авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«Природно-техногенные комплексы и технология рационального природопользования Лекция 1. Компоненты природной среды как объекты ...»

-- [ Страница 2 ] --

Это определение требует следующих пояснений. Загрязнение природных сред может быть вызвано как техногенными, так и природными процессами. Например подсасыванием морской высокоминерализованной воды в береговые водозаборы, загрязнение нефтепродуктами водных объектов в местах естественного выхода нефти на поверхность и в других подобных ситуациях. Типичным примером возникновения новых загрязнителей является процесс эвтрофикации - активного развития в водохранилищах синезеленых водорослей, в результате которого резко снижается содержание в воде растворенного кислорода, а в придонной части может сконцентрироваться растворенный в воде сероводород.

Численно, степень загрязнения определяется концентрациями загрязняющих веществ, соответственно в воздушном бассейн, почве, растительности, водных источниках. Эти концентрации могут быть безопасны для объектов живой природы, могут приводить к их угнетению и в крайних случаях к гибели. Максимальная концентрация загрязняющего вещества в природных средах, которая практически не влияет на состояние природных объектов получила наименование предельно допустимой концентрации или ПДК. Для воздушной среды ПДК приводятся в мкг/м3 или мг/м3, а для водной в г/дм3, мг/дм3 или мкг/дм3.

Первоначально ПДК оценивались только по отношению к человеку и его реакции на загрязнители, однако в дальнейшем этот показатель используется и в отношении иных природных объектов: почв, диких животных, рыб, природных ландшафты в целом.

Учитывая производственные процессы и достаточно сложную и меняющуюся ситуацию с содержанием загрязняющих веществ в воздушной среде промышленных комплексов, городов и поселков понятие ПДК в отношении человека дифференцировано. В частности, просчитываются такие показатели:

ПДКрз.- предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в рабочей зоне;

ПДКсс - предельно допустимые средние суточные концентрации;

ПДКмр - предельно допустимые максимальные разовые концентрации Кл - концентрации летальные Измененные природные комплексы и их компоненты, в свою очередь, влияют на самого человека и его деятельность, что влечет за собой ряд часто нежелательных последствий. В связи с этим особое значение приобретает анализ цепочки: антропогенное воздействие на природные системы — изменения свойств и функций систем — последствия для жизни и деятельности населения. Лишь выявив конечное звено этой цепочки, можно достаточно полно оценить вмешательство человека в окружающую природную среду.

Сущность воздействия человека на природные системы Воздействие человека — это все виды его деятельности и созданных им объектов, вызывающие те или иные изменения в природных системах. Оно включает действие технических средств, инженерных сооружений, технологии (т.е. способов) производства, характера использования территории и акватории. Воздействие человека может быть преднамеренным и непреднамеренным. Преднамеренное воздействие рассматривается как целенаправленное и сознательное действие, которое осуществляется в процессе материального производства, с тем чтобы удовлетворить определенные потребности общества (например, строительство ГЭС для нужд энергетики, сооружение водохранилища для водоснабжения и ирригации, вырубка леса для получения древесины, обустройство рекреационных объектов и т.п.). Преднамеренные воздействия — это предмет экономики, они заранее планируются и финансируются.

Непреднамеренное воздействие представляет собой побочный эффект преднамеренного. Так, сооружение водохранилища нередко ведет к повышению уровня грунтовых вод и подтоплению, абразии берегов, ухудшению качества воды и к другим «незапланированным» последствиям. Побочные эффекты не всегда проявляются сразу, нередко носят негативный характер, поэтому их изучение и анализ — одна из важнейших задач географии и экологии.

Антропогенные воздействия классифицируют по разным признакам:

По характеру проявления в пространстве их разделяют на точечные (влияние отдельных предприятий, городов), линейные (влияние коммуникаций) и площадные (использование возобно вимых ресурсов на больших территориях).

По масштабам ареалов проявления изменений среды выделяют локальные, региональные и глобальные воздействия.

По происхождению воздействия могут быть разделены на механические (например, разрушение горных пород при добыче полезных ископаемых), физические (выделение тепловой энергии в природную среду), химические (выброс химических веществ в атмосферу и водоемы), биологические (интенсивное размножение вредителей в связи с недостаточной очисткой лесосек и захламлением лесов).

Как известно, воздействие человека на природные системы осуществляется с помощью технических средств, которые могут быть стационарными, не меняющими своего положения, и нестационарными, подвижными. К стационарным средствам относят инженерные сооружения — любые длительно сохраняющиеся на местности объекты, созданные человеком из искусственных или естественных материалов (промышленные предприятия, населенные пункты, плотины, каналы и др.). Их действие обычно локализовано в пространстве и в большинстве случаев длится непрерывно. В результате время существования инженерных сооружений и время их влияния на природу чаще всего совпадает. Действие же нестационарной техники (сельскохозяйственных орудий, строительных машин и др.) кратковременно. Оно может периодически повторяться (как, например, пахота), но не является непрерывным. Однако изменения в природе, вызванные этой техникой, нередко сохраняются многие годы.

Характер воздействия различных технических средств (систем) на природу неодинаков. Д.Л.Арманд разделил их на производственные (без функции управления природными процессами), нейтральные и управляющие природой.

Производственные системы объединяют добывающие и перерабатывающие предприятия. К добывающим относятся горнопромышленные, лесохозяйственные, сельскохозяйственные и другие подобные объекты. Их воздействие на природу состоит, во-первых, в изъятии из нее веществ и энергии, во-вторых, в засорении среды отходами производства. Перерабатывающие предприятия влияют на природу в основном вторым путем. Системы, управляющие природными процессами, включают неподвижные и регулирующие объекты. Неподвижные системы (лесные полосы, противоселевые сооружения, ограды и др.) преднамеренно ускоряют, замедляют или останавливают потоки воды, воздуха, снега, твердых частиц, животных.

Регулирующие системы с помощью подвижных устройств позволяют усиливать или ослаблять потоки (пло тины, затворы на каналах, рыбоподъемники и др.), осуществлять направленное изменение природных комплексов. К нейтральным сооружениям относятся здания, дороги, мосты, нефтепроводы и другие подобные объекты. Они не рассчитаны на изъятие веществ и энергии, не имеют отходов, но самим своим присутствием могут служить помехой движению воды, воздуха или миграции животных.

Исходя из особенностей взаимодействия техники с окружающей средой, выделяют производящие и обслуживающие технические системы. Производящие системы служат для извлечения вещества и энергии из среды и переработки их в необходимую для человека продукцию. Обслуживающие системы разделяют на активные, предназначенные для изменения физико-географических условий, и пассивные. Для природо пользования наибольший интерес представляют активные системы, так как они, с одной стороны, вызывают целенаправленные сдвиги в природной среде, а с другой — препятствуют неблагоприятным изменениям, связанным с влиянием добывающей и обрабатывающей техники.

А.Г.Исаченко (2001) выделил два главных типа антропогенных воздействий на природную среду. К первому типу он относит воздействия, связанные с видами хозяйственной деятельности направленными главным образом на использование почвенно-биологического потенциала ландшафтов. Эксплуатация биологического потенциала ландшафтов (изъятие биоты) велась на больших площадях, особенно на исторически первоначальных стадиях экстенсивного их освоения (собирательство, охотничий промысел, пастбищное животноводство). С развитием земледелия усилилась интенсификация хозяйства, а в связи с ростом населения и его потребностей требовалось дальнейшее расширение пахотных земель. Хозяйственные воздействия первого типа, ярко проявившиеся в господствующем «фоновом» характере использования почв и биотических компонентов, приобрели макрорегиональный, «фоновый» уровень и охватили обширные пространства зонального масштаба. Территориальное распространение воздействий этого типа и соответствующих им типов использования земель (угодий) подчинено географическим закономерностям. Для территории России основными фоновыми типами земель (угодий), имеющими зональное значение, являются леса (46 % всей площади), оленьи пастбища (около 19%) и сельскохозяйственные угодья (13 %), в том числе пашня (около 8 %).

Второй тип антропогенного воздействия на природную среду связан с вторичными (перерабатыва ющими) производствами и урбанизацией. Хронологически в масштабах истории человечества эта форма воздействия (условно ее можно назвать индустриальной или техногенной) возникла сравнительно недавно. Ее ощутимые следы в ландшафтах стали проявляться лишь в начале XX столетия. С развитием индустрии и урбанизации связаны специфические типы использования земель. Территория занимается под объекты, не имеющие аналогов в природном ландшафте, — населенные пункты с промышленными предприятиями и жилыми кварталами, дороги, трубопроводы и другие инженерные сооружения. Распространение угодий этого типа имеет очаговый характер, и по занимаемой площади (0,8 % от всей территории страны) они не идут ни в какое сравнение с фоновыми типами использования земель. Однако по интенсивности воздействия на ландшафты и на экологическую обстановку второй тип влияния значительно превосходит доиндустриальные формы воздействия на природную среду и является качественно иным.

