Agrár-környezetvédelmi Modul Talajvédelem-talajremediáció. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Átírás

1 Agrár-környezetvédelmi Modul Talajvédelem-talajremediáció KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

2 Bányarekultiváció I. 89.lecke

3 A BÁNYÁSZAT SZABÁLYOZÁSA Nem engedélyezhető olyan bányászati tevékenység, amely rövid vagy hosszú távon megváltoztathatja a terület ökológiai jellegét, vízháztartását, pótolhatatlan élőhelyet veszélyeztet, stb. Bányászat csak szakhatóság által elfogadott rekultivációs terv birtokában folytatható, a rekultiváció folyamatos. Bányászati tevékenységet csak a célzott mennyiség előzetes meghatározása, a bányatelek végleges kijelölése és előre elkészített rekultivációs terv engedélyezése után lehet megkezdeni. A bánya jövedelméből kell biztosítani a folyamatos rekultivációt.

4 A BÁNYÁSZAT SZABÁLYOZÁSA (2) A rekultiváció során az eredeti állapot visszaállítására kell törekedni. Amennyiben ez nem lehetséges, a bányászat következtében előállott ökológiai körülményeknek megfelelő rekultivációt kell tervezni és megvalósítani. Pótlólagos rekultiváció tervét a szakhatóság készítteti el, a rekultiváció költségeit a tulajdonos viseli, vagy a korábbi használóra átháríthatja.

5 A bánya rekultiváció tájökölógiai jelentősége bányászat a legdrasztikusabb beavatkozás a tájszerkezetbe óriási gödrök, bányatavak maradnak vissza az ilyen területeken a növényvilágot többnyire a degradációra utaló ruderális fajok alkotják

6 Bányászat környezetszennyezése Táj meddőhányó Ha nem veszélyes rekultiváció mezőgazdaság Veszélyes (nehézfém) talajtakarás Táj külszíni fejtés rekultiváció Táj mélyművelés talajsüllyedés Vízrajz, épületkár Víz vízszintsüllyesztés

7 Bányászat környezetszennyezése Víz szennyezés Levegő por, metán Zaj gépzaj, robbantás Veszélyes anyagok Fúróiszapban Tömedékelésben Dúsítás (felületaktív anyagok, cianidok, higany) Bányászott termékek Nehézfémek, rádioaktív anyagok Építőanyagok (táj) Energiaforrások (CO 2 )

8 Bányászatunk, számokban-1 Bánya, lelőhely Száma Ipari vagyon Bányatelek nyersanyagonként db M tonna Terület /km²/ Szén Működő ,1325 Bezárt Szabad Kőolaj, földgáz Működő ,7342 Bezárt 54 10,8 Szabad 76 8

9 Bányászatunk, számokban-2 Bánya, lelőhely Száma Ipari vagyon Bányatelek nyersanyagonként db M tonna Terület /km²/ Ércek, Bauxit Működő 10 41,4 76,1120 Bezárt 65 5,1 Szabad ,9 Nemfémes össz Működő ,8496 Bezárt Szabad

10 Bányászatunk, számokban-3 Bánya, lelőhely Száma Ipari vagyon Bányatelek nyersanyagonként db M tonna Terület /km²/ Ebből építőipari Működő ,4983 Bezárt Szabad Ebből: homok, kavics, agyag Működő Bezárt Szabad ,7534

11 Szénbányászatányászat

12 Ásványbányászat

13 Bauxitbányák

14 A bauxitbánya meddőhányóinak felszíne mindig szinte teljesen kopár. Évek múlva az első pionír növények

15 Vörösiszap Nagy fajlagos felületű, tixotróp anyag Fő komponensei: % Al 2 O 3, % Fe 2 O 3, 9-15 % SiO 2, 4-6 % TiO 2, 8-12 % Na 2 O, 0,3-1 % MgO, 0,5-3,5 % CaO, 0,2-0,3 % P 2 O 5. Elvi felhasználási lehetőségek: - ülepítőszer gyártása vízderítési célokra, - téglagyártáshoz adalékanyag, - bitumenes masszákba útépítési célokra, - vaskohászati alapanyag

