ЭКОЛОГИЯ

Оригинальная статья

УДК 622.85:622.882:622.7.002.68:622.33(571.17) © И.С. Семина, В.А. Андроханов, 2021

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 7-2021 /1144/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2021-7-57-62

Название

Почвенно-экологическое обследование участков, рекультивированных отходами углеобогащения,

на примере Кемеровской области – Кузбасса

Авторы

Семина И.С., канд. биол. наук, доцент кафедры геологии, геодезии и безопасности жизнедеятельности ФГБОУ ВО «Сибирский государственный индустриальный университет», 654007, г. Новокузнецк, Россия, e-mail: semina.i@mail.ru

Андроханов В.А., доктор биол. наук, директор ИПА СО РАН, 630090, г. Новосибирск, Россия

Аннотация

На основании выполненного почвенно-экологического обследования приведены результаты по свойствам техноземов и специфики восстановления растительного покрова на рекультивированных участках с использованием отходов углеобогащения. Выявлены лимитирующие факторы применения отходов углеобогащения, а именно щелочная реакция среды, высокая плотность субстратов препятствует использованию данных отходов при биологической рекультивации нарушенных земель. Показаны перспективы и ограничения использования данных отходов для проведения технического этапа рекультивации.

Ключевые слова

Рекультивация нарушенных земель, отходы углеобогащения, техноземы, почвенно-экологические обследования.

Список литературы

1. Копытов А.И. Оптимизация стратегии угольной отрасли – гарантия эффективности, безопасности и стабильности промышленного потенциала экономики Кузбасса // Вестник КузГТУ. 2018. № 2. С. 5-11.

2. Таразанов И.Г., Губанов Д.А. Итоги работы угольной промышленности России за январь-декабрь 2019 года // Уголь. 2020. № 3. С. 54-69. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-3-54-69.

3. Гайдай М.Ф. Геоэкологические аспекты рационального использования ресурсного потенциала терриконов угледобывающих предприятий (на примере Кизеловского угольного бассейна): дис…. канд. техн. наук. М.-Пермь: ПНИПУ, 2016. 160 с.

4. Водолеев А.С., Захарова М.А., Андреева О.С. Фитоиндикация рекультивированных территорий шламохранилища АО ЕВРАЗ ЗСМК // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 6. С. 748–754.

5. Голубев Д.А., Крупская Л.Т. Перспективные технологии рекультивации нарушенных горными работами земель в ДФО // Проблемы недропользования. 2014. № 1(1). С. 88–94.

6. Оценка состояния техногенных ландшафтов для обеспечения их экологической безопасности на примере угольного и горнорудного производства Приморского края / В.Т. Старожилов, А.М. Дербенцева, В.Н. Пилипушка и др. // Экология промышленного производства. 2011. № 4. С. 41–45.

7. Курачев В.М., Андроханов В.А. Классификация почв техногенных ландшафтов // Сибирский экологический журнал. 2002. № 3. С. 255–261.

8. Манаков Ю.А., Куприянов О.А. Система ООПТ Кемеровской области как фактор смягчения воздействия угледобычи на биоразнообразие // Уголь. 2019. № 7. С. 89–94. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-7-89-94.

9. Махонина Г.И. Экологические аспекты почвообразования в техногенных экосистемах Урала. Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2003. 355 с.

10. Чибрик Т.С. Некоторые аспекты оценки опыта биологической рекультивации на угольных месторождениях Урала // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 5(37). С. 216–218.

11. Восстановления биоразнообразия на отвалах Черемшанского Никелевого месторождения / Т.С. Чибрик, Н.В. Лукина, Е.И. Филимонова и др. // Промышленная ботаника. 2019. Т. 19. № 3. С. 45-48.

12. Min Zhang, Jinman Wang, Yu Feng. Temporal and spatial change of land use in a largescale opencast coal mine area. A complex network approach // Land Use Policy. 2019. Vol. 86. P. 375–386.

13. Age chronosequence effects on restoration quality of reclaimed coal mine soils in Mississippi Agroecosystems / A. Adeli, M. Mclaughlin, J.P. Brooks et al. // Soil Science. 2013. Vol. 178. N 7. P. 335–343.

14. Bond-Lamberty B., Thomson A. Temperature associated increases in the global soil respiration record // Nature. 2010. Vol. 464. N 7288. P. 579–582.

15. Restoration of vegetation cover in reclaimed areas with coal preparation waste in Kuzbass / S. Soloviev, I. Semina, V. Androkhanov et al. / E3S Web of Conferences. 2021. Vol. 244. Art. 01015. DOI: 10.1051/e3sconf/202124401015.

