Научные труды по охране природы. 10, Рациональное

ISSN 0494—7304
0207—4540
НАУЧНЫЕ ТРУДЫ ПО ОХРАНЕ ПРИРОДЫ
1 0
РАЦИОНАЛЬНОЕ
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И УХОД
ЗА ЛАНДШАФТОМ В РАЙОНАХ
ГОРНЫХ РАЗРАБОТОК
TARTU
RIIKLIKU
ÜLIKOOLI
TOIMETISED
УЧЕНЫ Е ЗАП ИСКИ
ТАРТУСКОГО ГОСУДА РСТВЕН НО ГО УНИВЕРСИ ТЕТА
ACTA ET C O M M E N T A T IO N E S U N IV E R S IT A T IS T A R T U E N S IS
ALUSTATUD 1893 a.
V IH IK
837
ВЫ ПУСК
О СНОВАНЫ в 1893 г.
РАЦИОНАЛЬНОЕ
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
И УХОД ЗА ЛАНДШАФТОМ
В РАЙОНАХ ГОРНЫХ РАЗРАБОТОК
НАУЧНЫЕ ТРУД Ы ПО ОХРАНЕ П Р И Р О Д Ы
10
ТАРТУ 1989
Redaktsiooni kolleegium:
M asing (v astu ta v to im etaja), H. M ardiste, V. Tšižova, |E. V arep,!
L. V assiljev (to im etaja), A. Voronov.
Редакционная коллегия
В. В. М азинг (отв. ред.), X. X. М ардисте, В. П. Ч иж ова,
|Э. Ф. В а р е п ,|Л . М. Васильев (ред.), А. Г. Воронов.
Я>дуяе|1икоди
© Тартуский государственный университет, 1989
СЛАНЦЕВЫЙ БАССЕЙН ЭСТОНСКОЙ ССР
И РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЕГО ГОРНЫХ РАЗРАБОТОК
КОХТЛА-ЯРВЕСКИЙ РЕГИОН — П Р И Р О Д А И
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
И. А. Арольд, JI. М. Васильев
Тартуский государственный университет
Н а территориях, богатых интенсивно р аз р а б а ты в ае м ы м и по­
лезными ископаемыми, часто возникаю т острые, трудно п реодо­
лимые противоречия меж ду природопользованием и сохранением
природного равновесия.
Одной из таких территорий в Эстонской С С Р является К охт­
ла-Ярвеский регион (рис. 1 ). Здесь находятся большие за л е ж и
горючих сланцев и фосфорита, а поверхность покрыта крупными
лесными массивами и болотами, п лощ адь которых здесь больше,
чем в других районах республики. Д л я добычи горючих сланцев
зал ож ен ы и откры ваю тся новые огромные карьеры и шахты,
о,**ч
о,гг
0,18
Рис. 1. Северо-Восточная Эстония. А. К охтла-Ярвеский район. Б. Залегание
горючих сланцев.
3
которые наступаю т на леса, болота и д а ж е на пашни. Н а сл а н ­
цевом сырье работаю т мощные тепловые электростанции и с л а н ­
цехимические заводы. Этими обстоятельствами вызваны измене­
ния экологических условий. Именно развитие сланце-энергохимического комплекса привело к возникновению серьезных кон­
фликтных ситуаций, которые носят здесь особенно острый х а ­
рактер и имеют наибольшие масштабы.
В связи с этим обстоятельством было решено посвятить оче­
редную XI школу-семинар молодых ученых Тартуского и М ос­
ковского государственных университетов обсуждению проблем
рационального природопользования и ухода за л ан дш аф том в
районах горных разрабо ток и провести ее именно в Кохтла-Я рвеском районе.
Н и ж е дается описание природных условий и естественных
ресурсов этого района, а т а к ж е их использования.
К охтла-Ярвеский район имеет разм еры 9 0 X 7 0 км и п лощ адь
3368,9 кв. км. В этом районе разм ещ аю тся три города респуб­
ликанского подчинения — К охтла-Я рве, Н а р в а и С и л л а м я э
— и 185 сельских населенных пунктов. Города К охтла-Я рве и
С ил л ам яэ являю тся центрами сланцевой промышленности, а
Н а р в а известна как место р азм ещ ени я крупных предприятий
электроэнергетической,
текстильной и строительной промы ш ­
ленности.
Сельскохозяйственное производство осущ ествляется 7 сов­
хозами (67 400 га) и 6 колхозами (42 ООО га). О б щ а я п лощ ад ь
паш ни — 61 ООО га. По данным земельного б ал ан са 1981 г. л е ­
сами покры та площ ад ь 166 900 га, т. е. 52,1% территории района
(лесистость в республике — 39,4% ).
Горючие сланцы добы ваю тся в 7 ш ахтах и 4 ка р ье р ах с об­
щей продукцией около 30 млн. т в год; половина этого количест­
ва добы вается в карьерах. Здесь построен т а к ж е Оруский тор­
фяной комбинат, выпускающий торфяной брикет.
Кохтла-Я рвеский регион- является одним из важ н ей ш и х
центров производства электроэнергии С ев еро-З ап ад а Советско­
го Союза. В Н а р в е находятся П ри б ал тий ск ая Г Р Э С (1624
М в т), а в г. К охтла-Я рве Эстонская Г Р Э С (1610 Мвт) и две
меньших Т Э Ц (56 и 72 М вт). Н а реке Н а р ве построена Н арвская ГЭС (125 М в т). К охтла-Я рве и Н а р в а даю т 95% произво­
димой в республике электроэнергии, из которой 39% п отребляет­
ся в своей республике, а 61% поступает в общесоюзную энерго­
систему [ 8 ].
Химическая промышленность основана на использовании го­
рючих сланцев в качестве сырья для производства бензола, то л у ­
ола, клея, дубильных веществ, синтетических моющих средств,
а т а к ж е азотных удобрений (с использованием для и зготовле­
ния последних природного газа, поступающего из Коми А С С Р ) .
4
Территория Кохтла-Я рвеского региона располож ена на трех
крупных ф ормах рельеф а — прибрежной низменности Северной
Эстонии, на плато Северо-Восточной Эстонии и на северной ч а с ­
ти низменности Чудского озера. В четвертичный период, когда
на территории Эстонии ф орм ировался современный рельеф,
о бразование форм р ельеф а в этих ее частях протекало по-разному. В силу этого при описании природных условий К о х тл а-Я р ­
веского региона следует исходить именно из такого деления тер ­
ритории.
На территории Эстонии, расположенной в северо-западной
части Русской платформы , верхняя часть земной коры состоит
из трех комплексов горных пород — кристаллического ф у н д а­
мента, осадочного чехла и четвертичной толщи.
Кристаллический фундамент, сложенный разны ми м а гм а т и ­
ческими и метаморфическими породами архея и протерозоя, з а ­
легает в пределах данного района сравнительно неглубоко: в
северной части территории республики на глубине 150 м, а в
южной — до глубины порядка 350 м [ 8 ]. Поверхность ф у н д а­
мента имеет пологий (2,2— 3,7 м /км , или 8 ’— 12’) наклон в ю ж ­
ном направлении i[2]. Н а основании геофизических исследова­
ний предполагается, что фундамент раздроблен тектоническими
р азл ом ам и на отдельные блоки. В п ределах крупных блоков,
ограниченных глубинными разл ом ам и , расположены мелкие б л о ­
ки, в свою очередь разграниченны е друг от друга разлом ам и.
Многие геологи считают, что блоковые движ ения ф ундамента
п родолж аю тся и в настоящ ее время, о к а зы в ая значительное
влияние на формирование современного рельефа. В настоящее
время территория района поднимается на 1 мм в год. Это я в л е ­
ние наиболее заметно на примере Чудского озера, воды которого
постепенно перемещ аю тся в южном направлении, в результате
чего в южной части озера н аблю дается подтопление устьевых
участков рек и заб олач иван и е берегов.
М ощность коренных осадочных пород в п ределах р а с с м а т ­
риваемого района увеличивается с севера на юг. Они пред став­
лены разны ми обломочными и карбонатны ми породами. Выходы
этих пород простираются в широтном направлении.
В узкой зоне побережья Финского зал и в а и нижней части
глинта выходят на дневную поверхность кембрийские отложения.
Они представлены различны ми глинами и алевролитами, а т а к ­
ж е песчаниками, и их влияние четко п роявляется в составе мо­
рен на побережье. З а л е ж и кембрийских глин отличаются боль­
шими зап асам и и с л у ж а т сырьем д ля производства цемента и
кирпичей.
Ордовикский комплекс, горные породы которого выходят на
поверхность на всем протяжении от глинта до Чудского озера,
состоит преимущественно из карбонатны х пород. Только в н и ж ­
них слоях они представлены песчаниками, алевроли там и и ар5
*# «5*
£
i*o
£
X*r «4
Щ
\<&
\<*t
3I
UuD
<u О
^ s^
Отпбалы
❖IT
> & |o
4 -t0!^
0^
ä® «“f
ъш
^ж*\ (S oV^- s
''Ф Ж №
Го^щ
:V>
$
6
VO
о
«=t
геллитами. О тлож ения ордовик­
ской системы о бразовали сь в мо­
ре с нормальной соленостью, про­
стиравш емся
от
Балтийского
моря до окрестностей Костромы.
В п рибреж ны х мелководьях се­
веро-западной части этого в о ­
доем а об разовали сь отлож ения
оболового песчаника, имеющие
большое экономическое значение
б л а го д а р я богатому содерж анию
фосфорита, а зал егаю щ и й над
ним аргеллит содерж ит 1 0 — 2 0 %
органического вещества. Техно­
логия использования последнего
еще не р а зр а б о т а н а и он пока
что мешает добыче фосфорита.
М еж ду слоями известняка в кукерском горизонте за л е га ет т. н.
горючий сланец — кукерсит, в
котором содерж ится в среднем
35% органического вещества, об­
л ад аю щ и й теплотворной способ­
ностью
порядка
1800— 3600
к к а л / к г и богатый содерж анием
получаемого путем сухой пере­
гонки сланцевого масла.
Кукерсит п редставляет собой
ж елтовато-коричневую
горную
осадочную породу, которая кро­
ме органического вещества со­
держ и т минеральные составные
части и воду. М инеральное ве­
щество состоит преимущ ествен­
но
из глинистого мелкозема,
карбонатов и квар ц а. Кукерсит
о б разо в ал ся из останков рас т е­
ний и животных, оседавш их на
дне морского водоема. О б р а з о в а ­
ние этих зал е ж ей началось 460—
450 млн. лет тому назад.
Слои кукерсита м еж ду сл о я­
ми за л е ж и серых известняков
имеют
небольшую
мощность
(рис. 2 ), диктуя тем самым осо­
бенности добычи горючего слан ц а
и созд ав ая трудности д ля рацио-
нального природопользования. Более мощные слои известняка,
об рам ляю щ ие кукерсит, скал ы ваю тся при добыче в забое; з а к ­
люченный в тонких прослойках известняк уд ал яется на обогати­
тельных ф абриках. З а л е г аю щ и е в Кохтла-Я рвеском районе з а п а ­
сы горючих сланцев известны под названием Эстонского место­
рождения горючих сланцев, р азведан н ы е запасы которого пре­
вы ш аю т 4 млрд. тонн. З а л е ж и месторождения начинаю тся на
расстоянии нескольких км южнее Финского зали ва и, постепенно
углубляясь, простираются до северного побережья Чудского
озера. З а п а д н а я его часть носит название Тапаского м есторож ­
дения, а в восточном направлении за л е ж и сланцев п р о д о л ж а ю т­
ся по правую сторону реки Н арвы на территории Л енинградской
области. В пределах Эстонской С С Р площ адь этих двух место­
рождений превыш ает 6 ООО кв. км.
Д обы ча и первичная обработка горючих сланцев, которыми
занято примерно 20 ООО человек, создает самы е острые конф­
ликтные ситуации в природопользовании республики.
На упомянутых выше крупных ф орм ах рельефа — п ри б р еж ­
ной низменности Северной Эстонии, плато Северо-Восточной Эс­
тонии и северной части низменности Чудского озера — развитие
рельеф а происходило различным образом и их современная ф ор ­
ма восходит к различным генетическим Типам рельеф ообразования.
Рельеф Северо-Восточного Эстонского плато (40— 60 м над
уровнем моря) возник в резул ьтате денудационных процессов,
когда при четвертичных оледенениях движением материкового
л ьд а был снесен с поверхности слой в 60— 70 м [1]. Поверхность
известняка покрыта здесь только тонким слоем ( 2 — 3 м) х р я щ е ­
ватой карбонатной морены; местами элювием мощностью лиш ь
20— 30 см. Б л а г о д а р я тонкому слою четвертичных отложений
современный рельеф соответствует в общих чертах ф ормам по­
верхности рельефа коренных пород. Дочетвертичные долины
углублены до 105 м ниже современного уровня моря (как, например, долина В а за в е р е ), и большей частью заполнены плейстоце­
новыми отложениями, а в некоторых местах над ними о б р а з о в а ­
лись такие возвышенности и вал о об разн ы е формы рельефа, как
К уртнаское камовое поле и И й зак у -И л л у каски й оз. [3]. Н а д не­
которыми частично погребенными большими долинами п р о тека­
ют современные небольшие речки (Пуртсе, Пюхайыги и др.) Тон­
кий слой морены, покры ваю щ ий плато, подвергался в перигляциальной зоне действию абрази и ледниковых озер и приобрел
ровную поверхность. М орена покрыта в низинах столь мощным
слоем озерно-ледниковых отложений, что не о казы в ает влияния
на процессы почвообразования и растительности. В больших
впадинах об разовали сь болота. Речные долины, пересекаю щие
плато в юго-восточном-северо-западном направлении, рассекаю т
его на своеобразные косоугольные участки, поверхность которых
7
-
в свою очередь выщ ерблена местами карстовыми воронками
(Ухакуское карстовое поле). Н аивы сш ее место плато н аходит­
ся в его северной части, в окрестностях Йыхви — Ахтме, где вы ­
сота достигает 81 м, а в южной части — в окрестностях К урем яэ,
92 м, где прекратилось движение кр ая ледника и о б разов ал и сь
накопления
отложений. В восточной части п лато н аг р о м о ж ­
дениями конечной морены сложены три холма С инимяэд вы со­
той до 84 м.
П л ато Северо-Восточной Эстонии ограничено с северной сто­
роны отвесным, кое-где ступенчатым уступом восточной части
Северо-Эстонского глинта. Он опоясы вает южное побережье Фин­
ского зал и в а в Кохтла-Ярвеском районе на расстоянии от нес­
кольких метров до 14 км от береговой линии. Б л и ж е всего к бе­
регу, моря глинт подступает в М ерикюла, где он еще подвергает­
ся абразионному действию моря. Самое высокое место глинта —
56 м над уровнем моря — находится в Онтика. Верхние слои
уступа сложены твердыми породами известняка, а у подножья
о б н а ж аю тс я аргиллиты, песчаники и глины. П однож ье глинта
погребено осыпью. У зкая полоса суши между глинтом и морем
покрыта лиственным лесом (ясень, вяз, липа, серая и черная
о л ь х а ). О бразование глинта началось еще до четвертичного оле­
денения. Тогда о б разов ал ся крутой береговой уступ реки, проте­
кавш ей на границе обнажений известняков и песчаников. С ов­
ременный вид этот уступ приобрел в результате абразионного
действия прибоя Финского зал и ва. В результате подъема земной
коры береговая линия отступила к северу от подножья глинта.
Все реки, впадаю щ ие в Финский залив, преодолевая береговой
уступ, образую т водопады (на реке Н арве) или пороги (на реке
Пуртсе). На отрезке С а к а — О н ти ка—Тойла, протяжением 20 км,
орган и зован лан дш аф тн ы й зак а зн и к глинта величиной 890 га.
В центральной части плато Северо-Восточной Эстонии, в о к ­
рестностях К охтла-Я рве в 1916 г. н ач ал ась добы ча кукерсита
— горючего сланца, которая постепенно р асш и ряясь р ас п р остр а­
нилась в восточном и южном направлениях. В связи с р а з р а б о т ­
ками образовали сь техногенные формы рельефа, сперва в виде
насыпей пустой породы и зольных террикоников, а позже, при
р азр а б о т к е карьеров — частично разровненные волнистые р а в ­
нины с расположенны ми в транш еях дорогами д ля вывозки
(Сланцев. Эти равнины удается рекультивировать путем о блесе­
ния. (См. статью Э. В. К а а р а в этом сборнике.)
Своеобразные трудно рекультивируемые наклонны е равнины
-или усеченные пирамиды образую тся в местах сброса зольных
вод при гидротехническом удалении золы ТЭС. Сла нц ев ыми , р а з ­
резами нарушено более 8 000 га. (См. статью Г. П. П а а л ь м е в
этом сборнике.).
Н а участках известнякового п л а т а и аб ради рованн ы х морен­
ных равнинах, покрытых более моцдаодс слоем о т л о ж еш й * »а-*
j
,
ходятся самы е плодородные земли, используемые под пашню.
Л еса, преимущественно I и II группы, т а к ж е интенсивно исполь­
зуются. Естественными л а н д ш а ф т а м и являю тся в основном ни­
зинные болота с лесной порослью и речные поймы.
У зкая прим орская равнина у подножья глинта постепенно
расш и ряется к востоку от М ери кю ла в сторону города Н арвы ,
где ее ширина достигает 14 км. Это песчаная морская равнина с
поросшими сосновым бором дюнами. Н а прибрежной полосе этой
равнины располож ен курорт Н арва-Й ы эсуу.
Северная часть низменности Чудского озера, р аспо л ож енн ая
м еж ду северо-восточным плато и Чудским озером, известна под
названием Алутагузе. Это старое дно большого приледникового
озера, образовавш егося здесь в конце последнего оледенения.
Л и м ногляци альны е отлож ения представлены суглинками и м ел ­
козернистыми песками, препятствовавш ими ф ильтрации и стоку
влаги. В условиях в лаж н ого кл и м ата эта равнина п од в ер га ла сь
заболачиванию и минеральные отлож ения покрыты в болотах,
торфяны м слоем мощностью до 8 м, толщ ина ^которого продол­
ж а е т н ар ас тать до 1 мм в год.
О бразован и е этой низменности связано с тектоническим про­
гибом, по которому при оледенениях дви гался в ю жном н а п р а в ­
лении мощный ледниковый поток. После деградации ледника н а ­
чалось поднятие земной коры и отступление береговой линии
приледникового водоема в южном направлении. С тары е берего­
вые линии отмечены низкими береговыми в ал ам и и дюнами к се­
веру от современной береговой линии Чудского озера.
В результате срастания нескольких болот (Алутагузе, О р у и
др.) здесь о б р азо в ал ас ь крупнейш ая в Эстонии болотная р ав н и ­
на П ухату (468 кв. км ), которая находится в юго-восточной ч а с ­
ти Кохтла-Я рвеского района. З а п а д н ее ее располож ена о з о в ая
гряда И й зак у — И л л у ка, которая оканчивается Куртнаским камовым полем. Эта гряда, н ап р ав л ен н а я с ю го-запада на северовосток, слож ена из гравия, песка и валунов, возвы ш ается до 55
— 60 м над окруж аю щ ей равниной и является в своей ю го-за­
падной части единственной возделанной и обжитой частью т ер ­
ритории. К зап ад у от этой гряды располож ены т а к ж е большие
болота — М урак а ( 1 2 1 кв. км ), Р а т в а (39 кв. км) и др. По ю ж ­
ной границе этой равнины Алутагузе вдоль северного побереж ья
Чудского озера проходит покры тая сосновым лесом дю нная г р я ­
д а длиной 35 км и шириной в несколько сот метров, которая я в ­
ляется второй (после побережья Финского зал и в а) зоной отдыха
промышленного района Северо-Восточной Эстонии).
Алутагузе — это глухой, почти не заселенный край болот и
заболоченных лесов, где еще по сей день водятся медведи и о р ­
лы, Его пересекаю т 2— 3 дороги и небольшие речки. О днако и
сюда уж е продвигаю тся с севера горные разработк и, и э та са9
мобы тная природная местность начинает понемногу терять свой
естественный облик.
К лим ат К охтла-Ярвеского региона характеризуется и зобили­
ем влажности, т а к как количество осадков в два р а за превыш ает
величину испарения. В таких условиях избыток влаж ности вы­
зы вает заболачивание в понижениях с недостаточным отводом
влаги. По этой причине здесь требуется выполнение м ели орати в­
ных работ, в результате которых 35% пашни покрыто здесь осу­
шительной сетью.
Р ечная сеть состоит из коротких рек длиной до 50 км, т а к как
водораздел находится в средней части территории, а с северной,
южной и восточной стороны район омы ваю т крупные водоемы.
Р ека Н арва, вы текаю щ ая из Чудского озера, является самой
большой рекой Эстонии, по которой стекает в море 11 куб.км
воды в год. Ее водосборная п лощ адь — 56 200 кв. км [ 6 ]. Д л и н а
Н арвы — 77 км, падение — 30 м. При преодолении уступа
известнякового плато об разовали сь два водопада высотой в 3,7
и 7 м, между которыми находился остров. Теперь эти уступы
водопадов остались на сухом месте, так как выше по течению
в 1956 г. построена плотина Н арвской ГЭС, за которой о б р а зо в а ­
лось Н арвское водохранилищ е площ адью около 200 кв. км. Во­
да из водохранилищ а поступает на турбины ГЭС по деривацион­
ному каналу, а сброс производится в старое русло.
Н арвское водохранилище зали ло болота, расположенны е по
беретам реки, поэтому средняя глубина его лишь 1,8 м (достигая
на ф арв атере по прежнему руслу 15 м). Берега водоема за б о л о ­
чены и покрыты зарослям и тростников. К К охтла-Я рвескому
району относится 40 кв. км водохранилищ а; больш ая его часть
находится на территории Л енинградской области. В КохтлаЯрвеском районе имеется кроме Нарвского водохранилищ а еще
примерно 70 озер; 40 из них с общей площ адью 3,5 кв. км р ас­
положены в Куртнаском камовом поле [4]. С амы м крупным из
них является озеро Консу площ адью 1,4 кв. км. В это озеро вы ­
веден сток из многих других озер, так как из него производится
забор воды в водовод Консу — К охтла-Я рве д л я водоснабж ения
города. Многочисленные озерные лож бины К уртнаского камового поля имеют гляциокарстовое происхождение, т ак как о б р а ­
зо в а л и с ь в результате таяни я погребенных ледниковых глыб.
Большинство остальных озер располож ено на болотах. Они
п редставляю т собой глубоководные впадины бывшего ледни ко­
вого подпрудного озера. Верховые болота изобилуют окнами
озерного комплекса, численность которых в районе достигает
10 000 озерков.
К охтла-Ярвеский регион самый заболоченный в республике.
Зд есь имеется 466 болот общей площ адью 1168 кв. км, что сос­
тавл яет 36,4% площ ади этого района {5]. Б олота о ка зы в аю т
больш ое влияние на реж им стока, на рост леса, на зем леделие и
10
вообще на условия природопользования, в том числе на добычу
горючих сланцев.
С точки зрения обводнения наибольший интерес п р ед став л я ­
ют переходные и верховые болота, площ ад ь которых составляет
соответственно 5 и 69% от общей площ ади болот района. Н а
этих двух стадиях развития болота со д ер ж ат большое количе­
ство воды [7].
Почвенный покров района слож и лся под влиянием сырого
климата, водопропускной способности и состава материнской по­
роды, длительного п реобладан ия лесной растительности и почво­
образую щ их процессов (оподзоливания, оглеевания, за б о л а ч и ­
в ан и я).
Вместе с почвами об р азо в ал ся современный растительный
покров. В зависимости от литогенной основы л а н д ш а ф т а (гор­
ных пород и р ел ь еф а ), влаж ности и тем пературного реж им а
грунта и почвы возникли месторождения различного типа, т. е.
экотопы, на которых об разовали сь растительные сообщества.
Без вмеш ательства человека вся территория Эстонии была бы
Таблица
1
Природные предпосылки использования местности
в планировочных целях
Известняково-равнинный
Глинтовый (уотупный)
Абрадированный моренно-равнинный
Флювиогляциально-равнинный
Лимногляциально-равнинный
Морско-равнинный
Озерно-равнинный
Алювиально-равнинный
Болотно-равнинный (низ.)
Техногенно-равнинный
Камово-холмистый
Озово-грядовой
Дюнно-грядовой
+ +'
++ + + + + + +
++
+ 4 - -|—1—ь + + +
+ +
+ +
+
+ + ++ +
(+ )
+ +
+
+ + + + +
+
+ +
(+ ) + +
+
+
+
+
+
++ + +
+
+
+ +
+
+
+ -Ь
++
+
+
Рекреация
Строительство
дорог
Строительство
зданий
Л есоводство
Скотоводство
Типы местностей
П олеводство
Основное использование местностей*
4*
+ +
+ +
+ +
н—ь
н—и
Н—(—н
* Предпосылки использования: + + + очень хорошие;
-+--{■ хорошие;
+ удовлетворительные.
( + ) использование в виде исключения
покрыта лесами, за исключением верховых болот, речных пойм и
береговых зон. Теперь леса сохранились только там, где зем ля
была малоплодородной, где она не и зм енялась антропогенной
деятельностью.
Н а основании приведенного описания лан дш аф тов, сф орм и ­
ровавш ихся на крупных ф ормах К охтла-Ярвеского региона, м о ж ­
но сделать вывод, что на образование их л ан дш аф тн ой структу­
ры и их функционирования наибольшее влияние о казал и м орф о­
генетические типы рельефа. Примерно в одинаковых кл и м ати ­
ческих условиях формы рельеф а и их вещественный состав о к а ­
зы ваю т реш аю щ ее значение на свойства остальных л а н д ш а ф т ­
ных компонентов (почв и растительного п окрова), а т а к ж е на
предпосылки их использования (табл. 1 ).
Л И ТЕРА ТУ РА
1. Исаченков В. А. Формирование рельефа С еверо-запада Русской равнины:
Автореф. дис. . . . д-ра геогр. наук. — М., 1975. — 49 с.
2. Р аукас А. Плейстоценовые отложения Эстонской С С Р .— Таллин, 1978.—
310 с.
3. Таваст Э., Раукас А. Рельеф коренных пород Эстонии. — Таллин, 1982. —
194 с.
4. Eipre Т. V eestik / / K ohtla-Järve rajoonis:
K odu-uurijate sem inar-kokkutulek 18.—21. au g u stin i 1983: A rtiklid. — T allinn: EN SV TA, 1983. —
Lk. 40—48.
5. Jürman E. M etsad ja sood / / K ohtla-Järve rajo o n is: K odu-uurijate seminar-kokkutulek 18.—21. au g u stin i 1983: A rtiklid. — T allinn: EN SV TA,
1983. — Lk. 49—56.
6 Loopmann A. Eesti NSV jõgede nim estik. — T allinn, 1979. — 166 lk.
7. M asing V. R abadest, nende are n g u st ja u urim isest / / E esti Loodus. —
1968. — Nr. 8. — Lk. 451—457.
8. Müürisepp K., Vingisaar
P. G eoloogiline ehitus ja m aav a rad / / K ohtlaJärv e rajoonis: K odu-uurijate sem inar-kokkutulek 18.—21. au g u stin i 1983:
A rtiklid. — T allinn, EN SV TA, 1983. — Lk. 34—37.
12
KOHTLA-JÄRVE REGION -
ITS N A T U R E A N D N A T U R E U S E
I. Arold, L. V assilyev
Summary
K o h tla-Järve is a h ig h ly developed in d u s tria l and a g ric u ltu ra l
re g ion in N o rth -E a s t E ston ia. H ere are located g r e a t electric
po w er-station s, which yield 95 per cent of the rep u b lic’s power
production, as well as fuel, b u ild in g m a te ria ls a n d chem ical
products. The reg io n s in d u strial developm ent is b ase d on the
m in in g of kukersit — the E s to n ia n b u rn in g limestone, which has
a fuel patency of 1800— 3600 kcal/kp, and the an n u a l extraction
of which a m o u n ts to nea rly 30 m illion ton s. I n d u s tria l develop­
m ent, m ainly th a t of m ining, h as created serious conflict s i t u a ­
tion s in land use.
The territo ry of the region falls into three p a r ts — the co astal
low lan d of the Gulf of F in la n d , the E s to n ia n lim estone p la te a u ,
a n d the low land of Lake Peipsi. All the in d u strial tow ns, the
g r e a t e r p a rt of the a g ric u ltu ra l area and the m ost im p o rta n t
m in es are located on 'the lim estone plateau. The q u arries and the
d etritu s are a s have w a ste d about 8000 h a of forest, m a rs h an d
a g r ic u ltu r a l lands. Their re c u ltiv a tio n will require m uch effort
a n d co nsiderab le resources.
A lu ta g u s e — th e .n orth ern p a r t of the lo w land of Lake P eipsi
— is covered w ith forests an d s w am p s an d is sparely populated.
It h a s p reserved its form er n a t u r a l ap p e ara n ce, but the adv a n ce
o f the m ines an d q u arries to w a rd s the south has been e x p a n d in g
th e area of w a ste la n d s.
13
РОЛЬ ДОБЫ ЧИ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ В
ПРОБЛЕМАХ ПРИРОДО ПОЛЬЗОВАНИ Я И ОХРАНЫ
ОКРУЖ АЮ Щ ЕЙ СРЕДЫ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ
ЭСТОНИИ
Г. П. Паальме
Эстонский Н И И лесного хозяйства и охраны природы
К Северо-Восточной Эстонии относятся Кохтла-Я рвеский и
Ракверески й административные районы с городами респуб ли кан ­
ского подчинения Кохтла-Я рве, С и л л ам яэ и Н а р ва . П л о щ а д ь
региона — 6 650 км2, численность населения — 280 тыс. чел.
Этот регион п редставляет собой наиболее высокоразвитую
часть республики как в промышленном (К охтла-Я рвеский р-н),
т а к и сельскохозяйственном (Р аквереский р-н) отношении. Здесь
сосредоточено 44,4% промышленно-производственных фондов и
28% промышленно-производственного персонала Эстонской ССР.
Объем промышленной продукции составляет около 30% от об­
щего об ъем а по республике, в том числе более 95% электро энер­
гии и 94% продукции топливной промышленности.
Северо-Восточная Эстония относится к наиболее урбанизованной части республики — удельный вес городского населения
составляет 76%.
Развити е производительных сил Северо-Восточной Эстонии
привело к наиболее значительным преобразованиям о к р у ж а ю ­
щей среды республики. Важ нейш ей причиной изменений я в л я е т ­
ся промышленность на базе горючих сланцев, в частности, отри­
цательное влияние горны*х работ на природную среду и на д р у ­
гие природные ресурсы.
Северо-Восток Эстонии ■
— район крупного сосредоточения
полезных ископаемых. Здесь зал е га ет половина балансовы х з а ­
пасов сланца-кукерсита нашей страны; за последние годы около
города Р ак в ер е обнаруж ены крупные за л е ж и фосфоритов. В а ж ­
ное значение д л я экономики республики имеют т а к ж е зап асы
общ ераспространенных полезных ископаемых.
14
Отличительными чертами воздействия горных работ на о кру­
ж аю щ у ю природную среду являю тся:
— п реобладание изменений, в ы зы ваем ы х наруш ениями стр ук­
туры геологической среды, по сравнению с загрязнением био­
сферы различными вредными веществами;
— постоянство изменений геологической среды, вызванных
горными работам и, т. к. п ервоначальн ая морфологическая
структура слоистой толщи не мож ет быть восстановлена;
— увеличение площ ади нарушенных территорий (д а ж е без
увеличения объемов производства) в результате движения
фронта горных работ, обусловленного невозобновимостью
запасов полезных ископаемых.
Горные работы требуют комплексного подхода к п риродо­
пользованию, так к а к сохранение других природных ресурсов в
условиях определенной технологии (например, при открытой д о ­
быче) невозможно, и необходимо их первоочередное и спользова­
ние, опереж аю щ ее горные работы.
Вопросы комплексного природопользования весьма а к т у а л ь ­
ны для региона Северо-Восточной Эстонии. Это обусловлено
особенностями зал еган и я полезных ископаемых:
— неглубоким (от нескольких метров до 80— 120 м ), п р а к ­
тически горизонтальным залеганием пластов средней мощ ­
ности (горючие сланцы) и мощных пластов (ф осфориты );
— частичным перекрытием месторождений горючих сланцев
и фосфоритов;
— наличием множества зал е ж ей общ ераспространенных по­
лезных ископаемых и торф а на территории зал егани я горю ­
чих сланцев и фосфоритов.
Н аруш ения геологической среды, вызы ваем ы е ведением гор­
ных работ, их разм ах ом и характеро м н аряд у с вы ш еупомянуты ­
ми геологическими условиями в значительной степени зави сят от
способа разрабо тк и и применяемой технологии добычи.
При открытом способе добычи происходит перемещение всей
толщи вскрышных пород, создается техногенный л ан д ш аф т , н а ­
роднохозяйственное использование которого без рекультивации
практически невозможно. Несвоевременно добытые торф, об щ е­
распространенные полезные ископаемые (песчано-гравийный м а ­
териал) и невырубленный лес уничтож аю тся в отвалах.
- При существующем уровне открытой добычи сланца н а р у ш а ­
ем ая горными раб о там и п лощ адь составляет примерно 400 га в
год. Это преимущественно леса и болота. Д о л я сельскохозяйст­
венных угодий не превы ш ает 5%.
Всего сланцевыми разр е зам и нарушено около 8 ООО га земель,
из них рекультивация под лесные культуры осущ ествлялась на
площ ади 6 700 га. Р екультивированы первые десятки гектаров
возделы ваемы х сельскохозяйственных земель. Восстановление
15
маломощного плодородного слоя почвы явл яется при этом тру д ­
ной задачей.
Многолетний опыт рекультивации сланцевых разрезов ярко
свидетельствует о необходимости осуществления следующих мер:
увязки горных и рекультивационных работ, создания у ж е в ходе
вскрышных р абот предпосылок д л я формирования нового техно­
генного л а н д ш а ф т а с требуемым рельефом и условиями произ­
растания; максимально возможного использования н ароднохо­
зяйственного потенциала плодородного слоя почвы.
В связи с этим надо обратить внимание на вопросы, которые
еще очень слабо разр а б о та н ы в научном отношении.
Д о сих пор все рекультивационные работы велись и п лан иро­
вались с учетом гидрологического р еж им а, существующего в
условиях карьерного водоотлива. П р огн о з условий на время по­
сле зак р ы ти я р азр е за и соответствующие требования к проектам
рекультивации не разработаны . Не определена судьба искус­
ственных водоемов, образую щ ихся вместо транш ей после л и к ­
видации водоотлива. О тсутствую т научно обоснованные основы
д ля создания оптимального лан дш аф тн ого комплекса на регене­
рированных территориях, в т.ч. с учетом рекреационных интере­
сов.
Необходимы экономические рычаги повышения заинтересо­
ванности предприятий горнодобываю щей промышленности в воз­
вращ ении зем ель основному зем лепользователю в нормативны е
сроки с хорошим качеством р абот (например, установление плат
ты возмещ ения за снижение бонитета земель, т.е. за разницу в
оценочных б а л л а х при передаче зем ель горному предприятию и
при возврате их основному зем лепользователю ).
П одзем ная добы ча не вызы вает изменения стратиграф ичес­
кой последовательности пород, но при определенных системах
разработки, особенно с принудительной посадкой кровли, н ар у ­
шения первоначальной слоистой толщи могут вы звать зн ач итель­
ные изменения рельеф а поверхности, а т а к ж е реж имов подзем ­
ных и поверхностных вод.
Влияние подземной добычи сланца зависит в основном от
двух факторов — технологии горных работ и природных условий.
В зависимости от применяемой системы разработк и оседание
земной поверхности мож ет колебаться от величин, определяемых
только инструментально, до зам кнуты х понижений (мульд) гл у­
биной 1,5...2,0 м. При неглубоком залегании п ром пласта и отсут­
ствии в покрываю щих породах водоупорных слоев горные р а б о ­
ты сопровож даю тся осушительным эффектом, а с увеличением
глубины р азработок и водонепроницаемости четвертичных о тл о­
жений возр астает опасность переувлаж нения почвы, в кл ю ча я
затопление пониженных участков рельефа. Особенно чувстви­
тельны к оседанию поверхности территории с высоким уровнем
16
грунтовых вод и территории, где проведены осушительные р а ­
боты.
Расш ирение добычи полезных ископаемых с применением^
принудительной посадки кровли все более ведет к необходимос­
ти выбора технологии подземной добычи слан ц а с учетом цен­
ности земель и чувствительности их к горным работам.
В озникает вопрос: почему ж е взято нап равлен ие на рост
применения технологии горных работ с более заметным о тр и ц а­
тельным влиянием на природную среду ? К сож алению , на
сланцевых ш ахтах сохранение рельеф а поверхности пока р е а л ь ­
но возмож но только путем оставления целиков в выработанном
пространстве д л я п оддерж ан ия пород кровли, т.е. ценой потерь
полезного ископаемого. Уменьшение потерь сланца явл яется не­
пременным условием рационального природопользования.
Таким образом, подземную добычу слан ц а нельзя р а с с м а ­
тривать изолированно от сельского и лесного хозяйства, р а з р а ­
ботки торф а, ведения хозяйства на заповедны х территориях.
Р азв и ти е добычи сланца д олж н о быть подчинено интересам
комплексного пользования всеми природными ресурсами. П о э ­
тому н аряд у с горно-техническими ф ак то рам и при выборе сис­
тем разр а б о то к необходимо учиты вать т а к ж е народнохозяйствен­
ную ситуацию на земной поверхности, особенно чувствительность
отдельных видов зем лепользования к оседанию земной поверх­
ности.
Л аб о ратор и ей природопользования Э с тН И И Л Х О П р а з р а б о ­
тан предварительный вари ан т соответствующих критериев д л я
сланцевых шахт, представленный в виде табли цы 1. Основным
аргументом д л я выбора технологии горных раб о т явл яется вид
зем лепользования, в соответствии с которым определяю тся тр е­
бования к а к к способу уп равл ен ия кровлей (ограничение р а з м е ­
ра нарушений земной поверхности), т ак и к поверхностным со­
оружениям и коммуникациям шахт. П ервы е из них могут быть
применены у ж е при составлении долгосрочных перспективных
планов (схем), другие учитываю тся в основном при п роектиро­
вании горнодобывающих предприятий.
Практическое внедрение таких критериев предполагает, что
отраб аты в аем ы е подземными раб отам и площ ади, где р а з р е ш а ­
ется временное нарушение условий зем лепользования, п одле­
ж а т согласованию с основными зем лепользователям и у ж е в
стадии составления комплексных проектов освоения и р а з р а ­
ботки месторождения.
Однако одним выбором оптимальной технологии горных р а ­
бот не исчерпывается проблем а комплексного приро д оп о л ьзо ва­
ния. Это мероприятие направлено в основном на сохранение н а ­
роднохозяйственного потенциала такого неоднократно исполь­
зуемого богатства, ка к земельны е ресурсы. Второй круг про­
блем связан с координацией добычи полезных ископаемых и
2
—
1448
17
Таблица
i
Выбор технологии подземной разработки сланца на основе землепользования
Технология горных работ с обруш е­
Временные наруш е­
нием пород кровли не разреш ена
ния поверхности
земли (оседания)
Сохранность п о­
разреш аю тся при
верхности земли
наличии специаль­
обеспечивается
с
Соответствую щ и­ ных мероприятий,
Горные работы не вероятностью
Общие ограниче­
внедрение которых
ми параметрами
разрешены — гор­ 100% (примене­
ния не устан авли ­
эбеспечивает
сохра­
ный отвод не вы ­ ние по специально­ целиков обеспечи­
ваются
му проекту кам ер­ вается сохранение нение сущ ествую ­
дается
ной системы р а зр а ­ поверхности земли щего зем лепользо­
ботки со столбча­ с вероятностью не вания, сохранение
или опережаю щ ую
тыми целиками или менее 95%
добычу запасов п о­
других
аналогич­
путных
полезных
ных систем р а з­
ископаемых
работки)
1
Возведение поверх­ 0. 1. 1. Н ациональ­ 0. 2. 1.
ный парк
ностных коммуни. каций и сооруж е­ 0. 1. 2. Государст­
венные з а ­
ний (дорог, линий
поведники
0 электропередач,
подстанций,
вен­
тиляционных
соо­
0. 2. 2.
руж ений), как пра­
вило, не разрешено
0. 2. 3.
2
3
4
Заказники 0. 3. 1. Периферий­ 0.4.1. Сохраняемые
водно-болот­
ные участ­
республи­
ные угодья с
ки з а к а з­
канского
ников рес­
урегулирозначения
(за исклю ­
публикан­
, ванным во д­
ным р еж и ­
ского зн а­
чением
мом (добы ­
чения
0. 3. 1.)
ча торф а не
Резерваты
предусмотре­
Природные
на)
памятники
5
Продолжение табл. 1
1
2
Ограниченные по­ I. I. I. В одоохран­ 1.2.1. Заказники
верхностные ком ­
ные зоны.
местного
муникации и соо­
значения
руж ения — по со­
1.2.2. П амятники
гласованию с зекультуры,
1 млепользователями
н аходящ ие­
и органами охраны
ся под го ­
природы в стадии
сударствен­
ной о х р а­
проектирования
шахты
ной
1.2.3. В озделы ва­
ем ая земля
с закрытым
дренаж ом
Общие
ограниче­
ния на поверхност­
ные коммуникации
и сооруж ения не
2 устанавливаю тся
(согласование
в
стадии
оф ормле­
ния земельного о т­
вода).
1.2.4. Зоны о т­
ды ха
3
4
1.3.1. В озделы ва­
1.4.1. Болота с
емая земля
промыш ­
1.3.2. Л еса I груп­
ленными
пы (за ис­
запасами
ключением
торфа
1.4.2. и
1.4.2. Естественно
п ереувлаж ­
1.5.1)
1.3.3. Особо о х р а­
ненные экс­
няемые
п луатацион­
участки л е ­
ные леса
са II группы
I группы
1.3.4. С охраняе­
мые и ком ­
пенсацион­
ные терри­
тории
5
1.5.1. Естественно
сухие и ум е­
ренно в л а ж ­
ные эксп луа­
тационные
леса I груп­
пы
2.4.1. Естественно
2.5.1. Не имеющие
п ереувлаж ­
природоох­
ненные леса
ранного з н а ­
II группы
чения болота
2.4.2. П рочая сель­
с непромыш ­
скохозяй­
ленными з а ­
ственная зем ­
леж ам и то р ­
ля
фа
2.5.2. Естественно
сухие и ум е­
ренно в л а ж ­
ные леса
II группы
то р ф а (а т а к ж е рубкой леса перед р азработкой при открытом
способе добычи), зап асы которых предоставлены д ля п ромы ш ­
ленного использования различным ведомствам. Эти м еж вед о м ­
ственные проблемы требуют согласованного природоп ользова­
ния как в пространстве, т а к и во времени. В настоящ ее время
перспективными планами п редусматривается природоп ользова­
ние только в объем ах и во время разработки, а тер ри тори ал ь ­
ное планирование производства (к артограф и ческая часть п л а ­
на) не выходит за пределы одного ведомства, а иногда д а ж е о д ­
ного предприятия.