Важнейшая качественная особенность воздействия индустрии и урбанизации на природную среду состоит в том, что главным фактором оказываются производственные и коммунально-бытовые отходы, а основной механизм влияния — ландшафтно-геохимический. Данный механизм приводит в действие систему техногенной миграции химических элементов, затрагивающую практически все компоненты ландшафта. В системе техногенных химических потоков особая роль принадлежит наиболее подвижной среде — атмосфере, обеспечивающей перенос загрязняющих веществ на дальние расстояния и в конечном счете на всю географическую оболочку (биосферу). Следует отметить, что в настоящее время индустриальные методы воздействия на природу интенсивно проникают в традиционные формы хозяйственной деятельности, в том числе в сельское и лесное хозяйство, в определенной степени сглаживая контрасты между двумя главными типами влияния.

Таким образом, в самом общем плане физическую сущность антропогенного воздействия на природные системы можно определить как:

а) изъятие вещества и энергии из окружающей среды;

б) привнесение в природу различных отходов производства и других веществ (например, ядохимикатов);

в) трансформацию компонентов и процессов в природных системах (а в конечном итоге и структуры систем);

г) привнесение в природу чуждых для нее технических и техногенных объектов.

Антропогенные нагрузки, их измерение и картографирование Для изучения антропогенного воздействия на природную среду необходимы его количественная оценка и выявление закономерностей распределения в пространстве. Количественная мера воздействия человека на природные системы в форме изъятия, привнесения или перемещения вещества и энергии получила название антропогенной нагрузки. Нагрузка может быть целенаправленной — для поддержания функционирования ландшафта в заданном режиме (распашка, полив, внесение удобрений, сооружение инженерных объектов и др.) или побочной — в виде загрязнения среды, проявления неблагоприятных процессов (например, вторичного засоления), разрушения структуры природных комплексов и т. п.

Целесообразно различать нагрузку на чисто природные и уже измененные человеком комплексы. Для первых любое воздействие является нагрузкой, для измененных комплексов (ландшафтов) нагрузкой следует считать новое воздействие сверх испытанного ранее (например, прокладка дорог в сельскохозяйственном ландшафте, использование сельскохозяйственного ландшафта в целях рекреации и т.п.).

Для определения величины нагрузки используют показатели, характеризующие основные виды антропогенного воздействия на ландшафты и их ресурсы: ресурсоемкость, землеемкость, отходность производства.

Ресурсоемкость — это показатель, отражающий размеры изымаемого из природы вещества (минерального, органического, воды, воздуха) и энергии.

Землеемкость рассматривают как показатель, определяющий размеры территории, нарушаемой или используемой человеком при том или ином виде деятельности:

а) как пространственную основу развития производства и расселения людей, что условно можно определить как «местоемкость»;

б) как источник возобновимых биологических ресурсов (единственный компонент природы, обладающий плодородием), что связано с превращением естественных территорий в угодья сельского, лесного и промыслового хозяйства.

Отходность — показатель, отражающий размеры поступающих в природу отходов производства и потребления в виде веществ (твердых, жидких, газообразных) и энергии.

Количественным выражением этих показателей могут служить коэффициенты использования ресурсов территории (Кир) и ее земель (Киз), а также коэффициент привнесения вещества и энергии (Кпв). Их определяют из следующих соотношений:

Важное значение имеет определение нормы нагрузки на ландшафты и экосистемы, т. е. величины антропогенного воздействия, не приводящего к нарушению наиболее важных социально-экономических функций и механизмов самовосстановления этих комплексов. Критической или предельно допустимой нагрузкой (ПДН) считается та, выше которой разрушается структура природной системы и нарушаются ее функции.

Величины нагрузок и характер антропогенных воздействий на ландшафты и экосистемы тесно связаны с видами природопользования: промышленным, сельскохозяйственным, лесохозяйственным, рекреационным и др.

В территориальном аспекте отдельные виды воздействий или их сочетание могут изучаться на трех уровнях размерности:

а) элементарном (отдельное промышленное или сельскохозяйственное предприятие — завод, рудник, электростанция, животноводческий комплекс и др.);

б) локальном (сочетания промышленных предприятий, городские и крупные сельские поселения, транспортные магистрали или их значительные по величине участки, многоотраслевые сельскохозяйственные предприятия);

в) региональном (территориальные группы населенных пунктов, промышленные или сель скохозяйственные районы, крупные транспортные системы и другие подобные образования). Наибольший практический интерес вызывает изучение локальных и региональных систем, поскольку именно на этом уровне возникают самые острые проблемы взаимодействия человека с окружающей природной средой.

Одним из важных методов изучения пространственных закономерностей распределения антропогенной нагрузки выступает картографический метод. Его использование предполагает обоснование и выбор репрезентативных показателей воздействия на природу. По мнению А. Г. Исаченко (2001), в качестве интегрального показателя антропогенной нагрузки на ландшафты регионального уровня может быть принята плотность населения. Признавая условность этой характеристики, он отмечает, что с изменением плотности населения, как правило, согласуется уровень хозяйственной освоенности территории, интенсивность хозяйственной деятельности и различных форм антропогенного воздействия на ландшафты. Увеличение населенности влечет за собой рост потребления различных природных ресурсов (например, водных, рекреационных), рост автомобильного парка, количества коммунально-бытовых отходов, не говоря уже об отходах производств, в которых занята активная часть населения. Показатель плотности должен быть дополнен рядом других характеристик, позволяющих уточнить и конкретизировать оценку антропогенных нагрузок.

Эмпирически было установлено, что наиболее репрезентативным региональным показателем фоновой сельскохозяйственной нагрузки на ландшафты служит распаханность территории. В ряде случаев в качестве дополнительного (или вспомогательного) индикатора целесообразно использовать плотность сельского насе ления. Для сравнительной оценки нагрузок очагового характера, связанных с воздействием промышленности и урбанизации, наиболее подходящим показателем оказалась плотность (на единицу площади) выброса загрязняющих веществ в атмосферу;

вспомогательное значение имеют плотность городского населения и его доля в общем населении региона.

Природно-техногенные комплексы и технология рационального природопользования Лекция-5. ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ СОЦИАЛЬНО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТЕРРИТОРИИ Природопользование составляет важную основу развития различных отраслей хозяйства. В современных условиях происходит не только интенсификация производства, но и интенсификация природопользования. При всей важности производственного процесса на первое место необходимо ставить природу как условие деятельности всех отраслей хозяйства.

По используемым свойствам и характеру зависимости от природы выделяются две группы отраслей хозяйства и четыре вида природопользования.

1. Отрасли, тесно связанные с природой.

1.1. Природно-ресурсные — сельское, лесное, водное хозяйство, гидроэнергетика, горнодобыча, промыслы, использующие природу как источник ресурсов. Задача рациональной организации производства состоит в том, чтобы сохранить и увеличить производительную силу природы, ее ресурсовоспроизводящие свойства.

1.2. Отрасли ландшафтопользования. Курортно-оздоровительная деятельность, туризм и организация отдыха, горные, водные виды спорта, заповедно-природоохранная, научно-исследовательская деятельность используют природу как обязательное условие свое го размещения, способствующее их развитию в данной обстановке. Задача рациональной организации этого вида природопользования — сохранение используемых ландшафтов и их компонентов в состоянии, наиболее близком к естественному при сохранении природного разнообразия и генофонда.

2. Отрасли, менее тесно связанные с природой.

2.1. Связанные с природой опосредованно — через ресурсные отрасли. Это "базовые" отрасли промышленности - металлургия, энергетика, химическая и строительная индустрия, переработка нефти, газа, каменного угля, древесины, сельскохозяйственного сырья.

Рационализация природопользования сводится к уменьшению техногенного воздействия на природу путем внедрения ресурсосберегающих, малоотходных и утилизационных технологий.

2.2. Перерабатывающие, потребляющие и перераспределяющие сырье и топливо преимущественно в обработанном виде. Это отрасли обрабатывающей промышленности, транспорта, инфраструктуры, наименее зависящие от местных свойств природных систем, однако воздействующие на них довольно сильно, так как их отходы плохо ассимилируются природой. Задача рационализации природопользования состоит в снижении вредности, токсичности техногенного воздействия на среду и в сохранности ее качества. Как особый "комплексный" вид природопользования экологи-экономисты рассматривают расселение людей, городские и сельские населенные пункты. Первоначально их размещение было тесно связано с природными условиями и ресурсами. По мере развития производительных сил эти связи ослабли, но обострились проблемы сохранения природы как среды обитания людей.

