3. Mega-encyclopedia of Cyril and Methodius. Caytoniales // http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=639018.
4. Brick M. I. Fossil flora and stratigraphy of the Lower Mesozoic sediments middle course. Ilek in Western Kazakhstan. — Moscow: Gosgeolizdat, 1952. — 115 p.
5. Sze H. Older Mesozoic plants from the Yenchang formation Northen Schensi // Palaeontologia Sinica. — 1956. — N 5, nov. ser A. — 203 p.
6. Halle T. G. On the Swedish species of Sagenopteris Presl and Hydropterangium nov. gen. — Kungl. Svenska Vet. Acad. Handl. — 1910. — N 7, Bd. 45. — P. 1—16.
7. Khramova S. N. Triassic flora of the Pechora basin and its importance for stratigraphy. — Moscow: Nedra, 1977 — 100 p.
8. Esenina A. V. Epidermal analysis as a method of restoration ecology of extinct plants — Geology at school and university: Geology and Civilization: Conference Proceedings. — 2009. — T. 1. — P. 102—105.
УДК 622.271 (075.8)
СОХРАНЕНИЕ РЕСУРСОВ РЕКУЛЬТИВАЦИИ КАК ОСНОВА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ
И. С. Семина, к. б. н., доцент, semina.i@mail.ru,
A. М. Шипилова, к. с.-х. н., доцент ФГОБУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»
И. П. Беланов, к. б. н., м. н. с.,
B. А. Андроханов, д. б. н.
Институт почвоведения и агрохимии СО РАН
На основании проведенных в разных природно-климатических зонах многолетних физических и агрохимических исследований установлено, что при формировании насыпного слоя ППП и/или ПСП из суглинистого и гумусосодержащего материала значительно ускоряются процессы почвообразования и уже к 20 годам нарушенные земли в техногенном ландшафте достигают стадии гумусо-аккумулятивного эмбриозема и характеризуются хорошим почвенно-экологическим состоянием.
Отсыпка потенциально плодородной породы на спланированную поверхность отвалов позволяет надежно использовать фитоценозам годовое количество осадков, способствует восстановлению зонального типа почв и растительности, а также достижению высокой почвенно-экологической эффективности рекультивации нарушенных территорий.
On the basis of long-term physical and agrochem-ical research conducted in different climate zones was established that when forming of the unmade layer of potentially fertile rock and/or fertile topsoil out of loamy and humus-accumulative material are accelerated by greatly the processes of soil formation and disturbed lands in technogenic landscape already to 20 years in reach the stage of hummus-accumulative embryonic soils and are characterized by good soil — environmental state.
Dumping of potentially fertile breed on the planned surface of dumps, allows to use reliably fi-tochenoz an annual amount of precipitation, promotes to regeneration of zone type of soils and vegetation, and also to achievement of high soil and ecological efficiency of a rekultivation of the broken territories.
Ключевые слова: рекультивация, эмбриоземы, техноземы, почвенно-экологическое состояние.
Keywords: restoration, embryonic soils, technical soils, soil — environmental state.
Актуальность проблемы. Кузбасс является крупнейшим угольным бассейном России и в настоящее время является одним из наиболее развитых регионов Сибири. В области добывается 56 % российского угля, в т. ч. 76 % коксующегося.
В настоящее время по разным данным на территории Кузбасса общая площадь нарушенных земель составляет не менее 200 тыс. га [1]. На основании стратегии социально-экономического развития Кемеровской области до 2025 года добыча угля существенно увеличится (к 2025 году добыча угля составит 270 млн тонн) и, соответственно, техногенная нагрузка на окружающую среду человека существенно возрастет. Следовательно, такое увеличение добычи угля приведет к дальнейшему увеличению площади нарушенных земель.
На месте уничтоженного почвенного покрова созданы «техногенные» ландшафты, значительная часть которых в течение многих десятилетий по различным причинам сохраняет облик техногенной пустыни, что приводит в регионе к общему ухудшению качества всех компонентов окружающей человека среды. Техногенный ландшафт представляет собой разновидность антропогенного ландшафта, особенности образования которого обусловлены производственной деятельностью человека. Наиболее характерными представителями таких ландшафтов можно считать отвально-карьерные ландшафты, образовавшиеся при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом [2].
Согласно классификации почв техногенных ландшафтов на начальных этапах естественного восстановления
формируются молодые почвы — эмбриоземы [3]. Эти почвы характеризуются автоморф-ным направлением почвообразования, слабо-выраженной морфологической дифференциацией почвенного профиля и малой мощностью почвенного профиля (20—50 см). Различаются эти эмбриоземы степенью развития почвообразовательных процессов и диагностируются по формированию определенных типодиагности-ческих горизонтов. В инициальных эмбриозе-мах типодиагностические горизонты отсутствуют, в органо-аккумулятивных — обязательно присутствует горизонт А0 — подстилка древесного или травянистого происхождения, в дерновых — подстилка может отсутствовать, но обязательно наличие дернины Ад, в гумусо-во-аккумулятивных всегда есть гумусово-ак-кумулятивный горизонт А^.
