Инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушенности горным производством земель для восстановления экологического равновесия

Сенченко, Дарья Сергеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушенности горным производством земель для восстановления экологического равновесия
ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушенности горным производством земель для восстановления экологического равновесия"

На правах рукописи

СЕНЧЕНКО ДАРЬЯ СЕРГЕЕВНА

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ОЦЕНКИ НАРУШЕННОСТИ ГОРНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ ЗЕМЕЛЬ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

Специальности 25.00.16 - «Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр» и 25.00.36 - «Геоэкология (горно-перерабатывающая промышленность)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- С ОПТ 2011

Москва 2011

4855462

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный горный университет» (МГГУ)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Кириченко Юрий Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук Кутепова Надежда Андреевна доктор технических наук, профессор Куликова Елена Юрьевна

Ведущее предприятие - ФГУП ВСЕГИНГЕО - Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт . гидрогеологии и инженерной геологии Федерального агентства по недропользованию Министерства природных ресурсов России (Московская обл., пос.Зеленый)

Защита диссертации состоится 12 октября 2011 г. в 14.30 час. на заседании диссертационного совета Д-212.128.04 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан 12 сентября 2011 г.

И.о.ученого секретаря диссертационного совета доктор технических наук,^

профессор

Ермолов В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Постоянно растущие потребности в минерально-сырьевых ресурсах вызывают необходимость интенсивного развития горной промышленности, что влечет за собой отторжение значительных территорий для разработки полезных ископаемых. Причинами деградации окружающей природной среды являя-ются как сама добыча полезных ископаемых, так и застройка, размещение отходов производства и потребления. В России, где горнодобывающая промышленность формирует до 53 % доходной части федерального бюджета, площади, утраченные вследствие горных, геологоразведочных работ, прокладки газо- и нефтепроводов, превышают 1,3 млн. гектаров (80% из них горные разработки). С учетом зон негативного влияния этих производств цифра возрастает, а эти территории образуют природно-техногенные системы с нарушенным экологическим равновесием.

Разработка месторождений открытым способом вызывает наиболее существенные изменения структуры природных, ландшафтов и других компонентов окружающей природной среды в результате прямого или косвенного влияния деятельности горнодобывающих предприятий. Один гектар нарушенных разработками земель ориентировочно оказывает вредное влияние на гектар прилегающих территорий, занятых отвалами пустой породы, хвостохранилищами, промышленными площадками, транспортными коммуникациями и др.

Можно утверждать, что развитие минерально-сырьевой базы связано с ухудшением состояния окружающей среды; воздействие на окружающую среду современных карьеров и техногенных массивов приобретает региональный характер. Необходимо отметить, что при разработке мероприятий по восстановлению экологического равновесия в горнопромышленных природно-техногенных системах (ГПТС) практически не проводится комплексная оценка нарушенной территории с учетом стадий развития горного предприятия.

Основной задачей охраны окружающей среды должно являться исключение или минимизация техногенного воздействия, выводящего горнопромышленную природно-техногенную систему из состояния экологического равновесия в негативную сторону и поддержка развития естественных природных процессов или целенаправленное техногенное воздействие, повышающих устойчивость системы и восстанавливающих равновесие на рассматриваемой территории.

Поэтому исследования по комплексной оценке состояния горнопромышленных природно-техногенных систем для управления процессами восстановления экологического равновесия являются актуальными.

Объект исследования. Объектами исследования являются действующие и законсервированные открытые горные разработки, образовавшие горнопромышленную природно-техногенную систему, состоящую из локальных (объектных) ПТС.

Целью работы является инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушенное™ горным производством земель, позволяющее разработать мероприятия по управлению состоянием возникшей горнопромышленной природно-техногенной системы для восстановления экологического равновесия.

Идея работы заключается в выделении локальных зон природно-техноген-ных систем на основании критериев нарушенное™ горным производством земель.

Основные научные положения, выносимые на защиту, и их новизна:

1. Инженерно-геоэкологическое районирование горнопромышленных комплексов необходимо производить на основе критериев нарушенное™ ландшафтных, гидрологических, геологических, инженерно-геологических и экологических условий горнопромышленных природно-техногенных систем.

2. Выделение локальных объектов с данными инженерно-геологическими особенностями нарушенное™ экологического равновесия должно производиться посредством поэтапного инженерно-геоэкологического районирования существующих горнопромышленных природно-техногенных систем.

3. Локальное (объектное) районирование позволяет производить комплексную оценку горнопромышленных природно-техногенных систем для управления их состоянием с целью снижения землеемкости и восстановления экологического равновесия.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются:

- анализом фондовых материалов, научно-технической литературы и проектной документации, законодательных и нормативных документов, инструктивно-методического материала;

применением статистических методов обработки геологических, гидрологических, инженерно-геологических и экологических данных;

применением современных методов инженерно-геоэкологического районирования и оценки геологических, гидрологических, экологических параметров горнопромышленной природно-техногенной системы;

- удовлетворительной сходимостью результатов расчетов и натурных экспериментов и наблюдений (расхождение не более 5%);

- положительной апробацией полученных результатов диссертации.

Научное значение работы заключается в обосновании и разработке

критериев и метода оценки нарушенных горным производством земель для выбора направления рекультивации по геологическим, гидрологическим, экологическим и горно-технологическим условиям.

Практическое значение работы заключается:

- в типизации объектов горнопромышленной природно-техногенной системы и видов нарушений геологической среды при их эксплуатации;

- в обосновании и выборе направлений рекультивационных мероприятий в возникшей ГПТС.

Методы исследований. При выполнении работы использованы следующие методы: натурных исследований, картографический, статистический, инженерно-геоэкологического районирования. При обработке и создании графических и картографических материалов использовался инструментарий программ растровой графики Adobe Photoshop, Corel draw, Autocad.

Реализация результатов работы. Разработанный метод оценки нарушенное™ горным производством земель использован при благоустройстве территорий, входящих в состав Кувандыкского района Оренбургской области.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались на таких международных, всероссийских научно-практических конференциях и симпозиумах, как: Международная Экологическая Конференция (2006 - 2010 гг.), «Неделя Горняка» (2007 - 2011 гг.); Научно-техническое творчество молодежи (2006 - 2011 гг.), Всероссийский конкурс «Лучший экологический проект года» (2008 г.); «Съезд гидромеханизаторов» (2008 г.), Международная научная школа молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых», посвященная Году молодежи (2009 г.), IV Международная научная конференция «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах», Белгород (2010 г.), научных семинарах кафедры геологии МГГУ (2008-2011 гг.). Научная работа «Инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушенное™ горным производством земель для восстановления экологического равновесия» на XI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2011 награждена медалью ВВЦ «За успехи в научно-техническом творчестве».

Публикации по теме диссертации. Основное содержание работы отражено в 13 печатных публикациях автора, из них 9 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, и содержит 21 рисунок, 13 таблиц, список литературы, включающий 120 наименований, приложения.

Автор выражает глубокую признательность своему руководителю проф. Ю.В. Кириченко, проф. М.В. Щёкиной, а также коллективу кафедры геологии МГГУ за помощь, ценные советы и внимание к работе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ ситуации показывает, что в последние годы в большинстве субъектов Российской Федерации работы по изучению состояния и использования земель практически не проводятся, что снижает эффективность управления земельными ресурсами; традиционные способы рекультивации не имеют достаточного инженерно-геоэкологического обоснования и не позволяют обеспечить нужные темпы восстановления нарушенных земель с целью поддержания экологического равновесия.

Глобальный характер воздействия человека на окружающую среду определил становление новой междисциплинарной науки о Земле - геоэкологии, в которой рассматривается комплексный характер геоэкологических проблем и интегрируется геология, горные. науки, география и т.д. в единую систему знаний. У истоков становления и развития новой науки стояли В.И. Вернадский, А.Е. Ферсман, Н.В. Мельников, В.В. Ржевский, Е.М. Сергеев, В.И. Осипов, Г.А. Голодковская, В.Т. Трофимов и др.

На открытых' горных разработках экологическую опасность представляют экзогенные геологические процессы и горно-геологические явления: депрессионное уплотнение пород, слагающих массив, вследствие понижения уровня подземных вод; деформация упорных дамб намывных массивов и откосов отвалов; консолидация отвальных насыпей, хранилищ отходов и намывных массивов гидроотвалов и хвостохранилищ; фильтрация загрязненных вод из гидроотвалов, хвостохранилищ и шламохранилищ в подземные водоносные горизонты; загрязнение атмосферы, почв и поверхностных водотоков пылью и стоками; изменение физических полей и т.д.

Обеспечению экологической безопасности на открытых горных работах, разработке новых безотходных технологий и комплексному использованию сырья посвящены работы Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, К.Н. Трубецкого, В.И. Осипова, Л.А. Пучкова, Е.Ф. Шешко, A.M. Гальперина, B.C. Круподерова, П.И. Томакова, B.C. Коваленко, М.Е. Певзнера, В.Д. Горлова, B.C. Хохрякова, И.И. Русского, К.Е. Виницкого, H.H. Медникова, В.И. Аксенова, Ю.И. Анистратова, В.А. Ермолова и др.

Инженерно-геологическое и гидрогеологическое обеспечение ведения горных работ, комплексное изучение массивов горных пород, разработка способа снижения вредного влияния техногенеза на окружающую среду являлись темами исследований П.Н. Панюкова, Г.Л. Фисенко, В.И.' Данилова-Данильяна, В.А. Мироненко, И.И. Русского, Ю,А. Израэля, A.M. Гальперина, В.А. Королева, В.И. Комащенко, В.И. Стрельцова, Ю.А. Норватова, В.Г. Зотеева, П.С. Шпакова, В.В. Фромма, Е.А. Кононенко, Ю.В. Кириченко, Ю.И. Кутепова, Г.К. Бондарика, H.A. Кутеповой, Е.Ю. Куликовой и др.

Однако задаче комплексной оценки нарушенное™ геологической среды (технолитосферы) горнопромышленных природно-техногенных систем для

управления их состоянием уделено недостаточно внимания, Для достижения поставленной цели предусмотрено решение следующих задач:

1. Анализ современной структуры восстановления нарушенных горным производством земель и обоснование выбора направлений исследований на основе комплексной геоэкологической оценки устойчивости геологической среды;

2. Изучение закономерностей развития ГПТС и обоснование критериев оценки нарушенное™ горным производством земель;

3. Проведение комплексной геоэкологической оценки зон, подвергшихся техногенному воздействию при проведении горных работ на примере Блявинского месторождения;

4. Обоснование направления рекультивации нарушенных земель в зависимости от типа полезного ископаемого и выбор восстановительных мероприятий по результатам комплексного инженерно-геологического районирования;

5. Апробация полученных результатов в- районе Блявинского месторождения.

