Раціональне використання ґрунтів в процесі міського будівництва та рекультивації земель

Міністерство освіти і науки України

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КУРСОВА РАБОТА

Раціональне використання ґрунтів в процесі міського будівництва та рекультивації земель

З дісципліни «Екологія міських систем» для студентів денної форми навчання спеціальності 7.07.08.01

ХАРКІВ 2009

ЗМІСТ

ОСНОВНА ЧАСТИНА

1. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

1.1 Поняття про ґрунти. Характеристика ґрунтів заданої географічної зони

1.2 Види антропогенних порушень земельних ділянок

1.3 Рекультивація земель. Об'єкт і напрямки рекультивації. Заходи щодо збереження родючого шару ґрунту

2. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКІВ

3. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

4. КРЕСЛЕННЯ БУРТА ДЛЯ ТИМЧАСОВОГО РОЗМІЩЕННЯ ЗЕМЛІ ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ

ВИСНОВОК

ЛІТЕРАТУРА

1. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

1.1 Поняття про ґрунти. Характеристика ґрунтів заданої географічної зони

Ґрунт - особлива органомінеральна речовина, що виникла внаслідок впливу живих організмів на мінеральний субстрат і розкладання відмерлих організмів. Основна властивість ґрунтів - це їх родючість, тобто здатність забезпечувати рослини поживними речовинами, водою, повітрям, теплом.

Ґрунти утворюються з гірських порід в процесі їх фізичного, хімічного та біологічного перетворення при складній взаємодії клімату, рослин, тварин та мікроорганізмів.

Головною ознакою, яка відрізняє ґрунти від гірських порід, які формують основну частину літосфери, є родючість.

Родючість - здатність ґрунту задовольняти потребу рослин в елементах живлення, воді, забезпечувати кореневі системи достатньою кількістю кисню, тепла для нормальної життєдіяльності.

До складу ґрунту входять: мінеральна основа, яка становить 50-60 % загального складу( неорганічний компонент, який утворився з материнської породи в результаті вивітрювання); органічна речовина - до 10 % ( утворюється при розкладі мертвих організмів і їх частин); повітря - до 15-25 % ( знаходиться в порах ґрунту і необхідне для існування кореневої системи рослин); вода - До 25-35 % ( необхідна всім ґрунтовим організмам як розчинник речовин, яких потребують рослини).

Важливим компонентом ґрунту є гумус - органічна речовина, що утворилася з решток відмерлих рослин під впливом діяльності мікроорганізмів, які переробляють їх, розкладають, збагачують вуглекислим газом, водою, сполуками азоту та іншими речовинами.

Отже, грунт - це природно-історичне утворення, що розвивається, набуває певних ознак і властивостей та закономірно розміщується на земній поверхні.

Види грунтів різняться за мінералогічним складом, вмістом гумусу та поживних елементів, родючістю. В Україні налічується понад 38 основних типів грунтів і кілька тисяч відмін за еколого-генетичною класифікацією російського грунтознавця Василя Докучаєва.

Тип ґрунту - опорна, основна одиниця систематики грунтів, яка об'єднує грунти одного типу грунтотворення, подібні за будовою генетичного профілю, процесами мінералізації органіки, біохімічними процесами, розміщенням у схожих природніх умовах.

Оскільки кліматичні умови на Землі не однакові, то і ґрунти відрізняються великим різноманіттям та зональністю.

З усіх типів грунтів найродючішими є чорноземи, вони займають до 60% усіх сільськогосподарських угідь України і розташовані в межах лісостепу і степу. Загалом грунти України наділені високою природною родючістю. Грунтовий покрив має виразний зональний характер, з чітким відокремленням найпоширеніших типів.

Субтропічні пояси - природні ( географічні) пояси Землі, що розміщені в Північній та Південній півкулі між тропічними та помірними поясами. Характерне періодичне чергування тропічних та помірних кліматичних режимів, зумовлене сезоними ритмами загальної циркуляції атмосфери - влітку Північна півкуля знаходиться під впливом пасатного кліматичного ріжиму, взимку - під впливом циклонічної циркуляції помірного поясу ( за виключенням східних окраїн з літніми мусонними опадами).

Середньомісячна температура влітку - 20 С, взимку - вище 4 С, в результаті вторгнення повітря можливі заморозки та невеликі морози.

В межах Північної півкулі кількість атмосферних опадів та їх режим змінюються від приокеанічних районів до середньоматерикових, що в співвідношенні із збільшенням в тому ж напрямку континентальності клімату, визначає істотні ландшафтні відмінності в формуванні природних зон.

На кожному з материків Північної півкулі чітко розрізняють 3 основні сектори: західно-приокеанічний, або середземноморський, із зимовим зволоженням; контінентальний із малим зволоженням цілий рік; східно-приокеанічний, чи мусонний, із літнім зволоженням.

