Цель исследований – выбор направления рекультивации земель, нарушенных в результате добычи россыпного золота в Северо-Енисейском районе. Объектом исследований являются нарушенные земли при добыче россыпного месторождения золота открытым способом в русле р. Колорамо. Выбор направления рекультивации тщательно разрабатывался на анализе материалов почвенно-мелиоративных, гидрогеологических, геоморфологических и других видов изысканий, а также эколого-экономической целесообразности. Были приняты во внимание природно-климатическое, социальное, фактическое и прогнозируемое состояние, современное и перспективное использование нарушенных земель по их целевому назначению в соответствии с документами территориального планирования. В соответствии с вышеуказанными критериями были выбраны два направления рекультивации – лесохозяйственное и водохозяйственное. При лесохозяйственном направлении рекультивации в основном создаются насаждения эксплуатационного назначения, а также леса защитного, водорегулирующего и рекреационного назначения. При этом предусматривается капитальная планировка поверхности во избежание негативных эрозионных процессов и для беспрепятственной работы почвообрабатывающих и лесопосадочных машин и машин по уходу за посевами. Данное направление рекультивации проводится в два этапа. Водохозяйственное направление рекультивации «призвано» создать в пониженных элементах техногенного рельефа водоемы различного хозяйственного назначения. Водоемы создаются в карьерных выемках, траншеях, деформированных участках шахтных полей и в дальнейшем могут быть использованы для водоснабжения, рыбоводческих и рекреационных целей, орошения. Должны быть построены гидротехнические сооружения, необходимые для затопления карьерных выемок и поддержания в них расчетных уровней воды: «мертвого» объема, нормального подпорного и полного. Проводятся мероприятия по предотвращению попадания в водоемы кислых или щелочных подземных вод и поддержанию благоприятного режима и состава воды в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами и по благоустройству территории и озеленению откосов. На завершающем этапе водохозяйственного направления ложе водоема покрывается антифильтрационной одеждой во избежание утечки воды. Водохозяйственное направление проводится в один этап.
рекультивация, направления лесохозяйственное и водохозяйственное, месторождение, россыпное золото, отвалы, планировка, рельеф, лесовосстановление
Введение. Общие требования по рекультивации земель, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых и торфа, строительстве линейных сооружений, проведении геологоразведочных, изыскательских и других работ, по направлениям их целевого использования в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства, включая агротехнические приемы, основанные на применении комплекса работ по восстановлению земель, территорий, ландшафтов и экологических систем до состояния, приближенного к первоначальному состоянию, установлены в соответствии со стандартами [1, 2].
Рекультивация земель – восстановление утраченного качественного состояния земель и продуктивности, достаточных для их использования в соответствии с целевым назначением и разрешенным использованием, организация оптимального и экологически сбалансированного устойчивого ландшафта, восстановление биологического разнообразия. Выбор направлений рекультивации определяется характером и структурой нарушений, произошедших при добыче полезных ископаемых открытым способом [3, 4]. Основными требованиями к рекультивации земель при лесохозяйственном направлении должно быть создание в неблагоприятных почвенно-грунтовых условиях лесонасаждений, выполняющих мелиоративные функции, подбор древесных и кустарниковых растений в соответствии с классификацией горных пород, характером гидрогеологического режима, экологических факторов. Для водохозяйственного направления рекультивации в данных условиях добычи россыпного золота наиболее целесообразны выработанные площади, отметки высот которых позволяют создать акваторию водохранилища с санитарными глубинами без дополнительных мероприятий по заполнению. На территории Северо-Енисейского района россыпные месторождения золота расположены в лесах I и III групп. Земельные участки находятся в границах запретных полос лесов по берегам рек, запретных полос лесов, защищающих нерестилища ценных промысловых рыб.
Цель исследований – выбор направления рекультивации земель, нарушенных при добычных работах в бассейне р. Колорамо, на основе технико-экономического обоснования.
Объекты и методы. Объектом исследований являются нарушенные земли при добыче россыпного месторождения золота открытым способом в русле р. Колорамо. Методы – гидрогеологические, геоморфологические, почвенно-мелиоративные обследования, фотосъемка, визуальные наблюдения. Были определены способы восстановления растительного покрова, породы растений, способных в короткий срок сформировать высокопродуктивное растительное сообщество.