На сегодняшний день главной проблемой взаимодействия человеческого общества и природы является сохранение окружающей среды и рациональное природопользование. В настоящее время принято считать, что окружающая среда -это среда обитания и производственной деятельности человека. Следовательно, природная среда является составной частью окружающей среды, включающей в себя четыре главных компонента: живую природу (биоту), атмосферу (газы), гидросферу (воды) и литосферу (горные породы). В.И. Вернадским три последних геосферы определены как среда обитания биосферы - живого «вещества» Земли.

Развиваясь, биосфера с появлением человека стала выступать как геологическая сила и начала влиять на дальнейшее развитие Земли. Учет изменений природных геологических систем вследствие хозяйственной деятельности, искажения хода естественной геологической эволюции, появления новых качеств и свойств, позволили академику Е.М. Сергееву ввести новое понятие - «геологическая среда» (рис.1).

Техногенные системы, возникающие в процессе инженерно-хозяйственной деятельности человека, вступают во взаимодействие с геологической средой, и возникает качественно новая система - природно-техногенная (ПТС). При этом система выходит из экологического равновесия.

Районы, подвергающиеся технологическому воздействию при открытых разработках по степени нарушения природного равновесия можно разделить на 4 типа:

- ГПТС, в которой формируется новое состояние равновесия в связи со снятием активных техногенных нагрузок (окончание горных работ, производство рекультивационных работ);

г~ :---

БИОСФЕРА

¡атмосфера

литосфера

i гидросфера

¡техносфера

1Г

--—^ геологическая среда £-

;1 (технолитосфераУ

1..........1

Рис.1. Основные компоненты и составные части геологической среды

- ГПТС, подвергшаяся воздействию горнодобывающей промышленности, но в силу своих природных особенностей обладающая достаточным запасом устойчивости к данному уровню нагрузок и практически неизмененная;

- ГПТС, стабилизировавшаяся после изменений под воздействием инженерной деятельности человека, в большей мере техническая, чем природная;

- ГПТС, находящаяся в процессе формирования нового состояния экологического равновесия.

Экологическая устойчивость при этом понимается как сохранение на некоторый промежуток времени равновесия или неравновесия в природных экосистемах, а также в экосистемах с вкраплениями технических объектов. При этом у возникающего на определенный период в результате хозяйственной деятельности равновесия ПТС есть три пути последующего развития:

экологического ущерба.

Наиболее инертной частью техносферы является геологическая среда. Если атмосфера и поверхностная гидросфера достаточно быстро могут прийти в первоначальное состояние, то инженерно преобразованная литосфера такой способностью не обладает.

стабилизация возникшего экологического равновесия;

возврат в предыдущее (до начала хозяйственной деятельности)

состояние;

переход в последующее состояние, более нарушенное с нарастанием

Степень такого воздействия выявляется посредством комплексной геологической оценки, которая определяет устойчивость геологической среды к техногенным воздействиям. Следовательно, одной из задач исследований является типизация видов нарушений, выводящих окружающую среду из равновесия.

На основании такой типизации появляется возможность создания условной модели горнодобывающего предприятия с выделением изменяемых объектов и техногенных негативных воздействий, картирования территории возникшей ПТС и разработки мероприятий по восстановлению экологического равновесия.

На сегодняшний день не существует утвержденной в установленном порядке оценки нарушенных земель на основе выявления и использования экологических, инженерно-геологических, экономических и других критериев. Такие критерии должны разрабатываться с учетом специфики горнопромышленного района, а также экологической нагрузки на ОПС.

Отечественный опыт проведения восстановительных и рекультивационных работ показывает, что, несмотря на значительные теоретические исследования и отдельные результаты рекультивации нарушенных инженерными (в том числе горными) работами земель, общей концепции и обоснования критериев направленности восстановления нарушенных территорий.

Наиболее существенное техногенное воздействие на геологическую среду оказывает горнодобывающая промышленность. Границы ПТС при горных разработках значительно шире, чем границы самого предприятия, и они имеют свойство постоянно расширяться, увеличивая как ареал непосредственного загрязнения почв, пород, подземных и поверхностных вод, так и угнетающего воздействия на биоценозы. Причем наибольшее количество сфер, подвергающихся различным видам воздействия, как и объектов воздействия, принадлежит открытым горным работам. Это связано с тем, что влияние горного производства определяется геологическими условиями месторождения и способом разработки, то есть группами факторов природного и техногенного происхождения.

При разработке систем управления ПТС принято учитывать следующие средства: целенаправленное планирование ПТС; проведение инженерных мероприятий по изменению и совершенствованию конструкции ПТС; изменение режима работ; организация и проведение комплекса предупредительных мер; организация системы инженерной защиты; постоянный мониторинг.

Для реализации данной концепции управления необходимо четко представлять объект воздействия, вид нарушения, степень влияния и т.п. для планирования и производства природоохранных и восстановительных мероприятий. Была произведена типизация ГПТС, возникающих при открытых разработках и выделены виды нарушений при их эксплуатации (рис.2).

Рис. 2, Основные объекты горного предприятия и виды нарушений, при их эксплуатации 8

Анализ разработанной схемы позволяет установить, что сложная ГТТС, в пределах расположения и влияния которой восстановление экологического равновесия практически нереально, разбивается на несколько подсистем (локальных), Эти локальные ГТТС зачастую воздействуют на один и тот же объект с разнополюсными знаками. При восстановлении экологического равновесия в локальной ГТТС появляется возможность стабилизации устойчивости и восстановления системы в целом. Взаимный учет и выявление связей между подсистемами осуществляется посредством мониторинга.

Для выбора направления рекультивации необходимо учитывать множество различных факторов, определяющих наиболее эффективное направление хозяйственного использования восстанавливаемой территории. Однако неоднородность горно-геологических, технологических, природных, экономических и других условий в районах горнодобывающих предприятий предопределяет дифференцированный подход к выбору направления рекультивации. Данный подход должен основываться на показателях, выраженных количественно и качественно, в зависимости от которых возможен выбор оптимального решения.

Предложены следующие критерии оценки нарушенных горным производством земель:

1. Критерии безопасности (инженерно-геологические, гидрогеологические, геомеханические и др.);

2. Критерии экологической безопасности предприятия (коэффициент нормирования экологической опасности, показатель превышения нормированной зоны загрязнения и др.);

3. Экологический потенциал территории (устойчивость геологической среды к нагрузкам, геоэкологическая оценка);

4. Обеспеченность рекреационными ресурсами и рекреационный потенциал (воспроизводство кислорода, обеспеченность водными ресурсами, удельный вес биогеоценозов и др.);

5. Рекреационная нагрузка (посещаемость, платность населения);

6. Социально-экономическая характеристика (географическое положение, качество жизни и здоровья населения, инвестиционная привлекательность и др.).

Первая группа критериев определяет систему разработки и комплексную механизацию, применяемых при добыче полезного ископаемого. Эти критерии уже на стадии разведки месторождения предопределяют принципиальную модель рекультивации нарушенных будущими горными работами земель.

Вторая группа оценивает уровень опасности предприятия по степени воздействия его на компоненты окружающей среды, ресурсопотребление предприятия.

Третья группа критериев определяет степень нарушенное™ и устойчивости компонентов окружающей среды к воздействию негативных факторов.

Группы критериев с четвертой по шестую оценивают прилегающие к предприятию земли с целью определения наиболее эффективных мероприятий при реализации выбранного хозяйственного использования восстанавливаемой территории.

Каждая группа критериев содержит ряд показателей, которые требуют проведения расчетов, на основе которых будут разработаны рекомендации.

Для первой группы одним из важнейших показателей является устойчивость откосных сооружений (бортов карьеров, уступов, ярусов отвалов).

Вторая группа критериев ориентирована на оценку опасности промышленного объекта, под которым понимается как сам карьер и отвальное хозяйство, так и промышленная площадка, которые оказывают техногенное воздействие на окружающую природную среду и здоровье населения.

Экологический потенциал территории включает в себя определение устойчивости геологической среды (Ку) и позволяет обосновать допустимые (предельные) техногенные нагрузки на геосистемы.

Расчет устойчивости геологической среды производился по методикам Г.А. Голодковской и Ю.Б. Елисеева, и были определены следующие показатели:

степень динамического состояния - отношение зоны воздействия к периоду конкретного воздействия

' (1)

где О - ширина зоны воздействия, м; I - время воздействия, годы; коэффициент нарушенное™ ландшафта

V -

' . (2)

где Б„ - площадь нарушений, м2; Бр - площадь ландшафта, м2;

коэффициент пораженное™ территории с проявлением природных и искусственных процессов

ТГ -

л«~с ' (3)

где Бп - площадь поражений, м2; Бр - площадь ландшафта, м2; уровень геохимического загрязнения ландшафта

со

¡=1 "

где т - площадь 1-го контура оцениваемой территории, м2; 7. \ - загрязнение 1-го контура; Б - общая площадь региона, м2; социально-экологический риск

Я^сэа-^тш. (5)

где Род - вероятность возникновения конкретных социально-дискомфортных ситуаций; Утщ - минимальный ущерб в денежном выражении, руб.

Негативное воздействие на. геологическую среду горнодобывающего предприятия определяется по интегральному показателю (ЯИнг) - безразмерному (в баллах) показателю, позволяющему дать комплексную интегральную сравнительную оценку уровня экологической опасности предприятия с учетом как «внутренних», так и «внешних» факторов:

Кт = К ■ Кб • Кер-Я'К-К-Кш- Уф. • КЮ0 ■ Киг (6) где Кис - коэффициент нормативной экологической опасности; Б - показатель превышения нормативной зоны загрязнения литосферы; \/а - показатель превышения нормативного объема выбросов вредных веществ в атмосферу; Ув - показатель превышения нормативного объема сбросов вредных веществ в водоемы; Уотх -показатель превышения нормативного объема отходов; \/фВ - показатель превышения нормативных уровней физических воздействий; к^ - коэффициент озеленения зоны воздействия; Клюд - коэффициент людности ареала вредного воздействия; ктер -коэффициент ценности территории в пределах ареала вредного воздействия предприятия; Киг - коэффициент инженерно-геологического преобразования территории.

Уровень потенциальной опасности предприятия согласно формуле 6 имеет следующую градацию:

Таблица 1

Уровень опасности предприятия Значение ЯИНт Балл

Не опасный Иш^ЮОТ 1

Малоопасный ЮСШ^ЗООО 2

Высокий ЗООО^ш^ООО 3

Очень высокий Иикт^ООО 4

Изменения устойчивости ГПТС определяются параметрами времени и пространства, поэтому с учетом типизации горнопромышленного комплекса в существовании объекта можно выделить следующие периоды: ■ - I период - до воздействия (природное состояние);

- II период - разведка и проектирование (незначительное техногенное воздействие);

- III период - эксплуатация (негативное техногенное воздействие достигает максимума);

- IV период - доработки запасов или добычи попутных полезных ископаемых (сохранение максимума техногенеза или незначительное его увеличение);

- V период - отработанное месторождение (формирование природно-техногенного равновесия в созданной горнопромышленной природно-техногенной системе);

- VI период - консервация (вход горнопромышленной природно-техногенной системы в новое состояние равновесия или начало возврата системы в первоначальное состояние за счет природного потенциала территории);

- VII период - ликвидация (восстановление первоначального равновесия, но с положительным техногенным воздействием);

- VIII период - рекультивация (создание природно-техногенного равновесия следующего уровня с преобладанием естественной составляющей).

