Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологические основы рекультивации техногенных и урбанизированных ландшафтов в лесной зоне
ВАК РФ 03.00.16, Экология
Автореферат диссертации по теме "Экологические основы рекультивации техногенных и урбанизированных ландшафтов в лесной зоне"
РГ6 од
11 р ^ Г] Государственный Комитет Российской Федерации по высшему образованию
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА
На правах рукописи
КАПЕЛЬКИ НА Людмила Павловна
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ И УРБАНИЗИРОВАННЫХ ЛАНДШАФТОВ В ЛЕСНОЙ ЗОНЕ
(по материалам исследований в Мурманской, Ленинградской и Восточно-Казахстанской областях)
Специальность: 03.00.16.— ЭКОЛОГИЯ
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора биологических наук в форме научного доклада
Москва — 1994
Работа выполнена в Санкт-Петербургском горном институте и в Санкт-Петербургском научно-исследовательском центре экологической безопасности Российской Академии Наук.
Официальные оппоненты
Ведущая организация
— доктор сельскохозяйственных наук, профессор
В. С. ТЕОДОРОНСКИЙ
доктор биологических наук, профессор О. Г. ЧЕРТОВ
доктор технических наук И. В. ЛАЗАРЕВА
— Государственный научно-исследовательский институт охраны природы Арктики и Севера
Защита состоится 19 апреля 1994 г. на заседании специализированного совета Д 053.31.05 при Московском государственном университете леса по адресу: 141001, Мытищи-1, Московской области, Московский государственный университет леса, в 10 час. 30 мин., ауд. 313.
Отзывы на диссертацию в ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ просим направлять по адресу: Мытищи-1, Московской обл., Московский государственный университет леса, ученому секретарю.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета леса.
Диссертация разослана « №. » . . . . 1994 г.
Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук,
доцент Е. Г. КУЛИКОВА
ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы определяется необходимостью разработки эффективных приемов и способов рекультивации нарушенных земель и ¡нижения их отрицательного влияния на окружающую среду. Это свя-¡ано с большой плошддью нарушенных земель и их ростом. Добыча и 1ереработка полезных ископаемых сопровождаются увеличением пло-пади, занимаемой карьерами, породными отвалами, хвостохранилиша-<т обогатительных фабрик, ландшафтами, деградированными под вли-шием атмосферного загрязнения. Значительная часть этих территорий располагается в пределах лесной зоны. Рациональное ^пользование и рекультивация земель включены в число важнейших научно-технических заданий и являются составной частью комплекса народнохозяйственных мероприятий по охране окружающей среды.
Работа обобщает результаты исследований соискателя, выполненных в 1970-1993 гг. в соответствии с планами НИР , проводимых то решению государственных научно-технических заданий ГКНТ и программ фундаментальных исследований по проблемам лесоведения и проблемам экологии и антропогенной динамики биологических систем РАН, а также в результате выполнения хоздоговорных работ в различных регионах страны.
Цель работы: Разработать и обосновать систему рекультивации земель в техногенных и урбанизированных ландшафтах лесной зоны.
В процессе исследований решались следующие задачи:
- разработать методику комплексного анализа состояния техногенных и урбанизированных ландшафтов;
- на примере разных типов нарушенных земель оценить пригодность горных пород и отходов горноперерабатывающей промышленности для биологического освоения;
- выявить лимитирующие факторы для роста растений на нарушенных землях;
- изучить основные закономерности в изменении свойств грунтов при их гидроскладировании;
- изучить особенности создания лесных культур на нарушенных землях Кольского Севера;
- разработать технологические приемы и рекомендации по рекультивации разных типов нарушенных земель в различных природных условиях;
- оценить состояние почв и растительности в зоне влияния горно-металлургического производства, и разработать мероприятия по совершенствованию регионального мониторинга окружающей среды;
- изучить состояние урбанизированных территорий Санкт-Петербурга и разработать рекомендации по освоению намывных грунтов под озеленение.
Научная новизна выполненной работы заключается в том, что впервые по результатам комплексных исследований, проведенных в различных условиях лесной зоны на разных типах нарушенных земель, установлены основные лимитирующие факторы для роста растений, выяснены механизм окисления сульфидов на месторождениях руд цветных металлов, а также причины и факторы различной устойчивости фитоценозов при рекультивации хвостохранилищ обогатительных фабрик в Заполярье. Разработаны научно-методические основы и региональные рекомендации по рекультивации нарушенных земель:
-для лесотундры и северной подзоны тайги (Мурманская область) - технология формирования отвалов в условиях Севера с учетом самозарастания и рекультивации, особенности создания лесных культур на отвалах;
- для южной подзоны тайги (Ленинградская область) - необходимость учета прогнозного уровня грунтовых вод на рекультивируемых землях при ведении горных работ на избыточно увлажненных территориях;
-для горной местности лесостепной зоны (Восточно-Казахстанская область) - технология озеленения труднодоступных участков отвалов с использованием пожарного грунтомета ГТ-3.
Установлены основные закономерности в изменении свойств грунтов при их гидроскладировании, позволившие сформулировать требования к формированию профиля намывных грунтов при использовании их под озеленение. Разработана методика одновременного отбора проб почв урбанизированных ландшафтов для определения химических, бактериологических и гельминтологических показателей при комплексном загрязнении почв.
Предложена новая технология пылеподавления хвостохранилищ обогатительных фабрик с использованием эрозионно устойчивой фракции минеральных частиц.
На основе исследований, проведенных в зоне влияния выбросов металлургических предприятий, обоснована необходимость изучения состояния экосистем, в частности почв и растительности, с учетом особенностей производства, состава перерабатываемых руд, отходов
и выбросов, предложены мероприятия по совершенствование регионального мониторинга окружающей среды.
Практическая значимость и реализация работы. Исследования по рекультивации земель проводились в тесной связи с производством. Результаты исследований и рекомендации использованы производственными, научно-исследовательскими и проектными организациями: Мурманскими областными управлениями лесного и сельского хозяйства, Оленегорским горно-обогатительным комбинатом, АООТ "Фосфорит", Лениногорским полиметаллическим комбинатом и Лениногорским лесхозом, совхозом "Заречье" Ленинградской области, ТПО "Лензеленстрой", а также институтами ЛенНИИПГрадост-роительства, Ленгипроинжпроект, ЛенНИИГенплана. , Они также использовались при составлении Комплексной схемы охраны природы Мурманской области.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается значительным объемом аналитического и экспериментального материала, их производственной проверкой.
Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены на VIII (Апатиты, 1979), IX (Сыктывкар. 1981), X (Якутск, 1986) симпозиумах "Биологические проблемы Севера", совещании "Проблемы экологии полярных областей" (Мурманск, 1981), конференции "Охрана и рациональное использование природных ресурсов Северо-Запада СССР" (Ленинград, 1981), Всесоюзном совещании "Экосистемы Арктики и Субарктики на современном уровне освоения их природных ресурсов" (Иркутск, 1982), Всесозном совещании "Охрана растительного мира северных регионов" ( Сыктывкар, 1982 ), V Всесоюзной конференции по проблемам мелиоративной географии (Пермь, 1983), Всесоюзном совещании "Влияние промышленных предприятий на окружающую среду" (Звенигород, 1985), 10-й Всесоюзной конференции "Микроэлементы в биологии, медицине и сельском хозяйстве" (Чебоксары, 1986), 1-м Ленинградском симпозиуме "Проблемы экологии человека в больших городах" (1986),Всесоюзном совещании "Биогеохимическая индикация окружающей среды" (Ленинград, 1988), "Биологическая рекультивация нарушенных земель" (Свердловск, 1988), IX Международном симпозиуме "Рекультивация ландшафтов, нарушенных промышленной деятельностью" (ВНР, Дьондь-ош, 1988), Международном семинаре "Выветривание и почвообразовательные процессы на отвалах техногенных ландшафтов" (ПНР, Конин, 1989), VII Международной школе "Экологические проблемы современных городов и пригородных территорий" (БНР, София, 1989), Всесо-
юзном совещании "Экология лесов Севера" (Сыктывкар, 1989), Всесоюзном семинаре "Экогеохимия городов" (Москва, 1939), Международной научно-технической конференции "Технические системы и социально-правовые принципы экологической безопасности" (Ленинград, 1990), Всесоюзной конференции "Экологические проблемы охраны живой природы" (Москва, 1990), IX съезде Географического общества СССР (Казань, 1990), Международном совещании "Экология урбанизированной (городской) среды: проблемы изучения и оптимизации" (Тольятти, 1991), Международной конференции "Освоение Севера и проблемы рекультивации" (Сыктывкар, 1991), советско-финском совещании "Аэротехногенное загрязнение на Кольском полуострове" (Санкт-Петербург, 1991), конференции "Органическое вещество и почвообразование" (Санкт-Петербург, 1993), Международной конференции "Леса, окружающая среда и новые технологии в Северной Европе", общероссийском совещании "Экосистемы Севера: структура, адаптация, устойчивость" (Петрозаводск, 1993), межведомственном совещании "Проблемы экологической безопасности и природопользования на Севере России" (Санкт-Петербург, 1993).
Личный вклад автора заключается в постановке проблемы, разработке методических положений в области рекультивации нарушенных земель, включая организацию и выполнение всех исследований и экспериментов, обработку, анализ и обобщение собранного материала, разработку рекомендаций, их опытную проверку и внедрение. Все исследования по теме выполнены автором или под его руководством и непосредственном участии.
Публикации. По теме работы опубликовано 86 работ. Основное содержание исследований изложено в монографиях "Оптимизация техногенных ландафтов", депон. в ВИНИТИ, N 5363-В 89 (23 п. л.) и "Экологические аспекты оптимизации техногенных ландшафтов" СПб, Наука, 1993, (12 п. л.).
1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Объектами исследования являлись техногенные ландшафты Мурманской, Ленинградской и Восточно-Казахстанской областей и урбанизированные ландшафты Санкт-Петербурга. Региональные особенности рекультивации нарушенных земель на Крайнем Севере рассмотрены на примере Мурманской области (лесотундра и северная подзона тайги). Здесь объектами изучения явились отходы обогатительных фабрик, породные отвалы горнорудных предприятий, карьеры по
цобыче стройматериалов (песка, гравия), золоотвал Кировской ГРЭС.
Экологическое состояние насыпных и естественных почв урбанизированных ландшафтов, формирующихся под воздействием промышленных, транспортных, коммунально-бытовых источников загрязнения, свойства грунтов, намытых на побережье со дна <Хинского залива, изучались в Санкт-Петербурге, На примере породных отвалов Кингисеппского месторождения фосфоритов (южная тайга) обоснована необходимость учета прогнозной экологической обстановки при создании лесных насаждений .