Результаты и их обсуждение. Месторождение россыпного золота в бассейне р. Колорамо расположено на землях лесного фонда в границах Северо-Енисейского лесничества. Россыпное месторождение золота находится в среднем и нижнем течении бассейна р. Колорамо. Абсолютные отметки водоразделов достигают 600 м, относительные превышения водоразделов над тальвегами долин составляют 200–250 м. Климатические особенности территории определяются ее внутриконтинентальным положением в пределах Енисейского кряжа, а также режимом атмосферной циркуляции воздуха.
Среднемноголетняя годовая температура воздуха, по данным метеостанции пос. Новоерудинский, составляет –6,5 °С. В зимний период территория находится под воздействием азиатского антициклона, в котором формируется континентальный умеренный воздух с низкими температурами и незначительным влагосодержанием. Зима начинается в конце сентября и продолжается 6–7 месяцев, средняя месячная температура самого холодного месяца (январь) составляет –27,0 °С. Средняя дата появления снега наблюдается 27 сентября, а устойчивый снежный покров устанавливается 12 октября. Снеготаяние начинается в начале мая и продолжается 10–15 дней. Полностью снег сходит 20 мая, при ранней дате – 25 апреля и поздней – 6 июня. Продолжительность периода со снежным покровом составляет 218 дней. Наибольшая высота снежного покрова наблюдается в марте – 73 см.
Месторождение россыпного золота расположено в северо-западной части Енисейского кряжа в бассейне р. Колорамо, приурочено к долине реки. Река Колорамо является правым притоком р. Чапа. Рельеф района месторождения среднегорный, интенсивно расчлененный с абсолютными отметками водоразделов от 350 до 982 м и относительными превышениями водоразделов над поймами рек 150–400 м. Все хребты и реки вытянуты в северо-западном направлении. Долина р. Колорамо асимметрична с четкими расширениями и ущельевидными сужениями [5, 6]. Ширина долины колеблется от 120 до 650 м, ширина русла реки 3–10 м, характерно быстрое течение, большое количество перекатов, шивер. Глубина плесов составляет 0,5–1 м. Водный объект высшей категории рыбохозяйственного водопользования.
Общая площадь нарушенных земель в бассейне р. Колорамо составила 1 845,7 тыс.м2, самые большие площади нарушенных земель составили земли под россыпью золота – 652,5 тыс.м2, а под выносными канавами с учетом отвалов всего 7,0 тыс. м2.
Основными типами ландшафтов, образующихся при отработке месторождения россыпного золота в бассейне р. Колорамо, были выработанное пространство, пруды-отстойники, отвалы вскрышных пород, отвалы крупного и мелкого эфеля. Отвалы мелкого эфеля располагаются по дну прудов-отстойников и покрыты водой [7, 8].
Лесохозяйственная рекультивация проводилсь в два этапа – технический и биологический. На техническом этапе рекультивации были проведены работы по планировке территории и было установлено, что сплошная планировка техногенных территорий формирует наиболее экстремальные условия для возобновляющихся биоценозов, увеличивая период сукцессионной задержки и снижая экологическую емкость формирующихся биотопов. На наклонных участках, где проводилась сплошная планировка, формировались благоприятные условия для водной эрозии, что привело к образованию оврагов.
Наиболее благоприятный режим для произрастания лесной растительности формировался на участках с пересеченной формой рельефа, где имелся мелкобугорчатый микрорельеф и грунты продуктивного слоя отвалов содержали достаточное количество мелкозема (при преобладании крупной фракции пустоты между крупными отдельностями должны быть заняты мелкоземом) и высота отвалов мелкоземных грунтов способствовала созданию лучших лесорастительных условий. Землевание галевых отвалов в большинстве случаев нецелесообразно, так как требует нанесения большого объема вскрышных пород [9].
Рекультивация отвалов вскрышных пород производится одновременно со вскрышными работами [10].
Формирование и размещение отвалов вскрышных пород производились с учетом их дальнейшего использования. Использование торфов может носить вариативный характер: использование при формировании террас, нанесение торфов на отвалы промывки при проведении вскрышных работ, заполнение выработанного пространства.
Формирование террас проводилось при вскрышных работах, с одновременным устройством рельефа. При формировании террас проводилась противоэрозионная организация территории путем создания мелкобугорчатого рельефа, борозд, лунок и др. При этом особое внимание уделялось присклоновому участку террасы. На данном участке возможно формирование обратного уклона, водозадерживающего вала, организация борозд и др. Высота организованных террас не должна превышать
После технического этапа проводится биологический этап, который представляет собой лесовосстановление на рекультивируемых землях. Большинство типов техногенных грунтов пригодны для произрастания высшей растительности [11]. Территория в достаточной степени обеспечена семенным материалом от окружающего лесного массива, наличие склонов значительно увеличивает количество семенников и дальность разлета семян по площади.