Некоторые взаимосвязанные пары природопользования и отраслей хозяйства.

Виды природопользования Отрасли хозяйства Сельскохозяйственное Сельское Лесное Лесное Промысловое Народные и другие промыслы Промышленное Отрасли промышленности Рекреационное Рекреационное хозяйство Селитебное Городское и сельское строительство Первые три вида природопользования называются фоновыми, так как они имеют площадное распространение, остальные размещены обычно небольшими очагами или локализованы в точках.

Сельскохозяйственное природопользование. Сельскохозяйственное природопользование понимается как совокупность видов использования и охраны природных условий и ресурсов сельскохозяйственного производства. Оно наиболее тесно связано с природой.

В основе сельскохозяйственного природопользования лежит агроландшафт или сельскохозяйственный ландшафт, под которым понимается природно-антропогенная система, сформировавшаяся и функционирующая в результате взаимодействия сельского хозяйства и природной среды.

Агроландшафт обладает определенным агроэкологическим потенциалом как совокупностью возможностей территории удовлетворять потребности человека в сельскохозяйственной продукции, а также противостоять антропогенному воздействию, оставаясь в состоянии сбалансированности и равновесия.

Сельскохозяйственное природопользование предусматривает:

распашку относительно развитых и богатых гумусом почв и выращивание сельскохозяйственных культур;

использование земель под сенокосы и пастбища.

При экстенсивном сельскохозяйственном природопользованием происходит его интенсификация.

Это привело, с одной стороны, к вовлечению в сельскохозяйственное использование практически всех пригодных земель, а с другой — к усилению негативных процессов, приведших к развитию эрозионных процессов и снижению продуктивности земель в котловинах и долинах и деградации пастбищ через ухудшение травостоя на остальной территории.

Лесное природопользование. Так же как и предыдущее направление, отличается исключительно тесной связью с природной основой, поскольку лес выполняет две важнейшие и равнозначные функции: средообразующую и ресурсную. Особенно велика средозащитная роль лесов.

Решение проблемы оптимизации использования лесосырьевых ресурсов горных территорий возможно только при совместном рассмотрении со средозащитными функциями леса. Если для равнинных территорий ресурсное направление лесного природопользования рассматривают обычно в качестве фонового, то для горных территорий фоновым будет средозащитное направление.

На смену лесозаготовкам приходит заготовка недревесной продукции леса. В большинстве случаев население заготавливает сравнительно немного дикорастущих полезных растений для удовлетворения собственных потребностей. При наличии системы организованных заготовок немалая часть собираемых в лесу грибов, ягод, лекарственного растительного сырья поступает в заготовительные организации. Вблизи крупных населенных пунктов поступление значительно сокращается в связи с продажей сырья на рынках по более высоким ценам. Иначе производится заготовка кедровых орехов, так как основную роль здесь играет транспортная доступность угодий.

При организации промышленных заготовок сырья лекарственных и пищевых растений очень важно предварительно оценить по возможности большую территорию, на которой данные виды встречаются, учесть суммарные и удельные запасы, их доступность, периодичность плодоношения ягодников и возможности эксплуатации. Соблюдение данных условий необходимо для определения вида или группы видов, перспективных для заготовок.

Данный вид лесного природопользования тесно связан с промысловым природопользованием.

Промысловое природопользование. Представляет собой систему сложившихся типов и видов природопользования, свойственных коренному населению. По своему содержанию соответствует традиционному природопользованию. В северных районах такие территории определяются с целью жизнеобеспечения малочисленных народов, сохранения и развития их исторически сложившейся производственной деятельности (оленеводство, охота, звероводство, рыболовство, сбор и переработка дикоросов и т.д.), возрождения и развития культуры и народных традиций.

Из оставшихся трех направлений природопользования — промышленного, селитебного и рекреационного имеют разное распространение и определяются социально-экономическим развитием региона.

Рекреационное природопользование направлено на удовлетворение потребностей населения, прежде всего местного, в зонах отдыха, санаторно-курортных объектах, созданных на базе бальнеологических ресурсов, развитие спортивного и познавательного туризма, альпинизма. Охрана и рациональное использование рекреационных ресурсов вписывается в общую стратегию рационального природопользования региона в виде терри ториальной рекреационной системы. Под последней в географической литературе [Теоретические основы..., 1975] понимается сложная управляемая и частично самоуправляемая система, состоящая из ряда взаимосвязанных подсистем, а именно:

отдыхающих людей, природных и культурных территориальных комплексов, технических систем, обслуживающего персонала и органа управления.

В состав природных характеристик входят площадь и вместимость рекреационной территории, комфортность климата, наличие водных объектов, прежде всего бальнеологического свойства, эстетические особенности ландшафта и т.д. Оптимальное сочетание этих характеристик создает необходимую основу для развития рекреационной деятельности.

Рекреационные ресурсы составляют важнейшую часть его природного потенциала.

Кроме этого, их влияние на формирование современного природопользования региона постоянно повышается, особенно с эколого-географической точки зрения.

В природообустройстве разрабатываются технические и экологические основы обустройства территорий и рационального природопользования. Это принципиальное направление в планировании использования ландшафтов и реализации природоохранных мероприятий.

1. Уникальные и типичные ландшафты, объявленные или заслуживающие быть памятниками природы, заповедниками, памятниками - использование под научные исследования, рекреацию;

система заповедывания и охраны.

Природные и антропогенные ландшафты, относящиеся к курортным зонам, зеленым 2.

зонам внутри и вокруг городов, рекреационными территориям, заказникам, охотничье промысловым хозяйствам - использование ландшафта происходит в соответствии с целями его организации. Допустимо инженерное обустройство и биологическая мелиорация.

3. Национальные природные парки, приуроченные к территориям проживания малочисленных аборигенных этносов - использование ландшафта только в научных, рекреационных, образовательных целях, а также традиционное пользование природными ресурсами для обеспечения жизнедеятельности коренного населения, самой возможности его выживания в современных условиях, без права широкомасштабного коммерческого их использования.

4. Ландшафты, литогенная основа которых содержит месторождения полезных ископаемых - добыча полезных ископаемых. Характер изменений ландшафта определится составом и строением месторождений, содержащимися в них полезными компонентами, условиями отработки месторождения.

5. Ландшафты, почвенно-климатические условия которых благоприятны для получения биологической продукции (сельское и лесное хозяйство) - получение биопродукции, поддержание оптимальной биопродуктивности, в соответствии с выбранным вариантом использования, систематическая рекультивация.

Ландшафты, не обладающие свойствами, характерными для ландшафтов 1-5 категорий - могут быть рекомендованы для первоочередного освоения в целях гражданского и промышленного строительства Природно-техногенные комплексы и технология рационального природопользования Лекция-6. ИНДУСТРИАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬ Индустриальное использование земель, начиная от добычи полезных ископаемых и кончая их переработкой, созданием промышленной инфраструктуры и населенных пунктов, сопровождается полным разрушением экосистем, почвенного слоя, нарушением режима водных объектов, загрязнением всех сред.

Интенсивное техногенное воздействием на окружающую среду связано преимущественно с развитием горнодобывающей, металлургической, химической отраслей промышленности. Интенсивное использование недр с извлечением значительных объемов полезных ископаемых и вмещающих горных пород и их последующая переработка не могли не сказаться на состоянии окружающей среды.

Рекультивация земель искусственное воссоздание плодородия почвы и растительного покрова, нарушенное вследствие горных разработок, нефтедобычи, строительства дорог и каналов, плотин и т.д. Рекультивация земель включает:

- восстановление рельефа: засыпку оврагов, карьеров, уничтожение отвалов горных пород и т.д.;

- восстановление почв и растительности;

- лесовосстановление;

- создание новых ландшафтов.

Экологическая реабилитация территорий - комплекс мероприятий, направленных на восстановление параметров окружающей среды и приведение ее в состояние, гарантирующее безопасность жизни и здоровья человека и стабильное функционирование природных экосистем.

Рекультивация для сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других целей, требующих восстановления плодородия почв, осуществляется последовательно в два этапа:

технический и биологический.

Технический этап (горнотехнический) предусматривает планировку, формирование откосов, снятие и нанесение плодородного слоя почвы, устройство гидротехнических и мелиоративных сооружений, захоронение токсичных вскрышных пород, а также проведение других работ, создающих необходимые условия для дальнейшего использования рекультивированных земель по целевому назначению или для проведения мероприятий по восстановлению плодородия почв (биологический этап).

Биологический этап включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение агрофизических, агрохимических, биохимических и других свойств почвы.

