научная статья по теме ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ТЕРРИТОРИИ КАРЬЕРОВ ПО ДОБЫЧЕ ПЕСКА В УСЛОВИЯХ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Биология

Текст научной статьи на тему «ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ТЕРРИТОРИИ КАРЬЕРОВ ПО ДОБЫЧЕ ПЕСКА В УСЛОВИЯХ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ»

УДК 504.06

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ТЕРРИТОРИИ КАРЬЕРОВ ПО ДОБЫЧЕ ПЕСКА В УСЛОВИЯХ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Е. А. Чернявский, преподаватель НЧОУДПО г. Тюмень, «Образовательный центр «Гелиос», А. М. Луговской, доктор географических наук, профессор,

ФГОБУ ВПО «Финансовый университет при Правительстве РФ», Г. Н. Гребенюк, доктор географических наук, проректор по научно-исследовательской работе НЧОУ ДПО г. Тюмень, «Образовательный центр «Гелиос»

Рекультивация песчаных карьеров рассматривается как формирование принципиально новых природно-ант-ропогенных систем с ускоренным самовосстановлением, повышением их продуктивности и формированием инт-разональных природных комплексов. Цель исследования состояла в разработке технологии рекультивации на основе комплексного геоэкологического анализа состояния и пространственно-временного функционирования эталонных участков карьеров по добыче песка для управления природно-техническими системами. Для достижения цели были поставлены и реализованы задачи разработки технологических методов оптимизации рекультивации, повышения комфортности среды на основе комплексного геоэкологического анализа состояния эталонных участков карьеров по добыче песка. Результатом применения технологии рекультивации без уполаживания является ускорение геохимических циклов и увеличение разнообразия растительного покрова, увеличение биотической продуктивности. Отказ от уполаживания позволит ускорить процесс рекуль-тивационных мероприятий и повысить рентабельность, приведет к снижению цены за счет экономии финансов на заключительном этапе рекультивации карьеров по добыче строительных материалов.

Reclamation of sand quarries is considered as a formation of a brand new natural-anthropogenic systems with accelerated remediation, the increase of their productivity and the formation of intrazonal natural systems. The purpose of the study was to develop remediation techniques on the basis of integrated geo-ecological analysis of the status and spatial and temporal operation of the reference sites of quarries for the extraction of sand for the management of natural and technological systems. To achieve the goals, the tasks of development of technological methods of reclamation optimization and increase of environmental comfort on the basis of integrated geo-ecologi-cal analysis of the state of the reference sites of quarries for the extraction of sand were set and implemented. The result of applying remediation techniques without flattening is the acceleration of the geo-chemical cycles and the vegetation diversity acceleration, the increase of biotic productivity. The refusal of flattening will accelerate the process of remediation and increase profitability, will lead to lower prices due to economy of finance at the final stage of reclamation of open pit mining of construction materials.

Ключевые слова: формирование природно-техни-ческих систем, рекультивация песчаных карьеров маргинальных территорий.

Keywords: the formation of natural-technical systems, reclamation of marginal territories sand quarries.

Важнейшим условием оптимизации природопользования в модифицированных, при добыче минерального сырья, природно-технических системах является восстановление исходных условий и возвращение земель пользователю. Действующие правила и используемые методы рекультивации, изложенные в нормативных документах, носят универсальный характер вне зависимости от специфики окружающей природной среды района эксплуатации. Однако особенности протекания сукцессионных процессов восстановления территории в условиях северной и средней подзон таежной зоны Западной Сибири специфичны и требуют пристального внимания со стороны практиков и исследователей.

Исследование существующего технологического разнообразия разновременных карьеров по добыче песка, с учетом закономерностей природно-климатической зональности и геоэкологических законов формирования природно-технических систем под влиянием комплекса естественных и антропогенных факторов в условиях изменения теплового баланса и гидрологического режима импактного бассейна, является практической основой для формирования теоретических положений геосистемного подхода управления геосистемами [1].

Для достижения цели разработки технологических методов оптимизации процесса рекультивации по повышению комфортности среды на основе комплексного геоэкологического анализа состояния и пространственно-временного функционирования эталонных участков карьеров по добыче песка, для проектов управления функционированием природно-технических систем были поставлены и реализованы ряд задач.

