Transcript rekultywacja terenA..

Rekultywacja terenów zdegradowanych
przez górnictwo podziemne
Za tereny zdegradowane w powszechnym przekonaniu uznaje
się te, które są nieprzydatne do określonego sposobu
zagospodarowania bez wykonania działań rekultywacyjnych.
Degradacja może być skutkiem wieloletniej i wielorakiej
działalności człowieka dotyczącej eksploatacji kopalin,
składowanie odpadów przemysłowych lub komunalnych,
zmiany sposobów użytkowania terenu (np.. zmiana terenów
przemysłowych na tereny budownictwa mieszkaniowego) lub
zniszczenia terenu przez procesy geologiczne jak osuwiska,
powodzie, wichury czy zwierzęta (np.. rozlewiska i zniszczenia
robione przez bobry), zdegradowane są też przeważnie tereny
kolejowe.
Od kilku lat prowadzone są w Polsce badania dotyczące
ochrony środowiska i rekultywacji terenów pogórniczych i
poprzemysłowych.
Podejmowane prace rekultywacyjne w Polsce objęły
dotychczas tylko około połowy obszarów zdegradowanych
przez przemysł wydobywczy, co wskazuje na duże potrzeby w
zakresie rekultywacji terenów pogórniczych i
poprzemysłowych. Szacunek ten nie uwzględnia dalszych
potrzeb rekultywacji terenów: po zamykanych kopalniach, po
likwidowanych hutach, a także terenów, na których występują
gleby głęboko skażone metalami ciężkimi. Do rekultywacji
terenów zdegradowanych konieczne są na ogół duże masy
gruntów.
Z reguły możliwe jest też zastosowanie obojętnych odpadów, jak:
•Wapienie i margle,
•Wapno poflotacyjne,
•Dolomity,
•Surowce ilaste,
•Węgiel brunatny,
•Torf,
•Popioły energetyczne.
Materiały te służą do:
•Bezpośredniego neutralizowania i niszczenia szkodliwych substancji,
•Działań pośrednich, np. sorpcji pierwiastków ciężkich,
•Rekultywacji terenów poprzemysłowych i pogórniczych (wypełnianie
pustek).
W pracach rekultywacyjnych używane są duże ilości mas ziemnych do
niwelacji terenu i zasypywania wyrobisk górniczych. Szczególne
znaczenie ma warstwa przypowierzchniowa, na której ma się wykształcić
gleba. Do utworzenia warstwy przypowierzchniowej stosowane są różnego
rodzaju surowce ilaste, takie jak: gliny, iły, a iły bentonitowe i łupki ilaste,
przydatne zwłaszcza do ulepszenia gruntów piaszczystych i podłoża
skalnego. Obecność tego rodzaju gruntów znacznie przyśpiesza także np.
rekultywację hałd pogórniczych. Zastosowano je z bardzo dobrym
skutkiem w wielu miejscach, podczas rekultywacji terenów po
wyeksploatowaniu złóż węgla brunatnego.
Celem zabiegów rekultywacyjnych zdegradowanego podłoża
(rekultywacja geotechniczna) jest przywrócenie zniszczonemu gruntowi w
miarę możliwości „pierwotnej postaci” i właściwości fizycznych,
mechanicznych i chemicznych umożliwiających wykorzystanie podłoża
do celów budowlanych.
Wybór sposobu rekultywacji zależy od:
·
Rodzaju gruntu i budowy geologicznej tj. grunty niespoiste,
spoiste, organiczne; podłoże uwarstwione, nie uwarstwione; obecność i
ruch wody w podłożu.
·
Rodzaju zniszczenia gruntu jak zniszczenie mechaniczne struktury
i spójności gruntu (w gruntach przemieszczanych); zniszczenie
chemiczne (rozpuszczanie ziarn); zanieczyszczenie chemiczne fazą stałą
ciekłą, gazową.
·
Masy zniszczonego podłoża (powierzchnia, głębokość).
·
Czas trwania zdegradowania i sposobu zagospodarowania terenu.
Rekultywacja ma na celu odtworzenie takich elementów terenu, jak:
·
Walory krajobrazowe,
·
Poprawa jakości wody gruntowej
• Umożliwienie wykorzystania i użytkowania terenu.
Górnictwo węgla kamiennego, rud miedzi czy węgla brunatnego zawsze
stanowić będzie zagrożenie dla środowiska naturalnego i żyjącego w nim
człowieka bez względu na to, jak nowoczesne technologie są stosowane.