16 Vörösiszap-tárolás Magyarországon veszélyes hulladék Híg zagyos szállítás Lerakással szembeni követelmények - hidrológiai és földtani vizsgálatok - rekultiváció - monitoringrendszer - tájképi hatás

17 Külszíni lignitbányászat

18 Lignit külszíni bányászata (Mátraalján)

19 Meddőhányók A bányászat célterméket, hasznosítható ásványt már nem vagy kitermelhető mennyiségben már nem tartalmazó mellékterméke vagy hulladéka (bányászati hulladék). A célterméktől száraz vagy vizes úton elválasztott ~ t a kitermelés vagy feldolgozás közvetlen környékén felhalmozva, meddőhányón tárolják.

20 Meddőhányók Dél afrikai bányásztelepülés, háttérben meddőhányó

21 A hányók térbeli morfológiai kialakítása a rekultiváció igényeinek figyelembevételével A hányó számára kijelölik az igénybe vehető terület maximumát Erről a területről a termőföldet (kb cm vastagságban) letermelik és deponálják 8-10 m magasságban, kívül legalább 1 : 2 hajlású rézsűket tartva, feltöltik a meddő anyagával

22 A hányók térbeli morfológiai kialakítása a rekultiváció igényeinek figyelembevételével Az első terasz elkészülte után az előzőleg félretett termőföld egy részével cm vastagságban befedik a rézsűt, és meg lehet kezdeni fűfélékkel, cserjékkel, fákkal való betelepítését kb. 4 m széles padka meghagyásával beljebb a második terasz kialakítása Ezzel a módszerrel egyre magasabban fekvő teraszokat hoznak létre, a meddőfelhalmozás megszűnte után 1-2 évvel a rekultiváció is befejeződik.

23 Meddőhányó Öngyulladás

24 A lignitbányák meddőhányóinak talaja Öngyulladás CaCO 3 = CaO + CO 2 CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O A létrejött oltott mész mint erős bázis igen lúgos kémhatást kölcsönöz a meddőnek

25 Meddőhányó (Dél Afrika)

26 Meddőhányó (Dél Afrika)

27 Öntözött meddőhányó (Dél Afrika)

28 A szénbányászat felszínformáló hatása Az öngyulladást követő lassú égés: Vörös színű vasszulfátok és hidroxidok, a karbonáttartalmú kőzetekkel reakcióba lépő kénsav eredményezte anhidrit: CaCO 3 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + H2CO 3 ; FeS 2 + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 S + S Elsőként mindig csak kis szervesanyag-tartalmú váztalajok keletkeznek A mélyműveléses bányászat meddőhányói

29 A feketeszénbányák meddőhányóinak talaja A kén oxidációja miatt az összes bányafelszín közül itt a legsavanyúbb a talaj

30 Az alábányászás által előidézett felszínváltozások süllyedési teknő vagy süllyedék : A összegyülekező víz miatt a környezeténél nedvesebb és kilúgozottabb Kilúgozás

31 A mélybányászat okozta felszínsüppedékek növényzete cm mély állóvizek jönnek létre, ahol 1-2 éven belül megtelepszenek a szél útján terjedő vízkedvelő növényfajok. Az acidofil vágásnövényzet, siska nádtippanos, aggófű-füzike társulása alakult ki. A gyékény (Typha latifolia), a tavi káka (Schoenoplectus lacustris) és nád (Phragmites communis) alkotja a társulást, a már nem vizes területen a kecskefűz (Salix alba) is megtelepedett. Sasharaszt (Pteridium aqulinum), óriás zsurló (Equistetum telmateia).

32 A külfejtéses bányászat domborzati hatása Az építőanyag-fejtés hatása ( téglaagyagok ) alluviumokon vagy a folyóteraszokon fordul elő: talaj- és felszíni vízzel többnyire feltöltődik más részük, a löszféleségek és a homok már magasabb, dombvidéki szinten fekszenek Talajvízhatás nincs, a jó víz áteresztőképesség miatt általában a felszíni víz sem tölti fel.

