1. Мета, задачі та методи
2. Актуальність
3. Наукова новизна та практичне значення
4. Основні положення та нормативно-правова база створення екомережі
5. Обзор літератури
6. Поняття породний відвал. Вплив породних відвалів на навколишнє середовище
7. Обгрунування використання породних відвалів шахт як техногенно відновлених елементів екомережі
8. Формування техногенно відновлених елементів та їх використання у якості елементів екомережі
9. Висновки
10. Перелік посиланнь

Мета, задачі та методи

   Мета дослідження – обґрунтувати використання породних відвалів в якості елементів екомережі та зазначити, яким чином це можливо.

   Задачі:

• зазначити основні характеристики екомережі та проаналізувати розробки в цьому напрямі;
• провести огляд та проаналізувати екологічну ситуацію регіону;
• проаналізувати ресурси м. Донецька для створення локальної екомережі;
• встановити вплив породних відвалів на навколишнє природне середовище;
• провести обґрунтування формування техногенно відновлених елементів задля охорони навколишнього природного середовища.

   Ідея роботи полягає в тім, що на місці породного відвалу, завдяки його рекультивації, засновується зелена зона. Метою створення такої зони є подальше включення її до складу локальної екомережі. Створення такої території сприятиме поліпшенню екологічного, економічного та, перш за все, соціокультурної обстановці регіону.

   Методи:

• аналітичний;
• узагальнення відомої науково-технічної інформації;
• абстрактно-логічний.

Актуальність

   Загальна кількість породних відвалів шахт та збагачувальних фабрик в Україні перевищує 1100 одиниць, а територія, займана ними, становить 6300 гектарів землі, родючої або придатної під промислове й житлове будівництво. Маса відвалу містить велику кількість горючих речовин, що найчастіше приводить до їхнього самозаймання, виділенню шкідливих газів, деформації, вибухам. З палаючого відвала середніх розмірів протягом року виділяється приблизно 15 тисяч тонн вуглекислого газу, 5 тисяч тонн окису вуглецю й велика кількість пилу.

   Зокрема в м. Донецьк нараховується порядку 130 породних відвалів, які займають площу більш ніж 1000 га. Дефіцит зелених насаджень загального користування складає – 905 га (42,8% ). Ліси і лісопосадки Донецька займають 6 173 га, тобто 10,82 % від загальної площі. Необхідне значення – 12,5 %.

   ОБ'ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ – породні відвали м. Донецька

   ПРЕДМЕТ ДОСЛІДЖЕННЯ – можливість використання породних відвалів у якості відновлених елементів екомережі міста.

Наукова новизна та практичне значення

   У даний час ведуться розробки зі створення регіональної екологічної мережі Донецькій області, а м. Донецьк входить до складу цієї мережі в якості потенціального каркасного природного ядра. Це говорить про те, що створення екологічної мережі в самому м. Донецьку вкрай необхідно і першочергово.

   У ході створення локальної екомережі планується збільшити площі зелених насаджень, відновити антропогенно порушені землі, взяти під особливу охорону ділянки ландшафту, які будуть виступати в якості структурних елементів, що в цілому дозволить не тільки зміцнити позиції м. Донецька, як потенційного каркасного ядра регіональної екомережі, але і поліпшить екологічний стан самого міста.

Основні положення та нормативно-правова база створення екомережі

   Екомережа – це єдина територіальна система, яка утворюється з метою поліпшення умов для формування та відновлення довкілля, підвищення природно-ресурсного потенціалу території України, збереження ландшафтного та біорізноманіття, місць оселення та зростання цінних видів тваринного і рослинного світу, генетичного фонду, шляхів міграції тварин через поєднання територій та об'єктів природно-заповідного фонду, а також інших територій, які мають особливу цінність для охорони навколишнього природного середовища і відповідно до законів та міжнародних зобов’язань України підлягають особливій охороні [1].

   Об'єктом екомережі вважається окрема її складова, що мас ознаки просторового об'єкта — певну площу, межі, характеристики тощо. До об'єктів екомережі належать території й об'єкти природно-заповідного, водного, лісового фондів, сільськогосподарські угіддя екстенсивного використання (пасовища, сіножаті) тощо [3].

   Відповідно до значення елементи екомережі поділяють на п'ять рангів, або рівнів: біосферний, всеєвропейський (континентальний), національний, регіональний, локальний [4].