Długotrwała eksploatacja górnicza powoduje w konsekwencji poważną degradację
środowiska naturalnego, zaś tereny zdegradowane przez przemysł wydobywczy
zajmują w kraju dużą powierzchnię, w małym tylko stopniu wykorzystywaną.
Toteż niezmiernie ważnym dla ratowania naszego ekosystemu, zgodnie z zasadą
zrównoważonego rozwoju jest rekultywacja i rewitalizacja tych obszarów.
Pierwszą przeszkodą, na jaką napotyka się przy rozpoczęciu
długofalowej polityki w zakresie rekultywacji terenów
zdegradowanych jest brak wiarygodnej i pełnej wiedzy o tych terenach.
Jak wskazuje praktyka, lokalne władze posiadają tylko powierzchowne
informacje, co między innymi znajduje swój wyraz w planach
zagospodarowania przestrzennego, w których najczęściej tereny
zdegradowane określa się mianem „tereny przemysłowe”, nie wnikając
bliżej, jaki jest ich stan rzeczywisty i jakie są przyczyny ich degradacji.
Nie jest to bez znaczenia przy szacowaniu danego obszaru, bo np.
zupełnie inną wartość ma plac przemysłowy zlikwidowanej kopalni
węgla kamiennego, a inną nieczynny osadnik szlamów po flotacji rud.
Dla określenia możliwości i kierunków wykorzystywania terenów
zdegradowanych, niezbędna jest ich szczegółowa inwentaryzacja oraz
zebranie o nich wszelkich dostępnych danych. Jeżeli zachodzi taka
potrzeba, zebrane informacje należy uzupełnić dodatkowymi
badaniami. Powstanie wówczas dokumentacja terenów
zdegradowanych, która może stanowić podstawę dla sporządzenia
realnych planów wykorzystania takich terenów.
Problem pojawia się również w sytuacji, gdy wpływ
eksploatacji jednej kopalni obejmuje kilka jednostek
administracyjnych. Duże składowisko odpadów np. znajduje się
na terenach dwóch jednostek administracyjnych i wówczas
zdarzyć się może, że rekultywacja części składowiska dla jednej
gminy ma znaczenie priorytetowe, a dla drugiej marginalne. W
takiej sytuacji ograniczenie się z pracami rekultywacyjnymi
tylko do części terenu zdegradowanego jest najczęściej
nonsensem technicznym, a poza tym zwiększa koszty. Z drugiej
strony, jeżeli teren zdegradowany znajduje się na granicy dwóch
jednostek administracyjnych, z przyczyn partykularnych nie
przystępuje się do jego rekultywacji, oczekując pierwszego
ruchu ze strony sąsiada. W efekcie nie podejmuje się często
rekultywacji nawet bardzo atrakcyjnych dla inwestorów
terenów.
Decyzja o rozpoczęciu rekultywacji terenu zdegradowanego
powinna uwzględniać zasadę zrównoważonego rozwoju,
obejmującą:
- aspekt ekologiczny, to jest stopień szkodliwości
(uciążliwości dla środowiska), wynikający z występowania
nie zrekultywowanego terenu (obiektu);
- aspekt ekonomiczny, to jest koszty przedsięwzięcia i
ewentualne korzyści z rekultywacji ( np. sprzedaż
zrekultywowanego już terenu po znacznie wyższej cenie);
- aspekt społeczny, to jest akceptację lokalnej społeczności
dla danego przedsięwzięcia, gdyż ewentualne protesty mogą
uniemożliwiać realizację zamierzeń;
- aspekt polityczny, to jest możliwość wykorzystania decyzji
o podjęciu rekultywacji danego terenu jako argumentu w
walce politycznej.
Nie tylko biocenozy wpływają na cechy środowiska. W równie istotny, a
we współczesnych czasach w bardzo skuteczny sposób, wpływa na
zmiany w środowisku człowiek. Modyfikacje te mogą mieć charakter
zamierzonego działania ukierunkowującego sukcesję w sposób
umożliwiający gospodarcze wykorzystanie zasobów ekosystemów, mogą
też mieć charakter efektu ubocznego działań gospodarczych. Skrajnym
przykładem takich zmian może być odkrywkowa eksploatacja kopalin,
w efekcie której powstaje obszar pozbawiony całkowicie składników
biotycznych, natomiast siedliskiem jest utwór geologiczny o cechach
skały macierzystej. Na takim obszarze konieczne jest ponowne
zainicjowanie procesów sukcesyjnych, a następnie tworzenie warunków
umożliwiających skrócenie lub nawet pominięcie niektórych stadiów
przejściowych. Działania takie określa się mianem rekultywacji, a celem
ich jest jak najszybsze osiągnięcie takiego etapu sukcesji, po którym
nastąpić może etap produkcyjny z punktu widzenia człowieka - czyli np.
las lub uprawy rolne.