В результате этого мы встречаемся с ф ак там и потери торф а
в отвалах разрезов; использования песка, годного д л я изготов­
ления бетона и силикатных изделий, в качестве насыпного м а т е­
риала, в то время к а к пески во вскрыше сланцевы х разрезов,
пригодные д ля использования в качестве насыпного м а тери ала,
переэкскавирую тся в отвал. Недостаточно используются, как н а ­
сыпной материал, отходы обогащения слан ц а — пустая и звестня­
ковая порода, отвалы которой увеличиваются на 6 . . . 7 млн. тонн
в год. Годовой объем всех твердых отходов, образую щ ихся при
добыче и использовании горючих сланцев, составляет примерно
20 млн. т. В народном хозяйстве используется из них только око­
ло 4 млн. т год. В отв ал ах на территории сланцевого бассейна н а ­
копилось более 300 млн. т твердых отходов, которыми покрыто
более 2 500 га земель.
Территориальное планирование природопользования — это
составление долгосрочных программ. Если, например, зап асы
слан ц а извлекаю т сразу и фронт горных р абот постоянно про­
двигается на новую территорию, то р а зр а б о тк а торф а при сущ е­
ствующей технологии, т.е. фрезерным способом, длится на одной
и той ж е территории 20 и более лет. Чтобы не погубить запасы
торфа, успеть их выбрать, добыча торф а д о л ж н а оп ереж ать н а ­
чало добычи сланца именно на такой срок. И ее надо п лан ир о­
вать заранее, несмотря на то, что исходя из интересов одной
только торфяной промышленности добыча торф а в другом месте
б ы л а бы более целесообразной.
В целях предотвращ ения пагубных последствий конфликтных
ситуаций природопользования, обусловленных ведомственным
подходом, правительством республики принято решение о р а з р а ­
ботке в 1986-1987 годах единой территориальной схемы перспек­
тивного развития добычи полезных ископаемых с учетом сущ е­
ствующего зем лепользования и требований охраны природы в
Северо-Восточной Эстонии. Т ак ая схема д о л ж н а д ать оп ти м ал ь ­
ное разм ещ ение горнодобывающих и торфяны х предприятий, оче­
редность их ввода, критерии технологии горных работ в соответ­
ствии с условиями зем лепользования, определить основные н а ­
правления геологоразведочных работ (чтобы и зб е ж ать вы ну­
20
ж ден н ы х решений из-за отсутствия разведан н ы х запасов д л я
других вариантов).
Схема поможет скорректировать перспективы развития сель­
ского и лесного хозяйства (компромисс долж ен быть всегда д в у ­
сторонним) и, наконец, определить основные природоохранные
мероприятия, т.е. охраняемы е объекты и территории, а т а к ж е
лан дш аф ты , предназначенны е для нейтрализации промышленной
нагрузки (та к н азы ваем ы е компенсационные территории) и т ер ­
ритории д ля отдыха, целостность которых д о л ж н а быть обеспе­
чена. Следует определить, каким долж ен быть реж им сохране­
ния болот, остаю щихся в зоне влияния горных работ, которые не
являю тся заказн икам и .
Одним из основных факторов, определяю щ их эффективность
в недряем ы х мероприятий, яв ляется результативность научной
р азрабо тк и реш аем ых проблем. Это достижимо лишь при хоро­
шем сотрудничестве специалистов естественных и технических
наук.
THE IMPORTANCE OF THE M INING
I N D U S T R Y IN ТНГЕ
SO LU TIO N OF PRO BLEM S OF THE UTILISATION OF THE
NATURAL RESOURCES AND
ENVIRONMENTAL
C O N S E R V A T I O N IN N O R T H - E A S T E S T O N I A
G. Paalme
Summary
The N o rth -E ast of the E s to n ia n S SR is an in du strial region
of g re a t economic im portance, w here m uch of the production is
b ase d on the m in in g a n d u se of oil-sihale. In future the m in in g
in d u s try will be expan ded still fu rth e r w hen the ex plo itation of
th e phosphorite deposits is started .
The m in in g of m ineral reso urces causes d a m a g e to the n a t u ­
ra l environm ent, en ta ilin g the necessity for extensive re c u ltiv a ­
tion of the area. The E S S R F o rest M a n a g e m e n t an d N a tu re C o n ­
s e rv a tio n R esearch In s titu te h as w orked out crite ria for the choise
of the most expedient tech niq ues to be applied in the u n d e r g ro u n d
m in in g of oil-shale d e p e n d in g on the c u rre n t use of the territo ry
and need to preserv e the stru c tu re s an d objects lokated there.
The chief precondition for la u n c h in g the exploitation of a new
m ine will be the com pilation of a co rre s p o n d in g territo ria l lo n g ­
te rm p lan for the m in in g of m in era l resources, w hich will
g u a r a n te e the m ost ra tio n a l use of the n a tu r a l resources a n d
en v is a g e the technology s e c u rin g the elim ination of the d a m a g e
ca u s e d to the n a tu ra l environm ent.
21
ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ В
С Л А Н Ц ЕВО М БАССЕЙНЕ ЭСТОНСКОЙ ССР
Э. В. Каар
Эстонский Н И И лесного хозяйства и охраны природы
В Эстонской С С Р добы вается три четверти общего количест­
ва горючих сланцев, ископаемых в Советском Союзе, причем
50% добы вается открытым способом. Открытым (карьерным)
способом р а зр а б а ты в ае тся сланец до глубины 40 м. П л о щ а д ь зе ­
мель, нарушенных открытой разработкой, составила на 1 ян в ар я
1985 г. 8000 га.
Большинство сланцевых карьеров в Эстонии располож ено на
бывших лесных зем лях и болотах, поэтому при восстановлении
нарушенных земель основное внимание уделяется лесохозяй ­
ственной рекультивации. При лесохозяйственной рекультивации
объем работ технической рекультивации не столь велик, как при
сельскохозяйственной рекультивации, и расходы на р ек ульти в а­
цию в 2...7 раз меньше. Стоимость технической рекультивации
д ля лесохозяйственных работ зависит от строения и состава от­
валов и от механизмов, используемых при разравнивании. Если
разравн и ван ие производится при помощи э кскав атора и б уль ­
дозера, то стоимость 1 га составляет 1400...1600 руб., если ж е
только бульдозером, то 400 руб. га. Второй способ можно ис­
пользовать только на ограниченной территории. З а т р а т ы на тех­
ническую рекультивацию повышаю т себестоимость горючего
сланца на 3...5 коп. за тонну. З а т р а т ы на лесохозяйственную р е ­
культивацию не превыш аю т 200 руб. на га.
Основным аргументом в пользу лесохозяйственной рекульти ­
вации является необходимость увеличения площ ади лесов. Л еса
необходимы д л я заготовки древесины, но еще больше д ля очист­
ки воздуха, загрязненного отходами промышленности и в ы бро­
сами городов.
Л есохозяйственная рекультивация в сланцевом бассейне Э с­
тонской С С Р была нач ата в 1960 г. По состоянию на 1 ян в ар я
1985 г. при помощи разработанн ы х и рекомендованных институ­
том Э с т Н И И Л Х О П методов и способов было облесено около
22
5500 га разровненных отвалов, что составляет около 80% п ло ­
щади карьеров, разрабо танн ы х открытым способом.
В зависимости от технологии удаления вскрыши верхний слой
о т в а л а мож ет сод ер ж ать н аряду с четвертичными м атер и ал ам и
в большей или меньшей мере ордовикский известняк.
Разровненны е отвалы, на которых проводится облесение, сл о ­
жены из рыхлых материалов с разнородным составом и р а зл и ч ­
ными свойствами. По механическому составу мелкозем в о тв ал ь ­
ных м атери ал ах п редставляет собой супесь или легкие, а иногда
и средние суглинки. Р еак ци я отвальных м атери алов — от с л а б о ­
кислой до нейтральной (р Н к а 6 ,1 — 7,5). С одерж ание органичес­
кого углерода в отвальны х м атер и ал ах в среднем 0,9—2,3%. П о ­
павший в отвал горючий сланец относительно быстро р а с п а д а е т ­
ся, о богащ ая отвальный материал органическим углеродом.
Н а р я д у с питательными веществами другим в аж н ы м ф а к т о ­
ром, лимитирующим рост растений на отвальны х м атериалах,
яв ляется режим влаж ности в верхних слоях отвалов. Н а осно­
вании проведенных исследований можно у тверж дать, что у сло­
вия влажности верхнего (0 . . . 30 см) слоя отвальны х м а т е р и а ­
лов разровненных отвалов позволяю т за к л а д ы в а т ь лесные куль- у
туры и обеспечивают их приживаемость.
Д л я облесения разровненных отвалов почвы обычно не н у ж ­
даю тся в дополнительной подготовке, поскольку в большинстве
случаев посадка производится следующей весной после р а з р а в ­
нивания, когда отвальный материал еще рыхлый и отсутствует
т р а в я н а я растительность.
Д л я выбора подходящих д ля облесения видов деревьев были
зал о ж е н ы опыты с 52 видами древесных пород. Целью этих опы ­
тов было выяснение видов, пригодных д ля обогащения состава
лесов, зак л ад ы в ае м ы х на разровненных отвалах. Так, н аряду с
местной обыкновенной сосной, бородавчатой березой, черной
ольхой и европейской елью получены хорошие результаты с
лиственницами. Испытано 9 видов лиственниц.
Н а лиственницы большое внимание обращ ено потому, что
многие их виды хорошо растут в своем ареал е на сухих, богатых
известняком почвах, которые похожи на отвальны е м атери алы
наших разровненных отвалов. Кроме того, лиственницы д е к о р а ­
тивны, быстро растут и отличаются ценной древесиной. Из видов
лиственниц наиболее подходящ ими были лиственницы европей­
ская, курильская, русская, Л ю барского и ам ери кан ская. В чис­
тых культурах лиственницы наиболее благопри ятная густота —
до 2000 растений на гектар. Лиственницу можно т а к ж е культи­
вировать в виде смешанных культур с елью и липой.
С ам а я лучш ая приж иваемость отмечается у лиственницы
американской, а са м ая н изкая — у лиственницы даурской. С а ­
м ая больш ая средняя высота у лиственницы европейской, затем
следую т лиственницы кури льская и дау рск ая. Наименьш ий рост
23
j
*
в высоту у лиственницы японской. П о .д а н н ы м 16-летних опы т­
ных культур лиственницы японской через 4 . . . 5 лет за м ер заю т
ее побеги последнего года и дерево превращ ается в куст.
Из сосен хорошо растут сосна обыкновенная, черная и скру­
ченная. П оследняя успешно приж ивается на тяж ел ы х почвах,
богатых глиной.
Культуры сосны составляю т около 80% от производственных
культур на отвальны х материалах. Опытные культуры п о к азы ­
вают, что оптимальной яв ляется н ач ал ьн ая густота 6600 д ву х ­
летних сеянцев на 1 га.
Ель в наших условиях следует культивировать вместе с бере­
зой бородавчатой или ольхой черной. Ель культивируется 4-лет­
ними саж ен ц ам и по 2 0 0 0 . .. 2 5 0 0 растений на гектар.
И з лиственных пород самой перспективной о к а за л а с ь на от­
в а л а х береза б ородавчатая. И з других лиственных пород по лу­
чены хорошие результаты при посадке ольхи черной и гибрид­
ной. В 7-летней опытной культуре ольха черная п ревы ш ала по вы ­
соте лиственницу европейскую и курильскую и березу бо р о д а вч а­
тую в 2 раза, а сосну обыкновенную приблизительно в 4 раза. С
увеличением возраста рост ольхи черной, по-видимому, зам ед л я ется и другие породы достигают ее ^р о в н я . Ольха черная является
хорошим пионером при облесении отвалов, так ка к она б лагопри ­
ятствует почвообразованию. Опавшие листья ольхи быстро гу­
мифицируются в органические коллоиды. В наших опытах в 15летней культуре ольхи черной мощность подстилки р а в н я л а с ь 3,8
+ 0 , 2 8 см и зап ас 35 м3Д а . В 22-летней сосновой культуре м ощ ­
ность подстилки — 2,0-[-0,31 см и зап ас 26,0 м 3/ г а . Состав о р г а ­
нического углерода в подстилке р авн ялся 1 9 . . . 3 5 % - Х а р а к т е р ­
ной чертой минеральной почвы, находящ ейся под подстилкой,
является высокое содерж ание гумусовых веществ, калия и к а л ь ­
ция.
О льха неприхотлива к питательным веществам и гумусу, не
страдает от повреждений животными, исключительно хорошо
приспосабливается к неблагоприятным условиям среды и устой­
чива к грибным заболеваниям, дымовым газам и др. вредным
влияниям.
Тополь следует использовать Только к а к предварительную
культуру возле дорог, на крутых склонах и в местах, требующих
срочного озеленения. Тополя в наших условиях стр а д а ю т от
сердцевидной гнили.
Д уб и ясень не следует использовать в массовом порядке. П о ­
саж енны е на о тв ал ах культуры дуба и ясеня прижились, но рост
их на открытых о тв ал ах тормозится поздними зам орозкам и и по­
вреждениями, наносимыми зайцами. Д уб и ясень можно с а ж а т ь
при наличии относительно плодородных отвальных м атери алов
под защ итным пологом других древесных пород (березы, ольхи
черной).
24
И з методов культивирования следует предпочитать посадку.
С еять рекомендуется только сосну обыкновенную при наличии
песчаных и каменистых отвальны х материалов, сод ер ж ащ и х в
достаточном количестве влагу, при слабом травян ом покрове
и отсутствии эрозии.
Облесение следует проводить после р азра вн и ва н и я ранней
весной. Осенью можно проводить посадку ели или дополнять
культуры, з а м е щ а я погибшие растения.
Н аиболее подходящим посадочным материалом при исполь­
зовании сосны, лиственницы и лиственных пород являю тся дву х­
летние сеянцы. Ель следует с а ж а т ь четырехлетними саж енцам и,
а тополь черенками. П ри возможности можно использовать с а ­
женцы с закрытой корневой системой. При посадке лучшие р е ­
зул ьтаты получены посадкой под клин. По этому принципу в
Э с т Н И И Л Х О П сконструирована посадочная маш ина «М аард у -I» д л я посадки сеянцев и саж енцев на разровненных отвалах.
Этой машиной можно осущ ествлять посадку, если каменистость
почвы не превыш ает 35 %•
Большинство п о длеж ащ и х облесению отвалов не нуж д ается в
удобрении. Удобрение необходимо только на очень каменистых
или песчаных отвалах. Н а сильно каменистой почве нами испы­
ты валось влияние люцерны в качестве удобрения на рост сосно­
вых культур. Выяснилось, что там, где м еж ду р ядам и сосен ро ­
сла люцерна, средний годичный прирост в высоту -был на 30—
40% больше, чем у сосен без люцерны. Н а основании р езу л ь та ­
тов опытов посев люцерны на отвальны х м а тер и ал ах можно р е ­
ком ендовать через 2 .. .3 года после за к л а д к и сосновых культур
С емена люцерны обязательно нужно инокулировать ризоторфином. При использовании минеральных удобрений рекомендуется
д ав ать 140 кг аммиачной селитры и 600 кг суперфосфата на 1 га.
Р екультиваци я отработанны х карьеров горючих сланцев ве­
дется у нас 25 лет. Р езул ьтаты выполненных работ показывают,
что рекультивация отработанны х карьеров о п равды вает себ*?
во всех отношениях. Н а большей части рекультивированном
территории получены насаж д ен ия более высокой производитель­
ности, чем прежде.
По данным пробной площ ади в 20-летних сосновых культурах
средняя высота деревьев составляет 8,3 м, диаметр на высоте гру­
ди 10,3 см и зап ас 140 м 3/ г а . По таб л и ц ам хода роста опытная
культура соответствует I . . . 1 а бонитету, а ранее здесь были леса
1Убонитета. Такие результаты получены там, где вскрышные р а ­
боты и техническая рекультивация проведены согласно т р еб о в а­
ниям. Н еудовлетворительно растут культуры там, где при техни­
ческой рекультивации отвальный м атери ал остался слишком к а ­
менистым или уплотненным под тяж естью экскаватор а. Эти леса
по своему виду и производительности п рибли ж аю тся к ал ьварным ( IV—V бонитетов). В тех местах, г д е ' наклон склонов
25
слишком большой ( 1 0 ° и больш е), невозможно м ехан изи ровать
лесохозяйственные работы. В новой редакции инструкции по р е­
культивации сланцевых карьеров максимальны й угол н аклон а
скатов при лесной рекультивации установлен в 8 °.
И зучая облесение площади, можно отметить, что через 10 лет
л есная экосистема здесь восстановилась или почти полностью
восстановилась. М естами появилось много малины и земляники.
Осенью везде много грибов. Восстановился и животный мир —
появились птицы, встречаются зайцы, косули, лисицы и лоси.
Горючий сланец является хорошим энергетическим и хими­
ческим сырьем. При сжигании горючего сланца в топках ТЭС
приблизительно половина его количества остается в виде золы.
Б о л ь ш ая часть золы вы брасы вается с водой в отстойники (золоо твал ы ). Эти зол оотв ал ы -п редстав л яю т собой плато с неболь­
шим уклоном. З о л а заброш енны х золоотвалов теп лоэлектростан ­
ций цементируется и каменеет, рыхлым остается только поверх­
ностный слой мощностью 3 . . . 5 сантиметров, который быстро
высыхает и подвергается дефляции, в результате чего з а г р я з н я ­
ется окрестность на протяжении десятков километров.
„ Золо отвал ы сланцехимических 'предприятий п ред став л яю т со­
бой близко расположенны е друг к другу терриконики высотой
до 100 м.
Р еак ци я золы золоотвалов сильно щ елочная ( р Н к а 8 . . . 12,5).
Н езначи тельная часть золы используется д ля известкования
полей, в качестве примеси при изготовлении портландцемента,
кукермита и кукермитцемента и на зав о д ах стройматериалов при
изготовлении зольных блоков. Б о л ь ш ая часть золы остается в
золоотвалах, которые в эстетических и природоохранных целях
необходимо озеленить.
С точки зрения озеленения как травянисты ми растениями,
т а к и деревьями самыми важ ны м и ф акторам и являю тся содер­
ж ани е питательных элементов и режим влаж ности в поверхност­
ных слоях золоотвалов.
С одерж ан и е питательных элементов в золе золоотвалов недос с то ч н ое. Азот практически отсутствует, мало и фосфора. К ал и я
содерж ится в золе достаточно или слишком много, в зависимости
от производственного процесса различных предприятий. Н а п р и ­
мер, в золе Кивиылиского сланцехимического заво д а л актатн орастворимого кали я имеется 2 0 . . .40 мг/100 г, а в золе Ахтмеской ТЭС — 1 3 5 .. .7 60 м г/100 г. П еред озеленением золоотвалов
необходимо внести азотные и фосфорные удобрения.
Д л я стабилизации реж им а влаж ности поверхностного слоя
золоотвалов необходимо покрывать их субстратам (почва, ни­
зинный торф, компост и др.), что можно сделать на п л а т о о б р а з­
ных золоотвал ах ТЭС, но это очень трудно или почти н ев о зм о ж ­
но, осуществить на терриконикообразных зол о отвал ах сл ан ц ехи ­
мической промышленности. Условия влажности в поверхностных
26
слоях золоотвалов сланцехимических предприятий более б л а г о ­
приятные, чем на зол о отвал ах тепловых электростанций, т а к ка к
атмосферные осадки здесь хорошо ф ильтрую тся и сохраняю тся в
более глубоких слоях.
В 1971 г. были начаты опыты по покрытию субстратов золоо тв ал а Ахтмеской ТЭС. П оскольку почва и компост дефицитны,
то в опытах применяли низинный торф, степень р азл о ж е н и я ко ­
торого составл ял а 5 0 . . . 70% и pH — 4,5 . . . 5,2. З а вегетацион­
ный период общий за п а с влаги в золе, покрытой низинным т о р ­
фом, был в среднем на 26% выше, чем в непокрытой. В з а с у ш ­
ливый период этот показател ь составил 82% .
Если золоотвал нужно только озеленить, достаточно покрыть
его 3 . . . 5-сантиметровым слоем субстрата. Д л я превращ ения зол о о т в ал а в культурный луг следует нанести низинный торф сло­
ем не менее 10 см. Н а зо лоотвалах хорошо приж иваю тся такие
многолетние травян ы е растения, к а к овсяница красн ая, костер
безостый, еж а сборная, тимофеевка луговая, клевер ползучий и
донник белый.
Оптимальной о к а за л а с ь доза удобрения НдоР^оКгБ- При з а ­
к лад ке сенокосных лугов на золоотвале травосмесь состояла из
80% зл ак ов и 20% бобовых. Н а основании производственных
опытов можно получить до 60 . . . 80 центнеров воздушно-сухого
сена. Расходы на п ревращ ение золоотвалов в сенокосы окуп аю т­
ся за пять лет. При соответствующем уходе угодья были высоко­
продуктивными в течение 12 лет, и, очевидно, таким и они будут
и впредь.
При озеленении золоотвалов сланцехимической пром ы ш лен ­
ности луговыми трав ам и мы не получили столь хороших резу л ь ­
татов, как на золоотвале электростанции. Эти терриконы невоз­
можно покрыть субстратом, в результате чего верхний слой золы,
в котором находятся всходы травянисты х растений, во время ве­
сенних засух пересыхает и всходы погибают. Большой вред н а ­
носит посевам луговых трав на этих золоотвалах д о ж д ев ая э р о ­
зия. Поэтому при озеленении золоотвалов сланцехимической п ро ­
мышленности мы старали сь использовать главным образом д е ­
ревья и кустарники. Соответствующие опыты были начаты в
1969 г. Пока проведены испытания 28 видов деревьев и к у с т а р ­
ников. Д л я опытов мы вы брали такие виды, которые в кл и м ати ­
ческих условиях Эстонской С С Р устойчивы к засухе, влиянию
дым а и газа и хорошо переносят высокую щелочность золы. Д е ­
ревья и кустарники вы саж ивали, в основном, двухлетними сеян ­
цами, тополя высадили черенками, а горную сосну, ясенелистный
клен и ель колючую — 3 . . . 5-летними саженцами.
Хорошо прижились и растут тополь душистый и волосисто­
плодный, некоторые гибридные сорта тополей, например, тополя
«Подмосковный» и «Пионер», береза боро давч атая и пушистая,
ольха черная и гибридная, клен ясенел^стный, вяз мелколистный,
27
облепиха, свидина б елая и кровавокрасн ая. Высота в 14-летнем
возрасте достигала у березы бородавчатой 660, у тополя душ ис­
того 838, и ольхи гибридной 640, у ольхи черной 327 и у облепихи
242 см.
Хороший рост и 7 5 . . . 95% -ная приж иваемость наблю даю тся
только при удобрении азотными и фосфорными удобрениям и
сразу после посадки. О п ти м альная доза удобрения — N &0P i 6oУдобрение целесообразно вносить 4 года подряд после посадки
деревьев. Затем следует пропустить 4 года и повторно внести
удобрение один раз.
Помимо рекультивации сланцевых карьеров и золоотвалов на
повестке дня стоят вопросы озеленения террикоников пустых по­
род, состоящих из известняков, и автоотвалов, образую щ ихся у
шахт при подземной разработке. При озеленении перегоревших
террикоников можно пользоваться методикой озеленения золоот­
валов сланцехимической промышленности. При озеленении непе­
регоревших террикоников более экономным и целесообразны м
является метод влаж ного введения на склоны террикоников сме­
си, состоящей из семян травянисты х и древесных растений, св я ­
зы ваю щ его субстрата и удобрений.
Н а перегоревших старых отв ал ах пустой породы начинается
естественное зарастание. Д л я ускорения этого процесса целесо­
образно удобрить их азотным и фосфорным удобрениями.
Автоотвалы пустой породы целесообразно покрыть слоем поч­
вы и облесить. Соответствующие исследования проведены в рай о ­
не шахт Ахтме, Виру и Таммику.
REAFFORESTATION
OF D I S T U R B E D A R E A S
IN T H E
OIL-SHALE BASIN OF TH E ESTONIAN SSR
E. Kaar
Summary
The area of the la n d s d istu rbed by the d etritu s of the oil-shale
q u a rrie s ru n s into 8000 hectares. B eing m ain ly located in fo rm e r
wood- an d sw a m p la n d s , they are m ostly reafforested. So f a r
80 per cent of old q u arries have been p la n te d u n d er forest. The
p la n tin g Of the forest s ta n d s is s ta rte d a yea r after the ground:
h a s been levelled, w hen the detritu s is still light and porous a n d ;
is not yet o verg ro w n with g ra s s. The species p lan ted in c lu d e
two-year-old s a p lin g s of pine, birch, black alder a n d larch or
four-year-old s a p lin g s of spruce. The species t h a t g row s fa ste st
on detritu s is black alder. In s ta n d s of pine the increm ent is 30—
40 per cent h ig h er if lucerne is sown betw een the row s of trees.
At the ag e of 2 0 y e a rs the a v e ra g e h eigh t of the tree s is 8.3 m.*,
,
28
their diam eter is 10.3 cm., an d their tim ber reserve a m o u n ts to
140 cubic m etres.
It is co nsiderably more difficult to recultiv a te the a sh fie ld s>
which should first be covered with a 1 0 -centim etre layer of earth
to which artificial fertilisers h ave to be added. The species th a t
thrive best on such soil are birch, poplar, alder, a n d sea-buckthorn.
/
;
.
29*
/
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ
В С Л А Н Ц Е В О М Б А С С Е Й Н Е Э С ТО Н С К О Й ССР
Э. Э. Л еэду
ГПИ «Эстсельхозпроект»
Э. Я. Китсе
Эстонская сельскохозяйственная академия
В 1974 г. разрез «Октябрьский» производственного о бъеди не­
ния «Эстонсланец» начал добычу горючих сланцев открытым
способом на паш нях колхоза им. В. Кингисеппа К охтла-Ярвеского района Эстонской ССР. I и II участки разр е за «Октябрьский»
охваты ваю т 1358 га земель колхоза. Из этих земель более 700 га
п редставляю т собой лучшие пашни этого района. Гумусовый го­
ризонт, подходящий д ля использования под пашню, имеют 990
га. Пашни долж ны быть возвращ ены колхозу пригодными для
зем леделия.
К настоящему времени гумусовый горизонт удален с площ ади
2\10 га, в т.ч. более 150 га пашни. На ск л а д а х зал е га ет без
использования около 600 тыс. м 3 плодородного м атери ала, но ос­
новному землепользователю, колхозу, возвращ ено только 39 га
технически рекультивированной пашни.
В связи с нарушением разрезом «Октябрьский» сельскохозяй­
ственных угодий в 1976 г. начаты исследования урожайности по­
левых культур на вновь созданных техногенных почвах.
Н а наруш аемы х сельскохозяйственных зем лях вскры ш а со­
стоит из двух различных по физико-химическим свойствам по­
род: четвертичных отложений, которые представлены в основном
суглинистой мореной мощностью 0 , 5 . . . 2,0 м, и залегаю щ и х под
ними известняков и доломитов среднего ордовика. В о тв ал ах они
разм ещ аю тся в той ж е последовательности. Но в ходе в скр ы ш ­
ных работ четвертичные отложения перемешиваются в о твал е с
размельченным м атериалом подстилающих известняков и д о л о ­
митов, в результате чего каменистость в верхних слоях о тв ал ь н о ­
го м атери ал а гораздо больше, чем в нижних горизонтах естес­
твенных почв. Верхний плодородный слой четвертичных о т л о ж е ­
,30
>
ний р азр а б а ты в ае тся преж де всего и используется при сельскохозяйственной рекультивации д ля покрытия спланированны х от­
валов.
Агрономические свойства вновь созданных техногенных почв
зави сят От свойств поверхностного слоя спланированны х отвалов
и нанесенного плодородного (гумусового) слоя, а т а к ж е их м ощ ­
ности. Плодородие этих техногенных почв зависит от следующих
показателей: 1 ) каменистости всей почвы и со держ ан ия физичес­
кой глины и ила в мелкоземе; 2 ) содерж ания органического у гл е­
вода и гумуса; 3) содерж ания подвижных форм фосф ора и к а ­
лия; 4) плотности сложения; 5) удельной поверхности и индекса
удельной поверхности. Интегральны м и показател ям и среди них
является удельная поверхность, которая п редставляет собой
функцию механического состава и содерж ан ия органического
углерода, и индекс удельной поверхности, т.е. функция удельной
поверхности и плотности сложения.
Соответствующие данны е отвального м а тери ал а и нанесенно­
го гумусового горизонта приведены в таб л и це 1 .
С ледует отметить, что диапазон активной влаги (Д А В ) в д е ­
сятисантиметровом покровном слое гумусового м а тер и ал а на 19
мм больше, чем в отвальном (соответственно 28 и 9 м м ). СледоТаблица
I
Агрономическая характеристика техногенных рендзинов
П оказатели
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Содерж ание мелкозема (% )
Содерж ание частиц 0,01 мм (% )
Содерж ание частиц 0,001 мм (% )
С одерж ание органического С (% )
Содерж ание гумуса (% )
Плотность сложения (г. см3)
Содержание подвижных форм
Р 20 5 (мг на 100 г)
8. Содерж ание подвижных форм
КгО (мг на 100 г)
9. Содерж ание микроэлементов
(мг/кг)
Си
Мп
В
10. В лажность завядания (% объема)
11. Наименьш ая влагоемкость
(% объем а).
12. Д иапазон активной влаги
(% объем а).
Плодородный
слой
Отвальный
материал
—Т
X
п
X
П
85
34,8
17,9
1,86
2,86
1,35
33,5
72
16
16
72
72
41
180
29
37,3
16,0
8,9
80
16
16;
80
1,81
2,14
18
159
16,7
180
6,14
160
7,32
200
0,41
10,7
38,5
20
20
20
78
78
4,28
50
0,09
3,6
12,4
20
20'
20
16
16
27,8
78
8,8
16
—
—
31
«вательно, зап ас усваиваем ой влаги при наименьшей влагоемкости
в изучаемых техногенных рендзинах зависит в основном от м ощ ­
ности гумусового горизонта (табл. 2 ).
Таблица
2
Диапазон активной влаги (Д А В ) техногенных рендзинов
ДА В, мм
Опытный
участок
1
2
3
4
5
6
7
Мощность
го ­
ризонта А ь см В горизонте А,
0
16
27
36
47
52
62
0
44
75
100
131
145
173
В отвальном
материале
ДАВ (в 75-сан­
тиметровом
слое)
66
52
42
34
25
20
11
66
96
117
134
156
165
184
Д и а п а зо н активной влаги отвального м а тери ала, обусловлен­
ный главны м образом высокой каменистостью, очень незначи­
тельный (Д А В 75 ' = 6 6 мм). Опыты показываю т, что только л ю ц е р ­
на, б ла го д а р я хорошо развитой корневой системе, мож ет в неко­
торой мере усваи вать влагу и д а в а т ь урож ай.
П оэтому на техногенных рендзинах только при покрытии их
гумусовым слоем мощностью около 50 см можно достичь равно­
ценного с лучшими почвами Эстонии (почвы Пайдеского района
с Д А В 75 = 1 6 2 мм) зап ас а усваиваемой влаги при наименьшей
ьлагоемкости.
Д л я получения достаточного количества плодородного м а те­
ри ал а нужно снять перед разработкой не только гумусовый гори­
зонт, но и часть почвы из-под гумусового горизонта с низким со- д ер ж а н и ем камней и щебня (ри хка). М ак си м ал ь н а я глубина сн я­
того слоя мож ет достигать двукратной мощности гумусового го­
ризонта. К роме пашни нужно снять гумусовый горизонт и со
всех сенокосов, пастбищ и кустарников. Нанесение гумусового
горизонта связано с трудностями, в результате чего н а б л ю д а е т­
ся неравномерное распределение нанесенного м атери ал а. Г л а в ­
ными причинами неодинаковой мощности слоя являю тся низкое
качество планировки и н еравномерная осадка поверхности (о б р а ­
зуются микроложбины глубиной до 1,5 м). При чистовой п л а н и ­
ровке, которую проводят через два-три года после грубой, не
у д а е т с я достаточно гладко р азр а вн я т ь поверхность отвального
м а тери ала. При планировке нанесенного м а тери ал а часть м и кр о ­
л ож бин заполняется гумусовым м атериалом, а на повышенных
у ч астк ах мощность его недостаточна.
32
I
I
Проведенные исследования на 19 га рекультивированных по­
лей свидетельствуют о значительном колебании мощности н ан е­
сенного гумусового горизонта: 5% площ ади покрыты слоем м ощ ­
ностью только до 20 см, 16% — 2 5 . . . 35 см, 58% — 4 0 . . . 60 см
и 21% — 6 5 . . . 1 1 0 см. Р а с с м а т р и в а я использование плодород­
ного м атери ал а при сельскохозяйственной рекультивации, ви­
дим, что перерасходовано 4690 м 3 (5 % ) плодородного м а т е р и а ­
ла, за счет которого можно было бы дополнительно покрыть 0,94
га отвалов. Д л я эффективного зем леделия на рекульти вирован ­
ных полях с мощностью гумусового горизонта менее 35 см тр еб у ­
ется выполнение ремонтных работ с дополнительным нанесени­
ем еще 4732 м 3 или 5% плодородного м атери ал а, что по установ ­
ленным нормам требуется д ля покрытия 0,95 га отвалов.
Кроме изменения мощности гумусового горизонта резко че­
редуется и его механический состав, а на участках встречаю тся
рядом суглинистые и песчаные м атери алы (фото 14). Ч асть ми­
кроложбин является замкнутой и в них застаи ваю тся поверх­
ностные воды.
В результате выш еизложенного н аблю дается больш ая пес­
трота почвенного покрова рекультивированных полей (табл. 3)
Таблица
3
Запасы подвижных форм питательных веществ и гумуса в 75-см слое
техногенных рендзинов
---- 1----Опытный
участок '
1
Мощность гори­
зонта Аь см
0
16
27
36
47
52
62
2
3
4
5
6
7
Запасы
Р20 5 (ц/га)
2,8
9,2
15,0
18,2
21,2
24,9
28,9
К 2 О (ц/га)
8,4
8,7
10,9
11,3
16,1
15,8
19,4
Гумуса (т /га )
40
86
102
171
177
240
и резкие различия в плодородии техногенных почв уж е на с р а в ­
нительно ограниченной площади. Д о добычи горючих сланцев
на рекультивированном участке было только пять контуров м а ­
ло- и среднеразличаю щ ихся почв. После рекультивации здесь
имеется 7 контуров избыточно ув лаж н ен н ы х и 47 недостаточно
увлаж ненны х почв.
В результате точного выполнения всех технических тр еб о в а­
ний рекультивации бонитет техногенных почв удается довести до
65 баллов. Но вследствие огрехов планировки и неравномерного
нанесения гумусового горизонта плодородие рекультивированных
полей весьма пестрое и колеблется в п ределах 2 0 . . . 65 баллов.
3
—
1448
33
В ыш еизложенное позволяет сделать вывод, что переданные
колхозу рекультивированные нарушенные земли на площ ади
19 га нельзя считать пашнями с высоким плодородием, к а к это
было перед нарушением. Главной причиной этого является не­
доброкачественная техническая рекультивация.
З а технической рекультивацией следует этап биологической
рекультивации, в течение которого происходит восстановление
плодородия земель. В этот период на рекультивируемых у ч аст­
ках происходит обогащение почвы органическими вещ ествами и
азотом, разры хление гумусового слоя и отвального м атери ла, а
та к ж е восстановление их биологической активности. В этот пе­
риод рекультивируемые участки числятся как земли, н ах од ящ и е­
ся в мелиоративном состоянии.
П родолжительность биологического этапа, если п лодород­
ный почвенный материал используется д л я рекультивации сразу
после его снятия — 4 года. Если ж е плодородный материал ис­
пользуется через склады, то биологический этап продлевается
до 8 лет.
Весной 1976 г. на планированных о твалах с разной мощ нос­
тью нанесенного плодородного слоя (0 . . . 70 см) зал о ж и л и п оле­
вые опыты. П л о щ а д ь опытного участка около 1 га. Всего з а л о ­
ж или 768 делянок, которые разделены на 16 участков. О б щ ая
п лощ адь делянки — 4 м2, а учетная — 1 м2. Н а ка ж д о м участке
вы ращ и вали рожь, картофель, ячмень, полевые травы первого и
второго годов использования и люцерну. И спользование нормы
Таблица
Средний урожай полевых культур (ц /га ) на опытном участке
Фон удобрений к г/га N + P 2 O 5 + K 2 O
Глубина гумусового го­
ризонта, см
( 1: 1: 1)
120
240
360
16,2
38,9
46,5
22,9
39,0
44,0
178,6
379,6
409,9
224,1
402,0
409,5
15,7
37,0
40,6
36,9
39,7
Рожь «Вамбо»
0
27
52
2,7
15,5
26,9
9,5
31,1
40,6
Картофель «Штиглиц»
0
27
52
87,4
196,0
342,5
133,0
310.9
385.9
Ячмень «Надя»
0
27
52
34
2,9
17,5
32,8
9,3
30,6
38,3
22,1
4
Таблица
5
Средний урожай полевых культур (ц /г а ) на опытном участке
Глубина гумусового гори­
зонта, см
Фон
удобрений
0 . . . 80
к г/га
Р 2О 5 + К 2 О
(1: 1)
1 2 0 ...1 6 0
2 0 0 ...2 8 0
59,3
59,3
65,9
62,3
58,6
67,8
Люцерна
44,4
57,5
61,0
0
27
52
Полевые травы первого года использования
0
27
52
39,6
66,8
67,6
44,6
60,6
57,8
43,8
65,7
64,7
Таблица 6
Средний урожай полевых трав второго года использования
(ц /га ) на опытном участке
1г л> бина гумусового гори­
зонта, см
0
27
52
Фон удобрений к г/га N + P 20 5+ K 20
0 . . . 120
35,5
61,9
72,8
(1:1:1)
1 8 0 ...2 4 0
3 6 0 ...4 2 0
48,2
64,9
70,6
46,9
63,5
67,3
удобрения от 0 до 140 кг/га, N, Р 2О 5 и К 2О по 20 г на делянку. В
севообороте картоф ель получил навоза из расчета 80 т на га.
В результате опытов можно подвести некоторые итоги о в л и я ­
нии мощности гумусового горизонта и внесенных различных доз
минеральных удобрений на у рож айн ость полевых культур. Если
элиминировать влияния погоды, то ур ож ай зависит именно от
выш еупомянутых условий.
Средний урож ай полевых культур за пять лет (таблицы
4 . . . 6 ) вычислен по данны м урожайности техногенных почв.
В. разные годы средние уро ж а и полевых культур на м а л о ­
мощном гумусовом слое сильно колебались. М акси м ал ьны е у р о ­
ж а и полевых культур получены в среднем за пять лет на почвах,
имеющих следующую мощность гумусового горизонта: ячмень —
4 5 . . . 6 6 см, рожь — 5 0 . . . 68 см, карто ф ел ь — 44 . . . 57 см и по­
левы е травы первого года использования — 28 . . . 34 см, в з а в и ­
симости от доз удобрений.
Существенным ф актором при формировании эффективности
минеральных удобрений является зап ас усваиваем ой растениями
з*
35
влаги в п о ч в е ------ питательные вещества усваиваю тся из почвы
только в растворимой в воде форме. В почвах с большим д и а п а ­
зоном активной влаги кратковременные засуш ливы е периоды не
сл у ж а т причиной уменьшения эффективности минеральных удо­
брений, и ур ож ай почти не зависит от погодных условий.
Если ж е мощность гумусового горизонта у ж е на м аленьких
участках варьирует в больших пределах, то невозможно эконо­
мично использовать такие почвы в сельском хозяйстве, так как
отсутствует возможность правильного осуществления дозировки
удобрений.
AGRICULTURAL
RECULTIVATION
IN
THE
OIL-SHALE
BASIN OF THE ESTONIAN SSR
E. Leedu, E. Kitse
Su mma r y
The paper deals with the possibilities for the a g ric u ltu ra l
recultivation of are a s d isturbed by the open m in in g of oil-shale.
The auth or discusses the ag ric u ltu ra l properties of the detritus
and the fertile layer of ea rth b ro u g h t from elsew here to cover it.
The d ata g ath e re d d u rin g five y ears of experim ents show the
influence of the depth of the fertile ea rth layer an d fertilisation
on the ab u n d a n ce of the h a rv e s ts of the crops sown on such
lands. The re su lts of the m ea s u re m e n ts carried out on th e first
19 h ec tares of recultiv a te d fields give evidence of extem ely g re a t
differences in the depth of the fertile e a r th layer and consequ ently
also in th e am o u n t of w ater, absorbed by the soils. This points
to the conclusion th a t fields with such an uneven layer of hu m u s
can no t be cultiv ated effectively, for such soils can not be fertilised
properly ow ing to their g re a t variety.
36
В Л И Я Н И Е О С Е Д А Н И Я З Е М Н О Й П О В Е Р Х Н О С Т И НА
П РИ РО Д Н УЮ СРЕДУ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЭСТОНИИ
Ю. А. Сультс
ГП И И «Эстмелиопроект»
Отрицательное влияние горных работ на природную среду на
территориях шахт «Эстония», «Ахтме». «Виру», а т а к ж е в п о р яд ­
ке прогноза для шахт «Куремяэ» и «П ермискю ла» изучалось н а ­
ми в течение нескольких лет в сотрудничестве с Эстонским ф и л и ­
алом И Г Д им. А. А. Скочинского и Эстонским научно-исследова­
тельским институтом лесного хозяйства и охраны природы.