33 Az anyag- (lösz-) bányák talajai Az agyagbányák udvarán és a bányafalakon levő talaj szemcseösszetétele nem különbözik az eredeti talajétól, de humusztartalma lényegesen kisebb. az agyagbányák talaja a nagymértékben erodálódott talajhoz hasonlít legjobban

34 előnytelen, durva szemcseösszetétel erősen kiszáradó és felmelegedő talaj Talajvízhatás nincs, a jó víz áteresztőképesség miatt általában a felszíni víz sem tölti fel. Kilúgozás: mész tartalma és így ph-értéke, valamint szerves- és tápanyagtartalma is kisebb, mint a környező eredeti talajnak. A homokbányák talaja

35 Kőbányák A kitermelést lehetőleg úgy kell irányítani, hogy az a tervezett utóhasználati szempontoknak megfeleljen. A kitermelés gépeivel lehet a legolcsóbban a tervezett utóhasználat feltételeit biztosítani.

36 A gránitbányák talajai Ásványai (pl. ortoklász földpát) a víz és a légkör széndioxidjának hatására agyagosodnak, gránittörmelékből ezért viszonylag hamar képződik talaj, amelynek fizikai tulajdonságát az agyagképződés miatt relatíve jobb vízgazdálkodás jellemzi

37 A gránitbányák talajai Ásványai (pl. ortoklász földpát) a víz és a légkör széndioxidjának hatására agyagosodnak, gránittörmelékből ezért viszonylag hamar képződik talaj, amelynek fizikai tulajdonságát az agyagképződés miatt relatíve jobb vízgazdálkodás jellemzi

38 A gránitbányák növényzete A gránitbánya teljesen kopár felszínű, friss meddőhányóira a nedves, völgytalpi rétekről származó kozmopolita, eurázsiai, európai és közép-európai elterjedésű, egyéves, lágy szárú gyomok képviselői települnek be.

39 a viszonylag rosszabb aprózódási, szétesési tulajdonságai vannak, de nagyobb benne a kalciumtartalom, ami a magasabb mész- és phértékben is megmutatkozik a magasabb mésztartalma következtében a legjobb talajkémiai adottságai vannak a magmás eredetű kőzetbányák között. Az andezitbányák talajai

40 A feketeszénbányák meddőhányóinak talaja A kén oxidációja miatt az összes bányafelszín közül itt a legsavanyúbb a talaj

41 A bányászat hatása a növényzetre A bányászati műveletek megszűnte után 3-5 év múlva jelennek meg az első pionír növényfajok martilapu (Tussilago farfara), betyárkóró (Erigeron canadensis), gilisztaűző varádics (Chrysanthemum vulgare), közönséges cickafark (Achilea millefolium), a palahányókon főleg a siska nádtippan (Calamagrostis epigeios), a különböző üröm- (Artemisia sp.), laboda- (Atriplex sp.) és disznóparéjfélék (Amaranthus sp.) 5-10 év alatti szervesanyag-termelésükkel némi humuszt juttatnak a kőzettörmelékhez és málladékhoz, csak azután honosodnak meg fokozatosan az igényesebb növényfajok

42 A mészkőbányák növényzete A friss hányó és a bányaudvar gyakorlatilag teljesen kopár Néhány évtized: fehér vagy sziklai üröm (Artemisia alba) és a pusztai vagy barázdált csenkesz (Festuca rupicola)

43

44 A lignitbányák meddőhányóinak növényzete Jó talajállapot A növényzet nagyfokú felszínborítása az első szempillantásra is szembetűnő A dús vegetáció látszatát az még csak jobban fokozza, hogy cserjeszintje is majdnem zárt, sok helyütt szinte átjárhatatlan bozóttá fonódik össze.

45 A mélybányászat okozta felszínsüppedékek növényzete cm mély állóvizek jönnek létre, ahol 1-2 éven belül megtelepszenek a szél útján terjedő vízkedvelő növényfajok. Az acidofil vágásnövényzet, siska nádtippanos, aggófű-füzike társulása alakult ki. A gyékény (Typha latifolia), a tavi káka (Schoenoplectus lacustris) és nád (Phragmites communis) alkotja a társulást, a már nem vizes területen a kecskefűz (Salix alba) is megtelepedett. Sasharaszt (Pteridium aqulinum), óriás zsurló (Equistetum telmateia).

