"РД 34.02.202-95. Рекомендации по рекультивации отработанных золошлакоотвалов тепловых электростанций"
(утв. РАО "ЕЭС России" 25.12.1995)

Разработано АО "Фирма ОРГРЭС".

Исполнители: А.В. Орлов, Ю.Б. Поволоцкий, Л.В. Верещак.

Утверждено Департаментом эксплуатации энергосистем и электрических станций РАО "ЕЭС России" 25.12.95.

Заместитель начальника В.Г. Шаблий.

Для электростанций, сжигающих твердое топливо, характерным является наличие значительных площадей земли, занятой золошлакоотвалами. В Российской Федерации на конец 1994 г. площади действующих отвалов составляли 16,4 тыс. га.

В связи с заменой твердого топлива на газ или заполнением золошлакоотвалов до предельной емкости возникает проблема их рекультивации, поскольку утилизировать все количество золы, находящейся в отработанных, но нерекультивированных золошлакоотвалах ТЭС, не представляется возможным. Их площадь на конец 1994 г. составляла 3,7 тыс. га.

Нерекультивированный отработанный золошлакоотвал является источником поступления в атмосферу золы вследствие ветровой эрозии его поверхности, причем количество золы, выносимое с одного гектара золошлакоотвала, может достигать нескольких сотен тонн в год, а пылевое облако распространяться на несколько километров.

С биологической точки зрения золошлаки - это "стерильные" материалы, лишенные органических веществ, имеющие лишь следы азота; количество подвижных форм фосфора и калия в них недостаточно для питания растений, поэтому самозарастание золошлакоотвалов - процесс очень медленный: покрытие их поверхности растениями до прекращения пыления длится от 10 до 15 лет.

В связи с изложенным рекультивация отработанных золошлакоотвалов является необходимым мероприятием по предотвращению их негативного воздействия на природу и человека.

Настоящие Рекомендации предназначены для персонала электростанций, занимающегося вопросами рекультивации обработанных золошлакоотвалов.

Основными направлениями рекультивации являются [1]:

1.1. Санитарно-гигиеническое - проведение биологической или технической консервации нарушенных земель, оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду, рекультивация которых для использования в народном хозяйстве экономически невыгодна.

1.2. Строительное - приведение нарушенных земель в состояние, пригодное для гражданского и промышленного строительства.

1.3. Сельскохозяйственное - создание на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий.

1.4. Рекультивация проводится в один (технический) или два (технический и биологический) этапа.

1.4.1. Технический этап рекультивации включает:

планировку отвала с уплотнением и выравниванием его поверхности; рельеф спланированной поверхности должен быть ровным и иметь уклон 2 - 3 градуса для стока атмосферных осадков;

устройство въездов и подъездных путей для автотракторной и сельскохозяйственной техники;

покрытие поверхности отвала плодородным или потенциально плодородным грунтом;

организацию оросительных и мелиоративных систем.

Проект технического этапа рекультивации выполняет головная проектная организация электростанции, а в случае ее ликвидации или перепрофилирования - другая специализированная организация, занимающаяся проектированием электростанций.

1.4.2. Биологический этап рекультивации включает комплекс агротехнических и/или лесохозяйственных мероприятий, направленных на возобновление флоры на нарушенных землях.

Проект биологического этапа разрабатывается специализированными агротехническими и/или лесохозяйственными организациями.

1.5. Образец технического задания на проведение рекультивации отработанного золошлакоотвала дан в Приложении 1.

Санитарно-гигиеническая рекультивация (консервация) является основным видом рекультивации отработанных золошлакоотвалов и проводится в один (технический) или в два (технический и биологический) этапа.

2.1. Технический этап рекультивации должен включать в себя планирование (выравнивание) поверхности, покрытие ее грунтом (сплошным слоем или полосами) и другие работы, указанные в п. 1.4.1.

2.1.1. Сплошной слой плодородного материала (плодородной почвы, сапропеля и т.п.) наносится на поверхность золошлакоотвала толщиной 15 - 20 см, а потенциально плодородный грунт (четвертичные суглинки) - толщиной 25 - 30 см.

Полосное нанесение плодородного или потенциально плодородного материала осуществляется полосами шириной до 10 м, расположенными перпендикулярно направлению господствующих ветров, с оставлением между ними открытых полос такой же ширины; толщина материала - как при покрытии поверхности сплошным слоем.

Наиболее рациональным способом транспортировки и распределения органического материала по поверхности золошлакоотвала является гидравлический с использованием золошлакопроводов или самотечных лотков, имеющихся на золошлакоотвале.

Могут также использоваться автомашины, оборудованные центробежными навесными разбрасывателями, бульдозеры и скреперы.

2.1.2. При покрытии золошлакоотвала сплошным слоем плодородного грунта проведение биологического этапа рекультивации необязательно, поскольку в плодородном грунте всегда находится некоторое количество семян растений, что в дальнейшем приведет к самозарастанию золошлакоотвала [2].

