4.1. Загальні положення

За даними ФАО, величезні площі продуктивних земель і високо­продуктивних угідь перебувають під містами, поселеннями, зайняті дорогами, різними комунікаціями, гірничо-шахтовими виробками, звалищами, багато їх використано при добуванні нафти. Навіть вод­на і вітрова ерозія на другому місці після цього фактора — резуль­тату спрямованої і дуже часто недостатньо обґрунтованої, а то й про­сто безвідповідальної і безперспективної діяльності людини. Кар’єрні і шахтові виробки супроводяться зміною ландшафтів. Це так звані техногенні, або антропогенні, ландшафти, як результат дії людини на біосферу через застосування потужних землерийних, транспортних та інших машин.

Родючість гірничо-шахтових і кар’єрних виробок низька або вони взагалі не мають родючості. Крім того, внаслідок вивітрювання і взаємодії розкривних порід з атмосферою і сонячним промінням ці землі набувають нових якостей, які роблять їх зовсім непридатними для вирощування рослин.

Видобуток корисних копалин відкритим способом вивів і виво­дить з користування величезні площі ґрунтів В Україні це сотні ти­сяч гектарів. До 70 % цих виробок — у районах розвиненого земле­робства (Л.І. Гладкова, 1977). До 2000 р. їх площа ще збільшилась. Таке саме, якщо не гірше, становище спостерігається і в інших кра­їнах. Так, у США площа земель, порушених відкритим і підземним видобутком корисних копалин, становить понад 5 млн га; Велика Британія щороку втрачає 2,4 — 2,8 тис. га земель. Із європейських країн найбільш порушена гірничими розробками земельна площа в Чехії і Словаччині.

В Україні розроблено методи, які дають змогу прискорити процес відновлення кар’єрних і рудних виробок різного призначення ство­ренням продуктивного рослинного покриву як на основі насипних ґрунтів, так і поліпшенням фізико-хімічних властивостей ґрунтів після розкривних робіт і виробки корисних копалин (В.І. Шемав- ньов, Н.Т. Масюк, І.Х. Узбек, В.О.Забалуєв та ін.).

У виробництві намагаються регулювати рекультиваційні роботи, беручи плату з видобувних фірм як заставу за дозвіл на видобуван­ня і забезпечення рекультиваційних робіт. У ряді регіонів України, де широко розгорнуто видобуток корисних копалин (руд, піску, вап­на, торфу) відкритим способом, кар’єрні виробки — значний резерв виробництва кормів і зерна. Відновлення родючості на цих поруше­них землях для вирощування сільськогосподарських культур нази­вають сільськогосподарською рекультивацією (відновлення, повтор­ний обробіток).

Сільськогосподарська рекультивація є частиною біологічної ре­культивації — системи заходів з відновлення родючості ґрунту пі­сля гірничопромислового використання території. Підприємства, що використовують землі державного фонду або сільськогосподар­ських підприємств на основі договору для рудних та інших розро­бок, обов’язково повинні їх рекультивувати. Перед видобуванням корисних копалин знімають шар, який використовують потім при рекультивації виробітку за допомогою землювання — нанесення родючого шару ґрунту, що підвищує врожайність і поліпшує умови вегетації культурних рослин. Разом з тим у кар’єрних виробках навіть при рекультивації не завжди створюються умови для виро­щування будь-яких рослин, не всі вони можуть забезпечити еко­номічно вигідне виробництво продукції. Тому на рекультивованих землях слід вирощувати не великий набір невибагливих або мало- вибагливих до родючості ґрунту і реакції ґрунтового середовища рослин. Спочатку культивують менш вибагливі рослини, які потім дають змогу вирощувати й інші кормові і зернові культури (В.О. Забалуєв, 2003).

Етапи і прийоми рекультивації. Процес рекультивації пору­шених земель поділяють на 2 — 3 етапи. При двох етапах виділяють гірничотехнічний і біологічний, при трьох — підготовчий, гірничо­технічний і біологічний.

Підготовчий етап, подібно до докорінного поліпшення природних угідь, включає геологічні, геоморфологічні, гідрологічні обстеження не тільки порушених земель, а й тих, що підлягають порушенню. У цей період розробляють напрями і методи рекультивації, складають техніко-економічні обґрунтування, технічні і робочі проекти.

Гірничотехнічний етап включає підготовку території для здійс­нення вибраного виду і способу рекультивації відповідно до розроб­лених техноробочих планів Це насамперед вирівнювання території, виположування схилів і укосів, нанесення родючих і так званих по­тенційно родючих ґрунто-підґрунтів, розпушування, удобрення, оранка ділянок і, де це можливо, пряме включення ділянки у біоло­гічний кругообіг, тобто проведення сівби попередніх культур- меліорантів, після вирощування яких можливе висівання більш ви­багливих до родючості і фізичних властивостей ґрунтів

Не всі породи після виробки кар’єрів, наприклад буровугільних, придатні для безпосереднього використання. Деякі з них містять багато сірки, гідрооксидів заліза й алюмінію. Вони мають високу кислотність (рН 1 — 2,5), фітотоксичні, тобто непридатні для виро­щування сільськогосподарських рослин. Такі породи треба нейтра­лізувати, наприклад буровугільною золою (300 — 500 м/га), стічними водами, внесенням підвищених доз добрив, осаджуванням біошла- ку, відходами деревообробної промисловості, застосуванням глауко­нітових пісків (на фосфоритних виробках), в окремих випадках вне­сенням підвищених доз вапна. Щоправда, вапнування не завжди дає позитивні результати.

