Podaj definicję rekultywacji gruntów wg Skawiny i Ustawy o ochronie gruntów rolnych leśnych.
Wg Skawiny – Przez rekultywację rozumie się kompleksowa działalność mającą na celu przywrócenie w zakresie technicznie możliwym i ekonomicznie uzasadnionym terenów zdewastowanych do gospodarczego użytkowania. Rekultywacja polega na wykonaniu robót technicznych i zabiegów biologicznych w celu przywrócenia terenom zdewastowanym zdolności produkcyjnej lub użytkowej umożliwiającej następnie ich zagospodarowanie.
Wg ustawy o ochronie gruntów z 1995 r. - Przez rekultywację rozumie się nadanie lub przywrócenie gruntom zdewastowanym lub zdegradowanym wartości użytkowych lub przyrodniczych przez właściwe ukształtowanie rzeźby terenu, poprawienie właściwości fizycznych i chemicznych, uregulowanie stosunków wodnych, odtwarzanie gleb, wzmacnianie skarp oraz odbudowanie lub zbudowanie niezbędnych dróg.
Wymień najważniejsze ustawy polskie nakazujące obowiązek rekultywacji zdegradowanego terenu, gleby. Podaj na kim spoczywa ten obowiązek.
- Ustawa o Ochronie gruntów rolnych i leśnych 1995,
- Prawo Ochrony Środowiska 2001,
- Prawo geologiczne i górnicze 1994,
- Ustawa o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym 2003,
- Ustawa o zapobieganiu szkodom w środowisku i ich naprawie 2007.
Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r Prawo Ochrony Środowiska
Zgodnie z tą ustawą, rekultywację zanieczyszczonej gleby przeprowadza:
Władający powierzchnią ziemi
Podmiot wcześniej władający
Solidarnie sprawca zanieczyszczenia i władający powierzchnią ziemi
Starosta, prezydent miasta
Według ustawy o ochronie gruntów rolniczych i leśnych z 1995 r osoba fizyczna lub prawna powodująca utratę albo ograniczenie wartości użytkowej gruntów jest zobowiązana do ich rekultywacji na własny koszt.
Jakie przekształcenia geomechaniczne (geotechniczne) gruntów występują na terenie kopalń węgla brunatnego ?
W wyniku eksploatacji węgla brunatnego następuje zmiana ukształtowania terenu:
- zmiany budowy geologicznej i rzeźby terenu;
- powstanie wyrobisk i zwałowisk;
- powstanie terenów bezglebowych (dewastacja gruntów);
- zmiana stosunków wodnych na terenie kopalni oraz terenach sąsiadujących (lej depresyjny zależny od budowy geologicznej);
- zmiany szaty roślinnej;
- zmiany mikroklimatu a nawet klimatu lokalnego.
Z jakiego powodu tak bardzo trudne są do rekultywacji osadniki poflotacyjne kopalń rud metali?
Zwały odpadów górnictwa rud żelaza – eksploatowane były rudy tak gdzie występowały iły, łupki ilaste i wapienie jurajskie. Odpady górnictwa rud żelaza mają bardzo zróżnicowane właściwości , różny odczyn uziarnienia, czasami „ciężkie” są zasolone z dużą ilością metali ciężkich. Wadą jest kształt w formie podłużnych nasypów o stromych zboczach i wysokości 15-60 m. Zwały są bardzo często w wyniku naturalnej selekcji, zadrzewiane lub zadarniane w po wprowadzeniu roślin motylkowatych i traw są wykorzystywane jako pastwiska. Najlepszą rekultywacją zwałów rud żelaza jest ich zadrzewienie. Roślinność docelową powinien stanowić las iglasty.
Zwały z hut żelaza powstają: żużel z pieców martenowskich i paleniskowy, popioły gruz często stożkowe lub grzbietowe. Są to odpady bardzo alkaiczne, bardzo słabo uwodnione. Bardzo trudne do rekultywacji. Zwały „młode” porastają naturalną pionierską roślinnością – „starsze” roślinnością bardziej wymagającą. Można je zrekultywować w kierunku leśnym, co wymaga zaprawienia dołków pod drzewa żyzną gleba lub wcześniejszego wytworzenia warstwy gleby. Niektóre odpady żelaza muszą być wykorzystane do ponownego odzysku żelaza.
Zwałowiska odpadów przemysłu miedziowego.
1. Zwały kopalniane- mieszanina skały płonnej sukcesywnie formowane zwałowiska rekultywowane przez zadrzewienia i zakrzewienia.
