Мероприятия по предупреждению загрязнения Экология среды » Курс лекций литосферы

План

  • 1. Основные направления экологической зашиты почв.
  • 2. Рекультивация нарушенных территорий.
  • 3. Зашита оползневых и селеопасных массивов

Основной экологической функцией городских почв является очищение городской среды от загрязнения ее вредными веществами. Эта функция связана с поглотительными, адсорбционными и биологическими функциями почв. Почвы эффективно изымают, преобразуют и нейтрализуют различные загрязнители. Почвы города поглощают вредные газообразные вещества, в том числе от автотранспорта, ТЭЦ, промышленных предприятий, и регулируют состав атмосферного воздуха. Прямое участие почвы в преобразовании состава воздуха определяется живущими в ней микроорганизмами, участвующими в реакциях микробиологического окисления газов.

Почва является хорошим биогеохимическим барьером для большинства токсичных соединений (тяжелых металлов, пестицидов, нефтепродуктов и др.) на пути их миграции из атмосферного воздуха города в грунтовые воды и речную сеть. Через почву поверхностные сточные воды попадают в грунтовые воды, водоемы и водотоки. При этом почва играет роль очистного фильтра. Почва является хорошим антисептиком, уничтожая патогенные микроорганизмы, разлагая органические остатки и продукты обмена живых организмов. Однако насыщение почв загрязнителями имеет предел, в границах которого они могут функционировать. Превышение этого предела приводит к развитию патологии почв.

Экология среды » Курс лекиии

Одно из основных требований к почвам города - обеспечение оптимальных условий произрастания зеленых растений. К факторам, определяющим плодородие почв, следует отнести достаточное обеспечение их питательными веществами, значение водородного показателя, плотность почв, загрязнение тяжелыми металлами, углеводородами и другими токсичными веществами.

Зашита почв от прогрессирующей деградации и необоснованных потерь - наиболее острая экологическая проблема.

В число направлений экологической зашиты почв входят:

» зашита почв от водной и ветровой эрозии;

» организация севооборотов и системы обработки почв с целью повышения их плодородия;

» мелиоративные мероприятия (борьба с заболачиванием, засолением почв и др.);

» рекультивация нарушенного почвенного покрова;

» зашита почв от загрязнения, а полезной флоры и фауны - от уничтожения;

» предотвращение необоснованного изъятия земель из сельскохозяйственного оборота.

Зашита почв должна осуществляться на основе комплексного подхода с обязательным учетом региональных особенностей.

Для борьбы с эрозией почв необходим комплекс мер: землеустроительных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических (каскадные пруды и т. д.), причем гидротехнические мероприятия останавливают развитие эрозии на определенном участке сразу же после их устройства, агротехнические - через несколько лет, а лесомелиоративные - через 10-20 лет после их внедрения.

Для почв, подверженных сильной эрозии, необходим весь комплекс противоэрозионных мер: полосное земледелие, т. е. такая организация территории, при которой прямолинейные контуры полей чередуются с полезащитными лесными полосами, почвозащитные севообороты (для зашиты почв от дефляции), облесение оврагов, бесплужные системы обработки почв (применение культиваторов, плоскорезов и т. п.), различные гидротехнические мероприятия (устройство каналов, валов, канав, террас, сооружение водотоков, лотков и др.) и другие меры.

Великий русский ученый-естествоиспытатель, основоположник почвоведения, В. В. Докучаев (1846-1903) впервые разработал учение о взаимодействии всех элементов природы (рельефа, климата, почв и т. д.) и на этой основе обосновал выбор оптимальных соотношений сельскохозяйственных угодий, севооборотов и их рационального территориального размещения.

Н. В. Барабаш » И. Н. Тихонова

Для борьбы с заболачиванием почв в районах достаточного или избыточного увлажнения в результате нарушения природного водного режима применяют различные осушительные мелиорации. Причиной заболачивания может быть понижение уровня грунтовых вод с помощью закрытого дренажа, открытых каналов или водозаборных сооружений, строительство дамб, спрямление русла реки для зашиты от затопления, перехват и сброс атмосферных склоновых вод и др. Однако чрезмерное осушение больших плошадей может вызвать нежелательные изменения в экосистемах: переосушку почв, их дегумификацию и декальцинирование, а также вызвать обмеление малых рек, усыхание лесов и т. д.

Для предупреждения вторичного засоления почв необходимо устраивать дренаж, регулировать подачу воды, применять полив дождеванием, использовать капельное и прикорневое орошение, выполнять работы по гидроизоляции оросительных каналов и т. д.

