Автор:Жуков С.П., Мартынова Е.А.
Источник: Комплексное использование природных ресурсов — 2015 / Материалы VII региональной конференци. — Донецк, ДонНТУ — 2015.
Жуков С.П., Мартынова Е.А. Отвал шахты №5-6 г.Донецка: 100-летний юбилей, ретроспективы и перспективы. Рассмотрен отвал угольной шахты №5-6, история его рекультивации.
Отвалы угольных шахт – наболевшая проблема Донбасса. Многочисленные, расположенные в густонаселенных районах, эти отвалы склонны к самовозгоранию и выделению при этом огромного количества пыли, газообразных (окислы углерода, азота, серы и пр.) и жидких (серная кислота) продуктов окисления, а также. Но даже после полного перегорания породы они не формируют растительного покрова десятки лет по причине крайне неблагоприятных физико-химических параметров породы (грубый механический состав, низкие значения рН, отсутствие элементов минерального питания растений и пр.).
Отвал шахты № 5-6 начал эксплуатироваться ровно сто лет назад - в 1915 г., а остановлен был 1967 г., после 52 лет эксплуатации, исключая период ВОВ и послевоенного восстановления (1941-1954 гг.). Первоначально отвал имел 4 конусных вершины высотой до 48 м, общий объем породы составлял более полутора миллионов тонн. Площадь основания: 58000 м?, объем отходов - 900 тыс. м?. Горение отмечалось отдельными участками с самого начала отсыпки.
По-видимому, отвал шахты № 5-6 оказался первым отвалом в СССР (и, возможно, в мире), на котором был в полном объеме осуществлен первый этап рекультивации - горнотехнический. Проект тушения и переформирования отвала был выполнен спецуправлением по тушению, профилактике горения и рекультивации ПО «Донецкуголь», а проект террасирования, выполаживания склонов и озеленения - Донецким ботаническим садом.
Технический этап рекультивации начался в 1976 г., после тушения отвала, и предусматривал переформирование со снятием конических вершин. При переформировании высота отвала уменьшилась на 20 м, было создано общее плато площадью более 9000 м2. На плато обнажились небольшие останцы – массивы спекшейся при горении породы, которые не были разрушены. Откосы отвала из-за сброса породы вершин оказались слишком крутыми, что частично было устранено в ходе последующих работ. Механическая и санитарно-защитная зоны вокруг отвала не устанавливались, поэтому он оказался в центре жилой и административной застройки.
На плоскую вершину и террасы в том же 1976 г. был завезен грунт и распределен слоем толщиной 0,2-0,8 м. Весной 1977 г. были произведены первые посадки 6670 стандартных сеянцев робинии ложноакации (белой акации). В ходе наблюдений был отмечен лучший рост растений на участках с потенциально-плодородным слоем. Улучшение роста растений отмечалось и на откосах при переносе глины осадками с плато и террас на нижележащие участки. Средняя приживаемость сеянцев составила в 1977 г. 84%.
В 1978 году было дополнительно высажено 12000 сеянцев того же вида. Также был проведен посев трав на площади более 30400 м (вершина и террасы). Применялись бобово-злаковые смеси и чистые посевы для испытания различных вариантов. Использовались донник, пырей, колосняк, житняк, клевер, различные виды люцерны. Было отмечено, что средняя приживаемость сеянцев древесных пород снизилась по сравнению с предыдущим годом вследствие неблагоприятных погодных условий и составила 62 %. Прирост деревьев колебался в зависимости от условий, в частности, химизма породы, так как развивающиеся эдафотопы отвала находились частично на стадии окисления. При этом нанесение экранирующего слоя суглинка снижало активность процессов окисления и улучшало механический состав каменистой породы.
В дальнейшем на отвале производились опытные посадки для испытания новых фиторекультивантов. К процессу озеленения привлекалась общественность, например, в ходе весенних субботников 1979 г. комсомольцы шахты им. М.И. Калинина и учащиеся 9-10 классов г. Донецка под руководством специалистов Донецкого ботанического сада высадили около 20000 саженцев.
В 90-х годах часть северного склона отвала была разобрана и вывезена. Освободившаяся площадь была отведена под постройку центра реабилитации шахтеров. Выполаживание образовавшихся при этом склонов до углов менее 20о привело к быстрому формированию на них растительности. Часть выросших деревьев робинии ложноакации представляет собой корневую поросль от поврежденных старых насаждений. За счет пологих склонов северной экспозиции, благоприятной по гидротермическим условиям, молодой растительный покров этого участка по защитно-мелиоративным свойствам не уступает самым старым насаждениям на других склонах отвала.
В настоящее время произошло самоизреживание посадок – первоначальные посадки производились с расчетом именно на то, что избыточная густота растительности быстро остановит эрозию и запустит процесс почвообразования, а в дальнейшем самопроизвольно снизится. Наблюдается также массовое самозаселение растений с прилегающих территорий, что типично для отвалов даже в высокоурбанизированных районах и самовозобновление большинства видов высаженных фиторекультивантов. На новообразованном северном склоне, однако, образовался участок, до сих пор почти лишенный растительности. В зимнее время этот участок используется жителями окрестностей как снежная горка.
В одном из проектов рекультивации предполагалось создать на отвале парково-рекреационную зону с аттракционами. Проект так и не был реализован, но в настоящее время использование отвала населением для рекреации идет неорганизованным образом. Этот фактор также способствуют заносу на отвал новых видов растений. Вероятно, именно таким образом на плоском верху отвала появились такие растения, как грецкий орех, абрикос, слива, черешня, груша и виноград.
Созданные в ходе рекультивации насаждения и посевы составляют основу растительных сообществ на отвале и в настоящее время. Деревья достигают высоты 8 м, регулярно плодоносят. Травянистые растения за долгие годы перераспределились по поверхности отвала и занимают открытые места и опушки древесных посадок. На обломках породы летом 2015 г. были обнаружены разрастания лишайников - общеизвестных индикаторов чистоты воздуха, не встречающихся в окружающей промышленно-селитебной зоне. В зоне спекшегося каменного останца в центре отвала зимой регулярно отмечались гнездования птиц семейства врановых.
Экспериментальные посадки растений на отвале производятся сотрудниками Донецкого ботанического сада до настоящего времени. В частности, на этом отвале созданы экспериментальные популяции иссопа лекарственного и качима скорзонеролистного, что наряду с другими опытами позволило рекомендовать эти виды для стандартной методики рекультивации шахтных отвалов. Интерес представляют и самопоселяющиеся растения, например, раннецветущие, показывающие возможность включения таких техногенных территорий в природные биогеоценотические циклы. Испытываются также новые виды фитомелиорантов (например, дуб красный), перспективные для повышения декоративных качеств насаждений породных отвалов в городской зоне с целью приближения их в этом отношении к парково-рекреационным зонам. Учитывая положение отвала в центральной части города и отсутствие вокруг парковых массивов, такое направление развития растительного покрова отвала представляется предпочтительным.