Х арактер воздействия подземных горных работ на природную
среду во многом зависит от способа управления кровлей. Все в а ­
рианты подземной технологии добычи можно раздели ть на две
категории: с временным поддерж анием, и с обрушением (посад­
кой) кровли.
При технологии добычи с временным поддерж анием кровли
во время проведения горных работ покрываю щие породы д е р ­
ж а тся на целиках. Такой вари ан т является основным при к а ­
мерной системе разработки. При такой технологии по око н ч а­
нии горных работ в большинстве случаев (около 90% блоков)
п окры ваю щ ая толщ а зави сает на неопределенное время. Эта тех­
нология добычи связан а с большой потерей полезных и скопае­
мых, остающихся под землей в целиках.
При технологии добычи с обрушением кровли (к ам ер н ая сис­
тема разработки с принудительной посадкой кровли — ручные,
механизированные и комбайновые лавы ) опускание кровли и
земной поверхности происходит во время горных работ. В еличи­
на оседания земной поверхности при применении разны х спосо­
бов управления горным давлением в сланцевых ш ахтах зависит
главным образом от мощности покры ваю щ их пород и мощности
добываемого сланца в лаве. Глубина оседания в озрастает с у в е­
личением мощности разр а б а ты в ае м о го слоя. Обычно величина
осадок составляет 1 — 2 м.
Отрицательное влияние оседаний можно разделить на две
37
группы: ухудшение условий зем лепользованя и количества или
качества производства, т.е. экономический ущерб, и резкие и зм е­
нения водного реж им а, понижение качества водных ресурсов и
др. экологические нарушения.
Выполнение подземных горных работ вызы вает на разн ы х к а ­
тегориях зем лепользования различные нарушения естественных
условий. Н а сельскохозяйственных зем лях оседание поверхности
вызы вает нарушения в осушительных системах, в результате че­
го общ ая наруш енная площ адь намного больше, чем зал и ваем ы е
водой мульды; мульды на умеренно увлаж ненны х сельскохозяй­
ственных зем лях с более тяж ел ы м составом грунтов п р ев р ащ а ю т­
ся в избыточно увлаж ненные и периодически заполняю тся водой,
а на почвах с легким составом повышается засухоопасность.
Н а лесных зем лях отрицательное влияние зависит главным
образом от геолого-гидрологических и почвенных условий. В ли ­
яние нарушений похоже на картину нарушений сельскохозяй­
ственных земель. Н а саж д ен и я гибнут. В ыходят из строя осуш и­
тельные системы и д о рож н ая сеть.
Н а болотах мульды затопляю тся водой. Через некоторое
время з а л е ж торфа всплывает на поверхность воды. Осушение
такой топи связано с большими техническими трудностями.
Возможности удаления воды из мульд сводятся к созданию
открытой осушительной сети, водосливу посредством в ерти кал ь ­
ного д р е н а ж а в отработанные горизонты, или ж е комбинации
этих двух систем. Выполнение таких мелиоративных работ в
весьма сложных условиях связано с большими трудностями и
затратам и , но для ввода таких земель в хозяйственный оборот
требуется выполнение кроме мелиоративных еще основательных
культуртехнических работ.
T H E iN F L U E N C E O F T H E S ETTIN G O F T H E S U R F A C E
OF TH E EARTH ON T H E NATURAL E N V IR O N M E N T IN
N OR TH-EAST ESTO N IA
Y. Suits
Su mma r y
The u n d e rg ro u n d m ining of soil-shale b rin g s about the s e ttin g
of the deposits above the layers th a t have been removed, which
leads to the sink ing of the g ro u n d by 1—2 m etres. The re s u ltin g
depressions — m oulds — are filled w ith surface w ater, the forest
perishes and the g ra s s cover is destroyed. The d ra in a g e an d
recultivation of the m oulds involves g re a t difficulties.
38
ПРИРОДООХРАННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРЕДЕЛАХ
КУРТНАСКОГО
КАМОВОГО
ПОЛЯ
Я.-М. К. Пуннинг
И нститут геологии АН ЭССР
Прогнозирование изменений окруж аю щ ей среды под в л и я ­
нием как естественных, так и техногенных факторов является од ­
ной из самых актуальны х проблем. Н ами ставилась зад ач а р а з ­
работать геохимические и экологические критерии д ля рекон­
струкции природных условий и оценки в к л ад а техногенной н а ­
грузки на окруж аю щ ую среду. А ктуальность поставленной з а д а ­
чи двояка: с одной стороны, планируемые исследования п озвол я­
ют изучать ф ундаментальную научную проблему — процессы пе­
реноса и трансформ ации химических элементов и соединений, а
т а к ж е факторы, управляю щ ие этими 'процессами; во-вторых, в ы ­
явить изменения в экологической ситуации в т а к назы ваем ы х
фоновых (доантропогенных) условиях. Такой подход довольно
сложен, так как спектр природных факторов, посредством кото­
рых происходит перенос и тран сф орм ац ия химических элементов,
широк, часто отсутствуют строгие и однозначные коррелятивны е
связи между причиной и следствием — изменениями в развитии
биоты или в структурах ландш афтно-геохимических систем.
Сложность поставленной задачи определила и выбор региона
опробования разработанного комплексного подхода.
Н аиболее подходящим оказал о сь К уртнаское камовое поле,
территория которого с з ап ад а окайм лена склоном Ахтмеской
платообразной водораздельной возвышенности и с востока —
заболоченной Нарвской низиной. По геологическому строению
она п редставляет собой заполненную четвертичными о тл о ж ен и я­
ми, в основном флювио- и лим ногляци альны м и песками древнюю
долину. Относительно однородные по гранулометрическому со­
ставу и схожие по генезису отлож ения и плохоразвиты е процес­
сы почвообразования на всей территории позволяю т считать в л и ­
яние изменений эдафического ф ак тор а в течение голоцена н езн а­
чительным.
Н аходящ и еся на исследуемой территории многочисленные
39
озер а и болота с мощными комплексами донных отложений по­
зволяю т провести комплексный ан ал и з изменений географичес­
кой среды и экологических условий в течение всего голоцена.
Питание озер грунтовыми водами с высоким содерж анием би­
карбонат- и карбонатиона обеспечило постоянную сл аб о щ ел о ч ­
ную реакцию в водоемах, что упрощ ает восстановление за к о н о ­
мерной миграции химических элементов в системе вода — дон ­
ные отложения. И, наконец, реш аю щим при выборе региона бы ­
ло и то обстоятельство, что Куртнаское кам овое поле н аход ит­
ся под непосредственным влиянием интенсивного техногенного
воздействия. Поэтому здесь наиболее четко д олж ны п роявляться
факторы антропогенного воздействия на развитие болот и озер.
Кроме того, район, будучи уникальным природным комплексом,
является зоной отдыха для жителей крупного промышленного
центра — г. Кохтла-Ярве.
Д л я проведения комплексных исследований в Институте гео­
логии АН Э С С Р совместно с кафедрой физической географии
ТГУ была разр а б о та н а программа, которая состоит из несколь­
ких этапов.
I этап 1. Р а зр а б о т к а методов исследования механизма и про­
гноза природных процессов.
II этап 2. Установление трендов развития в прошлом и изме­
нений природной среды в настоящее время.
3. Реконструкция природных условий прошлого.
III этап 4. Составление прогнозов (на основе п. 2, 3).
IV этап 5. У правление процессами (на основе п. 2, 3, 4).
К ак видно из вышеприведенного, научные исследования со­
стоят в выявлении хода широкого комплекса физико-географических условий в прошлом (в «доантропогенное время») и соз­
дании на этой основе прогнозов изменений природной среды под
воздействием естественных факторов. П а р ал л ел ьн о ведутся ис­
следования по количественной оценке современного состояния и
трендов развития т а к ж е ландш афтно-геохимических систем. П о ­
лученная информация служ ит основой для создания моделей,
позволяющих оценить влияние техногенных ф акторов и антропо­
генного воздействия в конкретной физико-географической си ту а­
ции.
Основную информацию об изменении гидрологических и т е р ­
мических условий прошлого даю т разрезы торфяны х зал еж ей и
колонки донных отложений. Основываясь на результатах ботани­
ческого ан ал и за торфа и математической обработки спорово­
пыльцевых данных, можно восстановить динамику развития д р е ­
весной растительности, а т а к ж е изменения гидротермических
условий. Изменение вещественного состава донных отложений
озер позволяет восстановить колебания уровня воды в озерах за
весь голоцен. П а р ал л ел ьн о образцы торф а и донных отложений
подвергаю тся химическому анализу. К а к и можно было предпо­
40
лож ить, концентрация некоторых химических элементов в о с а д ­
ках колеблется в больших пределах, что говорит о сильном в л и ­
янии условий ф ормирования осадков на его химический состав.
И ногда содерж ание некоторых химических элементов, в т.ч. т я ­
ж елы х металлов в отлож ениях доантропогенного времени превы ­
шают их концентрации в современных, такого ж е типа о т л о ж е ­
ниях.
Чтобы восстановить динамику природных процессов, нам и
применяются методы 14С и 210РЬ, позволяю щие с достаточной
точностью д ати р овать отложения, накоплявш иеся с н ач ал а голо­
цена до наших дней.
Д ан н ы е химического ан ал и за позволяю т вычислить количе­
ство отдельных элементов, привнесенных через атмосферу з а
определенные отрезки времени (данные по торфяным з а л е ж а м )
или через гидросферу (данные по донным отложениям проточ­
ных и изолированных озер).
Такие исследования очень важ н ы в связи с проблемой у с т а ­
новления т.н. фоновых значений концентрации отдельных э л е ­
ментов. Весьма часто в исследованиях по состоянию о к р у ж а ю ­
щей среды техногенную нагрузку оценивают, сравнивая получен­
ные данны е по районам с развитой промышленностью с д а н н ы ­
ми т.н. «фоновых» станций — станций, отдаленных от промы ш ­
ленных центров. Такой подход методически неверен. Н апример,
в периоды с более теплыми климатическими условиями с о д е р ж а ­
ние хлора в изученных нами р а зр е за х повышается, повышение
серы может быть связано с периодами повышенной вулкан и чес­
кой активности, в зависимости от уровня воды в озерах и
условий аэрации могут об разовы ваться геохимические барьеры
и соответствующие ассоциации химических элементов, з а д е р ж и ­
ваем ых и накапли ваю щ и хся на этих барьерах. Поэтому сравн и ­
вать содерж ание отдельных элементов в современных условиях
или отложениях нецелесообразно только с данны ми д л я этого
ж е района для отложений, накопивш ихся в доантропогенный пе­
риод, в близких к современным физико-географическим у сл о ­
виях.
Д о л ж н о е внимание уделяется изучению озер и озерных отло­
жений. Во всех озерах почти круглогодично в придонных слоях
воды наблю дается резкий дефицит кислорода, что говорит об их
эвтрофикации. Н ехватка кислорода частично компенсируется
восстановлением нитратов до ам м и а ка и азота, а сульфатов до
сероводорода. Созданный восстановительный геохимический б а ­
рьер содействует накоплению тяж ел ы х м еталлов в донных от­
ложениях. Такие условия в большинстве озер усиливаются, т а к
как в результате откачивания воды возникает депрессия, и ур о­
вень воды во многих озерах за последние десятилетия снизился
на 2—2,5 м.
Н аш и наблю дения и фондовые м атери алы позволили выявить
41
прямую корреляцию между объемами откачиваемой из погре­
бенной В азавереской долины воды и уровнем воды озера М артиска. Следует отметить, что к а к в этом, так и во многих других
озерах уровень воды уж е достиг крайне низкого значения и д а л ь ­
нейшее его понижение связано с серьезными изменениями в
л ан дш аф тн ы х геосистемах и озерной экосистеме. Н апример,
дальнейш ее понижение уровня воды в оз. М артиска сн и ж ает
объем воды в озере только на 1 1 %, но при этом п лощ адь озера
уменьш ается наполовину.
В аж н ое значение имеет установление гидрологического ре­
ж и м а зам кнутых водоемов и в к л ад а отдельных составных в б а ­
л анс питания озер. Первы е изотопные данны е показы ваю т, что в
некоторых озерах (напр, оз Ю м ар ъ яр в ) контакт с грунтовыми
водами активный, и вода в котловинах меняется быстро, в д р у ­
гих (оз. М артиска, В алгеярв, К ур ад иярв и др.) питание грунто­
выми водами в общем балан се имеет м а лов аж н ое значение. Д л я
составления математических моделей требую тся более длинные
периоды наблюдений.
А нализ макроостатков из торфов и диатомовой флоры из
озерных отложений проводится с целью установления предела
чувствительности отдельных ассоциаций к изменениям внешних
условий.
При накоплении нужного количества исходного м а тер и ал а
следует его м атем атическая об работка д ля создания моделей
энерго- и массообмена. Хочется подчеркнуть, что главной целью
этих весьма трудоемких исследований является не только изуче­
ние состояния и динамики развития К уртнаского камового поля,
но и разработк а теоретических основ и основных принципов для
создания соответствующих моделей и д ля других регионов.
NATURE PROTECTION
INVESTIGATIONS
КАМЕ FIELD
IN T H E K U R T N A
J.-M. Punning
Su mma r y
The K urtn a kam e field w ith its unique lakes is situ ated in
an area of intensive in du strial activity. The clearly expressed
lan d sca p e s tru c tu re to g eth er w ith the heavy techno genou s load
determ ined the choice of this area for complex n a tu re protection
investigations. The m ain peculiarity of the stu dy p ro g r a m m e is
in v estigatio n into the intensity of biogeochem ical processes
d ependent on the c h a n g es in the n a t u r a l conditions. The re s u lt
of such in vestigations will m ake it possible to predict the deve­
lopm ent of the env iron m ent in c e rtain tech no gen ous — n a t u r a l
conditions. The article gives a survey of the in v estig atio n s t r a ­
tegy and the study m ethods applied.
42
ОХРАНА ПРИРОДЫ В ДРУГИХ
ГОРНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ РАЙОНАХ
П РИ РОДН О-ХОЗЯЙСТВЕНН Ы Е
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ
СИТУАЦИИ
В ПРОМЫШЛЕННО
ОСВОЕННЫХ РЕГИОНАХ
А. В. Дончева
Московский государственный университет
В промышленно освоенных регионах, как правило, с к л а д ы в а ­
ется сл ож н ая экологическая обстановка ка к д л я человека, так и
д ля биоты л ан дш аф та. Н апряж ен н ость экологических ситуаций
в этих регионах диктует природоохранную стратегию, особенно
при определении и планировании потребности в к а п и та л о в л о ж е ­
ниях на охрану природы. Оценить сложность и конфликтность
природно-хозяйственных ситуаций в прохмышленно освоенных р е ­
гионах необходимо п реж де всего д ля нормализации экологичес­
кой обстановки и решения эколого-ресурсных и эколого-хозяйственных вопросов.
Х арактеристика экологической обстановки в промышленно
освоенных регионах — это п реж де всего оценка экологической
опасности территориальны х сочетаний отраслей народного хо­
зяйства и оценка интенсивности техногенных нагрузок на л а н д ­
шафт. Существуют различные подходы к оценке антропогенных
нагрузок, например, используются геохимические показатели / 2 / ,
а так ж е показатели уровня промышленного развития пром ы ш ­
ленного потенциала территории / 3 / .
Д л я оценки техногенных нагрузок в промышленно освоенных
регионах была р а зр а б о та н а методика расчета следующих коли­
чественных показателей: индекса промышленной освоенности
территории, индекса интенсивности техногенных нагрузок, а
т а к ж е индекса экологической опасности территориальны х соче­
таний отраслей промышленности.
Безразм ерн ы й индекс промышленной освоенности территории
рассчиты вался по п оказател ям валовой продукции на единицу
площ ади в р ам ках административного деления территории С С С Р.
При всем несовершенстве удельного п оказател я валовой п родук­
ции он в первом приближении позволяет судить о промышленной
43
освоенности территории и техногенном давлении на нее. С у щ е­
ствует так ж е территориальны й предел насыщения п роизвод­
ством при определенном развитии техники и технологии в р а с ­
см атриваемом регионе, при достижении которого создается вы­
сокая экологическая опасность д л я сущ ествования человека. Е с ­
ли условно принять интенсивность техногенного воздействия про*
порциональной территориальному индексу валовой продукции в
миллионах рублей, соотнесенной с площ ад ью административны х
единиц, то интенсивность промышленной освоенности территории
вы является при соотнесении этого п о казател я со средним или
минимальными значениями по стране.
Значения индекса промышленной освоенности изменяю тся по
стране от 1 до 500 и более. Бы ло выделено десять классов про­
мышленной освоенности территории: I — 0— 1; II — 1— 5; III —
5— 10; IV — 10—20; V — 20— 50; VI — 50— 75; V II — 75— 100;
V III — 150—250; XI — 250— 500; X — более 500. Д л я районов с
очень сильной промышленной освоенностью значения индекса
составляю т более 500; в сильноосвоенных районах индекс равен
450— 500; 150—250. Д л я районов с освоенностью выше средней
характерны следующие значения индекса: 75— 100; 50— 75; а
д ля среднеосвоенцых — 20—30. В слабоосвоенных районах ин­
декс равен 10—20 или 5— 10. С ам ы е низкие значения индекса —
0 — 1 и 1 —5 присущи неосвоенным районам.
Индекс интенсивности техногенных нагрузок на природу
С С С Р в р ам ках административного деления рассчиты вается сл е­
дующим образом: объем валовой продукции каж дой отрасли хо­
зяйства ум нож ается на индекс экологической опасности отр ас­
ли *.
З атем эти данны е суммировались по всем отраслям п ром ы ш ­
ленности в регионе и рассчиты вались удельные нагрузки на еди­
ницу площади. Эти показатели соотносились со средними зн ач е­
ниями по всей промышленности С С С Р . Таким ж е образом оцени­
в ал ась интенсивность техногенных нагрузок промышленности с
учетом занятого персонала, только вместо значения валовой про­
дукции проставлялись значения занятого персонала.
Индекс техногенной нагрузки промышленности на природу
представлен в виде дроби: в числителе — индекс экологической
опасности территориальны х сочетаний отраслей народного хо­
зяйства, рассчитанный с учетом занятого персонала в п ромы ш ­
ленности и соотнесенный со средними значениями по С С С Р в ц е­
лом; в знаменателе — индекс экологической опасности тер р и ­
ториальных сочетаний отраслей народного хозяйства, рассч итан ­
ный с учетом валовой продукции и соотнесенный со средними
значениями по С С С Р в целом. Н аиболее интенсивна техногенная
*Методику расчета индекса экологической опасности см.: Д ончева А. В.
М арковская А. В., Семенова Л . А. /4/.
44
н агр узка на территориях со значениями индекса от 50 до 200 и
особенно выше 200, менее интенсивна от 30 до 50, а т а к ж е от
20 до 30 и 10— 20, незначительна нагр узка с индексом от 1 до 10
и особенно м а л а на территориях с индексом от 0.3 до 1.0.
О строта экологических обстановок в промышленно освоенных
регионах т ак ж е мож ет х ар актери зо в аться плотностью выбросов
и экологической опасностью суммации всех выбросов в регионе.
Так, например, расчет индексов экологической опасности з а г р я з ­
нения атмосферы по выбросам городов производился следующим
образом: объем выбросов каж дой отрасли п ерем нож ался на ин­
декс токсичности отрасли, разрабо танн ы й нами ранее /4/. Затем
данны е по отраслям суммировались и рассчиты вались удельные
значения на тысячу жителей. П о к а за т е л ь относительной экологи­
ческой опасности рассчиты вался при соотнесении этих значений
со значениями, присущими городу с недетерионантными о т р а с л я ­
ми промышленности, который х ар актери зо в ал ся абсолютным ми­
нимумом в С С С Р . П о к азате л ь экологической опасности соч ета­
ния выбросов отраслей имеет значения от 1 до 4000. В ыделяю тся
следую щ ие градации: 2000— 4000; 2000— 1000; 500— 1000; 200—
500; 100—200; 50— 100; 20— 50; 0— 20. Особенно опасно сочета­
ние высокой степени экологической опасности загрязнения в ы ­
броса городов и высокого потенциала загрязнения атмосферы.
Р а з р а б о т а н н а я методика позволяет выявить промышленно осво­
енные регионы и д а т ь количественную характеристику экологи­
ческих обстановок в них.
Д л я выявления региональных проблемных ситуаций на при­
мере ЕТС была проведена типизация л ан дш аф тов по их хозяй ­
ственному использованию на уровне вида использования л а н д ­
ш аф та*. При ан али зе степени хозяйственного использования
равнинных л ан дш аф тов Европейской части С С С Р и выявления
его последствий была д ан а оценка сельскохозяйственного, л есо­
хозяйственного, промышленного, рекреационного использования
лан дш аф тов, а т а к ж е степени их урбанизированности. Б ы л а под­
считана площ адь под различны ми видами пользования л а н д ­
ш афтов и оценена функциональность использования. По сочета­
ниям различных видов использования и его интенсивности (вы ­
делено 5 — 6 градаций интенсивности использования) уд алось в ы ­
явить основные типы хозяйственного использования ландш афтов.
По доминированию одного вида использования выделены
л ан дш аф ты преимущественно промышленного
использования,
преимущественно сельскохозяйственного использования, преиму­
щественно рекреационного использования, преимущественно у р ­
* И спользовалась карта «Л андш афты СССР» м-ба 1 : 8 млн., составлен­
ная сотрудниками кафедры физической географии СССР и прогнозной
группы № 2 под научной редакцией проф. Т. В. Звонковой и проф. Н. А.
Г воздецкого.
45
банизированные, преимущественно лесохозяйственного использо­
вания.
По сочетанию и интенсивности видов хозяйственного исполь­
зования выявились следующие типы (возмож ные варианты соче­
таний) хозяйственной освоенности:
— очень сильно освоенные л ан д ш аф т ы многофункционального
использования как в промышленном, т а к и в сельскохозяй­
ственном отношении, с высокой степенью у р б ан и зи р ов ан ­
ное™;
— сильноосвоенные л ан д ш аф ты как в промышленном, так и в
сельскохозяйственном отношении;
— сильноосвоенные л ан д ш аф ты с преобладанием пром ы ш лен ­
ного использования;
— сильноосвоенные л ан дш аф ты с преобладанием сельскохозяй­
ственного использования;
— среднеосвоенные л ан дш аф ты с промышленным использова­
нием;
— среднеосвоенные л ан дш аф ты урбанизированны е;
— среднеосвоенные л ан д ш аф т ы с лесохозяйственным использо­
ванием;
------среднеосвоенные л ан дш аф ты рекреационного использования;
— слабоосвоенные л ан дш аф ты со слабым рекреационным, л есо­
хозяйственным, либо сельскохозяйственным использованием;
— не освоенные лан дш аф ты , не используемые в хозяйстве.
Так, например, в зоне тундры и лесотундры наиболее сильной
техногенной трансформ ации подвержены л ан д ш аф ты структур­
но-денудационных равнин, пенепленов, лиш айниковы е и мохово­
лишайниковые, а т а к ж е лиш айниково-кустарниковые тундры с
березовым крнволесьем. В ы сокая промы ш ленная освоенность
этих ландш аф тов в ы зв ал а нарушение их литогенной основы на
больших площ адях. Под воздействием производства цветной м е­
таллургии происходит коренная перестройка структуры л а н д ­
шафтов, выпадение видов биоты, развитие эрозии, нарушение
водного б ал ан са ландш аф тов, накопление техногенных веществ в
водах и почвах.
Д л я зоны лесотундры характерн ы л ан дш аф ты слабой х о зяй ­
ственной освоенности. Н аиболее освоенными являю тся л а н д ш а ф ­
ты структурно-денудационных возвышенных равнин березово­
криволесных с елью, частично заболоченных с тундровыми и
подзолисто-глеевыми почвами.
Л ан д ш аф ты северной и средней подзон лесной зоны наиболее
освоены в лесохозяйственном отношении. Н аибольш ие современ­
ные ареал ы лесодобычи наблю даю тся в структурно-денудацион­
ных возвышенных равнинах с еловыми, елово-березовыми и со­
сновыми древостоями на подзолистых почвах, а т а к ж е в л а н д ­
ш а ф тах аллю виальных и аллю виально-дельтовы х равнин с со­
сново-еловыми лесами на подзолистых почвах.
46
В лесной зоне к л а н д ш а ф т а м многофункционального исполь­
зования с очень сильной степенью промышленной освоенности
и высоким уровнем урбанизированности и рекреационного ис­
пользования относятся л ан д ш аф ты ледниковых равнин с широ­
колиственно-еловыми лесами на дерново-подзолистых и дерново­
карбонатны х почвах, озерно-ледниковых и водноледниковых р а в ­
нин с сосновыми и широколиственными лесами на дерново-под­
золисты х почвах, а т а к ж е лессово-суффозионных равнин ш ироко­
лиственных с серыми лесными почвами и черноземами оподзоленными. Большинство л ан дш аф тов юга лесной зоны х а р а к т е р и ­
зую тся сильной промышленной и сельскохозяйственной освоен­
ностью, причем наиболее урбанизированы л ан д ш аф ты морских
равнин с сосновыми лесами на дерново-подзолистых почвах.
С ельскохозяйственная освоенность л ан д ш аф то в лесной зоны
неодинакова. Н аиболее распаханы л ан д ш аф ты средней и ю ж ­
ной части зоны. В л а н д ш аф та х лессово-суффозионных равнин
широколиственных с буком и грабом, светлосерыми и серыми
лесными почвами, доля пашни составляет 72,4% от общей пло­
щ ади. Очень высокая степень сельскохозяйственной и пром ы ­
шленной освоенности присуща наиболее освоенным л а н д ш а ф т а м
эрозионно-денудационных равнин на складчатом основании разнотравно-злаковы х с черноземами типичными, местами к а р б о ­
натными. Н аиболее урбанизированны ми л ан д ш аф та м и степной
зоны являю тся эрозионно-денудационные равнины на с к л а д ч а ­
том основании, разн о травн о -зл аковы е с черноземами типичны­
ми, а т а к ж е эрозионно-денудационные равнины на складчатом
основании, остепненные, луговые, с черноземами южными со­
лонцеватыми.
Д л я зоны полупустынь х ар а ктер н а с л а б а я хозяйственная
освоенность. Н аиболее освоенными в сельскохозяйственном о т­
ношении являю тся л ан д ш аф т ы морских равнин полынно-типчаковых супесчано-глинистых со светлокаш тановы ми почвами.
Л а н д ш а ф т ы лессово-суффозионных равнин полынно-типчаковозлаковы х каменисто-щебнистых и лессово-суглинистых со свет­
локаш тан овы м и солонцеватыми почвами — преимущественно
рекреационного использования. В целом л ан дш аф ты зоны пус­
тынь х арактеризую тся слабой степенью хозяйственного исполь­
зования.
Заметим, что наиболее сильной техногенной трансформ ации
и глубокой ломке морфоструктуры подвергаю тся л ан дш аф ты
многофункционального пользования при интенсивном их исполь­
зовании промышленностью и сельским хозяйством, при высокой
урбанизированности территории. В дальнейш ем предполагается
провести ан али з соответствия структуры хозяйственного исполь­
зования л ан дш аф тов их природному потенциалу, что необходимо
д л я оценки рациональности их использования. Это позволит
I
47
выявить
и предвидеть региональные конфликтные природно­
хозяйственные ситуации на л ан дш аф тн ом уровне.
Таким образом, в основу методики выявления природно-хо­
зяйственных ситуаций экологического значения мож ет быть по­
лож ен ан али з ландш аф тного фона территории, ее хозяйственной
освоенности, рациональности использования природного потен­
циала л ан д ш аф та и его соответствия современной структуре х о ­
зяйства. Несложно выявить ареал ы действия парных кон ф ли кт­
ных ситуаций, гораздо сложнее выявить весь спектр природно­
хозяйственных ситуаций при многофункциональном и спользова­
нии ландш афтов. М етодическая трудность состоит в том, что
каж д ы й вид хозяйственной деятельности осущ ествляется в р а м ­
ках определенного ар еал а, которые при наложении не со в п а д а ­
ют. Методически оправдано поэтому оценивать конфликтные си­
туации на территориях определенного использования.
Наиболее сложны е природно-хозяйственные ситуации между
промышленностью и другими видами использования л а н д ш а ф ­
тов формируются в регионах с сильной промышленной освоен­
ностью, в т ак назы ваем ы х «импактных» зонах, в которых зн ач и ­
тельно поступление промышленных выбросов, а т а к ж е интенсив­
ны и другие виды техногенных нагрузок. Так, например, в с т р а ­
нах Западной Европы в л ан дш аф ты поступает сернистого анги­
дрид а до 100— 150 т/км 2, а в Лондонской конурбации это зн ач е­
ние в о зрастает до 269 т/км 2 (1).
В зонах интенсивного поступления выбросов промышленности
наиболее острые конфликтные ситуации возникают на сельско­
хозяйственных землях, особенно при ведении пригородного хо­
зяйства. Зрим ы е экологические последствия от потребления про­
дуктов сельского хозяйства, выращ енных в сферах воздействия
цветной и черной металлургии, химического производства и т.д.
будут ощ ущ аться у ж е в бли ж айш ее время. Кроме того, экологи ­
чески опасные ситуации создаю тся при интенсивном техногенном
воздействии на крупные массивы пахотных земель и массивы
орошаемых земель. К райне опасно использование в поливном
земледелии д а ж е «условно чистых» сточных бод производства
цветных металлов. Техногенное воздействие ослож няет в ы р а щ и ­
вание сельскохозяйственных культур в районах рискованного
и затрудненного земледелия, а иногда д елает его невозможным.
В результате интенсивных техногенных нагрузок л а н д ш а ф т
теряет свой рекреационный потенциал, т.е. затруд н яет ся его ис­
пользование под рекреацию. В импактных зонах рекреационное
использование л ан д ш аф та становится экологически опасным.
П ри возрастании у рбанизации территории резко у слож няю тся
парные природно-хозяйственные конфликты: промышленность —
сельское хозяйство, промышленность — рекреация и создается
реаль н ая угроза здоровью человека.
Таким образом, природно-хозяйственные ситуации со зд аю т­
48
ся за счет конфликтных, исклю чаю щих друг друга, пользований
ландш аф тов, при резком снижении или потере под воздействи­
ем промышленности природно-ресурсного потенциала л а н д ш а ф ­
та, при переиспользовании территории, когда формируется эко­
логически опасная ситуация д л я человека и л ан д ш аф та , с л о ж ­
ные эколого-ресурсные и эколого-хозяйственные условия.
А нализ природно-хозяйственных ситуаций экологического
значения возможен как в р ам к ах природных (ландш аф т, физикогеографическая провинция, бассейн определенного п о р я д к а ), т ак
и в р ам ках административных границ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Альтшулер И. И., Романова Э. П. Техногенные выбросы окислов серы в
атмосферу в Западной Европе / ' Вестн. Моск. ун-та. Сер. геогр., 1980.
— № 3. — С. 55—60.
2. Глазовский Н. Ф. Техногенные потоки вещества в биосфере / / Добыча по­
лезных ископаемых и геохимия природных экосистем. — М., 1982. —
С. 7—28.
3. Дербинова М. П., Сороковикова Н. В. Принципы интегральной оценки ан ­
тропогенной нагрузки: Районирование территории экологического реги­
она / / Региональный экологический мониторинг. — М.: Н аука, 1985. —
С. 9—21.
!
4. Дончева А. В., Марковская А. В., Семенова Л. А. М етодика оценки интен­
сивности техногенных воздействий на природную среду и степени эко ­
логической опасности отраслей промышленности / / Географическое обос­
нование экологических экспертиз / П од ред. Т. В. Звонковой. — М.: И здво Моск. ун-та, 1985. — 208 с.
NATURAL A ND ECONOMIC SITUATIONS OF ECOLOGIC
S I G N I F I C A N C E IN I N D U S T R I A L L Y D E V E L O P E D R E G I O N S
A. Doncheva
Summa r y
The au th o r con sid ers the possibilities of es ta b lis h in g the
n a tu ra l and economic conditions of re gio ns w here th e ecological
situ ation h as become com plicated. She discusses th e m ethods
applicable for the ev aluatio n of the level of the in d u strial deve­
lopm ent and the intensity of the <technogenous im pacts on the
n a tu r a l en vironm ent of a given area. The re s u lts of the e v a lu a ­
tion of the economic utilisation of la n d sca p es at a species level
are p resented u s in g the E u ro p e an p a rt of the Soviet U nion as
an example.
4
—
1448
49-
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
РЕКУЛЬТИВАЦИИ
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Г. А. Зайцев
Московский государственный университет
Территории, испытывающие отрицательное влияние горнодо­
бываю щ ей и п ерерабаты ваю щ ей промышленности примерно в
10 раз превыш аю т площ ади с нарушенным рельефом и почвен­
ным покровом. Половина этой площ ади приходится на то р ф о р а з ­
работки, кроме того, земли разруш аю тся при добыче м и н ер ал ь ­
ного сырья, в особенности открытым способом на площ ади 850
тыс. га. П редполагается, что к 1990 году площ адь нарушенных
зем ель в нашей стране возрастет до 3 млн. га. В соответствии с
требованиями Земельного законодательства С С С Р р ек ульти в а­
ция земель, нарушенных промышленностью, проводится в о б я з а ­
тельном порядке всеми предприятиями и организациями, исполь­
зующими земельный фонд. Р екультиваци я о значает восстановле­
ние плодородия и хозяйственной ценности нарушенных земель.
Основу рекультивации составляет комплекс инженерно-техничес­
ких мероприятий по восстановлению рельеф а нарушенной терр и ­
тории и приведению его к виду, обеспечивающему возможность
дальнейш его хозяйственного использования земель.
Поверхность нарушенных,и рекультивированных земель п ред ­
ставляет собой техногенный рельеф, который является о б ъ е к ­
том исследования антропогенной геоморфологии, сравнительно
нового и важного р азд ел а современной геоморфологической н а у ­
ки. В связи с рекультивацией возникает целый ряд специфичес­
ких проблем геоморфологического х ар а ктер а — описание эл е­
ментарных форм техногенного рельефа, типология и к л асси ф и ­
кация нарушенных земель и техногенных форм, изучение в л и я ­
ния техногенных факторов на интенсивность р ел ьеф о об разую ­
щих процессов, выявление роли и оценка масш табов естествен­
ных и техногенных факторов в формировании современного р ел ь ­
ефа и его динамики во времени, р азрабо тк а методов количест­
венной оценки и картограф и ровани я техногенных изменений
рельефа.
.50
Н есмотря на то, что практический опыт рекультивации в н а ­
шей стране у ж е насчитывает более д ва д ц ати пяти лет, п родол­
ж а е т оставаться нерешенным вопрос классификации н ар уш ен ­
ных земель, нарушенного и восстановленного рельефа. Все со­
временные классификации техногенного рельеф а опираются на
генетический принцип. В генетических класси ф и кац и ях в ы д ел я­
ют категории рельеф а преж де всего по п ризнаку происхождения.
Самы е крупные таксономические категории — классы рельеф а
различаю тся по источникам энергии рельефообразую щ их п р о­
цессов и по хар а ктер у обуславливаем ы х ими перемещений в ещ е­
ства земной коры. Совершенно справедливо техногенез (ан тр о­
погенез) р ассм атривается к а к равноправны й фактор рельефообразования наряду с эндогенным, экзогенным и космогенными
ф акто рам и [14; 15]. В п ределах классов выделяю т отряды и се­
мейства типов рельеф а по рельеф ообразую щ им агентам и х а ­
рактерным качественным особенностям этих процессов. В качест­
ве такого агента выступает технология проведения горных, строи­
тельных и других работ. П одсемейства рельеф а определяю тся
направленностью рельеф ообразования — поднятия или оп у ска­
ния, деструкции (денудации) или аккумуляции. Роды и виды
рельефа разли чаю тся по д ет ал я м геоморфологических процессов
с учетом литологических признаков и внешнего облика рельефа.
В качестве особого вида мож ет быть назван рекультивационный
рельеф, возникающий в результате целенаправленного п р ео б р а­
зования созданных ранее техногенных форм, об разовавш и хся в
процессе проведения горных или строительных работ.
Р асш ирение комплекса хар актерн ы х признаков в современ­
ных классиф икациях рельефа происходит за счет детали зац и и
рельефообразую щ их процессов и направлений изменения рел ь е­
фа [2; 7; 8; 10; 12; 13]. К лассификационны м признаком стал а
установленная связь меж ду техногенным воздействием и видом
рельефообразую щ его процесса, приводящих к возникновению ге­
нетической однородности элементов и форм земной поверхности
нарушенных земель — парагенетичные карьерно-отвальны е и
рекультивационные комплексы и т.п. [7; 16]. Очень важ н ы м , на
наш взгляд, является введение в качестве классификационного
признака стадийности развития техногенного рельефа, п роходя­
щего в обязательной последовательности эрозионную, эрозионноаккумулятивную, равновесную стадии и стадию полного р а з в и ­
тия [1; 7; 16]. Стадийность техногенного рельеф а полож ена в ос­
нову методики прогнозирования динам ики земель в горнопро­
мышленных районах [4; 5; 6; 9].
Весьма плодотворным в классификации техногенного рельефа
стало объединение генетического принципа и принципа ведущего
рельефообразую щ его процесса, стадийности развития с л а н д ­
шафтной иерархической структурой природных комплексов и
представление техногенного рельеф а в сукцессионной динам ике
.ландшафтов. Техногенный рельеф рассм атривается как произ­
водный от природного, а структура техногенных систем наследует
иерархическую структуру природных л ан дш аф тов и развивается
под влиянием зональны х рельефообразую щ их факторов, проходя
вместе с вмещ аю щ ими его природными об разованиям и последо­
вательность качественных стадий. И ерархи ческая и стадийная
структура природных и техногенных форм рельефа строится на
предположении о наличии потоков переноса вещества и других
видов функционирования между системами, занимаю щ ими р а з ­
личные уровни. Поэтому вполне оправдан принцип кл асси ф и ­
цирования техногенных форм на основе системообразую щ их по­
токов рыхлого материала. В соответствии с процессами переноса
возникает иерархически возрастаю щ ий ряд систем: парагенетическое единство разнородных форм, связанны х с начальной ми­
грацией и ближним переносом рыхлого м атери ала, комплекс од­
нотипных систем в п ределах ближнего переноса, комплекс р а з ­
нотипных, но одинаково направленны х систем, и объединение
разнонаправленны х систем, связанны х с процессами дальней
транспортировки рыхлого м атери ал а и других природных ве­
ществ.
Особую группу составляю т классификации техногенного р е­
льефа, построенные для определенных практических целей — ин­
женерной оценки территории, проектирования рекультивационных и строительных работ. Комплекс классификационны х п риз­
наков расш иряется за счет введения оценочных п ар ам етр о в при­
родных условий, возможных видов использования территории,
физико-химических свойств грунтов и особенностей литогенеза.
Оценочные п арам етры широко использовались при разр аботк е
первых классификаций нарушенных территорий д ля целей р е­
культивации [9], а так ж е при р аз работк е легенд констатационно-оценочных карт техногенного рельефа [11; 12]. С введением
оценочных парам етров геоморфологические карты, содерж ащ и е
исчерпывающую информацию о генезисе, возрасте, свойствах и
динамике рельефа, становятся применимыми д ля непосредствен­
ного практического использования, при проектировании не т о л ь ­
ко горно-технического этап а рекультивации (перемещение гор­
ной массы, р азравн и ван ие и планировка поверхности, создание
искусственных слоев), но и биологического этап а (мелиорация
грунтосмесей, агротехника возделывания культур).
Однако при р азработк е карт д ля практического применения
нередко ради упрощения легенд пренебрегают (или чрезмерно
упрощаю т) геоморфологическими п арам етрам и, что обедняет со­
держ ани е кар т и, более того, сниж ает достоверность п р ав и л ьн о­
го присвоения оценочных характеристик, выбора вида р ек у л ь ­
тивации и последующего использования земель. Очень п о к а з а ­
тельна в этом отношении К л ассиф и каци я нарушенных земель
по техногенному рельефу д ля рекультивации, принятая в качес­
52
тв е государственного станд арта [3]. Несомненным достоинством
этой классификации является описание горно-геологических
условий и техногенных факторов, обуславливаю щ их ф орм и ро­
вание рельефа нарушенных территорий, а т а к ж е характери сти ка
его через совокупность элементарны х форм (откос, днище, ус­
туп, тер р а с а ). Р еком ендации по рекультивации дан ы примени­
тельно к отдельным элементам и к выделенному типу нар уш ен ­
ной территории в целом. П равильно определены морфометричес­
кие характеристики элементарны х форм. К классификации при­
лож ены еще два документа — генетические типы и физико-хими­
ческие свойства горных пород и описания гидрологического р е ­
ж и м а, возникающего в пределах нарушенной территории.
О днако очевидны и недостатки классификации, ставш ей д и ­
рективой, т.е. обязательной к исполнению в представленном ви ­
де. В разрабо тк е ее о к а за л а с ь малой доля геоморфологов. В
ком плексе классификационны х признаков отсутствуют так ие
в а ж н ы е парам етры , как ведущий рельефообразую щ ий процесс,
парагенетичность и стадийность техногенных форм. Это во мно­
гом л иш ает классификацию нарушенных земель прогнозной цен­
ности. Приведенную в качестве государственного ст ан д арта
классиф икацию необходимо дополнить с учетом геоморф ологи­
ческих и прогнозно-оценочных п арам етров. П редл ож ени я такого
р о д а сделаны нами совместно с Е. А. Рубиной в виде проекта л е ­
генды констатационно-оценочной карты техногенного рельеф а
нарушенной территории (табл. 1). Такие карты даю т точную
информ ацию по следующим позициям: 1) схема организации
раб о т по выравниванию и планировке поверхности нарушенной
территории с объемами перем ещ аемы х грунтовых масс, 2) оцен­
к а х ар а к т ер а и скорости процессов усадки горной массы с точ­
ным определением времени проведения окончательной п ла н и ­
ровки поверхности, 3) оценка агробиологического качества грунтосмеси поверхностного слоя и показ скоплений токсичных и
крепких пород, 4) показ участков активизации разруш ительны х
процессов (оползни, эрозия, смыв, терм окарст и т. п.), где по­
требую тся дополнительные рекультивационные работы, 5) схе­
ма нанесения искусственных плодородных слоев и проведения
химической мелиорации грунтов, 6) ор ганизация водного р е ­
ж и м а и противоэрозионные мероприятия.