16. Изучение распределения макро- и микрокомпонентов в золошлаковых отходах от сжигания Кузбасских углей / Н.В. Журавлева, Р.Р. Потокина, З.Р. Исмагилов и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 2016. Т. 24. № 3. С. 347-353

17. Семина И.С., Андроханов В.А., Куляпина Е.Д. Опыт использования отходов углеобогащения для рекультивации нарушенных участков // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. № 9. С. 159–175.

18. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2511–09. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 11 с.

19. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2041–06. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 15 с.

20. Андроханов В.А. Сингенез почвенно-генетических и биологических процессов в техногенных ландшафтах Кузбасса // Вестник Томского государственного университета. Сентябрь 2003. Приложение № 7. С. 16-22.

Поддержка

Исследования выполнены при финансовой поддержке Кемеровской области в рамках научного проекта № 20-44-420006/20. Полевые исследования выполнялись в рамках экспедиционных работ по плановым заданиям ИПА СО РАН.

Для цитирования

Семина И.С., Андроханов В.А. Почвенно-экологическое обследование участков, рекультивированных отходами углеобогащения, на примере Кемеровской области – Кузбасса // Уголь. 2021. № 7. С. 57-62. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-7-57-62.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 28.04.2021

Одобрена рецензентами: 14.06.2021

Принята к публикации: 15.06.2021

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Почвенно-экологическое обследование участков, рекультивированных отходами углеобогащения, на примере Кемеровской области – Кузбасса», авторы: Семина И.С., Андроханов В.А.

Рецензент

Журавлева Н.В., доктор техн. наук, доцент, генеральный директор АО «Западно-Сибирский испытательный центр».

В результате функционирования горнодобывающего производства образуются отходы, объемы которых обусловлены масштабами добычи, технологией отработки месторождений и объемами обогащения углей.

В современных условиях объемы отходов постоянно возрастают, что приводит к изъятию значительных территорий земельных участков и загрязнению окружающей среды. В большинстве случаев отходы углеобогащения складируются в шламохранилищах, поверхность которых длительное время остается открытой и под действием климатических факторов, с территории складирования отходов постоянно выдуваются и вымываются тонкодисперсные частицы горных пород, угля, что оказывает негативное влияние на состояние окружающей среды. На некоторых обогатительных фабриках, которые находятся вблизи с участками добычи, отходы углеобогащения могут использоваться для ликвидации карьерных выемок при совместном размещении с породами вскрыши в выработанном пространстве. Однако, при таком размещении, используя отходы углеобогащения на техническом этапе рекультивации, необходимо контролировать условия складирования и проводить мониторинг изменений химических и физических свойств отходов, размещенных в техногенных ландшафтах. Поэтому проведение исследований по оценке безопасности данных отходов и перспектив использования их для рекультивации нарушенных территорий (заполнения карьерных выработок) является актуальной задачей.

В статье приведены исследования физических и агрохимических свойств отходов углеобогащения и молодых почв техногенных ландшафтов. Отмечено влияние минералогического состава отходов углеобогащения на формирование физических и агрохимических свойств молодых почв.

На основании результатов исследований, установлено, что исследуемые отходы углеобогащения с обогатительной фабрики в целом являются безопасными, однако основными лимитирующими показателями использования данных отходов для биологической рекультивации нарушенных земель являются высокая плотность и щелочная реакция среды. Поэтому, данные отходы могут быть использованы только для закладки выработанного пространства и формирования устойчивого основания для размещения на поверхности субстратов, пригодных для биологической рекультивации нарушенных земель. Однако, авторы отмечает, что отходы углеобогащения, используемые для рекультивации карьерных выработок, содержат значительное количество углерода, поэтому необходимо проводить мониторинговые наблюдения с целью исключения возможного возгорания данных объектов.

Практическое значение работы заключается в возможности использования полученных результатов исследований при проектировании технологических решений для рекультивации нарушенных земель с использованием отходов углеобогащения.

Из работы следует, что авторы владеют современными методами научных исследований, в том числе при проведении экспериментов, обработке полученных результатов исследований и обосновании выводов и рекомендаций, полезных геоэкологии. В целом представленная статья написана на высоком научно-техническом уровне, стиль изложения ясный и соответствует требованиям к рукописям, представляемых для публикации в научно-технических периодических изданиях. Учитывая вышеизложенное, статья «Почвенно-экологическое обследование участков, рекультивированных отходами углеобогащения, на примере Кемеровской области – Кузбасса» рекомендуется к опубликованию в журнале «Уголь».