В окрестностях г. Лениногорска (горная местность лесостепной зоны рассмотрены особенности трансформации почв и растительности под влиянием выбросов горно-металлургического комплекса. Здесь же проведены работы по изучению вскрышных пород и отходов обогащения с целью разработки приемов их рекультивации.
Техногенные и урбанизированные ландшафты рассматриваются автором как динамичная система, находящаяся в постоянном изменении под влиянием различных факторов - природных, антропогенных, временных. При изучении состояния почв, земель и растительности в техногенных ландшафтах использовался комплекс методов в области экологии, геоботаники, почвоведения, геохимии, физической географии, лесоведения, охраны окружающей среды, которые можно подразделить на сравнительные и экспериментальные.
Сравнительно-географический метод заключается в сопряженном анализе состояния ландшафтов, почвогрунтов, растительности и соответствующих условий, а также факторов, влияюшлх на них. Сравнительно-аналитический - в изучении физических и химических свойств горных пород и отходов производства, их сравнении со свойствами почвообразующих пород зональных почв, а также с показателями ГОСТа 17. 5.3. 03-86. Степень загрязнения почв устанавливалась на основе сравнения полученных показателей с кларковыми и средними фоновыми концентрациями загрязняющих веществ, а также предельно допустимыми концентрациями.
Экспериментальные методы включали посев и посадку различных видов растений. Наблюдения за лесными культурами, созданными на отвалах в Мурманской области, проводятся в течение 15 лет. Процессы производства рекультивационных работ исследовались методами наблюдений, экспериментов и производственных проверок.
При изучении техногенных ландшафтов учитывались следующие принципы:
- принцип зональности - каждая местность характеризуется определенными природными условиями, обусловленными географическим расположением земель. При однотипности техногенного воздействия наблюдаются различные отклонения от обычного состояния природных и антропогенных экосистем;
- принцип комплексности заключается в полной и всесторонней оценке всех особенностей изучаемых компонентов, учете как природных. так и техногенных факторов, влияющих на состояние ландшафта;
- принцип дифференцированности состоял в выявлении особых специфических свойств, присущих только данному ландшафту.
Изучение и экологическая оценка техногенных и урбанизированных ландшафтов осуществлялись с позиций разработки мероприятий по улучшению состояния окружающей среды. При этом учитывались методические подходы и опыт работы по исследованию этих территорий, изложенные в работах Тарчевского (1965), Одума (1975), Моториной и Овчинникова (1975), Федотова (1985), "Программа и методика изучения техногенных биогеоценозов (1978), "Техногенные экосистемы..." (1981).
При изучении свойств намывных грунтов учитывался опыт намыва территорий в Голландии, а также принципы градостроительного и рекреационного использования территорий, изложенные в работах Лазаревой (1975), Иванова (1981). Методической основой изучения состояния и рекультивации урбанизированных ландшафтов послужили работы Красикова (1950), Осиповой и Теодоронского (1984), Хромова (1991), а лесных экосистем - Морозова (1931), Ткаченко (1952), Сукачева (1964), Нестерова (1981), Мелехова (1983).
Агрохимические и физико-химические свойства почвогрунтов и отходов промышленности исследовались стандартными методами, принятыми в почвоведении и грунтоведении (Аринушкина, 1970; Агрохимические методы .... 1975, Бирюков и др., 1975; Вадюнина и Корчагина, 1986). Отбор проб городских почв для комплексного анализа (определение химических, бактериологических и гельминтологических показателей) осуществлялся по методике, разработанной автором (65,72). Методической основой работ по изучению гидрологического режима территорий и водно-физических свойств слоистых почвогрунтов явились публикации Роде (1955), Сабо (1966), Баби-кова (1974), Базак (1972).
При исследовании вопросов лесовосстановления на промышленных отвалах использовались методические подходы и опыт заложения
культур, изложенные в работах Баранника (1973), Огиевского и Хи-рова (1964), Маслакова с соавт. (1978), Застенского (1982), Пан-кова, Иванова и Данько (1978), Писаренко и Мерзленко (1990), Бабича (1980В основе формирования рассматриваемых техногенных ландшафтов лежат процессы добычи и переработки полезных ископаемых, обусловливающие формирование техногенных биогеоценозов, развивающихся по пути усложнения (земли, нарушенные при добыче и переработке полезных ископаемых) или упрощения (деградация биогеоценозов под воздействием атмосферного загрязнения).
2. БИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Методологической основой выбора направления рекультивации и технологии биологического освоения нарушенных территорий явилось предварительное изучение комплекса экологических условий.
Нарушенные земли Мурманской области представлены отвалами вкрышных пород, хвостохранилишами и отстойниками, карьерами, образовавшимися в результате добычи рудного сырья и строительных материалов. Необходимость проведения исследований рекультивации земель в этом регионе определяется большой площадью нарушенных земель и перспективным их-ростом, слабой изученностью вопросов рекультивации в условиях Заполярья, нахождением нарушенных территорий преимущественно в зеленой зоне городов и поселков, значительным отрицательным влиянием некоторых категорий нарушенных земель на окружающую среду.
Проведение работ по биологической рекультивации здесь связано с определенными трудностями, обусловленными суровыми климатическими условиями (нарушенные территории находятся севернее Полярного круга), сложными горно-геологическими условиями месторождений, свойствами складируемых пород и отходов, технико-экономическими показателями восстановления нарушенных земель. На большей части разрабатываемых месторождений под отвалами вкрышных скальных пород оказался не только маломощный гумусовый горизонт почв, по существу лесная подстилка, но и рыхлые- четвертичные отложения, залегающие с поверхности. Высота отвалов, их форма и площадь, степень каменистости и плотности складируемых пород, наличие поблизости естественных ненарушенных участков (источников семян) обусловливают неоднородность условий произ-
растания растений и необходимость дифференцированного подхода к каждому объекту рекультивации.
В Ленинградской области добыча фосфоритовых руд в настоящее время осуществляется на участках с избыточным увлажнением. В практике рекультивации нарушенных земель приемы биологического освоения подобных территорий не разработаны. Сложные гидрогеологические условия территории обусловливают невозможность применения унифицированных методов рекультивации, повсеместного применения механизмов, нетрадиционность восстановительных работ.
В г. Лениногорске и его окрестностях проблема снижения отрицательного влияния нарушенных земель и атмосферных выбросов стоит особенно остро. Многостороннее воздействие полиметаллического (горно-металлургического) комбината на природную среду, критическое состояние растительности, большие площади нарушенных земель обусловливают необходимость изучения техногенного ландшафта с целью разработки мероприятий по его оптимизации.
В Санкт-Петербурге имеющийся опыт освоения под озеленение намывных территорий (грунты - слабозаиленные пески и супеси намывались на побережье из подводных карьеров Финского залива) свидетельствует о некоторых неблагоприятных свойствах грунтов, значительном отпаде деревьев в Южно-Приморском парке, кварталах жилой застройки. В связи с этим возникла необходимость проведения более детальных исследований с целью последующей разработки рекомендаций по улучшению роста зеленых насаждений на намывных территориях.
Степень пригодности нарушенных земель разных объектов для биологической рекультивации устанавливалась на основе: 1) полевого обследования нарушенных территорий, наблюдения за их естественным зарастанием; 2) изучения химических и Физических свойств пород и отходов; 3) проведения полевых и вегетационных опытов.
Решающими экологическими факторами, определяющими характер и скорость естественного зарастания нарушенных земель и успех их биологического освоения, являются эдафические факторы - состав и свойства пород как субстратов для рекультивации.
3. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ ПРИ ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ.
Особенности естественного зарастания и рекультивации пород-
ных отвалов в условиях Кольского Севера На отвалах горонорудных предприятий Крайнего Севера естественное зарастание до настоящего времени занимает ведущее положение (Скрябин, 1979; Подковыр-кин, 1983; Палернов, Замощ, 1983; Акульшина и др., 1984; Браун, Граве, 1981; Дружинина, Мяло, 1990; Johnson et al., 1976; Brown. 1978; Neiland, 1978; Everett et al. , 1991) и знание его особенностей позволяет исключить или снизить объем активных рекульти-вационных работ. На Кольском Севере наблюдения за естественным зарастанием отвалов и опытные работы по рекультивации проводятся автором с 1977 г.
Флористический состав естественной растительности нарушенных земель Кольского Севера " _ _ (исследовались горно-промышленные отвалы, сложенные отходами обогащения медно-никелевых, железных, апатито-нефелиновых и вермикулитовых руд. вскрышными породами Оленегорского ГОК в возрасте от 0 до 27 лет) по предварительным данным включает 86 видов растений, в том числе - 13 -деревья и кустарники, 5 - кустарнички, 52 - травянистые растения, 10 - мхи, 6 - лишайники.
На скорость естественного зарастания отвалов влияют диалогическая неоднородность и плотность субстратов, различная их удаленность от источников образования семян (естественных ненарушенных участков), высота и форма отвалов и т. п. Интенсивнее других зарастают породные отвалы, сложенные рыхлыми породами и находящиеся на расстоянии до 300 м от естественных фитоценозов. Единичные экземпляры хвойных встречаются на расстоянии 500 м и более, что связано с высокими скоростями ветра в здешних условиях и меньшей массой семян. Однако характерная для северных мест низкая всхожесть семян не обеспечивает быстрого зарастания отвалов.
Пионерами естественного зарастания откосов, сложенных устойчивыми к выветриванию крупнообломочными скальными породами, являются мхи. Повышенная запыленность воздуха вследствие продолжающихся горных и-строительных работ, ветровой эрозии хвостохра-нилищ способствует накоплению пыли в углублениях, неровностях, трещинах. Вместе с пылью заносятся споры растений. Постепенно скальная поверхность как бы обрастает мхами. Но поскольку скорость отложения пыли даже здесь, в районах с интенсивной добычей полезных ископаемых, незначительна, а сами породы устойчивы к выветриванию, то для полного зарастания подобных отвалов, по нашим предположениям, нужны столетия и даже тысячелетия.
Наблюдения показывают, что проведение планировочных работ на отвалах, предусмотренное ГОСТом 17. 5. 3. 04-83, резко ухудшает условия поселения и развития растений. Семена сносятся ветром с поверхности спланированных отвалов. Отрицательно влияет на рост растений и чрезмерное уплотнение грунта, являющееся следствием высокого удельного давления горных машин. Породные отвалы, на которых планировка не производилась, зарастают интенсивнее.