2.2. Биологический этап рекультивации включает в себя:

внесение в покрывающую золошлакоотвал почву или в золу минеральных и органических удобрений;

посев многолетних злаковых и бобовых либо местных неприхотливых наиболее устойчивых видов трав;

посадка саженцев деревьев и кустарников;

уход за посевами и саженцами.

2.2.1. Внесение органических и минеральных удобрений может производиться одновременно с посевом семян трав с заделкой их легкой бороной и последующим прикатыванием.

Нормы внесения удобрений зависят от плодородности покрывающего слоя, вида высеваемых трав, а при посеве непосредственно в золу - и от ее химического состава. Консультации по этому вопросу можно получить у местных сельскохозяйственных организаций.

2.2.2. В слой плодородного материала или потенциально плодородного грунта следует высевать растения, способные формировать густую дернину, препятствующую ветровой эрозии поверхности золошлакоотвала: пырей, мятлик луговой, костер безостый, эспарцет, донник желтый и белый и др.

Нормы высева и виды многолетних трав, рекомендуемых для выращивания на золошлакоотвалах, приведены в Приложении 2.

2.2.3. Для удешевления работ (уменьшения расхода семян и удобрений, объема посевных работ) посев семян при сплошном покрытии поверхности отвала грунтом (плодородным материалом) может производиться полосами шириной 8 - 10 м с оставлением незасеянных полос такой же ширины. При полосном покрытии поверхности золошлакоотвала грунтом семена высеваются только в грунт (плодородный материал).

2.2.4. Посев семян трав (донника белого и желтого, мятлика лугового и костра безостого) непосредственно в золу с внесением в нее повышенных доз минеральных удобрений может производиться лишь в тех случаях, когда возможен систематический полив всей поверхности золошлакоотвала для предотвращения ее ветровой эрозии. Полив должен производиться в течение нескольких лет до укрепления растений в золошлаковом материале.

Без регулярного полива в сухую ветреную погоду семена растений легко выносятся из золы; всходы растений засыпаются золой, что приводит к их гибели; сильным ветром выносятся даже растения второго года жизни [2].

Схема водоснабжения золошлакоотвала выполняется во время технического этапа рекультивации.

2.2.5. Уход за посевами заключается в ежегодной подкормке трав в течение первых трех-четырех лет (весной вносятся азотные, а осенью фосфорно-калийные удобрения), а также в скашивании травы третьего года жизни с обязательной ее уборкой. Трава (сено) не может быть использована на корм скоту, поскольку трава может содержать повышенную концентрацию микроэлементов [3].

Примечание. Примером санитарно-гигиенической консервации золошлакоотвала может служить ее проведение на золошлакоотвале Новомосковской ГРЭС Тулэнерго: поверхность отработанных полей отвала была покрыта слоем плодородного и потенциально плодородного (глина) грунта толщиной 20 - 30 см с высевом различных видов трав. Минеральные удобрения не вносились. Грунт транспортировался скреперами и автомашинами из специально разрабатываемого карьера.

На второй год после консервации поверхность золошлакоотвала покрылась густым травостоем, пыления золошлакоотвала не наблюдается.

2.3. Одним из видов санитарно-гигиенической рекультивации является посадка деревьев на отработанном золошлакоотвале.

2.3.1. Основным способом облесения поверхности отработанного золошлакоотвала является высадка трех-четырехлетних деревьев и кустарников в посадочные ямы, заполненные плодородным грунтом. Диаметр и глубина посадочных ям должны быть равны 0,5 - 0,6 м. Каждый саженец после высадки поливают 10 л воды [4, 5].

Саженцы могут размещаться равномерно по всей площади золошлакоотвала с расстоянием между ними 1 м и 1,2 - 1,5 м между рядами. При этом на 1 га требуется до 8 тыс. саженцев.

Возможны и более редкие посадки полосами шириной 20 - 25 м с таким же расстоянием между полосами. В этом случае для облесения 1 га требуется 3,5 - 4 тыс. саженцев.

2.3.2. При выборе пород деревьев и кустарников следует руководствоваться рекомендациями местных лесохозяйственных организаций, предоставив им сведения о химическом составе золошлакового материала и о его водородном показателе.

2.4. С целью уменьшения поступления в атмосферу золы с золошлакоотвала до проведения рекультивации возможна посадка пылезащитных полос (поясов).

Для этого на дамбах за 3 - 5 лет до вывода золошлакоотвала из эксплуатации (при условии, что дамбы не будут наращиваться) высаживаются лиственные деревья и кустарники с хорошей пылепоглощающей способностью.

Предпочтение следует отдавать быстрорастущим породам, таким как тополь и осина. Деревья высаживают с расстоянием между ними 2 - 3 м. Если позволяет ширина дамбы, то посадку производят в два - три ряда в шахматном порядке при том же расстоянии между деревьями с шириной междурядий, равной 2 м.

