Статья

Наименование	Оценка возможности применения капсульной рекультивации отработанных песчаных карьеров
Авторы	Ноженко А. А., ст. преп. Подлипенская Л. Е., к. т. н., доц. Федорова В. С., к. фарм. н., доц.
Раздел
Год	2025	Выпуск	16	Страницы	37 - 45
УДК	622.882:626.877.1			EDN	DVPAFL
Аннотация	В данной статье исследована возможность применения метода капсульной рекультивации для отработанных песчаных карьеров с целью восстановления нарушенных земель. При проведении анализа литературных источников был определен комплекс экологических проблем, который сопряжен с добычей песка отработанных песчаных карьеров. Экспериментально установлена высокая эффективность метода капсульной рекультивации с использованием в качестве капсул вторичных материалов для восстановления растительного покрова, что не только подчеркивает экологическую целесообразность, но и является довольно важным аспектом в условиях устойчивого развития. Необходимо отметить, что во время проведения исследования экспериментальные капсулы защищали корневую систему молодых растений. Предложенная низкозатратная и эффективная технология позволяет существенно сократить срок биологической рекультивации нарушенных земель при добыче песка открытым способом в условиях сухих и малообводненных карьеров.
Реферат	Цель. Оценка возможности и экологической эффективности применения метода капсульной рекультивации для быстрого восстановления растительного покрова и инициации почвообразовательных процессов в условиях отработанных песчаных карьеров. Методика. С помощью анализа литературных источников выявлены факторы негативного воздействия добычи песка открытым способом на окружающую среду. Определены методы и средства, позволяющие снизить ущерб, наносимый песчаными карьерами природной среде. Проведена экспериментальная проверка эффективности метода капсульной рекультивации для условий песчаных карьеров. Исследование проводилось на кафедре экологии и безопасности жизнедеятельности ФГБОУ ВО «ДонГТУ» с 6 апреля по 30 мая 2021 г. В качестве капсул использовались пластиковые бутылки объемом 1,5-2 л, заполненные смесью плодородного вскрышного грунта и карьерного песка. В капсулы высевалась газонная травосмесь, которая состояла из мятлика в количестве 25 %, овсяницы — 30 %, овсяницы красной — 30 % и полевицы — 15 %). В течение эксперимента проводилась фотофиксация количества и высоты роста травостоя с последующим пересаживанием капсул в открытый грунт спустя 3 недели. Ключевым оценочным показателем на финальном этапе (через 21 день после пересадки) служило проективное покрытие, которое определяли визуальным методом. Результаты. В условиях лабораторного предварительного проращивания в капсулах выявлена высокая всхожесть семян и интенсивный рост газонных трав. После пересадки капсул в открытый грунт травостой продолжил активное развитие и адаптацию. Через 3 недели после пересадки (на 42-й день от начала эксперимента) проективное покрытие на варианте с капсулами превысило нормативные показатели, установленные для рекультивированных земель. На контрольном участке (открытый посев) за тот же период проективное покрытие оставалось неудовлетворительным. Наблюдения показали, что капсулы эффективно защищали корневую систему молодых растений и сохраняли влагу в критический начальный период роста. Научная новизна. На кафедре экологии и безопасности жизнедеятельности ФГБОУ ВО «ДонГТУ» была предложена и экспериментально обоснована концепция капсульной рекультивации для восстановления отработанных песчаных карьеров, которая заключается в наполнении специализированных капсул-носителей из вторичного материала смесью песка из песчаного карьера и плодородного слоя почвы, снятого при проведении вскрышных работ на песчаном карьере. Оценена экологическая эффективность высаженных семян для условий песчаных карьеров и получены количественные данные, подтверждающие значительное (в разы) ускорение формирования устойчивого травостоя при использовании капсульного метода по сравнению с традиционным посевом в открытый грунт на бедном субстрате. Практическая значимость. Предложена низкозатратная и эффективная технология для биологической рекультивации, позволяющая восстановить биоразнообразие на нарушенных промышленностью территориях, за счет существенного сокращения срока такой рекультивации отработанных песчаных карьеров. Кроме того, результаты данного исследования могут быть использованы для разработки рекомендаций по рекультивации отработанных песчаных карьеров, что позволит сократить время на восстановление экосистем и обеспечить успешный рост растительности, тем самым минимизируя негативное воздействие на окружающую среду. Технология позволяет использовать вскрышные грунты, складированные на территории карьера, и вторичные пластиковые материалы, что соответствует принципам экономики замкнутого цикла.