Опыт составления кар т техногенного рельеф а по у к а за н н о ­
му в таблице комплексу классификационны х признаков пока еще
очень мал. Е. А. Рубиной [11; 12] составлены такие карты на
территорию Ново-Ильинского карьерно-отвального комплекса в
Берхне-Тобольском бокситорудном районе, Коркинского у го л ь ­
ного месторождения в Челябинской области, Кимовских у ч аст­
ков Кромотовского буроугольного месторождения в П одм осков­
ном бассейне (Тульская о б ласть).
53
Таблица
Схема легенды карт техногенного рельефа нарушенных горной
промышленностью территорий для проектирования рекультивации
Естественный рельеф
Параметры
Денудационный
Аккумулятивный
Техногенный рельеф
Выработивныи
Насыпной
1
2
3
Формы рельефа
Формы и элементы форм
экзогенного генезиса
Формы и элементы
форм: по технологичес­
ким группам горных, зе ­
мляных, строительных,
горнообогатительных и
геологоразведочных ра­
бот
по процессам современ­
ной моделировки релье­
фа
Парагенетические ком­
плексы форм
Морфометричес­
кие показатели
Высотное положение
Крутизна склонов
Степень расчлененности рельефа
(глубина и густота расчленения)
Техногенная переработанность рель­
ефа (количество техногенных форм
и объемы перемещенной горной мас­
сы на единицу площади)
Литологический
состав и физико­
химические свой­
ства
Потенциально токсич­
ные и крепкие породы
Коренные породы
Рыхлые отложения
Токсичные и химически
агрессивные грунтосмеси
Возраст отложе­
ний
Геологический возраст
Давность образования
грунтосмеси
Стадии развития
рельефа
Продолжитель­
ность стадий
Современная стадия
развития
54
Эрозионная
Эрозионно-аккумулятивная (первичной усад­
ки)
Равновесная (оконча­
тельной усадки)
Полного развития
Первично выравненный
Окончательно выравнен­
ный
Восстановленный
рельеф
Современный
рельефообразую­
щий процесс
Смешанный грунт
Территории проявления
современных экзогенных
процессов
Территории, подвержен­
ные современным экзо­
генным процессам
I
П родолжение
табл.
2
3
Оценка
Степень техногенной пе­
реработки
Условия рекультивации
Хозяйственное
использование
Существующее земле­
пользование
Вид рекультивации: под
пашню, под лес, водоемы
Границы
С нагрузкой разного со­
держания, прочие обо­
значения
1
Вспомогательная
нагрузка
1
Следует отметить, что картографическое отображ ение с т а ­
дийности развития новообразованного и восстановленного р е л ь ­
ефа особенно важ н о для проектирования рекультивации. Этой
характеристикой до сих пор пренебрегаю т многие разработчики
рекультивационных планов. Одной из самы х главны х причин не­
удач рекультивации является спешка при разравнивании, кото­
рое проводится нередко до заверш ения процессов усадки грун­
товой массы. В пределах достаточно обширных горнопромыш ­
ленных районов одновременно существуют нарушенные т ерри ­
тории с рельефом самой разной давности образования. С тад ий ­
ность развития техногенных форм определяет, так им образом,
последовательность выполнения рекультивационных работ. О с­
новной объем работ по разравн и ван ию выполняется одновремен­
но со вскрышными работам и в общем технологическом цикле
горных работ по мере отступления фронта работ и накопления
площ адей внутренних и внешних отвалов. Но окончательную
планировку поверхности перед нанесением почвы нужно прово­
дить только по заверш ению процессов усадки горной массы и ус­
тановления гидрологического реж им а. Геоморфологические к а р ­
ты, на которых отоб раж ена стадийность развития рельефа, с т а ­
новятся пригодными для выявления площ адей, на которых м о ж ­
но проводить окончательную планировку поверхности и аг р о ­
технические работы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Азбукина E. H., Федоров Н. П. О методике картографирования техноген­
ного рельефа / / Проблемы геоморфологического картирования. — Л.,
1975. — С. 31—35.
2. Воскресенский С. С., Сокольский А. М., Белая Н. И. Антропогенное пре­
образование долин на Дальнем Востоке СССР / / Климат, рельеф и дея­
тельность человека. — М.: Наука, 1981. — С. 98— 105.
55
3. ГОСТ 17.5.1.02—78 Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных
земель для рекультивации / Гос. комитет СССР по стандартам. — М.:
Изд-во стандартов, 1978. — 31 с.
4. Зайцев Г. А. Рекультивация — фактор техногенного преобразования ланд­
шафтов / / Вопросы географии. — 1977. — Вып. 106 — С. 104— 111.
5. Зайцев Г. А. Прогнозирование развития техногенных ландшафтов и ре­
культивация / / Географические исследования в Московском универси­
тете — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. — С. 185— 191.
6. Зайцев Г. А., Моторина J1. В., Данько В. Н. Лесная рекультивация. —
М.: Лесная пром-сть, 1978. — С. 181.
7. Мильков Ф. Н. Антропогенная геоморфология / / Научные зап. Воронеж.
от-ла Географического об-ва СССР. — Воронеж: Изд-во Воронеж,
ун-та, 1974. — С. 7— 11.
8. Молодкин П. Ф. Проблемы современного рельефообразования степных рав­
нин (на примере бассейна Нижнего Д о н а ): Автореф. дис. . . . д-рагеогр. наук. — М., 1976. — 41 с.
9. Моторина Л. В., Овчинников В. А. Промышленность и рекультивация зе ­
мель. — М.: Мысль, 1975. — 240 с.
i
10. Панов Д. Г. Общая геоморфология. — М.: Высш. шк., 1966. — 320 с.
11. Рубина Е. А. Формирование техногенного рельефа и развитие экзогенных
процессов в районах открытых разработок полезных ископаемых / / Кли­
мат, рельеф и деятельность человека. — М.: Наука, 1981. — C. 1Ö5— 112.
12. Рубина Е. А. Геоморфологическое картографирование техногенного релье­
фа месторождений бокситов. — М., 1983. — С. 137— 146.
13. Сокольский А. М. Антропогенная денудация в восточных районах БАМ / /
Вопросы географии. III — М.: Мысль, 1979. — Вып. III. — С. 100— 109.
14. Спиридонов А. И. Опыт генетической систематики рельефа / / Землеведе­
ние. — М., 1967. — Т. VII. — С. 31—45.
15. Спиридонов А. И. О классификации антропогенного рельефа / / Климат,
рельеф и деятельность человека. — Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1978.
— Ч. I. — С. 3— 11.
16. Федотов В. И. Техногенные ландшафты: Теория, региональные структуры,
практика. — Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1985. — 192 с.
G E O M O R P H O L O G I C A L P R O B L E M S OF L AND
R ECULT I VATI ON
G. Zaitsev
Summary
The legends of m ap s of tech nog en ous reliefs d ra w n up for
recultivation p urposes should be based on classificatio ns w orked
out on the basis of a nu m b er of essential c h a rac te ristic s inclu d in g
on the one hand, genetic p a ra m e te rs such as the m ain relief
form ation process, the succession of the developm ent of the relief
forms, an d the p a ra g e n e tic unity of these forms, and, on the
other hand, such estim ation p a r a m e te rs as the v alue of the la n d s
a nd the labour consum ption of their recultivation. The auth or
proposes a legend for a descriptive-estim ative m ap d ra w n up
for the o ptim isatio n of the recultivation of an artificial relief
b ased on such a complex classification.
56
НЕКОТОРЫЕ М ЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ
ЛАНДШ АФТНОЙ И Н ДИ К АЦ И И ЗА ГРЯ ЗН ЕН И Я
П РИ РО Д Н О Й СРЕДЫ
В. Н. Калуцков
Московский государственный университет
I. Биоиндикация и ландшафтная индикация
Сущность индикационного подхода заклю чается в определе­
нии состояния одной системы по состоянию другой более доступ­
ной д ля изучения и измерения. П оследняя н азы вается и нд и ка­
тором.
Биоиндикационное направление исследований ориентировано
на использование в качестве индикаторов видов животных и р а с ­
тений и их сообществ. Т радиционная б и о и н д и к а ц и я н ац е­
л ена на отраж ение естественных (природных) экологических
условий. Изучением антропогенных воздействий на среду, в
первую очередь загрязнения, по состоянию живой природы з а н и ­
м ается б и о т е с т и р о в а н и е . Н аиболее яркие результаты по­
лучены при использовании в качестве биотестов низшей р ас т и ­
тельности и особенно эпифитной лиш айниковой растительности;
для многих промышленных районов, в том числе и в нашей с т р а ­
не, по состоянию лиш айников рассчитаны индексы чистоты в оз­
духа (работы X. Трасса, Ю. М ар ти н а).
Перед биоиндикацией и биотестированием возникает опре­
деленный круг проблем, которые не могут быть сняты только
при помощи биологических методов исследования. Например,
при проведении фитоиндикационных исследований нередки сл у ­
чаи, когда в двух разны х местообитаниях встречаю тся о д и н а­
ковые по составу и структуре растительные сообщества. К а к в
таких случаях проводить экстраполяцию полученных р ез у л ь та ­
тов? Не ясно, какой фитоценоз считать нормальным, а какой
анормальным.
Проблемы, возникаю щ ие перед биотестированием, носят т а к ­
ж е пространственный х арактер. К ак достоверно отделить фоно­
вые парам етры индикаторов от нефоновых? Что считать фоном
57
и ка к учитывать его естественное развитие? В какой степени ф о ­
новые парам етры индикаторов соответствуют отсутствию ан тро ­
погенного воздействия, загрязнения?
Основа для решения указанны х и многих других зад ач з а л о ­
ж ен а в их рассмотрении на качественно ином, л ан дш аф тн ом
уровне. Биоиндикаторы испытывают разнообразное влияние со
стороны других биологических, биокосных и косных систем. Л а н д ­
ш аф тная концепция организует биологические, биокосные и
косные системы в более сложны е территориальны е системы —
природные (П Т К) и антропогенные (АТК) территориальны е
комплексы. В этой связи биологические индикаторы вы ступа­
ют в качестве компонентов и элементов П Т К и АТК. В этом
и заклю чается сущность л а н д ш а ф т н о й и н д и к а ц и и , р а с ­
сматриваю щ ей индикаторы природных и антропогенных процес­
сов и явлений в качестве подсистем более сложны х территори­
альных систем.
По сравнению с ландш аф тной индикацией природных про­
цессов и явлений, л а н д ш а ф тн а я индикация антропогенных про­
цессов и явлений, вклю чая л ан дш аф тн ую индикацию за г р я зн е ­
ния природной среды, изучает более сложные, природно-антро­
погенные системы. В этом случае любой индикатор является
составной частью, .блоком сразу двух слож ны х систем: природ­
ной (природно-территориального комплекса) и антропогенной
(природно-технической системы, природно-рекреационной систе-
Рис. 1. Природно-антропогенные системы индикации загряз­
нений. 1 — биотические подсистемы (биоиндикаторы) при­
родного территориального комплекса; 2 — другие подсисте­
мы ПТК; 3 — источник антропогенного воздействия; а —
объекты исследования биоиндикации, б — ландшафтной ин­
дикации природных процессов и явлений, в — биотестирова­
ния, г — ландшафтной индикации загрязнения природной
среды.
58
мы и т.п.; рис. 1). Поэтому один и тот ж е индикатор, например,
д ревесная растительность, с одной стороны, мож ет х а р а к т е р и з о ­
вать интенсивность и величину антропогенного воздействия, а
с другой — степень изменения, нарушенности ПТК.
Д а ж е в случае сильных антропогенных воздействий нельзя
заб ы ва ть о постоянном влиянии на индикатор природных ф а к ­
торов. Это влияние других ПТК, других компонентов и элем ен ­
тов П Т К можно рассм атривать в качестве шума, препятствую ­
щего получению информации и о техногенном воздействии, и о
степени трансформ ации ПТК. Л ю бой индикатор испытывает в о з­
действие локальных, региональных и глобальны х природных
факторов. Например, в п ределах л ан д ш а ф т а контрастность р а с ­
пределения индикатора мож ет достигать больших значений и в
ряде случаев превыш ает контрастность, обусловленную техно­
генным фактором. Только лан дш аф тн ы й подход позволяет о тл и ­
чить влияние техногенного ф ак то ра от влияния совокупности
природных факторов. Поэтому л а н д ш а ф т н а я карта р а с с м а т р и в а ­
ется в качестве основы при проведении индикационных исследо­
ваний. Влияние природных ф акторов закл ю ч ается т а к ж е в том,
что все индикаторы подчинены закону географической з о н а л ь ­
ности и для каж дой природной зоны характерен свой набор ин­
дикаторов.
Рассмотрим методические вопросы использования и оценки
природных индикаторов на примере воздействия промышленного
производства на лесные лан дш аф ты .
2.
Индикаторы техногенного воздействия на ПТК
К индикаторам, носителям информации о техногенном в о з­
действии, относятся преимущественно «представители» косной и
биокосной подсистем л ан д ш аф т а : лед, снег, торф, поверхностные
(озерные, лесосливные, д ож девы е) воды, приземный слой в о зду­
ха и т.д. Основное требование, пред ъявляем ое к природным ин­
дикаторам воздействия, — способность индикатора о т р а ж а т ь
(фиксировать) воздействие и сохранять его в «памяти» с мини­
мальной трансформ ацией до времени опробывания.
Оптимальными индикаторами промышленного воздействия на
П Т К являю тся снег и торф.
Снег является одним из наиболее информативных и удобных
индикаторов техногенного воздействия на П Т К через атм осф е­
ру. Несомненное достоинство индикатора — его повсеместное
распространение в зимнее время года на территории С С С Р . Гео­
химическое опробывание вертикальной толщи снега д ает п ред­
ставление о составе растворимой и нерастворимой частей а т ­
мосферных выпадений за срок от момента установления постоян­
ного снегового покрова до времени его опробывания. Опроба сне­
га в конце зимы, в период максимального снегостояния п о звол я­
59
ет рассчитать поступление техногенного и природного вещ ества
на единицу площ ади за единицу времени в течение холодного
сезона, а т а к ж е экстраполировать полученные результаты на
весь год. К л ан дш аф тн ы м ф акторам , снижаю щ им инф орм ати в­
ность индикатора, относятся метелевый перенос, особенно в
лишенных древесной растительности районах, влияние древесной
растительности на химизм снега, сублим ация снега на склонах
южной экспозиции и некоторые другие [11].
Торф по сравнению со снегом не только пространственный, но
и временной индикатор загрязнения: торфяны е болота н ак а п л и ­
вают информацию о загрязнении природной среды за д л и т е л ь ­
ный период. В исследованиях динамики загрязнения предпочти­
тельнее использовать торф верховых болот. Р езультаты опробывания торфа низинных и переходных болот менее достоверны
в связи с более высоким геохимическим фоном и более интенсив­
ным биологическим круговоротом. Сфагновы е мхи верховых бо­
лот в пределах одной природной зоны имеют довольно стаби л ь ­
ную скорость прироста, об ладаю т высокой адсорбционной спо­
собностью и получают минеральное питание почти исклю читель­
но за счет аэрозолей [9]. Олиготрофные болота характери зую тся
высокой кислотностью геохимической среды, закисная геохими­
ческая обстановка препятствует окислению вы падаю щ ей корро­
зирующей (ж елезосод ерж ащ ей) пыли и к тому ж е способствует
осаждению подвижных форм тяж ел ы х металлов, причем в о зм о ж ­
ность переотложения (перекодирования информации) п р ак ти ­
чески отсутствует [6; 13]. Следует отметить, что при изучении д и ­
намики загрязнения информативность осушенных болот с н и ж а е т ­
ся.
Среди других методов определения уровня техногенного воз­
действия зас л у ж и в а ет внимания метод отмывки листьев широко­
лиственных пород деревьев, который является наиболее и н ф орм а­
тивным при изучении сфер воздействия промышленных объектов
в П риморье [2] . По дальности проявления воздействия и по спек­
тру определяемых элементов этот метод для условий П рим орья
превосходит метод гидрохимического опробывания снега и д о ж ­
девых вод. К недостаткам метода относится его региональностьг
а т а к ж е трудности в определении уровней техногенного д а в л е ­
ния.
3. Индикаторы ответной реакции ПТК на техногенное
воздействие (индикаторы нарушения ПТК)
И зменение морфологической или вертикальной структуры
хорошо индицирует степень нарушенности ПТК. В лесной зоне
вследствие относительной устойчивости лесных л ан дш аф то в тех­
ногенные воздействия значительно чащ е приводят к наруш ению
отдельных компонентов и элементов ПТК.
60
К природным индикаторам нарушения ПТК, хар а к тер и зу ю ­
щим их ответную реакцию на техногенные воздействия, относят­
ся почва, торф, почвенные и грунтовые воды, биота П Т К (р а с­
тительный и животный мир). Д л я индикаторов — суть биокосной и биотической подсистем, — как и для всего природного
комплекса, х арактерн о наличие «механизма» саморегуляции:
чтобы воздействие запечатлелось в их «памяти», оно д олж но п ре­
высить некий пороговый уровень, различный как д л я каждого*
природного комплекса, так и для каж дого индикатора.
И ндикаторы нарушения, об ладаю щ и е низким пороговым
уровнем устойчивости, являю тся индикаторами ранних стадий
нарушения ПТК. Н а р яд у с высокой чувствительностью они д о л ­
жны об ла д а ть относительно малой скоростью восстановления
(регенерации).
О птимальны м индикатором ранних стадий наруш ения П Т К
лесной зоны при техногенном воздействии через атмосферу я в л я ­
ется эпифитная лишайниковая и моховая
растительность.
П л о щ а д ь проективного покрытия и видовое разнообразие эпифитных лиш айников — чуткий п оказатель общей загр язненн о с­
ти атмосферного воздуха. Эпифитные мхи используются т а к ж е
при изучении осаж дения из атмосферы д а ж е небольших коли ­
честв тяж ел ы х металлов. Кроме того, для этих целей изучается
та к ж е химический состав надпочв' -ных зеленых и сфагновы х
мхов. Индикационные свойства д а ж е таких чутких индикаторов,
как эпифитная растительность сильно варьирую т в разны х П ТК ,
например, в болотах индикационные свойства эпифитов резко
ухудшаю тся [3].
К перспективным, а главное, широко распространенным ин­
дикатор ам ранних стадий нарушения П ТК относятся надпоч­
венная и почвенная мезо-' и микрофауна. Опыт ее изучения на
лан дш аф тн ой основе в сфере воздействия комбината черной и
цветной металлургии дал контрастные результаты [7; 14].
К обязательны м индикаторам при изучении ответной р е а к ­
ции П Т К на техногенное воздействие, вследствие ее повсемест­
ного распространения, можно отнести почву. М. А. Г л азо в ск а я
относит почву к таким блокам ландш афтно-геохимических сис­
тем, в которых н акапли вается н аибольш ая информация о техно­
генных аномалиях [6]. Особый интерес д ля л а н д ш аф то в ед а
представляет изучение изменений под воздействием техногенно­
го фактора физических, физико-химических и химических
свойств верхнего горизонта («пленки») почвы. В физическом
смысле — это поверхность земли, фокус взаимодействия внут­
ренних и внешних д л я данного П Т К процессов.
Судить о способности почв разны х П Т К к самоочищению от
продуктов техногенеза позволяет ан ал и з химического состава
лизиметрических вод. Известно, что гумусовый горизонт ак ку м у­
лирует атмосферные выпадения, поэтому лизиметрические воды
с о д е р ж а т ту часть загрязнений, которая в р а м к а х биологическо­
го круговорота поступает в нижние горизонты почвы и д ал ее в
грунтовые воды. Этот п о к аза тел ь хорошо о т р а ж а е т ф ац и альны е
и урочищные различия в устойчивости почв к загрязнению . Д л я
индикации загрязнени я П Т К воздушными выбросами почвенные
воды (лизиметрические) используются довольно редко [1; 10].
Основным недостатком индикатора считается относительная тру ­
доемкость таких исследований.
Одно из перспективных направлений биоиндикации состояний
лесных П Т К — дендроиндикация. К ак направление научных
исследований дендроиндикация сл ож и л ась сравнительно н ед ав ­
но [2]. Интересные результаты получены при индикации д р у ­
гих антропогенных воздействий, в частности при индикации под­
топления в результате создания водохранилищ [4]. Учитывая
ведущую роль древесного яруса в формировании фитомассы, и з­
менение радиального прироста древостоев может служить од ­
ним из суммарных показателей техногенного воздействия на лес­
ные ПТК.
И так, индикаторы воздействия и индикаторы нарушения, бу­
дучи подсистемами ПТК, в разной степени испытывают влияние
самих природных комплексов: они либо приурочены к определен­
ным ПТК, как например, торф верховых болот, либо изменяются
количественно в разны х ПТК. Поэтому при оценке инф ор м ати в­
ности индикатора следует оценивать его изменения под влиянием
техногенного и природного факторов.
4. Оценка индикаторов
Д л я оценки индикаторов используются такие п оказатели, как
частота их встречаемости в л ан дш аф те; контрастность р ас п р е­
деления индикатора в пределах л ан д ш аф та , обусловленная ес­
тественными ф акторами; контрастность распределения, обуслов­
л енная техногенным фактором; градиент воздействия или гр а д и ­
ент нарушения; естественная и «техногенная» вариабельность
свойств индикаторов.
Ч астота встречаемости в л ан дш аф те — важ ны й п оказатель
значимости природного индикатора. Очевидно, что природные
индикаторы, занимаю щ ие значительные площади, широко р а с ­
пространенные в л андш аф те, более удобны д ля изучения. О д н а ­
ко большое значение имеет и приуроченность индикатора к опрр
деленному типу ПТК, д а ж е при относительно малой площ ади
распределения в ландш аф те. Например, в моренных л а н д ш а ф ­
тах лесной зоны Русской равнины торфяные почвы урочищ межхолмовых понижений, зан и м ая небольшие площади, тем не м е­
нее являю тся важ н ы м объектом д ля изучения динамики з а г р я з ­
нения.
6 2
Контрастность распределения индикатора, изменение его со­
стояния, химизма и других свойств во многом зависит от степе­
ни совместимости природных и техногенных потоков вещества.
Н апример, А. В. Дончевой при изучении взаимодействия медно­
никелевого производства на северо-таеж ные л ан д ш аф ты м а к ­
си м альн ая контрастность распределения никеля отмечалась в
снеге и достигала четырех порядков; д ля почв и биотических
компонентов этот п оказатель был ниже на 1—2 порядка [8; И ]
Контрастность распределения индикатора и п ределах л а н д ­
ш аф та, обусловленная естественными ф акторами, р ассчиты вает­
ся как отношение величин в контрастных (доминантных и субдоминантных) урочищах на фоновых участках. Примером может
служить отношение радиального прироста древесины на в ерш и ­
нах холмов и в межхолмовых понижениях.
В ариабельность свойств индикатора в пределах р ас с м а т р и в а ­
емого типа П Т К оказы вает влияние на достоверность р езул ь ­
татов исследований. При высоком значении коэффициента в а р и а ­
бельности, например, более 150% и невысокой контрастности
свойств индикатора в сфере воздействия достоверность получен­
ных результатов невысока. В этом случае для повышения досто­
верности результатов исследования необходимо увеличить м а с­
совость отбора проб. Зависимость количества почвенных проб от
коэффициента вариации их свойств установлена И. Г. Важениным при почвенно-геохимических исследованиях:
t2V2
h = — — , где
Р2
h
— количество проб,
t
— целое число, соответствующее, значениям вероятности,
V
— коэффициент вариации,
Р
— относительная точность среднего.
При вероятности 90% , относительной точности (Р) среднего
10, коэффициенте вариации 50% *количество проб д олж но быть
равным 70, а при Р = 2 0 оно сниж ается до 20 проб.
Эта зависимость мож ет быть распространена и на другие ком­
поненты и элементы л ан дш аф та.
С ледует отметить, что изменение коэффициента вариации ин­
дикаторов нарушения П Т К в сфере, воздействия мож ет служить
показателем нарушенности П Т К в целом. Р я д исследователей о т­
мечает увеличение вариабельности свойств индикаторов в с ф е­
рах техногенного воздействия по мере приближения к источнику
выбросов [10; 11]
ЛИТЕРАТУРА
1. Аржанова В. С. Миграция микроэлементов в почвах (по данным лизиме­
трических исследований) / / Почвоведение. — 1977. — №7. — С. 71— 77.
2. Аржанова В. С., Елпатьевский П. В. Сравнение некоторых способов оцен­
ки влияния техногенеза на окружающую среду / / Процессы миграции
63-
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
вещества в береговой зоне. — Владивосток: Изд-во Д В Н Ц АН СССР
' 1978. — С. 74—84.
Белкина О. А., Калуцков В. Н. Ландшафтные аспекты лихеноиндикации
загрязнения природной среды / / Вестн. Моск. ун-та. Сер. геогр. — 1982.
— №3. — С. 78—81.
Вендров C. JI., Дьяконов К. Н. Водохранилища н окружающая природ­
ная среда. — М.: Наука, 1976. — 136 с.
Глазовская М. А. Техногенез и проблемы ландшафтно-геохимического про­
гнозирования / / Вестн. Моск. ун-та. Сер. геогр. — 1968. — №1. —
С. 30—36.
Глазовская М. А. О классификации почв по их устойчивости к химическо­
му загрязнению / / Методы и проблемы экотоксического моделирования
и прогнозирования. — Пущино, 1972. — С. 189— 192.
Дончева А. В. Ландшафт в зоне воздействия промышленности. — М.: Лесн.
пром-сть, 1978. — 96 с.
Дончева А. В., Калуцков В. Н. Прогнозирование изменения природы горнометаллургическим производством в зоне тайги (на примере медно-нике­
левых комплексов в Мончегорске и Садбери) / / Вестн. Моск. ун-та. Сер.
геогр. — 1976. — №5. — С. 65—73.
Илометс М. А. Прирост и продуктивность сфагнового покрова в юго-за­
падной Эстонии / / Ботанический ж. — 1980. — Т. 66, №2. — С. 279—
290.
Казаков Л. К. Реакция природных комплексов лесной зоны Русской рав­
нины на воздействие тепловых электростанций: Автореф. дис. . . . канд.
геогр. наук. — М., 1979. — 23 с.
Калуцков В. Н. Снежный покров — динамичный индикатор загрязнения
природы (на примере металлургического производства) / / География и
практика народного хозяйства. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. — С.
20—23.
Ловелиус Н. В. Изменчивость прироста деревьев: Дендроиндикация при­
родных процессов и антропогенных воздействий. — Л.: Наука, 1979. —
232 с.
Львов Ю. А. Методика отбора и обработки торфа для выделения мелко­
дисперсной минеральной фракции / / Вопр. метеоритики — Томск: Издво Том. ун-та, 1976. — С. 190— 193.
(
Оливериусова Л. Биологическая индикация состояния природных комплек­
сов лесной зоны в сфере воздействия металлургического завода: Авто­
реф. дис. . . . канд. геогр. наук. — М., 1983. — 24 с.
Трасс X. X. Анализ лихенофлоры Эстонии: Автореф. д ис . . . . д-ра биол.
наук. — Тарту, 1968. — 80 с.
Трасс X. X. Политолерантность лишайников / / Материалы VI симпозиума
микологов и лихенологов Прибалтийских республик. — Рига, 1971. —
С. 66—70.
SO M E M E T H O D IC A L A S P E C T S OF U S IN G L A N D S C A P E S
AS IN D IC A TO R S OF E N V IR O N M E N T A L P O L L U T IO N
V. Kalutskov
Summary
The paper points out th a t in an sw e r to the cu rre n t needs
'there has ap peared a new tren d in indicator researc h — th a t
of stu d y in g land sca p es as indicators of the degree of environ-
Фото
1. Вскрышные работы
в Октябрьском
С. В. Бунина.
сланцевом
карьере.
Фото
Фото 2. Отвалы вскрышных работ в Сиргаласком карьере. Высота отва­
лов — 20—30 м. Фото И. П. Пере.
Фото 3. Отвал пустой породы с обо­
гатительной фабрики в Таммику. Фото
С. В. Бунина.
Фото 4. Просадка над шахтой (муль­
да). Фото С. В. Бунина.
Фото 5. Добыча песка гидротехни­
ческим способом в карьере Паннярве.
Фото С. В. Бунина.
Фото 6. Золослин Прибалтийской
Э. В. Каара.
ГРЭС.
Фото
Фото
7.
Золошламонакопитель Ахтмеской
C.. В. Бунина.
ТЭЦ.
Фото 8. 4-летняя сосновая культура в Вийвиконнаском карьере. Фото И. П. Пере.
Фото
Фото 10. 9-летняя березовая и еловая смешаная
культура на отвале Кохтлаского карьера. Фото
Э. В. Каара.
Фото 11. Озеленение золоотвала Кохтла-Ярвеского
сланцехимического
объединения.
Фот j
Э. В. Каара.
Фото 12. Опытный участок сельскохозяйственной рекуль­
тивации в Октябрьском карьере. Фото С. В. Бунина.
Фото 14. Пестрота нанесенного почвенного покрова при технической ре­
культивации. Фото Э. Э. Леэду.
m e n ta l pollution. The new ap p roach oonsistutes a syn thesis of
the directions followed in a s s e ss in g the extent of env iro n m e n ta l
pollution by m eans of lan d s c a p e in d icato rs in g e o g ra p h y an d
by bioindication in ecology. The au tho r proposes a n u m b er of
criteria for th e estim atio n of the a m o u n t of the info rm ation
yielded by the pollution indicators, such as their frequency of
occurrence in lan d sca p es as well as the c o n tra s t and th e v a r i a ­
bility in the d istrib utio n of the different in dicators in v a rio u s
n a tu r a l an d a n th ro p o g e n o u s conditions.
5
-
1448
65
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ЛАНДШ АФТОВ К
ВЫБРОСАМ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
JI. К. Казаков
Московский государственный университет
Р а зр а б о т к а территориально-отраслевы х программ и схем р а з ­
вития производства, учитывающих достижения научно-техничес­
кого прогресса и возможности природной среды, — в аж н о е н а ­
правление интенсификации экономического развития страны.
Опыт изучения и «прогнозирования взаимодействия различны х
электростанций с природной средой позволяет наметить пути
эколого-географической оптимизации разви тия электроэнергети­
ки в С ССР.
Р азм е ры территории, разн ообрази е природных условий, топ­
лива и хозяйственного освоения различны х районов, разн о о б р а­
зие типов и мощностей базовых электростанций определяю т эко.
логически значимые различия в электроэнергетике Европейской
и Азиатской частей С СС Р. Д л я Европейской части характерны :
разн ообрази е типов электростанций, их неж есткая привязка к
месторождениям топлива, варьирование различны ми видами т о ­
плива на существующей сети тепловых электростанций. Д л я А зи ­
атской части С С С Р характер н а ж е стк а я привязка э л е ктр оста н ­
ций к источникам энергетического топлива и у зка я сп ец и ал и за­
ция по используемому топливу.
Анализ эколого-географических предпосылок разм ещ ени я
различных электростанций на ЕТС бази ровал ся на результатах
исследований, проведенных в сферах влияния разнотипных э лек­
тростанций, расположенны х в разных л а н д ш аф т а х лесной, лесо­
степной и степной зон. Полученные результаты позволили проЕести физико-географическое районирование Европейской терри­
тории С С С Р по эколого-географической предпочтительности
разм ещ ения здесь различных электростанций [4]. Одним из в а ж ­
ных разделов выполненной работы было районирование этой
территории по устойчивости л ан дш аф тов к дымовым выбросам
теплоных электростанций, работаю щ их на угле и мазуте. Это н а ­
66
иболее распространенные и геохимически противоположные по
характер у дымовых выбросов виды топлива, используемого на
тепловых электростанциях.
При ан али зе природных предпосылок рассеивания за г р я зн и ­
телей дымовых выбросов в атм осфере мы опирались на работы
[1 и 2], которые при необходимости уточнялись и дополнялись
данными климатических, аэрологических и других справочников.
Согласно установленным районным коэффициентам р ас сеи в а­
ния дымовых выбросов в атмосфере, используемых в п ро гр ам ­
ме У П Р З а ГГО, а та к ж е составленной Э. Ю. Безуглой карты
районирования территории С С С Р по потенциалу загрязнени я а т ­
мосферы (П З А ) вся территория С С С Р может быть разд ел ена
на ряд крупных регионов. Зн ачен ия П ЗА и коэффициенты рассе­
ивания учитывались в виде районных коэффициентов, влияю щ их
на оценку самоочищения и устойчивости ландш аф тов.
О ценка устойчивости почв к поступлению хар актерн ы х вы б ро ­
сов различны х электростанций б ази р о ва л ась на резу л ьтатах
конкретных исследований, а методологическим основанием для
обобщ ения служили теоретические разрабо тк и М. А. Глазовской.
Устойчивость доминантных видов растений, формирующих
наиболее типичные зональные растительны е сообщества, оцени­
вались в соответствиии с существующими ш к ал ам и их газоустойчивости. И сследования в лесостепной и степной зонах п о казал и
относительно высокую степень устойчивости травян ы х сообществ
к дымовым выбросам ТЭС. Н ормирование отдельных видов д р е ­
весных ра стений относительно наиболее устойчивых из них (оси­
на д р о ж а щ а я , клен остролистный и др.) позволило составить
ш к ал у их относительной устойчивости к дымовым выбросам
ТЭС.
И сследования сфер влияния тепловых электростанций пока. зали, что в зависимости от того, в какой л а н д ш а ф т поступают те
или иные выбросы разнотипных ТЭС, можно получать к а к поло­
жительный, так и отрицательный э ф ф ект изменения природных
комплексов. В то же время одни природные комплексы легче из­
меняют свои свойства под влиянием поступающих в них з а г р я з ­
нителей, другие труднее. В этом плане мы и говорим об их боль­
шей или меньшей устойчивости к загрязнению.
Основными вредными компонентами дымовых выбросов ТЭС,
р а б о т а ю щ и х н а м а з у т е , являю тся окислы серы и азота,
в меньшей степени — ванадий и углеводороды. Это типично кис­
лый выброс.
Кислые газы мазутных ТЭС, поступая в бедные кислые л а н ­
дш афты , во-первых, активно воздействуют на зеленые части р а с ­
тении, н аруш ая фотосинтез; во-вторых, подкисляя атмосферны е
осадки, а затем и почву, усиливают вынос оснований и других
катионогенных элементов, необходимых растениям, повышается
содерж ание в почвенных растворах подвижного алюминия, кото5*
67
'
рый вы щ елачивается из почвообразующих пород и угнетаю щ е
действует на корни растений. При этом алюминий увеличивает
свою токсичность при недостатке кальция и магния.
Ухудшение корневого питания еще больше уменьш ает устой­
чивость растений к кислотным выбросам ТЭС и ведет к усилен­
ному их отмиранию. Поэтому лесные л ан дш аф ты с подзолисты. ми и плохо развитым и дерново-подзолистыми почвами, ф о рм и ­
рующиеся на песках зандровы х и аллю виально-зандровы х р а в ­
нин под сосняками бруснично-зеленомошными, мертвопокровны ­
ми и злаково-беломошными, оказал и сь малоустойчивыми к вы­
бросам мазутных ТЭС. В то ж е время л ан дш аф ты хвойно-широколиственных лесов, формирующиеся на карбонатной морене,
местами перекрытой тонким слоем ф лю виогляциальны х супесей
и песков, сравнительно устойчивы к аналогичным кислотным вы ­
бросам мазутной тепловой электростанции.
Очень неустойчивы к кислотным поступлениям от ТЭС н ена­
сыщенные основаниями иллю виально-ж елезисты е кислые подзо­
листые почвы грубого механического состава, развиты е на кис­
лых породах под разреж енны м и северо-таежными сосновыми л е ­
сами, а так ж е среднетаеж ны е л ан д ш аф ты с подзолистыми поч­
вами легкого мехсостава, формирующ имися под сосняками. М а ­
лоустойчивы к осадкам с повышенной кислотностью глеевые и
болотные почвы на кислых породах и хорошо промытых песках.
Под влиянием кислотных выбросов ТЭС зам етны е изменения от­
мечаются в супесчаных почвах под ельниками зеленомошномертвопокровными. О днако в этих природных ком плексах по­
вреждения доминантных растений вы раж ен ы слабее. К оэффици­
ент относительной устойчивости этих л ан д ш аф тов (К у ), рассчи­
танный как произведение нормированных по почвам и р аститель­
ности лесостепных и типично степных П К коэффициентов степе­
ни насыщенности поглощ ающего комплекса почв основаниями,
его емкости, реакции pH и устойчивости доминантной р асти ­
тельности к данному виду загрязнителя, составляет 0,05— 0,2.
Д л я ландш аф тов, формирующихся на карбонатной морене,
коэффициент К у соответственно равен 0,25— 0,45. Ещ е большей
буферностью к кислотным поступлениям о б ладаю т л ан д ш аф т ы
с дерново-карбонатными, дерново-глеевыми, серыми лесными су­
песчано-суглинистыми почвами. Их коэффициент устойчивости
К у колеблется от 0,5 до 0,8. К этой ж е категории устойчивости
относятся л ан дш аф ты низинных болот с торфяно-перегнойными
почвами.
М аксимальной устойчивостью к кислым выбросам ТЭС среди
лесных л ан дш аф тов об ладаю т природные комплексы с темно-се­
рыми лесными почвами и оподзоленными черноземами, ф орм и ­
рующимися на лёссовидных суглинках под широколиственными
лесами. К у д л я этих почв составляет 0,8—0,92.
68
Рис. 1. Устойчивость ландшафтов к кислым выбросам ТЭС. Кате­
гории относительной устойчивости: 1 — ( < 0 ,0 1 ) ; 2 — (0,01—0,019);
3 _ (0,02—0,04); 4 — (0,05—0,15); 5 — (0,2—0,3); 5 — (0,4—0,5);
7 — (0,6—0,8); 8 — (0,9— 1,0).
У л ан дш аф то в степной зоны наименьшие значения коэф ф и ци ­
ента устойчивости к кислотным поступлениям будут у природных
комплексов с каш тановы м и почвами. Их К у по отношению к чер­
ноземам колеблется от 0,4 до 0,8, а у солонцов — от 0,45 до 1,1.
Однако подкисление этих почв улучш ает их агрохимические
свойства.
Н а представленной на рисунке 1 карте п оказан а относитель­
ная устойчивость л ан дш аф тов ЕТС к кислотным выбросам т е ­
пловых электростанций. Из легенды к этой карте видно, что, н а ­
пример, в пределах лесной зоны по устойчивости к кислотным
поступлениям л ан д ш аф ты разли чаю тся меж ду собой примерно в
200 раз, а в п ределах подзон, соответственно, в 50 раз.
Аналогичным образом на л ан дш аф тн о й основе, но с использо­
ванием других аналитических х арактери сти к природных ком69
ттлексов были составлены карты, количественно хар а к тер и зу ю ­
щие буферность л ан дш аф тов к поступлению углеводородов и в а ­
надия, а т а к ж е устойчивость к поступлению легкорастворим ых
веществ зольной фракции дымовых выбросов угольных ТЭС. По
другому принципу была составлена карта самоочищения л а н д ­
шаф тов от поступления твердых частичек золы.
Объемы и химический состав дымовы х выбросов у г о л ь н ы х
Т Э С сильно зависят от особенностей топлива, К П Д зо л о у л а в ­
ливаю щ их устройств их типов и режимов работы. Только в слу­
чаях с очень высоким К П Д зо лоулавливан и я их выброс бывает
слабо кислым по отношению к естественной реакции атм о сф ер­
ных осадков (pH 5,5— 5,8). В большинстве случаев летучая зо ­
л а угольных ТЭС подщ елачивает атмосферные осадки, поступа­
ющие на прилегаю щие к ним территории и нейтрализует д ей ­
ствие на л ан д ш аф т кислых газов, вы брасы ваем ы х с золой. П о э ­
тому в сферах влияния исследованных ТЭС вы п адаю щ ие на зем ­
ную поверхность атмосферные осадки имели pH от 6 до 9. П о д ­
щ елачивающ ий эф ф ект золы определяется наличием в ней Са,
M g, Na и других щелочных и щ елочноземельных металлов. К ро­
ме того, она мож ет содерж ать повышенные концентрации других
элементов, в том числе тяж ел ы х металлов. Влияние зольных вы ­
бросов на прилегаю щие территории очень неоднозначно и зависит
к а к от состава золы, так и х ар а к т ер а прилегающих л а н д ш а ф ­
тов [3].
Д л я некоторых л ан дш аф то в зола, поступающ ая в умеренных
дозах, является удобрением или мелиорантом. В других л а н д ­
ш а ф тах повышенное ее поступление ведет к загрязнению — кон­
центрации вредных элементов в отдельных составляю щ их о кр у­
ж аю щ ей среды — и может отрицательно ск азаться на экологи­
ческой обстановке прилегающих к ТЭС территорий. В селитеб­
ных зонах зольные выбросы угольных ТЭС, сильно зап ы л яя а т ­
мосферу, создаю т неблагоприятные санитарно-гигиенические ус­
ловия для люден и животных.
И сследования в различных л ан дш аф тах, прилегаю щ их к
угольным ТЭС, показали, что наименее устойчивыми к зольным
поступлениям являются, так ж е как и к кислым выбросам ТЭС,
лесные бедные л ан дш аф ты полесского типа, формирую щиеся на
песках; а наиболее устойчивыми — л ан д ш аф ты лесостепной и
степной зон. Однако изменения, которые происходят в бедных се­
верных кислых л ан дш аф тах, формирую щихся на песках, под
влиянием поступления в них золы от угольных ТЭС, ка к правило,
носят положительно направленный сдвиг. Поступление в эти
л ан д ш аф ты умеренного количества биологически малотоксичной
золы, имеющей слабощелочную реакцию pH, улучш ает аг р о ­
физические свойства почв, обогащ ает их минеральными вещ ест­
вами, необходимыми д ля питания растениям и животным.
Поэтому при изучении влияния угольных ТЭС на прилега70
ющие территории ан ал и зи р овали сь л ан д ш аф тн ы е особенности
перераспределения загрязнителей вокруг ТЭС, способность при­
родных комплексов к самоочищению, устойчивость природных
комплексов и их отдельных компонентов. При этом у ч иты ва­
лись: рельеф, состав сл агаю щ и х пород, кислотно-щелочные и
окислительно-восстановительные условия, наличие геохимичес­
ких барьеров, растворенная органика в поверхностных и грунто­
вых водах, уси ли ваю щ ая м играцию некоторых загрязнителей
в составе органо-минеральных соединений. В аж н ы м фоновым
фактором, влияющим на самоочищение л ан д ш аф т о в от поступа­
ющих в них выбросов ТЭС, явл яется интенсивность рассеивания
загрязнителей в атмосфере, которая у читы валась в расчетах в
виде районных коэффициентов (П З А ). Н а этом крупно-регио­
нальном фоне, дифференцированном по самоочищению атм осф е­
ры, ан ал и зи р о ва л а сь потенциальная способность к сам оочи щ е­
нию л ан дш аф тов от зольных загрязнителей, поступивших на
земную поверхность.