   Структурні елементи екомережі — це ті території екомережі, що відрізняються за функціями. До елементів національної екомережі загальнодержавного значення належать [1]:

• ключові райони екологічної мережі — природні заповідники, заповідні зони біосферних заповідників, національних природних парків, регіональних ландшафтних парків, інші значні за площею цінні природні території з суворим заповідним режимом, що поєднуються в єдину територіальну систему за допомогою природних коридорів;
• природні коридори — природні або приведені до природного стану ділянки землі чи водної поверхні, які на різних рівнях просторової організації екологічної мережі забезпечують для природного середовища умови безперервності, системної єдності та функції біокомунікації. До головних природних коридорів віднесено річки Дністер, Південний і Західний Буг, Дніпро та Сіверський Донець;
• відновлювані території, їх виділяють у межах природних комплексів, що зазнали змін під впливом антропогенних факторів або стихійних явищ, і які можуть бути відновленими шляхом здійснення відповідних заходів. Відновлюваними територіями є також еродовані землі, землі, що підлягають рекультивації та залісненню. Відновлювані території забезпечують формування просторової цілісності екомережі;
• буферні території виділяються з метою попередження негативного впливу господарської діяльності на цінні природні комплекси й об'єкти. Буферні території забезпечують захист ключових і сполучних територій від зовнішніх впливів. Буферна зона — це місцевість із природним або частково зміненим станом ландшафту, що оточує найцінніші ділянки екологічної мережі та захищає їх від дії зовнішніх негативних факторів природного або антропогенного походження;
• сполучні території формуються, якщо територіально не поєднуються складові екологічної мережі. Вони поєднують між собою ключові території, забезпечують міграцію тварин та обмін генетичним матеріалом.

   Основними нормативно-правовими актами, які регулюють процес формування Національної екомережі України є:

• Закон України "Про екологічну мережу України" (N1864–IV від 24 червня 2004 р.);
• Закон України "Про Загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі України на 2000–2015 роки" (N1989 від 21 вересня 2000 р.);
• Постанова Кабінету Міністрів України від 29.11.2001 № 1603 "Про утворення Координаційної ради з питань формування національної екологічної мережі";
• Наказ від 16.10.2009 № 545 "Про затвердження Переліку рідкісних і таких, що перебувають під загрозою зникнення,та типових природних рослинних угруповань, які підлягають охороні і заносяться до Зеленої книги України";
• Наказ від 13.11.2009 № 604 "Про затвердження Методичних рекомендацій щодо розроблення регіональних та місцевих схем екомережі".

   З формуванням, управлінням, збереженням та моніторингом Національної екомережі України також тісно повязані Закони України: "Про охорону навколишнього природного середовища"; "Про основи містобудування"; "Про охорону земель"; "Про землеустрій"; "Про місцеве самоврядування в Україні"; Водний, Лісовий та Земельний кодекси України та інші нормативно-правові акти України [5].

Обзор літератури

   Стосовно джерел інформації щодо питань створення екомережі, то можна відмітити, що їх не так вже й багато та всі вони мають певну ієрархію.

   Основним є текст Всеєвропейської стратегії збереження біологічного та ландшафтного різноманіття, подалі йдуть концепції створення окремих національних мереж країн Європи (в Україні це перелічені раніше за текстом нормативно-правові акти). Національні концепції роздроблюються на регіональні (наприклад, в Україні за областями) та локальні (по окремим містам) програми.

   Доступ до цих джерел достатньо обмежений. З текстами нормативно-правових актів на рівні країни не має проблем, але якщо концепція ще на стадії розробки – тоді вона являє собою ряд публікацій від різних авторів у різноманітних збірках наукових конференцій, наукових журналів тощо. Це характерно для регіональних та локальних екомереж. Так в інтернеті можна знайти посилання на вже прийнятті програми створення регіональних екомереж (наприклад, Одеської, Дніпропетровської областей, АРК), але немає прямого доступу до тексту цих програм.

