Разработка подхода к комплексной оценке состояния нарушенных земель горными работами
Авторы:
Об авторах
- 1 — канд. техн. наук старший научный сотрудник Институт горного дела им. Н.А.Чинакала СО РАН ▪ Orcid
- 2 — канд. техн. наук старший научный сотрудник Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН ▪ Orcid
- 3 — д-р геол.-минерал. наук ведущий научный сотрудник Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука СО РАН ▪ Orcid
- 4 — канд. биол. наук ведущий научный сотрудник Институт водных и экологических проблем СО РАН ▪ Orcid
- 5 — канд. техн. наук ведущий научный сотрудник Институт горного дела им. Н.А.Чинакала СО РАН ▪ Orcid
- 6 — канд. техн. наук доцент Сибирский государственный университет геосистем и технологий ▪ Orcid
- 7 — канд. техн. наук старший научный сотрудник Институт горного дела им. Н.А.Чинакала СО РАН ▪ Orcid
Аннотация
Масштабная добыча различных видов минерально-сырьевых ресурсов, в том числе наиболее значимых нефтегазовых и угольных, обуславливает изъятие значительных земельных площадей из хозяйственного оборота. Актуальность рассматриваемой проблематики связана с предотвращением и ликвидацией негативных последствий от недропользования. Показана необходимость определения стратегии дальнейшей реабилитации нарушенных земельных участков горными работами. Предложена комплексная оценка нарушенных земель горными работами, позволяющая провести всесторонний анализ текущего состояния таких техногенных участков. В предлагаемой авторами методике, которая может являться основой для разработки рекомендаций по выбору направлений их рекультивации, учитывается возможность одновременного последовательного или параллельного применения сформированного перечня критериев и параметров. В сумме они рассматривают основные особенности техногенных объектов, описывают характер их состояния с количественно-качественными показателями, основанными на натурных наблюдениях, полевых и лабораторных исследованиях, камеральной обработке данных. На примере Новосибирской области, сформирована матрица и показана необходимость оценки техногенно нарушенных земельных участков по уровню и характеру воздействия на компоненты окружающей среды с определением границ нарушений и их площадей. В качестве оснований для разделения техногенных объектов были использованы признаки деления, типизации и кластеризации, определяющие особенности внешних воздействий на природную среду, представленную горными породами, почвами и искусственными грунтами, подземными и грунтовыми водами и др., характеризующиеся параметрами и количественными показателями, измеряемыми в различных шкалах, позволяющие их идентифицировать по фактору допустимой или сверхдопустимой экологической нагрузки. Предложенный подход комплексно рассматривает нарушенные горными работами территории, с целью последующего их ранжирования по уровням экологической нагрузки и разработки экспертной системы выбора оптимальных направлений дальнейшего их использования.
Область исследования:
Геотехнология и инженерная геология
Ключевые слова:
техногенно нарушенные земли
оценка
рекультивация
окружающая среда
степень нарушенности
критерии
матрица
ПДК
радиоактивность
загрязняющие вещества
Новосибирская область
Финансирование:
Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда (проект № 23-27-10057) и гранта Новосибирской обл. № р-60.
Литература
- Hsai-Yang Fang, Chaney R.C. Introduction to Environmental Geotechnology. CRC Press, 2016. 677 p. DOI: 10.1201/9781315374734
- Prasad G., Ramesh M.V. Spatio-Temporal Analysis of Land Use/Land Cover Changes in an Ecologically Fragile Area – Alappuzha District, Southern Kerala, India // Natural Resources Research. 2019. Vol. 28. Iss. 1 (Suppl.). P. 31-42. DOI: 10.1007/s11053-018-9419-y
- Moomen A.-W., Bertolotto M., Lacroix P., Jensen D. Inadequate adaptation of geospatial information for sustainable mining towards agenda 2030 sustainable development goals // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 238. № 117954. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.117954
- Michieka N.M. Energy and the Environment: The Relationship Between Coal Production and the Environment in China // Natural Resources Research. 2014. Vol. 23. Iss. 2. P. 285-298. DOI: 10.1007/s11053-013-9223-7
- Aman Fang, Menghe Bao, Weiqiang Chen, Jihong Dong. Assessment of Surface Ecological Quality of Grassland Mining Area and Identification of Its Impact Range // Natural Resources Research. 2021. Vol. 30. Iss. 5. P. 3819-3837. DOI: 10.1007/s11053-021-09868-8
- Rikhtegar N., Mansouri N., Oroumieh A.A. et al. Environmental impact assessment based on group decision-making methods in mining projects // Economic Research-Ekonomska Istraživanja. 2014. Vol. 27. Iss. 1. P. 378-392. DOI: 10.1080/1331677X.2014.966971
- Еделев А.В., Юркевич Н.В., Гуреев В.Н., Мазов Н.А. Проблемы рекультивации складированных отходов горнорудной промышленности в Российской Федерации // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 6. С. 168-186. DOI: 10.15372/FTPRPI20220618
- Остапенко С.П., Месяц С.П. Изучение по спутниковым данным динамики восстановления природных экосистем, нарушенных при освоении георесурсов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 5. С. 155-166. DOI: 10.15372/FTPRPI20220515
- Голик В.И., Разоренов Ю.И., Лукьянов В.Г. Эколого-экономические аспекты ресурсосбережения при разработке месторождений полезных ископаемых // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. № 6. С. 18-27.