П отенц и альн ая активность механической формы миграции
выпавших на земную поверхность зольных частиц в различных
л ан д ш а ф т а х рассчиты валась с учетом количества поступающих
в них ж идких атмосферных осадков (Q ), относительных п ревы ­
шений (А Н ) и уклонов местности (а ) , по формуле К м ех^
= F (Q -,А Н ,а), т.е. при расчете п оказател я потенциальных воз­
можностей л ан д ш аф та освобож даться от поступивших в него
зольных частиц р ассм атр и в ал ась энергия поверхностных во до ­
токов, перем ещ аю щ их частицы золы непосредственно после в ы ­
падения атмосферных осадков. Эти водотоки охваты ваю т всю
поверхность данного л ан д ш аф та в виде плоскостного, микро- и
м акрсручейкового стока. Их характерн ое время непосредственно
связано с рельефом территории и близко к естественному р е ж и ­
му выпадения атмосферных осадков.
В связи с тем, что существующие мелком асш табны е л а н д ­
ш афтны е карты не несут в себе необходимой для расчетов ин­
формации, в качестве основной рабочей единицы районирования
были приняты физико-географические провинции (относительно
однородные по рельефу, поверхностным отложениям и атм ос­
ферным осадкам территории). О казалось, что наибольшей самоочищающей способностью по отношению к выпавшим на земную
поверхность частицам зольной ф ракции дымовых выбросов ТЭС
о б ладаю т л ан дш аф ты возвышенных расчлененных равнин Д о ­
нецкой и западной части М о л давско— Ю ж н о — Украинской ф и ­
зико-географических провинций (рис. 2). Среди л ан д ш аф тов
лесной зоны наибольшей самоочищ аю щ ей способностью по о т­
ношению к зольным частицам выделяю тся З а п а д н о — К ольская,
У фимско— Силвинская, Северо— П р и в о л ж ск а я провинции. То
есть лучшие условия д ля механической миграции мелкодисперс­
ных зольных частиц склады ваю тся в л ан д ш аф та х , сформиро*
71
Рис. 2. Физико-географическое районирование ЕТС по самоочище­
нию ландшафтов от зольной фракции дымовых выбросов ТЭС.
Категории относительной интенсивности самоочищения1 —
( < 0 ,0 1 ) ; 2 — (0,02— 0,04); 3 (0.05—0.1)', 4 — (0,11—0,2);
5 — (0,21—0,4); 6 — (0,31—0,6); 7 — ( < 0 ,7 ) .
вавшихся на возвышенностях, расчлененных эрозионными про­
цессами (Донецкий кряж , Хибины, П р и в о л ж ска я возвы ш ен­
ность). Н аим еньш ая способность к са^моочищению в лесной зоне
у ландш аф тов полесского типа, а абсолютный минимум ак т и в ­
ности механической миграции зольных частиц в водотоках при­
н а д л е ж и т полупустынным и пустынным л ан д ш аф та м П редуральской, Черноземельской и Прикаспийской физико-географических
провинций (рис. 2). Однако в последних трех л а н д ш а ф т а х уси л и ­
вается эоловая форма механической миграции зольных частиц,
которая ведет не столько к самоочищению л ан дш аф то в от выгавш ей на земную поверхность золы, сколько к ее негативной
биологической и корродирующей активизации.
В целом проведенные исследования показали, что наименее
устойчивыми к воздействию дымовых выбросов разнотипных
72
тепловых электростанций являю тся природные комплексы тун­
дровой и лесной зон, формирую щиеся на легких по механическо­
му составу породах. В лесной зоне, например, вы деляю тся л а н д ­
шафты, сформировавш иеся на песках зандровы х равнин, а ср е­
ди них — элю виальны е л ан дш аф ты , например, сухих и свежих,
сосновых боров. Именно в них н аб лю д аю тся м акси м альн ы е н ар у ­
шения геохимических характери сти к почв и доминантной расти ­
тельности. У тяжеление механического состава, увеличение содер­
ж а н и я гумуса, натечного и грунтового увлаж н ен и я, емкости, н а ­
сыщенности основаниями и интенсивности Б И К а в одинаковых
зональны х условиях повышает устойчивость природных ко м ­
плексов к поступлению характерн ы х загрязнителей от ТЭС.
П редставленны е на рисунках карты являю тся дополнитель­
ными к выполненному районированию ЕТС по предпочтитель­
ности разм ещ ения сочетаний различны х электростанций. Карты,,
составленные на л ан дш аф тн ой основе, позволяют, если нужно,
д а ж е в неблагоприятных районах найти л ан дш аф ты , наиболее
пригодные д ля разм ещ ения тех или иных электростанций, и ко ­
личественно охар актери зовать степень экологической б лагопри ­
ятности использования на них того или иного топлива.
ЛИТЕРАТУРА
1. Безуглая Э. Ю. Метеорологический потенциал и климатические особеннос­
ти загрязнения воздуха городов. — Л., 1980 — 184 с.
2. Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязне­
ние атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1975. — 445 с.
3. Казаков Л. К. Устойчивость природных комплексов лесной и лесостепной
зон к техногенным воздействиям / / Учен. зап. Тарт. ун-та. — Тарту,
1983. — Вып. 647. — С. 39—44.
4. Казаков Л. К. Эколого-географические предпосылки размещения электро­
энергетики на территории СССР / / Географическое обоснование эколо­
гических экспертиз. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. — С. 124— 146..
L A N D S C A P E R E S I S T A N C E ТО T H E P O L L U T A N T S
D I S C H A R G E D BY ELECTRIC P O WE R S TA T I ON S
L. Kazakov
Summary
One of the tasks involved by the intensification of economic
developm ent is th a t of w o rk in g out ecologically an d g e o g r a p h i­
cally justified territo ria l p ro g ra m m e s for in c re a sin g the p ro d u c ­
tivity of all b ra n ch es of the n a tio n a l ind ustry. An im p o rta n t
ecologico-geographical aspect to be taken into account in b u ild in g
up the power indu stry is the re g io n a lisa tio n of the co untry
accord ing to the re sistan c e of lan d sca p es to the sm oke d isch arg ed
by the therm al power station s. The a u th o r discusses the m ethods,
73
ana ly se s a n um ber of pertine nt examples, an d p re sen ts m a p s
show in g the q u a n tita tiv e c h a rac te ristic s of the re s ista n c e of l a n d ­
scapes in the vicinity of electric power sta tio n s to the acidic
p o llu ta tn ts d isch arg ed by the la tte r an d the p otential of the
form er for self purification of the alkaline fraction co ntained in
the funnels. In v e stig atio n has proved th a t the m ost re s is ta n t to
acidic pollution are steppe and certain p a rtia lly w ooded l a n d ­
scapes.
74
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ И ЦИКЛИЧЕСКАЯ СМЕНА ТИПОВ
ЗЕ М Е Л Ь В КУЛЬТУРНОМ ЛАНДШ АФТЕ
Б. Б. Родоман
Всесоюзная лаборатория туризма и экскурсий
Рекультиваци я земель после горных р азработок — это л и ш ь
один из многих видов тран сф орм ац ии земель в антропогенном
л ан дш аф те. Системный подход к экологическим проблем ам о б я ­
зы вает нас изучать всю совокупность возможных и наблю даем ы х
преобразований земель как особую сторону хозяйственной д е я ­
тельности.
1.
Экологическая необходимость цикличного землепользова­
ния. Переход народного хозяйства на рельсы интенсивного р а зв и ­
тия, вызванный ограниченностью ресурсов и необходимостью со­
хранить биосферу, предполагает всемерную экономию и м а л о о т­
ходное использование сырья. К числу ресурсов, подл еж ащ и х эк о ­
номии, принадлеж ит и территория — и как поверхность суши
вообще, и к а к набор земель различного назначения и качества.
С выш еуказанной точки зрения первичным сырьем следует счи­
тать типы л ан д ш аф та , участки, по своим качествам близкие к
чисто природным, коренным, девственным, а вторичным «сырь­
ем» — высоко антропогенные. При более строгом подходе к их
различению оказы вается, что речь идет об отношении, в которое
вовлечены минимум три элемента — один класс земель и две от­
расли хозяйства, и кроме того, один отрезок времени. Д л я о т р а ­
сли А, нуж даю щ ейся в земле, некоторый участок будет первич­
ным «сырьем», если он не использовался отраслью Б, и вторич­
ным, если он ею использовался за какой-то определенный период.
По отношению к уровню природно-ресурсного потенциала
л ан д ш аф т а разли чаю тся противоположные виды тр а н с ф о р м а ­
ции зем ель — освоительные и восстановительные. К последним
относятся и рекультивации. Н астал о время рассм атри в ать эти
и прочие превращ ения в сфере зем лепользования как элементы
одной системы, ф азы одного процесса, пусть д а ж е разв етв л ен ­
ного и многократно зацикленного.
75
Н а протяжении жизни нашего поколения концепция б е з г р а ­
ничного количественного роста и пространственной экспансии
цивилизации быстро сменяется концепцией интенсивного качест­
венного развития в р ам к ах ограничений, поставленных п риро­
дой. Все чаще считается допустимым в качестве главной цели
общественного производства удовлетворение не всяких, а т о л ь ­
ко разумных, экологически и морально оправданны х человечес­
ких потребностей при условии п оддерж ания некоторой гармонии
природы и общества, иными словами, гомеостаза в биосфере.
Д л я этого необходим циклический ресурсооборот, подобный об ­
мену и круговороту веществ, присущему живой природе, не н ар у ­
шенной людьми.
Землеоборот, вызванный небезграничностью доступных п ро­
изводителю природных ресурсов, сн ач ал а стал применяться в
сельском хозяйстве в виде севооборотов, а потом и в лесном хо­
зяйстве. Н астал о время включить в регулируемый оборот и
остальные виды землепользования, в том числе отвод земель под
всякое строительство. Р азли чн ы е землеобороты — сельскохозяй­
ственные, лесохозяйственные, рекреационные, градостроитель­
ные долж ны быть меж ду собой согласованы, а мож ет быть и
слиты в один цикл. Подобно тому к а к в земледельческий сево­
оборот была включена пастьба скота, т а к и в сельскохозяйствен­
ный землеоборот можно вставить, например, рекреацию, в ы р а ­
щивание лесов и т.п. Становится возможным, что не только горо­
д а могут приходить на смену лесам и пашне, но и леса могут
вырастать на месте городов.
Трансф ормацию зем ель можно рассм атривать в двух аспек­
т ах — классиф икационном и территориальном. В первом случае
фактические и возможные превращ ения земель изучаю тся без­
относительно к их расположению на местности, а во втором —
как изменение территориальной структуры региона, т.е. к а к его
территориальное развитие.
2.
Классификационный аспект трансформации земель. Д л я
изучения превращений земельных участков безотносительно к
территории взято 10 видов земель: 1) лес, болото; 2) луг, сено­
кос, пастбище; 3) пашня, многолетние н асаж дения; 4) постоян­
ная селитьба; 5) рекреационная селитьба; 6) природный парк; 7)
промы ш ленная площ адка; 8) карьер, отвал; 9) пустырь, бедленд,
10) свалка. Построена к в ад р атн ая матрица 10ХЮ , способная по­
к а зать 90 превращений. И з них отобраны трансформ ации, кото­
рые наблю даю тся или каж утся возможны ми в высоко- и среднеур­
банизированны х районах Нечерноземной зоны С С С Р , и оценены
к а к частые или редкие, ж елательны е или н еж елательны е в н а ­
стоящ ее время с природоохранной точки зрения. Н ачерчена схе­
ма, в клю чаю щ ая упомянутые 10 видов угодий и отобранны е 33
вида их преобразований, в форме неплоского ориентировочного
г р аф а (рис. 1). Этой схемой, между прочим, иллю стрирую тся
76
некоторые нетривиальные или необщепризнанные положения, в
которых отраж ены фактические особенности нашего зе м л е ­
пользования или его ж елател ьны е изменения.
Рис. 1. Трансформации земельных угодий (на примере
Нечерноземной зоны СССР). 1 — частные желатель­
ные трансформации; 2 — редкие желательные; 3 —
частные нежелательные; 4 — редкие нежелательные.
1. Признание безусловной ценности сельскохозяйственных и,
п реж де всего, пахотных земель, связанное с представлениями о
необходимости и возможности их Мелиорации, приводит к тому,
что экстенсивный территориальны й рост всех остальных о т р ас­
лей хозяйства в Нечерноземье осущ ествляется за счет лесов, ко ­
торые фактически стали резервным фондом д ля всякого нового
строительства и землепользования.
2. Стихийный процесс превращ ения дачных поселков, в том
числе участков садоводческих товарищ естз, в постоянные посе­
ления официально не признан, но вы зы вает тревогу относительно
своих экологических, ко м м у н ал ьн о ‘хозяйственных и прочих по­
следствий.
3. Л еса, часто посещаемые людьми или рассеченные авто д о­
77
рогами, долж ны быть преобразованы в загородные лесопарки и
парки (конечно, с многоярусной растительностью) не только для
ком форта рекреантов, но и в интересах охраны природы, так как
лучше иметь процветаю щие культурные, чем деградирую щ ие д и ­
кие биоценозы.
4.
Города и зоны массового кратковременного отдыха д олж ны
расти з а счет неплодородных, неудобных, некрасивых участков,
поскольку они все-равно будут неузнаваем о преобразованы мно­
гоэтажной застройкой или п ляж но-парковы м благоустройством;
плодородные ж е земли надо беречь д ля сельского хозяйства (что
ясно многим), а красивые — д л я прогулок и марш рутного ту­
ризм а (о чем мало кто заб о ти тся).
Р аскры ти е и отстаивание этих и им подобных положений не
является задачей настоящей статьи. Они зас л у ж и в а ю т особого
рассмотрения по существу, а здесь приводятся только в качестве
примера того, чему содействует работа над схемой тр ан сф о р ­
мации земель. При дальнейш ей дифф еренциации и детали зац и и
этой схемы можно будет выделить, построить, оценить не только
отдельные преобразования, но и их цепи (пути) и, наконец, в ы я ­
вить возможны е и невозможные, ж елател ьны е и неж елательны е
циклы, включив их в какой-то общий, рекомендуемый тому или
иному региону долговременный балан с землепользования.
3. Территориальный аспект трансформации земель. В террито­
риальном аспекте превращ ения земельных участков вы глядят
как Их перемещения или смещения границ ареалов, зан яты х р а з ­
ными типами территории. Экстенсивному росту производитель­
ных сил соответствует центробежная зо нн о -во лн о ва я диф ф узия
[4] — разбегание функциональных зон во все стороны от центра,
отдельного поселения или густонаселенного яд ра региона, р а с ­
ширение городов и пригородных зон, сведение лесов и тому по­
добные процессы, до сих пор безусловно п р еобладаю щ и е на
Земле. Переход к экологически рациональному природопользо­
ванию требует обуздать эту экспансию, не п риостан авливая про­
гресса общества в целом, т.е. найти центробежному территори­
альному развитию какую-то альтернативу. Это мож ет быть и н ­
тенсификация территориальных сдвигов, направление их куда-то
в глубь региона.
По степени возможной или фактической подвижности своих
границ земельны е участки можно п о дразделять на стабильные и
м обильны е. Основываясь на классификации географических д ви ­
жений В. П. Семенова-Тян-Ш анского [3], отметим, что мо­
бильность земель мож ет быть активной (они растут, п ерем ещ а­
ются сам и ), пассивной (вытесняются активными зем лям и) или
той и другой одновременно (на разных у ч астках гран и цы ). Так,
пригородная рекреационная зона изнутри вытесняется посто­
янной селитьбой, а снаруж и сама наступает на сельскую м е с т ­
ность [1 L в чем проявляется присущ ая центробежной экспансии
78
в о л н о ва я смена ф ункций. Н аиболее стабильными, по определе­
нию и зам ыслу экологов и географов, д олж ны быть природные
заповедники, если, конечно, понимать их к а к вечно сохраняемый
л а н д ш а ф т со всем его животным и растительным населением, а
не как предприятие вроде зоопарка, питомника или охотничьего
хозяйства. Полярной противоположностью заповедников, не
только по функциям и ж елател ьном у положению в культурном
л а н д ш а ф т е [2], но и по степени подвижности следует считать
селитебные и промышленные площ адки и сельскохозяйственные
земли.
Экологизация народного хозяйства и об р аза жизни людей
п редполагает не прекращ ение всякого прогресса, а перемещение
его магистральны х путей с вещественно-энергетических н а п р а в ­
лений на информационные, что неизбежно за с тав л я ет нас при­
зн ать необходимость некоторой ст абилизации вещ ест венны х
территориальных структур. С другой стороны, всякое п р о д о л ж а ­
ю щееся использование зем ель о значает их изменение, в том числе
и сдвиги границ. Л ес а стареют, застро йка ветшает, зем ли исто­
щаются, а то, что еще не разруш илось, устарело морально. Д л я
зам ещ ения участков, временно выбывш их из данного вида ф у н к­
ционирования, нужны эквиваленты в других местах. Примирить
общую стабилизацию территориальной структуры с известной
подвижностью ее деталей можно, если допустить периодические,
т.е. пульсирующие, колебательные, вращ ател ьны е смещения.
4.
Ротационная модель территориального развития. Е щ е
конце 70-х годов В. А. Шупер предположил, что в « поляризо­
ванном лан дш аф те» [2] города д олж ны в р ащ аться вокруг зап о ­
ведников. И наче говоря, при выборе планировочной оси, вдоль
которой м о ж ет смещ аться центр города и весь его контур в ре­
зультате постоянной реконструкции, надо считаться с б л и з л е ж а ­
щими особо охраняемы ми природными территориями. Но если го­
роду запрещ ено расти в сторону природного заповедника, з н а ­
чит, город долж ен расти вбок, а это и есть, при неподвижности
заповедника, тенденция к вращению. Более вероятна ситуация
хозяйственного многополья вокруг одного центра: если к а ж д о е
поле представлено одним клином и все поля располож ены по
кругу, секторами в том ж е порядке, в каком д олж ны сменяться
разны е виды использования земли в одной точке, то частые
смены функций зем ель будут восприниматься как ск ач к о о б р аз­
ное вращ ение ар еалов (рис. 2).
Р азум еется, речь идет преж де всего о моделях, но о к а зы в а е т ­
ся, что и в реальной жизни признаки в ращ ения у ж е имеются.
Н апример, стремление обновлять рад и альн ы е автодороги. Если
проводятся новые шоссе—дублеры и они распо л агаю тся по одну
сторону от старой дороги, если смотреть из центра, например,
слева (а именно т а к обстоит дело в зап адн ом и южном П од м ос­
ковье), то это равносильно вращ ению всей пригородной ин79
в
Рис. 2. Ротационная схема территориального развития.
Вокруг природного заповедника (1) медленно враща­
ется город (2) по большой круговой орбите (3), а при­
городный участок сельскохозяйственных или рекреаци­
онных земель (4), соединенный с городом радиальной
дорогой (5), вращается вокруг города по малой орбите
эпициклоиде (6). Положения мобильных объектов: а —
старое, б — новое.
фраструктуры , поскольку новые дороги, хотим мы того или нет?
рано или поздно перетянут на себя новые поселения и предпри­
ятия, а старые, оставш иеся в сравнительно тихих уголках, отку­
д а уш ло транзитное движение, могут приобрести рекреационные
функции или вообще быть ликвидированы, уступив место сель­
скому хозяйству или восстанавливаем ы м лесам. К а к ни вредно
д ля природы рассечение лесов автострадами, в принципе и этот
процесс можно было бы включить в полезный землеоборот.
Сочетание ради альн ы х смещений с в р ащ ательны м и п о р о ж д а ­
ет вихрь, т.е. движение по спирали. Хотя представление о сп и р а­
ли к а к траектории развития стало привычным, оно редко пони­
мается буквально и, к а к ни странно, не применялось к террито­
рии. М еж д у тем, если места возникновения каких-то новых о б ъ ­
ектов, например, пионерлагерей, домов отдыха, животноводчес­
ких комплексов удал яю тся от центра района и в то ж е время
в сторону от прямых радиальны х дорог, то разве это не о зн а ч а ­
ет движ ения по спирали?
В отличие от п ервичн ы х теоретических моделей, которыми
непосредственно описываются наблю даем ы е явления (например,
центробеж ная волна ур б ан изаци и ), в географии существуют
вторичные модели и представления, которые выводятся из п ер­
вичных (например, только что описанные в ращ ения и в их ри ).
80
П осле того ка к исследователь вывел из первичных явлений вто­
ричные, он мож ет «открыть» последние в реальной жизни, т.е.
решить, что наблю даем ы е сдвиги являю тся симптомами предпо­
л агаем ого процесса. О днако с вторичными моделями надо со­
блю дать осторожность и проверять, нельзя ли без них обой­
тись. В нашем примере д ля осуществления экологически с б а л а н ­
сированного зем леоборота едва ли мож но п редполагать полное
вращение. Достаточно представить ограниченные по своей а м ­
плитуде 'колебания вокруг центров, осей, радиусов, а т а к ж е пе­
риодический обмен функциями м еж ду соседними у ч астк ам и зем ­
ли. •
О б об щ ая сказанное, позволим себе сф орм улировать гипоте­
тическое правило или некоторую нормативную зак о н о м ер ­
ность: д ля сохранения экологического равновесия в культурном
л ан д ш аф те мобильные элементы его территориальной структуры
имеют тенденцию см ещ аться (колебаться или в р ащ аться) отно­
сительно стабильных элементов. В ыявление различны х логико-математических и геометрических форм подобных землеоборотов могло бы стать увлекательной задачей д л я м олоды х уче­
ных.
5. Культурный ландшафтогенез и экологическая компенсация.
Н а протяжении геологической истории суша и море н еоднократ­
но сменялись чуть ли не в к аж д ой точке земного ш ара и местный
л ан д ш а ф т начинал разви ваться заново. По вине людей это мо­
ж ет произойти и в будущем. Не исключено, что природные т ер ­
риториальные комплексы могут восстановиться после нынешней
индустриальной эры так же, к а к они восстанавливались после в е ­
ликих материковых оледенений. Н а р я д у с рекультивациями в оз­
м ож ны и декульт ивации — намеренные превращ ения культурных
земель в «дикие». Н а смену необратимому наступлению культур­
ных земель на дикие д о лж но прийти своего рода многополье, ве­
ковые ц и к лы культ урного ландш аф т огенеза.
Т а к а я перспектива не д о л ж н а нас усп окаивать и п орож дать
беспечность с уверенностью, что мы мож ем сколько угодно чер­
пать природные ресурсы и портить землю, а потом то ли са м а
природа, то ли наши потомки обязательно все восстановят. Г л а в ­
ная ценность идеи землеоборота не в перечислении целого ряда
превращений, которые быть мож ет и неосуществимы, а в том, что
она требует от нас постоянной, не только не зап азды ваю щ ей , но,
напротив, превент ивной ком пенсации любого урона, наносимого
экосистеме хозяйственной деятельностью, причем компенсации
не формальной (например, за гектар затопленного леса — гек­
тар посаженного в другом месте), а целесообразно эквивалент ­
ной с учетом того, что прежний экологический эф ф ект мож ет
быть достигнут совершенно другими средствами. С держ и ваю щ и м
фактором д олж но быть нечто вроде «презумпции невиновности»
природы: бремя д о казател ь ств а д олж н о л еж а ть на сторонниках
6 — 1448
81
преобразований, а не на защ итниках существующего состояния.
Такие ограничения в сочетании с творческим подходом к тому
рациональному зерну, которое мож ет содерж аться в идее всеоб ­
щ его (всехозяйственного) землеоборота, д олж ны обеспечить не­
обходимую для нормального функционирования биосферы и хо­
зяйства эколо гическую ст абилизацию территориальных структур
п рир о д о п о льзо вания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Веденин Ю. А. Динамика территориальных рекреационных систем. — М.:
Наука, 1982. — 190 с.
2. Родоман Б. Б. Поляризация ландшафта как средство сохранения биосфе­
ры и рекреационных ресурсов / / Ресурсы, среда, расселение. — М.:
Наука, 1974. — С. 150— 162.
3. Семенов-Тян-Шанский В. П. Район и страна. — М. — Л.: ГИЗ, 1928. —
312 с.
4. Rodoman В. Ülejärgm istele sajanditele mõeldes // Eesti Loodus. — 1984.
— Nr. 6. — Lk. 345—351.
[Думая о грядущих столетиях / / Природа Эстонии. — 1984. — №6 ] .
R EC U LTIV A TIO N AND TOTAL LAND ROTATION IN
C U LTU R A L L A N D S C A P E S
B. Rodoman
Summary
The limited q u antities of our n a t u r a l resources call for the
intro duction of a g eneral land ro tatio n system sim ilar to the
system s of crop ro tatio n practiced in ag ric u ltu re. N a tu r a l reserves
an d parks can be developed on lan d s recultiva te d after in d u strial
use and after the demolition of delopidated settlem ents. The c e n t­
rifu g a l w aves of u rb a n iz a tio n should be stopped by re d ire c tin g
territo ria l developm ent to w ard s region al centres. In a ecologi­
cally balan c ed lan d sca p e its mobile p a r ts should oscillate or
ro ta te aro u n d firmly estab lish ed centres to en su re c o n s ta n t
preventive co m pensatio n for the d a m a g e cau sed to n a t u r e by
h u m a n activities.
82
ЭФФЕКТ ВОЗДЕЙ СТВИЯ ЗА ГРЯ ЗН ЕН И Я
НА Д РЕ В О Н А С А Ж Д Е Н И Я
О. Э. Никодемус, К. К. Раман, П. А. Шарковский
Латвийский государственный университет
Атмосферные поллютанты ныне воздействуют на обширные
территории лесных экосистем умеренной зоны. Особенно острая
ситуация склады вается в у рбанизированны х комплексах, где
многочисленные источники загр язнени я обычно располож ены
незакономерно и их выбросы (особенно неорганизованные) не
могут быть точно учтены [1; 2]. Этим создаются своеобразные
трудности д л я выявления основного загрязняю щ его объекта,
играющего реш аю щ ую роль в снижении биомассы лесных э к о ­
систем. К ак п оказы ваю т многочисленные исследования, сред­
ние нагрузки атмосферного загрязнени я м огут существенно и з­
менить или д а ж е подавить репродуктивность древесных пород,
нарушить круговорот питательных веществ в лесу и метаболизм
деревьев или вы звать стрессовое состояние леса. Это воздействие
мож ет быть косвенным (через насекомы х— вредителей, патоген­
ные микроорганизмы) или прямы м (повреждение ткани листьев
или хвои). Большинство видов такого воздействия не соп ровож ­
дается появлением внешних симптомов и мож ет быть о б н а р у ж е ­
но только в процессе самого тщ ательного мониторинга леса [3].
Д л я оценки уровня загрязнени я большое значение приобретаю т
интегральные показатели изменения природной среды. Критерий
д л я экологической оценки эф ф екта влияния техногенеза — это
состояние живого вещества биогеоценоза: биопродуктивность и
генофонд его не д олж ны уменьш аться, а в первичной биопродук­
ции не накапли ваться токсичные химические соединения [4].
Л ю б а я экосистема характери зуется трем я группами п ри зн а­
ков: биологическими, геохимическими и геофизическими [5]. Б и о ­
логические парам етры наиболее точно и непосредственно о т р а ­
ж а ю т состояние экосистемы, а т а к ж е изменение ее во времени. В
лесном биогеоценозе наиболее характерны й компонент, инте­
грально о траж аю щ и й тренды изменения экосистемы, это д р ево­
6*
83
ст о й — основной продуцент фитомассы и определитель функциональноц структуры системы. Среди многочисленных биологичес­
ких п оказателей ведущую роль играет прирост по зап асу и д о ­
полнительный прирост по запасу, так как эти п оказатели более
интегрально о тр а ж а ю т комплексное воздействие среды и, кроме
того, могут быть использованы д л я экономической оценки ущ е р ­
ба [6; 7]. Однако необходимо отметить, что биологические п а р а ­
метры не со д ерж ат количественные и качественные данны е о
причине этих изменений, которые р аскры ваю тся только через гео­
химические и геофизические показатели. Опыт геохимических ис­
следований показывает, что существуют функциональные связи
м еж ду выбросами и твердофазны ми выпадениями из атмосферы
на земную поверхность [2]. Это позволяет предположить в о з­
можность использования ландш аф тного субстрата, кум улирую ­
щего поллютанты, для изучения и картирования распро стран е­
ния загрязнения [8 ]. К а к п оказы ваю т наши исследования, а т а к ­
ж е данные других авторов [2; 8; 9; 10; 11], ан ал и з снежного по­
крова и биологического м атери ал а д ает представительны е д а н ­
ные о загрязнении в период воздействия.
Ц ель данной работы — наметить комплексный эколого-геохимический подход к оценке эф ф екта отрицательного воздей­
ст в и я загрязнения на д ревонасаж дения, а т а к ж е выявление при­
чин ухудшения их п роизрастания в сложны х экологических усл о­
виях.
Д л я выявления причин ухудшения произрастания деревьев в
д ревонасаж дени ях северо-восточной части г. Риги с 1983 по
1984 г. нами были проведены комплексные экологические иссле­
дования. Эти леса длительное время кроме фонового городско­
го загрязнения испытывали непосредственное влияние Риж ского
суперфосфатного завода. З а в о д был основан в 1892 г. и до 1967 г.
постепенно н аращ и в ал производственные мощности, а соответ­
ственно и интенсивность загрязнения воздуха. В период работы
зав од а в лесопарковых н асаж д ен иях прилегаю щих территорий
н аблю далось постепенное ухудшение роста, усыхание верхушек,
а с 1950 г. — и полное усыхание отдельных деревьев. После пре­
кращ ения производства минеральных удобрений с 1967 г. отме­
чена частичная регенерация депрессированных деревьев.
Однако начиная с 1983 г. наблю далось резкое ухудшение со­
стояния деревьев. На сравнительно большой территории про я­
вился некроз хвои (рис. 1), а та к ж е уменьшение охвоения. В
этом районе сохранилась хвоя последнего и предпоследнего года,
а в неповрежденных л есонасаж дениях — хвоя прежних 3— 4 лет.
В конце 1984 г., после подрыва устойчивости биогеоценоза не­
ким первичным фактором, на отдельных деревьях появились в р е­
дители (T e n th re d in id a e ). Д л я выявления этого первичного ф а к ­
тора нами были проведены специальные исследования, которые
велись методом комплексной оценки воздействия экологических
84
факторов. В оцениваемых древостоях, в зависимости от расстоя­
ния до бывшего суперфосфатного заво д а и нап равлен ия господ­
ствующих ветров, а та к ж е от условий рельефа, были зал о ж ен ы
пять пробных площ адей (рис. 1). Н а каж д ой пробной площ ади
□ В
Ас
D
Рис. 1. Схема расположения эталонных точек и
пробных площадей сбора эмпирического мате­
риала, а также район некроза хвои.
Обозначения: А 1 . . . 4 — суперфосфатный за ­
вод; В 1 . . . 5 — расположение пробных площа­
дей; С 1 . . . 6 — эталонные точки сбора хвои;
D — район некроза хвои.
производился сбор следующих данных: распределение числа д е ­
ревьев по ступеням толщины, полученное путем сплошного пере­
счета всех деревьев; высота и д иам етр 15 деревьев д л я констру85
ирования кривой высот. Приростным буравом Пресслера с двух
противоположных сторон по азимуту к центру эмиссии брались
образцы древесины всех растущих деревьев д ля измерения ш и­
рины годичных колец. Б р ал и сь т а к ж е образцы хвои по годам для
определения содерж ания тяж ел ы х металлов и образцы почвы по
генетическим горизонтам.
Д л я картирования территориального распределения заг р я зн е­
ния были отобраны пробы снежного покрова непосредственно
перед началом снеготаяния. Точки по территории располагались
относительно равномерно, с таким расчетом, чтобы по прибли­
жению к возможным центрам эмиссии число точек пропорцио­
нально увеличивалось. Отбор проб снежного покрова проводил­
ся дю ралю миниевой трубкой с нанесенными на ее внешнюю по­
верхность делениями д л я зам ер а высоты снежного покрова.
П л о щ а д ь поперечного сечения трубки — 30 см2. Н и ж н я я часть
взятого снежного керна (0,5— 1 , 0 см) о тбрасы валась, чтобы не
внести загрязнения частицами почвы. Н а каж дой эталонной точ­
ке отбиралось по 1 0 колонок снега, из которых п олучалась одна
усредненная проба. Пробы фонового загрязнения снежного по­
крова брались в достаточном отдалении от больших городов и
промышленных объектов.
Д л я древостоя контролем служ или 30 учетных деревьев, р а ­
стущих в лесонасаж дениях, не подвергнутых антропогенному
воздействию, со сходным типом леса, классом возраста и бо­
нитетом. Все обследованные чистые сосняки относятся к типу
леса — сосняк зеленомошник (P inetum hylocom iosum ) IV и
V классов возраста, п роизрастаю щ ие в основном на типично
среднеподзолистой почве с песчаной материнской породой. Т а к ­
сационная характеристика пробных площ адей в момент оценки
представлена в таблице 1 .
Д л я характеристики изменения хода роста обследуемых наТа блица 1
86
16
23,2
15,6
10,9
301
66
190
80
107
0,14
0,30
0,15
0,15
0,09
S
, о
03
о,
О d)
С S
1,5
2,9
1,6
1,5
1,2
по запа­
су, м3/га
31,3
8,4
17,9
10,5
18,3
по высо­
те, м
31,3
25,0
33,9
25,0
29,0
Запас
м3/га
Средняя
высота, м
20
Полнота,
м2/га
3.
4.
5.
80—90
60—70
80—90
80— 90
80—90
Средний
диаметр,
см
I.
2.
Возраст,
лет
№
пп.
н
а>
X
ущий прир
оо
Таксационная характеристика пробных площадей
4,6
2,5
2,7
1,4
1,3
саж д ен ий проведен ретроспективный ан ал и з древостоя по мето­
д ик е И. Я. Л и еп а [ 6 ] с выявлением наиболее в аж н ы х т а к с а ц и ­
онных показателей текущего прироста по высоте, диам етру и з а ­
пасу за период ретроспекции (1946 — 1982 гг.). Д л я изучения от­
ветной реакции древостоя на воздействие антропогенного ф а к ­
тора определен текущий дополнительный прирост по зап асу
(R A C ), в переводе на 1 м 2 суммы площ адей сечения. П ри м ен е­
ние редуцированного значения RAC позволяет учесть влияние
гетерогенности полноты древостоев. Значения RAC вычислялись
по единой програм м е ( Ф Л О Б Е Р ) оценки реакции древостоя на
влияние ф акторов воздействия [ 1 2 ].
В о б разц ах исследуемых почв определялись: рНн2о (потенциом етрически), гидролитическая кислотность и сумма обм ен ­
ных оснований по Каппену; подвижные КгО и Р 2 0 5 по Эгнеру— Риму; гумус по Тюрину, общий азот по Кьелдалю .
Пробы снежного покрова д ля ан ал и за протаивались, а з а ­
тем отфильтровывались. Фильтр высуш ивался и опред ел ял ась
масса труднорастворимых частиц на фильтре. В об р азц ах снега
опред ел ял и pH, а т а к ж е содерж ание в жидкой и твердой ф а за х
кальция, м арган ца, цинка, свинца, кобальта, никеля, кадм ия,
хрома — на атомно-абсорбционном спектрофотометре П е р ­
кин— Элмер 403. Химический состав хвои определяли следую ­
щим образом. Размельченны й растительный м атер и ал (5 г)
сж игали в муфеле. Полученную золу о б раб аты вал и концентри­
рованными азотной и соляной кислотами, кислоты у д а л я л и в ы ­
париванием. О статок золы растворяли в разбавленной соляной
кислоте. Концентрацию тех ж е элементов определяли атомноабсорбционным методом. Р езу л ь таты анализов пересчитывали
на абсолютно сухую массу растений.
Изучение полученных результатов показало, что с установ л е­
нием газоочистных сооружений в 1962 г. и прекращением произ­
водства минеральных удобрений в 1967 г. произош ло резкое у в е ­
личение текущего дополнительного прироста (рис. 2 ), что сви­
детельствует о регенерации н асаждений. М аксимального з н а ­
чения этот показател ь достиг в 1974 г. по 2-ой пробной п л о щ а ­
ди — 0,22 м 3/'М 2. Сравнив изменения п оказателей текущего д о­
полнительного прироста по зап асу на исследуемых пробных п ло­
щ адях, можно отметить существенное отличие этого п оказател я
на 2-ой и 5-ой пробных площ адях. Н а второй пробной площ ади
реакция деревьев как на увеличение загрязнени я атмосферы,
т а к и на ее уменьшение была более острой. Это можно о б ъ я с­
нить несколькими причинами. Во-первых, данное насаж д ен ие
расположено б ли ж е всего к заводу (1,25 км) и по направлению
господствующих ветров в летний период; во-вторых, оно имеет
относительно низкую полноту (8,4 м 2 / г а ) . К а к видно на рис. 2,
на 5-ой пробной площ ади в течение последних 14 лет величина
87
RAC
Рис. 2. Изменение текущего дополнительного
прироста RAC (м3/м2) под воздействием загряз­
нения:
........ 1-я пробная площадь; ------ 2-я пробная
площадь; --------- 3-я пробная п л о щ а д ь ------- 5-я
пробная площадь.
текущего дополнительного прироста оставал ась отрицательной.
В этих лесо н асаж д ен и ях текущий прирост по зап асу (ZM) сни­
зился до 0,06 м 3 / м 2, а на остальной территории этот п оказатель
соответствует 0,15 м 3 / м 2 (например, 1-я пробная п л о щ ад ь). Т е­
кущий дополнительный прирост составил соответственно — 0,054
м 3 / м 2 и — 0,012 м 3 /м2. В целом ж е спад текущего дополнитель­
ного п рироста на всех пробных п лощ адях начинается с 1975 г.,
причем более интенсивно процесс происходит в районе некроза
хвои (пробные площ ади 3, 4, 5). Это свидетельствует о том, что
некроз хвои, а т ак ж е спад текущего прироста вызваны од и н а­
ковыми причинами.
Р езу л ь таты физико-химических анализов почв показали, что
изменения, происходящие в почве под воздействием загрязнения,
не столь резки, чтобы влиять на общий ход прироста. С ам ы е з н а ­
чительные изменения отмечены на 2 -ой пробной площади, кото­
р ая н аходилась ближ е к заводу. Н а 1 , 3 и 4 пробных п лощ адях
горизонт подстилки менее кислый (рННго= 5,4— 6,1), чем А 2 и В
горизонты (рНн,о = 4,6— 5,2), а на второй пробной площ ади т а ­
кой дифф еренциации кислотности почв по генетическим гор и зо н ­
там не отмечается (рНн2о около 5,0— 5,1). Н а второй пробной
площ ади отмечено самое низкое содерж ание кали я (м а к с и м а л ь ­
ное содерж ание около 9 м г/100 г почвы) и органического в ещ е­
ства в почве (7,7— 10,4%) по сравнению с почвами других п ро б ­
ных площ адей (30—4 4 % ). Но содерж ание азота о ка зал ось вы88
ше, чем на остальных пробных площадях (0,65—0,85%). Как
свидетельствует ход текущего дополнительного прироста, на вто­
рой пробной площади изменения в почве под воздействием з а ­
грязнения не столь разительны, чтобы мешать процессу регене­
рации древонасаждения, а повышенное количество азота д аж е
ускоряет этот процесс.
Загрязнение почвы промышленными выбросами приводит
обычно к понижению гидролитической кислотности и повышен­
ному содержанию обменных оснований [13]. Содержание о б ­
менных оснований на 3 и 4 пробных площадях достигает 20,6—
36 1мг экв/100 г почвы, а на 1 и 2 пробных площадях — 9,2—25
мг экв/100 г почвы.
О воздействии других промышленных объектов как на содер­
жание обменных оснований, так и на изменение тренда прироста
древесины свидетельствуют данные анализов хвои и снега. Н а­
пример, содержание тяжелых металлов в однолетней хвое по при­
ближению к возможным объектам-загрязнителям увеличи­
вается (рис. 3). В периферийной части лесопарка по сравнению
с центральной частью резко повышается содержание хрома (в 2
раза), меди (в 1,6 раза) и никеля (в 1,5 раза). Сходную картину
отражает распределение основной геохимической ассоциации, вы­
явленной по данным анализа снежного покрова (рис. 4). Это по­
зволило предположить, что на обследованные древонасаждения
Си Сг
”% г
S
7
Си И С г
5
к
к
I
ь
3
2
I
I
ш
!
1
т
£
3
А
I1
К
I
5
i
- 1 3
6
Номера эталонных точен
3. Изменение кумулятивного накопления
меди и хрома (мг/кг) в однолетней хвое, уд а ­
ляясь от источников загрязнения атмосферы:
Си — медь; Сг — хром.
Р и с.
89
воздействуют постоянные загрязняю щ и е объекты, так к а к хвоя
и снег в конкретном случае о т р аж аю т каж д ы й свой период р а с ­
пределения концентрации примесей у земной поверхности. С л о ж ­
ность выявления основного промышленного объекта, в ы зы в аю щ е­
го ухудшение роста деревьев, заклю чается в том, что в этом
Обозначения:
2К а >400
УТЛ
£ К* =200-299
£53 S k =300-399
Рис. 4. Распределение основной геохимической
ассоциации (медь, марганец, хром, свинец, ж еле­
зо, кадмий, цинк) в снежном покрове в исследо­
ванных древонасаждениях.
90
\
районе находятся три промы ш ленны х предприятия, имеющих в
составе выбросов окислы серы и азота, сернистый ангидрид, а
т а к ж е фтористые соединения, которые считаются наиболее о п ас­
ными загрязняю щ и м и агентами, воздействующими на качество
лесонасаж дений. П ерекры ваю щ ееся распространение атм о сф ер ­
ных примесей, вы брасы ваем ы х д еревообрабаты ваю щ и м , эл е ктр о ­
машиностроительным и стекольным заводам и, а т а к ж е более
уд ал ен н ая ТЭС, обуславливаю т о бразован ие на земной поверх­
ности сложной геохимической ассоциации, которая в территори­
альном аспекте о т р аж аетс я в общем ореоле (рис. 4). Геохими­
ческая ф ормула с коэффициентами аномалии в среднем по л есо ­
парку имеет следующий вид:
Cus,4 Mri7,4 Сг5,з РЬз,б F e i , 8 C d i , 6 Zn!, 4 .