   Серед друкованих джерел можна зазначити:

• Остапко В. М., Глухов О. З., Блакберн А. А., Мулєнкова О. Г., Ендеберя А. Я. Регіональна екологічна мережа Донецької області: концепція, програма та схема/Під загальною ред. Остапко В. М. – Донецьк: Видавництво – ТОВ ТЕХНОПАРК, 2008. – 96 с.
• Шеляг-Сосонко Ю. Р., Гродзинский М. Д., Романенко В. Д. Концепция, методы и критерии создания экосети Украины. – Киев: Фитосоциоцентр, 2004. – 144 с.
• Марушевський Г. Б., Мельничук В. П., Костюшин В. А. Збереження біорізноманіття і створення екомережі: Інформаційний довідник. – Київ: Wetlands International Black Sea Programme, 2008. – 168 c.
• Кобеньок Г. В., Закорко О. П., Марушевський Г. Б. Збереження біорізноманіття, створення екомережі та інтегроване управління річковими басейеами: Посібник для вчителів і громадських природоохоронних організацій. – Київ: Wetlands International Black Sea Programme, 2008. – 200 c.
• Розбудова екомережі України /За ред. Ю.Р. Шеляг–Сосонка. – К., 1999. – 127 с.
• Гавриленко О.П. Екогеографія України: Навчальний посібник. – К., 2008. — 646 с.
• Самойленко В.М., Корогода Н.Л. Геоінформаційне моделювання екомережі. К.: Ніка-Центр, 2006. — 224 с.

   На мій погляд, потрібно створити інформаційний портал в інтернеті, який б концентрував усі ці концепції та програми в одному місці. Це значно б прискорило розробки в напрямку створення екомереж різного рівня, та Всеєвропейської екомережі, в цілому.

Поняття породний відвал. Вплив породних відвалів на навколишнє середовище

   У процесі видобутку вугілля підземним способом на поверхню видається порода від проведення підготовчих і очисних робіт, зачистки та відновлення гірничих виробок, яка відсипається зазвичай в один відвал. Кількість її залежить від системи розробки, гірничо-геологічних умов, способу виїмки вугілля і т.д. Видана на поверхню порода складується у різні за розмірами і формою відвали (конічні, гребневидні, платоподібні (плоскі), комбіновані). Вони займають великі площі цінних сільськогосподарських земель, знижують продуктивність сусідніх земель, забруднюють атмосферу газами і пилом, порушують гідрогеологічний режим місцевості. Крім того, води (переважно токсичні), що стікають з відвалів, знищують рослинність на прилеглій території. Відвали, розташовані поблизу населених пунктів, погіршують санітарно–гігієнічні умови життя людей [6].

   Порушення земної поверхні, безпосередньо пов'язані з виробництвом гірничих робіт, не обмежуються тільки площами гірничих відводів та територіями, які виділяються для розміщення відходів виробництва, але і роблять вплив за їх межами. Фактично розміри зон порушених земель значно перевищують площі, зайняті власне об'єктами гірничого підприємства.

   Породні відвали складаються з маси насипних порід (порожніх порід вугілля і вуглистого сланцю) і основи (частини земної поверхні).У період свого існування відвали не залишаються незмінними. Їх поверхня і форма від різних причин змінюються [7].

Рис. 2 – Плоский породний відвал

   Основними факторами негативного впливу породних відвалів на навколишнє природне середовище є:

• порушення природного ландшафту земної поверхні;
• пилогазове забруднення атмосфери;
• порушення гідрогеологічного режиму прилягаючих територій;
• хімічне й радіологічне забруднення ґрунтів і вод.

Рис. 3 – Палаючий породний відвал

Обгрунтування використання породних відвалів шахт як техногенно відновлених елментів

   Запропонована технологія враховує інтереси:

• землевласників та землекористувачів (не потрібно змінювати форму власності);
• місцевого населення (поліпшення умов життєдіяльності);
• влади (участь у виконанні національної програми створення екомережі);
• біоценозу (сприяє відновленню біорізноманіття, зниження рівня забруднення навколишнього середовища).

   Основою технології є рекультивація та озеленення породних відвалів з метою їх використання у якості елементів екомережі.

Формування техногенно відновлених елементів та їх використання у якості елементів екомережі

   У Донецьку налічується близько 91 породного відвалу вугільних підприємств, що входять до складу ДП "Донецьквугілля". Ці відвали займають порядку 800 га площі міста. Характеристику їх форм та стану можна побачити на діаграмі (рис.4).

