Методологические подходы к оценке процесса реабилитации нарушенных территорий в условиях действующих горнопромышленных комплексов

Г.В. Калабин, (главный научный сотрудник, доктор технических наук, профессор,

Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского РАН)

 
 
 
Журнал Маркшейдерия и Недропользование

В  соответствии с положениями Экологической доктрины России и Киотского протокола, промышленность и другие источники загрязнения окружающей среды должны в ближайшее время осуществить модернизацию технологий с целью снижения поступления загрязняющих веществ в природные экосистемы с последующей рекультивацией нарушенных ландшафтов и восстановлением растительного покрова.

Анализ состояния окружающей природной среды в районах размещения крупных горнопромышленных комплексов России, которые включают горнодобывающие, обогатительные, металлургические и энергетические производства, показал, что возможности устойчивого функционирования природных экосистем в условиях многолетних интенсивных антропогенных нагрузок, включая техногенные, недостаточно изучены и намного превосходят пределы, которые определены существующими уровнями воздействия. Наши исследования [1]  показали, что даже в условиях более чем двухвекового техногенного воздействия горно-металлургических производств Среднего Урала, природные экосистемы, плавно трансформируясь, сохраняют способность функционировать в новых условиях, что подтверждается отсутствием резкого ухудшения состояния здоровья населения и растительных сообществ.

Исходя из сказанного, при планировании природовосстановительных мероприятий необходимо учитывать естественные возможности экосистем к самовосстановлению, что позволит оптимизировать затраты в процессе восстановления нарушенных природных экосистем.

Как известно, сбалансированность биосферы определяется круговоротом вещества и энергии во всех ее составных частях структуры. Скорость протекания обменных процессов разная в различных средах. В атмосфере они протекают быстрее чем в воде, а в воде быстрее чем в почве, в последней быстрее чем в каменной оболочке Земли и т.д. Возможность природы восстанавливать естественный круговорот в биосфере, в первом приближении можно отождествлять с ассимиляционным потенциалом биосферы [2] – ее способности усваивать и перерабатывать отходы хозяйственной деятельности человека, нивелировать энергетические, вещественные влияния человека на ее структуру и функцию посредством жизни, естественного круговорота вещества и энергии.

Различается ассимиляционный потенциал окружающей среды – способность среды усваивать, перерабатывать отходы конкретной производственной деятельности в пределах конкретных природных комплексов и экосистем, т.е. отличается от биосферы иерархически более низким уровнем организации системы. При этом количественным показателем является ассимиляционная емкость экосистемы, которая представляет собой показатель максимальной динамической вместимости количества токсикантов, которое может быть за единицу времени накоплено, разрушено, трансформировано и выведено за пределы объема экосистемы без нарушения ее функционирования, что в свою очередь зависит от биотического потенциала. Время, необходимое на воспроизводство качества окружающей среды в рамках структуры и функции биосферы (окружающей среды), представляет собой инертность, а возвратное состояние инерционность.

Абсолютно инертной можно считать литосферу (ее масса равна 5.1×1019 т), так как обменные процессы в минеральном составе охватывают десятки миллионов, а для некоторых ее частей – сотни миллионов лет. Поскольку человеческая деятельность связана с извлечением ресурсов недр, общее количество которых за всю историю не превышает 1×109 т, топо сравнению с массой земной коры его вклад в изменение ее структуры и функции ничтожен (на 10 порядков ниже).

В литосфере наиболее чувствительной к влияниям естественного выветривания и воздействия со стороны хозяйственной деятельности человека являются почва и ландшафты.

Как известно, распаханность почвенного покрова Земли оценивается в 43%, половина из которых загрязнена избыточными удобрениями и пестицидами. Нарушенность почвенного покрова за счет размещения городов и населенных пунктов, дорог, сооружений, предприятий и инфрастуктуры достигает 12%. Около 8% территории занято искусственными насаждениями (парки, лесоохранные и средообразующие зоны, искусственные водные сооружения). Таким образом, 64% почв являются трансформированными. Однако считается [3], что при расчете ассимиляционного потенциала должны учитываться только те земли, которые выведены из оборота посредством нанесенного им ущерба, включая отвалы горных пород, угольные разрезы и карьеры по добыче полезных ископаемых и строительных материалов, хвостохранилища, золо- и шлакохранилища, коммунальные свалки, полигоны военно-промышленного комплекса и др. Исходя из этого, трансформированные почвы составляют 41,5%. То есть, на самом деле ассимиляционная функция почвы значительно эффективнее, чем считается.

Читать далее

© Г.В. Калабин, Журнал, "Маркшейдерия и недропользование" № 1 - 2010г.