Результаты изучения естественного зарастания различных отвалов горнорудных предприятий Кольского Севера показали: 1) в условиях Кольского Севера физические факторы среды (влажность и плотность субстратов, ветровая эрозия и т. д.) по своей значимости для поселения и развития растений обычно превалируют над химическими показателями (бедность субстратов питательными веществами, щелочная реакция среды, высокое содержание токсичных элементов); 2) необходимость обязательного проведения рекультивации отработанных хвостохранилищ обогатительных фабрик, что обусловлено неблагоприятным прогнозом их естественного зарастания и значительным отрицательным влиянием пылящих отходов на окружающую среду. Рекультивация породных отвалов, сложенных преимущественно скальными породами, может быть неповсеместной. Неблагоприятный гранулометрический состав пород, суровые климатические условия, отсутствие плодородного слоя почвы обусловливают сложность рекультивационных работ, определяя в ряде случаев практическую невозможность ее осуществления с учетом технико-экономических показателей.
С целью стимулирования естественного зарастания породных отвалов в условиях Севера автор рекомендует пересмотреть технологию технического этапа рекультивации. Формирование пригодного для растений корнеобитаемого слоя является необходимым условием, обеспечивающим как естественное зарастание отвалов, так и возможность искусственной рекультивации (20,85). Для этого на заключительном этапе складирования отходов могут применяться рыхлые мореннные отложения, лесная подстилка, торф, широко распространенные на Кольском Севере донные отложения (илы) водоемов. Разработанная автором технология использования отсева щебеночных заводов с достаточным содержанием мелкоземистых фракций для формирования рекультивационного слоя в условиях дефицита рыхлых и плодородных пород может быть важным фактором, обеспечивающим возможность произрастания растений.
Результаты опытных работ по лесной рекультивации (табл.1),
'Таблица 1
Состояние лесных культур, созданных на вскрышных породах железорудных месторождений, к лету 1»80 г.
Способ
Вид созда- Почвогрунт
ния
культур
Сохран- 1&сота, Прирост,
ШС3Ь- см* см' * 1986 г.
Сосна лапланд-
1\дь сибирская
Сосна лапландская
Кль сибирская
Лиственница сибирская
Кль сибирская
Лиственница сибирская
П0Р0Д1Ш 01ВЛЛ ОЛШЕГОРСКОГО ГОКа
3-35
Посев
1979 г. Супесь с включениями обломков коренных скальных пород
не опр.
П,64±0,72
1-10
5,6-0,69
ПОРОДИЛ ОТВАЛ КиВДОРСКОГО ГОКа
34,1 21-88 60,1^,4
Посадка Супесь с вюно-3-лет- чениями облом-них се- ков коренных янцев скальных пород
Диатомовый ил
64,2 13-45 27,1+1,7
5,4
82,1 52-90 63,3+2,6
1,У
4,-15
1,10
8,20
2,12
У, 15
к - над чертой - предельные значения, под чертой - среднеарифметическое и его ошибка.
проведенные на породных отвалах железорудных ГОКов, показали, что в условиях Кольского Севера создание культур методом посадки более перспективно по сравнению с посевом благодаря лучшей сохранности и более быстрому развитию растений. Для посадки следует использовать сеянцы 2-3 летнего возраста. Вследствие низкой сохранности и сильного обмерзания создавать культуры лиственницы сибирской на отвалах нецелесообразно. Приживаемость и сохранность культур ели на породных отвалах выше по сравнению с сосной, но последняя характеризуется более высокой энергией роста Целесообразно более широкое испытание культур кедрового стланика.
При искусственном лесоразведении на участках с неблагоприятными водным и ветровым режимами следует ориентироваться на посадку лиственных пород, а хвойные высаживать под их защиту или в микропонижения, где лучше водно-физические свойства грунтов, слабее отрицательное воздействие ветра. При недостатке посадочного материала его заготовку (черенки ив, сеянцы деревьев и кустарников) необходимо осуществлять на лесных участках, отводимых под горные работы, строительство дорог и т. п.
Экологические условия отвалов фосфоритовых руд и их рекультивация. Разработка Кингисеппского месторождения фосфоритов осуществляется на участках с избыточным увлажнением. Горные работы сопровождаются значительной откачкой воды. В этих условиях необходимо учитывать прогнозное положение уровня грунтовых вод. Восстановление прежнего гидрологического режима произойдет только после окончания горных работ в результате постепенного заполнения водой карьерных выемок. Вследствие этого возможно заболачивание территорий и ухудшение роста лесных насаждений на рекультивируемых землях.
Для обеспечения улучшения гидрологического режима рекультивируемых территорий в перспективе на месторождении следует пересмотреть технологию технического этапа рекультивации. Необходимо частичное разравнивание, заключающееся в срезании верхушек гребней и перемещении грунта на боковые откосы. Складирование вскрышных пород должно осуществляться в один сплошной гребень. В этом случае сохраняющиеся межгребневые понижения в будущем могут служить осушителями, выездные траншеи - собирателями, а водоотводный канал - магистральным каналом. Спланированная поверхность гребня по своей форме должна приближаться к будущему положению кривой депрессии.
Принятые в лесном хозяйстве расстояния между регулирующими каналами-осушителями в зависимости от степени увлажнения, характера почвогрунтов и т. п. колеблются от 60 до 300 м и могут быть выдержаны при использовании основного технологического оборудования.
Экологические условия отвалов предприятий цветной металлургии и их рекультивация. Отвалы предприятий цветной металлургии являются наиболее опасными в отношении загрязнения окружающей среды. Для них характерно наличие в выносимых на дневную поверхность сульфидов, при окислении которых образуется серная кислота, а вокруг разрабатываемых месторождений последовательно формируются механический, гидрохимический и биогеохимический ореолы рассеяния элементов. При наличии металлургического производства территории вокруг комбинатов дополнительно загрязняются токсичными веществами. Особенности рекультивации подобных отвалов рассматриваются на примере Тишинского месторождения полиметаллических руд (горная местность лесостепной зоны).
Исследованиями, проведенными на угольных месторождениях Подмосковья и Донбасса вскрыт процесс окисления сульфидов железа, протекающий в аэробных условиях (Зайцев, Савич, 1967; Промышленная ботаника, 1980). Исследования, проведенные автором, показали, что протекание процессов окисления и вымывания серной кислоты и ее солей на изученных отвалах месторождения цветных металлов происходит значительно быстрее, чем на угольных месторождениях. Это связано с рядом причин. Природные условия местности благоприятны для протекания процессов окисления и вымывания. Большое количество выпадающих осадков, расчлененный рельеф территории, подлежащей рекультивации, относительно низкое содержание в породах пирита, наличие карбонатов, подавляющих агрессивность серной кислоты, являются факторами, ускоряющими процессы окисления сульфидов и вымывания кислоты и солей. Не следует особо опасаться низких значений рН при окислении руд цветных металлов - сфалерита, галенита и др. Во-первых, доля их участия во вскрышных породах, как правило, невелика. Это порода, а не руда. Кроме того, содержание серы в рудах цветных металлов значительно меньше, чем в пиритовых рудах, и окисляются они значительно быстрее, особенно при наличии карбонатов. Лишь в случаях содержания в породах большого количества пирита, марказита низкие показатели рН могут явиться основным лимитирующим фактором для произрастания растений.
Среди пород отвалов, согласно ГОСТа 17.5.1.03-86, на Тишинском месторождении встречаются следующие группы:
1) непригодные по химическому составу - породы, содержащие сульфиды, имеющие рН до 3,5, а также породы, содержащие токсичные соли свыше 27.; 2) непригодные по физическим свойствам -трудновыветриваемые скальные, полускальные породы; 3) малопригодные по химическому составу с рН 3,5 - 5,5 и суммой легкорастворимых солей 1-2Х; 4) малопригодные по физическим свойствам и химическому составу, быстровыветриваюшиеся глинистые сланцы, сильно уплотненные, сцементированные породы. На отвалах обнаружены участки, породы которых можно отнести к потенциально плодородным по агрохимическим свойствам, а основным лимитирующим показателем, обусловливающим сложность биологического освоения, является плотность субстрата
Результаты проведенных исследований дают основание считать, что наиболее целесообразными направлениями рекультивации породных отвалов являются лесохозяйственное и санитарно-гигиеническое - создание фитоценозов противоэрозионного, декоративно-озеленительного и санитарно-гигиенического назначения. В качестве субстрата для растений целесообразно использовать потенциально плодородные породы - горизонт С зональной почвы. Поскольку естественно поселяющаяся растительность является индикатором пригодности пород к биологическому освоению, выбор и назначение участков, а также способов рекультивации должны основываться на оценке степени естественного зарастания.
Крутые склоны отвалов, находящиеся под воздействием водной и ветровой эрозии, подлежат планировке. Планировка является обязательной операцией на отвалах, сложенных с поверхности токсичными, незарастающими породами. Выравнивание поверхности отвалов, на которых уже появились первые растения, не всегда целесообразно, так как связано с возможностью выноса токсичных пород вновь на поверхность. Общий пересеченный природный рельеф территории, обусловленный географическим расположением нарушенных земель в горной местности, предопределяет возможность ограниченного проведения планировочных работ.
Наиболее целесообразным приемом рекультивации следует считать посев многолетних трав и посадку почвозащитных лесонасаждений. При этом следует ориентироваться на нетребовательные к почвенным условиям виды. Травы являются более устойчивыми к засолению по сравнению с древесными растениями. Основная масса
корневых систем травянистых растений располагается в верхнем 1020 см слое, освобождающемся от вредных соединений в первую очередь. Корневые системы деревьев и кустарников распространяются на значительно большую глубину. Учитывая это, посадку древесных растений следует проводить не повсеместно, а на отдельных, наиболее благоприятных по составу пород участках. Для задернения наряду с культурными следует использовать наиболее устойчивые виды местной флоры, встречающиеся на отвалах: пырей ползучий и гребневидный, кострец безостый, овсяницу красную, овечью, желобчатую, донник белый и желтый, клевер ползучий, люцерну серповидную, мятлик луговой, полевицу белую и волосовидную. Ассортимент древесных растений должен включать неприхотливые виды: березу бородавчатую, тополь бальзамический и лавролистный, осину, клен ясенелистный, карагану колючую и древовидную, лох узколистный, гребенщик ветвистый, шиповник иглистый и собачий, ивы.
На отвалах, где складирование пород прекращено и поселились единичные растения, свидетельствующие о возможности произрастания растений, для ускорения зарастания отвалов рекомендуется гидропосев многолетних трав, на участках, сложенных токсичными породами - предварительное нанесение слабокарбонатных покровных глин. При рекультивации отвалов, нижняя часть которых сложена скальными трудновыветриваемыми породами, для нанесения плодородных пород автор рекомендует использовать пожарный грунтомет ГТ-3. Внесение на заключительном этапе в разбрасываемый материал семян многолетних растений позволит одновременно решить задачу механизированного озеленения труднодоступных участков отвалов. На отдельных участках допустима и целесообразна посадка быстрорастущих древесных пород, например тополей, в естественную почву у подножия отвалов, которая позволит зрительно уменьшить площадь непокрытых растительностью участков и будет способствовать улучшению ландшафта.