Рис. 4 – Діаграма характеристик відвалів шахт ДП "Донецьквугілля"

   На діаграмі ми бачимо, що більшість відвалів – не діючі (67од. із 91 од.), більшість відвалів – палають (53 од. із 91од.). Найпоширеніша форма – конічна (44 од. із 91 од.)

   Для того щоб повністю ліквідувати небезпеку, яку несуть відвали, їх необхідно було б розібрати, а породу утилізувати. Однак, це стосується відвалів, які не рекультивовані і не самоозеленені. Тому що, якщо відвал "самоввідновився", то руйнувати природно створену екосистему не має ніякого сенсу. Такі території необхідно раціонально використовувати. Наприклад, включити їх до складу елементів екомережі міста у якості відновлених територій.

   Відновленні території — це території що зазнали змін під впливом антропогенних факторів або стихійних явищ, і які можуть бути відновленими шляхом здійснення відповідних заходів. Відновлювані території забезпечують формування просторової цілісності екомережі [2].

   В представленій роботі використовується також термін "техногенно відновлений елемент". Що він означає?

   Ландшафт – основна одиниця фізико-географічного районування – генетично єдина територія з однотипним рельєфом, геологічною будовою, кліматом, загальним характером поверхневих і підземних вод, закономірним поєднанням ґрунтів, рослинних і тваринних співтовариств.

   Техногенний ландшафт — змінений або штучно створений людиною на природній основі ландшафт, природна рівновага в якому постійно підтримується людиною [8].

   Аналогічно, можна стверджувати, що техногенно відновлений ландшафт – це штучно відновлений, задля встановлення природної рівноваги, порушений ландшафт.

   У нашому випадку слово "ландшафт" замінюється на "елемент", щоб підкреслити, що дана територія входить до складу екомережі як її структурний елемент.

   В першу чергу, до складу екомережі можна залучити недіючі не палаючі відвали. На даний момент ці об'єкти характеризуються різними станами, що можна побачити на представленої діаграмі (рис. 5).

Рис. 5 – Діаграма характеристик не діючих не палаючих відвалів

   Діаграма вказує на те, що більшість відвалів ніяк не задіяні та не перетворені.

   Для включення не палаючих недіючих відвалів (43 одиниці) в структуру екомережі, їх необхідно рекультивувати: переформувати, засипати землею відповідної якості і властивостей, і засадити багаторічними рослинами. При найбільш сприятливому результаті рекультивації, ці території мають репрезентувати ландшафти та біорізноманіття цієї зони, з метою подальшого їх використання як природних ядер.

   У свою чергу, рекультивація (без переформування) не палаючих недіючих відвалів дозволить збільшити площу зелених насаджень на 156,77 га. А якщо врахувати розміри санітарно-захисної зони в розмірі 300 м по периметру кожного відвала, то значно більше. Ці заходи дуже актуальні в умовах дефіциту зелених насаджень та лісних угідь в місті [9]

   Для визначення масштабів робіт з рекультивації в першу чергу необхідно оцінити ступінь озеленення породних відвалів на даний момент. Для цього пропонується застосовувати коефіцієнт озеленення відвалів (використовуючи, як допоміжну програму Google Earth), який характеризує відношення площі зелених насаджень до площі породного відвалу, вільної від озеленення (% або долі).

   Визначення коефіцієнта озеленення відвалів є одним з початкових операцій формування екомережі донецького мегаполісу.

   На підставі отриманих для кожного відвалу коефіцієнтів, можна визначити порядок озеленення і ступінь необхідного додаткового озеленення, прийнявши за еталонний відвал, який найточніше репрезентує ландшафти та біорізноманіття цієї зони.

   Порядок робіт може бути визначений як від самого не озелененого до найбільш озелененому або ж навпаки (в залежності від кількості залучених ресурсів). Також, критерієм визначення черговості робіт може виступати форма відвалу: спочатку плоскі, потім у формі усіченого конуса, потім у формі конуса.

   Тверді частки аерозолів осідають на листві, стовбурах і гілках рослин, а кількість осадженого пилу, особливо на листовій поверхні для різних порід рослин різна.

Таблиця 1 – Перелік рослин та їх пиловловлюючі властивості

   Аналіз даних таблиці вказує, по-перше, на дуже низькі пиловловлюючі властивості кущів, по-друге, маса осадженого пилу не знаходиться у прямій залежності від сумарної площі листової поверхні.