В дальнейшем при исследованиях других месторождений количество периодов может уменьшаться, а их продолжительность варьироваться от нескольких лет до нескольких десятилетий.

Результаты комплексной оценки позволяют провести инженерно-геоэкологическое районирование территории горнопромышленной природно-техногенной системы. Материалы районирования служат основой для разработки мероприятий по восстановлению экологического равновесия в исследуемом районе.

Горные работы всегда связаны с разрушением пород (агрессивно преобразовывают геологическую среду), широкомасштабным изменением подземных вод (с ростом глубины разработки воздействию подвергаются все новые водоносные горизонты и комплексы), возникновением геомеханических процессов, несвойственных данной территории, изменением рельефа местности, преобразованием микроклиматических условий и т.п.

Поэтому при определении границ природно-техногенной системы и последующем районировании территории необходимо оценивать отклонение по учитываемым параметрам каждой выделяемой зоны. Такое отклонение можно установить не только по сравнению с ранее существующими условиями в пределах рассматриваемой территории, но и в сравнении с условиями прилегающих участков аналогов.

Районирование территорий месторождения производится на основе имеющихся фактических и полученных расчетных данных для трех природных сфер - атмосферы, гидросферы и литосферы,. Для указанных сфер при использовании

графических редакторов строились зоны воздействия объекта на среды с учетом природных факторов. Ширина зоны воздействия определялась исходя из санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, расчетных показателей и натурных исследований, данных фондовых материалов.

При определении результирующей ширины зоны воздействия необходимо учитывать влияние и других промышленных объектов, расположенных в непосредственной близости от объекта исследования. Влияние других промышленных объектов на геосферы определяется аналогично влиянию разрабатываемого месторождения.

При сопоставлении полученных результатов можно выделить следующие зоны воздействия горнопромышленного комплекса и промышленных объектов: зона воздействия горнопромышленного комплекса не превышает санитарно-защитную зону; зона воздействия горнопромышленного комплекса превышает санитарно-защитную зону; зона воздействия горнопромышленного комплекса пересекается с зоной воздействия других промышленных объектов, образуя область наиболее интенсивного влияния на геолого-экологическую среду.

В ходе исследований рассмотрены месторождения медноколцедэнные месторождения Южного Урала, такие как Комсомольское, Яман-Касы, Разумовское, Гайское и Блявинское. При выборе объекта исследований также принимались во внимание следующие основные инженерно-геологические и экологические факторы: стадия разработки месторождения, т.е. учитывался временной фактор воздействия горных разработок на геосферу; состояние и степень измененное™ геологических, гидрологических, экологических и т.п. условий под воздействием техногенеза; наличие полного комплекса горнодобывающего предприятия (карьер, отвал, обогатительная фабрика, промплощадка и т.п.); наличие населенных пунктов в зоне влияния ГПТС; степень измененное™ ландшафта; отсутствие работ по рекультивации, что позволяет оценить, способность окружающей природной среды к самовосстановлению; наличие подверженных техногенному воздействию горных пород различного возраста и др.

С учетом вышеизложенного наибольший интерес представляет район разработки Блявинского месторождения медного колчедана и прилегающей к нему территории как наиболее типичный среди месторождений данного типа на Южном Урале.

Комплексная оценка территории Блявинского месторождения состоит из следующих последовательных этапов: оценка степени преобразованное™ земель, установление степени экологической напряженности, определение устойчивости территории и разработка оптимальной структуры землепользования для восстановления экологического равновесия. Месторождение было открыто в 1929 году, открытая добыча руд завершена в 1972 году.

В соответствии с разработанной методикой оценки нарушенных земель произведена оценка рассматриваемой территории.

Устойчивость геологической среды по периодам освоения месторождения определена как: очень высокая до 1929 г. (Ку = 1,0 - 0,95); низкая с переходом к неустойчивому с 1929 г. по 1972 г. (Ку = 0,5 - 0,1); неустойчивая, разрушение системы и переход в новое состояние с 1972 г. по 2011 г. (Ку = 0,1 - 0). Коэффициент инженерно-геологического преобразования территории (Киг) для локальных объектов ПТС Медно-серного комбината составляет 1,2; для карьера и отвалов - 3,1.

Степень динамического состояния по геосферам в периоды с 1929 по 1972 гг. для медно-серного комбината и рудника характеризуется как весьма неустойчивая и слабоустойчивая, соответственно; с 1972 по 2011 гг. - весьма неустойчивая.

Нарушенность ландшафта и пораженность территории для Блявинского Рудника будет отличаться не только по периодам, но и по локальным объектам. В период с 1929 по 1972 гг.: для карьера и отвалов - средняя, слабая и промплощадки - слабая; с 1972 по 2011 гг. - средняя, сильная и средняя, соответственно. Этот же показатель для медно-серного комбината характеризуется как слабая по категории нарушеннос-ти (пораженности) в периоды с 1929 по 1972 гг. и с 1972 по 2011 гг., соответственно.

Оценка геохимического состояния территории и социально-экологического риска представлена в табл.2.

Таблица 2

Показатель среднего уровня геохимического загрязнения ландшафта и оценка

социально-экологического риска

Период Показатель среднего уровня геохимического загрязнения ландшафта

до 1929г. Х=0 - слабая незагрязненная

с 1929г. по 1972г. Месторождение Х=42,7 - сильная, средняя ММСК Х=330,5 - очень сильная

с 1972г. по н.в. Месторождение Х=7б,2 - сильная, средняя ММСК Х=184 - очень сильная

Оценка социально-экологического риска

до 1929г. Я =0,1

с 1929г. по 1972г. Месторождение Я=0,0б - относительно высокий ММСК Я=0,1б высокий

с 1972г. по н.в. Месторождение Я=0,03 - относительно высокий ММСК Я=0,36 высокий

Полученные результаты позволили произвести обобщенную оценку социально-экологического риска основных локальных ПТС - месторождения и ММСК с классификацией систем по категориям сложности. Оценка производилась по 5-ти уровням - от V (система несложная) до I (система чрезвычайно сложная). Результаты представлены в табл. 3.

Таблица 3

Период Категория сложности и устойчивости состояния системы

до 1929 г. IV - V - система несложная - относительно несложная; категория устойчивости - от высоко устойчивой до устойчивой

с 1929 г. по 1972г. Месторождение III - система относительно сложная; категория устойчивости - слабоустойчивая . ММСК II -1 - система сложная -чрезвычайно сложная; категория устойчивости - от неустойчивой до весьма неустойчивой

с 1972 г. пон.в. Месторождение' III - II - система относительно сложная-сложная; категория устойчивости -слабоустойчивая ММСК IV - II - система относительно несложная -система сложная; категория устойчивости - от слабоустойчивой до неустойчивой

В соответствие с вышеизложенной методикой (формула б) был получен интегральный показатель уровня экологической опасности ПТС месторождения и

ПТС ММСК для геологической среды (табл.4).

Таблица 4

Оценка экологической безопасности

Название объекта Показатели

Класс опасности предприятия X ас сп S? >° Об £ J 1 £ Л £ J s о?

ММСК 2 100 1 53,14 72,4 1,36 1,01 0,625 1,08 3 2 1070151,8

Месторождение 3 36 1 0,61 949,7; 24 1 1 0,625 1,02 5 4 66476; 1679

Произведенная оценка потенциальной опасности промышленного объекта показала, что Медногорский медно-серный комбинат имеет очень высокую опасность, а Блявинский рудник - высокую.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что выбранная территория подвергается мощному техногенному воздействию по всем рассматриваемым геосферам выбранного района и экологическая обстановка характеризуется как сложная и чрезвычайно сложная:

- установлено превышение концентраций тяжелых металлов над величинами ПДК в атмосферном воздухе - меди, железа, кадмия, марганца, свинца, цинка, хрома и никеля; в почвах - меди, кадмия, никеля, хрома, цинка и свинца; в поверхностных водах - меди, цинка, железа, марганца;

- загрязнение природных сред тяжелыми металлами носит мозаичный и полиметальный характер;

— концентрациям тяжелых металлов в природных средах характерна большая изменчивость, которая резко возрастает с увеличением уровня загрязнения,

Таким образом, на экологическое состояние природных сред данного района оказывают влияние факторы как природного, так и техногенного характера. Первые предопределяются геологическим строением территории, прежде всего химическим составом руд и вмещающих их пород. Вторые связаны с комплексом мероприятий по добыче и переработке медно-колчеданных руд вблизи района исследования, что коренным образом меняет закономерности формирования химического состава атмосферного воздуха, почвенного покрова и поверхностных вод.

Полученные результаты оценки нарушенности экологического равновесия позволили провести поэтапное комплексное инженерно-геоэкологическое районирование Блявинской ГПТС. Районирование проводилось по следующим показателям: устойчивости откосных сооружений, глубинной эрозии, геохимическим показателям загрязненности почв, поверхностных вод, атмосферного воздуха, измененности рельефа.

При составлении карт выделялись зоны по степени техногенного воздействия карьера, ММСК и поселка. По измененности нормативных показателей и ПДК на основании исследований было произведено инженерно-геоэкологическое районирование с выделением следующих зон:

— зона с природным состоянием ((^£1000);

— зона с природно-техногенным состоянием (ЮСШЯинг^ЗООО);

— зона с техногенно-природным состоянием (3000<(*икт<7000);

— зона с техногенным состоянием (^>7000).

По каждому показателю состояние геосферы определялось по известным методикам с приведением к вышеизложенной систематизации.

Сводная карта инженерно-геоэкологического районирования ГПТС приведена на рис.3. При составлении карты учитывалось, что наложение двух и более зон повышает ранг техногенной измененности данного участка ГПТС.

Результаты районирования позволяют сделать вывод, что такие локальные объекты, как карьер, отвалы, ММСК, реки Жирикля и Херсонка со среднего течения, а также граничный участок между Блявинским карьером и комбинатом, является зоной техногенного состояния геологической среды (рис.3). Это еще раз подтверждает, что Блявинский карьер и ММСК составляют единую сложную горнопромышленную природно-техногенную систему с нарушенным экологическим равновесием, площадь которой в 3-5 раз превышает установленные площади санитарно-защитных зон.

1- зона с природным состоянием геосфер; 3 - зона с технагенно-природным состоянием геосфер;

2 - зона с природно-техыогенным состоянием геосфер; 4 - зона с техногенным состоянием геосфер.

Рис. 3. Карта инженерно-геоэкологического районирования Блявинской ГПТС

Результаты районирования позволяют определить порядок и направление восстановительных работ территории Блявинской ГПТС.