Рекультивации подлежат земли, нарушенные при:

- разработке месторождений полезных ископаемых открытым или подземных способом, а также добыче торфа;

прокладке трубопроводов, проведении строительных, мелиоративных, лесозаготовительных, геологоразведочных, испытательных, эксплуатационных, проектно изыскательских и иных работ, связанных с нарушением почвенного покрова;

- ликвидации промышленных, военных, гражданских и иных объектов и сооружений;

- складировании и захоронении промышленных, бытовых и других отходов;

- строительстве, эксплуатации и консервации подземных объектов и коммуникаций (шахтные выработки, хранилища, метрополитен, канализационные сооружения и др.);

- ликвидации последствий загрязнения земель, если по условиям их восстановления требуется снятие верхнего плодородного слоя почвы;

- проведении войсковых учений за пределами специально отведенных для этих целей полигонов.

Разработка проектов рекультивации осуществляется на основе действующих экологических, санитарно-гигиенических, строительных, водохозяйственных, лесохозяйственных и других нормативов и стандартов с учетом региональных природно климатических условий и месторасположения нарушенного участка.

Затраты на рекультивацию земель включают в себя расходы на:

- осуществление проектно-изыскательских работ, в том числе почвенных и других полевых обследований, лабораторных анализов, картографирование;

- проведение государственной экологической экспертизы проекта рекультивации;

- работы по снятию, транспортировке и складированию (при необходимости) плодородного слоя почвы;

- работы по селективной выемке и складированию потенциально плодородных пород;

- планировку (выравнивание) поверхности, выполаживание, террасирование откосов отвалов (терриконов) и бортов карьеров, засыпку и планировку шахтных провалов, если эти работы технологически невыполнимы в процессе разработки месторождений полезных ископаемых и не предусмотрены проектом горных работ;

- химическую мелиорацию токсичных пород;

- приобретение (при необходимости) плодородного слоя почвы;

- нанесение на рекультивируемые земли потенциально плодородных пород и плодородного слоя почвы;

- ликвидацию послеусадочных явлений;

- засыпку нагорных и водоотводных канав;

- ликвидацию промышленных площадок, транспортных коммуникаций, электрических сетей и других объектов, надобность в которых миновала;

- очистку рекультивируемой территории от производственных отходов, в том числе строительного мусора, с последующим их захоронением или складированием в установленном месте;

- устройство в соответствии с проектом рекультивации дренажной и водоотводящей сети, необходимой для последующего использования рекультивированных земель;

- подготовку дна (ложа) и обустройство карьерных и других выемок при создании в них водоемов;

восстановление плодородия рекультивированных земель, передаваемых в сельскохозяйственное, лесохозяйственное и иное использование;

- деятельность рабочих комиссий по приемке-передаче рекультивированных земель (транспортные затраты, оплата работы экспертов, проведение полевых обследований, лабораторных анализов и др.).

Нормы снятия плодородного слоя почвы, потенциально плодородных слоев и пород (лесс, лессовидные и покровные суглинки и др.) устанавливаются при проектировании в зависимости от уровня плодородия нарушаемых почв с учетом заявок и соответствующих гарантий со стороны потребителей на использование потенциально плодородных слоев и пород.

Снятый верхний плодородный слой почвы используется для рекультивации нарушенных земель или улучшения малопродуктивных угодий. Использование плодородного слоя почвы для целей, не связанных с сельским и лесным хозяйством, допускается только в исключительных случаях, при экономической нецелесообразности или отсутствии возможностей его использования для улучшения земель сельскохозяйственного назначения и лесного фонда.

Для озеленения и благоустройства территорий населенных пунктов и других целей, не связанных с сельским и лесным хозяйством, преимущественно используются соответствующие санитарно-гигиеническим и экологическим требованиям потенциально плодородные слои и породы, а также плодородный слой почвы, снимаемый в черте населенных пунктов при проведении строительных и иных работ.

Добыча полезных ископаемых открытым способом. При добычи полезных ископаемых открытым способом осуществляется комплексная механизация всех производственных процессов в любых горно-геологических условиях. Ведение открытых работ сопровождается нарушением земель на большую глубину со значительным изменением ландшафта, гидрогеологических условий, выносом на дневную поверхность неплодородных или даже токсичных пород. Такие земли становятся непригодными для использования, если на них не будет выполнено восстановление (рекультивация) земель.

Открытые или карьерные разработки полезных ископаемых оказывают наиболее сильное отрицательное воздействие на природные комплексы. Карьеры, достигающие глубины 500 метров и более, занимают площадь в сотни гектар. Горные породы, залегающие над полезными ископаемыми, отсыпают в отвалы, для размещения которых площади, достигающие многих тысяч гектар.

Рекультивация нарушенных горными работами земель является частью проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Выбор направления рекультивационных работ определяется природными и социальными факторами.

Выбор направлений рекультивации земель базируется на совокупном учете и оценки физико-географических, экологических и социально-экономических условий их местоположения. Исходя из этих оценок, осуществляется выбор вида рекультивации, поэтапность их осуществления и социально-экономическая рентабельность.

В соответствии с этими условиями выделяются четыре основных направления рекультивации:

Сельскохозяйственная рекультивация. Ее задача – восстановление нарушенных земель для использования их под пашню и создание высокопродуктивных сенокосных и пастбищных угодий.

Основные требования:

- проведение с/х рекультивации нарушенных земель наиболее рентабельно в тех случаях, когда они раполагаются в зоне оптимальных климатических условий для ведения сельского хозяйства и районам с высокой плотностью населения;

в ходе горнотехнического этапа рекультивации создание потенциально плодородного корнеобитаемого слоя. Для этого, техногенный элювий вскрышных пород перекрывается слоем лессовидных суглинков мощностью 1-1.5 м., на который на второй год после завершения планировочных работ наносится плодородный гумусированный слой почвы мощностью 20-30 см.;

- биологический этап освоения этих рекультивированных земель должен носить мелиоративный характер (посев почвоулучшающих травосмесей и внесения удобрений).

Лесная рекультивация. Основная задача – создание на восстанавливаемых землях древесно-кустарниковых насаждений.

Технологические этапы:

В процессе горнотехнического этапа рекультивации осуществляется планировка нарушенных поверхностей (отсыпка малопродуктивных вскрышных пород, селетивно снятых лессовидных суглинков или гумусированных горизонтов зональных почв.

Создаваемые на рекультивируемых техногенных землях лесонасаждения могут иметь несколько целевых назначений: почвозащитное, противоэрозионное, рекреационное (лесопарковое), лесохозяйственное в зависимости от условий расположения и свойств вскрышных пород.

В случае преобладания на поверхности техногенных земель минеральных субстратов с низкими лесорастительными свойствами и невозможностью создания насыпных горизонтов с высоким потенциальным плодородием следует планировать создание мелиоративных насаждений из быстрорастущих и нетребовательных к питанию древесных пород.

Водохозяйственная рекультивация. Кэтому типу относится использование карьерных выемок и траншей в качестве водоемов различного назначения: водохранилищ или ирригации, разведение рыбы и водоплавующей птицы, или для спорта.

При создании водоемов в отработанных карьерах и траншеях предусмотрено строительство гидротехнических сооружений, обеспечивающих поддержание постоянного уровня воды в водоеме, а также необходимые мере для исключения возможности фильтрации или прорыва в подземные выработки.

Проводится закрепление надводной части откосов водоемов с целью недопущения оползневых явлений.

Использование под промышленное или гражданское строительство.

Возможность использования породных отвалов в качестве оснований для зданий и сооружений устанавливается на основе специальных инженерно-геологических исследований и соответствующих экономических расчетов Биологическая рекультивация. Острота проблемы восстановления природной системы связана с одновременным разрушением при сильных механических воздействиях растительности и почвы. Естественное возобновление растительности занимает длительный период, поэтому необходимо сократить число стадий самовозобновления. Это достигается применением ряда сельскохозяйственных приемов, но в основе работы должны лежать результаты изучения сукцессий на самозарастание.

Другим важным принципом биорекультивации является использование индикаторной роли растительных компонентов в экологической системе. Это позволяет определить группу видов, которые при зарастании проявляют наибольшую ценотическую активность. Как показывают наблюдения за естественным распространением видов травянистых многолетних растений, они (в первую очередь злаки). способны распространятся по местам нарушений целинного покрова. Поэтому именно злаки составляют основу посевных культур, используемых при биологической рекультивации. Эффективность ее повышается, если создавать защитные лесные насаждения.

Рекультивация земель при нефтедобычи.

Как известно, большая часть нефтезагрязненных земель приходится на сфагновые верховые болота с мощным слоем торфяной залежи. И именно на этих землях применение традиционных технологий рекультивации и обычных технических средств, как показывает современная практика, не только не приносит положительных результатов, но в ряде случаев даже способствует замедлению начавшихся естественных процессов самовосстановления.