   Можна зробити висновок, що найбільш ефективними пиловловлювачами є ясень зелений, шовковиця, клен ясенелистий, тополя канадська та іва, які рекомендуються для створення СЗЗ в межах породних відвалів [10]. При цьому, СЗЗ одразу набуває ролі буферної зони як елементу екомережі.

   Таким чином, перетворюючи породні відвали на елементи екомережі, ми не тільки забезпечимо повноцінність її структури, але і вирішимо одну з основних проблем м. Донецька: проблему породних відвалів шахт, які займають величезні площі земельних ресурсів і завдають шкоди навколишньому середовищу і здоров'ю населення.

Висновки

   Величезне техногенне навантаження на Донбас вимушує займатися питаннями використовування породи, що здобувається, і проблемами вже існуючих відвалів породи, тому, що успішне рішення цих задач веде до:

   1) рішення екологічних проблем:

• зменшення забруднення повітря отруйними газами, пилом і ін.;
• зниження забруднення стоками вод з териконів водних об'єктів Донецької області;
• зменшення здобичі різних природних ресурсів і заощадженню природних багатств для майбутніх поколінь за рахунок розробки ресурсів, що вже є;
• зниження деформації земної поверхні (провалів ґрунту, будинків, появі ярів і тощо)
• зменшення забруднення родючих земельних площ, за межею міста, які могли б бути використані для сільськогосподарських угідь.

   2) рішення соціальних і економічних проблем:

• попередження захаращувати земель в місті, які могли б бути використані для кращих цілей;
• появі робочих місць;
• поліпшенню здоров'я людей проживаючим на території Донбасу;
• поліпшенню стану міста.

   Роботи по дослідженню породних відвалів Донецького регіону часто носили розрізнений, вибірковий, достатньо безсистемний характер. Накопичений матеріал потребує систематизації з урахуванням науково-технічного прогресу.

   Рішення проблеми породних відвалі знаходить своє місце в їх перетворенні на елементи екомережі міста за допомогою попереднього штучного відновлення.

Перелік посилань

1. Закон України "Про екологічну мережу України" від 24 червня 2004 p. № 1864–IV//Урядовий кур'єр. — 2004. — 14 вересня. — № 172.
2. Закон України "Про Загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі України на 2000–2015 роки" від 21 вересня 2000 р. №1989 111//Урядовий кур'єр. — 2000. — 8 листопада. — № 207.
3. Остапко В. М., Глухов О. З., Блакберн А. А., Мулєнкова О. Г., Ендеберя А. Я. Регіональна екологічна мережа Донецької області: концепція, програма та схема/Під загальною ред. Остапко В. М. – Донецьк: Видавництво – ТОВ ТЕХНОПАРК, 2008. – 96 с.
4. Гавриленко О.П. Екогеографія України: Навчальний посібник. – К., 2008. — 646 с.
5. Екомережі – Інформаційний екологічний портал ECOLOG [електроний ресурс]. – Режим доступу: http://ecolog.at.ua/index/0–21
6. Охрана окружающей среды в горной промышленности. В.И. Николин, Е.С. Матлак. – Д. : Вища школа. Головное издательство, 1978. – 192с.
7. Техногенные последствия закрытия угольных шахт Украины: монография/Ю.Н.Гавриленко, В.Н.Ермаков, Ю.Ф.Кренида и др. – под ред. Ю.Н. Гавриленко, В.Н. Ермакова. – Д.«Норд–Пресс», 2004. – 631 с.
8. И. Добровольский И.А. Эколого-биогеоценологические основы оптимизации техногенных ландшафтов степной зоны Украины путем озеленения и облеснения (на примере Криворожского железорудного бассейна). Автореф. ... д. б. н. Днепропетровск, 1979.
9. Поволоцкая И.В. Рівень озеленення міста Донецька як екологічний показник сталого розвитку – Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів – 2010/Матеріали ХХ Всеукраїнська наукова конференція аспірантів і студентів. – Донецьк, ДонНТУ – 2010.
10. Поволоцкая И.В. Озеленення прилеглих територій породних відвалів – засіб покращення навколишнього середовища – Сучасні проблеми екології та геотехнологій – 2010/Матеріали VII Міжнародна наукова конференція студентів, магістрів та аспірантів. – Житомир, ЖДТУ – 2010.