Agrár-környezetvédelmi Modul Talajvédelem-talajremediáció KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc
Bányarekultiváció I. 89.lecke
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.
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.
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
Bányászat környezetszennyezése Táj meddőhányó Ha nem veszélyes rekultiváció mezőgazdaság Veszélyes (nehézfém) talajtakarás Táj külszíni fejtés rekultiváció Táj mélyművelés talajsüllyedés Vízrajz, épületkár Víz vízszintsüllyesztés
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 )
Bányászatunk, számokban-1 Bánya, lelőhely Száma Ipari vagyon Bányatelek nyersanyagonként db M tonna Terület /km²/ Szén Működő 24 635 49,1325 Bezárt 91 23 Szabad 126 2.700 Kőolaj, földgáz Működő 197 107 1594,7342 Bezárt 54 10,8 Szabad 76 8
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 225 38,9 Nemfémes össz Működő 905 5.120 539,8496 Bezárt 529 612 Szabad 843 3.126
Bányászatunk, számokban-3 Bánya, lelőhely Száma Ipari vagyon Bányatelek nyersanyagonként db M tonna Terület /km²/ Ebből építőipari Működő 786 4.517 353,4983 Bezárt 423 540 Szabad 427 2.618 Ebből: homok, kavics, agyag Működő Bezárt Szabad 813 286 318 2.158 220 1.150 203,7534
Szénbányászatányászat
Ásványbányászat
Bauxitbányák
A bauxitbánya meddőhányóinak felszíne mindig szinte teljesen kopár. Évek múlva az első pionír növények
Vörösiszap Nagy fajlagos felületű, tixotróp anyag Fő komponensei: 16-18 % Al 2 O 3, 33-48 % 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
Vörösiszap-tárolás Magyarországon veszélyes hulladék Híg zagyos szállítás Lerakással szembeni követelmények - hidrológiai és földtani vizsgálatok - rekultiváció - monitoringrendszer - tájképi hatás
Külszíni lignitbányászat
Lignit külszíni bányászata (Mátraalján)
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.
Meddőhányók Dél afrikai bányásztelepülés, háttérben meddőhányó
A hányók térbeli morfológiai kialakítása a rekultiváció igényeinek figyelembevételével A hányó számára kijelölik az igénybe vehető terület maximumát Erről a területről a termőföldet (kb. 75-100 cm vastagságban) letermelik és deponálják 8-10 m magasságban, kívül legalább 1 : 2 hajlású rézsűket tartva, feltöltik a meddő anyagával
A hányók térbeli morfológiai kialakítása a rekultiváció igényeinek figyelembevételével Az első terasz elkészülte után az előzőleg félretett termőföld egy részével 75-100 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.
Meddőhányó Öngyulladás
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
Meddőhányó (Dél Afrika)
Meddőhányó (Dél Afrika)
Öntözött meddőhányó (Dél Afrika)
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
A feketeszénbányák meddőhányóinak talaja A kén oxidációja miatt az összes bányafelszín közül itt a legsavanyúbb a talaj
Az alábányászás által előidézett felszínváltozások süllyedési teknő vagy süllyedék : A összegyülekező víz miatt a környezeténél nedvesebb és kilúgozottabb Kilúgozás
A mélybányászat okozta felszínsüppedékek növényzete 10-20 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).
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.
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
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
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.
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
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
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.
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
A feketeszénbányák meddőhányóinak talaja A kén oxidációja miatt az összes bányafelszín közül itt a legsavanyúbb a talaj
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
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)
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.
A mélybányászat okozta felszínsüppedékek növényzete 10-20 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).
Erdészeti rekultiváció
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
Erdei fenyő
Akác
Nyír
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
Ezüstfa+ Turkesztáni szil
Tamariszkusz sáv szikes talajon
Külszíni bányák rekultivációja A telepítésre alkalmas növényfajok A vadgyümölcsfa-félék közül: Prunus avium - Vadcseresznye Sorbus aucuparia - Madárberkenye Mirobalán szilva
Mirobalán szilva digóföld bánya gödör rézsűn
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
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
Magyar rozsnok
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
Homokbányák rekultivációjára alkalmas fafajok Erdei fenyő Akác Nyár
Természetes növénybetelepülés
Homoki varjúháj
Természetes növénybetelepülés Homoki pipitér
Természetes növénybetelepülés Mogyorós lednek
Természetes növénybetelepülés Artemisia absinthium
Természetes növénybetelepülés Artemisia vulgaris
Természetes növénybetelepülés Solidago canadensis
Telepített fák, iatal erdei fenyő homokbánya rézsűn
Sima fenyő újra erdősített hegyoldalon mulchréteg az erózió mérséklésére ( Dél Afrika)
Sima fenyő újra erdősített hegyoldalon ( Dél Afrika)
Sokat tűrő fák:erdei fenyő + ezüstfa meszes homokon
A rekultivációs terület domblábi, vizenyős része
Fűz ültetvény a rekultivációs terület vizenyős részén
ELŐADÁS Felhasznált forrásai Kerényi A.: Általános környezetvédelem. Globális gondok, lehetséges megoldások. Mozaik Kiadó, Szeged. 2001. Nagy J.: Mezőgazdasági területekbe ékelődő tájsebek, művelés alól kivett területek rehabilitációjának módszertani megalapozása. Kutatói jelentés. Debrecen, 2002. Szabó J. (szerk.): A melioráció kézikönyve. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest. 1977. Szegi J. (szerk.): Rekultiváció. Mátraaljai Szénbányák Vállalat, Gyöngyös, 1982.
Köszönöm a figyelmet!