Экологические условия хвостохранилищ обогатительных фабрик и рекомендации по их рекультивации. Хвостохранилища обогатительных фабрик представляют собой техногенные сооружения, образующиеся при гидроскладировании отходов обогащения руд. Их площадь только на Кольском полуострове превышает 5 тыс. га. Исследования по рекультивации хвостохранилищ осуществляются как в отраслевом, так и в региональных планах (Олейников, 1980; Левит, Пикалова, 1984; Костовецкий и др. , 1982; Таужнянская, 1976; Стифеев и др. , 1982; Шилова, 1982; Dean et al. , 1974; Patrzafek, Strzyszcz,
1980; Рос^эку, 1.ои1оску, 1983; РгеНутап, 1991). Обширные исследования выполнены Ь Е Переверзевым и Е И. Подлесной (1986) при рекультивации хвостохраншшщ ПО "Апатит".
На основе исследований, проведенных на хвостохранилишзх обогатительных фабрик Сленегорского и Ковдорского ГОКов , ПО "Апатит", горно-металлургических комбинатов "Североникель" и "Печенганикель", вермикулитовой фабрики комбината "Ковдорслюда", Чашинском хвостохранилище Лениногорского полиметаллического комбината установлены специфические свойства отходов обогащения.
Гранулометрический состав отходов обогащения зависит от степени измельчения руды на обогатительной фабрике, которая в свою очередь обусловливается преобладанием фракций, обеспечивах>-щих максимальное извлечение полезных компонентов. При гидроскладировании отходов происходит фракционирование грунта потоком воды. Состав грунтов на локальных участках близок к монодисперсному. Отсутствие или очень низкое содержание в составе грунтов илисто-коллоидных частиц, крайне важных и необходимых для развития начальных процессов почвообразования и окультуривания сдерживает естественное зарастание хвостохранилищ и является одной из основных причин слабой связности, бесструктурности и высокой подверженности отходов обогащения эрозионным процессам. Для отходов характерны низкие запасы влаги, особенно в поверхностном слое.
Минералогический состав отходов обогащения обычно сходен с составом перерабатываемых руд.
Химические свойства характеризуются некоторым своеобразием. Все изученные отходы имеют щелочную реакцию среды, которая зависит от состава перерабатываемых руд и технологии обогащения. В отходах флотационного обогащения обнаруживается углерод до 1,2%. Присутствие его не связано с почвообразованием, а обусловлено, по нашему мнению, использованием в обогатительном цикле углеро-досодержащих флотационных реагентов. Отсутствие и значительно меньшие количества углерода в измельченной руде, не прошедшей флотацию, свидетельствует о его технологическом, а не биологическом происхождении. В отходах отсутствуют соединения азота, для них характерны низкие показатели емкости поглощения.
Содержание подвижных соединений питательных веществ в различных отходах определялось разными методами, разработанными для различных типов почв. При этом получены данные, различающееся в десятки, а иногда и в сотни раз. Прочность связи элементов пита-
ния растений (фосфора, калия, кальция и др.) в разных минералах различна. Подобрать объективный метод анализа практически невозможно без проведения серии полевых и вегетационных опытов, особенно в тех случаях, когда вынесенные на поверхность породы значительно отличаются от зональных почв.
Важнейшим фактором, определяющим устойчивость и долговечность растительного покрова при санитарно-гигиеническом направлении рекультивации, а также продуктивность сельскохозяйственных культур и лесных насаждений при целевом использовании хвостохранилищ, является процентное содержание в отходах глинистых и илистых частиц, обеспечивающих определенные запасы влаги и емкость поглощения грунтов. Поэтому перспективным приемом рекультивации хвостохранилищ и необходимым условием формирования устойчивого растительного покрова может быть предлагаемое автором изменение технологии складирования отходов обогащения на заключительном этапе с целью формирования рекультивационного слоя, наиболее пригодного для биологического освоения. Укладку верхнего слоя нетоксичных отходов с заданными параметрами по гранулометрическому составу (например, супесь или суглинок с достаточным содержанием илисто-коллоидных частиц) следует включать в общий технологический цикл работ обогатительных фабрик. С этой целью для формирования поверхностного слоя следует применять гидроциклоны. Для улучшения свойств крупнозернистых отходов, слагающих дамбы и прилегающие к ним участки пляжа, можно также использовать илисто-глинистую фракцию отстойников - шлам, не содержащий токсичных веществ.
Лесные культуры, созданные посадкой 2- и 4-летних сеянцев хвойных на закрепленных многолетними травами участке апатито-не-фелинового хвостохранилиша, характеризовались различной приживаемостью, сохранностью, состоянием и ростом (табл. 2).
Результаты опытных работ показали, что создание культур хвойных пород на хвостохранилищах, сложенных эроэионно опасными отходами, возможно только при предварительном закреплении участка травами, иначе саженцы засыпаются песком или последний выдувается, обнажая корневую систему. Эффективными мелиорантами при закреплении песков могут быть ивы, которые в условиях Кольского полуострова могут быть главной породой или культурой, подготавливающей условия для успешного произрастания других, более перспективных и ценнных видов растений. Ассортимент высеваемых травянистых растений может включать овсяницу красную и луговую,
Таблица 2
Состояние культур, созданных на нефелиновых песках (посадка 1976 г.)
Вид
Возраст
нцев лет
Способ
саке+ посад-
ки
Число посадочных мест
1975 г.
приживаемость, ?
высота культур, см
1966 г.
сохран
ность,
Еысота культур си
Средний прирост, ск
1984 г
1985г
19861
Сосна обыкновенная и лапландская
Ель сибирская 1 4
Лиственница 4 ¡сибирская
В дно борозды
То асе
То се
1593
1709
109
I
|Ель сибирская ; * ^по^- оио
| I рочвы
• ' р
;Сосна обыкно- .' -
■ьенкая
То ке
л ль сибирская 2 ' | То ке
754
39,04
68,8
65,и 47,4
20,6
17,6 32,6
17,6
1000 I 90,5
; Сосна обыкновенная
| 2 | Б дно ; 106 ¡борозды ;
Улъ сибирская '2 I Тс же ; 104
40,0
53,6
23,7
56.3
2с ,6 60,1
17.4 88,1 40,0
52,8
24 - 90 51,6*1,58
12 - 49 21,98*0,63
16 - 41
26,67*0,87
?4 - Ц7
61,69*3,64
I
', I* - 71
¡37,09*:,73
!
1 , 35 -¡60,36*2,67
1 16-71
7,32
7,43
7,63
Не превышает 2,5 си е год
¡.е превышает 3 си в год
10,56
10,48
10,63
I - Над чертой - предельные значения, под чертей -
137,21*:,63 среднеарифметическое к его ошибка.
кострец безостый, пырей ползучий, мятлик луговой, полевицу белую, ежу сборную, тимофеевку луговую, лисохвост луговой. Эти виды обладают широкой экологической приспособляемостью и могут использоваться в широких экологических ареалах. Применение районированных сортов семян растений предпочтительнее по сравнению с привозными. На откосах, сложенных рыхлыми сыпучими песками, целесообразны посев или посадка семян волоснеца гигантского (Восточно-Казахстанская обл.), волоснеца балтийского (Ленинградская обл.) и волоснеца песчаного (Мурманская обл.). При санитарно-гигиеническом направлении рекультивации могут быть использованы и некондиционные семена с пониженной всхожестью, с повышенным содержанием сорных видов. Целесообразно включать в травосмеси семена местных дикорастущих видов, обладающих большей устойчивостью. (
Рациональным приемом, обеспечивающим снижение отрицательного влияния пылящих отходов на окружающую среду, является разработанный автором способ механической стабилизации поверхностного слоя хвостохранилищ, заключающийся в нанесении эрозион-но-устойчивой фракции минеральных частиц, например дробленой скальной породы вскрыши, крупнозернистого песка, отсева щебеночных заводов, отделенных от пылевой фракции . Эрозионно-устойчи-вая фракция, величиной частиц 2-5 мм наносится в один слой. Этот способ наиболее целесообразен в районах Крайнего Севера, пустынных и отдаленных горных местностях, где вследствие отсутствия плодородных пород и сложности биологического освоения нарушенных земель проведение рекультивационных работ затруднено. Лимитирующие факторы среды для роста и развития растений на разных группах нарушенных земель и рекомендации по их рекультивации представлены в табл. 3,
В тех случаях, когда биологическая рекультивация сложна, трудно осуществима или не целесообразна должна осуществляться техническая консервация отвалов, наносящих большой ущерб, окру-жающеей среде. Технической консервашии должны подлежать следующие виды отвалов: 1) сложенные токсичными породами, имеющиие неблогоприятные для биологического освоения состав и свойства, естественное зарастание которых не происходит, а экранирование не целесообразно по экономическим соображениям или невозможно в виду оисутствия подходящих пород и технической сложности его осуществления; 2) планируемые в повторной переработке для извлечения полезных компонентов; 3) находящиеся в зоне очень сильного
Таблица 3
Типологические группы нарушенных земель и рекомендации по их рекулыивации
Объекты рекультивации
Лимитирующие факторы среды
Рекомендуемые мероприятия
Породные отвалы (внешние) горнорудных предприятий (Мурманская область)
Породные отвалы (внутренние) АСОТ "Фосфорит" (Ленинградская область)
Неродные стез-
ль (внешние)
1ии::!!скогс ме-
строкдония г.о-
лиметаллич.руд
(Босточно-Ка-захстанская
область)
Резкое преобладание скальных пород, недостаток мелкозема, высокая плотность субстрата после осуществления планировки, низкие запасы влаги, щелочная реакция среды, сильное ветровое воздействие
неблагоприятный гидрологический режим территории в перспективе (близкий уровень грунтовых вод, избыточное увлажнение). Горные работы ведутся на участках с избыточные увлажнением и сопроьогдаится з.чэ-п::телыюй откаткой воды
Наличие пирита, тяжелых металлов, засоление на отдельных участках, неблагоприятные значения рН, высокая плотность (сцементированность; пород,сильно расчлененный рельеф территории
Формирование отвалов с учетом возмознос-ти их самозарастакия к рекулыивации. Использование лесной подстилки, тор^а, ила, отсева цебёночьых заьодоь и других отходов для создания рекулиивационвого слоя» Отказ от планировки отвалов или частичное её проведение
Формирование поверхности отвалов с учетом прогнозного уровня грунтовых вод. , Частичная планировка отвалов (срезание верхушек гребней с перемещением грунта ьэ оскоьье откосы). Ьаьессьии рыхлых пори, и тсреа на поверхность гребней, сло-ьеььих с калькой;: породами
¿есохозяйствениое и санитарно-гигиеническое направления рекультивации. Выборочное проведение частичной планировки отвалов.