В качестве объектов исследования почвен-но-экологического состояния техногенно нарушенных территорий на Бачатском и Калтанс-ком угольных разрезах были выбраны разные отвалы вскрышных и вмещающих пород.
Бачатский угольный разрез находится в лесостепной зоне Кузнецкой котловины, территория которой относится к центральной части Южно-Кузбасского района. На угольном разрезе были выбраны Северный и Сагарлыкский внешние отвалы. Данное предприятие является крупнейшим каменноугольным разрезом в России.
Площадь Северного отвала, согласно обследованиям, составила порядка 3 724 200 м2, высота относительно рельефа местности — около 120 м. Отвал сформирован из хаотичной смеси аргиллитов, алевролитов и угля — компонентов, составляющих основную долю вскрышных и вмещающих пород. Возраст Сагарлыкс-кого отвала — около 15 лет. Это территории, рекультивированные ранее по различным технологиям. Следовательно, почвенный покров представлен в основном техноземами. Формирование техноземов осуществлялось по технологии сплошной и селективной отсыпки потенциально плодородной породы (ППП) и плодородного слоя почвы (ПСП). Мощность ППП изменялась в пределах от 1 до 1,3 м, мощность ПСП — от 0,3 до 1 м.
Калтанский угольный разрез находится в 40 км южнее г. Осинники, в 20 км от г. Кал-тана и в 2 км от поселка Малиновка (рисунок).
Для проведения исследований были выбраны отвалы приблизительно одного возраста, более 20 лет, которые относятся к категории старых отвалов [2]. Поверхность внешнего
Рис. Месторасположения Калтанского угольного разреза
Центрального отвала имеет платообразную, террасированную форму. Уступы отвала представлены мелкобугристым рельефом. Высота отвала — 50—60 м. Основание отвала сложено прочной породой, в составе которой в основном преобладает песчаник. Верхний слой на горизонтальной поверхности отвала сформирован из суглинистого и глинистого материала мощностью более 3 м. Площадь отвала — 3,9 га.
Внутренний Малиновский отвал имеет пла-тообразный рельеф, близкий к уровню естественной поверхности. Сформирован отвал из вскрышных и вмещающих пород нижних горизонтов. В петрографическом отношении эти породы на 95 % представлены смесью песчаников, алевролитов и аргиллитов, а также некоторым количеством углистых частиц. Верхний слой представлен элювием перечисленных пород. Площадь отвала более 50 га. Субстрат отвалов в районах исследования чаще всего представляет собой хаотичную смесь вскрышных и вмещающих пород. В петрографическом отношении это, главным образом, смесь песчаников, алевролитов и аргиллитов (угле-вмещающие породы) с покровными суглинками (вскрышные породы). Такое распределение пород в отвале обусловлено способом отвалооб-разования.
Проведенные исследования нарушенных территорий, расположенных в лесостепной зоне и горно-таежном поясе Кузбасса (Калтанс-кий и Бачатский угольные разрезы), показа-
ли, что наиболее экологически эффективным способом рекультивации отвалов является применение технологий рекультивации, направленных на формирование техноземов с насыпными слоями ППП (потенциальные плодородные породы) и ПСП (плодородный слой почвы). Формирующиеся на таких участках технозе-мы гумусогенные характеризуются наилучшими показателями физических, водно-физических свойств, гидротермического режима почвы и биологической продуктивности [4].
Наиболее результативную в экологическом плане и хозяйственном отношении рекультивацию техногенных ландшафтов можно осуществить только при условии максимально полного и рационального использования имеющихся местных природных ресурсов рекультивации — покровных суглинков и глин (ППП) и плодородного слоя почвы (ПСП). Степень использования в технологиях рекультивации местных природных ресурсов определяет все перспективы функционирования и дальнейшего использования рекультивированных техногенных ландшафтов. Для решения проблемы восстановления исходного почвенно-экологического состояния нарушенных территорий и рационального использования местных природных ресурсов рекультивации необходимо перейти к технологии составления проектов рекультивации со сформулированными в виде технического задания численными параметрами почвенно-экологической эффективности.
Оценка количества и качества местных природных ресурсов рекультивации в лесостепной зоне и в горно-таежном поясе Кузбасса позволила установить, что этих ресурсов в районе исследования достаточно для обеспечения нужного уровня почвенно-экологического состояния рекультивированного техногенного ландшафта и формирования устойчивых многовидовых растительных сообществ. Полученные результаты показали, что существует явная зависимость физических свойств почв, их гранулометрического состава, значений плотности твердой фазы, плотности сложения и порозности от петрографического состава пород, слагающих поверхность отвала, и, с
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.