- Ramazanova E., Seung Hwan Lee, Woojin Lee. Stochastic risk assessment of urban soils contaminated by heavy metals in Kazakhstan // Science of The Total Environment. 2021. Vol. 750. № 141535. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.141535
- Hao Bing-yuan, Kang Li-Xun. Mine Land Reclamation and Eco-Reconstruction in Shanxi Province I: Mine Land Reclamation Model // The Scientific World Journal. 2014. Vol. 2014. № 483862. DOI: 10.1155/2014/483862
- Янин Е.П. Особенности воздействия на окружающую среду разработки угольных месторождений // Экологическая экспертиза. 2019. № 6. С. 2-59.
- Мурзин М.А. Горные предприятия как источник экологических рисков // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 2. С. 374-383.
- Казанин О.И., Мустафин М.Г., Мешков А.А. Анализ причин провалов земной поверхности при отработке угольного пласта Байкаимский на шахте «Красноярская» ОАО «СУЭК-Кузбасс» // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013. № 4. С. 257-261.
- Лобанова Т.В., Трофимова О.Л., Ижболдина С.В., Лобанов С.А. Геомеханическое обоснование ликвидации провала на участке «Новый Шерегеш» Шерегешевского месторождения // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2023. № 9. С. 70-77.
- Писарев В.С., Канушин В.Ф., Еременко А.А. Определение зоны возможного оседания земной поверхности с использованием методов гравиразведки при отработке слепых рудных тел // Вестник СГУГиТ. 2024. Т. 29. № 3. С. 32-42.
- Прохоров Д.О., Стась Г.В., Болгова А.И., Овсянников М.С. Ранжирование техногенных минеральных образований по степени влияния на окружающие земли // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2022. Вып. 1. С. 113-124.
- Ивлиева М.С. Оценка техногенного воздействия при разработке карьера с помощью безмерных экологических индексов // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2023. Вып. 3. С. 547-550.
- Sun Qi, Bai Zhongke, Cao Yingui et al. Ecological risk assessment of land destruction in large open-pit mine // Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. 2015. Vol. 31. № 17. P. 278-288. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.17.037
- Питулько В.М., Кулибаба В.В. Экологический риск-анализ исходной фондовой информации по типам объектов накопленного ущерба на региональном и муниципальном уровне // Региональная экология. 2019. № 1 (55). С. 90-107. DOI: 10.30694/1026-5600-2019-1-90-107
- Мельников Н.Н., Месяц С.П., Волкова Е.Ю. Методологический подход к решению проблемы восстановления экосистемных функций техногенных ландшафтов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. № 6. С. 190-198.
- Алави И.И., Ибрахимабади А., Хамидиан Х. Выбор посадочного материала для восстановления земель после окончания эксплуатации карьера // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 1. С. 170-181. DOI: 10.15372/FTPRPI20220118
- Гордеев А.В. Особенности кадастровой оценки земель под промышленными объектами с учетом их техногенного загрязнения // Вестник СГУГиТ. 2016. Вып. 4 (36). С. 225-236.