Произведенный анализ позволил классифицировать направления рекультивации по виду полезного ископаемого (табл.5).

Из таблицы видно, что основными направлениями рекультивации остаются сельскохозяйственное, лесомелиоративное и водохозяйственное. Однако следует отметить, что запасов снятого плодородного слоя (при нанесении мощностью 0,4 м) хватит (исключив выработанное пространство карьеров, здания и коммуникации) на рекультивацию не более 14% нарушенных земель в угольной промышленности; 27%; 8,5% и 12,5% при добыче стройматериалов, цветных и черных металлов соответственно (рис.4).

Сложившаяся ситуация подтверждает необходимость поиска новых экологически и экономически оправданных хозяйственных решений по рекультивации.

Согласно проведенному районированию предлагаются следующие восстановительные мероприятия:

для зоны с природным состоянием геосфер не требуется проведение специальных восстановительных работ; однако необходимо оборудование системы мониторинга для предупреждения возможного нарушения экологического равновесия;

Таблица 5

Направления рекультивации в зависимости от типа полезного ископаемого

Промышленный тип месторождения Полезное ископаемое Основные способы разработки Нарушения Направление рекультивации

Благородные металлы Золото, платиноиды, серебро и др. Дражный, гидравлический Нарушения рельефа, разделение отложений на вскрышные и галечные отвалы, загрязнение водоисточников Естественное зарастание, сенокосные угодья, устройство водоемов - рыбоводство и водоснабжение, создание зон отдыха, строительство инженерных коммуникаций

Строительные материалы Щебень, гравийно-лесчаная смесь, глины и суглинки Открытый Нарушения рельефа, изменение гидрогеологического режима, уничтожение почвенного и растительного покрова Водные бассейны, лесопосадки, пастбища и сельское хозяйство

Черные металлы Железные, марганцевые, хромитовые и Др. РУДЫ Открытый и подземный Нарушение биогеоценотаческих связей, уничтожение почвенного и растительного покрова Сельскохозяйственное, лесомелиоративное

Горючие Угли, горючий сланец, торфы Открытый, подземный Разрушение природного ландшафта, изменение рельефа, трещины и разрывы, оседание земной поверхности Сельскохозяйственное, лесомелиоративное

Цветные и легирующие. металлы Медь, вольфрам, молибден, никель, кобальт Открытый, подземный Изменение ландшафта, захламление земель, эрозия земель, загрязнение атмосферы Создание пашни и сельскохозяйственных угодий, устройство водоемов, лесомелиоративное

Агрохимическое сырье Апатитовые и фосфоритовые руды Открытый, подземный Нарушение ландшафта, изменение гидрогеологического режима, затопление территорий Сельскохозяйственное, лесомелиоративное

■ Топливно-энергетическое сырье Нефть, газ Скважинный Подавление различных групп растений и микроорганизмов, загрязнение почвенного покрова Восстановление природного ландшафта

120000^

Ш Нарушено за 2007г. ■ Нарушено на 2007г. И Рекультивировано за 2007г. а Можно рекультивировать запасами плодородного слоя

Рис. 4. Площади нарушенных и рекультивируемых земель по отдельным видам минерального сырья

для зоны с природно-техногенным состоянием геосфер рекомендуются мероприятия по предупреждению дальнейшего развития природоразрушающих процессов и негативного техногенного воздействия;

для зон с техногенно-природным и техногенным состоянием геосфер рекомендуется проведение рекультивационных работ, направление и режим которых определяется типом объекта.

Применительно к Блявинскому месторождению возможно использование нескольких видов рекультивации с учетом учебно-рекреационного направления для создания межвузовского учебно-исследовательского центра (МВУИЦ) как объекта исследовательских лабораторий, баз по реализации инновационных проектов,

I площадок специального и общего образования, зон отдыха, спортивных сооружений и т.п., с учетом особенностей карьерного комплекса.

Это направление предполагает создание базы для интеграции вузов, сузов различной направленности и горнодобывающих компаний.

Блявинская ГПТС представляет собой объект индустриального наследия и обладает рядом особенностей, которые позволяют развивать такие направления, как геология, гидрогеология, геоэкология, гидрография, горное дело, горнопромышленная геология, ландшафтоведение, почвоведение, палеонтология и др,

Особенности геологического строения определили современный облик и рельеф местности. Как пример - выходы самородной серы, кварцитов, эклогитов,

образовавшиеся в естественных условиях кристаллы гипса и прочее. Рельеф мест-

ности также является элементом познавательной ценности территории. Данное месторождение относится к староосвоенным регионам России. Объектами познавательного характера здесь выступают природные и антропогенные формы рельефа.

Разработаны геологический, экологический и экскурсионный маршруты. На карьере можно изучать рудные минералы и образцы вмещающих пород, а также пород, подвергнутых околорудным изменениям. ММСК позволяет ознакомиться с принципами и способами обогащения. На территории, подвергавшейся длительному воздействию со стороны промышленности, будут проводиться исследования по восстановлению экологического равновесия.

В зону влияния ММСК попадает жилая территория, восстановительные работы на которой направлены на создание благоприятных условий для жизнедеятельности населения, повышения уровня и качества его жизни, ограничение негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности. Исходя из этого предлагается озеленение территорий санитарно-защитных зон (СЗЗ) существующих предприятий; вывести жилые кварталы из СЗЗ; разместить новый жилищный фонд на территориях вне зон негативного воздействия промпредприятий; рекультивация нарушенных территорий с организацией мест культурного отдыха с обеспечением их транспортной доступностью вне СЗЗ.

Реализация отраслевых разработок по рекультивации локальных ГТГС будет способствовать восстановлению экологического равновесия в целом всей ГПТС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи по инженерно-геологическому обоснованию метода оценки нарушенное™ горным производством земель для восстановления экологического равновесия, что вносит существенный вклад в теорию и практику горнопромышленной геологии и геоэкологии по обоснованию проектов сокращения нарушенных горными работами территорий и снижению негативного воздействия на окружающую природную среду.

Основные научные и практические результаты работы, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1. Обоснована и определена горнопромышленная природно-техногенная система и ее типы в зависимости от степени техногенной нагрузки на геологическую среду и природные комплексы в процессе «жизнедеятельности» горнопромышленного предприятия.

2. Обоснованы критерии оценки нарушенных горным производством земель: критерий безопасности; экологической безопасное™ предприятия; экологического

потенциала территории; обеспеченности рекреационными ресурсами и рекреационный потенциал; рекреационной нагрузки; социально-экономической характеристики.

3. Установлена степень изменения горнопромышленных природно-техноген-ных систем на основе определения количественных показателей, оценивающих интенсивность техногенного воздействия, и показателей измененное™ геологической среды в результате воздействий.

4. Произведено инженерно-геоэкологическое районирование территории, результаты которого являются обоснованием мероприятий по восстановлению экологического равновесия, основывающееся на принципах инженерно-геологического районирования намывных техногенных массивов и эколого-геологического картирования территории с учетом отклонения по учитываемым параметрам каждой выделяемой зоны не только по сравнению с ранее существующими условиями в пределах рассматриваемой территории, но и в сравнении с условиями прилегающих участков аналогов.

5. Выделены зоны воздействия горнопромышленного комплекса и промышленных объектов (зона воздействия горнопромышленного комплекса не превышает санитарно-защитную зону; зона воздействия горнопромышленного комплекса превышает санитарно-защитную зону; зона воздействия горнопромышленного комплекса пересекается с зоной воздействия других промышленных объектов, образуя область наиболее интенсивного влияния на геолого-экологическую среду) для конкретизации мероприятий по восстановлению экологического равновесия.

6. Разработанный метод оценки нарушенное™ горным производством земель использован при благоустройстве территорий, входящих в состав Кувандыкского района Оренбургской области.

7. Предложены восстановительные мероприятия с учетом учебно-рекреационного направления рекультивации исследуемой ГГТТС на основании комплексной оценки нарушенное™ горным производством территорий

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Сенченко Д.С., Ческидов . В.В. Инженерно-геологическое обоснование учебно-рекреационной рекультивации открытых горных разработок,- М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - №10. - С.112.

2. Сенченко Д.С., Ческидов В.В. Основные концепции учебно-рекреационной рекультивации Блявинского меднорудного карьера // Сб. докл. 11 Межд. экологической конференции студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность как фактор устойчивого развития», т.1. - М.: МГГУ, 2007. - С.124-126.

3. Кириченко Ю.В., Ческидов В.В., Сенченко Д.С. Критерии выбора карьера для проведения учебно-рекреационной рекультивации. - М: Горный журнал. - 2008. -№9.-С. 120-122.

4. Сенченко Д.С. Основные критерии оценки нарушенное™ горным производством земель для проведения учебно-рекреационной рекультивации. - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень, 2008. - №11. -С.153-159.

5. Сенченко Д.С. Эколого-экономическая эффективность учебно-рекреационной рекультивации // Мат. научн.конф. «Состояние и перспективы развития университетских технопарков как механизмов интеграции вузовского сектора науки, образования и производства и как механизма поддержки создания и развития малых и средних инновационных предприятий». - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2009. - С.103-107.

6. Сенченко Д,С. Геолого-экологическое обоснование рекультивации разрабатываемых месторождений общераспространенных полезных ископаемых //Мат. 6 Межд.научной школы молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» -16 - 20 ноября 2009 г. - М.: 2009.

7. Сенченко Д.С. Основные критерии рекультивации гидромеханизированных карьеров. - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2009. - №ОВ1. - С.317-326.

8. Сенченко Д.С., Ческидов В.В., Кириченко Ю.В. Современный подход к выбору рационального направления использования земель, нарушенных горным производством // Мат. IV Межд. научн.конф. «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах», Белгород 11-14 октября 2010 г.

9. Сенченко Д.С., Кириченко Ю.В. Выбор направления хозяйственного использования земель, нарушенных горным производством //Мат. научно-практ.конф., посвященной 50-летию Кольского отделения горного института РАН «Проблемы и тенденции рационального и безопасного освоения георесурсов», 11-15 октября, 2010.

10. Сенченко Д.С., Кириченко Ю.В. Проблемы нарушенных территорий. - М,: Журнал «Государственное управление природными ресурсами». - 2010. - №5. - с.59.

11. Сенченко Д.С., Кириченко Ю.В. Рекультивация земель как основа подготовки специалистов на базе межвузовского учебно-исследовательского центра - М.: МГГУ, Научный вестник МГГУ. - 2010. - № 2. - С. 9-13.

12. Сенченко Д.С., Ческидов В.В. Районирование территории карьерного комплекса с целью определения степени нарушенное™ земель для восстановления экологического равновесия. - М.: МГГУ, Научный вестник МГГУ. - 2011. - № 1 (10). -С. 99-103.

13. Сенченко Д. С. Инженерно-геологическое обоснование оценки нарушенное™ горным производством земель для восстановления экологического равновесия. - М.: МГГУ, Научный вестник МГГУ. - 2011. - № 1 (10). - С. 85-90.