В первую очередь, это обусловлено недооценкой природных особенностей указанных биотопов: их высокой обводненностью, слабонесущей способностью поверхности и, главное, своеобразием почвенно-растительного комплекса, создающими вкупе существенные трудности для применения типовых схем рекультивации нефтезагрязненных земель.

Уточним, что под словом "рекультивация" здесь подразумевается весь комплекс работ, проводимый на нарушенной территории и включающий в себя: сбор и нейтрализацию нефтяной органики, восстановление плодородия почвы и создание стабильного растительного покрова. Следующей наиболее распространенной причиной отрицательных результатов при рекультивации всех без исключения нефтезагрязненных участков, включая и расположенные на верховых болотах, является игнорирование (по незнанию, по меркантильным и другим соображениям) этапности действия природных механизмов разложения нефти на земной поверхности. Выделяют три основных этапа естественного разрушения нефти:

I этап - длится в среднем 1,5 года. Здесь преобладают физико-химические процессы, включающие проникновение нефти вглубь почвы, испарение легких фракций, вымывание, окисление атмосферным кислородом и фотохимическое разложение нефтяных углеводородов. Концентрация нефти в почве за этот период снижается на 40-50%.

II этап - длится 3-4 года после окончания первого. Здесь разложение токсичных компонентов нефти (метано-нафтеновых фракций) под воздействием почвенных углеводородокисляющих микроорганизмов.

III этап - начинается через 4,5-5 лет после разлива нефти и длится до ее полного разрушения. Этап характеризуется микробиологическим разложением остальной менее токсичной части углеводородов и смолисто-асфальтеновых компонентов, которые образуют на загрязненной поверхности сплошные жесткие корочки - так называемые киры.

С химической точки зрения, полностью процесс естественного разрушения нефти заканчивается не менее чем через 25 лет, однако токсические свойства нефти исчезают уже через 10-12 лет, продукты ее разложения частично включаются в почвенный гумус, частично растворяются и удаляются из почвенного профиля.

С учетом всего вышеперечисленного можем правильно выстроить ход рекультивационного процесса, оптимально задействуя и используя все существующие природные механизмы самоочищения, и получить значительный эколого-экономический эффект. Этот эффект достигается за счет двух показателей:

- существенного сокращения периода очищения и восстановления нарушенных участков до исходных состояний;

- снижения общих материальных затрат на рекультивацию.

Технология рекультивационных работ при нефтезагрязнении.

1. Локализация разлива нефти в пределах минимально возможной площади и сбор максимально возможного количества нефти. Современные технические средства позволяют собирать до 70 %, а при благоприятных природных условиях до 90 % разлитой нефти.

На болотах локализация разливов осуществляется, как правило, либо созданием по периметру разлива мощной торфяной обваловки. Сбор нефти производится с использованием обычной откачивающей техники и специализированных нефтесборщиков.

Основным условием должно быть минимальное перемещение техники и людей по рекультивируемой поверхности, особенно, по сохранившимся участкам живой растительности.

Наиболее приемлемым методом для тщательного сбора остаточной нефти является метод принудительной отмывки почв и растительного покрова от нефти водой. Это достигается либо полным заводнением загрязненного участка на непродолжительный период, либо его периодическим дождеванием поливальными установками (мотопомпы, лесопожарные машины). Эффективность работ по нефтеотмывке участка существенно увеличивает применение разрешенных поверхностно-активных веществ.

2. После максимальной очистки поверхности от свободной нефти и снижения ее общей токсичности процессы естественного разложения нефти могут быть значительно ускорены при правильной организации работ по активизации микробиологического этапа.

На этом этапе компоненты нефти, используемые в качестве источников питания нефтеокисляющими микроорганизмами, разлагаются до безвредных воды и углекислого газа.

Обобщая все вышесказанное, можно говорить о том, что восстановление нефтезагрязненных участков верховых болот возможно сократить с двух-трех десятков лет, которые потребовались бы в случае естественного протекания процессов их самовосстановления, до 1-3 лет. Это напрямую зависит от соблюдения следующих основных условий:

- учета природной этапности разложения нефти;

- правильности выбора рекультивационных технологий для каждого конкретного нарушенного участка и их осуществление в полном объеме;

- максимального использования естественных механизмов самоочищения природы;

- минимально возможной технической нагрузки на рекультивируемую поверхность болот.

Природно-техногенные комплексы и технология рационального природопользования Лекция-7. Инженерно-технологические мероприятия при рекультивации земель По технологическим признакам выделяются следующие комплексы работ:

горнотехнические — по восстановлению нарушенного рельефа местности;

горные и биомелиоративные — по восстановлению почвенного покрова и растительности (рекультивационные работы);

инженерно-строительные и гидротехнические — при освоении восстановленных территорий под строительство и зоны отдыха (инженерно-строительные работы);

горно-строительные — по гидрогеологическому регулированию в районе разработок;

инженерно-технические — по борьбе с пылевым загрязнением, сейсмическими и шумовыми нарушениями.

По виду и составу технологических процессов землевосстанови-тельные работы классифицируются на:

горно-планировочные (разравнивание и планировка поверхности отвалов, выполаживание или террасирование откосов, отвалов и уступов в карьерах, стабилизация отдельных площадей);

инженерную подготовку восстанавливаемых площадей (отвод поверхностных вод и защита от подтопления, размыва и заболачивания;

борьба с оврагообразованием и эрозией;

устройство дорог, подъездов, съездов);

горные по снятию, хранению и повторному использованию почвы — трансплантация почвы;

биомелиоративные по восстановлению прежнего плодородия перемещенной почвы или создание плодородного слоя на материнских породах.

Технология горно-планировочных работ Основная задача горно-планировочных работ — приведение техногеного рельефа в состояние, пригодное для целевого использования. При сельскохозяйственном использовании рекультивируемых земель поверхность должна быть ровной, с небольшим односторонним или двусторонним уклоном для стока избыточных или паводковых вод.

Уклоны поверхности не должны превышать при подготовке участков под пашни 1,5°, под луга и пастбища — 2—3°, сады, ягодники — 4—5°, для лесоразведения — до 3° (в отдельных случаях — до 10°).

В зависимости от рельефа поверхности отвалов и направления последующего целевого освоения восстанавливаемых площадей применяют следующие виды планировки:

а) сплошную, б) частичную, в) террасами.

Сплошная планировка предусматривает полное выравнивание площади отвалов.

Частичная представляет собой срезку гребней отвалов и создание площадок, обеспечивающих посадку леса механизированным способом. Ширина площадок принимается равной 8—10 м (в отдельных случаях — 4 м). Этот вид планировки обеспечивает снижение удельного объема земляных работ.

Планировка террасами заключается в создании спланированных площадей с разными абсолютными отметками. Поперечный уклон поверхности террас создается в сторону вышележащей террасы и составляет 1—2°. При необходимости террасируются откосы отвалов. Ширина террас должна обеспечивать возможность посадки не менее двух рядов лесных культур и включать технологический интервал для механизированного об служивания.

В состав комплекса технических мероприятий, которые проводятся на восстанавливаемых территорий, входят:

отвод поверхностных вод, защита от подтопления и заболачивания спланированных отвалов, борьба с оврагообразованием и эрозией почв, устройство дорог, подъездов и других сооружений, способствующих быстрейшему освоению рекультивируемых земель.

Отвод поверхностных вод и защита рекультивируемых территорий от размыва, подтопления и заболачивания (1) При благоприятном рельефе отвод поверхностных вод осуществляется самотеком благодаря правильно созданному уклону поверхности.

Защита восстанавливаемых территорий от размыва, подтопления и заболачивания в значительной мере связана с образуемым рельефом отвальных площадей и глубиной залегания подземных вод в пределах рекультивируемых площадей, а также их режимом, изменением уровня и расхода во времени под воздействием тех или иных факторов.

Размыв отвальных территорий зависит от их площади, рельефа и от массы и скорости течения воды. При формировании отвалов необходимо создавать условия, предохраняющие откосы от водной эрозии. Это достигается путем устройства террас на откосах отвалов, предохранительных берм между отсыпаемыми ярусами и выполаживания откосов отвалов.

Формирование отвалов с ровной поверхностью должно вестись в процессе эксплуатации отвального хозяйства карьера.