- Fernandez Milan B., Kapfer D., Creutzig F. A systematic framework of location value taxes reveals dismal policy design in most European countries // Land Use Policy. 2016. Vol. 51. P. 335-349. DOI: 10.1016/j.landusepol.2015.11.022
- Мурзин М.А. Горные предприятия как источник экологических рисков // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 2. С. 374-383.
- Тикунов В.С., Черешня О.Ю. Напряженность экологической ситуации в регионах России: методика расчета и визуализации // География и природные ресурсы. 2016. № 2. С. 166-174.
- Пронькин И.С. Экологическое планирование как способ рекультивации выработанных глиняных карьеров // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2017. № 1. С. 77-82. DOI: 10.18384/2310-7189-2017-1-77-82
- Тронин А.А. Ранжирование регионов России по уровню экологической безопасности // Региональная экология. 2019. № 1 (55). С. 5-12. DOI: 10.30694/1026-5600-2019-1-5-12
- Будько О.Н., Селюжицкая Т.В. Ранжирование регионов Беларуси на основе разработки системы эколого-экономических показателей // Экономика. Управление. Инновации. 2019. № 1 (5). С. 11-16.
- Железнов Я.А. Зонирование территории Кемеровской области по уровню техногенной нагрузки с учетом экологического фактора // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле». 2021. Т. 35. С. 19-32. DOI: 10.26516/2073-3402.2021.35.19
- Косарев Н.С., Колесников А.А., Резник А.В. и др. Использование геопространственных данных для оценки состояния техногенно нарушенных земель // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2023. № 6. С. 190-197. DOI: 10.15372/FTPRPI20230617
- Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П. Экологические аспекты технологической парадигмы минерально-сырьевого комплекса при устойчивом развитии природы и общества // Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2022. Вып. 1. С. 18-38. DOI: 10.46689/2218-5194-2022-1-1-18-38
- Xiaofei Sun, Huaiyong Shao, Xiaoyu Xiang et al. A Coupling Method for Eco-Geological Environmental Safety Assessment in Mining Areas Using PCA and Catastrophe Theory // Natural Resources Research. 2020. Vol. 29. Iss. 6. P. 4133-4148. DOI: 10.1007/s11053-020-09682-8
- Деркачев А.С., Максимова А.А., Новиков Д.А. и др. Природа радиоактивности дренажных вод карьеров Новосибирской области // Горные науки и технологии. 2022. Т. 7. № 3. С. 216-230. DOI: 10.17073/2500-0632-2022-3-216-230
- Немова Н.А., Резник А.В. О необходимости ранжирования техногенно нарушенных земель по уровню влияния
- на окружающую среду // Инновационные перспективы Донбасса: Материалы 10-й Международной научно-практической конференции, 28-30 мая 2024, Донецк. В 6 томах. Т. 6. Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии. Донецк: Донецкий национальный технический университет, 2024. С. 14-23.
- Резник А.В., Семьянова Д.В., Медведева К.Е. Ранжирование техногенно нарушенных земель на основе оценки их состояния // Рекультивация нарушенных земель: технологии, эффективность и биоразнообразие. Сборник научных трудов всероссийской научно-практической конференции, 1-3 октября 2024, Новокузнецк, Россия. Новокузнецк: Сибирский государственный индустриальный университет, 2024. С. 258-261.
- Мешков Г.Б., Петренко И.Е., Губанов Д.А. Итоги работы угольной промышленности России за 2023 год // Уголь. 2024. № 3 (1178). С. 18-29. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-3-18-29
- Sahoo S., Dhar A., Debsarkar A., Kar A. Future Scenarios of Environmental Vulnerability Mapping Using Grey Analytic Hierarchy Process // Natural Resources Research. 2019. Vol. 28. Iss. 4. P. 1461-1483. DOI: 10.1007/s11053-019-09462-z
- Changxun Yu, Berger T., Drake H. et al. Geochemical controls on dispersion of U and Th in Quaternary deposits, stream water, and aquatic plants in an area with a granite pluton // Science of The Total Environment. 2019. Vol. 663. P. 16-28. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.01.293
- El Mezayen A.M., Ibrahim E.M., El-Feky M.G. et al. Physico-chemical conditions controlling the radionuclides mobilisation in various granitic environments // International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 2022. Vol. 102. Iss. 4. P. 970-986. DOI: 10.1080/03067319.2020.1729758