Эта группа элементов образует свои техногенные геохимические
аномалии, распространение которых позволяет выявить основ­
ные промышленные предприятия, отрицательно воздействую ­
щие своими выбросами на исследованные насаж дения, В кон­
кретном случае, учиты вая аномалии элементов Cr, Pb, Zn, в н а ­
ибольшей мере совпадавш ими в своем распространении с конту­
рами участка некроза хвои, а т а к ж е состав выбросов пром ы ш ­
ленных предприятий, удалось выявить основное промышленное
предприятие, наиболее отрицательно воздействующее на исследо­
ванные древонасаж дения.
Обобщение полученных результатов показало, что в оздей ­
ствие суммарных выбросов промышленных предприятий, к а ж ­
дое из которых в отдельности и не вы б расы вает критически о п ас­
ную концентрацию загрязн яю щ и х веществ, вы звало снижение те­
кущего прироста деревьев. В таком случае при некотором увел и ­
чении выбросов мож ет проявиться некроз хвои и начаться р а з р у ­
шение лесной экосистемы. П ри этом оказалось, что п остр ад ав ­
шие ранее ценопопуляции более чувствительны к воздействию
отрицательных внешних факторов, чем н асаж ден ия, не п одверг­
шиеся такому воздействию.
В заключение м о ж н о отметить, что комплексный эколого-геохимический подход позволяет всесторонне осветить сущность
проблемы загрязнения древонасаж дений, а именно: выяснить
совокупность причин возникновения и распространения з а г р я з ­
нения, выявить и оценить тенденции изменения биогеоценоза
под воздействием поллютантов, д ать необходимые рекомендации
по предотвращению загрязнени я и ликвидации его последствии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сает Ю. E., Сорокина Е. П., Ревич Б. А. Геохимические методы при оцен­
ке интенсивности промышленного воздействия на окружающую с р е д у //
Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. — Пущино, 1984. — С. 172— 173.
91
2. Сает Ю. E., Смирнова Р. С. Геохимические принципы выявления зон воз­
действия промышленных выбросов в городских агломерациях / / Л анд­
шафтногеохимическое районирование и охрана среды / / Сб. — М.,
1983. — Выпуск 120. — С. 45—55.
3. Смит У. X. Лес и атмосфера. — М., 1985.
4 . Глазовская М. А. Факторы устойчивости биогеоценозов к техногенным
воздействиям и критерии экологического нормирования / / Влияние про­
мышленных предприятий на окружающую среду. — Пущино, 1984. —
С. 39—40.
5. Керженцев А., Сороковиков В., Злобин А. и др. Биологические методы в
системе регионального экологического мониторинга на биосферной стан­
ции Пущино / / Проблемы фонового мониторинга состояния природной
среды — Л., 1984. — Вып. 2. — С. 92—97.
6. Лиепа И. Я. Динамика древесных запасов: Прогнозирование и эколо­
гия. — Рига, 198*0. — 170 с.
7. Лиепа И. Я., Поспелова Г. E., Раман К. К. Комплексная оценка реакции
древостоев на влияние разновидностей воздействия / / Влияние промыш­
ленного загрязнения на лесные экосистемы и мероприятия по повыше­
нию их устойчивости. — Каунас-Гирионис, 1984. — С. 92.
8. Никодемус О. Э., Раман К. К., Шарковский П. А. К методике определе­
ния накопления загрязняющих элементов в лесных насаждениях / /
Влияние промышленного загрязнения на лесные экосистемы и меро­
приятия по повышению их устойчивости. — Каунас-Гирионис, 1984. —
С. 30—31.
9. Василенко В. H., Назаров Н. М., Фридман Ш. Д . Мониторинг загрязне­
ния снежного покрова. — Л., 1985.
Ю. Мэннинг Уильям Д ж ., Федер Уильям А. Биомониторинг загрязнения ат­
мосферы с помощью растений. — Л., 1985.
11. Солнцева Н. П. Методика ландшафтно-геохимических исследований влия­
ния техногенных потоков на среду / / Техногенные потоки вещества в
ландшафтах и состояние экосистем. — М., 1981, — С. 41— 78.
12. Лиепа И. Я. Единая программа оценки реакции древостоя на влияния
факторов воздействия / / Моделирование и прогнозирование в экологии.
— Рига, 1980. — С. 44—68.,
13. Важенина Е. А. Влияние техногенных выбросов через атмосферу на агро­
химические свойства дерново-подзолистых почв / / Агрохимия. — 1984.
— № 5. — С. 74—80.
THE
EFFECT OF
P O L L U T IO N
ON T R E E
STANDS
O. Nikodemus, К. Ramans, P. Sarkovskis
Summary
F o rest ecosystem s w ere investig ated in conditions of v a r y in g
pollution. The sta te of tree s ta n d s w a s establish ed on the b asis
of their reduced add itio nal cu rre n t increm ent in volum e (R A C ),
t h a t of the soils on th e b asis of their physico-chemical properties,
the cu rren t level of pollution w a s assessed on the b asis of the
co ntent of heavy m etals in the needles of th e conifers an d in the
snow cover. Lt w a s found, th a t a decrease in atm osp heric p o llu ­
tion in th e pine s ta n d s (P in e tu m hylocom iosum ) w a s followed
by a process of re g eneration . At the sam e tim e the s ta n d w a s
found to be less re s is ta n t to the effect of new p o llu ta n ts, which
can lead to a ra p id d e g ra d a tio n of the ecocystem.
92
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
П Е РЕРА С П РЕД Е Л Е Н И Я ВЫБРОСОВ НАЗАРОВСКОЙ
И ЭКИБАСТУЗСКОЙ ГРЭС
JI. К. Казаков, A. JI. Ключарёв
Московский государственный университет
М ощные тепловые электростанции п родолж аю т оставаться-»
одним из основных источников загрязнени я природной среды*,
несмотря на строительство на них очистных сооружений и у ве­
личения высоты труб. Н а Европейской части С С С Р борьба с не­
благоприятным влиянием энергетического производства на о к р у ­
ж аю щ у ю среду ведется путем варьирован и я типов строящ ихся
электростанций и видами используемого на существующей сети.
ТЭС топлива, а та к ж е выбором мест под новое строительство
(в частности, для А Э С ).
В то ж е время строящиеся на КАТЭКе* и ЭТЭКе** мощные
электростанции из-за специфики топлива относительно жесткск
привязаны к угольным месторождениям. Поэтому здесь важ ное
значение приобретает научно обоснованная эколого-географическая оптимизация районных планировок прилегаю щ их к ТЭС
территорий. Обоснованием такой оптимизации являю тся геогра­
фические и санитарно-гигиенические исследования сфер влияния
конкретных ТЭС по условиям миграции, перераспределения и
накопления в л а н д ш а ф т а х загрязнителей, а та к ж е ответных ре­
акций отдельных составляю щ их природной среды на з а г р я зн е ­
ние. Исходя из полученных результатов зонирования сфер в л и я ­
ния ТЭС на о круж аю щ ую среду мож ет оптимизироваться очист­
ное оборудование, размещ ение санитарно-защ итны х зон, про­
мышленных и селитебных территорий, определяться мощность
самой электростанции. Кроме того, физико-географические ис­
следования сферы влияния Г Р Э С позволяю т определить пределы
устойчивости л ан д ш аф то в к загр язни тел ям и рекомендовать 'ком* Канско-Ачинский топливно-энергетический комплекс (КАТЭК).
** Экибастузский топливно-энергетический комплекс (ЭТЭК).
93"
я л е к с конструктивных ландш афтно-планировочны х мероприятий,
позволяю щих сгладить возм ож ны е негативные изменения в при­
родной среде.
И сследованны е нами Э кибастузская Г Р Э С — I и Н азаро в ск ая Г Р Э С П1 х ар а ктеру используемого угля и составу дымовых
выбросов могут рассм атр иваться как аналоги строящихся Г РЭС
К А ТЭ К а и ЭТЭ К а, а по объемам выбросов загр язняю щ и х ве­
ществ они д а ж е превыш аю т проектные мощности последних.
Поэтому выводы, рекомендации и ограничения по и сп ользова­
нию прилегаю щих к Г Р Э С территорий вполне могут быть при­
менимы в проектах дальнейш его развития ЭТЭ К а и КАТЭКа.
Высота основных труб Экибастузской Г Р Э С — I составляет
300— 330 м, Н азаро вско й — 150— 250 м. По о бъем ам дымовых
зольных выбросов Э кибастузская ГРЭ С имеет примерно в 5 паз
7 уди не показатели, чем Ч а за р о в с к а я , а по S 0 2 Экибастузскач
Г Р Э С в 1,3 р а за превыш ает выброс Н азаровской ГРЭС.
Основными метеорологическими факторами, влияющими на
перенос, рассеивание и выпадение загрязняю щ и х веществ на
земную поверхность являю тся: ветровой режим, тем пературн ая
стратиф икация атмосферы, атмосферные осадки, туманы.
Территория западного участка КАТЭКа, где ведется строи­
тельство комплекса крупных тепловых электростанций и распо­
л ож ен а Н а за р о в с к а я ГРЭС, находится в межгорной котловине
предгоррй Ю жной Сибири. Д ни щ е Н азаровской впадины зан и ­
мают преимущественно лесостепные лан дш аф ты , а о б р а м л я ю ­
щие его низкогорные хребты заняты в основном смеш анными и
мелколиственными ш ирокотравными лесами на серых лесных
почвах.
ЭТЭ К расположен в сухостепной зоне Ц ентрального К а з а х ­
стана, где преобладаю т л ан дш аф ты цокольных волнисто-мел­
косопочных равнин и плато с каш тановым и щебнистыми часто
солонпеватыми почвами, преимущественно под ковыльно-типчакосыми и типчаково-полынными с прутняком и спиреей р ас ти ­
тельными ассоциациями.
П олож ение ЭТЭ К а и К А ТЭК а в центральной внутриконтинентальной части Евразиатского материка определило ряд об ­
щих черт, характеризую щ их условия рассеивания загрязнителей
в атмосфере и ее самоочищение. Оба эти района в зимний пери­
од находятся в сфеое сильного влияния устойчиього центральносг и а тс кого антициклона. То есть в этот период д л я них х а р а к ­
терна устойчивая ясная морозная погода, с частыми тем п ер атур­
ными инверсиями, пониженными скоростями ветра и штилями.
Особенно неблагоприятная санитарно-гигиеническая обстановка
вокруг Г Р Э С ск лады вает ся в период длительных, приподнятых
на 350— 500 м температурных инверсий, изотермий в сочетании
со штилями. В такие периоды дымовые загрязнители с к а п л и в а ­
ются в подинверсионном слое и оседают в непосредственной бли-
зости от Г РЭС . При повышенных скоростях ветра рассеивание
загрязнителей идет быстрее и на большем расстоянии. В связи с
этим понижаю тся приземные концентрации в непосредственной
близости от Г РЭС , но эпизодически они могут сильно возрастать,
с удалением от неё. При сильных ветрах, в условиях повышенной
турбулентности атмосферы, дымовой шлейф неустойчив в про­
странстве, он то приж им ается к земной поверхности, то уходит
в вер х,'то изменяет направление. Поэтому приземные кон ц ен тра­
ции загрязнителей при сильных ветрах неустойчивы как в про­
странстве, так и во времени.
Р азл и чи я в положении относительно центральны х частей зи м ­
него азиатского антициклона, а та к ж е особенности рельефа тер ­
ритории определили то, что повторяемость мощ ны х приземных и
приподнятых инверсий, сочетающихся со ш тилями и м алы ми
скоростями ветров в районе К А ТЭК а в 1,5— 2 р аза больше, чем
в Экибастузе. Это связано с тем, что территория К А Т Э К а р а с ­
п олож ена ближе к центру азиатского максимума^ чем террито­
рия ЭТЭ К а, о стаю щ ая ся в периферийной части или за х в а т ы в а е ­
м а я его отрогом. Кроме того, котловинный рельеф территории
К А ТЭК а определяет застойные явления в атмосфере и ф ор м и р о­
вание инверсий за счет стекания холодного воздуха с вершин и
склонов хребтов. Положением относительно центра ан ти ци кло­
на, а та к ж е особенностями рельефа определяю тся и разли чи я в
скоростях ветров, характерны х для исследованных районов. Так,
среднегодовая скорость ветра в Экибастузе составляет 4,1 м/сек.,
а в районе Н а заров о — 2,9 м/сек. (Ш ары пово — 3,5 м /с е к .). С
этими ж е ф акторам и связаны различия в периодичности туманов
и их продолжительности на КАТЭКе и ЭТЭКе. Туманы, так ж е
как и приподнятые инверсии и м алы е скорости ветров, повышаю т
приземные концентрации загрязнителей и п риближ аю т зону м а к ­
симальных их поступлений на земную поверхность к источнику
выбросов. В районе Э кибастуза повторяемость туманов состав­
ляет 160— 170 часов в год при средней их продолжительности
4 —6 часов. В Н азаровской впадине их повторяемость составляет
200 часов при средней продолжительности 7 часов.
П олож ение Э Т Э К а и К А Т Э К а в различны х природных зонах,
а так ж е особенности рельефа определили различие в количестве,
продолжительности и х ар а ктер е выпадения атмосферных о са д ­
ков на данных территориях. Атмосферные осадки являю тся в а ж ­
ным фактором самоочищения атмосферы. Одновременно они
уменьш аю т атмосферный разнос загрязнителей и увеличиваю т
их поступление к земной поверхности в ближних к Г Р Э С зонах.
П оложение К А ТЭ К а в лесостепной зоне, а т а к ж е орограф и чес­
кие возмущения, обусловленные наличием хребтов и поднятий,
ведут к тому, что здесь вы п ад ает в 1,5—2 р а з а больше осадков,
чем в Экибастузском районе, расположенном в сухостепной зоне
и характери зую щ и м ся равнинным рельефом.
95
В целом коэффициент неблагоприятное™ рассеивания д ы ­
мовых выбросов от высоких труб д л я западного участка КАТЭК а примерно в 1,2 р аза выше, чем д ля ЭТЭКа. Д л я низких не­
организованны х выбросов коэффициент неблагоприятное™ р а с ­
сеивания техногенных примесей в атмосфере, или потенциал з а ­
грязнения атмосферы (П З А ) по Э. Ю. Безуглой / 1 / , для КАТЭК а т а к ж е в 1,2— 1,3 р аза выше, чем д л я Экибастуза.
Таким образом, в Н азаровской впадине за счет пониженного
коэффициента рассеивания загрязнителей в атмосфере выбросы
Г Р Э С будут в относительно большем объеме выпадать на зем ­
ную поверхность в ближних к Г Р Э С зонах, чем в районе Экибастузского ТЭК. Выбросы Экибастузских Г Р Э С будут интенсив­
нее рассеиваться в атмосфере, а приземные концентрации з а г р я з ­
няю щих веществ здесь будут меньше (при прочих равных усл о­
виях). В то ж е время сухостепная зона, где располож ен ЭТЭК,
характери зуется повышенной естественной запыленностью а т ­
мосферы, связанной с высокими скоростями ветров, сухостью
почв, малы м проективным покрытием их растительностью, н а ­
личием оголенных участков солончаков. То есть это район пре­
о б ладан и я механической миграции химических э л е м е н т о в ,с в я ­
занной с их перераспределением под действием ветра. З а п ы л е н ­
ность таких территорий резко возрастает при хозяйственном их
освоении. Д ы м овы е выбросы Экибастузских ГРЭС, н алож енны е
на повышенный естественный потенциал запы ления ( Е П З ) , мо­
гут значительно ухудшить санитарно-гигиеническую обстановку
в этом районе, особенно в промышленных и селитебных зонах.
Следовательно, д ля данной территории огромное значение прио­
бретаю т различны е ландш афтно-планировочны е и озеленитель­
ные мероприятия, позволяю щ ие уменьшить запы ленность у к а ­
занных районов [ 2 ].
Расчеты по данным опробывания снежного покрова показали,
что в заф иксированны х сферах влияния Экибастузской и Н а з а ­
ровской Г Р Э С радиусом 20—24 км за счет циркуляционных ф а к ­
торов атм осферы местного значения к земной поверхности по­
ступает от 20 до 30— 35% вы брасы ваем ы х из дымовых труб з а ­
грязнителей (золы и S 0 2). О стал ьн ая масса дымовых выбросов
вклю чается в глобальный круговорот веществ и, рассеиваясь,
переносится на большие расстояния.
Территория К А ТЭК а характеризуется повышенным в ы п ад е­
нием осадков, меньшим количеством поступающей радиации, а
как следствие, большим стоком, промывным и сезонно-промыв­
ным реж имом почв. Это благоприятно сказы вается на выносе
загрязнителей из л ан дш аф тов с поверхностным и внутрипочвенным стоком. По данном у показателю потенциал самоочищения
л ан д ш аф то в К А ТЭ К а примерно в д ва р а за выше, чем у л а н д ­
ш а ф т о в , развитых в Экибастузском районе.
По величине ионного стока и атмосферным осадкам , х а р а к т е ­
ризующим. способность л ан дш аф тов к самоочищению от р ас тво­
римых загрязняю щ и х веществ, район западного участка К А ТЭ К а
в 4 —6 раз благоприятнее по сравнению с Экибастузом. Кроме
того, плодородие почв, высокий биологический круговорот, а
так ж е более мощный и разнообразны й растительный покров тер ­
ритории К А Т Э К а определяю т большую буферность местных
л ан дш аф тов к загрязни телям по сравнению с л а н д ш а ф т а м и
ЭТЭ К а.
Н атурны е исследования в сферах влияния Н азар овско й и
Экибастузской ГРЭС, позволили выявить особенности перерас­
пределения загрязняю щ и х веществ, поступающих в о к р у ж а ю ­
щую природную среду с дымовыми выбросами.
Рис. 1. С одерж ание пыли в снежном покрове вокруг Э кибастузкой
ГРЭС (в отн. е д .). 1 — ГРЭС; ,2 — карьеры и отвалы; 3 — насе­
ленные пункты.
7 — 1448
97
Н а основании результатов разновременны х измерений при­
земных 'концентраций загрязнителей вокруг Экибастузской Г Р Э С
установлено, что м аксимальны е их значения наблю даю тся в р а ­
диусе д о 10— 11 км от ГРЭС, а наиболее стабильно заг р я зн я е м а я
зона л еж и т в радиусе до 6 км. М акси м ал ьны е разовы е приземные
концентрации пыли, сернистого ангидрида и окислов азота в воз­
душном бассейне в сфере влияния выбросов Г РЭС отмечены при
скорости ветра не более 1— 3 м /сек. При усилении ветра до
6 м /с е к н аблю дается резкое уменьшение приземных кон ц ен тра­
ций названны х компонентов выбросов.
Изучение поступления загрязняю щ и х веществ на земную по­
верхность вокруг Г Р Э С за длительный период путем опробывания снежного покрова позволило выделить три техногенно обу­
словленные зоны. В первой зоне максимальной техногенной н а ­
грузки (до 6 им в радиусе) поступление к земной поверхности
пылевой ф ракции в 60— 100 раз превыш ает фоновые значения
(рис. 1). В торая зона умеренно сильной техногенной пылевой н а ­
грузки располагается в 7— 12 км от Г Р Э С , зам етно вытягиваясь
при этом к зап аду-северо-западу и со к р ащ а ясь до 9 — 10 км в
юго-восточном и восточном направлениях. В этой зоне техноген­
ная пы левая н агрузка на л а н д ш а ф т превы ш ает фоновые в ы п а­
дения в 10—20 раз. С ледую щ ая зона слабого техногенного воз­
действия располагается на расстоянии 14—24 км. Зд есь концен­
трации пыли в снежном покрове п ревыш аю т фоновые уровни в
2 — 5 раз.
Выпадение дымовых выбросов Г РЭС , заф иксированное по
поступлению сульфат-иона ( S 0 42~) на выровненную поверхность
или в лож бины в условиях целинной степи за зимний период,
наблю дается в радиусе 24—25 км. В радиусе 6—8 км от Г Р Э С
наиболее загрязненны ми оказы ваю тся межсопочные понижения
и склоны сопок, где содерж ание S 0 42- в снеговых водах превы­
шает фоновые значения в 5 —6 раз.
;
Геохимически важ н ы м интегральным п оказателем возмож ны х
техногенных изменений в условиях миграции элементов в л а н д ­
ш аф тах является кислотность атмосферных осадков (p H ). В с ф е­
ре влияния Экибастузской ГРЭ С имеет место подщ елачивание
снеговых вод. При этом в зоне максимальны х нагрузок в радиусе
до 5 км pH снеговых вод возрастает на единицу, а надеж но ф и к ­
сируемая зона незначительного техногенного п одщ елачивания
достигает 18— 20 км.
И сследования загрязнения снежного покрова вокруг Н а з а ­
ровской ГРЭ С показали, что за зимний период (д ек аб рь— март)
в сфере ее максимального влияния на земную поверхность посту­
пает 60— 100 т / к м 2 зольных частиц, что в 80— 100 раз превы ш ает
фоновые выпадения (рис. 2 ).
Ежегодно м аксимальны е поступления на земную поверхность
твердых частиц из выбросов Н азаровской Г Р Э С достигаю т
98
d
к
>ис. 2. П оступление зольной фракции дымовых выбросов Н азаровской Г Р Э С
: земной поверхности за зимний период (в отн. е д .). 1 — ГРЭС; 2 — насе­
ленные пункты; 3 — роза ветров За зимний период.
300— 600 т / к м 2, а по данным Н. Д . Д ав ы д ов о й [’3 ] могут дости­
гать 900 т / к м 2. Ежегодно в составе аэрозолей на земную п овер х­
ность здесь вы п ад ает от 20 до 60 т / к м 2 растворимы х веществ.
Это в 4— 10 раз больше, чем на фоновых участках.
Сфера влияния Н азаровской ГРЭ С вытянута в СВ н ап р а в л е ­
нии, а зона м акси м ал ьн о го загрязнения имеет радиус 1—6 км.
Н аиб ол ее загрязненными являю тся склоны хр. Арга, обращ енны е
к Г РЭС , и долинные л ан дш аф ты р. Чулы ма. Это в целом соот­
ветствует расчетным моделям м аксим альны х выпадений техно­
генных выбросов вокруг высоких источников д ля средних погод­
ных условий данной местности [4].
По направлению преобладаю щ их ветров на расстоянии до
12 км от Г РЭС содерж ание в снеговых водах S 0 42- и С а2+ в
4 —8 раз превыш ает количество, зафиксированное в фоновых
условиях (рис 3, 4). По остальным растворимы м элементам , ин­
гредиентам выбросов, различия вы раж ен ы значительно слабее.
Больш ое количество С аО (до 45 % ) в золе приводит к изм ене­
нию кислотности атмосферных осадков. При этом pH снеговых
вод в зоне максимального воздействия повы ш ается до значений
9,9— 10,9 против 6,1— 6,6 в фоновых условиях (рис. 5).
Исследования загрязнения снежного покрова позволили д и ф ­
ференцировать прилегаю щую к Г Р Э С территорию по интенсив­
ности техногенных выпадений и выделить следую щие зоны: зо­
ну максимальны х поступлений компонентов выбросов на земную
7*
99
Рис. 3. С одерж ание S 0 42“ в снеговых водах вокруг Н азаровской ГРЭС, мг/л.
1 — область наибольш его содерж ания.
Рис. 4. С одерж ание Са2+ в снеговых водах вокруг Н азаровской ГРЭС, мг/л.
поверхность; зону средней интенсивности техногенных в ы п ад е­
ний; зону относительно невысокого поступления компонентов вы ­
бросов.
Зона максимальны х поступлений вытянута с ю го-запада на
северо-восток и простирается на 6 —6,5 'км в северо-восточном
направлении от ГРЭС. В п ределах этой зоны в природные к о м ­
плексы за период с д ек а б р я по март ежегодно поступает 60 и
более тонн твердых компонентов выбросов на 1 км 2. К ром е золь100
Рис. 5. Значения pH снеговых вод вокруг Н азаровской ГРЭС.
ных выбросов из труб ГРЭ С в этой сумме техногенной нагрузки
на прилегаю щие л ан дш аф ты принимаю т участие выбросы про­
мышленных предприятий, находящ ихся в непосредственной б л и ­
зости от ГРЭС.
Зона средней интенсивности техногенных выпадений прости­
рается до 10 км к северо-востоку от Г Р Э С и соответствует в ы п а­
дениям 20— 60 т твердых частиц на 1 км 2 за указанны й период.
Д л я третьей из перечисленных зон характерн о поступление к
земной поверхности 10— 20 т твердых частиц на 1 км2. В перифе­
рийной части сферы влияния Н азаровской ГРЭ С поступление
пылевых частиц на земную поверхность за зимний период со­
ставляет менее 10 т / к м 2 и постепенно п адает до 1— 0,5 т / к м 2 в
фоновых условиях.
Следовательно, несмотря на то, что выбросы Экибастузской
ГРЭС значительно превыш ают выбросы Н азар ов ской ГРЭС, по­
ступление загрязнителей к земной поверхности в сферах их в л и ­
яния примерно одинаково относительно фона. Это п одтверж дает
сделанные ранее выводы о более благоприятны х физико-гео­
графических условиях рассеивания техногенных выбросов в р а й ­
оне Э ТЭ К а по сравнению с Н азаро вской котловиной.
Л И ТЕРА ТУ РА
1. Безуглая Э. Ю. М етеорологический потенциал и климатические особенности
загрязнения в оздуха городов. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980. — 184 с.
2. К азаков Л . К., Ключарев А. Л., Тю льпакова О. Н. Эколого-географическая
101
ситуация и модификации ландш афтов в сфере влияния Экибастузской
ГРЭС / / Влияние промышленных предприятий на окруж аю щ ую среду:
Тез. докл. Всес. школы, 4— 8 дек. 1984 г., Звенигород. — Пущино, 1984.
— С. 85— 86.
3 . Д авы дова Н. Д., Покатилов Ю. Г. Особенности влияния выбросов ГРЭС
на геосистемы западного участка КАТЭКа / / География и природные
ресурсы. — 1981. — № 4. — С. 92— 100.
4. Буренин Н. С., Горошко Б. Б., П анфилова Г. А. Основные результаты ис­
следований распространения примесей в районе тепловой электростан­
ции с высотой труб 320 м и сопоставление их с расчетами / / Труды
ГГО. — 1982. — Вып. 450. — С. 61— 68.
P H Y S I C O - G E O G R A P H I C A L P E C U L I A R I T I E S OF T H E
R E D I S T R I B U T I O N OF T H E P O L L U T A N T S FROM TH E
NAZAROV A N D E K I B A S T U Z T H E R M AL P O W E R - S T A T I O N S
L. Kazakov, A. K lyucharev
Su mma r y
The th erm al p o w er-station s of the K ansk-A chinsk and Ekibastuz fuel-consum ing complexes (KAFCC and EFC C ) depend to a
g re a t extent on n a tu ra l resources. Hence, the problem of ecologico -geographical o ptim isatio n of region al p la n n in g of the a reas is
of the utm ost im portance. A com p arativ e a n a ly sis h as been m ade
of the physico-geographic p o tentials of self-purification of the
a r e a s lying close to the p o w er-station s from p o llu ta n ts contained
in the smoke. The paper discusses the re su lts of a geochemical
an a ly s is of the snow cover in the areas affected by the d ischarges
from the p o w er-statio ns aimed at e s ta b lish in g the zones with
different technog en ous loads and checking the p re lim in ary conclu­
sions co ncern ing the physico-geographic potential of pollution
in the areas un der consideration. The a u th o rs present their
conclusions as to the relative re s is ta n c e of such local n a tu ra l
complexes as forest, partially-w ooded an d steppe zones to the
discharges from the th e rm a l pow er-statio ns c o n su m in g the low-sulphu r coal m ined in Ekibastuz and N azarov.
102
ЛАНДШАФТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
КАРЬЕРНО-ОТВАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ БССР Д Л Я
ЦЕЛЕЙ ИХ ОП ТИ МИ ЗАЦ ИИ
В. А. Прокопеня, В. М. Яцухно
Институт геохимии и геофизики АН БССР
Несмотря на то, что территория Б С С Р не п рин адлеж и т к чис­
л у крупных горнопромышленных районов, площ ади земель, н а ­
рушенных при добыче полезных ископаемых, здесь значительны,
что ставит проблему их рекультивации в ряд важ нейш их зад ач
охраны среды и рационального природопользования. Н а р я д у с
выработанными торфяниками к ним относятся горнопромыш лен­
ные л ан дш аф ты ( Г П Л ), формирую щиеся при разр а б о тк е неруд­
ных полезных ископаемых (цементное сырье, мел, мергель, д о л о ­
мит, глины кирпичные, тугоплавкие и огнеупорные, песчано-гравийные материалы, пески строительные, силикатные, ф ормовоч­
ные и стекольные, строительный камень и д р .), которые и яви ­
лись объектом настоящих исследований.
Горнопромышленные л ан д ш аф ты рассм атриваю тся нами к а к
слож н ы е природно-техногенные комплексы, генетически обуслов­
ленные совместным проявлением двух взаим освязанны х и в з а ­
имообусловленных факторов — природного и техногенного. Н е ­
смотря на значительную степень трансф орм ации исходных л а н д ­
шафтов, подвергшихся горнопромышленному воздействию, п р и н ­
цип природно-техногенной совместимости [4], при ф орм и р ова­
нии Г П Л проявляется достаточно четко. Это особенно х а р а к т е р ­
но для карьерно-отвальных комплексов, связанны х с эк с п л у а т а ­
цией нерудных полезных ископаемых, которые, образно говоря,
«ближе» к своей исходной природной первооснове, чем Г П Л ,
формирую щиеся при эксплуатации других видов полезных иско­
паемых.
Научное обеспечение прикладны х зад ач рекультивации, осу­
щ ествляемое с учетом сложного генезиса нарушенных л а н д ш а ф ­
тов, в качестве первоочередных зад ач предполагает системати­
зацию и ан али з общих категорий и форм природно-техногенных
взаимосвязей и закономерностей их проявления в условиях кон ­
103
кретного техногенного воздействия. При таких исследованиях
разли чаю т межкомпонентные («вертикальные») и межсистемны е
(«горизонтальные») категории взаимосвязей [ 1 ]. Анализ природно-техногенных взаимосвязей целесообразно, на наш взгляд,
осущ ествлять применительно к двум этапам: дотехногенному —
при ра звед ке месторождения и подготовке его к эксплуатации и
посттехногенному — при взаимодействии Г П Л с сопредельными
природными лан дш аф там и .
Целью первого этапа, основывающ егося на исследовании
межкомпонентных взаимосвязей, является выяснение зависим о­
сти свойств и парам етров формирую щихся Г П Л от особенностей
исходных, естественных л ан дш аф тов. На представительном ф а к ­
тическом м а т е р и а л е нами рассмотрены зависимости, выявленные
для следующих причинно-следственных групп, вклю чаю щих, с о д ­
ной стороны, ведущие природные ф акторы исходных л а н д ш а ф ­
тов, с другой — обусловленные ими п арам етры горнопромы­
шленных ландш аф тов:
а) характер исходного рельефа, вид добы ваемого сырья и
горно-геологические условия ёго зал еган и я — морфологические
и морфометрические особенности ГП Л ;
б) мощность и литологический состав вскрышных пород, х а ­
рактер почвенного покрова, вид добываемого сырья — состав и
свойства грунтоомесей нарушенных территорий;
в) рельеф территории, горно-геологические условия з а л е г а ­
ния ископаемого, уровень залегани я грунтовых вод — х а р а к тер
обводненности карьерно-отвального л ан д ш аф та ;
г) литологический состав вскрышных пород, вид добы ваемого
сырья, характер почвенного покрова, у влаж ненность террито­
рии — направленность и скорость формирования био- и зооце­
нозов;
д) литологический состав почвогрунтов, х ара ктер рельефа
(абсолютные и относительные отметки, экспозиция склонов и
др.) — микроклиматические парам етр ы ГП Л .
Анализ природно-техногенных взаимосвязей п озволил уста н о ­
вить, что в качестве ведущих природных факторов, о б у с л а в л и в а ­
ющих особенности Г П Л , в первую очередь выступают: вид д о­
бываемого сырья и горно-геологические условия его залегани я,
характер исходного рельеф а территории, мощность и литологи­
ческий состав вскрышных и вмещ аю щ их пород. Установлено, что
д ля определенных групп нерудных ископаемых существуют сход­
ные черты по этим и другим п оказателям исходных л ан дш аф тов.
Так, большинство месторождений глинистого сырья на тер ­
ритории республики связано с отложениями озерно-ледникового
и озерно-аллю виального генезиса. Озерно-ледниковые глины
встречаются преимущественно в Поозерье и в пределах Б ел о р у с­
ской гряды, озерно-аллю виальны е тяготеют к южной части Б С С Р .
Их образование происходило главным образом за счет матери104
ала, поступавшего с ледниковыми водами и накапливавш егося
в отрицательных ф ормах рельефа. Вследствие этого б ольш ин­
ство месторождений глин приурочено к пониженным, вы равнен­
ным участкам рельефа, с неглубоким (1—5 м, редко до 10 м)
уровнем залегани я грунтовых вод, то есть преимущественно к
л ан д ш аф та м супераквального [2] типа. Ф орма за л е ж и этого ви­
д а сырья обычно п ластообразн ая и лин зообразн ая, падение п лас­
та пологое. М ощность полезного ископаемого обычно невелика
(1,0— 8,0 м ), т а к ж е невелика и мощность вскрышных пород
(до 1—5 м). Почвенный покров этих территорий представлен
преимущественно комплексом дерново-подзолистых почв полугидроморфного, реже автономного ряда. Таким образом, в ерти ­
кальный р азрез глинистых месторождений, включаю щий почвен­
ный слой, вскрышные породы и полезные ископаемые, обычно
невелик по мощности, достигая в среднем 5— 10 метров.
Основное количество месторождений песков и песчано-гра­
вийных материалов (около 85% ) связано с отложениями водноледникового и частично моренного генезиса. В.одно-ледниковые
отложения на территории региона представлены в виде камов,
озов, конечно-'моренных холмов, зандров, флю виогляциальны х
дельт и приурочены преимущественно к повышенным элементам
рельефа с глубоким (10— 30 и более метров) уровнем залегани я
грунтовых вод (лан д ш аф ты элю виального типа). Ф орма зал еж ей
этого вида сырья, как правило, лин зообразн ая, реж е п ласто­
образная, падение пласта пологое. М ощность ископаемого ко л е­
блется от 0,5 до 25— 35 метров, а мощность вскрышных пород
обычно невелика — 0— 7,5 м. П л о щ а д ь месторождений варьирует
в широких пределах — от 1— 10 до 150— 350 га и более. П очвен­
ный покров представлен в основном дерново-подзолистыми поч­
вами автономного ряда преимущественно легкого механического
состава. Вертикальный разрез такого рода месторождений более
значителен, чем для р азрабо ток глинистого сырья, колеблясь в
пределах от 5— 10 до 30— 40 метров.
М есторождения карбонатного сырья встречаются как в к о ­
ренном залегании, так и в виде отторженцев, приуроченных п ре­
имущественно к отложениям моренного генезиса. Коренные мес­
торождения залегаю т на глубинах от нескольких до 10— 30 мет­
ров при мощности до 50—80 (иногда 150) метров. Отторж енцы
мела имеют чаще всего вытянутую форму и крутое падение п л а с­
та. М ощность мела в них составляет от 0,3—-1 до 60 м, достигая
иногда 100— 140 м, разм еры варьирую т в широких пределах:
длина — от нескольких десятков до 1000— 3500 метров, ш ири­
на — от нескольких до 200—400 метров. Вскрышными породами
обычно сл у ж а т разнообразны е четвертичные образован ия, м ощ ­
ность которых порой значительна, до 15— 23 метров. З а л е ж и к а р ­
бонатного сырья чащ е всего приурочены к повышенным терри ­
ториям, со значительной глубиной (10 и более метров) зал егани я
105
*
уровня грунтовых вод, то есть к л ан д ш аф т а м элю виального типа.
Почвенный покров представлен различны ми по механическому
составу дерново-подзолистыми почвами автономного ряда. В це­
лом вертикальный разрез месторождений карбонатны х м а т е р и а ­
лов обычно наиболее значителен по мощности относительно д р у ­
гих видов нерудных ископаемых, составляя в среднем от 10— 50
до 100— 160 метров.
Таким образом, наличие определенных сходных черт для
каж дой из групп ископаемых в генезисе формирующих их по­
род, лан дш аф тн ой приуроченности, горно-геологических условий
залегания, геоморфологической обстановки, гидрогеологичес­
ких условий и др. в известной мере определяет (при сходных
технологических схемах р азрабо тк и месторождений) схожесть
многих парам етров формирующихся при их эксплуатации Г П Л ,
в том числе их морфологических и морфометрических х а р а к т е ­
ристик, состава и свойств грунтосмесей, гидрогеологической об ­
становки и др., то есть тех параметров, которые во многом обу­
словливаю т выбор направлений и методов рекультивации н ар у ­
шенных ландш аф тов.
С ледовательно, ан али з природно-техногенных взаимосвязей,
то есть всесторонняя оценка исходной природной ситуации тер ­
риторий будущих Г П Л и прогноз их трансформ ации при эксп л у­
атации того или иного месторождения, д олж ен служ ить о б я з а ­
тельным элементом предварительной стадии р азр аботок проек­
тов рекультивации конкретных объектов.
Необходимость такого ан ал и за была п одтверж дена резул ь­
татам и наших исследований, выполненных на большом количест­
ве (более 200 ) уж е существующих объектов рекультивации тер ­
ритории республики, которые достаточно убедительно свидетель­
ствуют о наличии к а к прямых, так и обратных природно-техно­
генных взаимосвязей. Суть этих взаимосвязей можно в ы разить
следующим тезисом: исходная природная ситуация во многом
обусловливает характер и особенности техногенного (в т.ч. гор­
нопромышленного) воздействия, последствия которого в свою
очередь будут различны ми для различной л ан дш аф тн ой о б ста­
новки. Именно последствия горнопромышленного воздействия,
вклю чаю щ ие комплексную характеристику карьерно-отвальных
комплексов и их взаимодействие с сопредельными природными
л ан дш аф там и , д олж ны стать главной целью второго, посттехногенного этап а исследования.
Такого рода исследования объектов рекультивации террито­
рии Б С С Р , вклю чаю щие изучение их географии и специфичес­
ких особенностей, детальную характеристику морфологических
и морфометрических парам етров Г П Л , состава и свойств грун­
тосмесей нарушенных территорий, гидрологических и гидрогеоло­
гических характеристик, изучение процессов восстановления поч­
.106
венного и растительного покровов ка к естественным, так и ис­
кусственным путем, ан ал и з динамики компонентов восстановлен­
ного л а н д ш а ф т а и д р . [ 3 ], позволили провести типизацию о б ъ ек ­
тов рекультивации региона и р азр а б о та ть мероприятия по оп­
тимизации разнотипных карьерно-отвальных образований.
Л И ТЕРА ТУ РА
1. Исаченко А. Г. О птимизация'природной среды. — М.: Мысль, 1980. — 264 с.
2. Полынов Б. Б. И збранные труды. — М.: И зд-во АН С С С Р , 1956. — 751 с.
3. Прокопеня В. А., Максимович А. М., Хомич А. А. Основные направления
рекультивации карьерно-отвальных ландш афтов. — Минск: Б елН И И Н ТИ ,
1981.
4. Федотов В. И. М етодологические основы и методика изучения техногенных
ландш афтов / / Программа и методика изучения техногенных биогео­
ценозов. — М.: Н аука, 1978. — С. 53— 64.
L A N D S C A P E A N D T E C H N O L O G I C A L E V A L U AT I O N OF
D I S U S E D Q U A R R I E S A N D D E T R I T U S A R E A S IN O R D E R TO
T HE I R O P T I M I S A T I O N IN TH E B Y E L O R U S S I A N S S R
V. Prokopenia, V. Yazukhno
Summa r y
The excavation of clay, san d and g rav el cause less harm to the
n a tu ra l en vironm en t in the B y elo russian S SR th a n does the ex­
ca v atio n of chalk. The possibilities for (the recultivation of those
q u arries depend on n um ero us factors. To e n s u re the ra tio n a l use
of such lands the p lans for their re cultivation should be d ra w n
up before work in th e p its is started.
107
ЛИМ НОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОЙ
РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
С. А. Хомич
Институт геохимии и геофизики АН БССР
Водохозяйственная рекультивация наряду с сельско- и лесо­
хозяйственной зан и м ае т все более значительное место в системе
мероприятий по оптимизации нарушенных промышленностью зе ­
мель. Этот рентабельный, экономически эффективный вид ре­
культивации получает все более широкое распространение в
практике восстановления земель, нарушенных при добыче по­
лезных ископаемых открытым способом. Более того, в ряде сл у ­
чаев при значительных объемах извлеченного сырья и малой
мощности вскрышных пород водохозяйственная рекультивация
является единственным технологически обеспеченным видом ре­
культивации. К ак известно, цель и практический итог водохозяй­
ственной рекультивации состоят в создании искусственных к а р ь ­
ерных водоемов, используемых для рыборазведения, орошения,
аккумуляции промыш ленных и сельскохозяйственных стоков, р е ­
креации. Ф ормирование карьерных водоемов осущ ествляется пу­
тем заполнения карьерны х выемок, образованны х при открытой
добыче нерудных полезных ископаемых, грунтовыми водами, во­
дам и поверхностного стока и атмосферными осадками.
Н а территории Белоруссии карьерны е водоемы генетически
связаны с отработанными месторождениями глин, песков, п есч а­
но-гравийных и карбонатны х (мел, доломит) материалов. И з чис­
л а стоящих на б алансе месторождений обводнено и пригодно д ля
водохозяйственной рекультивации 24% месторождений песков и
гравия 74% месторождений глин и 8 7 % месторождений к а р б о ­
натного сырья. Приведенные данны е свидетельствуют о зн ач и ­
тельности фонда водохозяйственной рекультивации ца террито­
рии республики. Это обстоятельство, а та к ж е зад ач а научного
обеспечения работ по созданию устойчивых, экологически с б а ­
лансированных, способных длительное время выполнять свои
природные и хозяйственные функции карьерны х водоемов, побу108
дил и приступить к детальном у изучению существующих о б ъ ек ­
тов водохозяйственной рекультивации.
