Практична робота №3: Вивчення складу і властивостей розкривних та вміщувальних порід
Оцінка придатності гірських порід для фіторекультивації
Вступ: Значення вивчення розкривних і вміщувальних порід
Розкривні та вміщувальні породи формують фундаментальну основу для успішної рекультивації порушених гірничими роботами земель. Їх фізико-хімічні характеристики безпосередньо визначають можливість відновлення родючого шару та створення сприятливих умов для росту рослинності.
Правильне оцінювання властивостей цих порід має критичне екологічне та економічне значення, оскільки дозволяє оптимізувати процеси рекультивації, знизити витрати та забезпечити довгострокову стабільність відновлених екосистем.
Склад розкривних порід: основні компоненти
Мінералогічний склад
Породи, що покривають корисні копалини, характеризуються різноманітним мінеральним складом, який визначає їх придатність для рекультивації
Гранулометрія
Розподіл частинок за розміром суттєво впливає на водопроникність, аерацію та структуру майбутнього родючого шару
Хімічна структура
Хімічний склад визначає вміст поживних речовин та потенційну токсичність породи для рослин
Основні типи розкривних порід включають глинисті, піщані та гравійні формації, кожна з яких має унікальні властивості та вимагає специфічного підходу при рекультивації.
Властивості вміщувальних порід, що впливають на рекультивацію
1
Фізичні властивості
  • Пористість та структура пор
  • Водопроникність і водоутримувальна здатність
  • Щільність і ступінь ущільнення
  • Гранулометричний склад
2
Хімічні властивості
  • Рівень кислотності (pH) середовища
  • Вміст макро- та мікроелементів
  • Наявність токсичних сполук
  • Катіонообмінна здатність
3
Біологічні властивості
  • Здатність підтримувати мікробіоценози
  • Вміст органічної речовини
  • Потенціал колонізації рослинами
  • Біологічна активність субстрату
Комплексна оцінка цих властивостей дозволяє прогнозувати успішність рекультиваційних заходів та обирати оптимальні методи відновлення порушених земель.
Класифікація гірських порід для цілей рекультивації
Розкривні породи
Верхні шари, що видаляються при видобутку
Вміщувальні породи
Породи, що оточують корисну копалину
Техногенні породи
Відходи гірничодобувної промисловості
Критерії класифікації включають гранулометричний склад, хімічний склад, екологічну безпеку та придатність для біологічної рекультивації. Класифікаційні схеми, розроблені для гірничої практики, враховують специфіку різних родовищ та технологій видобутку.
Оцінка придатності порід для фіторекультивації
Ключові критерії оцінки
Визначення придатності порід базується на комплексному аналізі фізико-хімічних властивостей, екотоксичності та структурних характеристик. Лабораторні методи включають гранулометричний аналіз, визначення pH, вмісту органічної речовини та доступних форм поживних елементів.
Результати досліджень дозволяють класифікувати породи за ступенем придатності та розробити рекомендації щодо необхідних заходів для покращення їх властивостей.
01
Відбір та підготовка проб
02
Лабораторні аналізи
03
Інтерпретація результатів
04
Вибір рослин для рекультивації
Практичний кейс: Аналіз складу порід на прикладі каменеобробних відходів
Дослідження шламу каменеобробних підприємств демонструє практичне застосування методів оцінки порід для рекультивації. Гранулометричний склад шламу значно залежить від технології обробки каменю.
Алмазно-канатна технологія
Формує дрібнодисперсний шлам з частками переважно менше 0,1 мм, що покращує водостійкість рекультиваційних сумішей
Дискові верстати
Створюють більш грубі фракції, що можуть знижувати ущільнення та міцність, але покращують дренаж

Практична рекомендація: Шлам каменеобробних підприємств може ефективно використовуватися як домішка для покращення властивостей рекультиваційних сумішей, особливо при змішуванні фракцій різних розмірів.
Вплив гранулометричного складу на властивості порід
Дрібні фракції (<0,1 мм)
Покращують водостійкість та структуру ґрунту, підвищують катіонообмінну здатність та водоутримання, але можуть погіршувати аерацію при надмірному вмісті.
Великі фракції (>0,2 мм)
Знижують ущільнення та міцність, покращують дренаж і аерацію, але можуть зменшувати водоутримувальну здатність субстрату.
Форма частинок
Поверхнева шорсткість та форма частинок значно впливають на сипучість, міцність зчеплення та загальну стабільність рекультиваційного шару.
