ДонНТУ || Портал магистров ДонНТУ | |||||||
|
Попченко
Дарья
Сергеевна
Факультет экологии и химических технологий Кафедра природорохранной деятельности Специальность «Экология горных технологий» ФОРМИРОВАНИЕ ЭКОСЕТИ Г.ДОНЕЦКА НА ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННО ВОССТАНОВЛЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Научный руководитель: к.т.н.,проф.Артамонов Владимир Николаевич |
||||||
|
|||||||
|
Реферат
Содержание
Цель исследования – обосновать использование породных отвалов в качестве элементов экосети и указать, каким образом это возможно осуществить. Задачи:
Идея работы заключается в том, что на месте породного отвала, благодаря его рекультивации, образовывается зеленая зона. Целью создания такой зоны является дальнейшее включение ее в состав локальной экосети. Создание такой территории будет способствовать улучшению экологической, экономической и, прежде всего, социо–культурной обстановке региона. Методы
Общее количество породных отвалов шахт и обогатительных фабрик в Украине превышает 1100 единиц, а территория, занимаемая ими, составляет 6300 гектаров земли, плодородной или пригодной под промышленное и жилищное строительство. Масса отвала содержит большое количество горючих веществ, что зачастую приводит к их самовозгоранию, выделению вредных газов, деформации, взрывам. Из горящего отвала средних размеров в течение года выделяется примерно 15 тысяч тонн углекислого газа, 5 тысяч тонн окиси углерода и большое количество пыли. В частности в г. Донецк насчитывается порядка 130 породных отвалов, которые занимают площадь более 1000 га. Дефицит зеленых насаждений общего пользования составляет – 905 га (42,8%). Леса и лесопосадки Донецка занимают 6 173 га, то есть 10,82 % от общей площади. Необходимое значение – 12,5 %. Объект исследования – породные отвалы г. Донецка Предмет исследования – возможность использования породных отвалов в качестве восстановленных элементов экосети города. В настоящее время ведутся разработки по созданию региональной экологической сети Донецкой области, а г. Донецк входит в состав этой сети в качестве потенциального каркасного природного ядра. Это говорит о том, что создание экологической сети в самом г. Донецке крайне необходимо и первоочередно. В ходе создания локальной экосети планируется увеличить площади зеленых насаждений, восстановить антропогенно нарушенные земли, взять под особую охрану участки ландшафта, которые будут выступать в качестве структурных элементов, что в целом позволит не только укрепить позиции г. Донецка, как потенциального каркасного ядра региональной экосети, но и улучшит экологическое состояние самого города. Экосеть – это единая территориальная система, которая образуется с целью улучшения условий для формирования и восстановления окружающей среды, повышения природно-ресурсного потенциала территории Украины, сохранения ландшафтного и биологического разнообразия, места жительства и развития ценных видов животного и растительного мира, генетического фонда, путей миграции животных через сочетание территорий и объектов природно-заповедного фонда, а также других территорий, имеющих особую ценность для охраны окружающей природной среды и в соответствии с законом и международными обязательствами Украины подлежащих особой охране [1]. Объектом экосети считается отдельная ее составляющая, которая имеет признаки пространственного объекта – определенную площадь, границы, характеристики и т.д. К объектам экосети относятся территории и объекты природно-заповедного, водного, лесного фондов, сельскохозяйственные угодья экстенсивного использования (пастбища, сенокосы) [3]. По значимости элементы экосети разделяют на пять ступеней, или уровней: биосферный, всеевропейский (континентальный), национальный, региональный, локальный [4]. Структурные элементы экосети – это территории экосети, отличающиеся по функциями. К элементам Национальной экосети общегосударственного значения относятся [1]:
Что касается источников информации по вопросам создания экосети, то можно сказать, что их не так уж много и все они имеют определенную иерархию. Основным является текст Всеевропейской стратегии сохранения биологического и ландшафтного разнообразия, дальше идут концепции создания отдельных национальных сетей стран Европы (в Украине это перечисленные ранее по тексту нормативно-правовые акты). Национальные концепции разделяются на региональные (например, в Украине по областям) и локальные (по отдельным городам) программы. Доступ к этим источникам достаточно ограничен. С текстами нормативно-правовых актов на уровне страны проблем нет, но если концепция еще на стадии разработки – тогда она представляет собой ряд публикаций от разных авторов в различных сборниках научных конференций, научных журналов и т.д. Это характерно для региональных и локальных экосетей. Так, в интернете можно найти ссылки на уже принятые программы создания региональных экосетей (например, Одесской, Днепропетровской областей, АРК), но нет прямого доступа к тексту этих программ. Среди печатных источников можно отметить:
В процессе добычи угля подземным способом на поверхность выдается порода от проведения подготовительных и очистных работ, очистки и восстановления горных выработок, которая отсыпается обычно в один отвал. Количество ее зависит от системы разработки, горно-геологических условий, способа выемки угля и т.д. Выданная на поверхность порода складируется в различные по размерам и форме отвалы (конические, хребтовидные, платообразные (плоские), комбинированные). Они занимают большие площади ценных сельскохозяйственных земель, снижают производительность соседних земель, загрязняют атмосферу газами и пылью, нарушают гидрогеологический режим местности. Кроме того, воды (преимущественно токсичные), стекающие с отвалов, уничтожают растительность на прилегающей территории. Отвалы, расположенные вблизи населенных пунктов, ухудшают санитарно-гигиенические условия жизни людей [6]. Нарушения земной поверхности, непосредственно связанные с производством горных работ, не ограничиваются только площадями горных отводов и территориями, которые выделяются для размещения отходов производства, но и оказывают влияние за их пределами. Фактически размеры зон нарушенных земель значительно превышают площади, занятые собственно объектами горного предприятия. Породные отвалы состоят из массы сыпучих пород (пустых пород угля и углистого сланца) и основы (части земной поверхности). В период своего существования отвалы не остаются неизменными. Их поверхность и форма по разным причинам меняются [7]. Рис.1 – Конический породный отвал Рис. 2 – Плоский породный отвал Основными факторами негативного влияния породных отвалов на окружающую природную среду являются:
Рис. 3 – Горящий породный отвал Предложенная технология учитывает интересы:
Формирование
техногенно восстановленных элементов экосети и их использование в
качестве элементов экосети
В Донецке насчитывается около 91 породного отвала угольных предприятий, входящих в состав ГП «Донецкуголь». Эти отвалы занимают порядка 800га площади города. Характеристику их форм и состояния можно увидеть на диаграмме (рис.4). Рис.
4 –
Диаграмма
характеристик отвалов шахт ГП «Донецкуголь»
На
диаграмме мы видим,
что большинство отвалов – не действующие (67од.
с 91 ед.), большинство отвалов – горят (53 ед. с 91од.).
Наиболее
распространенная форма – коническая (44 ед. с 91 ед.).Для того чтобы полностью ликвидировать опасность, которую несут отвалы, их необходимо было бы разобрать, а породу утилизировать. Однако это касается отвалов, которые не рекультивированны и не самоозеленены. Потому что, если отвал «самовосстановился», то разрушать естественно созданную экосистему не имеет никакого смысла. Такие территории необходимо рационально использовать. Например, включить их в состав элементов экосети города в качестве восстановленных территорий. Восстановленные территории – это территории подвергшихся изменениям под влиянием антропогенных факторов или стихийных бедствий, и которые могут быть восстановлены путем осуществления соответствующих мероприятий. Возобновляемые территории обеспечивают формирование пространственной целостности экосети [2]. В представленной работе используется также термин «техногенно восстановлен элемент». Что он означает? Ландшафт – основная единица физико-географического районирования – генетически единая территория с однотипным рельефом, геологическим строением, климатом, общим характером поверхностных и подземных вод, закономерным сочетанием почв, растительных и животных сообществ. Техногенный ландшафт – измененный или искусственно созданный человеком на естественной основе ландшафт, природное равновесие в котором постоянно поддерживается человеком [8]. Аналогично, можно утверждать, что техногенно восстановлен ландшафт – это искусственно восстановленный, для установления природного равновесия, нарушенный ландшафт. В нашем случае слово «ландшафт» заменяется на «элемент», чтобы подчеркнуть, что данная территория входит в состав экосети как ее структурный элемент. В первую очередь, в состав экосети можно включить недействующие не горящие отвалы. На данный момент эти объекты характеризуются различными состояниями, что можно увидеть на представленной диаграмме (рис. 5). Рис.