Применение гидропосева к пожарного грун-томета П-3 для озеленения труднодоступных участков отвалов. Посев и посадка устойчивых ьидов местной ¿лоры
Хвсстохранилица обогатительных фабрик (Мурка ¡:-
ская, Ленинградская и Восточно-Казахстанская область
Карьеры по добыче строительных материалов: песка, гравия (Мурманская область)
Намывные грунты* побережья Финского зали-Еа (г. Санкт-Петербург) .
Монодисперскесть грунтов, их высокая эрозионная опасность, низкие запаек влаги, недостаток и несбалансированность элементов питания растений, высокие концентрации тяжелых металлов и флотационных реагентов (отходы обогащения руд цветных металлов)
Значительная крутизна откосов, затрудняющая поселение растений, неблагоприятный гранулометрический состав, низкая злагоемкость грунтов. Водная и ветровая эрозия откосов
Складирование отходов на заключительном зтапе с учетом требовательности растений к эдаа.ическ!ш условиям (.увеличение содержания илисто-коллоидной фракции на дамбах и плянах), подбор ассортимента растенал с учетом экологических условий
Примечания: Более подробные с кованных работах; Характеристика начавних
осуществление добычи на участках с повышенными отметками рельефа (срабатывать бугры, всзьинсния). Проведение планировки откосов (при необходимости). Гидропосев и посадка устойчивых местных видов растений. Складирование з ъырзбо-танные пространства отходов с учетом экологических условий Мамкъ нижней части профиля легко дренирующими песчаными частицами, з ьерхней-суглинками с достаточным содержанием илистых органических частиц. Создание однородной, менее слоистой толщи. Вспашка с почвоуглубителем. Подбор ассортимента растений.
дения о рекультивации конкретных участков приведены в опубли-
Неблагсприятный гранулометрический состав (монодисперсность) и водно-£изичзские свойства грунтов на локальных участках, значительная плотность укладки, низкая влагоем-кость, бесструктурность грунтов.
грунтов поберекья Финского залива приводится ниже,
ь главе
атмосферного загрязнения промышленными выбросами где наблюдается гибель естественной растительности; 4) сложенные эрозионно опасным материалом (хвостохранилища, золоотвалы), при отсутствии плодородных пород и нахождении отвалов в районах Крайнего Севера, пустынных и отдаленнных горных местностях.
Техническая консервация не только предотвращает или снижает ущерб окружающей среде, наносимый отходами производства, но и способствует сохранению полезных компонентов в отвалах, предохраняя их от интенсивного развевания ветром и вымывания.
4. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ В ЗОНЕ ВЛИЯ- ' НИЯ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕГИОНАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Объектами исследования явились лесные насаждения, растительность и почвы промышленных площадок металлургических заводов в г. Лениногорске и его окрестностях. В городе функционирует свинцовый завод, введенный в эксплуатацию в 20-е годы, и цинковый, пущенный в эксплуатацию в 60-е годы. Наряду с характерными для данного производства выбросами серы, азота, углерода, пыли, содержащей свинец, цинк, медь, в окружающую среду поступают также ртуть, мышьяк, селен, кадмий и другие элементы.
При изучении процессов воздействия атмосферного загрязнения на почвенный и растительный покров методической основой работы послужили публикации Антипова (1970), Кулагина (1974), Илькуна (1978), Николаевского (1979), Шиловой (1984), Смита (1985), Фор-тескью (1985), Махнева с соавт. (1990), Чертова с соавт. (1990), Дончевой с соавт. (1991), а также Глазовской (1972), Перельма-на(1975), Добровольского (1983), Махониной (1987).
Загрязнение почв и растительного покрова в районе Ленино-горска связано как с природными, так и с техногенными факторами. Первый обусловлен тем, что этот район является обширной геохимической аномалией с естественно повышенным содержанием целого ряда химических элементов. Здесь известно несколько эксплуатируе-. мых полиметаллических месторождений, более сотни рудопроявлений и точек минерализации. Следствием этого является превышение в почвах района вне зоны аэротехногенного загрязнения и за пределами рудных полей месторождений концентрации свинца в 2, цинка и меди в 1,5, а ртути в 5 раз выше кларков этих элементов по Виноградову (1957).
Состояние и устойчивость лесных насаждений при атмосферном загрязнении изучались в насаждении сосны 20-90-летнего возраста На отдельных участках этого массива, кроме того, произрастают лиственница и береза, а на опушках - тополь, встречается также осина. Наиболее интенсивное загрязнение происходит на протяжении последних 20 лет и связано с пуском в эксплуатацию цинкового завода. Установлено, что ухудшение сстояния насаждения является следствием совокупного отрицательного влияния как антропогенных, так и природных факторов, из которых решающим является атмосферное загрязнение. Подверженное воздействию выбросов насаждения произрастают на сильно завалуненных , каменистых почвах. Отрицательное влияние валунно-галечниковь/х отложений и недостаток рыхлой почвенной массы увеличивается по мере увеличения возраста насаждений и разрастания корневых систем. Рыхлая почвенная масса заполняет в основном пространство между камнями, а корневые системы несут на себе отпечатки валунов и камней, имеют следы вдав-лений и вмятин. Характерная для корней цилиндрическая форма здесь выражена только с поверхности. С глубины 30-40 см отмечается резкое• падение диаметра стержневых корней сосны, глубина проникновения которых ограничивается полуторами метров.
Уровень токсического воздействия промышленных эмиссий на лесное насаждение определялся по изменению ширины годичных колец, измеряемых на поперечных спилах и кернах стволов хвойных деревьев. Замеры радиального прироста свидетельствуют о резком снижении его в последние годы, начало которого совпадает с пуском в эксплуатацию цинкового завода (табл. 4).
Следует отметить сложность подбора контрольного участка для гибнущего бора, который, по-существу является единственным массивом сосны в округе . Вследствие отсутствия участка с насаждением сосны вне зоны атмосферного загрязнения, в качестве контроля был принят наиболее удаленный от источника выбросов участок бора (условный контроль). На контрольном участке общее состояние насаждения удовлетворительное. Здесь в напочвенном покрове присутствуют дикорастущие лесные виды, сохраняются, хотя и находятся в угнетенном состоянии эпифитные лишайники -Cetraria pinastri, Parmelia ambiqua, Hypogymnia physodes. Проведенные исследования, хотя и показали достоверное снижение прироста, совпадающее по времени с вводом в эксплуатацию цинкового завода,
Таблица 4
Показатели радиального прироста сосны в Лениногорском бору при атмосферном загрязнении
Место отбора Степень Класс Средний прирост, Характеристика
пробы, рассто- пораже- воз- мм почв
яние от источ- ния роста за весь за годы
ника выбросов бора период влияния
роста 1 выбросов
Опушка леса. Среднекаменис-
6 км Сильная 1У 2,12 1,25 тые
Лесной массив:
7 км Сильная У 2,24 0,82 Сильнокаменис-
тые
9 км Умеренная 1У 2,19 1,52 Среднекаменис-
тые, рекреаци-
онная нагрузка
средняя
10,5 км Низкая- 1У 2,35 1,78 Среднекаменис-
(условный тые
контроль)
однако метод дендроиндикации не во всех случаях позволил оценить степень влияния на лес именно атмосферного загрязнения. Это связано со сложностью отделения техногенного воздействия от других факторов природного и антропогенного характера. Разновозраст-ность насаждения, различные по степени рекреационные нагрузки, почвенные и гидрологические условия, а также каменистость поч-вогрунтов, обусловленная нахождением лесного массива в горной местности, затрудняет четкость идентификации техногенного воздействия. На не глубоких, сильно завалуненных и каменистых почвах бора наблюдается более существенное поражение растительности, более значительное загрязнение почв вредными ингредиентами и прежде всего тяжелыми металлами: свинцом, цинком, ртутью и другими.
Наиболее неблагоприятная геохимическая обстановка характерна для площадей, занимаемых металлургическими заводами. Здесь самое высокое содержание сульфат-иона (182-192 мг/кг) и тяжелых металлов. Концентрации таких элементов, как свинец, цинк, мишь-
як, ртуть, кадмий, медь в почвах промплощадок в десятки и сотни раз превышают фоновые. Наибольшее накопление тяжелых металлов характерно для территории свинцового завода. Его длительное функционирование (свыше 50 лет) привело к значительному загрязнению почв: свинца здесь на 3 порядка, цинка и ртути на 2, меди и мышьяка на порядок больше среднего содержания их в почвах, установленного А. И Виноградовым (1957). Однако между концентрацией металлов в почвах и состоянием растительности на промышленных площадках заводов нет четкой корреляции. На территории цинкового завода растительность угнетена сильнее, листья деревьев и травянистых растений имеют следы ожогов.
Металлургические заводы работают по разным технологиям. На цинковом заводе применена гидроэлектрометаллургическая схема, на свинцовом - пирометаллургическое производство. В выбросах свинцового завода содержание сернистого ангидрида в 4 раза, свинца в 13, пыли в 1,3 раза больше, чем в выбросах цинкового, но в последних присутствуют серный ангидрид, сероуглерод, серная кислота и пиритный огарок, отсутствующие в выбросах свинцового завода. Очевидно, токсическое влияние тяжелых металлов и сернистого ангидрида на состояние растительности промышленных площадок заводов является второстепенным по сравнению с воздействием других ингредиентов выбросов и, прежде всего, аэрозоля серной кислоты. Различное состояние растительности, произрастающей на территории заводов, свидетельствует о необходимости ее изучения во взаимосвязи с технологией производства, составом перерабатываемых руд, отходов и выбросов.
Состояние растительности над разведанным, но не эксплуатируемым в период проведения исследований, месторождением полиметаллических руд (Чекмарь), значительно лучше, чем в бору, несмотря на большое содержание металлов в почве. Растения рудных провинций, произрастая из поколения в поколение на почвах с высоким уровнем тяжелых металлов, адаптировались к ним и сравнительно легко их переносят.
В настоящее время основным фактором, отрицательно влияющим на древесную растительность в окрестностях Лениногорского полиметаллического комбината, является воздействие газов. Экстраполяция массы и состава выпадений на будущее позволяет сделать вывод о том, что при сохраняющемся состоянии воздушного бассейна будет происходить дальнейшее накопление ингредиентов выбросов, в частности тяжелых металлов, в объектах биосферы и усугубляться их
угнетение. Поэтому разработку и внедрение инженерных решений, направленных на улучшение состояния воздушного бассейна, следует считать первоочередными в общем плане природоохранных мероприятий в данном районе.