Подтопление и заболачивание восстанавливаемых территорий происходит в пониженных частях спланированных отвалов, когда подземный водоносный горизонт располагается в непосредственной близости от дневной поверхности или в мульдах, не имеющих стока воды и сложенных из водонепроницаемых пород. Скопление и застой поверхностных вод на спланированных отвалах, сложенных из слабопроницаемых грунтов, неизбежно приводят к заболачиванию этих площадей. При этом не менее важное значение имеет вид водного питания (атмосферное, грунтовое, намывное) на восстанавливаемых территориях, т.е. водные источники, вызывающие подъем уровня подземных вод на этих площадях.


Атмосферное питание подземных вод чаще всего наблюдается при близком залегании к дневной поверхности водоупорных и слабоводопроницаемых пород;

в этих условиях дождевые и талые воды, инфильтруясь в грунт, образуют верховодку, часто являющуюся причиной подтопления и заболачивания спланированных отвалов. Условия стока дождевых и талых вод определяются рельефом породного отвала, который также в значительной мере влияет на инфильтрацию атмосферных осадков в грунт. Наличие впадин и понижений на спланированных отвалах приводит к накоплению и просачиванию в грунт большой части выпавших осадков, повышающих уровень верховодки. Инфильтрация атмосферных осадков будет незначительной, если рельеф местности имеет большие уклоны и никаких местных понижений.

Грунтовое питание обусловливается притоком подземных вод со стороны вышележащих площадей. При этом грунтовое питание может быть напорным или безнапорным. Если водоносный горизонт сверху прикрыт водоупорными породами, а рельеф местности имеет более или менее крутой наклон в одном направлении, то в этом случае грунт питает напорная вода. При завершении работ в карьере грунтовые воды подземного водоносного горизонта быстро поднимаются вверх и заполняют выработанные пространства до уровня, соответствующего напору водоносного горизонта. Все отвальные площади, расположенные ниже этого уровня или близко к нему, будут затоплены или заболочены.

Условия проявления процессов эрозии и оврагообразования (2) Эрозия почв, или водная эрозия, — это процессы разрушения и сноса почв под воздействием текучести вод. Дефляция, или ветровая эрозия, — разрушение и перенос почв под воздействием ветра.

К основным типам водной эрозии почв относятся:

• плоскостная эрозия, при которой идет смыв верхних горизонтов почв;

• линейная или струйчатая, размывающая почву концентрированными потоками и образующая рытвины, промоины;

• овражная эрозия, возникающая при сильном развитии линейной эрозии и являющаяся ее крайним проявлением.

Плоскостная эрозия — это смыв верхних горизонтов почвы на склонах при стекании по ним дождевых или талых вод сплошным потоком или ручейками. Вследствие смыва верхнего, наиболее плодородного слоя почва теряет свое главное свойство — плодородие.

Установлено, что на слабосмывных почвах урожайность сельскохозяйственных культур сни жается на 20—30%, среднесмытых —40—50%, а на сильносмытых — 65—70%.

Линейная эрозия вызывается талыми и дождевыми водами, стекающими значительной массой, сконцентрированной в узких пределах участка склона. В результате происходят размыв грунта в глубину, образование глубоких промоин, рытвин, которые постепенно перерастают в овраги, и пашни становятся непригодными к использованию. Рост и формирование оврага зависят от почвенно-климатических условий и идут со скоростью от 1—3 до 8—25 м/год.

При ветровой эрозии, или дефляции, происходит выдувание почвы, снос ее мелких сухих частиц ветром. Сухие почвы поддаются действию ветра легче, чем влажные, поэтому ветровая эрозия больше всего наблюдается в засушливых районах.

В процессе горных работ при формировании отвалов, снятии, хранении и перемещении плодородных почв эрозия проявляется более успешно.

При проектировании противоэрозионных мероприятий должно быть предусмотрено выполнение следующих главных требований:

• в зонах водной эрозии — создание водоустойчивой поверхности почвы, регулирование стока талых и ливневых вод;

• в зонах ветровой эрозии — создание ветроустойчивой поверхности почвы, уменьшение скорости ветра в приземном слое и сокращение размеров пылесборных площадей.

Создание эрозионно-устойчивой поверхности при карьерном землевосстановлении зависит от формирования ее рельефа и эффективности метода рекультивации (восстановление почвенного и растительного покрова). Рельеф и его растительный покров, в свою очередь, определяют величину стока талых и ливневых вод, а также скорость ветра в приземном слое и размеры пылесборных площадей.

Таким образом, при восстановлении земель, нарушенных горными работами, вопрос селективного формирования породных отвалов необходимых параметров и качества является основополагающим и в деле повышения их устойчивости против водной и ветровой эрозий.

Исходя из интенсивности водной эрозии, восстанавливаемые под сель скохозяйственное производство территории по рельефу (уклону) поверхности можно подразделить на следующие группы площадей:

• несмывные — уклон рекультивируемой площади до 1°, т. е. угодья расположены на ровной части рельефа, водной эрозии почти не подвержены, потери влаги на поверхностный сток почти отсутствуют, земли для сельскохозяйственного освоения особо пригодны;

• слабосмываемые — угол поверхности 2—3°, наблюдается заметный смыв нанесенных почв, потери влаги на поверхностный сток очень большие, для сельскохозяйственного освоения пригодны при условии специальной обработки почв и сева культур поперек склона;

• сильносмывные — угол поверхности 3—5°, увеличенный смыв нанесенных почв, значительные потери влаги на поверхностный сток, для сельскохозяйственного освоения ограниченно пригодны с почвозащитными севооборотами;

• эрозионноопасные — угол поверхности 6° и более, происходит сильный смыв нанесенных почв, без залужения площади подвержены плоскостной и линейной эрозиям и для пропашного земледелия непригодны.

Важнейшими элементами системы мероприятий по защите рекультивируемых земель от водной эрозии являются:

противоэрозионная агротехника, обеспечивающая повседневную защиту почвенного слоя и повышение его плодородия при рекультивации земель;

лесомелиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв на восстанавливаемых землях;

гидротехнические сооружения, предотвращающие размыв рекультивационного слоя и откосов отвала.

Простым и доступным агротехническим мероприятием по борьбе с водной эрозией является обработка почв поперек склона. Она создает своеобразный микрорельеф пашни, в результате чего гребни, бороздки, ряды сельскохозяйственных культур препятствуют поверхностному стоку, способствуют проникновению воды в почву и повышают ее запасы в пахотном горизонте, предотвращают смыв.

Для накопления влаги в почве на обрабатываемых склонах применяют крестование и бороздование зяби. Для задержания ливневых и талых вод проводится щелевание участка — нарезка поперек склонов щелей глубиной 40—50 см с расстоянием между ними 70— 180 см в зависимости от крутизны склона.

Значительную роль в борьбе с эрозией почвы играет использование удобрений.

Применение органических и минеральных удобрений в сочетании с другими агротехническими приемами оказывает большое влияние на почвообразовательные и биохимические процессы.

Дорожное строительство на рекультивируемых землях (3) В комплексе мероприятий по инженерной подготовке восстанавливаемых под строительство территорий и биологического освоения важную роль играет транспортное обеспечение производимых работ.

Подъездные дороги на восстанавливаемых участках необходимы для проезда горно транспортных машин и механизмов, восстановления нарушенного рельефа местности, строительно-монтажных машин и оборудования, обеспечивающих инженерно-строительные или гидротехнические объекты строительства, сельскохозяйственной техники и лесопосадочных машин для рекультивационных работ по биологическому освоению нарушенных земель.

Полное снятие почвы при ведении горных работ и последующее ее нанесение на рекультивируемые земли (процесс трансплантации почв) являются одним из важнейших факторов быстрого восстановления и интенсивного использования земель, а также наиболее эффективно локализуют и нейтрализуют вредное воздействие открытых работ на окружающую среду. При этом затраты на рекультивацию земель зависят от полноты и чистоты выемки почвы, от условий и времени ее хранения.

Оценка качества и эффективности рекультивации Под качеством рекультивации следует понимать совокупность свойств восстановленных земель, обусловливающих их пригодность удовлетворить определенным требованиям в соответствии с целевым назначением. Качество рекультивируемых земель слагается из качества показателей его составных элементов. Если рекультивированные земли удовлетворяют всем требованиям нормативно-технической документации, то они считаются годными для эксплуатации и могут быть переданы для освоения землепользователям.

Каждое отдельное несоответствие рекультивируемых земель требованиям считается дефектом.

Для характеристики качества рекультивационных работ и их составных процессов можно использовать следующие виды показателей:

технические, технологические, надежности, экономические, биологические.

Технические показатели включают тип и марки машин и механизмов, их производственные характеристики, использование во времени, влияние на уплотнение грунта, изменение структуры почв.

Технологические показатели — способы планировки и выполаживания откосов отвалов, методы создания почвенного слоя, технологичность способов восстановления, средства защиты от эрозии, оврагообразования, подтоп-ления, заболачивания, использование прогрессивных процессов, новых эффективных условий почвообразования, совершенных форм организации труда.

