Talajvédelem - talajremediáció Agrár - környezetvédelmi Modul

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 (CO₂)

Bányászatunk, számokban-1

Bánya, lelőhely nyersanyagonként

Száma db

Ipari vagyon M tonna

Bányatelek Terület /km²/

Szén

Működő Bezárt Szabad

24 91 126

635 23 2.700

49,1325

Kőolaj, földgáz Működő

Bezárt Szabad

197 54 76

107 10,8

8

1594,7342

Bányászatunk, számokban-2

Bánya, lelőhely nyersanyagonként

Száma db

Ipari vagyon M tonna

Bányatelek Terület /km²/

Ércek, Bauxit Működő

Bezárt Szabad

10 65 225

41,4 5,1 38,9

76,1120

Nemfémes össz Működő

Bezárt Szabad

905 529 843

5.120 612 3.126

539,8496

Bányászatunk, számokban-3

Bánya, lelőhely nyersanyagonként

Száma db

Ipari vagyon M tonna

Bányatelek Terület /km²/

Ebből építőipari Működő

Bezárt Szabad

786 423 427

4.517 540 2.618

353,4983

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

O

, 33-48 % Fe

O

, 9-15 % SiO

, 4-6 % TiO

, 8-12 % Na

O,

0,3-1 % MgO, 0,5-3,5 % CaO, 0,2-0,3 % P

O

.

• 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.

Dél afrikai bányásztelepülés, háttérben meddőhányó

• Meddőhányók

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

= CaO + CO

• CaO + H

O = Ca(OH)

• Ca(OH)

+ CO

= CaCO

+ H

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:

•CaCO₃ + H₂SO₄ = CaSO₄ +

H2CO₃; FeS₂ + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂S + S

•Elsőként mindig csak kis

szervesanyag-tartalmú váztalajok keletkeznek

A mélyműveléses bányászat meddőhányói

A feketeszénbányák meddőhányóinak talaja

•

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

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

Kőbányák

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

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

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.

Az andezitbányák talajai

• a viszonylag rosszabb aprózódási, szétesési tulajdonságai vannak,

• de nagyobb benne a kalciumtartalom, ami a magasabb mész- és pH- értékben is megmutatkozik

• a magasabb mésztartalma következtében a legjobb talajkémiai adottságai

vannak a magmás eredetű kőzetbányák között.

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

Külszíni bányák rekultivációja A telepítésre alkalmas

növényfajok

• A pázsitfűfélék közül:

• 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

Akác Nyár

Erdei fenyő

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!