Agrár-környezetvédelmi ModulTalajvédelem-talajremediáció

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MScTERMÉSZETVÉDELMI 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 % Al2O3, 33-48 % Fe2O3,

9-15 % SiO2, 4-6 % TiO2, 8-12 % Na2O,

0,3-1 % MgO, 0,5-3,5 % CaO, 0,2-0,3 % P2O5.

• 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)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 kialakításaEzzel 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

• CaCO3 = CaO + CO2

• CaO + H2O = Ca(OH)2

• Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

• 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

• 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

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!