2.4.1. После вывода золошлакоотвала из эксплуатации пылезащитные полосы расширяют по его поверхности до 15 - 20 м с наветренной и подветренной сторон господствующих ветров, высаживая саженцы деревьев и кустарников по схеме 3 x 3 м. Кроме уменьшения пыления посадка саженцев, особенно с наветренной стороны, будет способствовать впоследствии попаданию семян на золошлакоотвал и самозарастанию его поверхности.

2.4.2. При незначительном возвышении золошлакоотвала над прилегающей поверхностью земли или расположении его в котловине уменьшение поступления пыли на прилегающую территорию достигается также высадкой деревьев в санитарно-защитной зоне.

Санитарно-защитная зона действующего золошлакоотвала может быть использована в качестве питомника для деревьев и кустарников, часть из которых впоследствии переносится на отработанный золошлакоотвал.

3.1. Территории отработанных золошлакоотвалов, расположенные в городской черте либо вблизи населенного пункта, целесообразно передавать органам местного самоуправления или отдельным организациям под возведение зданий и сооружений.

3.2. Проектирование и возведение строительных объектов выполняется в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил. Проектирование и осуществление мероприятий по созданию рекреационных зон, окружающих здания и сооружения, производится в соответствии с положениями разд. 2 настоящих Рекомендаций.

Примечание. На отработанной карте золошлакоотвала Владимирской ТЭЦ построен завод по производству панелей с использованием золы этой карты.

4.1. Сельскохозяйственную рекультивацию следует проводить только при остром недостатке земель, пригодных для выращивания растениеводческой продукции.

Поскольку содержание в золе микроэлементов значительно превышает предельно допустимые концентрации в почве (Приложение 3), она непригодна для выращивания сельскохозяйственной продукции.

Растения, произрастающие на золошлакоотвале, поверхность которого не покрыта или покрыта недостаточно мощным слоем почвы, не предотвращающим проникновение корней растений в золу, накапливают в биомассе повышенное количество микроэлементов, концентрация которых может достигать потенциально опасного уровня для животных на подножном корму и для человека.

4.2. Перед проведением сельскохозяйственной рекультивации необходимо создание опытного полигона, где специализированные организации могут проводить опыты с целью определения условий выращивания растениеводческой продукции, соответствия ее качества Санитарным правилам и нормам 42-123-4089-86 "ПДК тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах" (Приложение 4) и выдачи рекомендаций по проведению рекультивации. Полигон должен создаваться за 3 - 4 года до вывода золошлакоотвала из эксплуатации.

Следует учитывать, что при проведении сельскохозяйственной рекультивации потребуется значительный объем плодородного или потенциально плодородного грунта (от 5 до 20 тыс. куб. м на гектар золошлакоотвала), большое количество минеральных удобрений (до 5 ц/га).

Например, в проекте рекультивации 215 га золошлакоотвала Щекинской ГРЭС предусматривалось пескование золы на глубину 40 см, покрытие поверхности золошлакоотвала сапропелем слоем 60 см, внесение в почву 1190 т минеральных удобрений [6].

В некоторых материалах по рекультивации золошлакоотвалов рекомендуется определять толщину наносимого слоя грунта по формуле:

Рассчитанная по этой формуле толщина слоя грунта при посадке картофеля составит 1,55 м.

5.1. Рекультивированный (законсервированный) золошлакоотвал не может быть использован для произвольного сенокошения и выпаса скота, поскольку скот может нанести значительный урон посевам и нарушить плодородный слой, а трава - содержать повышенную концентрацию микроэлементов.

5.2. Прокладка по золошлакоотвалу пешеходных троп и автодорог не допускается.

5.3. Рекультивированный золошлакоотвал должен быть обнесен по периметру ограждением, препятствующим доступу туда людей, транспортных средств и скота. На ограждении следует вывешивать запретительные плакаты: "Выпас скота запрещен", "Проход и проезд запрещен" и т.п.

1. ГОСТ 1751.01-78. Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения.

2. Тарчевский В.В. Взаимоотношения растений как основа формирования фитоценозов на промышленных отвалах. В сб.: Растения и промышленная среда. Вып. 2. - Свердловск, Уральский государственный университет, 1970.

3. Махонина Г.И., Ахметьянова Л.Г. Минеральный состав растений, выросших на золоотвалах тепловых электростанций Урала. В сб.: Растения и промышленная среда. Вып. 6. - Свердловск, Уральский государственный университет, 1979.

4. Моторина Л.В., Овчинникова В.А. Промышленность и рекультивация земель. - М.: "Мысль", 1975.

5. Методические рекомендации по рекультивации отвалов литейного производства. - Свердловск, Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда, 1988.

6. Информационное письмо N 25-90 "Опыт рекультивации отработанных золошлакоотвалов". - М.: СПО ОРГРЭС, 1992.

7. Информационное письмо N 1-79 "Постоянное закрепление поверхностей золошлакоотвалов тепловых электростанций". - М.: СПО Союзтехэнерго, 1979.