Rekultywacja i ochrona gleb
advertisement
Rekultywacja i ochrona gleb Gleba jest jednym z trzech podstawowych elementów biosfery: - troposfera (powietrze) - dobra odnawialne - hydrosfera (woda) - dobra odnawialne - litosfera (gleba) - dobra nieodnawialne i często niepowtarzalne Poprzez glebę odbywa się transformacja związków - mineralizacja i synteza nowych związków. Wykorzystuje to świat roślin i zwierząt. Efektem tej transformacji, zwłaszcza mineralizacji jest produkcja CO 2 : - biologiczna – 12,5 1010 t/rok antropogeniczna – 20 109 t/rok Istnieje zatem różnica 1 wielkości jednostek między produkcją biologiczna , a antropogeniczną. Produkcja antropogeniczna może wzrosnąć do 40-50 109 t/rok w krótkim czasie. Gleba zasobna w substancje organiczne wydziela w ciągu doby 0,5 – 1,5 t CO2/ha. W ciągu roku natomiast : 200-300 t CO2 /ha CO2 – uważany jest za 4 makroelement po N , P i K. Wykorzystywany jest on w procesie fotosyntezy. Dzienna asymilacja 1ha zboża 1,2 – 1,5 t CO2/ha , a za cały okres wegetacyjny 150 – 200 t CO2 /ha. Fitocenoza (las , łąka , pastwiska , pola) – asymiluje rocznie 330-350 t CO2 /ha. ISTNIEJE DEFICYT CO2 Gleba - jest matrycą biosfery Gleba Zaspokaja potrzeby biologiczne człowieka ,a z drugiej strony jest źródłem surowców i materiałów niezbędnych w procesie pracy oraz miejscem przebiegu tego procesu; warunkuje więc przebieg procesów biologicznych , życiowych i wszelką działalność człowieka. Jest komponentem biosfery, który ma zachowane relikty dawnych i współczesnych procesów zachodzących na kuli ziemskiej , należy do zasobów niepomnarzalnych i często nieodnawialnych. Funkcje: - - siedlisko dla roślin warsztat produkcji roślinnej i leśnej ośrodek transformacji składników mineralnych i organicznych posiada określone funkcje hydrologiczne , filtracyjne , techniczne Istnieje sprzeczność pomiędzy funkcjami ekologicznymi , a funkcjami związanymi z działalnością człowieka. Gleba należy do nieodnawialnych zasobów . Charakteryzuje się ona pewnym konserwatyzmem. W środowisku glebowym zachodzą różne zmiany o charakterze fizycznym , chemicznym i biologicznym. Człowiek ma różne spojrzenia na glebę : - górnik : chce glebę jak najszybciej usunąć , aby dostać się do minerałów - drogowiec : gleba jest dla nich zbędna , wręcz im przeszkadza 1 ZASOBY GLEBOWE: - 29% - kontynenty - 71% - morza i oceany 29% 51,01 mld ha - z tego: - 5,61 mld ha – nieużytki - 3,32 mld ha - użytki zielone - 4,09 mld ha – lasy - 1,49 mld ha – grunty orne - 14,49 mld ha Obecnie uprawiane jest około 1,30 mld ha ,a odłogiem stoi 500 mln ha gleb potencjalnie produktywnych z tego; - 413 mln ha przypada na Afryką , Azje i Ameryka Łacińską W skali świata na 1 mieszkańca przypada 1,14 ha użytków rolniczych. Tereny zabudowane to 6,5% w tym : - 2,3 % tereny mieszkalne 0,29% tereny przemysłowe 0,23% inne 0,25% zurbanizowane , niezabudowane 0,12% użytki kopalne Tereny komunikacyjne to 3,03 % w tym : - 2,65% drogi 0,34 % koleje 0,04 inne POLSKA – powierzchnia 31.268,3 ha Na 1 mieszkańca Polski przypada 0,81 ha powierzchni w tym : - 0,48 ha użytków rolnych 0,00 ha użytków kopalnych W 1946 roku przypadało 0,86 ha użytków rolnych, a w 1958 roku przypadało 0,55 ha użytków rolnych. W ciągu 50 lat ubyło w Polsce 1,9 mln ha użytków rolnych. W latach 1975-80 przekazano na cele nierolnicze i nieleśne 14 – 27 tys. ha terenów użytkowanych rolniczo. W latach 80 – tych 16,3 tys. ha W 1986 roku – 7,7 tys ha W 1993 roku 7,7 tys ha Szacuje się że w Polsce ubywa rocznie 30 tys ha gruntów leśnych rolniczych i użytków zielonych. Każdego dnia ubywa około 82 ha użytków rolnych i leśnych. Każdy kilometr autostrady wyłącza bezpowrotnie ok. 10 ha powierzchni. Wydobycie 1 tony węgla brunatnego powoduje wyłączenie 6 – 24 ha powierzchni. Techniczna zabudowa trwale lub czasowo niszczy glebę, rozdrabnia strukturę przestrzenną, likwiduje trwałą roślinność. Jest to zależne od postępów urbanizacyjnych, w tym uprzemysłowienia kraju. Prognoza PAN przewiduje, że na potrzeby budownictwa przeznaczonych zostanie 286 tys ha. Wg Siuty na te potrzeby, w tym budownictwa wiejskiego przeznaczonych zostanie w latach 1995-2010 – 435 tys ha, budownictwa komunikacyjnego – 120 tys ha, na budowę lotnisk – 200-1000ha, magistrali kolejowych – 3,25,5 ha. Podobne ubytki zachodzą tez w innych krajach. Przypuszcza się, że świat traci około 1 mln ha terenów potencjalnie produktywnych dziennie. W Polsce około 5 ha dziennie wyłącza się z użytkowania rolniczego lub leśnego. 2 Mieszkańcy Świata Rocznie liczba mieszkańców świata wzrasta o 90 mln osób. Ziemia może wyżywić 8mld ludzi, a taki stan osiągniemy w 2025 roku. Ludność Afryki wynosi 650 mln ludzi i nie ma możliwości wyżywienia się w oparciu o własną produkcję rolną. Afryka produkuje rocznie 120 mln ton zbóż, a zużywa 1660 mln ton. W 2025 roku będzie potrzebować 416 mln ton, deficyt wyniesie wtedy około 300 mln ton. Rekultywacja – definicje 1. Wg słownika wyrazów obcych Oznacza doprowadzenie terenów poeksploatacyjnych i zwałowisk do stanu umożliwiającego ich wykorzystanie. Dotyczy powierzchni zdewastowanych nierolniczą i nieleśną działalnością gospodarczą. Rekultywacja – zgodnie z etymologia słowa oznacza odtworzenie czegoś co zostało zniszczone , a więc tych cech gleby , które determinują jej najistotniejszą cechę – produktywność. Tej cechy nie posiadają grunty powstałe w wyniku działalności przemysłowej człowieka. 2. profesor Skawina – 1963 r. – pierwsza definicja rekultywacji w literaturze przedmiotu 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. 3. 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. 4. Wg Bendera i Gilewskiej Rekultywacja jest zespołem czynności inżynieryjnych i zabiegów agrotechnicznych , kształtujących nowa, i jednocześnie pożądaną strukturę biocenotyczną industroziemnej gleby. Jest to zorganizowane współdziałanie czynników abiotycznych i biotycznych , umożliwiających w możliwie krótkim czasie i przy zastosowaniu możliwie najmniejszych środków , wytworzenie z gruntu – skały produktywnej gleby. Rekultywacja jest nauką wywodzącą się z nauk przyrodniczych i nauk technicznych . Znajduje się ona na ich pograniczu. Re – powtórnie , odnowa uprawiać Rekultywacja jest stosunkowo nowa dziedzina działalności gospodarczej. Wywodzi się ona z OCHRONY PRZYRODY Kierunek zwany ochroną przyrody zaczął rozwijać się na przełomie XVIII i XIX wieku : 1. Konserwatorski – ochrona przyrody , zajmował się ochrona martwych zasobów przyrody 2. Biocenotyczny – XIX w. ; zwrócono uwagę na ochronę zespołów biocenotycznych ; powstają Parki Narodowe i Rezerwaty ; ochrona zbiorowisk roślinnych 3. Planistyczny – lata 20 – te XX wieku ; ruch ochrony przyrody , został powołany z działalności gospodarczej. 3 Po II wojnie światowej rozpoczęto badania nad rekultywacją . W latach 50 – tych w Niemczech powstał nowy kierunek badań – REKULTYWACJA , a swoje pochodzenie ma od ochrony przyrody. Jak każdy kierunek badawczy , również rekultywację wyróżniają : 1. Obiekt nadawczy , który jest przedmiotem zainteresowania i poznania 2. Metody badawcze , którymi się posługuje i wyróżnia 3. Literatura będąca wynikiem dwóch poprzednich , informująca o obiekcie poznania i zakresie tegoż poznania 4. Działalność gospodarcza , bazująca na osiągnięciach tych badań , wdrażająca do działalności gospodarczej określone metody , umożliwiające ponowne włączenie poprzemysłowych nieużytków do produkcji rolnej , leśnej , względnie innej , równie gospodarczo użytecznej. Obiektem poznania jest przekształcenie wskutek bezpośredniego lub pośredniego oddziaływania przemysłu na środowisko glebowe. Są to hałdy , wyrobiska , osadniki poflotacyjne , tereny skażone substancjami z immisji . Takie tereny najczęściej charakteryzują się całkowitą utratą produktywności , przekształconą fizjografią , przekształconymi stosunkami wodnymi i są elementem obcym w krajobrazie . Wyróżniają się w sposób jednoznaczny. Odrębność i specyfika badań wymaga posługiwania się metodami wypracowanymi nie tylko przez dyscypliny przyrodnicze lecz również dyscypliny techniczne – geotechnikę i górnictwo. Są one wykorzystywane w ujęciu klasycznym bądź adoptowane i przystosowane do obiektu badań i poznania. Już samo zaangażowanie tak wielu dyscyplin i metod stwarza konieczność i wzajemnego powiązania – stworzenia kierunku integrującego poczynania nauk technicznych i przyrodniczych zmierzających do nadania poprzemysłowym nieużytkom cech produktywności. Grunty pogórnicze są specyficzną skałą zanieczyszczona węglem brunatnym 1,5%. W Polsce pionierem badań nad rekultywacja był profesor Walery Goetel – AGH. - „ co przemysł zepsuł , człowiek powinien naprawić” – Badania dotyczyły powierzchni zdewastowanych eksploatacją piasku podsadzkowego. PIASEK PODSADZKOWY - wydobywany w PL , Pd , służy do podsadzania wyrobisk górniczych ; Zabrze Następnie – profesor Skawina – AGH W 1958 roku profesor Skawina zreferował na zjeździe PTG na Górnym Śląsku problematykę badań nad stanem środowiska w GOP. Profesor Skawina rozpoczął swoja działalność w bardzo trudnym okresie – bardzo duże lobby przemysłowe nie zwracające uwagi na środowisko i dewastację gruntów przez przemysł (zwłaszcza górniczy). Był autorem pierwszej ustawy o ochronie gruntów rolnych i leśnych. Uczniowie Skawiny : Krzaklewski i Chwastek kontynuują jego badania. Problematyką rekultywacji zajmuje się : - Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN - AR – Wrocław - AR – Poznań - Uniwersytet Zielonogórski - AGH – Kraków 4 Podział terenów zdewastowanych działalnością gospodarczą Paprzycki 1956r – pierwsza klasyfikacja - wyróżnił: - powierzchnie wypukłe – hałdy; jako przykład budującej działalności człowieka - powierzchnie wklęsłe – wyrobiska; jako przykład ujemnego wpływu działalności człowieka Tę klasyfikację owinął w 1969 roku Skawina. W 1972 roku Greszta opracowuje nową klasyfikacje . Za jej podstawę przyjęto branżowe pochodzenie nieużytku i jego typ. W 1988 roku uczeń Skawiny – Krzaklewski – zaproponował uproszczony podział poprzemysłowych nieużytków na podstawie wieku danego obiektu i stopnia pokrycia poprzez roślinność wkraczającą na drodze sukcesji ; inaczej ; zwraca uwagę na szybkość zarastania poprzemysłowych nieużytków. I – nieużytki poprzemysłowe zarastające BARDZO WOLNO , brak samorzutnego zarastania na drodze sukcesji utrzymuje się co najmniej przez 10 lat , odbudowa biologiczna bardzo trudna II – nieużytki poprzemysłowe zarastające WOLNO , brak na tych terenach samorzutnego zarastania na drodze sukcesji utrzymuje się przez okres 5 lat , odbudowa środowiska biologicznego średnio trudna III – nieużytki poprzemysłowe zarastające SZYBKO , brak na tych terenach samorzutnego zarastania , na drodze sukcesji utrzymuje się nie dłużej niż 2 lata , odbudowa biologiczna stosunkowo łatwa Po 10 latach – nieużytki zakładów przeróbczych , eksploatacja siarki Po 5 latach – tereny pogórnicze węgla brunatnego i siarki , a także węgla kamiennego Po 2 latach – tereny po eksploatacji siarki i węgla brunatnego Nową i odmienna – od podawanych wcześniej klasyfikacji terenów zdegradowanych działalnością przemysłową podał w 1971 roku Skawina , a rozwinął w 1982 roku Strzysicz 5 Działalność przemysłowa powoduje 2 rodzaje oddziaływań na środowisko glebowe: - oddziaływanie bezpośrednie – któremu towarzyszy powstanie takich terenów poprzemysłowych jak : hałdy , wyrobiska , osadniki. Oddziaływanie pośrednie – w postaci skażeń różnymi substancjami pochodzącymi z immisji , a także na skutek powstania zapadlisk i osuszania terenu Te dwa rodzaje przekształceń doprowadziły do ujawnienia jakościowo różnych przekształceń gleb w postaci następujących typów przekształceń: 1. Przekształcenia geomechaniczne – powstanie hałdy , wyrobiska , osadnika itp. 2. Przekształcenia hydrologiczne – zmiana stosunków wodnych : odwodnienia 3. Przekształcenia chemiczne – gleby skażone immisją metali ciężkich , ropą , itp. 4. Przekształcenia fizykomechaniczne – wywołują zmianę właściwości fizycznych gleb np. pyły powodują zaszlamowanie porów glebowych przez co gleba staje się mniej przepuszczalna dla wody 5. Przekształcenia termiczne – wytapianie 6. Przekształcenia elektromagnetyczne – wprowadzone prze Sedlaka Jest to jedyna , nie mająca dotychczas odpowiedników w literaturze światowej klasyfikacja zjawisk wywołanych działalnością przemysłu w środowisku przyrodniczym , a glebowym w szczególności. Przekształcenia geomechaniczne dotyczą gruntów , pozostałe przekształcenia dotyczą powstawania gleb. Postawą tej klasyfikacji jest czynnik destrukcyjnie oddziaływujący na wierzchnią warstwę gleby. 1. - Przekształcenia typu geomechanicznego – powstanie hałdy , wyrobiska , itp. roboty górnicze i geologiczne różne roboty inżynierskie składowanie odpadów górniczych i przemysłowych 2. - Przekształcenia typu hydrologicznego – zmiana stosunków wodnych : odwodnienia poeksploatacyjna deformacja powierzchni budowa zwałowisk, stawów osadowych, wyrobisk odkrywkowych , i innych nasypów przekształcenia koryt rzecznych, budowa zbiorników retencyjnych 3. 4. Przekształcenia typu chemicznego – gleby skażone immisją metali ciężkich , ropą , itp. emisja gazów i chemicznie aktywnych pyłów zanieczyszczenia wód związkami rozpuszczalnymi w wodzie chemizacja rolnictwa i leśnictwa skażenie gleb substancjami ropopochodnymi Przekształcenia typu fizykomechanicznego – wywołują zmianę właściwości fizycznych gleb np. pyły powodują zaszlamowanie porów glebowy przez co gleba staje się mniej przepuszczalna dla wody emisja pyłów i aerozoli zanieczyszczenia wód zawiesiną i hydrozolami 5. - Przekształcenia typu termicznego – wytapianie zanieczyszczenie powietrza zrzuty wód podgrzanych( w przypadku Konina – jeziora – odbiorniki wód elektrownianych – woda w jeziorach nigdy nie zamarza , a temperatura utrzymuje się na poziomie 20C) tłoczenie wód podgrzanych do górotworu(temperatura wody około 90C) Te przekształcenia nie są wywołane leśna i rolniczą gospodarka ; wywołane są gospodarka przemysłową. Era kenozoiczna – najbardziej produktywna w surowce Polska – kraj zasobny w surowce mineralne: - węgiel brunatny i kamienny - rudy miedzi , cynku , ołowiu - piaski podsadzkowe - olbrzymie ilości kruszywa naturalnego 6 Najbardziej rozwinięte jest górnictwo odkrywkowe – stosunkowo duża ilość rozpoznawanych i udokumentowanych złóż. Ponad 50% surowców mineralnych (energetycznych) eksploatowane jest metoda odkrywkową: - węgiel brunatny - kamienie drogowe i budowlane - piaski podsadzkowe - piaski szklarskie - wapienie, margle W czasach pradawnych ludzie osiedlili się wokół złóż surowców mineralnych, przy odkrywce: - rudy darniowe - Dymarki Śląskie – Zu , Pb , Ag , S Siarka – kamień piekielny W Polsce przemysł górniczy rozwinął się początkowo na Górnym i Dolnym Śląsku i w okolicach Gór Świętokrzyskich , a obecnie zaczyna się rozwijać w rejonie Wielkopolski oraz w rejonie Kujawskim i Lubelskim. O możliwościach wydobycia surowców decyduje budowa geologiczna Odkrywkowe zakłady górnicze należą do instytucji: - szczególnie szkodliwych – odkrywki o powierzchni ponad 10 ha - mogących pogorszyć stan środowiska – odkrywki o powierzchni mniejszej niż 10 ha Z wyłączeniem wydobywania piasków , żwirów i glin w ilości mniejszej od 10000 m3/rok Ilość Odkrywek Lata kamieni drogowych i budowlanych Kruszyw naturalnych Piaski Skały węglanowe Surowce ilaste Węgiel brunatny Razem 1995 173 1248 64 53 499 12 2049 1999 203 1360 80 41 425 11 2120 Wydobycie węgla brunatnego [mln t/rok] 63,5 60,9 7 Światowe zasoby węgla brunatnego – 51,2 mld ton Rocznie wydobywa się około 950 mln ton Rezerwy: - węgla brunatnego – 500lat - ropy – 43 lata - gazu ziemnego – 65 lat W wyniku eksploatacji następuje zmiana rzeźby terenu . W miejsce gruntów ornych powstają użytki kopalniane – zazwyczaj trwałe. Zwałowisko zewnętrzne – miejsce składowania skał nadkładu , skał płowych na gruntach nie odkształconych , zazwyczaj nadpoziomowe. Na wstępie wykonuje się wkop udostępniający – materiał zwałowany jest na zwałowiska. Zwałowisko wewnętrzne – lokowane w wyrobisku, może być nadpoziomowe lub podpoziomowe Wyrobisko poeksploatacyjne – zazwyczaj wypełnione wodą, osadnik , składowisko odpadów Poglądy proekologiczne – kopalnie powinny , być małe i nie powodować dużego uszczerbku w budowie ziemi Lobby górnicze – uważa że duże kopalnie są bardziej opłacalne Wydobycie 1 tony węgla - 8 m3 - 6 – 24 ha wyłączonej powierzchni - to około 1,5 tony ziemi Stosunek nadkładu do złoża : 1:10 – do tego progu eksploatacja jest opłacalna 1:8 – stosunek w Koninie 1:3,5 – stosunek w Bełchatowie Na 1 ha przypada około 25cm wierzchniej warstwy próchnicznej co daje 3750 ton ziemi. Energia z węgla brunatnego jest najtańsza i nie dotowana. W przypadku węgla kamiennego – 35% dotacji Po wejście do Unii Europejskiej 12,5% energii ma pochodzić z innych źródeł (odnawialnych). Surowce towarzyszące – są to surowce dodatkowe które są wydobywane obok węgla brunatnego , np. iły do produkcji cegieł i ceramiki, piaski i żwiry jeśli nie są zanieczyszczone dla budownictwa i drogownictwa , kreda jeziorna jeśli występuje w nadkładzie węgla. Wszystkie te surowce mogą być surowcami towarzyszącymi i jest tak jeśli są eksploatowane w tym celu , w przeciwnym razie są skałą płową , która lokalizowana jest na zwałowisku. W wyniku eksploatacji węgla brunatnego następuje zmiana ukształtowania terenu, powstają: - hałdy - wyrobiska - zwałowiska Są to formy trwałe. Do najważniejszych czynników należą : - właściwości skał nadkładu - system gospodarki skałami nadkładu - kształt bryły zwałowiska (architektura zwałowiska) - wysokość zwałowiska (architektura zwałowiska) - morfologia (architektura zwałowiska) - usytuowanie w terenie 8 Klasyfikacja skał nadkładu- opracowana przez Skawinę . Są to kryteria przydatności skał nadkładu do rekultywacji: LB – liczba bonitacyjna Skawiny Klasyfikacja ta uwzględnia 4 podstawowe właściwości skał. Łatwe do rozpoznania w trakcie eksploatacji: - wskaźnik litologiczny - wskaźnik wapniowy - wskaźnik spoistości (plastyczności) - wskaźnik sorpcji BM O zaliczeniu gruntu do odpowiedniej klasy przydatności rekultywacyjnej decyduje wartość punktowa liczby bonitacyjnej gruntu LB, którą wylicza się ze wzoru: LB = WL + WCa + Wsp +Ws WL – wskaźnik litologiczny – decyduje o nim skład granulometryczny – max 60pkt WCa – wskaźnik wapniowy – decyduje o nim zawartość CaCO3 i MgCO3 , zawartość CaCO3 w granicach 510% - max 15 pkt Wsp – wskaźnik spoistości – decyduje o nim wartość wskaźników plastyczności gruntu , wskaźnik wynoszący 6-12% - max 20 pkt Ws – współczynnik sorpcji błękitem metylowym, najwyżej punktowana jest sorpcja BM wynosząca co najmniej 15 cmol(+)/100g gruntu – max 20 pkt Wyróżniono następujące klasy przydatności: A – grunty BARDZO DOBRE , przydatne do rekultywacji rolniczej – LB> 75 pkt B – grunty DOBRE , mniej przydatne do rekultywacji rolniczej , ale bardzo przydatne do rekultywacji leśnej – 50 < LB < 75 pkt. C – grunty WADLIWE – nieprzydatne do rekultywacji rolnej , a do rekultywacji leśnej dopiero po częściowym ulepszeniu – 21 < LB < 50 D – grunty ZŁE , jałowe , nieproduktywne , nieprzydatne do rekultywacji , wymagają podstawowego użyźnienia albo izolacji – LB < 21 E – grunty TOKSYCZNE – nieprzydatne do rekultywacji , wymagające neutralizacji lub izolacji Klasyfikacja uproszczona: LB = WL + WCa + Wg WL – wskaźnik litologiczny WCa – wskaźnik wapniowy Wg – wskaźnik genezy , na postawie pochodzenia utworów Czwartorzęd : - aluwia (mady) – 5 – 20 Wg - piaski i gliny zwałowe – 5 Wg - lessy i utwory lessopodobne – 15-25 Wg Trzeciorzęd: - iły poznańskie – 10 – 15 Wg - iły krakowskie – 5 – 10 Wg - kreda i starsza formacja, margle i miękkie wapienie margliste – 10 – 15 Wg Klasyfikacja Skawiny obarczona jest błędem , obniża cechy gliny zwałowej szarej. Glina zwałowa szara i żółta – C wg Skawiny Na tej skale możliwa jest rekultywacja rolnicza , leśna. Natomiast ze wzglądu na pH (zasadowy) Iły poznańskie – B wg Skawiny Nie są przydatne do rekultywacji. 9 W klasyfikacji niemieckiej i rosyjskiej podstawą klasyfikacji jest cecha , która decyduje o wielu właściwościach – skład granulometrycny i mineralogiczny. Gospodarka skałami nadkładu: - nieselektywna – wszystkie skały nadkładu są mieszane ze sobą w sposób przypadkowy - selektywna – 2 metody: 1. Geolodzy – selektywna gospodarka powinna polegać na tym , że po wybraniu węgla powinien zostać odbudowany dawny profil glebowy – powrót do stanu pierwotnego- możliwe , aczkolwiek bardzo kosztowne 2. Biolodzy – skały o największej potencjalnej produktywności powinny być lokowane na wierzchu zwałowiska : glina zwałowa szara , pozostałe topione w wyrobiskach. Polskie górnictwo odkrywkowe przyjęło nieselektywny system gospodarki nadkładem – NIESTETY. System transportowania skał nadkładu na zwałowisko: - kołowy - szynowy : wagonami przewożono nadkład na zwałowiska , powstawały małe , płaskie , do 20m wysokie , dość stabilne zwałowiska stołowe W latach 60- tych i 70 – tych wprowadzono nową technologię: K+T+ Z - koparka - taśmociąg - zwałowarka Potrafią zebrać do 500m3/ ha mas ziemnych Górnictwo: jak najszybciej usunąć nadkład ; budowano zwałowiska do 200m wysokości , jest to metoda najtańsza nie trzeba przesuwać urządzeń górniczych , transport ten odbywa się do dzisiaj. Bardzo wysokie zwałowiska są trudne do rekultywacji. Powstające zwałowiska charakteryzują się coraz większą heterogonicznością (różnorodnością) Mały udział powierzchni płaskiej – wierzchowiny Powierzchnie stokowe dominują – zbocza , skarpy Zwałowiska są też budowlą górniczą. Ich kontrola zajmuje się : Urząd Górniczy. Przeprowadza on kontrole podczas: - urabiania - transportowania - zwałowania Górnicy mówią , iż powstaje NOWY OŚRODEK GRUNTOWY! Podczas prac górniczych następuje zmiana właściwości fizycznych skał: Zmienia się : - gęstość objętościowa - porowatość Następuje rozprężenie mas ziemnych , a także zbrylanie utworów spoistych i rozbrylanie utworów sypkich. Utwory spoiste otrzymują domieszkę utworów sypkich ,a sypkie – utworów spoistych. Np. piasek + soczewka iłów i glin. Skały nadkładu zdeponowane na zwałowisku mają zróżnicowane właściwości fizyczne. W zwałowisku zachodzą dalsze zmiany. Składowane w zwałowisku skały są najpierw połączone ze sobą stykami punktowymi. Dalej przechodzą one w styki powierzchniowe , następuje zagęszczenie – KOMPRYMACJA. Materiał ziemny uzyskuje cechy spoistości. Woda infiltruje w głąb zwałowiska i prowadzi to do zmniejszenia kąta stoku naturalnego – następuje zapadanie się mas ziemnych , ruchy osuwiskowe , ruchy masowe – jest to element oszpecający wskazujący na wyjątkowo złą pracę górników. 10