Для сохранения гибнущего лесного массива предлагается комплекс мероприятий, направленных на повышение устойчивости насаждений. Создание защитной опушки из газоустойчивых лиственных пород (тополь бальзамический, клен ясенелистный, вяз обыкновенный, жимолость татарская). Лиственница является более устойчивой по сравнению с сосной и рекомендуется при реконструкции части бора. Доля участия хвойных - сосны и лиственницы, не должна превышать трех единиц. Учитывая удовлетворительное состояние березы бородавчатой, призрастающей на маломощных каменистых почвах, она может быть рекомендована в качестве главной лесообразующей породы на отдельных участках лесного массива. При подборе ассортимента газоустойчивость не должна быть единственным критерием, так как необходим учет и других факторов внешней среды: загрязнение почв, каменистость, рекреационные нагрузки и т. п. Для ускорения роста насаждений при формировании защитной полосы на опушке и разреженных местах следует вносить минеральные удобрения. Главная задача - сохранить лес как экосистему, а следовательно и полезные средозащитные функции леса.
Для условий промышленных площадок исследованных заводов, санитарно-защитных зон и прилегающих к ним территорий ассортимент древесных и кустарниковых растений может включать следующие виды: вяз обыкновенный и перистоветвистый, клен ясенелистный, тополь бальзамический и лавролистный, смородину золотистую, жимолость татарскую, яблоню сибирскую, сирень венгерскую, из травянистых - овсяницу красную и овечью, пырей ползучий, мятлик луговой, полевицу белую, ежу сборную, лисохвост луговой, а также виды наиболее устойчивые к комплексу заводских условий в качестве грунтопокровных и декоративных: вьюнок полевой, латук татарский, лапчатку гусиную, критезион гривистый, синяк обыкновенный, цикорий обыкновенный, вейник наземный, иван-чай обыкновенный, пижму обыкновенную и другие виды.
Проведенные исследования позволяют рекомендовать следующие мероприятия по совершенствованию регионального мониторинга окружающей среды.
В зонах влияния горно-металлургических комбинатов необходимо:
- наблюдения проводить за более широким кругом загрязняющих веществ. Наряду с основными, извлекаемыми из руд элементами, следует контролировать содержание наиболее токсичных для биосферы сопутствующих элементов, присутствующих во вторичном сырье, перерабатываемом на предприятии;
- оценку состояния почв и растительности проводить во взаимосвязи с производством, с учетом его особенностей, составом перерабатываемых руд, отходов и выбросов;
- загрязнение почв тяжелыми металлами связывать как с техногенными, так и с природными факторами. Районы добычи руд цветных металлов являются геохимическими аномалиями с естественно повышенным содержанием ряда элементов;
- токсичность ингредиентов выбросов для произрастания растений целесообразно оценивать по снижению продуктивности, токсичность для человека и животных - по превышению содержания тяжелых металлов в пищевых и кормовых культурах относительно установленных предельно допустимых концентраций.
5. ЭДАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАМЫВНЫХ ТЕРРИТОРИЙ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА И ИХ ОСВОЕНИЕ ПОД ОЗЕЛЕНЕНИЕ
На территории Санкт-Петербурга преобладают три основных разновидности почв: насыпные, созданные путем использования привозной растительной земли при строительстве объектов озеленения; естественные окультуренные, встречающиеся в лесопарках и парках городских окраин, и намывные, созданные путем намыва слабозаи-ленных песков и супесей на побережье со дна Финского залива. Экологическое состояние городских почв не однородно и определяется не только исходной гетерогенностью их и воздействием антропогенных факторов, но и природными особенностями местности, условиями эксплуатации зеленых насаждений (72,76,79-81).
Намывные территории занимают тысячи гектаров в приморских районах города. Изучение свойств намывных грунтов с целью выяснения их пригодности под озеленение осуществлялось в Василеост-ровском. Кировском и Приморском районах Санкт-Петербурга.- Кроме того, проведено изучение почв Приморского парка Победы, формирующихся на намыве. Сравнительные показатели свойств намывных грунтов и почв, формирующихся на них представлены в табл.5.
Результаты проведенных исследований по изучению свойств намывных грунтов позволяют сделать следующие выводы:
Таблица 5
Свойства намывных грунтов и почв Приморского парка Победы, формирующихся на них
Показатели
Намывные грунты
Почвы
Гранулометрический состав
Плотность, г/см3 Объемная масса, г/см3 Порозность, % рН водный
рН солевой
Углерод (по Тюрину), % Общий азот (по Тюрину), %
К20, мг на 100 г
Гидролитическая кислотность, мг-экр на 100 г
Сумма обменных оснований, мг-эке на 100 г
Степень насыщенности осно- 1 ваннями, %
Влажность грунтов (весовая),
%
Уровень грунтовых вод на опытных площадках (апрель-сентябрь), см
Запасы влаги в слое 0,5 ы, мм. .
от рыхлнх песков до легких глин от рыхлых песков до глин, торф
г,Ф - 2,70 2,13 - 2,70
1,42 - 1,65 0,68 - 1,65
ЗУ,2 - 47,4 38,9 - 69,6
6,9 - 7,5 4,45 - 5,90
(5,9 - 7,1)
6,55 - 7,20 4,0 - 4,9
(5,6 - 6,9)
0 - 0,4b 0,04 - 7,0
(0,36 - ü.üb) (до 16,8 - в торфе)
0 - 0,029 0,003 - ü.tíü
(0,023 - 0, 089) (до 2,0 в торфе) 5-20
4-10 (43 - 74)
;0,b - b 3,3 - 37,0
(3,3 - 18,4)
0,35 - 0,7Ь •0,70 - 5,12
(0,37 - 1,92)
8,34 - 15,6 3,У6 - 16,1
(6,2 - 13,Ü)
94,1 - 99,1 62,3 - 90,3
(83,6 - 97,2)
0,3 44,0 0,9 0
76 - 186 80 - 212
16,9 - 180,0 13,3 - 156,9
тых в II скои ра
риыорском районе в 80-е годы; в Кировском и Василеостров-Йонах грунты намывались в 1960 - 1971 гг.
- намывные грунты побережья в пределах карты намыва имеют разнородный гранулометрический состав, значительную плотность укладки;
- характерной особенностью грунтов является резкое снижение фильтрационной способности на некоторых участках вследствие отложения значительного количества пылеватых, глинистых и илистых частиц и слоистой структуры;
- уровень грунтовых вод находится на глубине до 3-х метров. Удаленность от берега залива оказывает влияние на амплитуду колебания уровня. Чем дальше от берега залива, тем значительнее в течение вегетационного периода изменения грунтовых вод;
-химические свойства характеризуются незакономерно изменяющимися по профилю показателями. Содержание в грунтах гумуса обусловливается случайным скоплением илистых органических частиц.
Обследование состояния растительности в Южно-Приморском парке и на других участках намытых территорий (намыв осуществлялся 1965-70 годов), проведенное в 1990 году, показало, что условия роста древесных растений не вполне благоприятны. В парке наблюдается значительный отпад липы, пихты, вяза (сотни деревьев). Основными отрицательными факторами являются, по нашему мнению монодисперсность намывных грунтов (резкое преобладание определенных фракций на локальных участках), чрезмерная их плотность, обусловленные гидроскладированием.
Посадка деревьев при озеленении намывных территорий производилась и производится в настоящее время с комом растительной земли, но развитие корневой системы деревьев часто ограничивается величиной посадочного котлована, так как нормальному ее росту препятствует чрезмерная плотность намывного грунта С увеличением возраста деревьев увеличивается несоответствие между малым объемом посадочного котлована (корневой системой) и разросшейся наземной массой (кроной дерева), что затрудняет рост растений. Состояние кустарников на намыве значительно лучше вследствие характерного для них более поверхностного расположения корневой системы. Газонные травы развиваются вполне удовлетворительно, но на отдельных участках, в местах повышенного отложения пылеватых и глинистых частиц при обильных осадках наблюдается застой влаги.
Предлагаемые рекомендации по освоению намывных территорий под озеленение сводятся к выполнению следующих мероприятий.
С целью формирования корнеобитаемого слоя, наиболее отвечающего потребностям растений автор предлагает изменить технологию намыва территорий под зеленые насаждения. Нижнюю часть профиля нужно намывать легко дренирующими песчаными частицами, а верхнюю (до 0,5 м) суглинками с достаточным содержанием илистых органических частиц. При намыве следует стремиться к созданию однородной, менее слоистой толщи. Первые глинисто-илистые отложения целесообразно смешивать с подстилающими песками для обеспечения постепенного изменения гранулометрического состава по профилю. В связи с дефицитом растительной земли для озеленения намывных территорий следует использовать искусственные земельные смеси. Наиболее реальными компонентами искусственных земельных смесей могут быть отходы городского хозяйства и некоторых предприятий -донные отложения водоемов (илы), торф и компосты на его основе, скошенная трава и опавшие листья крупных парков, морские водоросли и другие компоненты.
Земельные смеси должны отвечать следующим требованиям:
1. Содержать достаточное количество основных элементов питания растений, необходимых для длительного произрастания газонных трав, деревьев и кустарников.
2. Обеспечивать создание оптимального водно-воздушного режима для роста растений.
3. Не содержать веществ токсичных для произрастания растений и опасных для окружающей среды.
Ассортимент древесных растений для озеленения намытых территорий должен включать виды не требовательные к плодородию почв, естественно поселяющиеся на участках намыва, а также породы развивающие поверхностную корневую систему: березу бородавчатую, тополь белый и берлинский , иву Шверина, пурпурную, пятиты-чинковую, ломкую (шаровидная форма), осину, ель колючую. На участках, где плотность грунтов незначительна, возможна посадка клена остролистного, ясенелистного и татарского, рябины обыкновенной, яблони сибирской. Ассортимент кустарников может включать такие виды как арония черноплодная, барбарис обыкновенный и Тун. берга, бузина красная, дерен белый, ракитник русский, боярышник алтайский и сибирский, роза морщинистая и другие виды. Впоследствии под защиту холодостойких пород можно будет вводить и более теплолюбивые виды. При посадке деревьев целесообразно увеличить объем посадочной ямы, а также осуществлять рыхление стенок котлована. При устройстве газонов нанесение плодородного слоя долж-
но осуществляться на предварительно взрыхленное основание. На мьгеные грунты побережья залива в целом следует считать относительно пригодными для озеленения. Имеющийся в С.-Петербурге опыт их освоения и эксплуатации зеленых насаждений, произрастающих на намыве свидетельствует о некоторых неблагоприятных свойствах этих грунтов. Поэтому глубокая и качественная обработка почв при освоении намывных территорий, преимущественное использование при посадке нетребовательных к плодородию почв деревьев с поверхностно расположенной корневой системой, своевременный и качественный уход за зелеными насаждениями являются необходимым условием, обеспечивающим хороший рост и развитие зеленых насаждений на намывных грунтах.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. В результате многолетних исследований, проведенных в лесной зоне, разработаны научно-методические основы и практические рекомендации по рекультивации нарушенных земель в техногенных и урбанизированных ландшафтах.
2. Выяснены основные лимитирующие факторы среды для роста растений на нарушенных землях: чрезмерная плотность пород, их неблагоприятный гранулометрический состав (высокая каменистость вскрышных пород и эрозионная опасность отходов обогащения руд), низкая влагоемкость, недостаток и несбалансированность элементов минерального питания, сильное ветровое воздействие.
3. Изучены особенности и характер естественного зарастания различных групп нарушенных земель в условиях Кольского Севера. Установлена необходимость обязательной рекультивации в условиях Заполярья пылящих отходов обогатительных фабрик в связи с высоким уровнем их отрицательного влияния на окружающую среду и неблагоприятным прогнозом естественного зарастания. Проведение восстановительных работ на породных отвалах горнорудных предприятий требует дифференцированного подхода и должно проводиться в первую очередь на участках, граничащих с жилой застройкой.
4. Выяснен механизм окисления сульфидов на месторождениях руд цветных металлов.
5. Установлены основные закономерности в изменении свойств грунтов при их гидроекладировании, позволившие сформулировать требования:
- к созданию оптимального для растений рекультивационного
слоя на хвостохранилищах обогатительных фабрик;
- к формированию профиля намывных грунтов при подготовке территорий под озеленение.
6. Разработаны региональные рекомендации по рекультивации нарушенных земель:
- для лесотундры и северной подзоны тайги - технология формирования породных отвалов на заключительном этапе складирования отходов с учетом самозарастания и рекультивации. Обоснована целесообразность использования отсева щебеночных заводов для создания рекультивационного слоя, а также целесообразность отказа от планировки или частичное ее проведение. Разработаны принципы создания лесных культур на породных отвалах;
- для южной подзоны тайги (Ленинградская область) обоснована необходимость учета прогнозного уровня грунтовых вод на рекультивируемых землях при ведении горных работ на избыточно увлажненных территориях, разработана схема формирования поверхности отвалов, исключающая заболачивание территории;
- для горной местности лесостепной зоны - технология рекультивации труднодоступных участков отвалов с использованием гидропосева, пожарного грунтомета ГТ-3.
7. Разработаны приемы биологической рекультивации хвостох-ранилищ обогатительных фабрик и рекомендации по созданию лесных культур на отходах обогащения руд.
8. Предложена новая технология пылеподавления на хвостохранилищах с использованием эрозионно устойчивой фракции минеральных частиц.
9. На основе исследований, проведенных в зоне влияния выбросов металлургических предприятий обоснована необходимость:
- изучения состояния экосистем, в частности почв и растительности, с учетом особенностей производства, состава перерабатываемых руд, отходов и выбросов;
- осуществления реконструкции лесных насаждений на стадии проектирования и строительства горно-металлургических комплексов, что позволит к моменту ввода в эксплуатацию промышленных предприятий сформировать насаждения с максимальным соответствием условиям среды и снизить ущерб, наносимый выбросами.
10. Предложен ассортимент растений ддя биологической рекультивации нарушенных земель, озеленения намывных территорий и промышленных площадок металлургических заводов.
Список опубликованных работ по теме диссертации (* - работы, опубликованные в соавторстве)
1. Некоторые свойства намывных грунтов Финского залива // Лесное хозяйство. Науч. тр. ЛТА, N 155. - Л. , 1973. - С. 48-52.
2. Перспективы использования донных илов в зеленом строительстве // Там же. - С. 23-24.
3. Характеристика намывных грунтов Финского залива и ассортимент древесно-кустарниковых растений для их озеленения // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. Вып. б. ЛТА. - JL , 1977. - С. 93-95.
4. Очистка городских сточных вод и обоснование возможности использования осадков в качестве удобрений // Опыт очистки стоков и выбросов промышленных и жилищных комплексов и охрана окружающей среды. - Л. , 1977. - С. 49-52.
5. * Временные технические указания по применению осадков городских сточных вод и приготовленных на их основе удобрений в озеленении Ленинграда. Изд. ВНИЙТП. - Л : 1977. - 8 с.
6. * Озеленение Ленинграда. Новое в устройстве газонов // Жилищное и коммунальное хозяйство, N 10. - 1978. - С. 33.
7. Результаты исследования свойств намывных грунтов побережья Финского залива // Основания, фундаменты и механика грунтов. Межвуз. сб. науч. тр. ЛИСИ. - Л., 1978.-С. 156-159
8. Классификация отходов горнодобывающей промышленности Мурманской области по степени пригодности к биологической рекультивации // VIII Всесоюзн. симп. "Биологические проблемы Севера". - Апатиты. 1979. - С. 19-20.
9. Выбор участка и благоустройство территории ведомственной базы отдыха // МЕНТ И, N 109. - Мурманск, 1979. - 4 с.
10. Особенности озеленения городов Мурманской области // МШИ, N 110,- Мурманск, 1979.-4 с
11. Пионерная растительность и начальное почвообразование на намывных грунтах побережья Финского залива // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. Вып. 9. ЛТА. - Л. , 1980. - С. 74-78.
12. К вопросу об изучении состава и свойств отходов как субстратов для биологической рекультивации // Хозяйственный механизм рационального природопользования при добыче полезных ископаемых. Ч. 1. - Таллин, 1980. - С 180-184.
13. Некоторые аспекты классификации отходов промышленности Мурманской области по степени пригодности к биологической рекультивации // Природа Севера и ее охрана. - Мурманск, 1981. -С. 74-79.
14. * Лесные культуры на нефелиновых песках // Лесное хо-гяиство, N 1, 1981. - С. 33-34.
15. Использование ив для закрепления техногенных песков в условиях Кольского полуострова // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. Вып. 10. ЛТА. - Л., 1981.-С. 96-101
16.* Эколого-биологические основы формирования устойчивого растительного покрова на хвостохранилищах ПО "Апатит" // Рациональное использование "недр и охрана ' окружающей среды. Межвуз. сб. науч. тр. ЛГИ. Вып. 2. - Л , 1981. - С. 108-112.
17. Оценка состояния, естественное зарастание и"рекультивация нарушенных земель на Кольском полуострове // IX Всесоюзн. еимп. "Биологические проблемы Севера". - Сыктывкар, 1981. - С.
- 3D -
18. Характеристика хвостохранилищ в связи с их рекультивацией // Гидромеханизация и проблемы охраны окружающей среды.
М. , 1981. - С. 109-113.
19. Характеристика отходов обогащения Оленегорского ГОКа как субстратов для биологической рекультивации // Интенсификация транспорта и складирования отходов производства в условиях ограничения земельных ресурсов. Межвёдомств. сб. науч. тр. "Меха-нобр". - JL , 1982. - С. 160-166.
20. Формирование отвалов в условиях Севера с учетом их самозарастания и рекультивации // Проектирование открытой и подводной разработки месторождений. Межвуз. сб. науч. тр. ЛГИ. -Л. , 1982. - С. 99-102.
21. О государственных стандартах в области рекультивации земель // Опыт внедрения стандартов системы охраны окружающей среды. - Л. , 1982. - С. 68-73.
22. Эдафическая характеристика отвалов предприятий цветной металлургии и обоснование возможности и целесообразности их рекультивации // Рекультивация земель в СССР. Тез. Всесоюзн. науч. -техн. конф. Т. 2. - М. , 1982. - С. 55-57.
23. Основные направления и способы рекультивации земель в производственном объединении "Эстонсланец" // Охрана труда и природной среды при добыче и обогащении полезных ископаемых. Кохтла-Ярве, 1982. - С; 200-201.
24. Влияние горнодобывающей промышленности на ландшафты Кольского полуострова // Рациональное использование недр и охрана окружающей среды. Межвуз. сб. науч. тр. ЛГИ. - JL , 1982. - С. 115-118.
25. Горнопромышленные ландшафты Севера и региональные проблемы их рекультивации // Горный журнал. Известия ВУЗов. N 1, 1983. - С. 15-19.
26. Естественное и искусственное лесовозобновление на нарушенных землях Севера // Лесной журнал. Известия вузов. N 1, 1983. - С. 21-24.
27. * Эколого-социально-экономическое обоснование целесообразности рекультивации нарушенных земель на Севере // 10-й Всесоюзн. симпозиум "Биологические проблемы Севера". - Магадан, 1983. - С. 284-285.
28. Оценка состояния и охрана лесных насаждений в зоне аэротехногенного загрязнения // Тезисы докладов ВБО. - Донецк, 1983. - С. 316-317.
29. * О подготовке инженерных кадров в области рационального использования и охраны природных ресурсов в Ленинградском горном институте // Конференция по проблемам мелиоративной географии. -Пермь. 1983. - С. 125-126.
30. * Направления рекультивации нарушенных земель в Ленинградской области // Там же. - С. 89.
31. Характеристика намывных грунтов побережья Финского залива в связи с использованием из под озеленение // Докучаевское почвоведение 100 лег на службе сельского хозяйства. Тезисы ЛГУ. - Л. . 1983. - С. 140.
32. Преподавание вопросов по охране сельскохозяйственных угодий на факультете переподготовки инженерных кадров ЛГИ // Проблемы охраны природы в Нечерноземной зоне в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства. Вып. 1. - Брянск, 1983. - С. 137-139.
33. * Загрязнение почв тяжелыми металлами // Там же. Вып. 2.
- С. 178-180.
34. Оценка состояния природной среды в зоне действия предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых (Программа и методические указания по выполнению общей части выпускной и курсовой работ для слушателей переподготовки кадров ЛГИ) // Ротапринт ЛГИ. - Л , 1983. - 9 с.
35. Методы и направления биологической рекультивации нарушенных земель на Севере // Охрана растительного мира северных регионов. Т. 2. Устойчивость растительности к антропогенным факторам и биорекультивация в условиях Севера. - Сыктывкар, 1984. -С. 62-67.
36. * Использование осадков сточных вод для рекультивации земель /7 Земледелие, N 4. 1984. - С. 42-43.
37. * К оценке отходов обогащения с целью их утилизации в растениеводстве // Совершенствование техники и технологии складирования отходов в условиях комплексного использования недр. Сб. науч. тр. "Механобр". - Л. , 1984. - С. 145-148.
38. Оценка состояния природной среды в зоне влияния предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых // Рациональное использование недр и охрана окружающей среды. Сб. науч. тр. ЛГИ. - Л. , 1984. - С. 55-60.
39. * Агрохимическая и микробиологическая оценка почв в зоне влияния горно-металлургического комплекса // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Тезисы. - Пущино, 1984. С. 89-90.
40. * Учебные программы по специальности "Экология и повышение эффективности использования природных ресурсов" для слушателей переподговки инженерных кадров ЛГИ // Ротапринт ЛГИ. - Л. , 1985. 70 с.
41. Геохимическая трансформация почв в условиях техногенеза // Микроэлементы в биологии и их применение в медицине и сельском хозяйстве. - Чебоксары, 1986. - С. 75-77.
42. * Прогноз загрязнения почв металлами при использовании промышленных сточных вод для орошения // Агропочвоведение и плодородие почв. Тезисы докладов. ЛГУ. - Л. , 1986. - С. 53-54.
43. Техногенное воздействие на почвенный покров Ленинградской области // Бюллетень почвенного института. Вып. XXXVIII.
- М. , 1986. - С. 27-30.
44. Пионерная растительность и начальное почвообразование на отвалах горнорудных предприятий Кольского полуострова // XI Всесоюзный симпозиум "Биологические проблемы Севера"Вып. 2. Якутск, 1986. - С. 82-83.
45. * Исследование физических и химических свойств . отходов обогащения в связи с рекультивацией хвостохранилищ // Горно-физические процессы охраны природной среды. Сб. науч. тр. ЛГИ. -Л , 1986. - С. 59-53.
46. * Влияние выбросов предприятий цветной металлургии на агрохимические и микробиологические свойства почвы // .Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Наука. - М., 1987.
- С. 270-278.
47. * Рекультивация нарушенных земель в областях Северо-Запада РС'ЮР /'/' Вопросы экологии и охраны природы. Вып. 2. Изд. ЛГУ. - Л , 1987. - С. 36-49.
48. Проблемы восстановления почвенно-растительного покрова на нарушенных землях Севера // Известия Всесоюзного географи-
ческого общества. N 2, 1988. - С. 172-178.
49. * Хвостохранилища обогатительных фабрик как объект рекультивации // IX Международный симпозиум "Рекультивация ландшафтов, нарушенных промышленной деятельностью". Т. 2. - Ком-польт-Дьондьош, 1988. - С. 293-301.
50. Освоение намывных природно-техногенных грунтов побережья Финского залива под озеленение // Биологическая рекультивация нарушенных земель. - Свердловск, 1988. - С. 109-110.
51. Анализ урожайности сельскохозяйственных культур при атмосферном загрязнении // Агрофитоценозы и экологические пути повышения их стабильности и продуктивности. - Ижевск, 1988. - С. 89-91.
52. Геохимическая оценка загрязнении почв в зоне влияния обогатительного комплекса // Прикладные исследования гидравлического складирования отходов минерального сырья. Труды института "Механобр". - Л. , 1988. - С. 118-122.
53. Сравнительная оценка почв и растительности в условиях техногенеза и геохимических аномалий // Биогеохимическая индикация окружающей среды. Наука.- Л.,1988. - С. 19-20
54. * Растительность заводских территорий и ее роль в экологической оптимизации городской среды // Антропоэкологическая оценка и формирование городской среды. Наука. - Л., 1933. - С. 64-68.
55. * Лесная рекультивация нарушенных земель в Заио-лярье//Лесное хозяйство, N2, 1989. -С. 27-29
56. Эдафическая характеристика намывных грунтов побережья Финского залива Балтийского моря и изменение их свойств при почвообразовании // Выветривание и почвообразовательные процессы на отвалах техногенных ландшафтов. Тезисы науч. семинара в рамках темы III.3. СЭВ - Конин (ПНР), 1989. - С. 12.
57. Экологическая оценка почв и отходов городского хозяйства Ленинграда, используемых в озеленении // Зеленые насаждения и экология городской среды. - Свердловск, 1989. - С. 24-25.
58. Эколого-экономическая оценка воздействия агротехноген-ных выбросов на лесные насаждения // Экология лесов Севера. Сыктывкар, 1989. - С. 69-70.
59. Оптимизация техногенных ландшафтов. Депонир. в ВИНИТИ N 5363-В89, 1989. - 513 с.
60.* Эколого-экономическая оценка воздействия промышленных эмиссий на фитоценозы // Растительность в условиях техногенных ландшафтов Урала. - Свердловск, 1989. - С. 140-149.
61. Эдафическая характеристика намывных грунтов побережья Финского залива Балтийского моря и изменение их свойств при почвообразовании // Выветривание и почвообразовательные процессы на отвалах техногенных ландшафтов. Т. 1. Научный семинар в рамках темы 111.3. СЭЕ Конин, 1989. - С. 112-125.
62. *Эколого-геохимические аспекты исследования почв Ленинграда // Экологические проблемы северо-запада России. Вып. 2. -Псков, 1990. - С. 55-56.
63. * Компостирование осадков городских сточных вод как метод подговки их для утилизации в озеленении // Базовые принципы создания и методы практической реализации технических систем экологической безопасности. - Л. , 1989. - С. 118-129.
64. Экологические проблемы использования отходов городского хозяйства при озеленении Ленинграда // Технические системы эко-
логической безопасности. - Л. , 1990. - С. 23-30
65. * Методика контроля антропогенного загрязнения городских почв // Современные методы эколого-географических исследований. Материалы к IX съезду географического общества СССР. - Л. , 1990. - С. 21-23.
66. Эдафическая характеристика намывных грунтов побережья Финского залива Балтийского моря и изменение их свойств при почвообразовании // Экологическая кооперация N 3-4. - Братислава,
1990. - С. 68-69.
67. Совершенствование системы ведения сельского и лесного хозяйства в окрестностях промышленных центров // Проблемы исследования и преодоления экологической опасности в промышленном регионе. - Кемерово, 1990. - С. 114-115
63. Особенности лесной рекультивации земель при ведении горных работ на избыточно увлажненных территориях // Рациональное использование недр и охрана окружающей среды. Межвуз. сб. науч." тр. ЛГИ. - Л. , 1990. - С. 98-100.
69. * Рекультивация нарушенных земель в Ленинградской области // Окультуривание и интенсивное
использование мелиорируемых земель Нечерноземной зоны. Сб. науч. тр. ГСХИ. - Горький, 1990. - С 20-24.
70. Техногенные ландшафты Севера и некоторые аспекты их экологической оптимизации // Антропогенные преобразования ландшафтов Севера Европейской части СССР. Сб. науч. тр. ВПИ. - Вологда, 1990. - С. 55-65.
71. Результаты опытных работ по лесной рекультивации нарушенных земель на Кольском полуострове // Экологические проблемы охраны живой природы. Тезисы Всесоюзн. конф. Ч 3. - М. , 1990. -С. 33-34.
72. * Агрохимическая и экологическая характеристика почв садов и парков Ленинграда // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение. Межвуз. сб. науч. тр. ЛТА. - Л. , 1991. - С. 112-117.
73. * Экологическая оценка почв сельскохозяйственных угодий и качество растениеводческой продукции // Экологические проблемы сельскохозяйственного производства и пути их решения. - Л. ,
1991. - С. 10-12.
74. Влияние выбросов металлургического комплекса на пригородные сельскохозяйственные угодья // Природоохранные аспекты землепользования и сельскохозяйственного производства в свободных экономических зонах - Л. , 1991. - С. 51-53.
75. Направления и особенности рекультивации нарушенных земель на Севере//Оевоение Севера и проблемы рекультивации. Тезисы докл. Междунар. конф. - Сыктывкар, 1991.- С. 99-100
76. * Геохимическая оценка почв г. Ленинграда // Эколого-геохимическая оценка городов различных регионов страны. Сб. науч. тр. ИМГРЭ. - М. ,1991.- С. 30-34.
77. Еко.юпчний стан урбан1Э0ваних територш ЛеН1Нграду // Проблеми урОоекологП та Фггомел^рацП М1ст. Матер1али науко-во-практично1 конференщ 1 10-12 вересня 1991 р. - Льв1в, 1991. -0. 123-129.
78. Некоторые проблемы лесной рекультивации нарушенных земель в Ленинградской области // Технология создания и экологические аспекты выращивания высокопродуктивных лесных культур. Сб. науч. тр. Лен НИИ ЛХ. - СПб. , 1992. - С. 131-134.
79. Свинец в почвах Санкт-Петербурга и некоторые особенности его нормирования // Система методов изучения почвеннного
покрова, деградированного под влиянием химического загрязнения. Науч. тр. Почвенного института. - М. , 1992.- С. 44-49
80. * (^тодические аспекты оценки загрязнения городских почв // Там же. - С. 49-53.
81.* Экологическое состояние городских территорий Санкт-Петербурга // Экология Балтийского региона. - СПб. , 1992. - С. 105-113.
82. К вопросу о механической стабилизации и рекультивации хвостохранилищ//Обогащение руд. N б, 1992. - С. 29-31
83. Особенности рекультивации нарушенных земель в зонах атмосферного загрязнения. Материалы симпозиума по открытым разработкам и окружающей среде. GE 92-30274. (Англия, Соединенное Ito-ролевство), Ноттингем, 12-16 октября 1992 г.
84. Ecological characteristics of the wastes of copper-nickel flotation and recultivation of the tailing ponds// Aerial pollution in Kola peninsula. International workshop. St-Petersburg, April 14-16, 1992, Publ. Co. Kola S.C. Apatity, 1993, P. 414-417.
85. Экологические аспекты оптимизации техногенных ландшафтов. Наука. - ПРОПО, СПб. , 1993. 192 с.
86. Эколого-гигиеническая оценка почв Санкт-Петербурга // Экологическая безопасность городов. Материалы конференции. СПб, 1993. С. 126-127.
-
Капелькина, Людмила Павловна
-
доктора биологических наук
-
Москва, 1994
-
ВАК 03.00.16
- Научное обоснование технологий фитомелиорации нарушенных земель при биологической рекультивации
- Влияние открытой добычи золота на растительность Якокит-Селигдарского междуречья
- Постмелиоративное развитие и почвенно-экологическое состояние рекультивированных территорий лесостепной зоны Кузбасса
- Почвоулучшающая роль защитных насаждений на рекультивированных землях Лебединского ГОКа Курской магнитной аномалии
- Почвенно-экологическое состояние техногенных ландшафтов: динамика и оценка