Задачи, поставленные и реализованные для достижения цели разработки технологических методов оптимизации процесса рекультивации по повышению комфортности среды на основе комплексного геоэкологического анализа состояния и пространственно-временного функционирования эталонных участ-

ков карьеров по добыче песка, для проектов управления функционированием природно-технических, состояли в выявлении на основе анализа динамики стадий сукцессионного процесса и объективных геосистемных показателей; проведении сопряженного анализа результатов использования комплекса геоэкологических методов оценки состояния среды песчаных карьеров для зонального нормирования мероприятий антропогенной деятельности совместно с особенностями протекания естественных процессов самовосстановления геосистем; в оценке изменения термического, гидрологического, геохимического баланса и сукцесси-онного процессов с применением различных технологий рекультивации; в разработке на базе исследования локальных геоэкологических ситуаций песчаных карьеров алгоритма прогнозного моделирования парагенетичес-ких комплексов и методики комплексного исследования направления развития и режима функционирования для управления модифицированными природно-техническими геосистемами.

Объектом нашего исследования являлись карьеры по добыче песка в условиях северной и средней подзон таежной зоны, а предмет исследования состоял в результативности ре-культивационных мероприятий песчаных карьеров, с учетом геосистемного подхода с использованием комплекса оценок состояния и функционирования карьеров. Материалы для данной работы были собраны при комплексном исследовании 62 карьеров по добыче песка в Тюменской области, Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных округов.

Полевые работы включали геоэкологические исследования территории в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. Проведен послойный отбор проб почвогрунтов из инженерно-геологических выработок для анализа на загрязненность по химическим показателям через каждый метр до глубины 6 м, также проведен отбор для оценки острой токсичности почвогрунтов для экспериментов в лабораторных условиях.

Радиометрические исследования на территории участка проводились в соответствии с требованиями МУ 2.6.1.2398—08 в два этапа: поисковый пешеходный этап со съемкой территории с целью выявления и локализации возможных радиационных аномалий и определение объема дозиметрического контроля при измерениях мощности дозы гамма-излучения.

Послойный отбор проб почвогрунтов из скважин проведен для оценки радоновой опасности с глубин 0,0—0,2; 3,0 и 6,0 м, а также определения содержания радионуклидов в поч-вогрунтах, измерением мощности дозы гамма-излучения (общее количество 132 измерения). Порядок исследования по оценке потенциальной радоноопасности определен согласно СП 11-102—97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства».

Отбор проб для исследований химического загрязнения подземных вод проводился в соответствии с ГОСТ Р 51592—2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». Определение объема лабораторных исследований и анализ полученных результатов проводились в соответствии с требованиями ГН 2.1.5.2280—07, ГН 2.1.5.1315—03. В санитарно-бактериоло-гическом отношении воды вполне благополучны.

Отбор проб грунта для исследований химического загрязнения проводился согласно СанПиН 2.1.7.1287—03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы» послойно. Глубина отбора проб была определена в зависимости от возможной глубины заложения фундаментов зданий и сооружений. Анализ результатов химической загрязненности почвогрунтов показал категорию «чистая» степени загрязнения на исследуемой территории.

Проведены исследования биологической продуктивности геосистем с применением биоиндикационных методов комплексной оценки качества среды и фитоценологических методов описания сукцессионных стадий на основных ключевых участках. Исходная информация, кроме личных полевых стационарных и лабораторных исследований автора, получена из фондовых материалов промышленных и эксплуатационных организаций, из литературных и картографических источников. На основе изучения документации по истории эксплуатации и методов рекультивации карьеров проведена типология геосистем с использованием сравнительно-географического, ландшафт-но-типологического и картографического методов. Наряду с методами статистической обработки данных для решения поставленных задач использовался метод построения дерева целей для выявления ведущих параметров па-радинамических комплексов и методы SWOT-анализа для выявления факторов риска и перспектив функционирования природно-техно-генных геосистем.

Анализ литературных данных показал, что большинство исследователей и положения, отраженные в нормативных актах и методиках по проведению рекультивации, рассматривают рекультивацию как комплекс мер, направленных на возвращение землям, подвергшимся преобразованию в результате антропогенной деятельности к исходному состоянию, максимально приближенному к естественному и подходящего для использования в первоначальном типе природопользования [2, 3]. Как признается большинством исследователей и практиков этого достичь не удается по ряду причин: нарушение геологической среды, почвенного покрова, гидрологического режима, состояния биоценоза. На месте карьеров, в большинстве своем, создается либо полигон для заполнения твердыми бытовыми отходами,

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»