Podstawą formalną działań rekultywacyjnych jest Ustawa o ochronie
gruntów rolnych i leśnych z 3 lutego 1995r. (Dz.U. nr 16, poz.78),
znowelizowana 22 maja 1997r. (Dz.U. nr 60, poz.370), a w
szczególności Art.4, mówiący:
„Ilekroć w ustawie jest mowa o:
...
18) rekultywacji gruntów - rozumie się przez to nadanie lub
przywrócenie gruntom zdegradowanym albo zdewastowanym
wartości użytkowych lub przyrodniczych przez właściwe
ukształtowanie rzeźby terenu, poprawienie właściwości fizycznych i
chemicznych, uregulowanie stosunków wodnych, odtworzenie gleb,
umocnienie skarp oraz odbudowanie lub zbudowanie niezbędnych
dróg,
19) zagospodarowaniu gruntów - rozumie się przez to rolnicze, leśne
lub inne użytkowanie gruntów zrekultywowanych,”
Grunty poddawane rekultywacji po eksploatacji kruszyw
można podzielić na trzy główne grupy, różniące się
potencjalnymi możliwościami produkcyjnymi oraz
głównymi czynnikami utrudniającymi uproduktywnienie
tych gruntów :
- usypiska (zwałowiska), powstałe po rozprowadzeniu
odpadów poeksploatacyjnych,
- dna wyrobisk,
- skarpy i stoki
Usypiska (zwałowiska)
Powstają z odpadów poeksploatacyjnych, najczęściej z piasków o różnej
granulacji i z różnym dodatkiem części spławialnych. Technologia
odprowadzania odpadów na usypisko polega na zmieszaniu ich z wodą i
przepompowaniu powstałej tak pulpy na miejsce zrzutu.
W miejscu zrzutu tworzy się stożek, na którego stokach spływająca pulpa
rozwarstwia się. Frakcje grubsze osadzają się w górnych partiach, części
spławialne spływają do podnóża usypiska wraz z wodą.
Po zakończeniu odprowadzania odpadów powstały stożek jest
niwelowany, co powoduje rozprowadzenie frakcji gruboziarnistych na
większej powierzchni i przykrycie nimi warstwy zawierającej części
spławialne.
Efektem takiej technologii jest powstanie dużej powierzchni gruntu,
którego wierzchnia warstwa charakteryzuje się dużą przepuszczalnością,
a tym samym małą pojemnością wodną, brakiem podsiąkania, zerową lub
skrajnie niską zasobnością i dużą podatnością na erozję.
Dna wyrobisk
Powstają po intensywnym wyeksploatowaniu złoża, bez
zwracania odpadów poprodukcyjnych do wyrobiska.
Głębokość wyrobisk waha się od kilku do kilkunastu
metrów. Podłożem są różne utwory geologiczne,
najczęściej gliny i iły lub żwiry o małej miąższości na
glinie lub ile, a więc utwory o dużej zasobności, słabo
napowietrzone. Często dna wyrobisk są nadmiernie
uwilgocone - bądź z powodu małej przepuszczalności
gruntu, bądź z powodu wysokiego poziomu wód
gruntowych. Jak wszystkie zagłębienia terenowe, cechują
się specyficznym mikroklimatem, z przymrozkami i
słabą cyrkulacją powietrza.
Skarpy i stoki
Skarpy pomiędzy wierzchowiną a dnem wyrobiska mają na
ogół duże pochylenie - 50-100%, często bardzo
zróżnicowaną rzeźbę i najczęściej uformowane są z gruntu
macierzystego, odspojonego podczas niwelacji - a więc o
zmniejszonej spoistości, czyli podatnego na erozję.
Stoki usypisk utworzone z odpadu poeksploatacyjnego
charakteryzują się małym nachyleniem, lecz również bardzo
małą spoistością sprzyjającą erozji, oraz niewielką
zasobnością, zróżnicowaną zależnie od położenia - rosnącą w
dół stoku.
W obu
przypadkach
istotnym
czynnikiem
jest
ukierunkowanie skarpy czy stoku, różnicujące warunki
świetlne i termiczne zależnie od nasłonecznienia.