Надежность — свойство объекта рекультивации непрерывно сохранять работоспособность в течение времени полного восстановления плодородия перемещенных почв. Надежность можно оценивать следующими показателями: вероятностью безотказной работы, средней продуктивностью до отказа (ремонта) земель, интенсивностью отказов.

Экономические показатели (полнота использования снятых почв, трудоемкость, себестоимость работ) призваны обеспечить требуемые показатели качества при нормированном расходе материалов, трудовых и финансовых ресурсов.


Биологические показатели — период восстановления почвенного плодородия, устойчивость биологической продуктивности, восстановление валового сельскохозяйственного потенциала.

Природно-техногенные комплексы и технология рационального природопользования Лекция-8-9. Сельскохозяйственное природопользование Любой вид использования земель ведет к их деградации. Под деградацией понимаются перестройка и разрушение естественных экосистем, снижение и ликвидация их способности обеспечивать устойчивость окружающей среды.

Сельскохозяйственное использование земель ведет к уничтожению естественных экосистем и к насаждению монокультур на значительных территориях. Окультуренные пастбища в значительной степени представляют собой деформированные естественные системы. Наконец, выращивание лесов с целью быстрого получения древесины практически никогда не позволяет лесным экосистемам полностью восстановить свой потенциал регуляции окружающей среды.

Сельское хозяйство обеспечивает устойчивость в получении продуктов питания, но оно экологически опасно, так как агроценозы (агроэкосистемы) дестабилизируют окружающую среду за счет размыкания биохимического круговорота, которое человек стремится компенсировать энерговложениями.

Внесение больших доз минеральных удобрений и пестицидов ведет к интенсивному загрязнению почвы и водных объектов. Поэтому главная задача — создание устойчивых агросистем, обеспечивающих не только высокую продуктивность сельскохозяйственных земель, но и снижающих их дестабилизирующую роль.

Любое сельскохозяйственное предприятие обладает определенными ресурсами:

земельными, трудовыми, материальными, техническими.

Их совокупность составляет ресурсный потенциал. Иными словами, ресурсный потенциал — это сумма ресурсов предприятия независимо от уровня их технологической сбалансированности.

Однако ресурсы, технологически не сбалансированные, эффективно использовать весьма сложно, так как на каждый гектар сельскохозяйственных угодий необходимо иметь определенное число работников, основных средств производства, материально-денежных средств и т. д. Эту задачу решают в процессе организации использования ресурсного потенциала.

Важным ресурсом сельскохозяйственного предприятия является земля. Земля в сельскохозяйственном производстве выступает в качестве главного средства производства.

Она является основой производственной деятельности и важнейшим условием существования человеческого общества. В сравнении с другими средствами производства, используемыми в сельском хозяйстве, земля имеет специфические особенности, которые сводятся к следующему.

Земли сельскохозяйственного назначения определяются как земли, предназначенные для нужд сельского хозяйства или уже предоставленные для этих целей. Главной е особенностью является то, что земля здесь выступает в качестве основного средства производства продуктов питания и кормов для животных, а также сырья для промышленности. В состав земель входят, прежде всего, угодья, т.е. участки земли с определнным хозяйственным использованием: пашни, пастбища, луга, сенокосы.

Требования землепользователей к природным условиям. Природные и экономические зоны нашей страны довольно разнообразны. Различные природно-экономические зоны отличаются друг от друга климатическими, почвенными и экономическими условиями.

Характер использования земель в различных природно-экономических зонах неодинаков.

Правильное и обоснованное установление природных зон в области, крае, республике можно произвести на основе точных данных земельного кадастра административных районов и отдельных частей их территории.

В связи с этим важная задача земельного кадастра в области, крае и республике состоит в получении сведений позволяющих выявить условия и особенности развития сельскохозяйственного производства по природно-экономическим зонам и административным районам.

Пути повышения эффективности землепользования.

Элементом экономического механизма рационального использования и охраны земли является плата за землю. Законом РСФСР "О плате за землю" от 11окт.1991г. установлены формы платы за землю в виде земельного налога, арендной платы и нормативной цены земли. Плата за землю стала важнейшим элементом регулирования земельных отношений.

Другим немаловажным механизмом рационального использования земель является земельный кадастр. Так какие же возможности дат нам земельный кадастр. Во-первых, в сельскохозяйственных предприятиях материалы земельного кадастра используют для проектирования и размещения севооборотов, расчтов нормальной урожайности, и на основе этого площадей посева сельскохозяйственных культур, определения интенсивности использования земель, составления производственного плана на перспективу. Кроме того, земельно-кадастровые данные используются при планировании рекультивации земель, а данные качественной оценки земель при расчте внесения различных удобрений.

Учт земель представляет собой государственное мероприятие по накоплению, систематизации и анализу всесторонних сведений о количестве, размещении и хозяйственном использовании земельных ресурсов. Являясь составной частью земельного кадастра, учт продолжает изучение хозяйственного состояния земель.

Основная задача учта состоит в том, чтобы дать характеристику земельного фонда по составу угодий в соответствии с принятой классификацией угодий, по землепользованиям, срочности пользования, районам и другим административно территориальным разделениям.

Учт качества земель в системе земельного кадастра предусматривает проведение классификации не только почв, но и земель. При классификации земельного фонда под землями понимают генетически самостоятельные участки самой верхней, наиболее активной части суши, являющиеся основным средством производства сельского и лесного хозяйства, с характерным природно-хозяйственным качеством, определяющим назначение и использование земель, а также мероприятия по их охране и окультуриванию. В определении земли как сложного природно-хозяйственного комплекса почва рассматривается в качестве основной составной части, наиболее полно выражающей сущность и свойства, включая основные закономерности развития, возможности таксономизации и систематизации земель.

Основные таксономические единицы классификации земельного фонда РФ - это зональные типы земель, выделенные в процессе природно-сельскохозяйственного районирования земельного фонда страны, категории пригодности земель, классы земель.

Категории пригодности земель выделяют по основному сельскохозяйственному назначению. Действующая классификация земельного фонда предусматривает выделение следующих категорий пригодности:

I - земли, пригодные под пашню;

II - земли, пригодные преимущественно под сенокосы;

III - земли пастбищные, после улучшения могут быть пригодны под другие сельскохозяйственные угодья;

IV - земли, пригодные под сельскохозяйственные угодья после коренных мелиораций;

V - земли, малопригодные под сельскохозяйственные угодья;

VI - земли, непригодные под сельскохозяйственные угодья;

VII - нарушенные земли.

Учт количества и качества земельных угодий в пределах видов земель производится по механическому составу почв, степени засолнности, солонцеватости, кислотности, увлажннности, заболоченности, каменистости, эродированности, рельефу местности, запасам гумуса, обеспеченности почв фосфором и калием и другим показателям.

Требование к почве при классификации земель. Важнейшим качественным свойством почвы, как главного средства производства в сельском хозяйстве, является плодородие. Плодородие почвы - это способность почвы удовлетворять потребности растений в необходимых для них питательных веществах и влаге. Различаются следующие виды плодородия: естественное и искусственное (по происхождению плодородия), потенциальное и эффективное, или экономическое (по использованию плодородия), абсолютное и относительное (по характеристике плодородия).

Естественное плодородие создатся в результате длительного почвообразовательного процесса, протекающего в определнных климатических условиях.

Вновь созданное плодородие почвы называется искусственным. Естественное и искусственное плодородие составляют экономическое плодородие. Но при использовании земли необходимо учитывать не только естественные свойства, но и вложенные затраты труда. Это значит, что плодородие выступает как абсолютное и относительное.

Абсолютное плодородие почвы характеризуется урожайностью с единицы земельной площади. Рост урожайности сельскохозяйственных культур свидетельствует о повышении абсолютного плодородия почвы.

Относительное плодородие почвы характеризуется количеством продукции полученной на единицу затрат. Для установления относительного плодородия необходимо знать, сколько затрачено овеществлнного и живого труда на единицу продукции.

Количество произведнной продукции, отнеснное к равным производственным затратам, и будет характеризовать относительное плодородие участка земли.

Важнейшая особенность земли как средства производства состоит в том, что она при правильном использовании не только не изнашивается, но и повышает сво плодородие.

Культурная почва становится более плодородной, чем почва с такими же природными свойствами, но не подвергавшаяся обработке.

Главная задача качественной оценки земли - сравнительная оценка степени благоприятности почв и условий территории для возделывания различных сельскохозяйственных культур. Такая постановка задачи соответствует дальнейшей цели дать объективную основу для решения вопросов рационального использования земель в масштабе хозяйства, районов и областей.