При формировании условий произрастания насаждений необходимо уделять значительное внимание формированию насаждений естественным путем. В случае неудовлетворительного лесовозобновления необходимо предусматривать мероприятия по лесовосстановлению. На биологическом этапе разработки лесохозяйственного направления создание лесных культур проектируется в соответствии с исходными данными: таксационными показателями прилегающего древостоя и созданными лесорастительными условиями, крутизной склонов и шириной полигонов.
Водохозяйственное направление рекультивации приводит к формированию на техногенных территориях в бассейне р. Колорамо озерно-речного водного комплекса, т.е. выработанное пространство затапливается водой для создания водоемов водо- и рыбохозяйственного назначения. Место расположения выработанного пространства и рельеф долин позволяют сформировать проточные пруды водо- и рыбохозяйственного назначения. При проведении работ по укреплению и наращиванию подпорных перемычек предусматривается организация сливов (переливов) воды. Сливы (переливы) организуются с укреплением галевой фракцией отвалов промывки. С учетом коэффициента запаса устойчивости 1,2 пропускная способность сливов рассчитывается исходя из максимального расхода воды года 1 % обеспеченности. Придание проточности сформированным искусственным водоемам с руслом реки производится после полного отстоя и осветления воды в системе водоемов на следующий год после полной отработки месторождения (2028 г.) во время весеннего половодья.
Заключение
- Выбранные направления рекультивации позволят уменьшить период и степень негативного воздействия добычных работ на основные компоненты окружающей среды, сократить период формирования ихтиоценозов нарушаемых водотоков, уменьшить период сукцессионной задержки возобновления лесных насаждений.
- Глубокая планировка отвалов и выровненный рельеф территории увеличивают период негативного воздействия на окружающую природную среду, террасовый (гребнистый) ландшафт с мелкобугорчатой формой рельефа позволяет выполнять техногенным территориям водоохранно-защитные функции нарушаемых лесов, компенсируя отсутствие растительности в первые годы после отработки.
- Рекультивированные земельные участки выполняют водоохранно-защитные функции нарушенных лесов уже в первые годы, создают экологически емкие территории, оптимизируют условия для формирования наиболее продуктивных биоценозов.
1. ГОСТ Р 59057-2020. Охрана окружающей среды. Земли. Общие требования по рекультивации нарушенных земель. М., 2020.
2. ГОСТ Р 59060-2020. Охрана окружающей среды. Земли. Классификация нарушенных земель в целях рекультивации. М., 2020.
3. Формирование техногенного ландшафта при добыче полезных ископаемых / С.Э. Бадмаева [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2020. № 5. С. 69–72.
4. Бадмаева Ю.В. Состав грунтов отвалов техногенных территорий при добыче россыпного месторождения // Вестник КрасГАУ. 2020. № 11. С. 67–70.
5. Бадмаева С.Э., Космаков В.И, Бадмаева Ю.В. Изменение структуры ландшафта при добыче россыпного месторождения в бассейне р. Колорамо Северо-Енисейского района // Вестник КрасГАУ. 2020. № 11. С. 69–72.
6. Бадмаева С.Э., Космаков В.И, Бакач А.А. Этапы лесохозяйственной рекультивации земель, нарушенных при открытой добыче полезных ископаемых // Международный сельскохозяйственный журнал. 2021. № 6. С. 765–784.
7. Бадмаева С.Э. Пространственное изменение ландшафта при добыче полезных ископаемых в бассейне р. Колорамо // Современные проблемы землеустройства, природообустройства и повышения безопасности труда в АПК: мат-лы IV Нац. конф. Красноярск, 2022. С. 4–5.
8. Бадмаева С.Э. Рекультивация земель при добыче полезных ископаемых в бассейне р. Колорамо // Современные проблемы землеустройства, природообустройства и повышения безопасности труда в АПК: мат-лы IV Нац. конф. Красноярск, 2022. С. 6–8.
9. Космаков В.И. Рекультивация земель, нарушенных разработками месторождений россыпного золота в Красноярском крае, как фактор техногенного преобразования ландшафтов // Лесная таксация и лесоустройство. 2005. № 1 (34). С. 175–183.
10. Цивина И.М. Природно-техногенные комплексы и основы природообустройства. Новочеркасск: НГМА, 2013. 79 с.
11. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов / отв. ред. В.М. Курачев. Новосибирск: Наука, 1992. 304 с.