Проте найважливішим і загальнодоступним прийомом освоєння кар’єрних відвалів після планування поверхні і виположування схилів є нанесення родючого ґрунту великої глибини — до 1 м, але не менш як 30 — 40 см (табл. 52). Необхідно прагнути, якщо це мож­ливо, до селективного (окремого) вибіркового зняття ґрунтових го­ризонтів. Змішування знижує родючість ґрунтового профілю, який знімають, що зменшує відповідно віддачу і потребує великих витрат на біологічну рекультивацію.

Слід ураховувати збитки, спричинені втратою родючості ґрунту внаслідок необґрунтованого знімання ґрунтового профілю. За основу такої оцінки приймають комплексний показник кількісних і якіс­них змін ґрунту у процесі переміщення його у відвали для подаль­шого використання. Виймання і переміщення ґрунту — трудомістка робота. Витрати на неї визначають спеціальними методами, запро­понованими, наприклад, В.Д. Горловим і І.М. Лозановською (1987).

Разом з тим насипання глибокого шару ґрунту — захід не тільки трудомісткий, а й такий, що потребує багато землі. Дослідження з безпосереднього використання розкривних порід в Україні, Прибал­тиці, на Курській магнітній аномалії та в інших регіонах показують, що деякі з них досить родючі, а окремі, особливо лесоподібні суглин­ки, нерідко за родючістю наближаються до чорноземних ґрунтів.

Застосовують й інші, менш дорогі, але не менш ефективні спосо­би створення родючого шару. Так, О.П. Красавин, І.В. Хорошовин, В.О. Катерининський (1988) пропонують мікробіологічний метод рекультивації породних відвалів вугільних підприємств з викорис­танням мікроорганізмів, які знаходять собі поживу в сполуках порід.

Бітумінізовані і замазучені землі після видобутку нафти змішу­ють із чистим ґрунтом, додають мінеральні добрива, проводять гли­боку оранку і залишають на 2 роки для так званого геліотермічного перегоряння (Г.Ш. Ягубов, З.Р. Байрамян, Ф.З. Оруджалієв, 1986).

Можна також зіскребти верхній бітумний шар середніх і дуже за­бруднених ґрунтів, потім здійснити біологічну рекультивацію.

На ґрунтах із вмістом 3 % нафтових речовин можуть рости сіль­ськогосподарські культури. Якщо забрудненість не перевищує 6 %, такий ґрунт перемішують з чистим ґрунтом у співвідношенні 1 : 3 (В.О. Ахметов, 1986).

Біологічна рекультивація. Відновлення рельєфу території гірничодобувного підприємства, нанесення на її поверхню шару ґрунту при підготовці ґрунто-підґрунтя після виробки, штучне ство­рення родючого шару розпушуванням, оранкою, вапнуванням та іншими прийомами є лише першою стадією відновлення порушених земель. Другою стадією відновлення є біологічна рекультивація їх, що включає комплекс меліоративних робіт і агротехнічних заходів, метою яких є досягнення на рекультивованій території того самого рівня родючості, що й на непорушених зональних ґрунтах. Сюди входять орієнтовно ті самі види робіт, що й на польових землях, ос­новний обробіток (оранка, оранка з глибоким розпушуванням), бо­ронування, дискування, культивація, внесення добрив, коткування, сівба, догляд за посівами.

Усі біомеліоративні роботи повинні своєчасно виконувати спеці­алізовані організації залежно від виду освоєння порушених земель і методу формування ґрунтового шару за рахунок гірничодобувного підприємства, як правило, протягом 5 — 8 років.

Для різних природних умов і ґрунтових типів тривалість періоду відновлення родючості в Україні становить від 1 до 12 років За цей час рекультивовані землі вивільняють від обов’язкових державних поставок

Збитки від порушення строків рекультивації порушених земель мають бути відшкодовані господарству або державі гірничодобув­ними підприємствами. Фактичні збитки слід визначати за вартістю недоодержаної валової продукції.

Для цілеспрямованого і науково обґрунтованого вирощування кормових культур на рекультивованих площах обов’язкове кваліфі­коване ґрунтове обстеження, що передбачає визначення маси ґрунту на глибину не менш як 100 см, хімічні показники — на глибину не менш як 60, а краще 100 см. Визначають кислотність ґрунту, вміст рухомих форм азоту, фосфору і калію по шарах на глибину до 40 см. Вологість ґрунту в разі потреби визначають до глибини не менш ніж 1,6 або 2 — 2,5 м, у динаміці — на початку вегетації, у червні — ли­пні і вересні — жовтні.

Основні агрохімічні й агрономічні показники ґрунто-підгрунтя кар’єрних виробок слід визначати регулярно, що дасть змогу цілес­прямовано поліпшувати їх із мінімальними витратами.