46 Erdészeti rekultiváció

47 Külszíni bányák rekultivációja A telepítésre alkalmas növényfajok Az állományalkotó fafajok közül: Pinus silvestris Erdeifenyő Robinia pseudo-acacia Akác* Betula pendula Közönséges nyír Alnus incana Hamvas éger Alnus glutinosa - Mézgás éger Populus alba - Fehér nyár Populus tremula Rezgő nyár Salix caprea - Kecskefűz

48 Erdei fenyő

49 Akác

50 Nyír

51 Külszíni bányák rekultivációja A telepítésre alkalmas növényfajok Az elegy fafajok közül: Acer campestre Mezei juhar Acer pseudoplatanus - Hegyi juhar Ailanthus glandulosa - Bálványfa Eleagnus angustifolia - Ezüstfa Tilia argentea Ezüst vagy magyar hárs Tilia cordata Kislevelű hárs

52 Ezüstfa+ Turkesztáni szil

53 Tamariszkusz sáv szikes talajon

54 Külszíni bányák rekultivációja A telepítésre alkalmas növényfajok A vadgyümölcsfa-félék közül: Prunus avium - Vadcseresznye Sorbus aucuparia - Madárberkenye Mirobalán szilva

55 Mirobalán szilva digóföld bánya gödör rézsűn

56 Külszíni bányák rekultivációja A telepítésre alkalmas növényfajok A cserjék közül: Euonymus europaeus Csíkos kecskerágó * Euonymus verrucosus - Bibircses kecskerágó* Frangula alnus Kutyabenge** Juniperus communis Közönséges boróka** Ligustrum vulgare Vesszős fagyal Rhamnus catharticus Varjútövis* Rosa canina Vadrózsa**Staphylea pinnata - Hólyagfa

57 A pázsitfűfélék közül: Külszíni bányák rekultivációja A telepítésre alkalmas növényfajok Agropyron repens Tarackbúza* Bromus erectus Sudár rozsnok Bromus inermis Magyar rozsnok Cynodon dactylon - Csillagpázsit Dactylis glomerata Csomós ebir Festuca ovina Juhcsenkesz Festuca rubra Vörös csenkesz Festuca sulcata Barázdált csenkesz Poa pratensis Réti perje

58 Magyar rozsnok

59 Külszíni bányák rekultivációja A telepítésre alkalmas növényfajok A pillangósvirágúak közül: Medicago falcata - Sárkerep lucerna Medicago lupilina Komlós lucerna Trifolium pratense - Lóhere Trifolium repens - Fehérhere Vicia angustifolia Vetési bükköny

60 Homokbányák rekultivációjára alkalmas fafajok Erdei fenyő Akác Nyár

61 Természetes növénybetelepülés

62 Homoki varjúháj

63 Természetes növénybetelepülés Homoki pipitér

64 Természetes növénybetelepülés Mogyorós lednek

65 Természetes növénybetelepülés Artemisia absinthium

66 Természetes növénybetelepülés Artemisia vulgaris

67 Természetes növénybetelepülés Solidago canadensis

68 Telepített fák, iatal erdei fenyő homokbánya rézsűn

69 Sima fenyő újra erdősített hegyoldalon mulchréteg az erózió mérséklésére ( Dél Afrika)

70 Sima fenyő újra erdősített hegyoldalon ( Dél Afrika)

71 Sokat tűrő fák:erdei fenyő + ezüstfa meszes homokon

72 A rekultivációs terület domblábi, vizenyős része

73 Fűz ültetvény a rekultivációs terület vizenyős részén

74 ELŐADÁS Felhasznált forrásai Kerényi A.: Általános környezetvédelem. Globális gondok, lehetséges megoldások. Mozaik Kiadó, Szeged Nagy J.: Mezőgazdasági területekbe ékelődő tájsebek, művelés alól kivett területek rehabilitációjának módszertani megalapozása. Kutatói jelentés. Debrecen, Szabó J. (szerk.): A melioráció kézikönyve. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest Szegi J. (szerk.): Rekultiváció. Mátraaljai Szénbányák Vállalat, Gyöngyös, 1982.

75 Köszönöm a figyelmet!