К сожалению, все эти методы и технические новинки для предупреждения вторичного засоления почв применяются лишь на небольшой части орошаемых территорий. Причины везде одинаковы: 1) высокая стоимость и трудоемкость мелиоративных работ; например, дренажные работы и гидроизоляция каналов почти вдвое удорожают строительство оросительных систем; 2) надежда на то, что «неблагоприятные последствия орошения скажутся когда-то в будущем, когда будет больше средств. Но результат всегда и везде был один и тот же: катастрофически быстрый подъем грунтовых вод, вторичное засоление, падение урожаев, потери капиталовложений, в конечном итоге «испорченные земли». Именно таким путем происходит формирование многих зон повышенного экологического риска как у нас в стране, так и за рубежом.

Аля предотвращения загрязнения почв пестицидами и другими вредными веществами используют экологические методы зашиты растений (биологические, агротехнические и др.), повышают природную способность почв к самоочишению, не применяют особо опасные и стойкие инсектицидные препараты и др.

Экология среды » Курс лекиии

Например, широко используется разведение и выпуск в агроэкосистемы насекомых-хишников: божьей коровки, жужелицы, муравьев и др. (биологическая зашита), внедрение в природные популяции видов или особей, не способных давать потомство (генетический метод зашиты), оптимизация размеров отдельных полей для подавления нежелательных видов (агротехнический метод) и т. д.

Изъятие пахотных земель для капитального строительства и других целей может быть допущено лишь в исключительных случаях в соответствии с действующим законодательством. Для сохранения продуктивности земель необходимо вводить научно обоснованные нормы земельных плошадей, расширять исполь зование для строительства условно непригодных для сельского хозяйства земель, прокладывать коммуникации под землей, повышать этажность застройки городов и населенных пунктов и т. д.

При проведении строительных и иных работ, связанных с механическим нарушением почвенного покрова, предусматривается снятие, сохранение и нанесение почвенного плодородного слоя на нарушенные земли. Снятие почвенного слоя осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.5.3.06-85 «Охрана природы. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ». Для разных типов почв толщина плодородного слоя колеблется от 0,2 (дерново-подзолистые) до 1,2 м (черноземы). Плодородный слой вывозится и складируется в специальных временных отвалах (буртах). Нанесение почвенного плодородного слоя на нарушенные земли производят не позднее одного года с момента окончания земляных работ.

Почва, как и вся земля в целом, охраняется законом. Землепользователи обязаны эффективно и рационально использовать земельные богатства, повышать плодородие земельных угодий, не допускать порчу, загрязнение, засорение и истошение земель.

Охрана и рациональное использование недр. Недра подлежат охране от истощения запасов полезных ископаемых и загрязнения. Необходимо также предупреждать вредное воздействие недр на окружающую среду при их освоении.

Согласно действующему законодательству для предотвращения нанесения экологического и экономического вреда почвам необходимо:

» обеспечивать полное и комплексное геологическое изучение почв;

» соблюдать установленный порядок пользования и не допускать самовольное пользование недрами;

Н. В. Барабаш » И. Н. Тихонова

» наиболее полно извлекать из недр и рационально использовать запасы основных полезных ископаемых и попутных компонентов;

» не допускать вредного влияния работ, связанных с пользованием недрами, на сохранность запасов полезных ископаемых;

» охранять месторождения полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и др.;

» предупреждать самовольную и необоснованную застройку площадей залегания полезных ископаемых;

» предотвращать загрязнение недр при подземном хранении нефти, газа и иных веществ, захоронении вредных веществ и отходов производства.

Одним из основных принципов охраны окружающей среды является не истошительное использование природных ресурсов. Для предотвращения возможного их истощения и сохранения запасов недр очень важно соблюдать принцип наиболее полного извлечения из недр основных и попутных полезных ископаемых. Подсчитано, что если повысить отдачу недр всего на 1 %, можно дополнительно получить 9 млн т угля, около 9 млрд м3 газа, свыше 10 млн т нефти, около 3 млн т железной руды и других полезных ископаемых. Все это позволит сократить глубину и масштабы неоправданного проникновения в земные недра, а следовательно, значительно уменьшить отходы горнодобывающих предприятий и оздоровить экологическую обстановку.

Одной из важных проблем, связанных с охраной и рациональным использованием недр, является комплексное использование минерального сырья, включая проблему утилизации отходов.