2. Zwały flotacyjne – gromadzone w zawiesinach są w płaskich nadpoziomowych stawach osadnikowych, gromadzą odpad bardzo niekorzystny dla wzrostu roślin i dla środowiska. Wysuszony pyli – erozja eoliczna, ma odczyn zasadowy i 1% metali ciężkich. Są bardzo uciążliwe dla środowiska, powodują zanieczyszczenia roślin i gleb spowodowała konieczność wysiedlenia okolicznych wsi. Podejmowane prace rekultywacyjne na osadach poflotacyjnych są niezwykle kosztowne.
3. Zwały hutnicze z żużla miedziowego – także bardzo trudne do rekultywacji zastosowanie
w budownictwie drogowym i do produkcji cementu.
Wymień i scharakteryzuj typy przekształceń środowiska, które powstają przy eksploatacji siarki metodą otworową
Geochemiczne – powstają w trakcie uzbrojenia i likwidacji urządzeń technologicznych oraz w wyniku ruchu ciężkiego sprzętu. Skutkiem była – przed eksploatacyjna morfologia gleby w wyniku poeksploatacyjnych osiadań terenu.
Chemiczne – następstwem są skażenia gleb siarką. Występują w czasie eksploatacji – niekontrolowane erupcje siarki.
Hydrologiczne – następują zaburzenia pierwotnych stosunków wodnych w wyniku poeksploatacyjnych osiadań terenu. W strefie osiadania tworzą się obszary silnego zawodnienia aż do występowania zlewisk wodno – gruntowych.
Podaj podział i zasadę klasyfikacji nieużytków poprzemysłowych według Krzaklewskiego.
Podział w oparciu o kryteria: szybkość zarastania i stopień pokrycia.
Zarastające bardzo wolno lub praktycznie niezarastające przez 10 lat biologiczna rekultywacja bardzo trudna, np. kamieniołomy. Są to np. zwałowiska odpadów hut i osadniki poflotacyjne zwałowiska cynkowo-ołowiowych i miedzianych, teren po otwartej eksploatacji siarki charakteryzuje się nadmierną zawartością metali ciężkich i siarki.
Zarastające wolno lub nie zarastające przez 5 lat, biologiczna rekultywacja trudna,
wyrobiska – piaski luźne. Zbudowane ze skał bardzo ciężkich o wadliwych stosunkach wodno-powietrznych, zbocza wyrobisk górnictwa to skały zwięzłe o dużych spadkach
Zarastające szybko ,brak samoistnego zarastania nie dłużej niż 2 lata, biologiczna rekultywacja łatwa. Brak na tych terenach samorzutnego zarastania.
Wymień i opisz procesy pedogeniczne zachodzące w glebach siedlisk hydrogenicznych.
Należą tu gleby, które powstają z utworów kształtowanych pod wpływem wody stojącej
(z materiału mineralnego lub organicznego osadzonego na miejscu - sedentacja), lub przepływającej (z materiału przyniesionego w formie zawiesin - sedymentacja). Te dwa procesy składają się na akumulacyjną fazę rozwoju gleb hydrogenicznych. Najbardziej typowym procesem zachodzącym w fazie akumulacji tych gleb jest proces bagienny. Mogą w tej fazie powstawać różne utwory glebowe:
- utwór próchniczy (h) - związki kompleksowe organiczno-mineralne,
- utwór torfiasty (e) - minerały i substancje mineralne połączone z włóknem roślinnym,
- torf (t) - włókna roślinne i humus z możliwą domieszką substancji mineralnej,
- muł (m) - humus i osady mineralne,
- namuł (n) - osady mineralne z domieszką humusu, czasem z domieszka węglanu wapnia,
- gytia (gy) - detrytus (bezpostaciowa masa powstała z rozłożonej całkowicie lub częściowo
substancji organicznej), osadów mineralnych i węglanu wapnia
Decesja w utworach i glebach hydrogenicznych następuje wtedy, gdy uwodnienie zostanie zmniejszone lub przerwane. Przyczynia się ona do wzmożenia procesu humifikacji
i mineralizacji organicznych składników gleby, składających się na proces murszenia. Rezultatem procesu murszenia jest przeobrażenie się organicznych utworów powstałych
w fazie akumulacji w utwory murszaste, murszowate lub murszowe.)
Proces bagienny – polega na akumulacji materii organicznej i częściowemu jej rozłożeniu
w warunkach wysokiego poziomu wód gruntowych.
Proces murszenia - zachodzi po obniżeniu poziomu wody gruntowej z trenów podmokłych,
i polega na zmianie właściwości fizycznych i chemicznych materii organicznej zakumulowanej w torfowiskach.
Podaj powody konieczności ochrony siedlisk hydrogenicznych.
Ze względu na swoje właściwości siedliska hydrogeniczne pełnią podstawową rolę w bilansie wodnym ekosystemów leśnych. Stanowią naturalny rezerwuar wody pitnej, jak również pełnią zasadniczą, naturalną rolę w retencjonowaniu zasobów wód powierzchniowych
i gruntowych. Mokradła leśne stanowią naturalny filtr dla zanieczyszczeń pochodzących
z opadów atmosferycznych jak i z wód powierzchniowych. Nieoceniona jest również rola mokradeł leśnych na pozostałe ekosystemy poprzez zaopatrywanie ich w wodę. Siedliska bagienne są niszą dla wielu rzadkich gatunków flory i fauny.
Jakie są konieczne etapy (fazy) procesu rekultywacji. Jakie prace są realizowane w każdej fazie rekultywacji terenów poprzemysłowych, na przykładzie terenów rekultywowanych po górnictwie odkrywkowym.
W przebiegu prac rekultywacyjnych wyróżnia się 3 fazy (wg Krzaklewski):
1. przygotowawczą – projektową,
2. podstawową – na którą składa się rekultywacja techniczna i techniczno - biologiczna.
3. szczegółową – rekultywacja biologiczna.
1. Faza przygotowawcza - wstępna, powinna być wykonana na etapie projektowania inwestycji, obejmuje wszystkie czynności związane ze sporządzeniem odpowiednich dokumentów, rozpoznaniem obiektu i przygotowaniem warunków przyszłej rekultywacji technicznej i biologicznej oraz sposobu dla ponownego użytkowania przyszłego nieużytku
i przyjęcie kierunku zagospodarowania oraz wprowadzenia postulatów rekultywacyjnych do dokumentacji projektowo – kosztorysowej inwestycji.
2. Faza rekultywacji – podstawowa – techniczna i biologiczno – techniczna, obejmuje czynności związane z formowaniem obiektu:
- ukształtowaniem geometrii i rzeźby terenu (gromadzonego nakładu)
- regulacji i ukształtowania warunków hydrologicznych (założenie sieci rowów odwadniających).
Przykład poprawnego kształtowania zboczy i biologicznego ich zabezpieczenia.
* na półkach i tarasach zespoły roślinności trawiasto-motylkowatej: nastrzyk, lucerna, łubin, komornica
* na skarpach zespoły roślinności drzewiastej: olsza, brzoza, topola, dąb, modrzew.
W ramach fazy podstawowej technicznej przeprowadza się także:
- budowę dróg dojazdowych, mostów niezbędnych do użytkowania terenu, oraz
- odtworzenie gleb metodami technicznymi.
Metody tech. rekultywacji gleb stosowane często wraz z kształtowaniem rzeźby terenu
* izolacja gruntów toksycznych – to nawiezienie na powierzchnię nieużytków o właściwościach toksycznych gleby żyznej o odpowiedniej miąższości.
* dekoncentracja – polega na przemieszaniu utworów ”nieproduktywnych” i „produktywnych”, jest ściśle związana z kierowaną gospodarką nakładem, tak, aby na powierzchni zwałowiska trafiały utwory potencjalnie najżyźniejsze.
* neutralizacja – zobojętnienie nakładu silnie kwaśnego zawierającego związki siarki przez dozowanie do niego w trakcie składowania substancji zasadowych.
W czasie działań rekultywacyjnych wykorzystuje się dwie grupy metod:
a). techniczne – stosowane w fazie podstawowej (tech.) polegające na przystosowaniu gruntu do wyznaczonej funkcji (użytkowania) poprzez: ukształtowanie rzeźby terenu; uregulowaniu stosunków powietrzno-wodnych na gruntach przesuszonych i zawodnionych, pokrycie toksyczne gruntów warstw gleby.
b). biologiczne – polega na ukształtowaniu gleby i szaty roślinnej poprzez nawożenie, wprowadzanie roślin próchnico twórczych (np. motylkowatych i traw).
3. Ostatnia faza to rekultywacja szczegółowa – biologiczna – ma za zadanie biologiczną odbudowę zboczy i wierzchowin nieużytków, zapoczątkowanie oraz przyśpieszanie procesów glebotwórczych.
Ocena rekultywacji biologicznej a zatem pełnego przeprowadzenia rekultywacji jest oparta przede wszystkim na stopniu wykształcenia poziomu próchniczego:
- zawartość materii org. ponad 50Mg/ha jest już wg Siuty bardzo dobrym efektem
- poprawa struktury – utworzenie się agregatów strukturalnych wpływa korzystnie na poprawę właściwości wodnych i powietrznych.
Po zakończeniu biologicznej fazy rekultywacji przyszły użytkownik terenu rozpoczyna lub kontynuuje jego zagospodarowanie.
Jakie przekształcenia geomechaniczne (geotechniczne) gruntów występują na terenach objętych eksploatacją węgla kamiennego ?