Обрабатываемые земли - результат сложных естественных процессов и труда многих поколений людей. Поэтому качество почв во многом зависит от длительности возделывания земли и культуры земледелия. Вместе с урожаем человек изымает из почвы значительное количество минеральных и органических веществ, тем самым, обедняя ее. Так, при урожае картофеля в 136 ц/га почва теряет 48,4 кг азота, 19 кг фосфора и 86 кг калия. Поэтому необходимо систематически пополнять запасы этих элементов в почве внесением удобрений.

Таким образом, в одних случаях воздействие человека на почвы приводит к повышению их плодородия, в других - к ухудшению, деградации и гибели. К особо опасным последствиям влияния человека на почвы следует отнести:

эрозию, загрязнение чужеродными химическими веществами, засоление, заболачивание, изъятие почв под различные сооружения (транспортные магистрали, водохранилища и др.).

Ущерб, наносимый почвам в результате нерационального использования земель, принял угрожающий характер. Уменьшение площадей плодородных почв происходит во много раз быстрее, чем их образование. Особенно опасна для них ускоренная эрозия.

Виды эрозии (естественная и ускоренная) Под эрозией почвы понимают многообразные процессы разрушения и выноса почвенного покрова потоками воды и ветра.

Естественная, или геологическая, эрозия - естественный процесс, существующий в природе, который протекает очень медленно, а поэтому разрушение и потери почвы от выдувания и смыва уравновешиваются процессами почвообразования.

Различают несколько типов ускоренной эрозии почв. Ветровая, или эоловая, эрозия (дефляция) связана с перемещением мелких (d - до 1 мм) частиц почвы под действием ветра.

1) введение почвозащитных полевых и лугопастбищных севооборотов, в том числе многолетние травы, занятые пары, сокращение площади пропашных культур, черных паров и др.;

Загрязнение почв чужеродными химическими веществами наносит им большой ущерб. Для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений и с сорняками широко применяют разнообразные ядохимикаты: пестициды, инсектициды, гербициды, дефолианты. Установлено, что устойчивые пестициды, защищающие растения от вредителей, болезней и сорняков, сохраняют до трети урожая, но одновременно они отрицательно влияют на численность и активность почвенной фауны и микроорганизмов.

Другая проблема - правильное использование химических удобрений. Неправильный подбор минеральных удобрений может вызывать избыточное подщелачивание или подкисление почвы.

Для лесных кислых почв необходимы подщелачивающие удобрения (натриевая и аммонийная селитры), известкование почвы. На карбонатных почвах и в аридных районах нужны подкисляющие удобрения: суперфосфат, сульфат аммония и др.

Отрицательное влияние на почву оказывают отходы промышленных предприятий металлургических заводов, выхлопные газы автотранспорта, шахтные воды, отходы нефтепромыслов. Поэтому борьба с выбросами промышленных предприятий является одновременно борьбой за сохранение плодородия почв. Технология производственных процессов должна быть перестроена так, чтобы исключить попадание вредных отходов, остатков и загрязнений в почву.

Засоление почв связано с различными причинами. В результате избыточного полива в орошаемом земледелии происходит подъем уровня сильно минерализованных грунтовых вод. По капиллярам почвы они поднимаются в верхние слои, вызывая их вторичное засоление.

Важнейшими мерами борьбы против вторичного засоления являются строго дозированный расход воды в оросительных системах, дренирование почвы с целью удаления сильно минерализованной воды, полив растений дождевальными установками.

Заболачивание почв тесно связано с водным режимом территории и возможно при условии постоянного или длительного их переувлажнения. Наиболее благоприятны для заболачивания условия лесной зоны, где умеренные летние температуры сочетаются с большим количеством осадков и слабым испарением. В первую очередь заболачиваются низменности и слабо всхолмленные территории. Часто процесс заболачивания развивается на участках, прилежащих к водохранилищам. Здесь резко повышается уровень грунтовых вод, и заболачивание охватывает значительные площади равнинных и пониженных территорий.

Иногда заболачивание происходит в результате сплошной рубки леса в районах с избыточным увлажнением. Предупреждение и борьба с увлажнением осуществляются путем мелиорации избыточно увлажненных земель с целью регулирования их водного режима.

Осушение болот - одна из форм рационального использования почв. Существует большое количество естественных болот. Болота представляют собой ценные земельные угодья. После осушения их используют для выращивания зерновых, овощных культур, льна, которые дают на освобожденных от болот землях высокие урожаи. Однако часто осушение проводится нерационально, и грунтовые воды после мелиорации оказываются на значительной глубине, ниже 1,5 м, при этом плодородие осушенных болот падает: торф быстро окисляется, нарушается структура почвы, дренажная сеть выносит плодородные частицы.

Прямое уничтожение почв - использование почв не по прямому назначению в последние годы приобретает угрожающие размеры. Почвы занимают под промышленное и жилищное строительство, транспортные магистрали, заливают водой при строительстве водохранилищ.

Огромные площади земель подвергаются нарушению при добыче полезных ископаемых, при лесоразработках, покрываются отходами промышленности, земли занимают под городские свалки.

Правовая охрана почв Состояние почвенных и земельных ресурсов характеризуется на основе ежегодного Государственного (национального) доклада о состоянии и использовании земель Российской Федерации, представляемого Государственным комитетом РФ по земельным ресурсам и землеустройству (Госкомзем РФ) и Государственным комитетом РФ по охране окружающей среды (Госкомэкология РФ) в соответствии с постановлением Правительства РФ «О мониторинге земель» (июль 1992). Существенное значение для сохранения плодородия земель имеет Федеральный закон «О мелиорации земель» (январь 1996).

Проводимые в стране преобразования земельных отношений, отразившись на динамике структуры земельного фонда, не привели к улучшению использования земель, не снизили неблагоприятные антропогенные воздействия на почвенный покров, вызывающие или способствующие деградации почв сельскохозяйственных и иных угодий. Характер и интенсивность деградационных процессов определялись действием природных и антропогенных факторов и имели свою региональную специфику: от деградации оленьих пастбищ на севере страны, дегумификации, аграрного истощения и эрозии почв в Центральной России до опустынивания на юге.

Одна из важнейших задач земельной реформы - это переход к правовым и экономическим методам управления земельными ресурсами в условиях становления многообразных форм собственности на землю. Земельная реформа, несмотря на постепенное наращивание нормативной правовой базы, ведется в условиях правовой неопределенности, например, решение многих крупных и частных вопросов регулирования земельных отношений в области рационального землепользования, сохранения и повышения природно-хозяйственного качества земель.

Землеустройство, борьба с эрозией почв, восстановление нарушенных земель Землеустройство представляет собой систему мероприятий, направленных на осуществление земельного законодательства Российской Федерации, организацию использования и охраны земель, создание благоприятной экологической среды и улучшение природных ландшафтов.

Землеустройство предусматривает:

межевание земель с установлением (восстановлением) на местности границ административно-территориальных образований, земельных участков собственников, владельцев, пользователей и арендаторов;

отвод земельных участков в натуре (на местности), оформление их планов, подготовку документов для удостоверения прав на землю;

разработку проектов внутрихозяйственного землеустройства, других проектов использования и охраны земель;

разработку рабочих проектов рекультивации нарушенных земель, защиты почв от водной и ветровой эрозии, селей, оползней, подтопления, заболачивания, иссушения, засоления, загрязнения отходами производства, радиоактивными и химическими веществами, улучшения сельскохозяйственных угодий, освоения новых земель;

обоснование размещения и установление границ территорий с особыми природоохранными, рекреационными и заповедными режимами;

закрепление и изменение на местности черты поселении;

проведение топографо-геодезических, картографических, почвенных, агрохимических, геоботанических и других обследовательских и изыскательских работ;

осуществление инвентаризации земель, выявление неиспользуемых, нерационально используемых или используемых по нецелевому назначению земель;

проведение мероприятий по оценке земель и др.

Землеустройство проводится по решению органов исполнительной власти, в том числе по инициативе комитетов по земельным ресурсам и землеустройству, органов местного самоуправления или по ходатайству собственников, владельцев, пользователей и арендаторов земельных участков.

Землеустроительные проекты составляются при участии заинтересованных собственников земли, землевладельцев, землепользователей, арендаторов и после утверждения переносятся в натуру (на местность) с обозначением границ земельных участков и полей;

севооборотов межевыми знаками установленного образца. Проект внутрихозяйственного землеустройства утверждается владельцем земельного участка.

Землеустроительные работы осуществляются государственными проектными организациями, а также другими организациями и гражданами, получившими лицензии на их проведение.

Установленная в порядке землеустройства организация территории является обязательной для собственников земли, землевладельцев, землепользователей и арендаторов.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.