Отходы при разработке недр бывают твердыми («пустые» горные породы, минеральная пыль), жидкими (шахтные, карьерные и сточные воды) и газообразными (газы, выделяемые из отвалов). Основные направления утилизации отходов и улучшения экологической обстановки - это использование их в качестве сырья, в промышленном и строительном производстве, в дорожном строительстве, для закладки выработанного пространства и для производства удобрений. Жидкие отходы после соответствующей очистки используют для хозяйственно-питьевого водоснабжения, орошения и т. д., газообразные для отопления и газоснабжения.

Экология среды » Курс лекиии

При пользовании недрами охраняют также земную поверхность, поверхностные и подземные воды, рекультивируют выработанные участки, предотвращают вредное воздействие на другие компоненты природной среды и качество окружающей среды в целом.

Рекультивация нарушенных территорий. Рекультивация -комплекс работ, проводимых с целью восстановления нарушенных территорий и приведения земельных участков в безопасное состояние.

Нарушение территории происходит в основном при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, а также в проuecc е строительства. Нарушенные земли теряют первоначальную ценность и отрицательно влияют на окружающую природную среду.

Объектами рекультивации являются:

» карьерные выемки, провальные воронки, терриконы, отвалы и другие карьерно-отвальные комплексы;

» земли, нарушенные при строительных работах;

» территории полигонов твердых отходов;

» земли, нарушенные в результате загрязнения их жидкими и газообразными отходами (нефтезагрязненные земли, газогенные пустыни и др.).

Рекультивация (восстановление) осуществляется последовательно, по этапам. Различают техническую, биологическую и строительную рекультивацию.

Техническая рекультивация означает предварительную подготовку нарушенных территорий для различных видов использования. В состав работ входят: планировка поверхности, снятие, транспортировка и нанесение плодородных почв на рекультивируемые земли, формирование откосов выемок, подготовка участков для освоения и т. п.

На этапе технической рекультивации засыпают карьерные, строительные и другие выемки, в глубоких карьерах устраивают водоемы, полностью или частично разбирают терриконы, отвалы, хвостохранилиша, закладывают «пустыми» породами выработанные подземные пространства. После завершения процесса осадки поверхность земли выравнивают.

Биологическая рекультивация проводится после технической для создания растительного покрова на подготовленных участках. С ее помошью восстанавливают продуктивность нарушенных земель, формируют зеленый ландшафт, создают условия для обитания животных, растений, микроорганизмов, укрепляют насыпные грунты, предохраняя их от водной и ветровой эрозии, создают сенокосно-пастбишные угодья и т. д. Работы по биологической рекультивации ведут на основе знания о развитии сукцессионных процессов.

Н. В. Барабаш » И. Н. Тихонова

При благоприятных условиях рекультивацию нарушенных земель осуществляют не по всем этапам, а выбирают какое-то одно преимущественное направление рекультивации: водохозяйственное, рекреационное и др. Например, на территориях, подверженных воздействию газо-дымовых выбросов от промышленных предприятий, рекомендуется санитарно-гигиеническое направление рекультивации с использованием газоустойчивых растений.

Очень сложно рекультивировать загрязненные нефтью земли, так как они имеют обедненную биоту и содержат канцерогенные углеводороды типа бенз(а)пирена. Аля этого необходимы рыхление и аэрация почвы; использование бактерий, деградирующих нефть; посев специально подобранных трав, и др.

При необходимости выполняют также строительный этап рекультивации, в ходе которого на подготовленных территориях возводят здания, сооружения и другие объекты.

Работы по рекультивации нарушенных территорий обеспечиваются нормативно-инструктивными материалами и ГОСТ.

Сегодня уже нельзя ограничиваться только восстановлением нарушенного массива, плодородия земель, созданием растительного покрова, а важно восстанавливать и все другие компоненты природной среды. Необходима комплексная рекультивация, а точнее, рекультивация природной среды.