Ключевые слова	песчаный карьер, капсульная рекультивация, загрязнение окружающей среды, негативное воздействие, добыча песка, горные работы, почвообразователи, семена трав, проективное покрытие растениями поверхности почвы, экологическая эффективность, восстановление экосистем, устойчивый травостой.
Финансирование
Список источников	1. Полеховский Ю. С., Петров С. В. Общераспространенные твердые полезные ископаемые: учебное пособие. СПб.: изд-во С.-Петербург. ун-та, 2018. 222 с. 2. Шпанский О. В., Буянов Ю. Д. Технология и комплексная механизация добычи нерудного сырья для производства строительных материалов: учебник для вузов. М.: Недра, 1996. 462 с. 3. Лапшин Н. С. Обоснование организационно-технических методов открытой разработки песчано-гравийных месторождений с использованием дробильно-сортировочных комплексов: дис….канд. техн. наук. СПб.: ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет», 2020. 129 с. EDN ZKNIPO 4. Латыпов Д. В. Состояние, проблемы и перспективы развития горных предприятий промышленности строительных материалов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 12. С.51–60. EDN XPURWZ 5. Маркетинговое исследование рынка нерудных строительных материалов в 2018–2023 гг. с прогнозом до 2030 г. М.: ЭКЦ «ИнвестПроект», 2024. 60 с. 6. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2023 году: проект государственного доклада. М.: Минприроды России; ООО «Интеллектуальная аналитика»; ФГБУ «Директива НТП»; Фонд экологического мониторинга и международного технологического сотрудничества, 2024. 707 с. 7. Даббаг А. Экологические особенности растений песчаных карьеров Московской области: дис.… канд. биол. наук. М.: ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», 2021. 258 с. EDN HSTLEL 8. Шилова И. И., Терехова Э. Б., Лукьянец А. И. Техногенные пески и их рекультивация // Растения и промышленная среда. 1980. Вып. 7. С. 131–145. 9. Тажетдинова Н. С. Геоэкологическая оценка воздействия на окружающую среду при добыче нерудных строительных материалов на территории Астраханской области: автореф. дис. … канд. геогр. наук. Астрахань: Астраханский государственный университет, 2012. 24 с. EDN QHYZRF 10. Влияние работ в результате добычи песка карьерным способом на качественное состояние плодородия почв / Л. Е. Тучкова, И. А. Верховец, Е. С. Чувашева, И. М. Тихойкина // Вестник сельского развития и социальной политики. 2018. № 3 (19). С. 35–37. EDN UZKRHU 11. ГОСТ Р 59057-2020. Охрана окружающей среды. Земли. Общие требования по рекультивации нарушенных земель. М.: Стандартинформ, 2020. 20 с. 12. Кузнецов В. С., Ковшов С. В. Определение параметров аэротехногенного влияния площадных источников на рабочее пространство карьеров при применении различных способов пылеподавления // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012. № 3. С. 132–139. EDN PUXDRV 13. Заболотских В. В., Заболотских А. Н. Снижение пылевого воздействия на человека на основе биогенного пылеподавления и капсульной рекультивации карьеров // Глобус (технические науки). 2019. № 5 (29). С. 4–8. 14. Шувалов Ю. В., Смирнов Ю. Д. Снижение пылевой нагрузки при технологических процессах формирования пылящих поверхностей на карьерах методом запенивания // Записки Горного института. Т. 170. Ч. 1. С. 142–149. EDN HZWOWT 15. Чернявский Е. А. Технология разработки и рекультивации карьеров песка в Западной Сибири (на примере термокарстового газоконденсатного месторождения) // Приволжский научный вестник. 2013. № 3 (19). С. 20–27. EDN PYQFZT
Полный текст