В Північній півкулі у східних секторах розміщена зона вологих субтропіків з переважанням вічнозелених, а в більш високих широтах - літнєзелених широколистяних лісних формацій з ділянками вічнозелених видів на жовтоземах, червоноземах і жовто- бурих грунтах.

У зоні вологих субтропіків формуються червоноземи і жовтоземи в умовах вологого і теплого клімату широколистяних лісів. Вміст гумусу в таких ґрунтах досягає 4-5%, потужність гумусового горизонту - 30-40см. В сухих субтропіках розповсюджені коричневі ґрунти, що утворюються в умовах трав'янистої та чагарникової рослинності і субтропічного клімату з короткою зимою і довгим сухим літом. Вміст гумусу складає 1,5-4,5%, потужність гумусового горизонту - до 70см.

Жовтоземи - це грунти, які утворюються під широколистяними лісами вологих субтропіків, переважно на материнських породах із глинястих сланців. Мають кислу реакцію, зміст гумусу незначний. Жовтий колір зумовлений наявністю гідратів окісу заліза. Загальна міцність грунтових горизонтів 30-70см. Серед жовтоземів виділяють 4 типи: жовтоземи, підзолисто-жовтоземні, жовтоземі глеєві, підзолісто-жовтоземні глеєві грунти. Жовтоземи займають великі площаді у Кітаї,на Півдні США, на Південному Сході Австралії і в Новій Зеландії. Ці грунти використовують під багаторічні субтропічні культури, виноград, ефірномаслічні культури, табак та інші сільскогосподарські культури. Жовтоземи містять невеликий запас корисних речовин, тому потребують більшої кількості добрив.

1.2 Види антропогенних порушень земельних ділянок

Розвиток промисловості, особливо сільськогосподарського виробництва, спричиняє небажані зміни в природному середовищі, а саме деградацію грунтів, їх забруднення залишковою кількістю мінеральних добрив і пестицидів,несприятливі зміни гідрологічного режиму. Останім часом площа сільськогосподарських угідь помітно зменшилася. У районах інтенсивного землеробства і високої концентрації промислового виробництва техногенна трансформація грунтів перевищує темпи природного грунтоутворювального процесу.

Значні порушення земель відбуваються при видобуванні корисних копалин, особливо відкритим способом. Порушення території можна поділити на дві групи:

- землі з насипним ґрунтом: відвали, терикони, організовані для
складання видобутих порід;

- території, пошкоджені вийманням ґрунту: кар'єри відкритих гірських
розробок, провали на місцях підземного добування корисних копалин.

Електростанції, що працюють на твердому паливі, підприємства по переробці мінеральної сировини (збагачувальні фабрики, металургійні комбінати, промпідприємства) займають великі території для розміщення відходів виробництва. Зазвичай вони складаються із золи, шлаків, твердих відходів. Великі площі займають дороги, лінії електропередач, газо- і нафтопроводи.

Значні порушення ґрунтового покриву спричинюють кар'єри по видобуванню будівельного матеріалу. Вони розташовані невеликими площами, і тому їх відновлення є більш утрудненим.

Загальна площа порушених і знищених ґрунтів, що раніше дозволяли отримувати продукцію, перевищує всю площу орних земель, які використовуються в землеробстві на теперішній час.

Під час будівництва, експлуатації будь-яких об'єктів, добування корисних копалин відбувається цілий ряд змін в навколишньому середовищі: порушується ґрунтовий і рослинний покрив, змінюється тваринний світ, забруднюються ґрунти, поверхневі і підземні води, атмосферне повітря. Все це викликає необхідність відновлення, або рекультивації порушених земель.

Задля збереження світового земельного фонду необхідно раціонально використовувати продуктивні землі, вживати заходів щодо охорони грунтового покриву, боротися з деградацією грунтів.

Деградовані грунти - грунти, що втратили або істотно зменшили свою родючість чи відчутно погіршили окремі властивості під впливом несприятливих природних або антропогенних чинників.

Природа у процесі еволюції виробила механізм самовідновлення грунтів і оптимального пристосування до несприятливих умов. Сьогодні техногенні навантаження зростають до розмірів, які переважають поріг стійкості грунтів. Відновлення природних ресурсів природним шляхом уже не можливе. Оскільки зменшити, або хоча б стабілізувати техногенне навантаження практично не можливо, відбуваються незворотні негативні зміни у стані земельних ресурсів. Наймасштабнішу шкоду земельним ресурсам завдають процеси грунтової ерозії, опустелювання, засолення.

Грунтова ерозія - руйнування та вилучення грунтів і підстеляючих материнських порід під дією вітру, атмосферних опадів і спричинених ними схилових стоків, наслідком чого є деградація грунтів, забруднення водного і повітряного басейнів.

Ерозійні процеси поділяють на водні, вітрові та агротехнічні. При цьому вирізняють ерозію нормальну, яка проявляється на територіях, не порушених господарською діяльністю людини, та прискорену, що розвивається внаслідок антропогенного впливу. За сучасних умов переважають процеси прискореної ерозії сільськогосподарських угідь. За ступенем еродованості виокремлюють слабо-, середньо-, сильноеродовані землі. В Україні еродовано 12,9 млн. га сільськогосподарських угідь(30,8%), у т. ч. 10,6 млн.га ріллі(31,6%), а площі еродованої ріллі зростають приблизно на 70 тис.га.

Захист грунтів від ерозії полягає в здійсненні організаційних, агротехнічних, лісомеліоративних та гідротехнічних заходів. Агротехнічні заходи передбачають регулювання поверхневого стоку талих і дощових вод, правильний обробіток ґрунту, борознування, лункування для затримки стоку, обладнення території зливовідвідними борознами, застосування грунтозахисних сівозмін,залуження території.

Вплив людини на природні процеси посилює тенденцію аридизації суші (поширення сухого клімату, для якого характерне недостатнє зволоження й високе випаровування при високій температурі повітря), яка може призводити до опустелювання, однак цей процес відбувається за будь-яких кліматичних умов, а його інтенсивність залежить від теплового та водного режимів.

Опустелювання - аридних та напіваридних екосистем під впливом діяльності людини та посух.

Сьогодні на Землі приблизно 900 млн. га займають пустелі та засушливі землі, 5-7 млн. га родючих земель щорічно вилучають з освоєння внаслідок опустелювання.

Значного збитку грунтам завдає засолення та вторинне засолення, яке спричиняє повну непридатність грунтів для сільськогосподарського використання. Засолюються грунти в усіх країнах Близького та Середнього Сходу, у зрошуваних районах Австралоії, США, Мексики, Аргентини, Украіни.

Засолення грунтів - процес накопичення розчинних солей у грунті, який спричинює формування солончакуватих і солончакових грунтів.

Скорочення площі сільськогосподарських угідь відбувається також внаслідок будівництва та розширення міст, населених пунктів, промислових підприємств, доріг. Антропогенна діяльність спричиняє хімічне забруднення ґрунту.

Хімічне забруднення ґрунту - зміна природного хімічного складу ґрунту внаслідок проникнення в грунт нехарактерних для нього речовин або збільшення концентрації природних речовин до величин, що перевищують норму.

Грунтам завдають шкоди два основні джерела хімічних забруднень:

- викиди підприємств промисловості, енергетики та автотранспорту.

- хімічні засоби захисту рослин та добрива,що використовуються у сільському господарстві.

Розподілення продуктів техногенезу на поверхні ґрунту зумовлено метеорологічними, топографічними, геохімічними факторами та характером джерел забруднення. Забруднення, як правило, концентруються навколо промислових центрів та уздовж автомагістралей, а особливо навколо підприємств чорної металургії. У результаті роботи металургійного підприємства на поверхню ґрунту щорічно потрапляє не менше 150 тис.т міді, 122 тис. т цинку, 90 тис. т свинцю,12 тис.т нікелю, 1500 т молібдену, 800 т кобальту, 31 т ртуті. Суперфосфатні заводи забруднюють грунт пилом, що містить залізо, мідь, свинець, фтор.

Техногенні аномалії утворюються вздовж автомагістралей та в міських зонах, де особливо сильне забруднення свинцем, цинком, меншою мірою кадмієм та іншими металами. Ширина придорожніх аномалій свинцю досягає 100 м. Найбільше забруднена свинцем рослинність, що знаходиться на віддалі до 10 м від шосе, на висоті 1-2 м над рівнем поверхні.

Грунт має також властивість адсорбувати забруднюючі речовини з повітря . Доведено, що в середньому кожен квадратний метр поверхні за рік поглинає 6 кг забруднюючих речовин з атмосфери.

Хімічне забруднення грунтів спричиняє низку негативних явищ:

- зростання процесів грунтової ерозії;

- зміну структури ґрунту, зменшення його пористості;

- зниження водопроникності;

- погіршення водно-повітряного режиму;

- підкислення ґрунту;

- збільшення вимивання мінерального азоту, калію, заліза, фосфатів кальцію, легкоокислювальної органічної речовини;

- гальмування процесів трансформації азоту;

- пригнічення активності більшості грунтових ферментів - інвертази, уреази, каталази, фосфатази, що відіграють величезну роль у біогенних процесах ґрунту.

Отже, грунтовий покрив постійно змінюється, особливо під дією антропогенних чинників.

1.3 Рекультивація земель. Об'єкт і напрямки рекультивації. Заходи щодо збереження родючого шару ґрунту

Перші спроби відновлення продуктивності озеленення ділянок, які були порушені і забруднені в процесі промислового виробництва, почали робитися з кінця 19-го віку. Подальше поширення робіт з рекультивації земель пов'язане, перш за все, з упровадженням відкритого способу видобування корисних копалин.

Оскільки розміри, концентрація прямого та непрямого впливу промисловості на природні комплекси призводять до виникнення нових техногенних ландшафтів, рекультивація земель у багатьох країнах розглядається як комплексна міждисциплінарна проблема реконструкції ландшафту та відновлення його продуктивності, екологічної збалансованості, господарської та естетичної цінностей. У більшості країн розроблено і прийнято закони, державні програми та проекти, що спрямовані на захист довкілля і містять розділи з рекультивації земель.

Як результат, на території СНД протягом 80 - 90-х років було рекультивовано близько 780 тис. га, з них під сільськогосподарські угіддя передано 370 тис. га, у тому числі під ниви - близько 200 тис. га.

Верхній ґрунтовий шар є природним ресурсом, що не відновлюється. Умови, за яких утворилися сучасні ґрунти, на Землі не існує. На зруйнованих і порушених грунтах будуть формуватися якісно інші. Процес відновлення грунтів, зруйнованих природним шляхом, йде дуже повільно (сотні років).

У деяких випадках після руйнування ґрунту на поверхні опиняються породи кам'янисті, засолені шкідливими солями, безплідні, на яких не може розвиватися природна рослинність. У такому випадку виконують штучне відновлення або рекультивацію земель.

Рекультивація земель - це комплекс заходів, спрямованих на відновлення порушених земель.

Об'єктами рекультивації являються відвали, терикони, кар'єри, території, порушені під час будівництва, добування, зберіганні та транспортуванні нафти, газу та ін.

В залежності від природних та соціальних умов району виділяють такі напрямки рекультивації:

- сільськогосподарська рекультивація, яка включає підготовку порушених земель під сільськогосподарські угіддя (ріллі, сінокоси, тепличні господарства, сади тощо);

- лісогосподарська рекультивація, до якої входить підготовка порушених земель для створення на них лісових насаджень різного призначення (господарського, полезахисного, в якості розсадників);

- водогосподарська рекультивація, яка заключається в підготовці порушеної земної поверхні для створення на ній водоймищ різного призначення;

4 - рекреаційна рекультивація, тобто підготовка порушених земель під
об'єкти відпочинку і спорту (парки, лісопарки, угіддя для полювання,
туристичні та спортивні бази, і т.д.);

- будівельна рекультивація, яка полягає в підготовці порушених земель до промислового та громадського будівництва (обладнання площадок під будівельні об'єкти, для розміщення відходів);

- санітарно-гігієнічна рекультивація, яка полягає в консервуванні порушених земель (протиерозійні насадження, закріплені технічними засобами).

Вид порушень земної поверхні та географічне положення багато в чому визначають направленість рекультивації. Прийнято виділяти два етапи рекультивації земель:

1 -й етап - технічний;

2-й етап - біологічний.

Технічний етап починається з піднімання і складання (буртування) родючого шару ґрунту. Бурти зберігаються до завершення будівництва або інших робіт. Упродовж зберігання захищають ґрунт від ерозійного впливу. Якщо територія використовується під забудову, то на вільній частині її виконують планування з нанесенням родючого ґрунту з буртів і розрівнянням. Якщо територія використовується для видобуття матеріалів (копалин), то з розкривних порід спочатку утворюють відвали на заздалегідь підготовленій території, на якій також піднімають родючий шар. Подальші роботи на відвалених площах визначаються напрямком їх використання.

Досвід рекультивації земель свідчить, що технічний етап дуже трудомісткий і потребує значних витрат.

Біологічний етап включає внесення здобрив, посів багатолітніх трав, сільськогосподарських культур, насадження дерев та кущів.

Склад робіт на кожному етапі рекультивації залежить, перш за все, від конкретного напрямку рекультивації, майбутнього використання земель. Виділяють такі напрямки рекультивації:

- сільськогосподарський;

- лісогосподарський;

- водогосподарський;

- рекреаційний;

- санітарно-гігієнічний;

- ландшафтний.

Роботи технічного етапу присутні для всіх напрямків рекультивації, а-біологічний етап може змінюватись за обсягом робіт або й бути відсутнім, коли немає потреби в отриманні родючих земель або поліпшенні неродючості.

Розвиток будь-якого напрямку рекультивації залежить від типу порушених земель, природних умов, економічної доцільності та очікуваного соціального ефекту рекультивації. Велике значення має систематизація зруйнованих земель, при цьому особлива увага приділяється окладу і властивостям порід, що виносяться до відвалів.

Для різних умов розробляються відповідні технології рекультивації земель, які включають: способи прискорення процесів ґрунтоутворення, - підбір рослин та агротехніки їх вирощування з урахуванням специфічних умов і зональних особливостей порушених земель.

У зв'язку з загальним скороченням у більшості країн площі сільськогосподарських угідь і зменшенням частки нив на душу населення, найбільше значення надається сільськогосподарському напрямку рекультивації, а саме: там, де дозволяють природні умови і склад порід у поверхневому шарі порушених земель, перевага віддається рекультивації для сільськогосподарських цілей. Остаточне рішення щодо напрямку рекультивації приймається на основі економічного обґрунтування, з урахуванням екологічних, соціальних та інших факторів.

Збереження родючого шару ґрунту

Ґрунт є невідновним або відносно відновним дорогоцінним і дефіцитним природним ресурсом. Формується він дуже повільно протягом тисячоліть. Спеціалісти встановили, що приріст ґрунтового шару в 1 см природним шляхом відбувається за 200-400 років в залежності від ряду факторів. Але він може бути порушеним протягом кількох днів і навіть годин.

При проведенні робіт, пов'язаних з порушенням родючих ґрунтів, видалення родючого шару з наступним раціональним його використанням є обов'язковим і повинно входити до проекту на будівельні та інші роботи, пов'язані з порушенням ґрунтового шару.

Норма зняття родючого шару ґрунту визначається згідно ДСТУ 17.5.3.06-85 (додаток 1) і залежить від типу ґрунту.

Якість шару ґрунту, що знімається, оцінюється за вмістом гумусу, за механічним складом та вмістом шкідливих для рослин солей. Його використовують для рекультивації порушених земель, покращення малопродуктивних, збіднених ґрунтів.

Покращення якості ґрунтів при землюванні здійснюється за рахунок підсипання родючого шару потужністю 0,1-0,2 м.

Родючий шар ґрунту, що знімається, необхідно відразу наносити на ділянки, які рекультивуються, або використовувати при землюванні. Якщо немає такої можливості, грунт тимчасово складають в бурти (відвали) із забезпеченням збереженості їх біологічних властивостей (рис. 1).

Рис. 1. Схеми буртів: 1- форма усіченого конуса, 2 - форма усіченої піраміди, 3 - форма обеліску; Н- висота бурта, а- сторона верхньої основи бурта, Ь - сторона нижньої основи бурта.

Бурти розміщують на підвищених сухих ділянках, надають їм правильної геометричної форми з круглою, квадратною або прямокутною основою.

Для захисту від водної та вітряної ерозії відкоси буртів роблять пологими (закладання відкосів 1:3,5; 1:4). З цією ж метою на відкосах і гребені буртів висівають багаторічні трави.

2. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКІВ

1. Визначення норми зняття родючого шару ґрунту h для даного типу ґрунтів згідно ДСТУ 17.5.3.06-85, м

2. Визначення площі порушених земель Sп, м² :

Sn = (S * x %) /100 % (2.1)

де S- площа земельної ділянки, відведеної під будівництво, м² ;

х% - площа земельної ділянки, що порушується під час будівництва, у %.

3. Визначення об'єму родючого шару ґрунту, що знімається, V, м³:

V = Sп*h (2.2)

де Sп - площа порушених земель, м²;

h -товщина родючого шару ґрунту, що знімається, м.

4. Визначення площі рекультивації земель, Sр, м²:

Sp = (Sn*y %)/100) % (2.3)

де Sп - площа порушених земель, м²;

у% - площа землі, що підлягає рекультивації.

5. Визначення об'єму родючого шару ґрунту, необхідного для рекультивації земель, Vр, м³ :

Vр = Sр* h (2.4)

де Sр - площа рекультивації земель, м²;

h1 - товщина нанесеного шару ґрунту, м.

6. Визначення об'єму надлишку родючого шару ґрунту, Vн, м³:

Vн = V-Vр, (2.5)

де V- об'єм ґрунту, що знімається, м³;

Vр - об'єм ґрунту для рекультивації, м³.

РОЗРАХУНКИ

	1	Вихідні дані: Норма зняття родючого шару ґрунту (h) для сірих лісових ґрунтів згідно ДСТУ 17.5.3.06-85, м	0.4
		Площа, відведена під будівельний об'єкт, S, м2	155000
		Площа порушених земель, %	60
		Площа земель, що підлягає рекультивації, %	55
		Товщина родючого шару ґрунту, що наноситься, h1 ,м	0.35
		Висота бурта, Н, м	6
		Закладання відкосів бурта	1:3,5
	2	Площа порушених земель, м2 (за формулою 2.1 ): Sn = (155000 * 60 %)/100 % 100%	93000
	3	Об'єм родючого шару ґрунту, що знімається, м3, (за формулою 2. 2): V = 93000 * 0.4	37200
	4	Площа рекультивації земель, м2, (за формулою 2.3 ): Sp = (93000 * 55 %)/100 %	51150
	5	Об'єм родючого шару ґрунту, необхідного для рекультивації земель, м3, (за формулою 2.4 ): Vр = 51150 * 0.35	17902
	6	Об'єм надлишку родючого шару ґрунту, м3, (за формулою 2.5): Vн = 37200 - 17902	19297
	7	Припустимо, що сторона верхньої основи бурта дорівнює величині „а". Тоді сторона нижньої основи бурта „Ь" (за формулою 2.8): b = а + 2*6*3,5 = а + 42 Визначаємо площу нижньої основи бурта (за формулою 2.9): SЬ=Ь2 =(а + 42)2
	Підставляємо одержані дані у формулу 2.6 і вирішуємо квадратичне рівняння:
	17902= 1/3* 6* (а2 + а2 (а + 45)2 + (а + 45)2)
	(17902* 3)/6 = а2 + а{а + 45) + (а2 + 90а + 1764) 8951= а2 + а2 + 45а + а2 + 90а + 1764 За2+126а-7187 = 0
8	За формулою 2.10 знаходимо дискримінант: D = (126)2 +4*3*7187	102120
9	За формулою 2.11 знаходимо значення сторони а, м,: a = (- 126 +102120)/ 2*3	32.26
10	Знаходимо значення сторони Ь (за формулою 2.8), м,: b = 32.26 + 45	77.26
11	Знаходимо площу верхньої основи бурта (за формулою 2.7), м2,: Si=32.262	1040
12	Знаходимо площу нижньої основи бурта (за формулою 2.9), м2,: Sb = (32.26 + 2 * 6 * 3,5)2	5515

3. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

ВИХІДНІ ДАНІ:

1.Будівництво здійснюється на жовтоземах в зоні вологих субтропіків.

2.Площа відведена під будівельний об'єкт (S) - 155000 м². При виконанні будівельних робіт порушується 60 % площі (Sn)

3. По закінченню будівництва для рекультивації рекреаційного характеру підлягає площа (Sp), яка становить 25 % від порушеної. Під час рекультивації буде нанесено родючий шар ґрунту (h1), товщиною 0.35м.

4. Родючий шар ґрунту, необхідний для рекультивації даного об'єкту, тимчасово зберігається в буртах висотою 6м, із закладанням відкосів 1:3,5.

5. Термін зберігання - 2 роки.

ВИЗНАЧИТИ:

1. Норму зняття родючого шару ґрунту (h), користуючись ДСТУ 17.5.3.06-85.

2. Площу порушених земель згідно вихідних даних (Sn).

3. Об'єм родючого шару ґрунту, що знімається (V).

4. Площу рекультивації земель (Sp).

5. Об'єм родючого шару ґрунту, необхідного для рекультивації земель (Vр).

6. Об'єм надлишку родючого шару ґрунту (Vн).

7. Площу, необхідну для тимчасового розміщення (Smp) родючого шару ґрунту, залишеного для рекультивації, при його розміщенні у буртах.

ВИСНОВОК

Земельний фонд України загалом становить 60,4 млн. га, сільськогосподарські землі займають приблизно 72 % території, з них сільськогосподарські угіддя --69,3 % ; у т. ч. рілля -- 54,4 % ; перелоги -- 0,4 % ; багаторічні насадження -- 1,6 % ; сінолеаті -- 3,8 %; пасовища-- 9,1 %; лісові та інші насадження-- 17,2 % ; заболочені землі -- 1,6 % ; відкриті землі без рослинного покриву -- 1,8 %; землі, вкриті водою, -- 4,0 % .159 тис. га займають радіаційно забруднені сільськогосподарські угіддя, що не використовуються в сільськогосподарському виробництві, 161,4 тис. га - порушені землі.

Відбуваються постійні зміни в структурі і площах земельних угідь за рахунок вилучення орних земель для створення захисних лісових насаджень та полезахисних лісових смуг, будівництва протиерозійних гідротехнічних споруд та ставків-мулонакопичувачів, укріплення берегів, захисту сільськогосподарських угідь, рекультивації порушених земель, переведення сильно-еродованих, заболочених, підтоплених площ у сіножаті та пасовища, збільшення площі земель природоохоронного призначення. За останні тридцять років площа продуктивних земель в Україні зменшилася на ЗО % .

Для України характерна висока розораність території, яка становить 57,1% і перевищує екологічно обґрунтовані межі (розораність території США - 15,8 % , Великої Британії, Франції, Німеччини -- від 28,1 до 31,8 %). Саме висока розораність територій, тобто екстенсивне ведення сільського господарства, спричинили деградацію ґрунтового покриву, призвели до порушення природних процесів ґрунтотворення.

Комплексний моніторинг грунтів і реалізація заходів, спрямованих на їх відновлення, є необхідною умовою збереження родючесті грунтів. Їх деградація може стати в майбутньому глобальною екологічною катастрофою, оскільки саме сільськогосподарське виробництво забезпечує людство продуктами харчування.

Для розробки заходів щодо раціонального використання відпрацьованих відвалів необхідно враховувати кліматичні умови району, рельєф, склад порід, особливості рослин, які будуть вирощуватися на породах. Крім того. необхідно звернути увагу на техніко-економічні умови (машини, технічні установки та трудові, матеріальні й коштові засоби, які необхідні для рекультивації та компенсації землекористувачам за порушення ґрунтового покриву) та ступінь антропогенного тиску на ландшафти.

Полісся - найменш антропогенно перетворений регіон. Сільськогосподарська освоєність складає 49,4%, розораність 33,3%. Питома вага еколого стабільних угідь складає 57,5%. Співвідношення цих угідь до ріллі - 1:6.

За таких екологічних умов є доцільним відтворення ріллі на порушених землях. Цьому перешкоджають геологічні і гідрологічні умови. Більшісті розкривних порід складають легкі водо-льодовикові і алювіальні відклади, як не створюють для культурної рослинності едафічного середовища.

Таким чином, у більшості випадків порушені землі Полісся (відноситись до автоморфних грунтів) доцільно відводити під лісонасадження, для яких розкривні породи Полісся цілком придатні. При цьому не потрібне ретельне планування поверхні. На лесових островах порушені землі можуть бути використані під кормові угіддя з використанням травосумішей із конюшини, люцерни синьогібридної, лядвенцю рогатого, люпину, буркуну, грястиці збірної, тимофіївки, грястиці лучної.

Велику питому вагу серед порушених земель Полісся займають торфорозробки. Фрезерні поля, при підтриманні сприятливого водного режиму, можуть бути використані під кормові угіддя практично без істотних додаткових витрат. Кар'єри ручного видобутку і екскаваторні без втручання людини освоюються аборигенною флорою і фауною.

Місця видобутку скельних порід потребують косметичного ремонту з метою забезпечення рекреаційної привабливості і логічної вбудованості в навколишній ландшафт. Такі території також легко освоюються місцевою біотою.

У Лісостепу - сільськогосподарська освоєність складає 77,0%. Питома вага екологічно стабільних угідь 27,4%, відношення екологічно стабільних угідь до ріллі - 0,4%.

Велика антропогенна перетвореність Лісостепу ставить на перший план екологічні засади використання земель, що в свою чергу не вимагає обов'язкового відтворення ріллі на порушених землях, а навпаки, повинно стимулювати екологічне (природоохоронне) використання.

Використання торфокар'єрних площ має такий же напрямок, як і в Поліссі. Видобувні роботи на плакорних територіях обумовлюють порушення родючих ґрунтів: чорноземів, опідзолених грунтів. При цьому виникає проблема використання гумусованого шару. При безгумусовій рекультивації він може піти у відвал разом з розкривною породою (у більшості випадків лесом, лезоподібними суглинками), або отримати цільове призначення (для землювання малородючих грунтів, в міському екологічному будівництві), або на техногенних грунтах, при необхідності відтворення ріллі за умов його близького транспортування. Потребують розробки економічні і правові засади використання родючого шару ґрунту, знятого при розкривних роботах, але не використаного для рекультивації (слід переглянути стандарти СНД, а саме ГОСТ 17.4.2.02-83, ГОСТ 17.5.3.06-85, ГОСТ 17.4.3.02-85).

Розкривні ж породи лісостепової зони, за невеликим виключенням, можуть слугувати субстратами для трав'яної і чагарниково-деревної рослинності. Такі території безгумусової рекультивації можуть використовуватись як кормові угіддя (з використанням травосумішок із конюшини, люцерни жовтої, люцерни синьогібридної, буркуну, люпину, стоколосу, житняку широколистого, тимофіївки), резервати для природної флори і фауни, рекреаційні території (разом з водоймищами, які створюються на місці залишкових траншей).

У степовій зоні знаходяться основні родовища корисних копалин країни, які видобуваються як закритим, так і відкритим способами. В зв'язку з цим великі території повністю втратили первісний екологічно збалансований ландшафтний устрій (шахтні поля, терикони, кар'єрні виробки).