Зашита массивов горных порол. Стратегическая линия зашиты и рационального использования оползневых, селевых, закар-стованных и других массивов горных пород может быть представлена следующим образом:

» не фетишизировать лозунг «Строить, не нарушая природных равновесий». Невозможно законсервировать существующую природную обстановку и сделать ее неизменной. Нарушение экологических равновесий и изменение среды неизбежны, однако не следует допускать вредных и опасных по своим последствиям нарушений;

» постепенно переходить от зашиты отдельных участков и районов к охране всего природного окружения;

Экология среды » Курс лекиии

» в районах со сложными природными условиями добиваться их улучшения путем рекультивации, создания искусственных форм рельефа, борьбы с неблагоприятными геологическими процессами. Весьма важно учитывать единство, взаимосвязь и взаимообусловленность антропогенных геологических процессов. Изменение одного процесса вызывает изменение других. Изыскатель и проектировщик должны предвидеть цепные экологические реакции; выгоднее и эффективнее предупреждать нежелательный процесс, что подчеркивает значимость профилактических мероприятий;

» не применять таких мер борьбы, которые порождают новые нежелательные процессы и явления;

» охранять памятники природы (уникальные геологические разрезы, геоморфологические элементы, карстовые пешеры и т. п.)

Зашита оползневых массивов. Эффективная зашита оползневых участков от возлействия строительных работ заключается в поллержании стабильного состояния склонов в течение всего срока эксплуатации, заланного проектом. С этой целью регулируют поверхностный сток посредством волоотводных канав, телескопических лотков, ливневых коллекторов, производят планировку склона, олерновывают оголенные откосы, осуществляют лесомелиоративные работы и т. п.

На оползневых склонах и там, гле они возможны, запрещается строительство различных сооружений, сброс технических и хозяйственных вол, вырубка деревьев, неумеренный выпас скота, полрезка склона, устройство карьеров и других выемок, и т. п.

При необхолимости выполняют активные инженерные мероприятия:

  • 1) перераспрелеление массы горных порол на склоне;
  • 2) устраивают подпорные и анкерные сооружения;
  • 3) искусственно улучшают свойства грунтов;
  • 4) дренируют полземные волы, и лр.

Зашита селеопасных массивов. На селеопасных горных массивах запрещается вырубка лесов, уничтожение кустарников, нарушение травянистого покрова. Нелопустим сброс на склоны сточных вол, устройство оросительных каналов, накопление отвалов горных порол при лобыче полезных ископаемых и т. л. Необходимы лесонасажления, регулирование поверхностного стока, сброс волы из лелниковых озер и лругие природоохранные меры. В состав инженерных мероприятий вхолят селезадерживаюшие и селеулавливаюшие плотины, волосбросные каналы и лр.

Зашита закарстованных массивов. Природоохранные мероприятия должны быть направлены на снижение карстового процесса. Главное внимание улеляется поверхностному и подземному стокам. С этой целью устраивают перехватывающие и водосборные канавы, произволят тампонаж карстовых воронок, провалов, крупных трешин, облицовку обнаженных участков. Предусматривают лренаж полземных вол. Ограничивают ло минимума вскрышные земляные работы. Применяют агролесомелиорации.

Н. В. Барабаш » И. Н. Тихонова

Олним из важных направлений охраны закарстованных массивов является борьба с утечками агрессивных промышленных сточных вод. Для предотвращения развития карстовых и суффо-зионных процессов при интенсивных откачках вод необходимо регулировать величину водоотбора.

Зашита массивов горных порол от полтопления. Мероприятия по борьбе с подтоплением подразделяют на профилактические (организация стока поверхностных вод, предупреждение утечек из водонесуших коммуникаций и др.) и защитные (дренаж, гидроизоляция).

Охрана массивов горных пород в зоне вечной мерзлоты. Согласно действующим строительным нормам и правилам в этих районах должны предусматриваться мероприятия для сохранения расчетного температурного режима пород, а также для сохранения природных условий окружающей среды.

Непременным условием сохранения мерзлотных и природных условий являются своевременная засыпка траншей и котлованов, закрепление выемок и срезок грунта и максимального возможное сохранение естественного растительного и почвенного покрова. Очень важно сохранить и природную растительность (деревья, кустарники). Дороги, подъезды и насыпные площадки для строительных механизмов возводят до начала земляных и фундаментных работ.

После окончания строительных работ необходимо производить рекультивацию (восстановление) начальных природных условий, где они были нарушены. При этом необходимо помнить, что природная среда в зоне вечной мерзлоты весьма ранима, здесь значительно легче нарушить ее, чем восстановить.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные мероприятия по предупреждению загрязнения почв.

Экология среды » Курс лекиии

  • 2. Перечислите комплекс мер для борьбы с эррозией.
  • 3. В чем заключается рекультивация нарушенных территорий?
  • 4. Какие мероприятия предусматриваются для восстановления почвенного покрова припроведении строительных работ?
  • 5. В чем заключается зашита оползневых и селевых массивов?

Литература: 2, 3, 4, 6.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >