Підвищення екобезпеки порушених гірничими роботами територій за рахунок застосування методів цілеспрямованого прискореного формування екосистем

Abstract

Дисертацію присвячено розробці системи методів з підвищення екобезпеки порушених гірничими роботами територій Криворізького залізорудного басейну за рахунок цілеспрямованого прискореного формування екосистем зі значними показниками надземної фітомаси та біорізноманіття. Розроблений комплекс методів триграм зонування, екологічної класифікації техногенних ландшафтів, управління літогеохімічними потоками дозволяє прискорено цілеспрямовано створювати рослинний покрив з високим проективним покриттям, значною надземною фітомасою та біорізноманіттям, що забезпечує зменшення рівня еконебезпеки до середнього за 5-7 років та ризику пилоутворення порушених гірничими роботами земель в 2,5 – 5 разів. Основні результати дослідження випробовувані на підприємствах Криворізького залізорудного басейну: ВАТ “Інгулецький гірничо-збагачувальний комбінат”, ВАТ “Надєжда” та прийняті до впровадження в проектах асоціації “Укррудпром”, ДПІ “Кривбаспроект”, Криворізьким ботанічним садом НАН України, Інститутом проблем природокористування та екології НАН України. Використання запропонованих рекомендацій на підприємствах Криворізького залізорудного басейну дозволить отримати значний екологічний, соціальний, а також економічний ефект.

Диссертация посвящена разработке системы методов по повышению экобезопасности нарушенных горными работами территорий Криворожского железорудного бассейна за счет целенаправленного ускоренного формирования экосистем со значительными показателями надземной фитомассы и биоразнообразия. Нарушенные горнами работами земли на территории Кривбасса достигают значительных масштабов (около 30 тыс. га). Современное ежегодное улучшение их экологического состояния за счет традиционных технологий сельскохозяйственной рекультивации из-за ряда технологических и экономических преград едва достигает показателей 0,1 % от площади нарушенных земель. Соответственно сформирована задача разработки системы методов повышения экологической безопасности нарушенными горными работами земель за счет формирования экосистем, которое должно учитывать природный потенциал спонтанного развития растительности. В соответствии с проведенной систематизацией экологических факторов формирования экосистем были разработаны триграммы зонирования и экологическая классификация техногенных ландшафтов, которые позволяют выбрать направление формирования экосистем и подобрать комплекс видов растений наиболее приспособленных для развития на данной территории. Предложено проводить изменения в скорости формирования растительного покрова за счет управления литогеохимическими потоками. Для оценки потенциала увеличения экобезопасности за счет формирования экосистем предложено использование индекса оценки потенциала развития биоразнообразия, который учитывает существующее фиторазнообразие спонтанного развитого растительного покрова и степень рельефного разнообразия нарушенных горными работами земель. Повышение экобезопасности нарушенных горными работами земель при формировании экосистем обеспечивается путем полноценного использования потенциала развития растительности за счет определения направления формирования экосистем и подбора соответственных видов растений по триграммам зонирования и экологической классификации техногенных ландшафтов с последующим ускорением развития растительного покрова (смены сукцессионных стадий природного зарастания на 15-20 лет) и увеличением надземной фитомассы методом дистанционного нанесения смеси осадков сточных вод, семян растений и воды. Эффективность организационно-технических решений по повышению экобезопасности нарушенных горными работами земель за счет формирования экосистем, что состоят в использовании системы методов триграмм зонирования, экологической классификации техногенных ландшафтов, управления литогеохимическими потоками и активизации формирования растительного покрова подтверждается развитием надземной фитомассы – 5 т/га на 2-3-й год и 15-17 т/га на 5-7 год, что отвечает среднему уровню экобезопасности территории (катастрофический до проведения мероприятий). Экологические риски пылеобразования нарушенных горными работами территорий уменьшаются в 2,5-5 раз за счет увеличения надземной фитомассы и плотности растительного покрова (проективное покрытие – 60-80 %). Основные результаты исследования испытаны на предприятиях Криворожского железорудного бассейна: ОАО “Ингулецкий горно-обогатительный комбинат”, ОАО “Надежда” и принятые к внедрению в проектах ассоциации “Укррудпром”, ГПИ “Кривбаспроэкт”, Криворожским ботаническим садом НАН Украины, Институтом проблем природопользования и экологии НАН Украины. Использование предложенных рекомендаций на предприятиях Криворожского железорудного бассейна позволит получить значительный экологический, социальный, а также экономический эффект.

The thesis is devoted to the development of eco-security improvement methods of mining destructed areas of Kriviy Rih Iron Ore Basin with the help of accelerated formation of directed ecosystems with significant biodiversity. Methodical complex of zoning trigrams, ecological classification of industrial landscapes, lithogeochemical flows management is a base for rapid directed creation of vegetation with dense cover and biodiversity, which would reduce the risk of destructed mining areas dust production in 2,5-5 times. Basic results of research are examined on the enterprises of Kryvyi Rih Iron Ore Basin: OJSC “Ingulets mining and processing integrated plant”, OJSC “Nadezhda” and accepted for the use in the projects of “Ukrrudprom” association, SPI “Kryvbassproekt”, Kryvyi Rih Botanical Garden of NASU, Institute of Nature Management Problems and Ecology of NASU. The use of the offered recommendations on the enterprises of Kryvyi Rih Iron Ore Basin allows to get considerable ecological, social, and also economic effects.