угольных разрезах
Добыча и переработка угля относится к одной из наиболее землеемких отраслей промышленности. В среднем по угольной промышленности добыча 1 млн. т топлива сопровождается отвлечением и нарушением около 8 га земельной площади. При добыче угля открытым способом показатель землеемкости увеличивается до 20 га на 1 млн. т, а по отдельным предприятиям достигает даже 30 га [12, 38].
Проблема снижения отрицательного влияния угледобычи на земную поверхность весьма актуальна. Основными источниками разрушения природного ландшафта являются горные работы при добыче угля открытым и подземным способами, процессы обогащения и брикетирования угля, его сжигания. Занимают землю также временные здания, сооружения и коммуникации.
Для комплексного решения проблемы охраны и рационального использования земельных ресурсов в нашей отрасли приняты и осуществляются два направления [13]: 1. Разработка технологий, обеспечивающих снижение или исключение вредного влияния производства на земную поверхность; 2. Разработка и осуществление способов ускоренного и эффективного восстановления нарушенного природного ландшафта. Первое направление неразрывно связано с основным производством и является его составной частью. Необходимо отметить, что полностью исключить вредное влияние производства на земную поверхность, естественно, не удастся. Рекультивация связана с большими дополнительными объемами земляных работ, которые, судя по неизменяющимся фондам на оборудования, не учтены в хозяйственном плане. Выделяемая в отрасли целевым назначением на рекультивацию техника не обеспечит полного выполнения требований закона о земле, тем более ликвидацию отставания прошлых лет. Здесь возможны два пути. Первый - это резкое увеличение производства технического оборудования. Второй — использование имеющейся базы специализированных управлений по мелиорации земель особенно там, где земли восстанавливаются под сельскохозяйственные угодья [13].
В свя:;и с необходимостью постоянного возрастания объемов работ по восстановлению нарушенных земель, повышением требований к качеству горнотехнической и биологической рекультивации, со всей остротой встает вопрос снижения затрат на их производство. Принимаемый в большинстве случаев традиционный способ селективного снятия и укладки плодородного растительного слоя и подстилающих грунтов, мощностью не менее 2-х м является весьма трудоемким, дорогим и не всегда оправдан. Многими авторами отмечается о необходимости ускорения научных исследований по наиболее эффективным способам биологической рекультивации. За последние годы с ростом площадей, нарушенных промышленными разработками и подлежащих рекультивации, задачи восстановления продуктивности таких земель значительно расширились. Теперь уже недостаточно рассматривать проблему рекультивации только как окультуривание и возвращение в хозяйственный оборот выведенных из строя отдельных земельных участков. Она не может быть решена без комплексного охвата всех видов нарушения природных экосистем и разработки мероприятий по рекультивациям, нарушенных земель, как составной части в общей системе оптимизации техногенных ландшафтов. В данном случае под последними мы понимаем не все ландшафты, затронутые воздействием какой-либо техники (например, сельскохозяйственной), а только сочетание природных участков, в различной степени измененных под влиянием мощной промышленной техники, с участками, полностью видоизмененными в результате деятельности угледобывающей промышленности.
Биологическая рекультивация - самый распространенный вид хозяйственного освоения нарушенных земель. Практика показывает, что характер биологической рекультивации в значительной мере определяет характер, объемы работ и затраты горнотехнического этапа рекультивации.
При комплексном ландшафтно-экологическом подходе к рекультивации земель расширяются задачи биологической рекультивации. Недостаточно разрабатывать, например, определенные агротехнические приемы только для отдельных нарушенных участков, что, к сожалению, еще часто встречается в практике. Необходимо предусматривать весь комплекс мер, обеспечивающих восстановление экологического равновесия и биологической продуктивно-с ги экосистем как на непосредственно нарушенных землях, так и на примыкающих к ним участках, испытывающих косвенное влияние техногенеза. Методы биологической рекультивации зависят от природно-климатических условий исходных ландшафтов, специфики экологических условий техногенных участков, особенностей их динамики в процессе техногенеза и развития в будущем [105, 108].
Отправным пунктом рекультивации является установление вида последующего использования нарушаемых территорий. В зависимости от этого предъявляются различные специальные и общие технические требования к условиям формирования отвалов, рельефа восстанавливаемой территории, экспозиции и крутизне уклонов, физико-химическому составу грунтов.
Поскольку устанавливаемые требования или технические условия влияют на технологию горных работ и определяют последующий этап биологической рекультивации, их состав должен обеспечивать наибольшую эффективность всего процесса рекультивации.
Приведем основные требования к приемам формирования отвалов горнопромышленным предприятиям при использовании нарушенных земель [59]. Согласно существующему положению предприятие может использовать отведенные ему во временное пользование участки только в тех целях, для которых они предоставлены, и обязано вести горные работы, не нарушая прилегающих земель.
При р.азработке угля открытым способом, технология формирования отвалов должна основываться не селективной (раздельной) выемке грунтов, что дает возможность укладывать вскрышные породы в нужной последовательности и использовать для рекультивации почвенный слой и пригодные для произрастания леса лессовидные суглинки.
Отвалам необходимо придавать форму, позволяющую вписываться в окружающий ландшафт. Их размещают на неиспользуемых заболоченных, каменистых, щебнистых, подверженных сильной эрозии участках.
Если отвальными породами засыпаются овраги или балки, или перекрываются водотоки, то в этих случаях предусматривается сооружение специальных устройств для пропуска дождевых и паводковых вод, фильтрующих насыпей, дренажных канав с фильтрами из камня и других местных материалов. При отсыпке отвалов на склонах, имеющих большую водосборную площадь, их защищают от размыва путем устройства системы обвалований, нагорных канав, водоотводов и других простейших гидротехнических сооружений. Для спуска с поверхности отвалов дождевых и паводковых вод предусматриваются каменные, бетонные или залуженные водосливы [105, 108].
Общая характеристика почвенного покрова, основные типы сельскохозяйственных угодий исследуемого района
В различные геоботанические эпохи Забайкалье подвергалось поднятиям, опусканиям и разломам. По данным полевого обследования Читинского отделения «Росч ернозем» 1974 года геологическая структура хозяйства отличается сглаженными формами рельефа. Водораздельные платообразные возвышенности сложены делювиальными суглинками и песками, из них образованы почвы на территории землепользования. Очень часто, особенно на более высоких и покатых возвышенностях, основную роль в сложении почвообразующих пород слагают камни и щебень, состоящие из обломков гранитов, глинистых и песчаных сланцев и кварцитов.
На участках, где в горных породах отсутствуют щелочные сиениты и карбонатные сланцы, по шлейфам и склонам формируются серые и темно-серые почвы, содержащие большое количество хряща (продукт выветривания гранита) [1, 49, 50].
Почвы широких долин (Улетка, Крайняя Улетка, Средняя Улетка) формируются на современных аллювиальных речных отложениях небольшой мощности (10-20 см) эти отложения весьма разнообразны, как по механическим, так и по химическим показателям. Аллювиальные процессы - это привнос в пойму с полыми водами взмученного материала и оседание его на поверхности почвы в виде аллювиальных отложений (аллювия) [64].
Аллювиальные отложения являются минеральной основой, из которой создаются пойменные почвы. Состав аллювиальных отложений в значительной степени зависит от состава почв и пород водосборного бассейна реки: при господстве песчаных почв и пород в пойму привносится мало пылеватых и илистых частиц; при тяжелом гранулометрическом составе и пород водосборной территории их поступает в пойму значительно больше. Почвы пойм: дерновые, луговые и болотные. На аллювиальных отложениях формируются луговые и влажнолуговые разновидности почв, реже аллювиальные. Лугово-болотные почвы имеют ярко выраженное оглеение по всему профилю при следующем его строении: Ag - ог-леенная верхняя часть гумусового слоя; BJg - переходный гумусовый оглеен-ный горизонт, сменяющийся нижележащими негумусированными глеевыми горизонтами (B2g, B3g) и оглеенной породой. Это переходные почвы от аллювиальных луговых к аллювиальным болотным, иловато-торфяным или иловато-поверхностно-глеевым [64]. Аллювиальные луговые почвы развиваются в центральной пойме на более благоприятных по составу и свойствам аллювиальных наносах и дополнительном к атмосферному увлажнении за счет подтока капиллярной каймы грунтовых вод [64]. Такие условия обеспечения элементами питания и влагой благоприятствуют хорошему развитию разнотравно-злаковой растительности и интенсивному проявлению дернового процесса. Формируются почвы с хорошо выраженным гумусовым профилем и отчетливой комковато-зернистой структурой. Под влиянием постоянного подпитывания грунтовыми водами нижняя часть профгшя имеет признаки оглеения и аккумуляции различных соединений, поступающих с грунтовыми водами (оксидов железа, карбонатов и др.). Луговые почвы пойм имеют следующее строение: Ад - дернина, А - хорошо выраженный гумусовый горизонт серой или темно-серой окраски; В] - переходный гумусовый горизонт, часто со следами оглеения в виде ржаво-сизых пятен (B]g); B2g (BCg) — горизонт отчетливого оглеения, постепенно переходящий в оглееную суглинистую или глинистую породу (Cg). Аллювиальные луговые почвы высокоплодородны, характеризуются суглинистым или глинистым гранулометрическим составом, хорошей гу-мусностью (3-12% и более), высокой емкостью поглощения. Их реакция колеблется от кислой до щелочной. Мощность гумусового слоя в среднем составляет 35-70 см с колебаниями от 20 до 100 см и более. Пойма реки Ингода сложена мезозойскими делювиальными и пролю-виальными отложениями, которые перекрыты современными: песчаным и супесчаным речным аллювием с высоким содержанием хорошо окатанного галечника. В обширной долине реки Ингода почвообразующие породы сложены ис ключительно аллювиальными отложениями с галечником и песком. Более мо лодые из них залегают слоями, формируя бедные гумусом аллювиальные поч вы, подвергающиеся воздействию современных паводков. Более старые отло жения, окатанными камнями, с галечником и песком, они подстилают почвы с ясно выраженным профилем, обогащенные гумусом. , По данным К.А. Уфимцевой (1967г.) приведена схема строения Инго-динско-Читинской котловины у села Улеты. Аллювиальные почвы занимают особое место в земельном фонде всех стран. Отличаясь высоким потенциальным плодородием, близким расположением к источникам воды, они представляют весьма благоприятный объект для сельскохозяйственного использования. Особенностью почвообразования на территории пойм, определяющего многие черты генезиса, состава и свойств аллювиальных почв, является развитие пойменных и аллювиальных процессов. Пойменные процессы - периодическое затопление территории поймы полыми водами. Полые воды могут затоплять пойму от нескольких часов до нескольких недель (1,5-2 месяца). Длительность пойменных процессов ока зывает большое влияние на особенности сельскохозяйственного использования почв. По продолжительности стояния полых вод в пойме различают следующие виды поемности Почвенный профиль (по Шрагу) Короткая поемность - срок стоя ния полых вод до 7 дней; возможно возделывание большинства культур, характерных для данной зоны. Средняя поемность - от 7 до 15 дней; благоприятна для естественных и сеяных трав и большинства плодовых культур. Продолжительная поемность - 15-30 дней; исключает возделывание полевых сельскохозяйственных культур; благоприятна не для всех трав. Очень продолжительная поемность - больше 30 дней; способствует заболачиванию и развитию болотной растительности.
Динамика нарушения и восстановления нарушенных земель на разрезе «Восточный» ООО «Читауголь»
ПДК служат критерием для классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ, а также для ранжирования загрязняющих веществ по классам опасности для почв (ГОСТ 17.4.1.02-83).
Загрязнение почв, как и других природных сред, является комбинированным (множественным), в связи с чем, при химическом контроле загрязнения возникает необходимость выделить приоритетные загрязняющие вещества, подлежащие: контролю в первую очередь. При определении приоритетных загрязняющих веществ учитывают классы их опасности (по ГОСТу 17.4.1.02-83).
