Районирование территории карьерного комплекса с целью определения степени нарушенности земель для восстановления экологического равновесия

Ческидов Василий Владимирович

Сенченко Дарья Сергеевна

аспиранты каф. Геологии

Московский государственный горный университет

Традиционно в горнодобывающей отрасли России преобладает открытый способ разработки месторождений полезных ископаемых. Это привело к отчуждению значительных площадей земной поверхности (на 2010г. в РФ нарушено около 2 млн. га почвенного покрова). На сегодняшний день большая часть данных территорий не используется горными предприятиями, поэтому возникает вопрос дальнейшего целевого использования данных территорий.

Согласно технической и экономической оценки направлений землепользования, приведенной в приказе Министерства Природы РФ и Роскомзема №525/67 от 22.12.1995г. «Основные положения о рекультивации земель, снятии, сохранении и рационального плодородного слоя земли», территории, нарушенные горными работами, могут использоваться в трех направлениях на текущей стадии развития горного комплекса. В основу этой классификации положен временной признак необходимости проведения рекультивации:

необходима и целесообразна;

экономически неэффективна;

временное использование территории (в том числе под складирование промышленных и бытовых отходов).

Однако в данном приказе отсутствуют методические указания и научно-обоснованные предпосылки для деления территории на указанные три типа.

Районирование по степени нарушенности территории карьерных комплексов необходимо проводить на основе критериев, отображающих влияние негативных факторов на окружающую природную среду. На рис. 1 представлены основные объекты горного предприятия и виды нарушений, вызываемые ими.

То есть на территории горнодобывающего предприятия формируется сложная природно-техногенная система с взаимосвязями различных естественных (природных) и искусственных (техногенных) составляющих. Эта область окружающей природной среды выведена из состояния начального экологического равновесия. Поэтому необходимой предпосылкой разработки экологически безопасных технологических решений по формированию природно-техногенных систем с обоснованием выбора способов восстановления экологического равновесия является учет физико-географических, геологических, инженерно-геологических, гидрогеологических и горнотехнических и др. факторов, определяющих состояние и характер возможного изменения геологической среды.

Проведение этих работ необходимо производить на основе классификации способов разработки по видам воздействия на оболочки Земли и созданной на этой основе модели горного предприятия.

Разработанная модель включает в себя классификационные признаки – критерии, оценивающие степень негативного экологического воздействия горнодобывающего предприятия на окружающую природную среду, социально-экономическую сферу региона.

Надежным инструментом при этом является проведение инженерно-геоэкологического районирования территорий, подвергшихся воздействию горных работ. Полученные материалы должны служить основой для выбора направления и порядка проведения восстановительных работ. Порядок последнего обуславливается степенью нарушенности (экологической опасности) участка инженерно-геологического районирования.

Выявление зон (участков) на объектах горного производства задача на сегодняшний день, не имеющая строго решения. В большинстве случаев исследователь, опираясь на свой опыт, выбирает положение точек опробования и на основе полученной информации производит деление территории без научного обоснования. Результат представляется в виде, удовлетворяющем конкретной поставленной производственной проблеме.

В случае оценки геоэкологической нарушенности территории горнодобывающего предприятия и прилегающих земель районирование необходимо проводить по каждому из выявленных критериев (они обуславливаются видами нарушений, представленных на рис. 1), а также по набору критериев. В конечном счете, выявляется необходимость разработки математически обоснованных методов проведения специального инженерно-геологического (геоэкологического) районирования техногенных массивов с целью обоснования дальнейшего использования нарушенных территорий.

В работах [2-4] описан способ построения сетей опробования с целью районирования, опирающийся на принципы кластерного анализа и позволяющий значительно сократить объем натурных исследований. Этот метод позволяет проводить деление территорий, как по отдельным признакам, так и по набору критериев, что в конечном итоге позволит определять степень влияния конкретных участков на экологическое состояние местности.

Рис. 1. Основные объекты горного предприятия и виды нарушений, вызываемые ими.

Разработанный математически формализованный способ проектирования структуры и распределенной плотности участков сетей исследования на техногенных объектах может быть использован при создании САПР для горнодобывающей промышленности. Создание геоинформационной системы, позволяющей проводить оценку нарушенности территории горнодобывающим предприятием, позволит наиболее рационально подходить к вопросу выбора дальнейшего использования территорий и может служить методической основой для классификации земель, описанной в вышеупомянутом приказе Министерства Природы РФ и Роскомзема.

Список литературы

Гальперин А.М., Зайцев В.С., Кириченко Ю.В. Инженерно-геологическое и геотехническое обеспечение возведения, консервации и рекультивации гидроотвалов и хвостохранилищ (анализ 30-летнего опыта). // Геоэкология, 2000, №4.

Ческидов В.В. Обоснование сети мониторинга техногенных массивов с использованием принципов кластерного анализа. – Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых. – М.: ИПКОН РАН, 2009.

Кириченко Ю.В., Ческидов В.В. Математическое обеспечение обоснования инженерно-геологических изысканий техногенных массивов. // Научно-технический журнал «Информационная математика», 2009, №2(8).

Ческидов В.В. Разработка автоматизированной системы обоснования критериев для учебно-рекреационной рекультивации на ГОКах, // Записки Горного института, 2009, № 11. – С-Пб.: СПГГИ им. Плеханова (ТУ).