О б щ ая п рограм м а научного обеспечения устойчивого суще- .
ствования новообразованны х карьерны х водоемов д о л ж н а в кл ю ­
чать, на наш взгляд, д ва основных направления: 1) изучение
существующих карьерны х водоемов к а к лимнических систем и
2 ) изучение перспективных объектов водохозяйственной р ек у ль ­
тивации. Исследования первого нап р авл ен ия ориентированы на
изучение морфологии котловин, условий питания, ф изико-хими­
ческих свойств водной массы биопродукционных процессов, д он ­
ных отложений, особенностей водосборов и д олж ны зав ер ш ать ся
их типизацией по совокупности исследованных характери сти к
(по состоянию и условиям функционирования). С о держ ан и е вто­
рого направления исследований д олж но составлять изучение п а ­
рам етров исходного ненарушенного л ан д ш аф та , а т а к ж е возник­
шего на его месте в процессе эксплуатации м есторож ден и я тех­
ногенного карьерно-отвального комплекса. В качестве предмета
изучения при этом выступают орографические, литологические,
гидрогеологические и гидрохимические особенности природных
лан дш аф тов, местные естественные водоемы как возможные а н а ­
логи будущих искусственных аквальн ы х систем. В п ределах
карьерно-отвального комплекса исследуется топографический
рисунок, условия дренирования, состав грунтосмесей и ка р ь е р ­
ных вод, выясняется характер его связей с сопредельными н ена­
рушенными геосистемами. Итогом исследования этого н ап р а в л е ­
ния д о лж н а стать типизация объектов перспективной водохозяй­
ственной рекультивации. О ба рассм атриваем ы х н аправления при­
званы обеспечить необходимой информацией третий блок —
блок управления, назначение которого генерировать (на основе
си нтеза) конкретные рекомендации по управлению природно­
техногенными системами карьерны х водоемов на этап ах с о зд а ­
ния и функционирования. В их числе предлож ения по ф о рм и ро в а­
нию лож а, береговой линии, склонов котловин, организации водо­
сборов, по включению проектируемого карьерного водоема в
местную гидрографическую сеть, а т а к ж е у ка зан и я по о р г ан и за­
ции малого водосбора, отведению стоков, формированию биоло­
гических барьеров д л я ранее созданных карьерны х водоемов.
Такова в общих чертах намеченная нами система подходов и
содерж ание программы исследований. В ходе ее р еализации в
качестве первоочередных были выдвинуты вопросы: о сходстве
и отличии карьерных водоемов и естественных лимнических сис­
тем; о специфике новообразованных карьерны х водоемов и их во­
досборов, обусловленной техногенным происхождением, и н ак о ­
нец, о том, в какой степени с учетом генезиса и функционального
н азначения карьерны х водоемов необходимо и возможно у п р а в ­
л ен и е этими рукотворными, природно-техногенными системами?
Проведенные в течение 1981 — 1985 гг. исследования белорус­
109
ских карьерны х водоемов свидетельствуют о том, что по своим
свойствам они п риближ аю тся к водным образованиям озерного
типа. К а к и природным лимническим системам, им свойственны,,
во-первых, замедленный водообмен, в результате которого вод­
ная масса, находясь определенное время в котловине, претерпе­
в ает существенные изменения и приобретает свойства, отли чаю ­
щие ее от поступающих в водоем вод поверхностного стока и а т ­
мосферных осадков; во-вторых, аккум уляц и я и преобразование в
результате замедленного водообмена подавляю щ ей части постуJ лающих в процессе стока элементов, а т а к ж е вещества, возни к­
шего в самом водоеме в результате жизнедеятельности водных
организмов и гидрохимических превращений.
М орфологические характеристики исследуемых водоемов
отличаю тся значительным разнообразием — площ ади достигают
150 га, глубины варьирую т в пределах от 2,0 до 25,0 м, что та к ж е
соответствует диапазону изменения глубин естественных озерных
водоемов региона [3].
Водное питание карьерны х водоемов обеспечивается, как уж е
было сказано выше, вскрытыми при добыче грунтовыми водами,
водами поверхностного стока и атмосферными осадками. П р и
различном долевом участии названны х источников питания прео­
б л адает поступление грунтовых вод, обеспечивающее относитель­
ную стабильность уровней воды в большинстве карьерны х водо­
емов. Отсутствие необходимости в постоянном регулировании
уровневых режимов карьерны х водоемов — еще одно свидетель­
ство об их сходстве с естественными озерами.
Замедленны й водообмен, морфометрическое пособие, генети­
ческое единство источников питания карьерны х водоемов и
естественных озер обусловили сходство и других лимнических
характеристик: реж им а температуры и растворенных газов, неко­
торых физических свойств, химического состава воды и н ап р ав ­
ленности биологических процессов.
Следует, однако, отметить, что явл яясь водоемами озерного
типа, обводненные карьеры об ладаю т и рядом специфических
черт, обусловленных, главным образом, их техногенной природой
и молодостью — возраст карьерны х водоемов не превышает, как
правило, 20 лет. К числу таких черт относятся н евы работанн ость
л о ж а и берегов карьерны х водоемов, небольш ая мощность д о н ­
ных отложений. В карьерных водоемах Белоруссии еще не сф о р ­
мирована окончательно продукционно-функциональная струк­
тура, обеспечивающая их устойчивость по отношению к р азл и ч ­
ным внешним воздействиям и тем более — воздейстиям ан тро ­
погенным. Эта особенность карьерных водоемов усугубляется в
ряде случаев т а к ж е их незначительными разм ерам и и, с л ед о в а­
тельно, слабыми инерционными свойствами небольших объемов
водных масс.
Кроме того, большинство водосборов карьерны х водоемов
110
ср азу ж е после своего о б разов ан ия попадаю т в сферу интенсив­
ной хозяйственной деятельности, обуславливаю щ ей поступление
эвтрофирую щих веществ в новообразованны е водоемы.
Исходное генетическое своеобразие котловин, с одной сторо­
ны, и принадлеж ность карьерны х водоемов к р азви ваю щ и м ся
лимническим системам, с другой, определяю т необходимость и
возможность
управления
новообразованны ми
аквальны м и
системами.
Таким образом, уж е на этапе превращ ения отработанного
к ар ьера в котловину будущего водоема можно рекомендовать
технически возможные, экономически и экологически обоснован­
ные мероприятия по созданию аквальной системы. П одготовка
котловины и впадины искусственного водоема, д ноуглубитель­
ные работы,
отсыпка
литорали,
выравнивание береговой
линии — все это с учетом присущих лимническим системам
зависимостей призвано способствовать становлению продукци­
онно-функциональной структуры карьерного водоема. О т к р ы в а ­
ется возможность нап равл ять новообразованны е водоемы по од­
ному из присущих естественным озерам путей развития — макрофитному или фитопланктонному [ 1], предопределив тем с а ­
мым качество воды в нем, устойчивость к антропогенному эвтрофированию и в конечном итоге длительности сущ ествования во­
доема.
Реальность сказанного п одтверж дается результатам и иссле­
дований, выполняемых на различны х по морфометрическим по­
к азател я м кар ьерны х водоемах, которые в н астоящ ее время
развиваю тся не только к а к фитопланктонные, но и к а к потенциально-макрофитны е водоемы.
Д ругим эффективным способом управления системами к а р ь ­
ерных водоемов является технически во зм о ж н ая ц ел ен ап р ав л ен ­
ная организация водосборов, их размерности, дренированности,
х ар а к т ер а использования и т. д.
Эти и другие возможны е способы управления призваны обес­
печить создание устойчивых сбалансированны х аквальн ы х сис­
тем, способных к выполнению природных и хозяйственных ф ун к­
ций.
Л И ТЕРА ТУ РА
1. П окровская Т. H., М иронова Н. Я . , Ш илькрот Т. С. М акрофитные озера и
их эвтрофирование. — М.: Н аука, 1983. — 148 с.
2. Хомич А. А., Прокопеня В. А., Хомич С. А. Карьерные водоемы Б елорус­
сии как объект лимнологических исследований / / История озер в
СССР: Тез. докл. VI Всесою зн. совещ ания. — Таллин: И зд-во АН ЭССР,
1983. — С. 195.
3. Якушко О. Ф. О зероведение. География озер Белоруссии. — Минск:
Вышейш. шк., 1981. — 223 с.
111
LI MN OL OGI CA L A S P E C T OF H Y D R O- E CO N O MI C AL
REC ULTI VATI ON OF D I S T U R B E D A R E A S
S.
K h om ich
Summa r y
In the B y elo russian SSR the depleted qu arries of such m ineral
resources as clay, san d an d lim estone g r a d u a lly become filled
with w ater, which prev ents the afforestation or cultivation of these
areas. But if we level the bottom of su ch quarries, strig h te n
their shoreline and cover the bottom with earth, the re su ltin g
.artificial w ater-bodies can be used for b re ed in g fish.
112
\
ВЛИ ЯН ИЕ АПАТИТОВОГО П Р ОИ ЗВ ОД С ТВ А
НА РАЗ ВИ ТИ Е ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ
И ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
В ХИБИНАХ
JI. М. Воробьева, Л. Б. И саченкова
Московский государственный университет
Хибины являю тся крупным горнодобываю щим районом. Здесь
с н ач ал а тридцаты х годов ведется р азр а б о т к а месторождения
апатита. Д о конца д вадц атого века хибинские апатиты будут о с­
тав аться основным фосфорным сырьем в нашей стране. Эконо­
мически целесообразно на месте производить обогащение а п а ­
титовых руд, содерж ащ и х от 10 до 2 5 % Р г 05 . В н астоящ ее время
в районе действуют три обогатительные апатито-нефелиновые
ф абри ки , продуктом которых является апатитовый концентрат,
содерж ащ ий 3 9 ,5 % Р 2О 5.
О ба цикла апатитового производства: р азр а б о т к а и об огащ е­
ние руд сопровождаю тся значительными механическими н ар у ш е­
ниями окруж аю щ ей территории. Применение преимущественно
откры того способа добычи апатитовой руды привело к возникно­
вению в горах техногенных форм рельефа: отрицательных —
карьеры и положительных — отвалы «пустой» породы. С обо­
гатительным производством связано появление техногенных по­
лож ительны х элементов рельеф а — хвостохранилищ, с общей
п лощ адью в 14 км 2.
М еханическое уничтожение природных систем — «съедание»
их карьерам и и захоронение под отвал ам и и хвостохранилищ ами — это лишь одна сторона воздействия апатитового производ­
ства на о круж аю щ ую среду. Д ругой стороной этого воздействия
является развитие вторичных процессов, спровоцированных тех­
ногенезом.
Во-первых, это совокупность вторичных геоморфологических
процессов.
Д л я орографии Хибин характерн ы столовая форма их в ер ­
шинных поверхностей и крутые склоны. Сущ ественная доля кру8 — 1448
па
тых склонов в общей п лощ ад и массива (5 4 % ), отсутствие д р е ­
весной растительности на высотах более 600 метров о б у с л а в л и в а ­
ет активное развитие в Хибинах склоновых процессов: обвалов
и осыпей. Климатические условия Хибин: обильные осадки и вы ­
сокая влаж ность воздуха способствуют возникновению склоно­
вых селей и оползней.
Техногенная отсыпка «пустой» щебнисто-глыбовой породы,
наиболее часто происходящ ая на крутых склонах, активи зирует
склоновые процессы в горах. М еста отвалов вы деляю тся интен­
сивным развитием вторичных форм техногенного рельефа: скло­
новых шлейфов, курумов, каменных глетчеров, селевых траншей
и конусов выноса оползневых тел. Д ругую совокупность вторич­
ных процессов составляю т геохимические реакции, возни каю щ и е
в природных л ан д ш а ф т а х при вовлечении техногенного вещ ества
в природные геохимические процессы.
Техногенные потоки вещества, возникаю щ ие от отвалов и
хвостохранилищ, наследую т черты химизма пород, сл ага ю щ и х
Хибинский массив, — нефелиновых сиенитов и апатитовой поро­
ды. Им свойственна щ елочная реакция, повышенное по сравн е­
нию с кларком литосферы со д ерж ан ие натрия, калия, алюминия*
фосфора, фтора, хлора. Вместе с тем техногенные потоки отли ча­
ются по геохимическим п ар ам етр ам от свойств вмещ аю щ их их
природных л ан дш аф тов. Геохимические свойства л ан д ш аф то в
Хибин и прилегаю щих равнин обусловлены кислым составом
рыхлых четвертичных отложений ледникового генезиса, п ерекры ­
ваю щ их коренные породы, и в главной мере особенностями севе­
ротаёжного типа биологического круговорота элементов. Эти
л ан д ш аф т ы характери зую тся кислой окислительной, окислитель­
ной — периодически восстановительной обстановкой, ненасыщенностью почв, высокой подвижностью в кислой среде ж е л е за и
алюминия.
Одним из важ н ы х аспектов общей проблемы геохимического
воздействия апатитового производства на природу явл яется про­
блема геохимического влияния хвостохранилищ на н азем ны е и
водные л ан д ш аф ты прилегаю щ их равнинных территорий. Это
связано с высокой геохимической активностью вещества хвосто­
хранилищ. Тонкоизмельченные, пылевато-песчаные хвосты и
сточные воды обогатительного производства активно в о в л е к а ­
ются в природные миграционны е потоки: воздушный, водный, м е­
ханический.
Пыление хвостохранилищ — интенсивно протекающий про­
цесс. Проведенное нами исследование снежного покрова п о к а з а ­
ло, что поступление пыли на поверхность земли за зимний пери­
од вблизи хвостохранилищ на один—два порядка п р ев ы ш ает
количество пыли, оседающей в фоновых районах. И зм енения в
химическом составе снеговых вод менее существенны, что, оче­
видно, связано со слабой растворимостью техногенной пыли. В
114
связи с этим значения pH возросли с 3,9 — 4,2 в фоновых р а й ­
онах до 4,8 вблизи хвостохранилищ , а состав вод из сульфатнокальциево-магниевого превратился в су льф атн о-кальц и ево-н а­
триевый, при общем увеличении суммы ионов от 15 до 20 —
22 мг/л.
Поступление больших количеств техногенной пыли в природ­
ные системы вы зы вает вторичные геохимические реакции. Р а в ­
нинные территории, о круж аю щ и е хвостохранилищ а, покрыты ел о ­
выми и сосновыми лесами, развитым и на иллювиально-гумусовых
и железисто-гумусовых подзолах. С равнительное изучение неко­
торых химических свойств этих почв в фоновых условиях и вбли ­
зи хвостохранилищ п оказало, что при атмосферном поступлении
техногенной пыли на поверхность почвы возрастает в грубогуму­
совых горизонтах значение водного и солевого pH; pH водный
изменяется от 4,6 в фоновых р айонах до 5,8 вблизи хвостохр а­
нилища, а pH солевой от 3,9 до 4,75 соответственно. П роисходят
изменения в составе почвенного поглощ ающего ком плекса о р г а ­
ногенных горизонтов: увеличивается содерж ание натрия в соста­
ве поглощенных катионов при одновременном уменьшении коли ­
чества поглощенных алю миния и водорода (табл. 1). В озрастает
содерж ание оксалатно-растворимы х форм алюминия, ж е л е за и
кремния в грубогумусовом (А0) и иллю виальны х ( В ЬВ2) гори­
зонтах, что свидетельствует об активном вовлечении техногенных
Таблица
1
И зменение некоторых химических свойств иллювиально-гумусовых подзолов
при загрязнении их пылью от хвостохранилищ
Гори­
зонт
Глубина
Водный
pH
С оле­
вой
Поглощ енные катионы
м г-экв/Г О О г почвы
N a+
Н+
А13+
4,75
3,20
3,10
3,80
3,55
3,55
3,32
5,52
0,24
0,28
0,28
0,36
77,83
77,83
4,81
8,80
2,38
2,15
0,30
1,86
0,18
1,60
0,41
0,38
3,90
3,30
3,30
3,85 •
4,35
4,35
1,51
2,10
0,20
1,19
0,17
0,18
86,05
82,96
5,20
7,92
3,01
2,48
4,98
4,56
0,35
0,85
0,56
0,36
разрез 201 (в 0,2 км от хвостохранилищ а)
А'о
А"0
Ао
В,
В2
ВС
0-- 1 0
10-- 1 6
16-- 2 2
22-- 2 6
26-- 4 2
42-- 8 0
5,80
4,95
4,10
4,50
4,90
4,60
разрез 203 (в 1,0 от хвостохранилищ а)
А'о
А"0
А,
В,
В2
ВС
0 - -8
8 - -1 3
13 --1 8
18 --3 6
3 6 --4 8
4 8 --8 5
4,65
4,30
4,30
4,50
4,60
4,70
Таблица
2
Изменение содерж ания оксалатно-растворимых форм ж елеза, алюминия,
кремнезема в иллювиально-гумусовых подзолах при запылении от хвостохранилищ а
разрез 201 (в 0,2 км от хвостохранилищ а)
А'о
А0"
а2
в,
в2
ВС
0— 10
10— 16
16— 22
22— 26
2 6 — 42
42— 80
1,35
0,3
0,06
2,3
1,2
0,3
6,09
0,4
0,1
2,2
1,1
0,5
7,66:
0,4
0,5
0,8
1,2
1,2’
1,2
0,5
0,08
1,6
1,1
0,4
0,9
0,4
0,3
0,9
1,3
0 ,7
разрез 203 (в 1,0 км от хвостохранилищ а)
А'о
А 0"
а2
в,
В2
ВС
0— 8
8— 13
13— 18
18— 36
36— 48
4 8 -8 5
0,5
0,25
0,04
1,5
0,4
0,3
форм этих элементов в почвенный альфегумусовый процесс и
усилении его интенсивности (табл. 2 ).
Сточные воды обогатительных фабрик, транспортируемы е на
хвостохранилищ а д л я отстоя от механической взвеси и затем
сбрасы ваемы е в водные системы реки Черной и озера И м а н д р а ,
о б л адаю т химическими свойствами существенно отличными от
свойств природных вод этого района. В то время к а к природные
воды имеют слабокислую реакцию и гидрокарбонатно-кальциевый состав с суммой ионов равной 25— 45 м г/л , технологичес­
кие воды характеризую тся слабощелочной реакцией, гидрокарбонатно-натриевым составом с повышенным содерж анием ионов,
хлора, калия, кремния и суммой ионов, достигаю щей 350—
400 м г/л . Кроме того, сточные воды со д ерж ат большое количе­
ство рудной взвеси коллоидной дисперсности (250 1м г/л ), от ко­
торой не удается освободиться д а ж е при отстое вод в течение го­
да [1]. Изменение физико-химических свойств вод реки Черной
и озера И м ан д р а, вызванное сбросом сточных вод, приводит, как
п оказали работы лаборатори и охраны природы Кольского ф и л и ­
ал а АН С С С Р [2 ], к трансформ ации экологических условий и,
как следствие, к нарушению биологического равновесия в этих
водных системах.
П редотвращ ение катастрофических явлений в горах, в ы з в ан ­
ных перемещением незакрепленного грубообломочного м атери а116
л а отвалов, развеван и е хвостов, развитие процессов плоскостной
и линейной эрозии на оголенных склонах хвостохранилищ , п ре­
кращ ение сброса сточных вод в местные водоемы путем пере­
вода обогатительных ф аб ри к на оборотное водоснабжение, —
таковы основные природоохранные проблемы, стоящие в Хибин­
ском горнодобываю щем районе.
Л И ТЕРА ТУ РА
1. Зенина Т. А. Оптимизация водопользования
2.
(на примере водосбора оз.
И мандра) / / Состояние природной среды Кольского Севера и прогноз
ее изменения. — Апатиты: И зд-во АН СССР, 1982. — С. 24— 32.
К айтмазов В. А., Гущин В. В. Влияние цехов производственного объ еди н е­
ния «Апатит» на озеро И мандра сегодня и завтра / / Состояние природ­
ной среды Кольского Севера и прогноз ее изменения. — Апатиты: И здво АН СССР, 1982. — С. 32— 36.
I N F L U E N C E OF A PA T IT E M I N I N G ON T H E D E V E L O P M E N T
OF G E O M O R P H O L O G I C A L A N D L A N D S C A P E G EO C H E M I C A L P R O C E S S E S IN T H E H I B I N A S
L. V orobyova, L. Isachenkova
Summa r y
The m ost im p o rtan t problem s in this m in in g reg ion are the
c h a n g e s in the geom orphic and geochem ical p eculiarities of its
la n d sca p es re s u ltin g from the m in in g a n d the co ncen tratio n of
th e ap a tite ore. In te re s tin g info rm ation h as been obtained on the
influence of tech no gen ous litho- a n d h ydrogeochem ical m ig ra tio n
from the repository o n illuvial hum us-podzolic soils. The au th o rs
■reach the conclusion th at the increase in the intensity of the AlFe-Jhumus processes in the reg ion u n d er in v estig atio n is c a u sed
by the tech nog en ous im pact on the active geochem ical re actio n s
in the lan d sca p e system s. The kow ledge of these re actio ns is vital
for p la n n in g the n ec essary m ea s u re s for en v iro nm ental p ro tec­
tion.
117
СОСТОЯНИЕ НЕКОТОРЫХ КОМПОНЕНТОВ ЭКОСИСТЕМ
ПРИ О Б Е З В Р Е Ж И В А Н И И И З АХО РОН ЕН ИИ
РАД ИО АК ТИ ВН ЫХ ОТХОДОВ
А. Г. Воронов, Е. И. Голубева, А. В. М аркелов, Н. Я. Минеева, И. А. Соболев
М осковский государственный университет,
М осковское научно-производственное объединение «Р адон»
Одной из проблем рационального природопользования я в л я ­
ется устранение отходов производства, загр язняю щ и х среду. В
качестве особого вида отходов выделяю тся радиоактивные, тр е­
бующие тщательного об езвреж ивания и захоронения в сп ец и аль­
ных пунктах, в которых обеспечивается н ад еж н ая изоляция з а ­
хороненных отходов.
Н а предприятии «Радон» действует^ система дозим етрическо­
го контроля, осущ ествляю щ ая слеж ение за тем, чтобы рад и ац и ­
онная нагрузка на работаю щ их на предприятии людей, на про­
изводственные помещения и на компоненты природной среды не
п ревы ш ала установленных параметров.
Научно-производственное объединение «Р адон» осущ ествляет
весь комплекс работ, связанны х с устранением радиоактивны х
отходов среднего и низкого уровней активности: сбор, тр ан сп о р­
тировку, переработку и захоронение. П е рераб отан н ы е отходы захороняю тся, территория захоронения находится под контролем
служ бы радиационной безопасности и выделяется в качестве
контролируемой зоны. Вокруг контролируемой зоны на площ ади
радиусом 2 км создается сани тарн о-защ и тная или б уф ерная зо­
на, а на территории радиусом 7 км располагается зона н аб л ю д е­
ния. Эти зоны т а к ж е подвергаю тся контролю [1].
О дним из важнейш их аспектов при организации предприятий
по захоронению радиоактивны х отходов представляется учет воз­
можности участия радионуклидов в природных процессах. Н а
М осН П О «Радон» надеж ность изоляции радиоактивны х отходов
обеспечивается слабопроницаемыми о бладаю щ и м и высокой сорб­
ционной емкостью моренными суглинками, образую щ ими мощ118
,
ный барьер подстилающ их пород, отделяю щ их захоронение от
водоносного горизонта.
Мониторинг природных систем, процессов и явлений в усло­
виях постоянного поступления радионуклидов предполагает, в
первую очередь, ограничение ар еал ов рассеяния радионуклидов,
определение путей поступления и выхода последних из геосисте­
мы, т.е. выявление полей миграции и установление системы кон­
трол я на «выходе».
Н а «Радоне» существует несколько возможны х путей посту­
пления радионуклидов в биосферу: постоянный лимитированный
выброс в атмосферу через трубы, вынос талы ми водами и о с а д ­
ками, омы ваю щ ими емкости с захороненными отходами, сброс
с водой, очищенной до допустимых концентраций, случайное р а с ­
пыление при загр узке емкостей, вынос на поверхность корнями
растений и ж и вотны ми-землероям и [ 2 ].
Основные пути поступления радионуклидов в экосистемы —
осаж дение аэрозолей из труб, водные потоки. В наших ш иротах
ар еал рассеяния выбросов предприятия достаточно четко опреде­
л яется по гидрохимическому и изотопному составу снеговой т о л ­
щи. Устойчивый снежный покров длительное время в течение го­
д а яв ляется идеальной приемной поверхностью д ля различны х
частиц и элементов, осаж д аю щ и хся из аэрозолей. Кроме того, в
лесных сообществах Снег со всеми накопленными на нем эле м ен ­
там и п редставляет т а к ж е источник поступления их в биологичес­
кий круговорот, а т а л а я снеговая вода — основное транспортное
средство при перемещении и перераспределении химических э л е ­
ментов и радионуклидов по компонентам биогеоценоза [3].
Снегомерная съемка, проведенная при осуществлении геосис­
темного мониторинга, позволила определить ареал выбросов
предприятия (рис. 1). Гидрохимический ан ал и з снеговой воды
п оказал, что при низкой в целом минерализации осадков р ас п р е­
деление основных ионов в снеговой воде санитарно-защ итной
(буферной) зоны т а к ж е обусловлено выбросами предприятия,
т.е. в аре ал е рассеяния выбросов повы ш ена концентрация «мор­
ских» ионов: хлоридов, M g, Na, в то время ка<к содерж ание типоморфных ионов — гидрокарбонат-иона, сульф атов повы ш ено в
зап адн ом и юго-западном секторах, где влияние предприятия не
отмечено. Характерной особенностью распределения солей в сне­
говой толщ е буферной зоны является повышение их концентра­
ции на периферии, где отмечены и наиболее кислые осадки с p H
менее 6,5.
Иными словами, по направлению господствующих ветров по
периферии а р е а л а рассеяния выбросов происходит ак ку м ул яц и я
химических элементов. Н а основании этой снегомерной съемки
р азр а б о та н а оп тим альн ая схема мониторинга «Радона».
Мониторинг предполагает не только контроль за отклонением
119
и
:--ШИ
4,5
4, 5- 6, 5
>6,5
<
< 2 ,0
2 .0 -2 .4
< 3, 0
ш
3, 0- 6, 0
>6,0
----- 1 < з :е
з , 0> 4,0
1,0
— Т с 0 ,5
1 = 3 > 0 .5
> 2 ,4
И
Общее количество сол ей
Рис. 1. Пространственное распределение концентраций основ­
ных ионов, pH, общ ей минерализации снеговой воды в санитарно-защитной зоне; роза ветров.
от нормы, то есть не только исследование локал и зац и и и кон­
центрации радиоактивны х и других видов загрязнения, но и ис­
пользование природного потенциала д ля самоочищения. С этой
целью был проведен комплекс исследований различны х ком по­
нентов экосистем.
Обследование растений на трех типах хран и лищ рад и о ак ти в ­
ных отходов и в лесном сообществе выявило неодинаковую кон­
центрацию радионуклидов в исходных субстратах и, соответ­
ственно, различную реакцию разны х видов растений. Р еак ц и я
растений на радионуклиды оценивалась по накопительной спо120
; собности к а к всего растения в целом, т а к и его отдельных ч а с ­
тей [4].
Концентрация 137Cs в растении происходит по-разному: н аи ­
б ольш ая в корнях, наименьш ая в листьях. Так, у яснотки к р а п ч а ­
той коэффициент накопления в корнях в 1,5 р аза выше, чем в н а д ­
земной части. Концентрация этого ж е радионуклида в почве л ес­
ного сообщества в 20— 30 раз меньше, чем в глинистых грунтах
контролируемой зоны. Отдельные виды растений со д ер ж ат в
своих надземных и подземных орган ах значительно, больше р а ­
дионуклидов, чем в исходном субстрате, то есть являю тся ак ти в ­
ными накопителями и могут использоваться, с одной стороны, в
качестве индикаторов состояния природной среды (по отнош е­
нию к данному виду загр я зн ен и я ), а с другой — для технологи­
ческого решения проблемы биологической очистки грунта от р а ­
дионуклидов. В исследованных типах х ранилищ в качестве ос­
новных накопителей можно выделить крапиву двудомную, матьмачеху обыкновенную, клевер гибридный, полынь обыкновенную.
Эти виды в настоящее время используются как тест-оВъекты при
радиационном контроле.
Хорошо проявили себя в качестве индикаторов моллюскипрудовики (для оценки качества воды ), дафнии (для биотести­
рования сточных вод), водные растения (для радиационного кон­
троля водоемов), сфагновые мхи (для оценки радиационной н а ­
грузки в воздушной среде).
Так, использование моллюсков-прудовиков в радиационном
контроле надеж но потому, что они, во-первых, легко р ас п о зн а­
ваем ые объекты, во-вторых, реакция моллюсков на нагрузки хо ­
рошо в ы раж ен а: у них изменяются окраска и репродуктивные
особенности. Среди водных растений изучен хорошо оп ред еляе­
мый вид — элодея канадская, который хорошо зареком енд овал
себя в качестве специфического накопителя радионуклидов. В
условиях «Р ад она» этот индикатор, внедренный в отстойник, пос­
ле трех месяцев работы п оказал высокие коэффициенты н ак о ­
пления для 137Cs и 60Со. Поскольку известно, что 60Со находит­
ся в воде во взвешенном состоянии, понятен и высокий уро вен ь
его сорбции элодеей при отсутствии его в пробах воды и ила.
Исходя из того, что н акопительная способность у ж ивы х о р ­
ганизмов существует и особенно ярко п роявляет себя в местах
интенсивного природопользования, то эту способность растений,
животных и экосистем в целом надо использовать и р азум но н а ­
правлять.
Уже сегодня эта способность используется д ля индикации з а ­
грязнения, д ля радиационного контроля, для создания биологи­
ческих барьеров путем концентрации в них вредных веществ, что
способствует очищению окруж аю щ ей среды: воды, почвы, возду­
ха.
121
ЛИТЕРАТУРА
1. Соболев И. А., Хомчик Л . М. О безвреж ивание радиоактивных отходов на
централизованных пунктах. — М.: Э нергоатомиздат, 1983. — 123 с.
2. Алексахин Р. М., Нарышкин М. А. М играция радионуклидов в лесных био­
геоценозах. — М.: Н аука, 1974. — 141 с.
3. Голубева Е. И., М аркелов А. В., Минеева Н. Я. и др. Снежный покров
как показатель радиационной нагрузки на биогеоценозы / / Влияние
промышленности на окруж аю щ ую среду. — М.: Н аука, 1984. —
С. 89— 91.
4. Соболев И. А., Хомчик Л . М., Тимофеев Е. М. и др. О собенности распре­
деления радионуклидов в растениях на станции обезвреж ивания и з а ­
хоронения радиоактивных отходов / / Радиоэкология почвенных ж ивот­
ных. — М.: Н аука, 1985. — С. 106— 113.
T H E STATE OF S O ME E C O S Y S T E M C O M P O N E N T S
A F F E C T E D BY R E N D E R I N G H A R M L E S S A N D B U R Y IN G
R AD I OA C TI V E W A S T E
A. Voronov, E. Golubeva, A. M arkelov, N. M ineyeva, I. Sobolev
S umma r y
The pap er deals w ith a n um ber of problem s a r is in g from
re n d e rin g h a rm le ss and b u ry in g radio a ctiv e w a ste products. The
au th o rs have in v estig ated the w ays in which ra d ion uclides p e n e ­
tr a te into th e biosphere an d ecosystems. The re su lts of a survey
of snow m e a s u re m e n ts reflect the peculiarities of th e d istribu tion
of salts at different depths in the snow cover an d t h e pH of the
settling.
Also the reactio n of p la n ts to the co ncentration of ra d io n u c ­
lides in soils h as been studied. It differs in the case of different
p lan t species. Even the ac c u m u la tin g ability of vario u s p a r ts of
one and the sam e p la n t differs. This allows us to use c e rtain
p la n t species as ind icators of th e s ta te of the e n v iro n m e n t an d
will help us to find a technological solution to the problem of
c le a rin g biological s u b stra te s of radionuclides.
122
ОПЫТ РЕК УЛ ЬТ ИВА ЦИ И ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ
Г ОРНОД ОБЫВ АЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ
(н а примере р яд а капиталистических стран )
Е. Г. П етрова, J1. А. Семенова
Московский государственный университет
Горнодобы ваю щ ая промышленность относится <к числу от­
раслей, воздействие которых на природу наиболее зримо. Д о б ы ч а
любого полезного ископаемого в больших м а сш табах в ы зы вает
серьезные наруш ения естественных лан дш аф то в, изы м ает из хо­
зяйственного оборота ценные в сельско-, лесохозяйственном или
рекреационном отношении земли, сок р ащ а ет площ ади террито­
рий, пригодных д ля строительства ж и лья, промышленных пред­
приятий, транспортных путей. Особенно сильное влияние на при­
родные л ан дш аф ты о к азы в ает р а зр а б о тк а полезных ископаемых
открытым, карьерным способом.
В США площ адь земель, поврежденных открытыми горными
р азрабо тк ам и , превы ш ает 2 млн. га, ежегодно возрастая на 80
тыс. га [11, с. 154].
В В еликобритании, стране с относительно небольшой тер ри ­
торией, р азр а б о тк ам и каменного угля (ведущимися в 9 бассей­
н ах ), железной руды, разнообразны х строительных м атери алов
нарушено более 80 тыс. га земель, и прирост их составляет около
2 тыс. га в год. При этом плотность нарушений достигает в Л а н ­
к аш и ре 7,3 га/1000 га, на севере Англии — 4,3, в З а п а д н о м
М идленде — 4,0 [14].
В Ф Р Г наиболее сильное вмеш ательство в природу имеет мес­
то в районе Нижнерейнского буроугольного бассейна — круп­
нейшего в Европе месторождения этого вида сырья, зан и м аю щ е­
го территорию -около 2,5 тыс. км 2. Д о 99% угля добы вается н
Ф Р Г открытым способом с глубины до 300 м, площ ад ь н аруш ен ­
ных земель — порядка 20 тыс. га [7, с. 83— 84]. Д обы чей стро­
ительных м атери алов в Ф Р Г п овреж дается 7— 10 тыс. га зем ел ь
в год [7. с. 87— 89].
123
Быстрый рост и расширение м асш табов горных разр а б о то к
в развитых капиталистических странах, часто в ущерб другим
видам использования земель, дел аю т особенно актуальной про­
блему восстановления полезных природных свойств террито­
рии — рекультивации ландш афтов. В условиях капи тали зм а, при
господстве частной собственности на землю, эта проблем а обо­
стряется сильной конкуренцией различны х зем лепользователей,
конфликтным столкновением их интересов, преж де всего в густо­
населенных районах с высокой концентрацией экономической д е ­
ятельности.
Принятые в отдельных капиталистических странах оп ред еле­
ния понятия «нарушенных земель» несколько различаю тся, но
суть их сводится к следующему: к нарушенным зем лям отно­
сятся территории, настолько поврежденные добы ваю щ ей про­
мышленностью или другими видами производств, что р ен таб ел ь ­
ное использование их невозможно без проведения специальных
мероприятий. Это определение близко к трактовке нарушенных
зем ель в нашей стране.
Конечной целью рекультивации является создание «оптим аль­
ного л ан дш аф та», под которым в зарубеж ной литературе пони­
м ается т ак ая форма организации территории, которая позволяет
не только обеспечить максимальную продуктивность земельных
угодий, но и удовлетворить рекреационные, эстетические, сани­
тарно-гигиенические и другие требования к природной среде.
Основанием д ля проведения рекультивационных работ слу­
ж а т специальные законы. В СШ А в конце 30-х гг. в 7 ш татах,
где нарушения земель были особенно значительны, были приня­
ты законы о рекультивации. Ф едеральны й закон о восстановле­
нии земель, нарушенных открытыми горными разрабо тк ам и ,
вступил в силу только в 1977 г. За ко н предусматривает в ы р а в ­
нивание поверхности, восстановление гидрологического реж им а,
растительности, продуктивности ландш аф тов, контроль за состо­
янием рекультивационных участков (в течение 5— 10 лет в з а в и ­
симости от условий увл аж н ен и я территории). Конкретные планы
рекультивации р азр а б а т ы в аю тс я и осущ ествляются местными о р ­
ганам и власти. Средства на рекультивацию отчисляются горно­
добы ваю щ ими фирмам и в централизованны й фонд (например,
с 1 т угля при открытых разр а б о т к ах — 35 центов, подземны х —
15 центов) [11, с. 156].
В К ан аде законодательство по рекультивации земель дей ­
ствует с 1963 г.; сроки возвращ ения земель в хозяйственное ис­
пользование, которое проводится горнодобывающей фирмой,
установлены в 5 лет.
В В еликобритании первые попытки рекультивации зем ель бы ­
ли предприняты в конце XIX в. в городах «Черной страны» в
Мидленде, где на месте прежней добычи угля и руды было со­
здано 5 общественных парков. О днако проблема нарушенных з е ­
124
м ель о ставал ась нерешенной без законодательного и финансово­
го регулирования государством. В 1942 г. был принят закон о
восстановлении земель после открытой добычи угля, в 1951 г. —
железной руды. Первый п редусм атривал проведение рекультивационных работ Н ациональны м угольным правлением, второй —
горнодобывающей фирмой, частично за счет собственных средств,
частично — средств фонда рекультивации (образуемого путем
облож ения налогом добы ваемой руды, 75% которого в ы п л ач и в а­
ется фирмой, 25% — государством ). В 1966 г. законодательно
были расширены п рава местных властей по контролю за р ек у ль ­
тивацией земель и одновременно введены государственные д о ­
тации в р азм ере 50—75% стоимости работ; с 1975 г. д ля депрес­
сивных районов их разм ер был установлен в 100% [14].
В Ф Р Г до сих пор не принят единый закон, 1К©торый предпи­
сы в ал бы обязательное восстановление промышленными ком ­
паниями наруш аем ы х ими земель. В планы разви тия зем ель и
отдельны х административны х районов работы по рекультивации
стал и вклю чаться лиш ь с н ач ал а 70-х годов. В зем ле Гессен они со­
ставляю тся при непосредственном участии У правления водного
хозяйства, органов охраны природы и других правительственных
и специальных служ б и предполагаю т осуществление рек у л ь ти в а­
ции не только на государственных, но и на территориях частного
владения. В зем ле Северный Рейн-В естф алия, где особенно вели ­
ки масш табы различного рода горнопромышленных разработок,
рекультивационные работы регулируются распоряж ением М инис­
терства продовольствия, сельского и лесного хозяйства земли,
устанавл и ваю щ и м необходимость восстановления на рекультиви­
руемых территориях не только почвенного и растительного по­
крова, но и естественных водотоков, а так ж е создания д р е н а ж ­
ной системы, обеспечивающей быстрый сброс ливневых и п аво д ­
ковых вод [4]. Отсутствие общ ефедерального законодательства
о рекультивации отрицательно ск азы вается на темпах ее п р о ­
ведения. Так, из 16 тыс. га, нарушенных разр а б о тк ам и бурого
угля в Нижнерейнском бассейне до 1972 г., было рекультивиро­
вано и занято под зеленые н асаж д ен и я лиш ь около 5 тыс. га,
еще 5 тыс. га использованы под строительство дорог, поселений и
промышленных предприятий. Из 96 отработанных ш ахт в Р у р ­
ском каменноугольном бассейне по состоянию на середину 70-х
годов территории только 17 использовались на 60% и более, 25—на 30—60% , 26 — на 30%, а 28 — не использовались вовсе [1].
Во Франции с 1970 г. регламентируется рекультивация к а р ь е ­
ров, нарушенных добы ваю щ ей промышленностью. При этом вос­
становительные работы проводятся фирмой, осущ ествляющей
разработки полезных ископаемых, а последующее использование
земель — влад ельц ам и участков. Нечеткое распределение о б я ­
занностей сторон приводит нередко к конфликтным ситуациям.
Р екультиваци я нарушенных земель осущ ествляется, к а к пра125
вило, в д ва этап а — технической и биологической рекульти ва­
ции. В зависимости от целей последующего использования ре­
культивируемых участков их восстановление мож ет вестись по
таким направлениям, к а к 1) сельскохозяйственное, 2) лесохозяй ­
ственное; 3) водохозяйственное; 4) озеленительное и с а н и т ар ­
но-гигиеническое; 5) рекреационное; 6) подготовка зем ель для
жилищ ного, промышленного и транспортного строительства. В ы ­
бор того или иного нап равлен ия рекультивационных работ опре­
деляется к а к природными (степень и х ара ктер нарушенности
ландш аф тов, физический и химический состав грунтов, особен­
ности гидрологического реж им а и т.п.), т а к и социально-эконо­
мическими (задачи экономических планов развития районов,
уровень урбанизации, возможности ф инансирования и др.) ф а к ­
торами.
Н аиболее дорогостоящим является технический этап рек уль­
тивации. Н апример, в Ф Р Г зат р а ты на техническую рек у льти в а­
цию составляю т около 42% от общих рекультивационных р асх о­
дов, биологическую — до 20% , воднотехническую — 32% [5].
Поэтому важ н о у ж е в период изысканий д л я горных р азрабо ток
учиты вать зад ач у последующего восстановления земель, что по­
зволяет оптимально организовать вскрышные работы (напри­
мер, проводить селективное отвал оо б разован ие при наличии то к ­
сичных пород) и использовать горное оборудование д ля р ек у л ь ­
тивации ещё в процессе эксплуатации карьера. Н адо отметить,
что в развитых капиталистических странах н ар яд у с трад и ц и ­
онной горной техникой д л я восстановления наруш енных земель
создается и специальная — мощные драглай ны , грейдеры, буль­
дозеры и др. д ля удален и я камней, рыхления и химической мели­
орации.
При сложивш ейся в Ф Р Г практике у ж е в процессе за к л а д к и
буроугольных карьеров предусматривается их последущ ая р е­
культивация. Почвенно-грунтовые горизонты снимаются идущ и­
ми друг за другом слоями и складирую тся так, чтобы после в ы ­
работки карьера вновь заполнить образовавш и еся пустоты в той
ж е последовательности. Составной частью горнотехнических р а ­
бот здесь является перемещение плодородных лёссовых пород
на расстояния до 30 км при помощи ленточных отвалооб разователей или гидроспособом. В последнем случае лёсс смешивается
с водой в соотношении 1:1 и подается по трубопроводам на поля;
после просачивания и испарения воды на поверхности остается
карбонатны й слой плодородной почвы [7, с. 85— 87].