Методи оцінки та класифікації порід у польових умовах
Візуальний огляд
Первинна таксація породи за кольором, структурою, вологістю та наявністю включень. Оцінка стану поверхні та ознак ерозії.
Відбір проб
Систематичний відбір репрезентативних зразків з різних горизонтів та ділянок для подальшого лабораторного аналізу.
Базові тести
Експрес-аналізи у польових умовах: визначення гранулометричного складу, pH, вологості та основних фізичних властивостей.
Інструментальні виміри
Використання портативних приладів для точного визначення вологості, щільності, електропровідності та кислотності субстрату.
Практичні завдання кейс-методом
1
Аналіз зразків порід
Проведіть визначення гранулометричного складу наданих зразків методом ситового аналізу. Визначте хімічні властивості: pH водної витяжки, вміст карбонатів та органічної речовини.
2
Оцінка придатності
На основі отриманих лабораторних даних оцініть придатність кожного зразка для фіторекультивації. Порівняйте результати з нормативними показниками для рекультиваційних субстратів.
3
Розробка рекомендацій
Сформулюйте конкретні рекомендації щодо покращення властивостей досліджених порід: необхідність додавання органічних добрив, вапнування, піскування або інших заходів меліорації.
Успішна рекультивація починається з ретельного аналізу властивостей субстрату та розуміння потреб рослин, які будуть використані для відновлення порушених земель.
Контрольні запитання для самоперевірки
Типи розкривних порід
Які основні типи розкривних порід ви знаєте? Охарактеризуйте їх фізичні та хімічні властивості.
Гранулометричний склад
Як гранулометричний склад породи впливає на її придатність для рекультивації? Наведіть приклади.
Критерії оцінки
Які основні критерії використовуються для оцінки порід для фіторекультивації? Поясніть їх значення.
Лабораторні методи
Які методи лабораторного аналізу застосовують для комплексної оцінки властивостей порід?
Класифікаційні схеми
Опишіть основні класифікаційні схеми гірських порід для цілей рекультивації.
Практичне застосування
Як результати аналізу шламу каменеобробних підприємств можуть бути використані в рекультивації?
Важливість сталого управління порушеними землями
Екологічне відновлення
Рекультивація відіграє ключову роль у відновленні порушених екосистем, повертаючи землям біологічну продуктивність та створюючи умови для відновлення біорізноманіття.
Економічні переваги
Правильна оцінка та використання розкривних порід знижує витрати на рекультивацію, дозволяє використовувати місцеві матеріали та створює додаткову економічну цінність.
Українська практика
В Україні реалізовано численні успішні проекти рекультивації відпрацьованих кар'єрів, терриконів та порушених гірничими роботами територій з відновленням сільськогосподарських та лісових угідь.
Комплексний підхід до рекультивації, що базується на науково обґрунтованій оцінці властивостей порід, забезпечує довгострокову екологічну та економічну ефективність відновлення порушених земель.
Ресурси та література для поглибленого вивчення
Наукові публікації
  • Коробійчук В.В., Подаль Г.В., Соболевський Р.В. (2025). Дослідження властивостей шламу каменеобробних підприємств
  • Журнали з екології та гірничої справи
  • Матеріали конференцій з рекультивації
Методичні матеріали
  • Терехов Є.В. (2014). Методики оцінки техногенних земель
  • Нормативні документи з рекультивації
  • Практичні посібники з польових досліджень
Практичні рекомендації
  • Настанови з рекультивації відкритих гірничих розробок
  • Регіональні стандарти та вимоги
  • Кейси успішних проектів

Корисна порада: Регулярно відстежуйте нові публікації у сфері рекультивації та фіторемедіації, оскільки методи та технології постійно вдосконалюються.
Висновки та подальші кроки
Ключ до успішної фіторекультивації
Глибоке розуміння складу і властивостей розкривних та вміщувальних порід є фундаментальною основою для ефективної фіторекультивації порушених земель. Комплексний підхід, що поєднує лабораторні дослідження з польовими спостереженнями, забезпечує найкращі результати.
Практичні кейси, подібні до аналізу шламу каменеобробних підприємств, допомагають закріпити теоретичні знання та розвинути навички прийняття обґрунтованих рішень у реальних ситуаціях.
Дослідження
Аналіз властивостей порід
Оцінка
Визначення придатності
Планування
Розробка стратегії
Реалізація
Виконання рекультивації
Запрошуємо вас до активної участі у практичних завданнях, обговорення результатів та обміну досвідом. Ваші питання та ідеї допоможуть поглибити розуміння складних процесів рекультивації!