5 –
Диаграмма
характеристик не действующих не горящих отвалов
Диаграмма
указывает на
то, что большинство отвалов никак не
задействованы и не преобразованы. Для включения не горящих недействующих отвалов (43 единицы) в структуру экосети, их необходимо рекультивировать: переформировать, засыпать землей соответствующего качества и свойств, и засадить многолетними растениями. При наиболее благоприятном результате рекультивации, эти территории должны представить ландшафты и биоразнообразие данной зоны, с целью дальнейшего их использования в качестве природных ядер. В свою очередь, рекультивация (без переформирования) не горящих недействующих отвалов позволит увеличить площадь зеленых насаждений на 156,77 га. А если учесть размеры санитарно-защитной зоны в размере 300 м по периметру каждого отвала, то значительно больше. Эти меры очень актуальны в условиях дефицита зеленых насаждений и лесных угодий в городе [9]. Для определения масштабов работ по рекультивации в первую очередь необходимо оценить степень озеленения породных отвалов на данный момент. Для этого предлагается применять коэффициент озеленения отвалов (используя, как вспомогательную программу Google Earth), который характеризует отношение площади зеленых насаждений к площади породного отвала, свободной от озеленения (% или доля). Определение коэффициента озеленения отвалов является одной из начальных операций формирования экосети донецкого мегаполиса. На основании полученных для каждого отвала коэффициентов, можно определить порядок озеленения и степень необходимого дополнительного озеленения, приняв за эталонный отвал, который наиболее точно представляет ландшафты и биоразнообразие данной зоны. Порядок работ может быть определен как от самого не озелененного к наиболее озелененному или же наоборот (в зависимости от количества привлеченных ресурсов). Также, критерием определения очередности работ может выступать форма отвала: сначала плоские, затем в форме усеченного конуса, затем в форме конуса. Не горящие отвалы, главным образом, выступают источником образования пыли. Известно, что в среднем с 1кв. м поверхности породных отвалов сдувается около 50 мг взвешенных твердых частиц за сутки. Твердые частицы аэрозолей оседают на листве, стволах и ветвях растений, а количество осажденной пыли, особенно на листовой поверхности для различных пород растений разная. Таблица
1
–
Перечень растений и их пылеулавливающие свойства
Анализ данных таблицы показывает, во-первых, на очень низкие пылеулавливающие свойства кустов, во-вторых, масса осажденной пыли не находится в прямой зависимости от суммарной площади листовой поверхности. Можно сделать вывод, что наиболее эффективными пылеулавителями является ясень зеленый, тутовое дерево, клен ясенелистный, тополь канадский и ива, которые рекомендуются для создания СЗЗ в пределах породных отвалов [10]. При этом, СЗЗ сразу приобретает роль буферной зоны как элемента экосети. Таким образом, превращая породные отвалы в элементы экосети, мы не только обеспечим полноценность ее структуры, но и решим одну из основных проблем г. Донецка: проблему породных отвалов шахт, которые занимают огромные площади земельных ресурсов и наносят вред окружающей среде и здоровью населения. Огромная техногенная нагрузка на Донбасс вынуждает заниматься вопросом использования породы, которая добывается и проблемами уже существующих породных отвалов, потому, что успешное решение этих задач ведет к: 1) решению экологических проблем:
Решение проблемы породных отвалов находит свое место в их преобразовании в элементы экосети города с помощью предварительного искусственного восстановления.
|
||||||
|
Резюме| Биография| Библиотека| Ссылки| Индивидуальный раздел |