Для цього додається найбільша в країні сільськогосподарська освоєність і розораність. У зоні Степу ці показники складають, відповідно, 81,8 і 66,1%, в зоні Степу Посушливого - 85,0 та 71,1%, в зоні Сухого Степу - 80,0 і 67,6%.

Питома вага екологічно стабільних угідь: 22,4% - у зоні Степу; 16,1% -у зоні Посушливого Степу; 17,6% - у зоні Сухого Степу; і відношення ріллі екологостабільних угідь до ріллі складає, відповідно, 0,33; 0,22; 0,25.

Таким чином, степові зони можна віднести до територій з катастрофічною екологічною ураженістю. В зв'язку з цим першочергове завдання в системі природокористування полягає тут в ренатуралізації навколишнього середовища, яке досягається завдяки консервації деградованих і малородючих земель.

У контексті цієї ідеї знаходиться і запропонований природоохоронний (екологічний) напрямок рекультивації порушених земель, який є найактуальнішим у цьому регіоні.

Мається на увазі створення природовідновлювальних територій на місці порушених земель на засадах безгумусової рекультивації. Найбільш придатні для цього зовнішні (столоподібні) відвали з плоскою вершиною. Підняті на 25 - 50 і більше метрів вони значно ізольовані від навколишньої території. На бортах цих відвалів створюється деревно-чагарникова рослинність; плоска вершина засівається бобово-злаковою травосумішшю з еспарцету, люцерни жовтої та синьогібридної, буркуну, стоколосу безостого, житняку широколистого, пирію сизого. В подальшому йде самостійне заселення біотою з навколишнього середовища.

Залишкова траншея використовується під водоймище, що разом з відвалом створює унікальний природний комплекс.

При екологічному напрямку мінімальних рекультиваційних робіт потребують шахтні поля (засипка великих провалів). Складний рельєф цих територій, який виключає їх традиційне використання, забезпечує створення безлічі екологічних ніш для аборигенної флори і фауни.

Використання териконів завжди носило природоохоронний характер.

У Карпатській гірській області гірничотехнічні роботи спрямовані здебільшого на видобуток будівельної сировини. Порушені землі, хоча розповсюджені невеликими площами, в окремих містах створюють екологічно-небезпечні ситуації (зсуви і обвали в гірській місцевості, розмиви берегів в зв'язку з видобутком річняків в руслах гірських річок). Але в цілому Карпатський регіон найбільш екологічно стабільний: сільськогосподарська освоєність складає в середньому 42%, розораність- 21,7%.

Видобувні роботи виконуються в більшості випадків не на сільськогосподарських угіддях, або якщо це сільськогосподарські землі, то представ лені вони здебільшого пасовищами. Рекультивація під орні землі майже не виконується. Сприятливі екологічні умови забезпечують регенерацію природних екосистем на порушених землях (якщо це не скельні породи) майже без втручання людини і при мінімальних втратах на технічний стан рекультивації.

У Кримській гірській області об'єктом видобутку також є будівельні сировина і аналогічний характер порушень. Але більш жорстокі кліматичні умови не забезпечують швидкого освоєння природною біотою порушених земель. Тому тут необхідне більш активне втручання людини на етапі біологічної рекультивації. Рекультивація в гірських областях в основному виконується під ліс.

Щодо подальшої оптимізації використання земельних ресурсів пропонується зосередити увагу на таких положеннях:

- у різних природних зонах створити (підтримувати існуючі) стаціонарні моніторингові об'єкти для наукових досліджень з метою проведення комплексних досліджень для наукового обґрунтування системи профілактичних заходів по збереженню ландшафтного та видового різноманіття природи, а також розробки пропозицій, рекомендацій щодо відновлення техногенно змінених екосистем;

- невід'ємною частиною гірничого виробництва повинно бути фінансове забезпечення проведення моніторингових та наукових досліджень;

- дати пропозиції до законотворчих установ щодо рекультивації земель;

- переглянути нормативні документи щодо технічного та біологічного етапів рекультивації з урахуванням сучасних еколого-економічних вимог;

- рекультивовані землі повинні перебувати більше в меліоративному стані, не повинні підлягати розпаюванню та знаходитися під охороною держави.

D = b² - 4 * a *c (2.10)

a1 = - b + D (2.11)

a2 = - b - D

Знайшовши величину сторони а,обчислюємо значення Sb, яка дорівнює площі для тимчасового розміщення родючого шару ґрунту Smp

ЛІТЕРАТУРА

Клименко М.О., Прищепа А.М., Вознюк Н.М. Моніторинг довкілля. -К.: Академія, 2006. - 360 с.

Зінченко В.М. Рекультивація земель. Харків 2006.

Кучерявий В.П. Урбоекологія. Львів. Видавництво «Світ» 2001.

Велика радянська енциклопедія. Москва. Видавництво «Радянська енциклопедія». 1972.