ПДК разрабатывают главным образом на основе принципов, приемов и методов токсикометрии. Для почвы эти принципы заключаются в установлении таких концентраций в контактирующих с почвой средах (растениях, воде, воздухе), которые не представляют опасности для здоровья людей и не влияют отрицательно на общесанитарное состояние почвы. При этом используют следующие показатели вредности: - общесанитарный, характеризующий влияние вещества на самоочи-щающую способность почвы и почвенный микробиоценоз в количествах, не изменяющих указанные процессы; - транслокационный, характеризующий способность вещества переходить из пахотного слоя почвы через корневую систему растений и накапливаться в зеленой массе и плодах в количестве, не превышающем ПДК для данного вещества в пищевых продуктах; - миграционный воздушный, характеризующий способность вещества переходить из пахотного слоя почвы в атмосферный воздух и поверхностные водоисточники в количестве, при миграции которого не происходит превышения величины ПДК для атмосферного воздуха. Систему контроля загрязненности почв на основе гигиенической регламентации нельзя признать совершенной. Встречаются большие трудности в интерпретации и объективной оценке загрязненности комплексом токсичных или других веществ, для которых не разработаны нормативы. В этих случаях уровень химического загрязнения сравнивают с фоновым. Наиболее важной в современных условиях сельскохозяйственного производства является оценка пестицидного загрязнения почв. Пестициды включают обширную группу химических веществ различных классов и химической природы. Ежегодно в мире применяется более 1 млн. т одних только гербицидов, включающих 900 наименований; почти 90% этих веществ, в конечном счете, попадает в почву. Применение пестицидов, наряду с положительным результатом, дает ряд негативных последствий. Многие пестициды обладают кумулятивным эффектом, т. е. накапливаются в почве и в растениях, в результате чего происходит отравление людей и животных. Полагают, что свои прямые эффекты пестициды проявляют лишь в течение 1-2% времени их нахождения в окружающей среде, тогда как 98% времени они вызывают негативные эффекты вследствие загрязнения [78, 79, 80]. Проявление токсических эффектов пестицидов в почве и процессы накопления зависят от ряда факторов: объемов и сроков внесения, свойств пестицида, сорбции, механического состава и структуры почвы, наличия органического вещества, рН, влажности и др. Ассортимент пестицидов огромен, и установление нормативов ПДК для всех их наименований требует больших финансовых затрат и времени. Так, разработка ПДК для одного пестицида может занять от 3 до 5 лет, а затраты только на оценку токсичности составляют около 350 тыс. долларов [90, 91]. Следует отметить, что величины ПДК для пестицидов в России в большинстве случаев в несколько раз ниже, чем регламенты в других странах, т.е. наши регламенты более жесткие [75, 76, 77]. 4.1.2. Санитарные показатели Для всех видов земель единого государственного земельного фонда проводится контроль санитарного состояния почв [62, 63, 65]. Под санитарным состоянием понимают совокупность физико-химических и биологических свойств почвы, определяющих ее безопасность в эпидемиологическом и гигиеническом отношениях (ГОСТ 17.4.2.01-81). Цель контроля - предупреждение загрязнения почв бытовыми и промышленными выбросами и отходами, а также веществами, целенаправленно применяемыми в сельском и лесном хозяйстве. В перечень контролируемых показателей, согласно указанному ГОСТу, входят санитарно-бактериологические, санитарно-гельминтологические и са-1 нитарно-энтомологические показатели. К ним относятся санитарное число (отношение азота белкового к общему органическому азоту), показатели концентраций аммонийного и нитратного азота, хлоридов, достаточного количества пестицидов и других загрязняющих веществ (тяжелых металлов, нефти и нефтепродуктов, фенолов, зернистых соединений), канцерогенов, радиоактивных веществ, макро- и микроудобрений, термофильных бактерий, бактерий группы кишечной палочки, патогенных микроорганизмов, яиц и личинок гельминтов и мух. Перечень показателей для разных видов землепользования: заселенных пунктов, курортов и зон отдыха, зон источников водоснабжения, территорий предприятий, сельхозугодий и лесов - различен.