Zmiany dewastacyjne terenów (gruntów i gleb) objętych działalnością KWK to:
- zwałowiska skały płonnej
- składowiska odpadów przeróbczych w tym poflotacyjnych
- deformacje powierzchni (ciągłe i nieciągłe) i związane z nimi zawodnienia (szkody górnicze)
- przesuszanie gleb, tworzenie się leja depresyjnego w wyniku zniszczenia ciągłości warstw wodonośnych
- formy pośrednio związane z eksploatacją węgla
- lokalne zasolenie gleb przez słone wody kopalniane.
Zmiany jakich właściwości gleb (powodujące degradację gleb i ekosystemów) występuję najczęściej na terenach przylegających do kopalń odkrywkowych?
W zagłębiach węgla brunatnego w wyniku działalności górniczej następują zmiany środowiska przyrodniczego, na które składają się zmiany budowy geologicznej i rzeźby terenu, powstają wyrobiska i zwałowiska, ich konsekwencją jest powstawanie terenów bezglebowych (dewastacja gruntów), zmiana stosunków wodnych na terenach sąsiadujących (lej depresyjny zależny od budowy geol.) co skutkuje zmianom szaty roślinnej, może powodować zmiany mikroklimatu, a nawet klimatu lokalnego.
Rola roślinności stosowanej w rekultywacji gruntów w fazie technicznej
i biologicznej?
Wprowadzenie roślinności na teren zrekultywowany różnymi metodami zależnie od określonych potrzeb w ramach fazy podstawowej, technicznej i biologicznej ma na celu odtworzenie na zniszczonym terenie gleby z utworów skalnych składowanych w trakcie eksploatacji surowca. Bez roślinności nie możliwa jest zmiana ‘martwego’ podłoża w ożywiony twór jakim jest gleba, spełniający wiele funkcji w tym produkcja biomasy. Roślinność w fazie technicznej spełnia funkcję przeciwerozyjną, chroniąc grunt przed zmywem pobierając nadmiar wody. Spełnia także podstawową rolę w ochronie gruntu przed erozją eolityczną. Bardzo ważna jest też funkcja estetyczna.
Wymień warunki jakie muszą być spełnione dla przeprowadzenia rekultywacji
i zagospodarowania rolniczego zwałowisk odpadów pogórniczych węgla brunatnego?
Powodzenie i kierunek rekultywacji terenów (pogórniczych zwałowisk i wyrobisk) zależy przede wszystkim od:
- rodzaju skał nakładu i możliwości prowadzenia selektywnego gospodarowania tymi skałami tak, aby utwory potencjalnie najlepsze tworzyły warstwy powierzchniowe zwałowanego odpadu skalnego
- technicznego zabezpieczenia obiektów przed erozją i zapewnienia im trwałej stateczności co uzależnione jest od:
# odpowiednim ukształtowaniem zboczy
# zabezpieczenia przed erozją; płoty wiklinowe, nasadzanie drzew i krzewów pełniących funkcje techniczne
- utworzenia na zwałowisku warunków siedliskowych zapewniających zadawalający wzrost projektowanej do wprowadzenia roślinności i zagospodarowania terenu.
Jakie gatunki roślinności zielnej i drzew najczęściej stosuje się i dlaczego w celu odtworzenia gleby oraz w płodozmianach rekultywacyjnych na zwałowiskach skał nadkładowych?
Tworzenie gleby – „nowej gleby” z materiału zalegającego na powierzchni zwałowiska musi być poprzedzone szczegółową analizą właściwości fizycznych, chemicznych i mikrobiologicznych nakładu zwałowanego na powierzchni.
Dla zapoczątkowania tworzenia poziomu próchniczego najlepsze początkowo wydawało się wykorzystanie poziomów próchniczych gleby usuniętej z trenu przed utworzeniem wyrobiska, ale pod warunkiem dużej zawartości w niej materii org.
Przy zagospodarowaniu rolniczym na „nowej” glebie trzeba ustalić odpowiedni płodozmian dla danych warunków glebowych, uwzględniający do 50% mieszanek wieloletnich. Są to płodozmiany rekultywacyjne, których zadaniem jest poprawa właściwości powstającej gleby a nie efekty produkcyjne. Gatunki przydatne do zabezpieczenia przeciwerozyjnego skarp o dużym nachyleniu np. łubin, komornica, koniczyna,lucerna siewna.
Na zneutralizowanym i obsianym łubinem i komornicą zwałowisku w kopalni Turów jako drzewa pionierskie najlepsze okazały się: olsza czarna i szara, brzoza omszona, grochodrzew, osika, wierzba iwa, drzewa te dobrze rosły i były odporne na zanieczyszczenie powietrza.