Conditions for biological reclamation of a mine dump in the area of the Ternivka city, Ukraine.

Abstract

The purpose of paper was this regard, the purpose of our work was to examine the waste heap of the "Zakhidno-Donbaska" mine of private joint-stock company DTEK PAVLOGRADVUGOL near the city of Ternivka, to compile the characteristics of the dump and determine the granulometric composition of the surface layer of the rock, the current acidity of the rock, the content of salts in the water extract, the amount of coverage of spontaneously sown plants, the need and possibility of carrying out its biological reclamation. Methods. When the "Zakhidno-Donbaska" mine dump had been examined, a complex of field and laboratory research methods was used, including landscape, soil science, cartographic and botanical methods. Research indicators were determined according to the Rules for Biological Reclamation of Mine Dumps in Coal Mines of Ukraine (SOU-N 10.1-05420037-001:2007). Findings. It had been found that the granulometric composition of the dump rock corresponded to sandy loam. The pH of the salt extract of the soil ranged from very strongly acidic to strongly acidic. The structural and aggregate composition of the surface layer of the rock was heterogeneous, variegated, the soil structural coefficients were from 3.41 to 5.23. Strong and very strong sulfate-type salinization was observed. The lowest dry sediment values were recorded on the plateau –0.30%, on the slopes and at the foot of the dump –0.39 and 1.73%, respectively. The rock has been found to contain high concentrations of chlorides and sulfates of sodium and magnesium, and sometimes sodium carbonate, which are toxic to plants. In areas with active technological process (freshly deposited rock or early stages of external exposure), the mobile aluminum concentration was 46 mg/100 g, that makes the rock unsuitable for plant growth and development. Thus, the dump requires full or partial melioration to carry out the biological stage of reclamation and reduce the negative impact on the environment. Мета роботи – обстеження породного відвалу шахти Західно-Донбаська ПрАТ «ДТЕК ПАВЛОГРАДВУГІЛЛЯ», розташованого в місті Тернівка, для складання характеристики відвалу та визначення гранулометричного складу поверхневого шару породи, актуальної кислотності породи, вмісту солей у водній витяжці, величини покриття рослин, що засіваються спонтанно, потреби і можливості проведення його біологічної рекультивації. Методика. При обстеженні відвалу шахти Західно-Донбаська використовували комплекс польових і лабораторних методів досліджень, включаючи ландшафтні, ґрунтознавчі, картографічні та ботанічні методи. Показники досліджень визначалися згідно Правил біологічної рекультивації шахтних відвалів вугільних шахт України (SOU-N 10.1-05420037-001:2007). Результати. Виявлено, що гранулометричний склад породи відвалу відповідав значенню піщаний суглинок. рН сольової витяжки грунту коливалися від дуже сильнокислої до сильнокислої реакції. Структурно-агрегатний склад поверхневого шару породи був неоднорідним, строкатим, з коефіцієнтом структурності грунту від 3,41 до 5,23. Спостерігалося сильне та дуже сильне засолення сульфатного типу. Найменші показники сухого залишку були зафіксовані на плато – 0,30 %, на схилах та підніжжі відвалу відповідно 0,39 та 1,73 %. У породі виявлені високі концентрації хлоридів та сульфатів натрію та магнію, а іноді й сода, токсичні для рослин. На ділянках, які знаходяться в технологічному процесі (свіжевинесена порода або рані стадії зовнішнього впливу) рухомий алюміній був 46 мг/100 г, що робить породу непридатною для росту та розвитку рослин. Таким чином, відвал потребує повної або часткової корінної меліорації для проведення біологічного етапу рекультивації і зменшення негативного впливу на довкілля. Наукова новизна. Робота виконана у межах наукового екологічного моніторингу за показниками контролю і містить унікальні дані поточного року щодо оцінки фізичних, фізико-хімічних та хімічних властивостей шахтної поріди і привідвальної території. Практична значущість. Виконана наукова робота є складовою інтегральної сучасної екологічної задачі щодо забезпечення людини сукупністю матеріальних і нематеріальних благ – природними ресурсами та здоровим довкіллям.