В начальной ф азе разработки к арьер а нет возможности с к л а ­
дировать вскрышные породы в самом карьере, что ведет к о б р а ­
зованию внешних отвалов. Эти искусственные возвышения, к а к
и сами засы панны е карьеры, впоследствии подвергаю тся р ек у ль ­
тивации и представляю т собой в настоящ ее время наиболее вы126
сокие точки рельеф а в таких административны х районах Ф Р Г ,
как Кёльн, Бергхайм и Гревенбройх.
Мощность почвенного слоя, наносимого на подготовленную
поверхность, зависит от подстилающ их пород, целей рекульти­
вации, вы саж и ваем ы х видов растений. При рекультивации з е ­
мель Нижнерейнского буроугольного бассейна используют два
ти па характерны х д л я этого района лёссовых почв: бурые л е с ­
ные почвы на лёссовидных суглинках и слегка деградированны е
бурые лесные почвы т а к ж е на лёссовидных суглинках. Н а п ер­
вых проводится главным образом сельскохозяйственная рек уль­
тивация, на вторых — лесохозяйственная. При рекультивации в
северной зоне р азр абото к (район Бергхайм — Гревенбройх)
мощ ность почвенной засыпки составляет 2 м, в южной зоне (Хоррем — Фрехен — Брю ль) — 1 м. В период первоначального хо­
зяйственного использования восстановленных зем ель до пере­
дачи их фермерам, продолж аю щ егося обычно 5 лет, наиболее
целесообразным о к а зал ся следующий п оряд ок чередования сель­
скохозяйственных культур: лю церна (2 года) — о зи м ая пш ени­
ца — озимая рож ь — яровые культуры или с а х ар н ая свекла (по
1 году) [13].
Во Франции на выровненных гравийных к а рьерах созд ав ал и
слой почвы в 0,3—0,5 im д л я травянисты х и кустарниковых р а с ­
тений, 0,6 м — д ля березы и некоторых видов сосны, 2 м — д ля
д уба [15, с. 8].
И сследования в СШ А на карьер ах разного типа на севере В е­
ликих Р авни н показали, что д ля целей сельскохозяйственного
использования о п тим альн ая мощность почвенного слоя, наноси­
мого на потенциально плодородные породы, составляет 0,5 м,
н а щелочные — 0,7 м, на кислые — 1,5 м (при этом затр а ты на
нанесение слоя почвы мощностью 0,3 м составляли 7,6 тыс.
д о л л ./га) [3, с. 16].
П редставляю т интерес попытки обойтись при рекультивации
без дорогостоящего воссоздания почвенного покрова. Так, в СШ А
на отв ал ах угольных пород с повышенной кислотностью (P H =
3,4— 4,2) в районах Аппалачей ок а зал о сь возможны м в ы р а щ и в а ­
ние травосмесей при внесении больших доз извести и удобрений
(азотных — 112 к г /г а , фосфорных — 56 кг/га) [12, с. 41].
В Великобритании при рекультивации глиняных карьеров
вместо внесения азотных удобрений проводится подсев бобовых
культур. К ак п о казал и опыты ' люпин за 5 лет д ает биомассу
более 11 т / г а с содерж анием азота 930 кг/га; ф иксация азота
клубеньковыми бактериями при этом составляет 70 к г / г а [10,
с. 149].
П ри проведении лесохозяйственной рекультивации п ракти ку­
ется гидропосев на склонах, высев семян с сам олета одноврем ен­
но с удобрениями. Н апример, в Австралии при рекулятивации
бокситовых карьеров в районе г. Уэйпа вносилось на 1,4 кг се127
<
мян 300 кг удобрений [9]. Интересен опыт С Ш А по применению
на угольных о тв ал ах в А лабам е, Теннесси эктомикоризного гриб­
ка, улучш аю щ его приж иваемость деревьев (особенно сосны).
В р ам к ах лесохозяйственной рекультивации в районе Н и ж ­
него Рейна (Ф Р Г ) за 1918— 1972 гг. было посаж ено более 80
млн. деревьев, в т.ч. около 60 млн. после 1948 г. В 20-е годы с а ж а ­
ли преимущественно рябину б лагодар я ее быстрому росту и р а з ­
ветвленное™ корнезой системы, затем по опыту Н и ж н елаузи ц кого бассейна перешли на хвойные породы, в основном на сосну. В
послевоенное время рекультивация проводилась п осадкам и на
больших площ ад ях тополя и ольхи с целью подготовить бесплод­
ные почвы карьеров д ля дальнейш их н асаж дений более ценных
пород деревьев. Только применение специального грунта (с 1958
г.) — смеси делю виальны х песков и гравия с лёссом — слоем 3—
5 м позволило непосредственно разводить ценные породы д ерев ь­
ев без предварительного в ы саж и ван ия малоценных. О д н ако о б р а ­
зование насаж дений исключительно наиболее ценных пород не
всегда возможно. Так, на крутых склонах отвалов создание поса­
док ольхи, тополя и рябины продиктовано необходимостью пред­
отвращ ения оползней и эрозии. Примером удачного осущ ествле­
ния лесохозяйственной рекультивации мож ет служ ить лесо-озерная область меж ду Брю лем и Л и бл ар ом , где возник п р и в л ек а­
тельный, разнообразны й л ан д ш а ф т [7, с. 83—84].
Н а месте старых карьеров часто проводится водохозяйствен­
ная рекультивация. Это один из самых деш евы х способов восста­
новления нарушенных земель, позволяющий вместе с тем с о зд а­
вать резервы воды д ля промышленных и сельскохозяйственных
нужд. Затоплению подвергаются д а ж е карьеры с высокотоксич­
ными грунтами, к которым неприменимы другие способы рек у ль­
тивации. Н аиболее значительным проектом такого типа в Ф Р Г
является создание водохранилищ а емкостью 2,5 млн. м3 (со­
временные водохранилищ а Ф Р Г вмещ аю т в себя в сумме около
1,8 млн. м3 воды) в одном из крупных карьеров Н и ж н ерейн ско ­
го бассейна [7, с. 85—87].
С анитарно-гигиеническая и озеленительная рекультивация
проводится д ля борьбы с водной и ветровой эрозией (главным
образом вблизи населенных пунктов) и в целях создания место­
обитаний д ля животных, преж де всего таких видов, которым
у гр ож а ет уничтожение, В этих случаях активно используют самозарастание, ускоряя его обогащением пород м инеральны ми
и органическими веществами. Особую трудность п редставляет
восстановление нарушенных зем ель с токсичными породами. О с­
новное внимание в этих случаях уделяется подбору видов р а с ­
тений. Так, в К ан ад е при рекультивации территории медно-ни­
келевых рудников в районе С адбери при внесении извести 12
т / г а и минеральны х удобрений 0,9 т / г а с равным соотношением
N : Р : К хорошие результаты д а л о использование смеси т р а в
128
1
I
A g rostis g ig a n te a и F estu ca ru bra. Н а медных рудниках в А ри зо­
не (СШ А) из кустарников лучш е всего приж ились D odonea vis*
cosa и B aec h aris S ara tro id e s , из деревьев — C ercidium m acrophyllum [17].
В аж н ы м направлением рекультивации яв л яется создание на
месте отработанны х месторождений зон отдыха и спортивных
баз. Д л я этих целей могут использоваться к а к территории с в о д ­
ными ресурсами — глубокие затоп л яем ы е карьеры (виды ис­
пользования — рыболовство, водный спорт), так и без них (маршрутный и прогулочный туризм, ск ал ол азан и е, мото- и в ел о­
спорт, теннис, лы ж ны й спорт). З а т р а т ы при рекреационном н а ­
правлении рекультивации в среднем в 3 р а за ниже, чем при се ль ­
скохозяйственном [6, с. 263].
Примером удачного осуществления рекультивации л а н д ш а ф ­
та по рекреационному типу мож ет служ ить рекультивация круп­
нейшего в Европе доломитового к а рьер а в районе г. Хаген
(Ф Р Г ), где вскрышными раб отам и был об р азо ван вал р а з м е р а ­
ми 1 5 0 0 X 2 0 0 X 4 0 м. Этот вал был превращ ен в место отдыха
жителей Хагена и как «доломитовый л ан д ш аф т» стал местной
достопримечательностью. З а с л у ж и в а е т внимания и проект соз­
дан ия центра отдыха на 300 тыс. посетителей в год в пойме В ерх­
него Р ей на (Ф Р Г ) на площ ади 150 га, где в настоящ ее время
располож ены карьеры по добыче гравия [2 ].
В В еликобритании целый ряд «водных парков» на месте п р е­
жних гравийных р азр аботок создан д ля удовлетворения ж и т е ­
лей Большого Л он дон а рекреационны ми ресурсами (Котсуолдский в верховьях Темзы, Торпский близ Стейнса, парки в д о л и ­
нах рек Коли и Л и ) . Во Франции осуществлен проект сооружения
п ар ка и ботанического р езер вата (площ адью 35 га) в долине
р. С т ан гал ар (Б ретан ь) с за т р а т а м и 7 млн. ф ран ков [6, с. 263].
В густонаселенных районах с высокой концентрацией про­
мышленного производства территории в ы работанны х карьеров и
ш ахт чащ е всего после предварительной подготовки использу­
ются д л я жилищ ного, промышленного или транспортного строи­
тельства.
Так, например, проблема использования территории бывших
угольных предприятий очень ак туал ьн а д ля Р у р а ( Ф Р Г ) , одного
из наиболее плотно заселенных районов Зап адн о й Европы (плот­
ность более 500 чел./км2). Зд есь созданы д а ж е специальные ф о н ­
ды (G ru ndstückfo nd R uhr и др.) д ля поощрения разм ещ ени я на
пустующих пло щ ад ях новых предприятий. Стоимость подготов­
ки таких площ адей к последую щему строительству обычно ко­
леблется от 50 пфеннигов до 10 м арок на 1 м2 [8]. Н а терри то­
рии бывших шахт, к а к правило, р азм ещ аю тся мелкие предпри­
ятия, преимущественно сферы услуг. Исклю чение составляет
крупный автомобильный зав од «Опель», головное предприятие
которого было построено в Бохуме.
9 — 1448
129'
Оригинально используются стволы некоторых вы работанны х
ш а х т : в них встроены в несколько подземных этаж ей межгородские (на 2—3 города) торговые центры.
К апиталистическими странами накоплен, конечно, богатый
опыт по рекультивации разны х типов нарушенных земель, пред­
ставляю щ ий практический интерес. О днако надо подчеркнуть,
что проблема нарушенных горнодобываю щей промышленностью
зем ель в этих странах д а л е к а от своего решения. З а т р а т ы на р е­
культивацию весьма значительны. В США, например, они со­
ставляю т в зависимости от направления рекультивации и техни­
ческих условий от 3,7 тыс. до 135,0 тыс. д о л л ./г а ; в В ел и к о б р и та­
нии средние затр а ты превыш аю т 3 тыс. ф. ст./га; в Ф Р Г в Н и ж ­
нерейнском бассейне затра ты на рекультивацию зем ель по л есо­
хозяйственному типу определяю тся в 6— 7 тыс. м а р о к /г а , по
сельскохозяйственному — в 12,5—43,8тыс. м арок/га [ 1 1 , с. 156;
14]. Монополии любыми путями стремятся п ерелож ить эти р а с ­
ходы на плечи государства, а основным стимулом к восстановле­
нию поврежденных л ан дш аф тов нередко служ ит государствен­
ная финансовая помощь. Так, в Великобритании к 1978 г. было
рекультивировано 75% площ ади нарушенных земель, зар егистри ­
рованных в 1968 г., из них более 70% — за счет г осу д ар­
ственных дотаций [14]. Зависим ость проведения восстановитель­
ных работ от заинтересованности предпринимателей в том или
ином участке земли, от рыночной стоимости земли и т.п. п реп ят­
ствуют последовательному осуществлению этих работ, борьбе по
предотвращению д еградац и и природных лан дш аф то в, т а к как
многие карьеры вообще не подвергаю тся рекультивации, а ис­
пользуются для склади рован и я промышленных отходов.
Л И ТЕ РА Т У РА
1. Бандман М. К. Рурский промышленный район: П утевые заметки / / Э ко­
номика и организация промышленного производства. — 1977. — № 4.
2. Современное состояние природной среды (биосферы) на территории
Европы. — Вильнюс, 1972.
3. Barth R. С. Soil-depth requirem ents to reestablish perennial g r a sse s on
surface-m ined areas in the N orthern G reat P la in s / / M ineral and E n ergy
R esources. — 1984. — V ol. 27, N 1. — P. 1— 20.
4. D ew itz W. O b erfläch en en tw ässerun g in R eku ltivierun gsgebieten / / B raun­
kohle. — 1984. — N 10. — S. 312— 315.
5. Gaertner E. The im pact of resources op encast recovery on the en v iro n ­
m ent, sh ow n for the brown coal district of the R hineland // 9th W orld
E nergy Conf., D etroit, 1974: Trans. — N ew York, 1975. — V ol. 4. —
P. 381— 401.
6. Galin R. La rehabilitation des carrieres apres exp loitation en France / /
Bull. Int. A ssoc. E ng. G eol. — 1984. — N 29. — P. 261— 263.
7. Gärtner E. D ie kranke U m w elt. — Bonn, 1973.
8. Lampe P. D ie W iedernutzung von Industriebrachen im M ontan-R evier / /
130
Inform ation für R au m en tw ick lu ng. — 1984. — N
10— 11. — S. 995—
1002.
9. Lawril B. J. R egen eration at W eipa b au xite // M in in g M agazin e. — 1984.
— V ol. 150, N 1. — P . 1— 20.
10. M arrs K. H., B radshaw A. D. N itrogen accum ulation, c y clin g and the
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
reclam ation of China C lay w a stes // J. Environ. M anagm ent. — 1982.
— V ol. 15, N 2. — P. 139— 157.
M cCorm ac D. E. L e g isla tin g so il reconstruction on surface m ined land
in the U S II M inerals and E nvironm ent. — 1984. — V ol. 6, N 4. —
P . 154— 156.
Nickeson F. H. V eg eta tiv e cover grow s directly on acidic m ine refuse
p ile U Coal M in in g and P ro cessin g . — 1984. — V ol. 21, N 2. — P.
39— 43.
Petzold E. L and w irtsch aftliche R eku ltivierun g im rheinischen B raunk ohlen­
bergbau / / Z. K ulturtechn. und Flurberein. — 1978: — N I .
R egion al S ta tistics. — 1980. — N 15.: E dition. — London, 1980.
R em ise en e tat des carrieres et gravieres ä des fin s agricole // N ote Inf.
Tech. LCPC. — 1983. — Juin. — 16 p.
Rheinbraun förderte 1976 m ehr Braunkohle // E lek trizitätsw irtsch aft. —
1977, N 2.
W interhaider K. The use of m anual su rface seed in g, lim in g, and ferti­
lisa tio n of acid m etal-contam inated land in the Sudbury, O ntario m in in g
and sm e ltin g region of C anada / / Environ. Technol. Lett. — 1983. —
V ol. 4, N 5. — P. 209— 216.
EXPERIENCE OF THE RECULTIVATION OF LANDS
D IS TURB ED BY THE MINING INDUSTRY ( B A S E D ON THE
EXAMPLE OF SOME CAPITALIST COUNTRIES)
E. P etrova, L. Sem enova
Su mma r y
The paper gives a survey of the scale an d ra te s of in cre ase in
the d istu rb an ce of n a tu r a l lan d s c a p e s u n d er the im pact of th e
m in in g in d u stry in highly developed ca p ita lis t countries. It d is­
cusses a n u m b er of m ethodological questions co n c ern in g the re c u l­
tivatio n of the d isturbed areas. An an a ly s is is m a d e of the le g is la ­
tive and economic m eas u re s ta k e n by the g o v ern m e n ts to r e g u la te
such activities. The au th o rs point o u t the m a in s ta g e s an d direc­
tions of the re cu ltivation work, they an a ly s e the scientific an d
technological principles for th e choise of this or th a t direction
•and w ay of o r g a n is in g lan d s c a p e re clam atio n , an d describe the
p ractical experience g ain ed in th is field by a n u m b er of lea d in g
c a p ita lis t countries. The au th o rs arriv e at the conclusion th a t in
the conditions of c a p ita lis t exploitation of the n a tu r a l reso urces
it is im possible to e n su re con sisten t recu ltiv a tio n of d isturbed
a r e a s an d to pre v en t com pletely the d e g r a d a tio n of n a t u r a l l a n d ­
scapes.
9*
Ш
ХРОНИКА
ОДИН НАД ЦАТ АЯ ШКОЛА МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
ПО ОХРАНЕ П Р И Р О Д Ы
И. А. Арольд, JI. М. Васильев
Тартуский государственный университет
XI ш кола молодых ученых проводилась с 17 по 20 сентября
1985 г. в К охтла-Я рвеском районе Эстонской С.СР, в л а н д ш а ф т ­
ном зак азн и к е «К уртнаское камовое поле», расположенном на
территории сланцевого бассейна Северо-Восточной Эстонии.
Ш кола-семинар была организована кафедрой физической гео­
графии Тартуского государственного университета совместно
с Советом молодых ученых географического ф ак ул ьте та М ос­
ковского государственного университета на базе К уртнаского
пионерского лагеря им. Зои Космодемьянской.
Ш кола-семинар посвящ алась изучению проблем р ац и о н а л ь ­
ного природопользования и ухода за л ан дш аф том в районах гор­
ных разработок. В работе школы участвовали 74 специалиста
разны х отраслей наук — географов, геологов, биологов, лесово­
дов, агрономов, горных инженеров, экономистов и др., среди них
48 человек из Эстонской С С Р и 20 из Москвы, а т а к ж е из Риги,
Вильнюса и Минска. Из научных организаций наибольш им чис­
лом участников (3 чел.) был представлен Эст. Н И И лесного хо­
зяйства и охраны природы. Кроме научных работников — двух
докторов наук, 26 кандидатов и 9 научных сотрудников, еще не
имеющих ученой степени, в школе приняли участие 22 студента
старш их курсов ТГУ (16) и МГУ (6). К уратором школы был доц.
X. X. М ардисте из Тартуского университета.
В программе школы предусматривались такие темы, к а к э к о ­
логические и экономические проблемы добычи полезных иско­
паемых, охрана воды и почвы на территориях горных р а з р а б о ­
ток, рекультивация разработанн ы х территорий и оптимизация
л ан дш аф то в на территории горных разработок. Д о к л а д ы по
этим вопросам заслуш и вали сь и об суж дали сь 17 и 18 сентября, а
19 и 20 сентября состоялись экскурсии д ля ознаком ления с про­
блемами добычи ископаемых, рекультивации отвалов, охраны и
132
оптим изации л ан дш аф тов на разр а б о та н н ы х территориях сл а н ­
цевого бассейна.
Н а засед ан иях было зас л уш ан о 29 д о кл ад ов и сообщений,
в том числе 12 до кл ад о в по вопросам организации добычи го­
рючих сланцев и п роблем ам рекультивации в сланцевом бассей­
не Эстонской С С Р (А. А. Р ай к, Р. М. Вахер, Г. Г1. П аал ьм е, Э. В.
К аар , Э. Э. Л еэду, Р. Ф. Р атае, А. А. Тоомик, А. К- Нийн, Ю. П.
Сультс, Ю. Э .М ан д ер, О. В. Глотова, А. Ю. Р исткок), 7 д окл ад ов
по теоретическим вопросам рациональной разработки полезных
ископаемых, классификации техногенного рельефа, оптимизации
разм ещ ения тепловых электростанций, принципов и экономики
рекультивации (Б. Б. Родом ан, Г. А. Зайц ев, С. Н. Бобылев,
В. А. Прокопеня, С. В. Н иколаев, Л. К. К азаков, В. Н. К ал у ц к о в ),
5
д окладов по лесохозяйственной, сельскохозяйственной и водо­
хозяйственной рекультивации нарушенных разр а б о т к ам и зем ель
и аспектам рекреации (С. А. Хомич, В. П. Ч и ж о ва, Л. Б. Исаченкова, А. Л. К лючарев, Т. Г. Б о ж ь ев а) и два д о к л а д а по п робле­
мам рекультивации в социалистических и капиталистических
зар у б еж н ы х странах (А. В. Петров, Е. Г. П ет р о ва ). Три д о к л а ­
д а о природе и природопользовании в Северо-Восточной Э сто­
нии, природоохранных исследованиях К уртнаского камового по; л я и водных ресурсах чудского озера (И. А. Арольд, Я--М. К.
Пуннинг, Л.-П. П. Куллус) зач и ты вал и сь во время экскурсий.
После обсуждения заслуш анны х до кл ад р в участники школы
горячо поздравили с семидесятилетием npo^feccopa Э. Ф. В арепа,
неутомимого о рган и затора и ку ратора предыдущих школ охраны
природы. Участники предыдущих, ставш их традиционными
встреч молодых ученых с благодарностью вспоминают его ини­
циативу в выборе тематики, мест проведения школы в Эстонской
С С Р , марш рутов познавательны х экскурсий и его выступления
как превосходного зн атока географии и истории своей республи­
ки. Неоценимы заслуги Э. Ф. Варепа в качестве ответственного
редактора в подготовке к изданию трудов школы, которые б л а ­
годаря его личным усилиям представляю т собой стройную, логи ­
чески построенную серию прекрасно оформленны х томов н ауч­
ных сообщений по актуальнейш им вопросам охраны среды.
Участники школы тепло поблагодарили Э. Ф. В арепа за его
в к л а д в дело организации школы и пож ел ал и ему новых успе­
хов в его целеустремленной деятельности на поприще изучения и
о хран ы природы.
В свободные от заседаний вечерние часы участники школы
знаком ились с природой К уртнаского камового поля, достопри; мечательностями Куремяэского архитектурного ан сам бля, а 18
сентября после вечернего засед ан ия состоялся просмотр д о к у ­
ментальны х фильмов Таллинской киностудии, посвященных в о­
просам охраны природы.
В ходе экскурсий участники ш колы -семинара ознаком ились с
133
НАР ВА-ИЫЗСУУ'
Онmu к a
С И/ШАМ Я 3
■КОдаА-ЯРВЕ-J
,пюсси
Jj,
О^ВАНГОРОД,
,Гайдара
ЭСТОНСКАЯ ГРЭС
ЮКТЯйРЬСКИЙ
l'AXTMEi
Мшпагум
ИщкаЬ^с-Куртна
J у^^^щХуремяз
..Ооиурпе
СЛАНЦЫ
Тудулиниа'
Лю йьц
\к к а у к с и
Васпнарва
Авцнурме\
Раннарунгерья
\
Лолусуу
Рис. 1. М аршруты экскурсий XI школы по охране природы. 1 — город;.
2 — городской поселок; 3 — сельский населенный пункт; 4"— Куртнаский
пионерский лагерь; 5 — экскурсионный объект; 6 — дорога общ есою з­
ного значения; 7 — д орога республиканского значения; 8 — СевероЭстонский глинт; 9 — граница распространения горючих сланцев про­
мышленного значения; 10 — марш рут экскурсии.
основными способами добычи горючих сланцев, х ар а ктерн ы м и
видами нарушений природных комплексов и-опытом р ек уль ти в а­
ции нарушенных карьер ам и земель, отвалов золы и пустой поро­
ды (рис. 1). В первый день экскурсии участники школы осмотре­
ли на территории Ахтмеского лесничества мульды, о б р а зо в а в ­
шиеся в результате просадок земной поверхности над п одзем ­
ными вы работками. С проблем ами этого вида нарушений при­
родной среды участников ознаком ил заведую щ ий л аб оратори ей
природопользования Э с тН И И Л Х О П Г. П. П аал ьм е. В р езу л ь ­
тате оседания земной поверхности на 1—2 м. образую тся л о ж ­
бины, залиты е грунтовыми водами, в которых гибнет лес,
всплы вает моховая подстилка и образуется непроходимая топь.
Р екул ьтиваци я этих лож бин явл яется пока еще нерешенной
проблемой.
134
%
Д а л е е участники под руководством заведую щ его л а б о р а т о ­
рией лесоводства Э с т Н И И Л Х О П Э. В. К а а р а ознаком ились
с лесными культурами на разровненны х о тв ал ах пустой поро­
ды. 20-летние сосновые, еловые и лиственничные л е с о н а с а ж д е ­
ния по условиям роста не уступаю т л есам в местах естествен­
ного произрастания.
С трудностями рекультивации заброш енны х золоотстойников Ахтмеской Т Э Ц участников экскурсии ознаком ил Г. П.
} П аал ьм е. Н а сцементированной поверхности зольного поля
при покрытии низинным торфом удается добиться озеленения
в виде многолетнего травостоя и посадки древесных пород —
березы бородавчатой и облепихи. '
В Т ам м и ку были п оказаны лесные посадки на о тв ал ах пус­
той породы. В зал е ж и сланцев встречаются прослойки пустой
породы, которые при добыче подаются на поверхность вместе
с полезным ископаемым. П устая порода отделяется от сл а н ­
ц а на обогатительных ф аб ри ках, а оттуда перевозится в отвал.
Р а н е е эта порода тран сп орти ровалась в вагонетках по рельсово­
му пути на терриконы пирамидальной формы. Теперь перевозка
отходов производится при помощи автомобилей-сам освалов в
отв ал ы , имеющие форму усеченных конусов. Такие формы тех­
ногенного рельефа легче поддаю тся облесению. С р езультатам и
посадки сосны здесь ознаком ил участников Э. В. К аар. П осадки
на террасах, предварительно покрытых растительным слоем, д а ­
ют хорошие результаты ; на крутых осыпях д ревесная р ас т и ­
тельность п риж ивается с трудом.
В рекультивированном О ктябрьском карьере ведущий агр о ­
ном Г П И «Эстсельхозпроект» Э. Э. Л еэ д у ознаком ил у частни­
ков экскурсии с опытными п лощ ад кам и сельскохозяйственного
освоения засыпанного и спланированного карьера. При н ан е­
сении достаточно мощного и равномерного слоя плодородной
почвы и подачи соответствующих доз удобрений можно по ис­
течении десяти лет добиться у р о ж а ев зерновых культур, не ус­
тупаю щ их по производительности пашням, находившимся здесь
до н ач ал а р азработк и карьера.
П осле посещения города К охтла-Я рве участники под р уко­
водством доцента ТГУ И. А. А рольда ознаком ились в О нтика
с ал ь в ар ам и Северо-Эстонского плато и глинтом.
В торая экскурсия, которая состоялась 20 сентября, была
посвящ ена вопросам охраны природы в конфликтных си туац и ­
ях горно-промышленного района. После обстоятельного д о к л а ­
д а зав. сектором Института геологии АН Э С С Р д октора гео­
графических наук Я.-М. К. Пуннинга под его ж е руководством
состоялось знаком ство с К уртнаским камовы м полем. Куртнаские мелкохолмистые кам ы сложены из песка и мелкого гравия.
В л ож б ин ах гляциокарстового происхождения м еж ду х о л м а ­
ми, покрытыми сосновыми насаж ден иям и , р асполож ены живо135
писные озера. Н а территории 30 кв. км здесь насчиты вается
40 озер общей площ адью 3,5 кв. км. Озерный л ан д ш а ф т пред­
ставл я ет собой излюбленное место отдыха для кохтла-ярвеских горожан, в результате чего берега озер засоряю тся и вы ­
таптываю тся. Д л я водоснабж ения города Йыхви производит­
ся водозабор из буровых скважин, залож енн ы х на камовом
поле, который вы зы вает понижение уровня воды в б ли ж айш их
озерах, достигаю щ ее 3 метров. В северной части К амового по­
ля участники осмотрели песчаный карьер Панньярве, где добы ­
ча песка производится экскаваторн ы м и гидротехническим спо­
собами.
Рис. 2. Куртнаские озера. 1 — дорога республиканского значения; 2 —
дорога местного значения;; 3 — лесная дорога; 4 — канава, канал;
5 — граница Куртнаского камового поля.
136
I
I
i
■J
И з болот, опоясы ваю щ их камовое поле, экскурсанты посети­
ли восточное — П ухату — , где фрезерным способом п роизво­
дится добыча торф а д л я Оруского торфобрикетного завод а.
М иновав Пухатускую болотную равнину, экскурсия прибы ла
в В аск нар ва, к истоку реки Н а р вы из Чудского озера. Это озе­
ро, четвертое по величине в Европе, п ло щ ад ь которого 3560 кв.
км, а объем 25,2 куб. км, располож ено на высоте 30 м над у р о в ­
нем моря. Оно незначительно евтрофировано и богато п ромы с­
л о в ы м и рыбами (годичный улов 34 к г / г а ) . С гидрологическим
р еж и м ом озера и реки, а т а к ж е с проблем ами использования
их водных ресурсов участников ознаком ил доент ТГУ Л .-П . П.
Куллус.
Д ал ее, по пути вдоль северного берега Чудского озера, у ч аст ­
ники экскурсии имели возмож ность ознаком иться с л а н д ш а ф ­
там и этого побережья. Северный берег Чудского озера оп оя­
сан дю нами высотой до 10 м, покрытыми сосновым бором. Это
зо н а отдыха городских жителей Кохтла-Я рвеского района.
Дю нный пояс служ ит южной границей лесо-болотной равнины Алутагузе, образовавш ей ся на дне подпрудного лед ни ко­
вого озера, и на заболоченной равнине часто встречаются с т а ­
рые береговые образования. Эту равнину пересекает в северовосточном направлении озово-кам овая гряда, к которой приу­
рочена дорога Й ы уга-И лл у к а. В И йзаку, где начинается эта
гряда, была сделана остановка, и доц. И. А. Арольд р а с ск а зал
участникам о процессах, в результате которых о б р а зо в а л а с ь
равнина и гряда, и п о каза л в гравийном карьере их отложения.
В исчерпанной части карьера, где произведена рекультивация,
участники осмотрели 15-летнюю культуру сосны, которая у ж е
приобретает вид естественного насаж дения.
Отсюда по упомянутой выше дороге экскурсия в о звр а ти ­
л ась обратно в Куртна. Знаком ством с девственными л а н д ­
ш а ф там и Алутагузе зав ер ш и л а свою работу К ур тнаская ш ко­
ла охраны природы.
Участниками XI школы по охране природы были: И. Э. Аицане, И. А. Арольд, И. Н. Блинова, С. Н. Бобылев, Т. Г. Бож ьева, С. В. Бушен, Р. А. Ваппер, Э. Ф. Вареп, Л. М. В асильев,
Р. М. Вахер, А. Э. В еллак, А. Г. Воронов, О. В. Глотова, H. Н.
Головина, Е, В. Гордеева, Г. А. Зайцев, М. П. Зейботе, А. Н.
И ван ов, Л. Б. Исаченкова, Э. В. К аар, И. Л. К ад ак, Л. К. К а ­
заков, Т. В. К алласте, В. Н. К алуцков, П. К. Кинкс, Е. Г. К о ­
ролева, Л.-П. П. Куллус, В. X. Куусеметс, В. В. Кууск, М. Э.
Кюлвик, М. Р. Л ахтм етс, Э. Э. Л еэду, М. Э. Лойгу, Ю. Э. МанДеР> X. X. М ардисте, А. Ф. Мейнер, К. Б. Микк, Р. К. М ялло,
Р. А. Мянд, А. К. Нийн, О. Э. Никодемус, С. В. Н иколаев,
Ю. М. Нуггис, М. Е. Орас, Г. П. П аалме, А. В. Петров, Е. Г.
Петрова, В. А. Прокопеня, Я.-М. К. Пуннинг, C. X. Пюви, М. Л .
Пютсеп, А. А. Р ай к, Р. Ф. Р атае , В. А. Р а ш к ау ск ас, А. Ю. Рист137
кок, Б. Б. Родом ан, Ю. М. Р оосааре, А. А. С аарнитс, К. О. Сеппг
Ю. П. Сультс, Ю. Р. Таевас, А. А. Тедер, М. В. Тооде, А. А. Тоомик, М. А. Тохвер, JI. В. Труш евская, X. А. Хааб, К. В. Халлико, В. С. Хансен, П. А. Ханссон, A. X. Хейнсалу, С. А. Хомич,
М. Р. Цобель, В. П. Ч иж ова.
T H E E L EV EN TH NATURE C O N S ER V A TIO N
YOUNG S C IE N T IS T S
S E M IN A R F O R
I. Arold, L. V a ssily ev
Summa r y
The Eleventh N a tu re C on serva tion S em in ar for Y oung S c ie n ­
tists sponsored by M oscow and T a rtu S ta te U n iversities w a s held
in the K u rtn a la n d sca p e reserve, K o htla-Jä rv e district of the E s to ­
n ian SSR , from 17 to 20 S eptem ber 1985. The p a r tic ip a n ts
included g eo g rap h ers, geologists, biologists, m in in g en g in e e rs ,
econom ists, fores/try an d agro n o m y specialists from the E s to n ia n
SSR, Moscow, Riga, V ilnius an d Minsk. The re po rts an d discu s­
sions dealt w ith the problem s of ra tio n a l n a tu r e use an d l a n d ­
s ca p e care in m in in g areas, preferably in th e b u rn in g lim e sto n e
b a sin of N o rth -E ast E stonia. Excu rsio ns (figs. 1 an d 2) w ere a r ­
ra n g e d to ac q u ain t the p a rtic ip a n ts w ith the N o rth -E a s t-E s to n ia n
land scapes, the m eth o d s of m in in g and e x tra c tin g the lim estone,
th e d etritus are a s re s u ltin g from th e m in in g activities an d th e
experience of their re cultivation as well as w ith the hills, lakes
«and forests of the K u rtn a cam es landscap e, the lake of Peipsi,
the source of the N a rv a river, and the recre atio n facilities on th e
shore of Lake Peipsi.
138
Научные труды по охране природы
Ученые записки Тартуского государственного университета
A cta et C om m entationes U niv ersitatis T artu en sis
1. Человек и окруж аю щ ая среда: Научные труды по охране природы, 1. Учен.
зап. ТГУ. — Тарту, 1978. — Вып. 458. — 162 с.
2. О храна природы окультуренных ландш афтов: Н аучные труды по охране
природы, 2: Учен. зап. ТГУ, — Тарту, 1978. — Вып. 475. — 151 с.
3. Рекреация и охрана природы: Научные труды по охране природы, 3: Учен.
зап. ТГУ. — Тарту, 1981. — Вып. 495. — 179 с.
4. Природные охраняемы е территории: Научные труды по охране природы, 4:
Учен. зап. ТГУ. —- Тарту, 1981. —1 Вып. 570. — 162 с.
5. Л ахем ааский национальный парк: Научные труды по охране природы, 5:
Учен. зап. ТГУ. — Тарту, 1982. — Вып. 575. — 80 с.
6. О храна внутренних вод: Научные труды по охране природы, 6: Учен. зап.
ТГУ. — Тарту, 1982. — Вып. 614. — 151 с.
7. Л ес и охрана природы: Научные труды по охране природы, 7: Учен. зап.
ТГУ. — Тарту, 1983. — Вып. 647. — 166 с.
8 . Сельское хозяйство и охрана природы: Научные труды по охране природы,
8: Учен. зап. ТГУ. — Тарту, 1985. — Вып. 701. — 180 с.
9. Охрана окруж аю щ ей среды в городах: Научные труды по охране природы,
9: Учен. зап. ТГУ. — Тарту, 1985. — Вып. 704. — 120 с.
139
СОДЕРЖ АНИЕ
Сланцевый бассейн Эстонской ССР и рекультивация его горных р азработок
И. А. Арольд, J1. М. Васильев. Кохтла-Ярвеский регион
— природа
и п р и р о д о п о л ь з о в а н и е ..........................................................................................
3Г. П. Паальме. Роль добычи полезных ископаемых в проблемах приро­
допользования и охраны окруж аю щ ей среды в Северо-Восточной
Э с т о н и и ........................................................................................................................ 14
Э. В. К аар. Л есохозяйственная рекультивация в сланцевом бассейне
Эстонской С С Р ........................................................................................................ 22
Э. Э. Л еэду, Э. Я. Китсе. Сельскохозяйственная рекультивация в слан­
цевом бассейне Эстонской С С Р ........................................................................ 30
Ю. А. Сультс. Влияние оседания земной поверхности на природную
среду в Северо-Восточной Э с т о н и и ................................................................ 37
Я.-М. К. Пуннинг. П риродоохранные исследования в пределах К урт­
наского камового п о л я ........................................................................................ 39
О храна природы в других горно-промышленных районах
А В. Дончева. Природно-хозяйственные ситуации экологического зн а ­
чения в промышленно освоенных р е г и о н а х ................................................ 43
Г. А. Зайцев. Геоморфологические проблемы рекультивации наруш ен­
ных з е м е л ь ................................................................................................................ 5 0
В. Н. Калуцков. Некоторые методические вопросы ландш афтной инди­
кации загрязнения природной с р е д ы ........................................ .......
.
57
Л . К. К азаков. Оценка устойчивости ландш афтов к выбросам тепловых
э л е к т р о с т а н ц и й ................................................................................................ ........
66
Б. Б. Родоман. Рекультивация и циклическая смена типов земель в
культурном л а н д ш а ф т е ........................................................................................ 75
О. Э. Никодемус, К. К. Раман, П. А. Ш арковский. Эффект воздействия
загрязнения на н а с а ж д е н и я ................................................................................ 8S
Л . К. К азаков, А. Л . Ключарев. Физико-географические особенности
перераспределения выбросов Н азаровской и Экибастузской ГРЭС
93
В. А. Прокопеня, В. М. Ядухно. Ландш афтно-технологическая оценка
карьерно-отвальных комплексов БССР для целей их оптимизации
103
C. A. Хомич. Лимнологический аспект водохозяйственной рекультива­
ции
нарушенных
з е м е л ь ................................................................ '
.
108
Л . М. Воробьева, Л . Б. Исаченкова. Влияние апатитового производства
на развитие геоморфологических и ландш афтно-геохимических
процессов в Хибинах .........................................................................................113
А. Г. Воронов, Е. И. Голубева, А. В. М аркелов, Н. Я. Минеева,
И. А. Соболев. Состояние некоторых компонентов экосистем при
обезвреж ивании и захоронении радиоактивных отходов .
.
.
118
Е. Г. Петрова, Л . А. Семенова. Опыт рекультивации земель, наруш ен­
ных горнодобываю щ ей промышленностью (на примере ряда
капиталистических стран)
................................................................................
123
Хроника
И. А. Арольд, Л . М. Васильев. О диннадцатая школа молодых ученых
по охране п р и р о д ы ................................................ ................................................132
141
CONTENTS
The estonian lim estone basin an d the recu ltiv atio n of disused m in in g areas
•I. Arold, L. V assilyev. K ohtla-Järve region — its nature and nature use .
13
G. Paalm e. The im portance of the m in in g ind ustry in the solu tion of
problem s of the utilisation of the natural resources and en viron ­
m ental conservation in N orth-E ast E sto n ia ..............................................21
E. K aar. R eafforestation of disturbed areas in the o il-sh ale basin of the
E ston ian
S S R ...................................................................... ........................................28
E. Leedu, E. Kitse. A gricultural recultivation in the o ilshale basin of
the E ston ian S S R ......................................................................................................36
Y. Su its. The influence of the settin g of the surface of the earth on the
natural environm ent in N orth-E ast E sto n ia ............................................. 38
J. M. P unn ing. Nature protection in v estig a tio n s in the Kurtna kam e field.
42
N ature conservation in other m ining regions
A . Doncheva. N atural and econom ic situ ation s $f eco lo g ic sig n ifica n ce in
ind ustrially developed reg io n s............................................................................. 49
G. Zaitsev. G eom orphological problem s of land recu ltivation ............................
56
V. K alutskov. Som e m ethodical aspects of u sin g land scap es as indicators
of environm ental p ollution..................................................................................... 64
L. Kazakov. L andscape resistance to the pollutan ts discharged by electric
pow er station s. .
.
.
.
l
................................................................ 73
B. Rodoman. R ecultivation and total land rotation in cultural landscapes.
82
O. Nikodemus, К. R am ans, P. Sarkovskis. The effect of pollution on tree
sta n d s................................................... ................................................................
92
L. K azakov, A. Klyucharev. P h ysico-geograph ical peculiarities of the
redistribution of the pollutan ts from the N azarov and Ekibastuz
thermal p ow er-station s..............................................................................................102
V. Prokopenia, V. Yazukhno. L andscape and tech nological evalu ation of
disused quarries and detritus areas in order to their optim isation
in the B yelorussian S S R ...................................................................................... 107
S. Homich. L im nological aspect of hydro-econom ical recultivation of
.........................................112
disturbed areas. <
142
L. V orobyova, L. Isachenkova.
Influence of apatite m in in g on the
developm ent
of
geom orp h ological
and
lan d scap e-geoch em ical
p rocesses in the H ib in as.........................................................................................
A. V oronov, E. Golubeva, A. M arkelov, H. M ineyeva, I. Sobolev. The
state of som e ecosystem com ponents affected by rendering
harm less and bu ryin g radioactive w aste. . . . . . . .
E. Petrova, L. Sem enova. E xperience of the recultivation of lands
disturbed by the m in in g industry (based on the exam ple of a
number of cap italist c o u n tr ies).......................................................................
1 17
122
131
Chronicle
I. A rd d , L. V assilyev. The eleventh nature conservation sem inar' for
y o u n g sc ien tists.............................................................................................................
\
138;
Ученые записки Тартуского государственного университета. Выпуск 837.
Рациональное природопользование и уход за ландш афтом в районах горных
разработок. Научные труды по охране природы. 10. На русском языке. Резю м е
на английском языке. Тартуский государственный университет. ЭССР, 202400,
г. Тарту, ул. Юликооли, 18. Ответственный редактор J1. М. Васильев. К оррек­
торы И. П ауска, J1. Хоун, J1. Оноприенко. Сдано в набор 16. III 1987. П о д ­
писано к печати 30. XI. 1988. MB 02913. Ф ормат 6 0 X 9 0 /1 6 . Бумага печатная
№ 2. Высокая печать. Л итературная. Учетно-издательских листов 9,52. Печат­
ных листов 9 ,0 + 0 ,5 п. л. вклеек. Тираж 600. Зак аз № 1448. Ц ена 1 руб. 90 коп.
Типография им. X. Хейдеманна, Э ССР, 202400, г. Тарту, ул. Ю ликооли,
17/19. II
TÜ RAAMATUKOGU
11II lillil
0
> D1 3 8 0 2 3 9