Z powyższej charakterystyki można stworzyć wykaz czynników, którym
należy przeciwdziałać w procesie rekultywacji:
Czynniki dotyczące stosunków wodnych
- duża przepuszczalność gruntu
- mała pojemność wodna
- brak podsiąkania
- nadmierne uwilgocenie i podtapianie
- nadmierny spływ powierzchniowy
Czynniki dotyczące warunków termicznych i świetlnych
- niekorzystne cechy południowej wystawy powierzchni gruntu
- niekorzystne cechy północnej wystawy powierzchni gruntu
- mała bezwładność termiczna (duże wahania temperatur)
Czynniki dotyczące środowiska glebowego
- mała zasobność podłoża w składniki pokarmowe
- brak mikroflory i mikrofauny glebowej
- mała spoistość podłoża jako determinanta dużej podatności na erozję
- mała spoistość podłoża jako determinanta niekorzystnego
mikroklimatu glebowego
Fazy rekultywacji
Faza przygotowawcza
Faza podstawowa (techniczna)
Faza biologiczna
(szczegółowa)
Rekultywacja przygotowawcza - dotyczy opracowania dokumentacji technicznej i
kosztorysowej, szczegółowe zapoznanie nieużytku, ustalenie kierunku rekultywacji i
zagospodarowania .
Rekultywacja techniczna - (podstawowa) dotyczy najczęściej terenów po eksploatacji
odkrywkowej, składowaniu odpadów przemysłowych i komunalnych. Która obejmuje
następujące prace:
a) odbudowę sieci niezbędnych dróg dojazdowych,
b) właściwe ukształtowanie rzeźby terenu - polega na niwelowaniu powierzchni wierzchowin
zwałów, łagodzeniu stromych skarp, zboczy, uporządkowaniu rzeźby spągu wyrobisk. Ma ono
na celu polepszenie stosunków wodnych, zmniejszenie erozji wodnej.
c) właściwe uregulowanie stosunków wodnych - Dokonuje się tego przez regulację cieków
wodnych, budowę kanałów, rowów odwadniających oraz budowę zbiorników wodnych. W
niektórych przypadkach stosuje się nawodnienie.
d) odtworzenie gleb metodami technicznymi.
e) niwelacja terenu - wymaga przemieszczeń olbrzymich mas ziemnych; do czego potrzebne
są duże środki transportowe, ciężki sprzęt mechaniczny.
f) kształtowanie stromych urwistych zboczy i skarp - ma na celu zapewnienie im należytej
stateczności. Przy wysokich zwałach przekraczających 8 - 1o m unika się jednolitego
nachylenia.
g) całkowite lub częściowe odkwaszenie gleb , oraz tam gdzie zachodzi konieczność - izolacja
gruntów toksycznych lub jałowych.
Izolacja polega na przykryciu gruntu warstwą materiału użyźniającego, której grubość zależy
od zamierzonego kierunku zagospodarowanego obszaru. Do tak przygotowanego podłoża
wprowadza się rośliny przez siew lub zasadzanie.
Rekultywacja biologiczna , która obejmuje:
a) obudowę biologiczną zboczy zwałów i skarp wyrobisk
w celu zabezpieczenia ich stateczności oraz zapobiegania procesom
erozji,
b) regulację lokalnych stosunków wodnych przez budowę
niezbędnych urządzeń melioracyjnych i Ochronę wód przed
zanieczyszczeniem,
c) odtworzenie gleb metodami agrotechnicznymi.
Rekultywacja biologiczna obejmuje również zabiegi agrotechniczne
jak: uprawa mechaniczna gruntu, nawożenie mineralne,
wprowadzenie mieszanek próchnicznych, głównie motylkowych i
traw.
Czas trwania rekultywacji biologicznej trwa bardzo różnie
w zależności od typu nieużytku, właściwości fizykochemicznych
podłoża, typu zagospodarowania.
DOBÓR KIERUNKU REKULTYWACJI
Decyzja o kierunku rekultywacji należy do właściciela gruntu. Powinna ona
uwzględniając założenia planu zagospodarowania przestrzennego
miejscowości,
potrzeby lokalne oraz zasady ochrony środowiska. Istotny jest te koszt
działań
podejmowanych w ramach danego kierunku rekultywacji.
W rekultywacji gruntów zdegradowanych bądź zdewastowanych
wyszczególniane są
cztery zasadnicze kierunki:
produkcyjne:
• rolniczy,
• leśny,
nieprodukcyjne:
• wodny,
Rodzaje rekultywacji kierunek
Kierunek rolny
Kierunek leśny
Kierunek specjalny
Kierunek wodny
Kierunek komunalny