Подписано в печать 07.09.2011 г. Формат 60x90/16

Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №

ОИУП Московского государственного Москва, Ленинский пр-т, 6 горного университета.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Сенченко, Дарья Сергеевна

Введение

Глава 1. Обзор и анализ современной структуры восстановления земель

1.1 Комплексная геоэкологическая оценка устойчивости геологической 17 среды

1.2 Анализ современного состояния природно-техногенных систем, 22 возникающих при горных разработках

1.3 Анализ отечественного и зарубежного опыта решения проблемы 29 рекультивации земель

Выводы

Глава 2. Обоснование метода оценки нарушенности геологической среды 39 (те\нолитосферы) горнопромышленной природно-техногенной системы

2.1 Классификация видов и объектов техногенного воздействия 39 горнопромышленных комплексов

2.2 Обоснование и выбор критериев оценки нарушенности земель

2.3 Обоснование принципов инженерно-геоэкологического районирования 54 ГПТС

Выводы

Глава 3. Комплексная геоэкологическая и горнопромышленная оценка 61 восстанавливаемой территории

3.1 Общая геоэкологическая характеристика района исследований

3.2 Геолого-промышленная характеристика горнопромышленной ПТС 66 Блявинского месторождения

3.3 Комплексная геоэкологическая оценка территории Блявинской 74 горнопромышленной ПТС

3.4 Обоснование выбора развития направлений' учебно-рекреационной 94 рекультивации горнодобывающих предприятий

Выводы

Глава14. Разработка рекомендаций по восстановлению экологического 106 равновесия Блявинской ГПТС

4.1 Принципы учебно-рекреационной рекультивации

4.2 Рекреационный потенциал и степень рекреационной освоенности

4.3 Экологический потенциал и аттрактивность объекта 114 Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушенности горным производством земель для восстановления экологического равновесия"

Актуальность работы.

Постоянно растущие потребности в минерально-сырьевых ресурсах вызывают необходимость интенсивного развития горной промышленности, что влечет за собой отторжение значительных территорий для разработки полезных ископаемых. Причинами деградации окружающей природной среды являются как сама добыча полезных ископаемых, так и застройка, размещение отходов производства и потребления. На 2009 год общая площадь нарушенных земель на земном шаре составила порядка 20 млн. км [1].

В России, где горнодобывающая промышленность формирует до 53 % доходной части федерального бюджета, площади, утраченные вследствие горных, геологоразведочных работ, прокладки газо- и нефтепроводов, превышают 1,3 млн. гектаров (80% из них горные разработки). С учетом зон негативного влияния этих производств цифра возрастает, а эти территории образуют природно-техногенные системы с нарушенным экологическим равновесием.

Разработка месторождений открытым способом вызывает наиболее существенные изменения структуры природных ландшафтов и других компонентов окружающей природной среды в результате прямого или косвенного влияния деятельности горнодобывающих предприятий. Прямое влияние на качество окружающей природной среды проявляется при: изъятии значительных территорий сельскохозяйственных и лесных земель; загрязнении территории отходами горно-обогатительпых производств; . нарушении гидрологического режима местности и, как следствие, уменьшение биологической продуктивности земель. Кроме этого, один гектар нарушенной горными разработками территории ориентировочно оказывает вредное влияние на гектар прилегающей территории. Это объясняется наличием земель, занятых отвалами пустой породы, хвостохранилищами, промышленными площадками, транспортными

3 ~ коммуникациями и др. Подсчитано, что в карьере площадью до 8 га и глубиной менее 10 м на 1 т добываемого сырья приходится до 1,5 т вскрышных пород, при увеличении глубины разработки, растет и коэффициент вскрыши [2].

В среднем при добыче 1 млн. т угля нарушается до 50 га земли, железной руды и марганцевой руды - до 600 га, известняка - до 120 га, фосфоритов - до 80 га. Самая высокая землеемкость добычи угля на разрезах Кузбасса, она достигает при добыче 21,2 га на 1 млн. т и при отвало -образовании - 23,5 га [3,4].

Можно утверждать, что развитие минерально-сырьевой базы связано с ухудшением состояния окружающей среды; воздействие на окружающую среду современных карьеров и техногенных массивов приобретает региональный характер. Необходимо отметить, что в регионах разработки образуются сложные горнопромышленные природно-техногенные системы (ГГТТС) и при разработке мероприятии по восстановлению экологического равновесия в указанных системах практически не проводится комплексная оценка нарушенной территории с учетом стадий развития горного предприятия.

Это незамедлительно сказалось на состоянии окружающей среды, так как вывоз (экспорт) из страны стратегических видов минерального сырья не сопровождается эффективным использованием валютных поступлений на мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую природную среду и восстановления в ней экологического равновесия [5].

Так добыча калийных солей низкоэффективная ввиду больших потерь сырья при разработке руд шахтным способом, кроме того воздействие данных предприятий на экологическую обстановку оценивается как серьезное. Результатом такого воздействия является деформация и заболачивание земной поверхности, засоление почв и вод; ущерб окружающей среде наносят и крупные шламохрашшища и солеогвалы [6].

По нашему мнению, главным фактором нарушения устойчивости геологической среды и преобразования биосферы в пределах административных 4 территорий являются техногенные процессы, возникающие при эксплуатации различных объектов горнодобывающих производств.

Основными экологическими проблемами регионов по-прежнему являются: загрязнение атмосферного воздуха в результате выбросов загрязняющих веществ от предприятий и автотранспорта; загрязнение водных объектов; возрастающее количество отходов производства и потребления; загрязнение почв, опустынивание и деградация растительного покрова, сокращение видового состава флоры и фауны, возникновение горно-геологических явлений (рис.1).

Рнс.1. Распределение по федеральным округам выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух н сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты (2007г.)

Установлена связь между состоянием здоровья населения и состоянием окружающей среды. По оценкам социально-гигиенического мониторинга территорий России большая часть населения субъектов Российской Федерации страдает заболеваниями органов дыхания, органов пищеварения и мочеполовой системы.

Нарушение экологического равновесия горнодобывающей промышленностью, объектами металлургии и гидроэнергетики в Красноярском крае позволяет отнести этот регион к неблагополучным. Здесь наблюдается прирост общей смертности (дополнительно) по данным 2007 г., от 6,4% в Канске до 22,7% в Ачинске, которая обусловлена высокой запыленностью городов [7]

Похенциальную угрозу здоровью и жизни населения представляют свыше 22,5 тысяч потенциально опасных объектов, функционирующих в отраслях энергетического и промышленного комплексов сграны. Общее количество потенциально опасных объек гов в топливно-энергетическом комплексе превышает 16,9 тысяч. Степень износа основных производственных фондов в различных отраслях промышленности составляет от 50 до 80%, а степень износа систем защиты - от 20 до 70%, что и доказывают аварии на Сая-по-Шушенскои ГЭС, многочисленные катастрофы и аварии на шахтах, транспорте и т.д.

Высокие показа I ели загрязнения атмосферы в первую очередь связаны с деградацией земель, вовлекаемых в хозяйственное использование, в частности при разработке месторождений полезных ископаемых. Наиболее масштабные негатвные воздействия на окружающую природную среду возникают при открытом способе добыче полезных ископаемых, так как наряду с локальным нарушением земной поверхности, происходит деформирование и загрязнение прилегающей территории, изменение ландшафта, гидрографической сети, ухудшение гидрологического режима водоемов, загрязнение атмосферного воздуха. Необходимо отметить, что эти негативные воздействия наиболее длительны во времени, следовательно, восстановление природной составляющей также увеличивается на десятки лет и столетия. Анализ данных о масштабах нарушенных земель, в том числе уничтожение почв, свидетельствует об их нарастающих площадях.

Площадь земельного фонда Российской Федерации на 1 января 2010 г. составила 1709,8 млн. га, распределение которых по категориям представлены на рис. 2 [8]:

Земли лесного фонда- 64.8° о (1108.5 мпн га)

Земли особо охраняемых терршорнПи объектов - 2,0° о (34.8 мчн га)

Земли промышленности иного специального назначен! га -1.0° о (1б.7мчн га)

Земли сельскохозяйственного назначен и -23.4°о (400.0 мчн га)

Земли водного фовда-1.6° о га) пунктов-1.2° о (19.6 мчн га)

Земли запаса - 6.0° о (10,3 мчи га)

Рис. 2. Структура земельного фонда Российской Федерации по категориям земель На сегодняшний день практически во всех субъектах Российской Федерации продолжается тенденция ухудшения состояния земель: интенсивно развиваются эрозия, дефляция, заболачивание, засоление, опустынивание, подтопление, зарастание сельскохозяйственных угодий кустарником и мелколесьем и другие процессы, ведущие к потере плодородия сельскохозяйственных угодий и выводу их из хозяйственного оборота (рис.3).

25% 20% 15% 10% 5% 0%

Рис. 3. Структура деградации земель

Наиболее опасны в эрозионном отношении территории Приволжского (50,0%), Южного (24,3%) и Центрального (12,4%) федеральных округов.

В дефляционном опасном состоянии находятся районы - Сибирского (45,1%) и Южного (40,2%) федеральных округов. Процессы заболачивания в наибольшей степени развиты на территории Центрального (31,7%) и Сибирского (22,8%) федеральных округов, засоления - Южного (52,7%) и Сибирского (33,1%) федеральных округов [8].

Указанные территории относятся к основным районам, где ведется добыча полезных ископаемых, несмотря на то, что горные работы и освоение новых ¿месторождений осложняются их географическим положением, отсутствием развитой инфраструктуры и сложностью извлечения полезных ископаемых.

Многие горнодобывающие предприятия являются градообразующими и оказывают влияние на почву города. По результатам обследований почвы на содержание тяжелых металлов выявлено, что 78% отнесены к допустимой категории загрязнения, к умеренно опасной категории отнесено 14% населенных пунктов, а к опасной - 8%. Основные загрязняющие вещества - медь, кадмий, цинк, свинец, никель. Загрязнение почв фтором.наблюдается в городах, где расположены алюминиевые производства, в частности, в Шелихове, Краснотурьинске, Ревде, Каменск-Уральском.

В течение 2007 г. было снято плодородного слоя почвы 18 616,9 тыс. м3 на площади 7 тыс. га. В целях рекультивации было использовано 10356,9 о тыс. м , из них предприятиями нефтедобывающей промышленности - 4041

3 1 тыс. м . Улучшено малопродукшвных угодий снятым плодородным слоем почвы на площади 84 га. Качество проводимых мероприятий по рекультивации земель (по отчетам инспекторов Роснедвижимости) удовлетворительное [7].

В Российской Федерации в течение 2007 года всеми предприятиями была проведена рекультивация земель на площади 29,5 тыс. га (на 0,9 тыс. га меньше, чем в прошлые годы): основное направление лесо- и водохозяйственное (рис.4). Для сравнения в 90-е годы прошлого столетия ежегодно рекультивировалось до 80 тыс. га нарушенных земель.

16,1 С о

2,2

Лесные насаждения □ Водоемын др>тне цели ■ Сельскохозяйственныеугодья □ Пашни

Рис. 4. Структура использования отработанных земель, тыс. га Наибольший удельный вес по площадям рекультивированных земель приходится на предприятия нефтедобывающей промышленности (10,6 тыс. га), цветной металлургии (6,4 тыс. га), газовой промышленности (3,4 тыс. га)

Рекультивация нарушенных земель в большинстве субъектов Российской Федерации производится на землях, нарушенных в последние годы. Восстановление земель, нарушенных ранее, проблематично по причине отсутствия лиц, имеющих обязательства по рекультивации этих земель. Большие площади нарушенных земель остаются в сельском хозяйстве (115,9 тыс. га), основная их часть - торфоразработки (64,8 тыс. га).

Анализ ситуации субъектов Российской Федерации показал, что в последние годы работы по изучению состояния и использования земель практически не проводятся, что снижает эффективность управления земельными ресурсами, с целью их рационального использования и восстановления экологического равновесия на нарушенных территориях.

7].

В соответствии с вышеизложенным можно сделать вывод, что традиционные способы рекультивации не имеют достаточного инженерно-геоэкологического обоснования. И также не позволяют обеспечить нужные темпы восстановления нарушенных земель с целью поддержания экологического равновесия (рис. 5).

160 140 120 100 площадь, тыс.га 80 60 40 20 0 1980 □ 1990 ■ 1995 □ 2000 ■ 2001 □ 2002 ■ 2003 □ 2004 ■ 2005 ■ 2006 □ 2007

Рис.5. Нарушено и рекультивировано земель, тыс.га1 Снижение негативных последствий открытых разработок возможно только при увеличении темпов и разработки новых направлений рекультивации нарушенных земель. В настоящее время имеются различные технологические схемы снятия плодородного слоя почвы, формирования отвалов с учетом рекультивации, селективной выемки вскрышных пород по их пригодности для восстановления земель. Многие из них разработаны в Ml 1 У и апробированы на горнодобывающих предприятиях регионов России [9- 11].

До настоящего времени при выборе направления рекультивации превалировал хозяйственный подход, где вид рекультивационных работ опреде

1 Отработанные земли - земли, надобность в которых у предприятия отпала в связи с завершением разработки (полностью или частично) месторождений полезных ископаемых, формирования отвалов, а также с окончанием строительных, геологоразведочных и иных работ, связанных с нарушением почвенного покрова

10 нарушено рекультивировано отработано лялся исходя из экономических возможностей или по видам землепользования до нарушения земель горными работами. Как правило, земли возвращались в сельскохозяйственный оборот или застраивались промышленными сооружениями, однако это требует больших затрат и не всегда целесообразно, особенно когда речь идет о территориях вблизи крупных городов или курортных зон [12].

Глобальный характер воздействия человека на окружающую среду определил становление новой междисциплинарной науки о Земле - геоэкологии, в которой рассматривается комплексный характер геоэкологическх проI блем и интегрируется геология, горные науки, география и т.д. в единую систему знаний. У истоков становления и развития новой науки стояли В.И. Вернадский, А.Е.Ферсман, Н.В. Мельников, В.В. Ржевский, Е.М. Сергеев, В.И. Осипов, В.А. Мироиенко, Г.А. Голодковская, В.Т. Трофимов и другие [13- 18].

Решение большинства перечисленных проблем невозможно без инже-нерно-геоэкологичского обоснования с элементами гидрогеологического и геомеханического обеспечения. Разработка природоохранных технологий восстановления экологического равновесия должна базироваться на комплексном изучении и схематизации возможных природно-техногенных систем. Эффективность решения по охране водно-земельных ресурсов, полноте извлечения полезных ископаемых, сокращению затрат, восстановлению и последующему использованию нарушенных территорий невозможно без наличия достоверной и всеобъемлющей инженерно-геологической, гидрологической и геомеханической информации. С этой точки зрения, инженерно-теологические исследования необходимо рассматривать в контексте геоэкологической оценки литосферы при решении следующих задач геоэкологии:

• анализ изменения геосфер под влиянием природных и техногенных факторов;

• рациональное использование ресурсов Земли;

• снижения ущерба окружающей среде от деятельности человека и природных катастроф;

• обеспечение безопасного проживания людей в промышленных регионах и районах, подверженных возникновению катастроф различного уровня.

Исходя из вышеизложенного можно отмети гь. что экологическую опасность представляют следующие экзогенные геологические процессы, которые нарушают экологическое равновесие в горнодобывающих регионах: депрессионное уплотнение пород, слагающих массив, вследствие понижения уровня подземных вод; деформация упорных дамб намывных массивов и откосов отвалов; консолидация отвальных насыпей, хранилищ отходов и намывных массивов гидроотвалов и хвостохранилищ; фильтрация загрязненных вод из гидроотвалов, хвостохранилищ и шламохранилищ в подземные водоносные горизонты; загрязнение атмосферы, почв и поверхностных водотоков пылью, стоками; изменение физических полей и т.д.

Обеспечению экологической безопасности на открытых горных работах, разработке новых безотходных технологий и проблемам комплексного использования сырья посвящены работы Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, К.Н. Трубецкого, В.И. Осипова, Л.А. Пучкова, Е.Ф. Шешко, A.M. Гальперина, П.И. Томакова, J1.H. Кашпара, B.C. Коваленко, М.Е. ГХевзнера, В.Д. Горлова, B.C. Хохрякова, И.И. Русского, К.Е. Винницкого, В.Г. Зотеева, H.H. Медникова, В.И. Аксенова, Ю.И. Анистратова, В.А. Ермолова и других [1923].

Инженерно-геологическое и гидрогеологическое обеспечение ведения горных работ, комплексное изучение массивов горных пород, разработка способа снижения вредного влияния техногенеза на окружающую среду отражены в работах П.Н. Панюкова, Г.Л. Фисенко, В.И. Данилова-Данильяна, В.А. Мироненко, И.И. Русского, Ю.А. Израэля, A.M. Гальперина, В.А. Королева, В.И. Комащенко, В.И. Стрельцова, П.С. Шпакова, В.В. Фромма, Е.А.

Кононенко, Ю.В. Кириченко, Ю.И. Кутепова, Г.К. Бондарика, Ю.А. Норва-това, Е.Ю. Куликовой, Н.А. Кутеповой и других [24-28].

Однако вопросам комплексной; оценки нарушенности .геологической' среды (техноли госферы) горнопромышленных природно-техногенных систем (ГГТТС) для управления их состоянием уделено недостаточно внимания.

Целыо работы является инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушенности горным производством земель, позволяющее разработать мероприятия по управлению состоянием возникшей горнопромышленной природно-техногенной системы для восстановления экологического равновесия.

Идея работы заключается в выделении локальных зон природно-техногенных систем на основании критериев нарушенности горным производством земель.

Основные научные положения, выносимые на защиту, и их новизна:

1. Инженерно-геоэкологическое районирование горнопромышленных комплексов необходимо производить на основе критериев нарушенности

13 ландшафтных, гидрологических, геологических, инженерно-геологических и экологических условий горнопромышленных природно-техногенных систем.

2. Выделение локальных объектов с данными инженерно-геологическими особенностями нарушеиности экологического равновесия должно производиться посредством поэтапного инженерно-геоэкологического районирования существующих горнопромышленных природно-техногенных систем.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются:

- применением статистических методов обработки геологических, гидрологических, инженерно-геологических и экологических данных;

- применением современных методов, инженерно-геоэкологического районирования и оценки геологических, гидрологических, экологических параметров горнопромышленной природно-техногенной системы;

- положительной апробацией полученных результатов диссертации.

Научное значение работы заключается в обосновании и разработке критериев и метода оценки нарушенных горным производством земель для выбора направления рекультивации по геологическим, гидрологическим, экологическим и горно-[ехнологическим условиям.

Практическое значение работы заключается:

- в обосновании и выборе направлений рекультивацнонных мероприятий в возникшей ГГТТС.

Реализация результатов работы. Разработанный метод оценки на-рушенности горным производством земель использован при благоустройстве территорий, входящих в состав Кувапдыкского района Оренбургской области.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались на таких международных, всероссийских научно-практических конференциях и симпозиумах, как: Международная Экологическая Конференция (2006 - 2010 гг.), «Неделя Горняка» (2007 - 2011 гг.); Научно-техническое творчество молодежи (2006 - 2011 гг.), Всероссийский конкурс «Лучший экологический проект года» (2008 г.); «Съезд гидромеханизаторов» (2008 г.), Международная научная школа молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых», посвященная Году молодежи (2009 г.), IV Международная научная конференция «Проблехмы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах», Белгород (2010 г.), научных семинарах кафедры геологии МГГУ (2008-2011 гг.). Научная работа «Инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушенное™ горным производством земель для восстановления экологического равновесия» на XI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2011 награждена медалью ВВЦ «За успехи в научно-техническом творчестве».

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, и содержит 21 рисунок, 15 таблиц, список литературы, включающий 120 наименований, приложения.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Сенченко, Дарья Сергеевна

Выводы:

1. Предложено новое направление рекультивации -учебно-рекреационное - это современное направление рекультивации на горных предприятиях, которое позволяет вернуть утраченные территории посредством создания на горнодобывающем предприятии научно-исследовательской, инновационной и образовательной, спортивной, рекреационной или иных баз (а также их комбинации) с частичным восстановлением земель и использованием геоморфологических, исторических, ландшафтных и природно-территориальных особенностей региона и самого горного предприятия.

2. Наиболее рациональным применительно к целому ряду возникших на территории России ГПТС является создание Межвузовских учебно-исследовательских центров (МВУИЦ).

3. Развитие учебно-рекреационных комплексов создается с учетом особенностей индустриального наследия любого из направлений горного дела, в экспозицию которых входят горные выработки, технические средства добычи полезных ископаемых, здания и сооружения, располагающиеся на дневной поверхности и т.д.

4. Блявинское месторождение медного колчедана обладает рядом особенностей, которые позволяют развивать данное направление. Оно представляет объект индустриального наследия, характеризуется геологическими, историческими, рекреационными особенностями.

5. Территория обладает ресурсным, рекреационным, ландшафтным, природным потенциалами для развития и реализации выбранного направления рекультивации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

2. Обоснованы критерии оценки нарушенных горным производством земель: критерий безопасности; экологической безопасности предприятия; экологического потенциала территории; обеспеченности рекреационными ресурсами и рекреационный потенциал; рекреационной нагрузки; социально-экономической характеристики.

3. Установлена степень изменения горнопромышленных природио-техногенньтх систем на основе определения количественных показателей, оценивающих интенсивность техногенного воздействия, и показателей изме-ненности геологической среды в .результате воздействий.

117

5. Выделены зоны воздействия горнопромышленного комплекса и промышленных объектов (зона воздействия горнопромышленного комплекса не превышает санитарно-защитную зону; зона воздействия горнопромышленного комплекса превышает санитарно-защитную зону; зона воздействия горнопромышленного комплекса пересекается с зоной воздействия других промышленных объектов, образуя область наиболее интенсивного влияния на reo лого-экологическую среду) для конкретизации мероприятий по восстановлению экологического равновесия.

6. Разработанный метод оценки нарушенности горным производством земель использован при благоустройстве территорий, входящих в состав Ку-вандыкского района Оренбургской области.

7. Предложены восстановительные мероприятия с учетом учебно-рекреационного направления рекультивации исследуемой ГПТС на основании комплексной оценки нарушенности горным производством территорий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Сенченко, Дарья Сергеевна, Москва

1. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П., Бурцев Л.И. Экологические проблемы освоения недр при устойчивом развитии природы и общества. М.: На-учтехиздат, 2003. 260 с.

2. Совершенствование технологии рекультивации отработанных карьеров с использованием коммунальных и промышленных отходов: автореф. диссер. к.т.н./ Ендураева H.H.- Самара, 2005г.

3. Гальперин A.M. Инженерно-геологическое обеспечение промышленной и экологической безопасности открытых горных работ. М.: ГИАБ, 2006, вып. 8.

4. Трубецкой К.Н., Уманец В.Н., Никитин М.Б. Классификация техногенных месторождений, основные категория и понятия. Горный журнал. 1989, № 12. С. 6-9.

5. Сенченко Д. С. Инженерно-геоэкологическое обоснование оценки на-рушенности горным производством земель для восстановления экологического равновесия // Научный вестник МГГУ. 2011. - № 1 (10). - С. 85-90.

6. Государственный доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2001году. Москва, 2002 г.

7. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2007 году». Министерство природных ресурсов Российской Федерации, 2007г.

8. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2009 году». Министерство природных ресурсов Российской Федерации, 2010г.

9. Выбор способа механизированной укладки илового осадка на площадке №8. Отчет по НИР. М.: МГГУ, 1999.

10. Исследовать и разработать мероприятия по управлению состоянием намывных массивов для эффективного использования территорий гидроотвалов разрезов Кузбасса. Отчет по НИР. М.: МГИ, 1984.

11. Провести геомеханическое обоснование мероприятий по повышению емкости и ускоренной рекультивации гидроотвалов разрезов Кузбасса. Отчет по НИР. М.: МГИ, 1981-1983.

12. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. -М.: Недра, 1982. •

13. Мироненко В.А., Румынии В.Г. Проблемы гидроэкологии. В 4-х томах. Т.З.- М.гМГГУ, 1999,312с.

14. Осипов В.И. Природные катастрофы и устойчивое развитие экономики. /В сб.: Экологические проблемы горного производства. М.: МГГУ, 1995.

15. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения.-М., 1965.-374 с.

16. Трофимов В.Т. и др.теория и методология экологической геологии/ Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 1997, 368с.

17. Голодковская Г.А., Елисеев Ю.Б. Геологическая среда промышленных регионов. М.: Недра,1989. С 220.;

18. Горлов В.Д. Рекультивация земель на карьерах. М.: Недра, 1981г.

19. Астахов A.C., Малышев Ю.Н., Пучков J1.A., Харченко В.А. Экология: горное дело и природная среда: Учеб. для вузов.- М.: Издательство Академии горных наук, 1999, 367с.

20. Мельников H.B. Развитие горной науки в области открытой разработки месторождений в СССР. 2-е изд., М.: 1961г.

21. Русский И.И. Отвальное хозяйство карьеров. М.: Недра, 1971

22. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. М.:Недра, 1978, 541с.

23. Кутепов Ю.И. Научно-методические основы инженерно-геологического обеспечения отвалообразования при разработке угольных месторождений. / Дисс. На соиск. Уч. Степ. Докт. Техн. Наук. -М.: МГГУ, 1999, 357с.

24. Кононенко Е.А. Научное обоснование гидровскрышных технологий, обеспечивающих формирование и сбережение ресурсов/ Дисс. На соиск. Уч. Степ. Докт. Техн. Наук. М.: МГГУ, 1999, 286с .

25. Куликова Е.Ю. Экологическая безопасность при освоении подземного пространства в крупных городах: Учебное пособие . М.: МГГУ, 2001, 376с.

26. Кутепов Ю.И., Кутепова H.A., Подольский В.А. Изучение и прогноз гидрогеомеханических процессов при гидроотвалообразовании// Вопросы гидрогеологии и гидрогеомеханики горного производства: Сб. науч.тр./ВНИМИ СПб, 1998. - с. 65-77.

27. Израэль Ю.А. Экология и контроль природной среды. Л., Гидроме-теоиздат, 1984.

28. Сергеев Е.М. Инженерная геология наука о геологической среде // Инж. геология, 1979. №1, с.1-9.

29. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь справочник. М: Мысль, 1990.-640 с.

30. Герасимов И.П. Основные черты геоморфологии Среднего и Южного Урала в палеогеографическом освещении. //Труды института географии АН СССР, вып. 42, 1948.

31. География рекреационных систем СССР ./Под ред. B.C. Преображенского, В.М. Кривошеева, М.: 1980.

32. Вернадский В.И. Избранные произведения Т.5 М.: Изд-во АН ССР, 1962.

33. Сочава В. Б. География и экология. Л.: Географическое общество СССР, 1970.

34. Сочава Б. В. Введение в учение о геосистемах. — Новосибирск: Наука,

35. Сибирское отделение, 1978. — 319 с. t

36. Арманд Д.Л. Географическая среда и рациональное использование природных ресурсов, М.: Наука, 1983. 238 с.

37. Глазовская М.А. Геохимия ландшафтов и поиски полезных ископаемых на Южном Урале. -М.: 1961.

38. Горлов В.Д. Формирование и рекультивация отвальных массивов при открытых разработках/ Дисс на соиск. Уч. Степ. Докт. техн. Наук. -НИИ.: Новочеркасск, 1987, 458 с.

39. Хохряков A.B., Студенок А.Г., Ольховский A.M., Бугай O.A., Лущай О.В. Обеспечение экологической безопасности и охрана окружающей среды на промышленных предприятиях/ Уч.-метод. пособие, в 2-х частях, Изд-во УГГ, 2008-2009.

40. Оценка и регулирование качества природной окружающей среды. Уч. пособие для инженера-эколога. Под ред. проф. Порядина А. Ф., Хованского А. Д. М.: НУМЦ Минприроды России, Издательский Дом Прибой, 1996. - 350 с.

41. Кочуров Б. И. Геоэкология: экодиагностика и эколого-хозяйственный баланс территорий. — Смоленск: СГУ, 1999. — 154 с.

42. Гродзинский М.Д. Устойчивость геосистем: теоретический подход к анализу и методы количественной оценки // Изв. АН СССР. Сер. географическая. 1987. № 6. С. 5-15.

43. Гальперин A.M., Дьячков Ю.Н. Гидромеханизированные природоохранные технологии. М.: Недра, 1993, 256с.

44. Дриженко А.Ю. Восстановление земель при горных разработках. М.: Недра, 1985, 240с.

45. Овчинников В.А., Федосеева Т.П. К вопросу о классификации нарушенных земель // Современное землеустройство, изучение и организация рационального использования земельных ресурсов. М., 1972. С. 296-304.

46. Дороненко Е.П. Рекультивация земель, нарушенных открытыми разработками. М.: Недра, 1979, с. 263.

47. Томаков П.И. Экология и охрана природы при открытых горных работах.-М.: МГГУ, 1994.

48. Гальперин A.M., Фёрстер В., Шеф Х.-Ю. Техногенные массивы и охрана природных ресурсов. Том II. Изд. МГГУ, 2006.

49. Моторина JI.B. О комплексности в рекультивации // Рекультивация промышленных пустошей. М., 1972. С. 7-19.

50. Овчинников В.А. Комплексность исследований по рекультивации земель, нарушаемых карьерами // Растительность и промышленные загрязнения. Свердловск, 1970. Вып. 7. - С. 90-96.

51. Добровольский Г.В. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы / Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин. М. : Наука, 2000. -185 с.

52. Лазарева И.В. Восстановление территорий, нарушенных при добыче полезных ископаемых. В кн.: «Основы советского градостроительства», Стройиздат, 1967г.

53. Продан М.Н. Этапы в направлениях рекультивации нарушенных земель. // Сб. научных докладов международной научно-практическойконференции «Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем». М.: 2006г.

54. Beaver S.H. The black country proposals for the use of derelict land. The architect's Journal, 1946, april.

55. Coates U.A. Ministry of housing and local government: technical memoranda №7: derelict land its reclamation. Journal of the Town Planning Institute, 1957, №2.

56. Collins W.G., Bush P.W. The definition and classification of derelict land. Journal of the Town Planning Institute, 1969, v.55, №3.

57. Лазарева И.В. Восстановление нарушенных территорий для градостроительства. Изд-во литературы по строительству, М.: 1972г.

58. Менделеев Д.И. К познанию России, Спб, Издательство Суворина, 1906г.

59. Контюч В.А., Матросов В.М., Левашов В.К., Демянко Ю.Г. Устойчивое развитие цивилизации и место в ней России. Владивосток: Даль-наука, 1997. 83 с.

60. Мазур И.И., Молдованов О.И., Шиншов О.И. Инженерная экология, т.1. М.: Высшая школа, 1996г.

61. Д.С. Сенченко. Инженерно-геоэкологическое обоснование критериев оценки нарушенных горным производством земель для проведения учебно-рекреационной рекультивации Горный инф.-аналит. бюл. М., МГГУ, 2008.

62. Технологические решения по рекультивации нарушенных земель при ликвидации шахт и разрезов. ОНМД, Пермь, 2002 г.

63. Сенченко Д.С. Основные критерии оценки нарушенности горным производством земель для проведения учебно-рекреационной рекультивации. М.: Горный информационно-аналитический бюллетень,2008.- №Ц.с.153-159.

64. Мельников Н.В. Проблема использования природных ресурсов. М.: Изд-во АН СССР, 1967.

65. Шешко Е.Ф. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. Изд. 3-. М.: «Углетехиздат», 1957.

66. Сборник научных трудов КГИ. Вып. I. Кемерово, 1954.

67. Михайлова Э.Н., Проскурина Т.П. Выбор вида освоения рекультивируемых отвалов месторождений КМА. Тезисы докладов конференции г. Орджоникидзе, 1977г.

68. Карпинский Г.Е. Выбор вида рекультивации. Тезисы докладов конференции г. Орджоникидзе, 1977г.

69. Агошков М.И., Борисов С.С, Боярский В.А. Разработка рудных и нерудных месторождений. 3-е изд. (переработанное). М.: «Недра» 1983, с. 424.

70. Русский И.И. Технология отвальных работ и рекультивация на карьерах.-М.: Недра, 1979.

71. Томаков П.И. Рациональное землепользование при открытых горных работах (соавт. B.C. Коваленко). М.: Недра, 1984.

72. СССР «Методических указаниях по инвентаризации земель и по учету их использования и рекультивации».74. «Методические указания по разработке проектов рекультивации нарушенных земель на горнорудных предприятиях Минчермета СССР», утвержденные в 1985г.

73. Материалы официального Интернет сайта Московского государственного университета природообустройства htpp://www.msuee.ru: История кафедры мелиорации и рекультивации Московского государственного университета природообустройства.

74. Шоба С.А. «Научная деятельность кафедр и лабораторий». М.: МГУ, 2002г.

75. Гальперин A.M., Ю.В. Кириченко, Зайцев B.C. Инженерно-геологическое и геотехническое обеспечение возведения, консервации рекультивации гидроотвалов и хвостохранилищ (анализ 30-летнего опыта). Геоэкология, №4, 2000.

76. Павленко В.М., Алыпов В.М., Кравченко Н.П., Горбатов Ю.П. Опыт строительства рекультивации гидроотвала «Березовый Лог». М.: Гидротехническое строительство, 1985, №9.

77. Израэль Ю.А., Гасшина Н.К. Ровинский Ф.Я. Осуществление в СССР системы мониторинга загрязнения природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1987, 115с.

78. Экономика США будущем/ Под ред. В.И. Данилова-Данильяна. М.: Прогресс, 1982. 510 с.

79. Бондарик Г.К. Экологическая проблема и природно-технические системы. М.: Икар, 2004.

80. Вылегжанина Е.Е. Восстановление нарушенных земель: мировой правовой опыт// Журнал российского права, №6, 2002г.

81. Панова C.B., Сторей Ф., Корнеев В.В., Цапкова H.H. Рекультивация земель: Российский и Британский опыт// журнал «Промышленная экология», №9. 2006г.

82. Knabe W. Methode and resutat of strip-mine reclamation in Germany // The Ohio Journal of Science, 1964. v. 64. № 2. - P. 75-82.

83. Клапперих X., Азам P. Геотехнические требования к рекультивации нарушенных территорий (на примере открытых разработок в Германии). Геоэкология, 2003, № 2.

84. Логинова С. Сосновый опыт// газета «Молодежь Эстонии», 5 июля 2004г.

85. Голодковская Г. А., Куринов М. Б. Геоэкологические картографические модели, методология, структура, систематика //Изв. вузов. Геология и разведка. 1999. - № 1. - С. 123.

86. Королев В.А. Принципы организации эколого-геологического мониторинга Московского региона // Сергеевские чтения, вып.8. Мат. годичной сессии РАН. М: ГЕОС, 2006, с.297-301.

87. Сенченко Д.С., Ческидов В.В. Районирование территории карьерного комплекса с целью определения степени нарушенности земель для восстановления экологического равновесия// Научный вестник МГГУ. -2011.-№1 (10).-С. 99-103.

88. Хлобыстов Е.В. Оценка и моделирование экологической безопасности промышленного производства: региональный аспект. // СОПС Украины. Киев: НАНУ, 2000.

89. Трофимову В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология: Учебник. М.:ЗАО «Геоинформмарк», 2002, 415с.

90. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 "Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов"

91. Воронина Ю.В. «Экология окружающей среды», 2003г.

92. Государственные доклады о состоянии и об охране окружающей среды Оренбургской области за период 2000 2009гг.

93. Крейтер В.М., Роговер Г.В. Блявинское медно-колчеданное месторождение. Проблемы советской геологии, Т.5, №6, 1935г.

94. Южно-Уральская экспедиция. Огчет. Выпуск №1, 1936г.

95. ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов».

96. РД 52.04.186-89 «Руководство контролю загрязнения атмосферы»

97. ГОСТ 17.5.1.02-85. Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации.1*'

98. ГОСТ 17.5.1.02-85 «Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации».

99. ВСН «Инструкция по рекультивации земель при строительстве трубопроводов».106. «Инструкция по рекультивации земель, нарушенных и загрязненных при аварийном и капитальном ремонте магистральных нефтепроводов от 6.02.1997 (РД 39-00147105-006-97)».

100. Сенченко Д.С., Кириченко Ю.В. Проблемы нарушенных территорий. М.: Журнал «Государственное управление природными ресурсами». -2010. -№5.-с.59.

101. Сенченко Д.С., Ческидов В.В. Инженерно-геологическое обоснование'учебно-рекреационной рекультивации открытых горных разработок.- М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. -№10.-С.112.

102. Кириченко Ю.В., Ческидов В.В., Сенченко Д.С. Критерии выбора карьера для проведения учебно-рекреационной рекультивации. М.: Горный журнал. - 2008. - №9. - С.120-122.

103. Сенченко Д.С. Основные критерии рекультивации гидромеханизированных карьеров. — М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. - №ОВ 1. - С.317-326.

104. Котляров Е.А. География отдыха и туризма. Формирование и развитие территориальных рекреационных комплексов. М.: Мысль, 1978. -238с.

105. Временная методика определения рекреационных нагрузок на природные комплексы при организации туризма, экскурсий, массового повседневного отдыха и временные нормы этих нагрузок/ под ред. Л.П. Рысина. М.: 1987, с. 4-14.

106. Чибилёв А. А. Введение в геоэкологию (эколого-географические аспекты природопользования). Екатеринбург: УрО РАН, 1998 53 с.

107. Хазиахметова Ю.А. Комплексная геоэкологическая оценка и картографирование территории (на примере Республики Татарстан)/ Ю.А. Хазиахметова. Дис. на соиск. уч.ст. к.г.н.: 25.00.36., М.: 2005.

108. Общество с ограниченной ответственностью «УК «Ж ил ко VI»» ИНН 5605020040 КПП 560501001462241,Оренбургская обл., г.Кувандык,пр.Мира-35 Телефон/факс(35361) 36-9-18

109. Внедрения научных результатов диссертационной работы Сеиченко Д.С. на тему «Инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушснности горным производством земель для восстановления экологического равновесия».

110. Директор ООО «Благоустройство» В.А.Белова1. Начальник НТО Ю.В.Забелин1. АКТ

111. ТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА1 № | 03tm03-0111 октября 2010 года1. М І.1ВСТЄ

112. Объект ям a. lusa Прозрачная жидкости в стекыимой бутылке объемом 1 я

113. Маркировка Заказчика 441 (ai озера в карьере)"

114. Пробоотбор осущестлылся Заказчикам

115. Методы mina часс-спсктраиьный с мндукпмжо-емпанной плазмой (МС) + атомно-тмиссиошшй с нндугтмано-саязамной шиимой (ЛЭ) по методикам НСАМ № 480-Х и ГОСТ Р 51309-99

116. Аппаратура масс-спектрометр с инауктмано-емннной плазмой КІал-бІОО ГРегЬп Elm*r"'.CÜJA). етоыно-эмиссионный с нндугтивно-смэзиной плазмой спектрометр Opüma-4300 DV ( РегЬи Шлиг США)1. Результаты

117. М Зим*«. Сам- СWlfnWHIM — ■■ ■ • маг А* л Сим-«i-i

118. Лата! и Ах9 мс.лэ "ЗГ С«ребро Лж « 0,07 МС

119. ВиршллшЛ В« <0,2 ис 37. Киші сл 34 АЭ, МС

120. Вор в 48 мс.лэ 38. Олово 8в <0,4 МС

121. Harpa* На 29000 АЭ 39. Сурьма 86 0,36 МС

122. ЫлгяяЛ ■ag 81000 АЭ 40 Таллгр Та <0.1 МС6, ЛлгошяяяЛ Al 6300 МС.АЭ 41. Це за 8 С* <0.02 МС

123. Крсмаа! 81 11000 АЭ 42. Вара 8 Ва 31 АЭ, МС

124. Фосфор общ Г Р— <200 КС АЗ 43. Амти La 7.7 МС

125. Capa общая 340000 АЭ 44. ЦагяЛ О* 18 МС

126. КаляЛ К 1800 АЭ 45. Пра модам Рг 1.7 МС

127. КальаяЯ Са 170000 АЭ 44. Нсодам Hd 7.3 МС

128. СяаяляЛ 8С <7 ис 47. Самара! 8ш 1.8 МС

129. Тятая Ті <3 МС.ЛЭ 48. Еаропа! Ва 0,88 МС

130. ШаяаляМ V <80 МС, ЛЭ 49. Гадолааа! О! 3.6 ЛІС

131. Хром с» < 10 МС.ЛЭ 56 Тар««! ТЬ 0,48 МС

132. Каргам а к> 8700 МС. АЭ 51. Днепром! От 3,7 МС

133. Жала» Га 17000 АЭ 52. Гммай Но 0.86 МС

134. Кобальт Со 180 Я. Эрбж! Вг 1.4 МС

135. Наааль Я1 70 КОЯЕЯ 54. Тула! Тш 0,30 МС

136. Ж Кала. Си 8700 55. Иттарба! ТЬ 1,3 МСж Д|шщ г* 5 lOO КШЯЛ 5«. Лютаца! La 0,20 МС15Г Галла* о* о,зо ис 57. Гафаа! Hf <о,оз МС

137. Тарасам! а« <0.1 ис 58. Таатал Та <0.03 МС

138. Мц^"' Аа <3 ис 59. Вольфрам W < 0,3 МС1Г Врош Вt < ЗО ис U Ra <0,01 МС1S7 Салая 8а <3 ис »1. Осин* Ов <0,6 МС

139. ТГ ÍJÍMal ЯЬ 0,73 ис 82. Ирада! Ir <0.01 МС

140. Ж Строках! 8» 730 мс.лэ WL Платана Pt <0,03 МС

141. Консервация рту ти при пробоотбаре Заказчикам ж провод* отличаться от истинного.1. Директор АСИЦ ВИМСтамояленное амНржание ртути может1. КорОюкоа С А

142. Федеральное государственное унитарно« предприятие Всероссииекии научно исследовательский институт минерального сырья имени Н И Федоровскою 1ФГУП BNMC 1лвячлаыи мин м*1ммчеамм utniu Шчникт иссмдммим и ссогмаиааими мимаралымкв сырьа1. М I.Hflt

143. Объект «шми Прогрячная жидкость в стеклянной бутшке объемам I я

144. Маркироака За$шзчика м 2 (п полотвального ручья) "

145. Пробоотбор осуществлялся Заксячиком

146. Методы она. шш масс-спсггрелышй с индугтнвно-свгияиой плазмой (МС) атомшюмиссжжный с инлуктнаио-сапамной платой (АЭ) по методикам НСЛМ Jfc 480-Х и ГОСТ Р 51309-99

147. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВАlife | 03tm03 02 11 октября 2010 года

Информация о работе

Сенченко, Дарья Сергеевна
кандидата технических наук
Москва, 2011
ВАК 25.00.16

Диссертация

Инженерно-геологическое обоснование метода оценки нарушенности горным производством земель для восстановления экологического равновесия - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы