Pedologická charakteristika
hornin severočeské pánve a metodika
vytváření optimálního půdního profilu na rekultivovaných lokalitách oblasti
Severočeských dolů, a.s.
2) – Výzkumný ústav pro hnědé uhlí, a.s. Most
Jedním
z problémů Ústeckého kraje je značný rozsah krajiny postižené těžbou hnědého
uhlí. Její významnou součástí jsou vnější výsypky uhelných lomů. V zájmu
obyvatel pánevních okresů i těžebních podniků je jejich co nejrychlejší úprava
a postupné začlenění takto nově vzniklé krajiny do ekosystému území. Jde o
procesy, které by bez zásahu člověka trvaly minimálně desítky let a
v případě nepříznivého složení hornin sypaných na výsypku by k nim
patrně vůbec nedošlo. Proto nabývají rekultivační práce na výsypkách
severočeské pánve stále většího významu.
Specifikou
Severočeských dolů, a.s. je těžba na dvou geologicky zcela odlišných
lokalitách, což vyžaduje i poněkud odlišnou metodiku jejich rekultivace. Tento
příspěvek je věnován rekultivacím území Dolů Bílina, kterým patří nepříliš
žádoucí primát - vzhledem k rozsahu území a geologickému charakteru
skrývkových hornin je rekultivace zdejších lokalit v rámci severočeské a
sokolovské pánve nejnáročnější.
Obtížnost
rekultivace výsypek Dolů Bílina spočívá v extrémně nepříznivých
vlastnostech hornin sypaných na většinu výsypkových těles. Jde především o horniny nadložního souvrství a
souvrství hnědouhelných slojí lomu Bílina. Hlavními materiály sypanými na
výsypky jsou písky, kaolinitické jílovité písky a kaoliniticko - illitické
jíly. Příměsi v sypaných horninách tvoří organická ( uhelná ) hmota, siderit a
pyrit. Tyto horniny jsou mechanicky nestabilní vůči větrné i vodní erozi a
probíhajícím zvětráváním získávají vlivem iontů SO3 a Al nepříznivý,
kyselý (až toxický) charakter.
Nepříznivé vlastnosti skrývkových
hornin na většině výsypek Dolů Bílina kladou vysoké nároky na úpravu biologicky
využitelného půdního profilu těchto lokalit. Součástí této úpravy je využití
zúrodnitelných hornin, které lze získávat v oblasti Dolů Bílina. Proto se
zde velká část výzkumných prací soustřeďuje na metodiku tvorby antropogenních
půdních profilů a využitím dostupných rekultivačních aditiv.
Při návrhu této metodiky se
vycházelo především ze znalosti stratigrafie dolu Bílina, vlastností dobývaných
skrývkových hornin a dostupných rekultivačních aditiv. Tyto poznatky byly
získány dlouhodobým odběrem a analýzou vzorků na jednotlivých rekultivovaných
lokalitách oblasti.
Těžba
Dolů Bílina se rozvíjí na jižním okraji severočeské hnědouhelné pánve mezi
obcemi Duchcov, Mariánské Račice a Libkovicemi. Od roku 1964 vytváří velký lom,
který postupuje v porubní frontě delší než 5 km směrem k západu a
sleduje uhelnou sloj v hloubkách až 170 metrů. K západu upadající
podloží, hloubka uložení uhelné sloje a nedostatečná geomechanická stabilita
skrývaných hornin vede k nutnosti uložit podstatnou část těžených
skrývkových hornin mimo uhelný lom.
Ze
skrývkových terciérních hornin se na výsypkách Dolů Bílina objevují horniny
hlavní uhelné sloje, svrchních písčito-jílovitých vrstev a kvartéru.
Z hornin
hlavní uhelné sloje se na výsypkách objevují zejména akumulace písků, které
lokálně nahrazují uhelnou sedimentaci. Z hlediska rekultivační
využitelnosti jde o horniny extrémně nepříznivé, prakticky sterilní. Je to dáno
zejména jejich kyselostí,nevhodným zrnitostním složením a sorpčními
vlastnostmi.
Horniny
svrchních písčito-jílovitých vrstev se vzhledem k mocnosti souvrství
objevují na povrchu výsypek nejčastěji. Převážně jsou tvořeny prachovitými až
písčitými jíly až písky. Jejich chemismus a mineralogické složení jsou
příznivější než v případě písků ze souvrství hlavní uhelné sloje. Vzhledem
k malé protierozní odolnosti a většinou nevhodnému složení jsou však pro
rekultivační účely málo vhodné.
S přibýváním jílové složky při hlavě souvrství se rekultivační
využitelnost hornin lepší (libkovické vrstvy).
Kvartérní
uloženiny jsou představovány zejména sprašovými hlínami, hlínami a štěrkopísky.
Jejich rekultivační využitelnost je zpravidla velmi dobrá, mocnost se však
pohybuje pouze v rozmezí 0-10 m.
1. Kategorizace hornin v postupu skrývkových
řezů
V postupu řezů dolu Bílina lze od povrchu terénu do hloubky rozlišit
následující souvrství a horninové typy:
- horniny kvartéru (ornice,
hlíny, sprašové hlíny)
Na dole Bílina jde zejména o
hlíny a sprašové hlíny. Ty jsou výborně využitelné pro rekultivační účely,
takže dochází k jejich selektivní těžbě. Vyskytují se při povrchu terénu a v I.
skrývkovém řezu.
- horniny libkovických vrstev (nadložní
šedé kaoliniticko-illitické jíly)
Jde zejména o jíly, jílovce až
prachovité jílovce hnědé až šedohnědé barvy. Oproti kvartéru vykazují horší
vlastnosti (zejména sorpční schopnosti), lze je však přímo využít pro lesnickou
rekultivaci. Vyskytují se zejména v oblasti I. - III. řezu, na části porubní
fronty nejsou vůbec zastoupeny.
- horniny deltově písčitého
souvrství (šedé
písčité jílovce a písky)
Jde především o písčité jílovce až jílovité
písky. Horniny jsou výrazně hrubozrnné, v mineralogickém složení je charakteristický
nedostatek jílových minerálů, sorpční schopnosti jsou špatné. Vyskytne - li se
v půdním profilu při povrchu rekultivované lokality, je potřebná jeho
rekultivační úprava. Jsou zastoupeny od cca III. skrývkového řezu téměř po
hlavu uhelné sloje. Tvoří největší objem skrývaných hornin.
- horniny slojového souvrství
(sterilní písčité jílovce a písky s uhelnou
hmotou)
Tyto horniny se podobají horninám
deltově písčitého souvrství, jsou však výrazně nabohaceny uhelnou hmotou. Z
rekultivačního hlediska jde o horniny fytotoxické. Objeví - li se na povrchu
výsypky, je nutné jejich převrstvení.
2. Kategorizace hornin na
výsypkách Dolů Bílina
Na výsypkách Dolů Bílina jsou
zastoupeny horniny výše uvedených horizontů. V následujícím přehledu jsou zastoupeny
hlavní horninové typy vyskytující se na významných lokalitách oblasti.
- nadložní šedé
kaoliniticko-illitické jíly
Jde zejména o jíly, jílovce až
prachovité jílovce hnědé až šedohnědé barvy. Je pro ně typický vyrovnaný obsah
kaolinitu a illitu. Oproti kvartéru vykazují horší sorpční schopnosti, jejich
ostatní vlastnosti však jsou relativně výhodné. Lze je přímo využít pro
lesnickou rekultivaci. Na výsypkách Dolů Bílina se tento horninový typ
vyskytuje jen vzácně.
- směsné výsypkové nadložní zeminy
Jde o heterogenní substrát z
písčitých až jílovitohlinitých hornin libkovického a deltově-písčitého
souvrství. Z mineralogického hlediska se objevuje křemen, z jílových minerálů
převažuje kaolinit nad illitem, karbonáty se vyskytují jen vyjímečně. Horniny
se vyznačují neutrální až slabě alkalickou půdní reakcí, z přijatelných živin
lze označit za nízký obsah fosforu, sorpční schopnost půdy je nízká až střední.
Fyzikální i hydrofyzikální půdní vlastnosti těchto zemin po vytěžení a nasypání
jsou sice příznivé, ale časově velmi proměnné. V poměrně krátké době u nich
dochází k výraznému zhoršení uvedených půdních charakteristik.
- písky
Jejich zdrojem jsou četné písečné
čočky deltově písčitého souvrství. Z hlediska fyzikálních i chemických
vlastností mohou být značně heterogenní, často obsahují i značný podíl jílovitých příměsí. V případě
obsahu výraznějšího podílu prachových částic jde o kuřavkové písky, které mají
extrémně nepříznivé hydrofyzikální půdní vlastnosti. Zabarvení písku v původním
stavu bývá značně proměnlivé. V minerálním složení výrazně převládá křemen.
Mají velmi nízký obsah přijatelných živin, velmi nízkou sorpční schopnost půdy,
jsou bezkarbonátové a ve většině případů neobsahují toxické příměsi. Půdní
reakce může být neutrální až silně kyselá (v případě poloh vyskytujících se nad
uhelnou slojí).
- fytotoxické zeminy
Jde o horniny uhelné sloje. Ve
většině případů se jedná o heterogenní směs hornin texturálně lehčích
písčitohlinitých až písčitých s příměsí porcelanitů a s vysokým podílem uhelné
hmoty, limonitizovaného pískovce, pyritu, a místy i sideritu. Vyznačují se
nízkým obsahem přijatelných živin (fosfor, draslík) a silně kyselou půdní
reakcí. Větrání zastoupených uhelných příměsí podmiňuje jejich extrémně
nepříznivé hydrofyzikální půdní vlastnosti i chemické vlastnosti.
Zúrodnitelné horniny využitelné pro rekultivaci lokalit Dolů Bílina se nacházejí zejména v kvartérních vrstvách, objevují se však též v souvrství uhelných slojí a jeho podloží. V nadložním souvrství tyto horniny nebyly zjištěny. Pro jejich racionální využití je důležité, aby se vyskytovaly v horizontech dobývaných jako skrývka při těžbě uhlí.
Pro
rekultivaci lokalit Dolů Bílina lze teoreticky využít zúrodnitelné zeminy
z celé severočeské pánve, z ekonomických důvodů se však dává přednost
ložiskům v dobývacím prostoru Dolů Bílina.
V následujícím
textu jsou uvedeny hlavní zúrodnitelné horniny a příklady jejich úspěšného
využití na lokalitách dolů Bílina.
Ornice
Ornice tvoří v předpolí
těžebních lokalit zpravidla nespojité
polohy o mocnosti 0,2 – 0,45 m,
v některých případech až přes 1 m.
Tato kategorie
zúrodnitelných zemin představuje nejcennější rekultivační aditivum kvartérního
geologického původu, které by měly být využívány výhradně pouze pro zemědělské
rekultivační účely.
Ornice je zpravidla zrnitostně
vyrovnaná, obsah frakce pod 0,01 mm se pohybuje v rozmezí 30% - 50%. Je
pro ní charakteristické zastoupení křemene, kaolinitu, illitu, stop živce,
kalcitu, ojediněle montmorillonitu.
Ornice
je široce využívána na všech lokalitách severočeské pánve, nezastupitelná je
zejména při zemědělské rekultivaci. Pro rekultivace lokalit Dolů Bílina je
v současnosti využívána výhradně ornice z předpolí dolu a vnějších
výsypek.
Spraše a sprašové hlíny
Spraše a sprašové hlíny tvoří
nespojité polohy v předpolí dolů Bílina (lokalita 1 na obrázku) a
Vršany (lokalita 2 na obrázku). Z hlediska zásob i kvality je situace
lepší na lokalitě Vršany. Polohy spraší dosahují mocnosti 1 - 2 m, zcela
vyjímečně až 8m. Jsou ve velkých objemech využívány jako rekultivační aditivum
zejména při lesnické rekultivaci. Při
vyhledávání jejich akumulací a následné selektivní těžbě nelze prakticky
oddělit spraše od sprašových hlín. Významné zásoby spraše byly zjištěny též
v předpolí bývalého dolu Chabařovice. Vzhledem k ukončení těžby uhlí
a probíhající hydrologické rekultivaci však dnes již nejsou ložiskově zajímavé.
Sprašové
hlíny tvoří nejrozšířenější kategorii
kvartérních půdních substrátů, která je v současné době využitelná pro potřeby
lesnických rekultivací. Od pravých spraší se liší zejména nižším obsahem CaCO3,
zrnitostním složením a zastoupením jílových minerálů (převažuje kaolinit).
Texturálně těžší sprašové hlíny (převažuje podíl jílovitých částic) se
vyznačují již nepříznivými fyzikálními i hydrofyzikálními půdními vlastnostmi.
Ve většině případů se jedná o zeminy jílovitohlinité, slabě alkalické, slabě
vápnité (1-3% CaCO3), popřípadě i zcela odvápněné. Za nízký lze
označit obsah přijatelného fosforu i organické hmoty. V zrnitostním složení
spraší převažuje podíl prachových částic nad jílovitými. Půdní reakce je slabě
alkalická, obsah CaCO3 se vždy pohybuje nad 5%. Sorpční schopnost
horniny je střední až vysoká v
závislosti na výskytu jílových minerálů. Pro spraše je charakteristické zastoupení křemene,
kaolinitu, illitu, kalcitu a stopových
obsahů montmorillonitu.
Příkladem úspěšné aplikace spraší a sprašových hlín je rekultivace vnitřní výsypky dolu Bílina. Její budování začalo v letech 1979 – 1980, celková předpokládaná výměra činí 1400 ha. Průzkum lokality probíhal v letech 1997 – 2001. Dle požadavků metodiky využívání zúrodnitelných zemin a hornin byly na základě znalosti charakteru skrývkových hornin dolu Bílina a postupu zakládání určeny jednotlivé horninové typy vyskytující se v tělese výsypky a následně oblasti s potřebou aplikace spraší.
V souladu
s metodikou využívání zúrodnitelných zemin a hornin byla pro území
s projektovanou lesnickou rekultivací aplikována spraš a sprašová hlíny v množství 1500-2000 m3.ha-1
Ta byla promísena křížovou orbou s výsypkovou zeminou do hloubky 0,3-0,4 m.
Sklon rekultivovaného povrchu výsypky činil maximálně 16% (1:6). Jako
doplňující rekultivační opatření byly aplikovány komposty s upraveným poměrem C : N (25) v dávce 400
t.ha-1, zapravené do 0,30 m rekultivovaného povrchu výsypky a
zahájen následný dvouletý přípravný agrocyklus (pěstování plodin na zelené
hnojení).
Vlastnosti půdního profilu po aplikací spraší ukazuje následující tabulka číslo 2.
Sonda S1 -interval odběru (m) |
N (%) |
org. látky (%) |
CaCO3 (%) |
pH |
přijatelné živiny (%) |
Sorpce mekv/100 g (%) |
||||
P |
K |
Mg |
S |
T |
V |
|||||
0,00-0,35 |
0,08 |
1,15 |
4,78 |
7,25 |
4 |
267 |
1055 |
14 |
14 |
100 |
0,35-0,60 |
0,02 |
2,13 |
0,47 |
7,14 |
1 |
21 |
683 |
7,6 |
9,3 |
81,7 |
Pro rekultivace lokalit Dolů
Bílina jsou v současnosti využívány výhradně spraše a sprašové hlíny
z předpolí dolu.
Jedinou těženou lokalitou slínovců v oblasti
severočeské pánve jsou slínovce křídového stáří tvořící geologický povrch erozního
údolí v podloží Radovesické výsypky (lokalita 3 na obrázku). Navzdory
horším vlastnostem oproti spraším byly použity při rekultivaci Radovesické
výsypky. Těžba slínovců totiž probíhala v bezprostřední blízkosti výsypky,
což podstatně snížilo náklady. Jde o zatím ojedinělý příklad využití slínovců
pro tyto účely v severočeské pánvi.
Slíny
a slínovce využívané při rekultivaci jsou tvořeny směsí kalcitu, křemen, illitu
a kaolinitu. Zrnitost je ovlivněna obsahem kalcitu a u čerstvých slínovců tvoří
značný podíl štěrk až kameny. Obsah kalcitu kolísá cca mezi 40-55%. Půdní
reakce ve vodním výluhu bývá zpravidla slabě zásaditá, hodnoty sorpční kapacity
a přijatelných živin jsou nízké.
Jediným příkladem úspěšné aplikace slínovců pro
rekultivační účely je právě Radovesická výsypka. Její budování začalo roku 1964. Byla
situována do katastrálního území osad Radovesice, Kostomlaty a Světec. Má
protáhlý tvar od jihovýchodu k severozápadu a její území spadá do vlastní
vrchoviny Českého středohoří. Jde o nejrozsáhlejší dosud provozovanou výsypku
Dolů Bílina. Při její rekultivaci byla využívána metodika RNDr. Fišery.
Meliorace povrchu výsypky Radovesice začínala návozem 0,3 m slínovců na určenou
plochu a zaoráním pluhem do hloubky 0,5-0,7 m. Vzhledem k ulehlosti
výsypky, kamenitému charakteru slínovců a požadované hloubce zaorání šlo o
technicky nejnáročnější moment rekultivace. Orbou se na povrch opět dostaly
výsypkové materiály, ty byly opět povezeny 0,3 m slínovců a zaorány do hloubky
0,7-1,0 metrů. Tím do směsi vstoupil původně zaoraný slínovec a byl získán
finální směsný kořenící horizont o skutečné hloubce 0,6-1,0 metrů. První úpravy
části plochy výsypky byla dokončeny již
na jaře 1991.
Vlastnosti
vznikajícího kořenícího horizontu jsou dlouhodobě průběžně sledovány.
V současnosti probíhá výzkum pokusných ploch, na nichž je aplikováno různé
množství slínovců různým způsobem (se zaoráním a bez zaorání), případně
s překryvem dalšími horninami. V současnosti byly aplikované dávky
slínovců výrazně sníženy a důsledněji se dbá na homogenizaci slínovce a
výsypkové zeminy. Vlastní práce probíhají v souladu s platnou
metodikou aplikace zúrodnitelných hornin, která byla vypracována autory
příspěvku ve spolupráci s pracovníky Dolů Bílina.
Vlastnosti půdního profilu po aplikací slínovce ukazuje následující tabulka číslo 3.
sonda S1 -interval odběru (m) |
N (%) |
org. látky (%) |
CaCO3 (%) |
pH |
přijatelné živiny (%) |
sorpce mekv/100 g (%) |
||||
P |
K |
Mg |
S |
T |
V |
|||||
0,00-0,30 |
0,12 |
0,83 |
9,41 |
7,93 |
1 |
148 |
96 |
16,8 |
16,8 |
100 |
0,30-0,90 |
0,09 |
0,44 |
39,42 |
8,25 |
0 |
112 |
26 |
15,6 |
15,6 |
100 |
pod 0,90 |
0,10 |
1,03 |
1,068 |
7,90 |
0 |
196 |
269 |
7,9 |
7,9 |
100 |
Jediná
významná ložiska bentonitu v oblasti severočeské pánve jsou soustředěna
v okolí Braňan. Hlavní těžba suroviny pro továrnu v Obrnicích byla
vázaná na ložisko Černý vrch na náhorní plošině nad údolím Bíliny mezi
Obrnicemi a Braňany (lokalita 4 na obrázku).
Surovina
z tohoto ložiska byla použita při jediné masivní aplikaci bentonitu pro
rekultivaci výsypky. V historii českých rekultivací šlo o první významné
použití rekultivačního aditiva.
Střimická výsypka je umístěna východně od Mostu. Byla sypána v letech 1959-1973. Rozloha temene výsypky činí 160 ha a nadmořská výška dosahuje 330 metrů nad mořem. Původní lesnická rekultivace proběhla v roce 1967. Vzhledem k nepříznivým změnám povrchové zóny výsypky výsadba prakticky vyhynula. Současně se projevil značný vliv erozních jevů. Na návrh BPT pak byly využity k rekultivaci bentonity z lomu Černý vrch. Rekultivace byla zahájena v roce 1974. Vrstva navážených bentonitických zemin byla stanovena na 50 cm. Po zaorání bylo provedeno zatravnění a později zalesnění. V roce 1988 byla zahájena zemědělská rekultivace na pláni výsypky o celkové výměře 89 ha.
Ve spolupráci Dolů Bílina, VÚHU Most, BP Teplice a VÚMOP Praha byla zjišťována úspěšnost zvolené metodiky rekultivace. Na výsypce Střimice bylo odebráno celkem 9 vzorků ze tří sond. Podařilo se odlišit svrchní vrstvu tvořenou ornicí (event.směsí ornice a bentonitu), střední vrstvu tvořenou bentonitem (event.směsí jílu a bentonitu) a původní materiál výsypky.
Svrchní vrstva je z mineralogického hlediska tvořena křemenem, kaolinitem, illitem, montmorillonitem. Občas se vyskytuje příměs živců, muskovitu. Chemismus je poměrně příznivý. Půdní reakce je neutrální, sorpce T střední až vysoká (dle obsahu bentonitu), obsah kalcitu kolísá. Obsah dusíku je nízký, obsah humusu střední. Obsah přijatelných živin je u fosforu nízký, u hořčíku a draslíku střední až vysoký. Ze zrnitostního hlediska jde o zeminy poněkud hrubozrnné, lze je charakterizovat jako písčitohlinité až hlinité. Pro rekultivační účely jsou přijatelné. Střední vrstva je tvořena převážně bentonitem. V mineralogickém složení tomu odpovídá výraznější podíl montmorillonitu. Půdní reakce je slabě zásaditá, sorpce T vysoká (s rostoucím obsahem montmorillonitu), roste obsah kalcitu. Obsah dusíku i humusu je nízký. Obsah přijatelných živin mírně stoupá oproti svrchní vrstvě. Ze zrnitostního hlediska jsou vzorky mírně hrubozrnné, odpovídají písčitohlinitým až hlinitým zeminám. Původní materiál výsypky je tvořen žlutými jíly s úlomky uhlí. Pro rekultivační účely jsou krajně nevhodné.
Výsledky potvrzují úspěšnost zvolené metody rekultivace výsypky Střimice. Dokumentuje to tabulka číslo 4. S ohledem na současnou tržní cenu suroviny však dnes prakticky nelze tento způsob rekultivace aplikovat.
sonda S1 -interval odběru (m) |
N (%) |
org. látky (%) |
CaCO3 (%) |
pH |
přijatelné živiny (%) |
sorpce mekv/100 g (%) |
||||
P |
K |
Mg |
S |
T |
V |
|||||
0,00-,60 |
0,07 |
1,24 |
0,98 |
6,79 |
10 |
190 |
102 |
13,4 |
19,7 |
68 |
0,60-0,90 |
0,07 |
0,68 |
9,93 |
8,23 |
1 |
218 |
949 |
36,3 |
36,3 |
100 |
pod 0,90 |
0,15 |
2,94 |
0,24 |
4,50 |
1 |
103 |
304 |
3,1 |
8,2 |
39 |
Jedinou
zemědělsky využitelnou doprovodnou surovinou ze souvrství uhelných slojí jsou
v severočeské hnědouhelné pánvi oxyhumolity. Polohy oxyhumolitu byly
zjištěny na lokalitách MUS, a.s. (Vršany) a DNT (Libouš, Merkur). Největší
význam však má stále historické ložisko Václav u Duchcova těžené Doly Bílina.
Humitany
získávané ze suroviny mají v zemědělství velký význam jak samostatně, tak
i ve směsi s dalšími hnojivy. V rámci technické rekultivace se však
nemohou uplatnit s ohledem na relativně vysokou cenu při obrovském objemu
používaných aditiv.
V poslední
době naopak stále roste význam směsi odpadních krátkých celulózových
papírenských vláken a biologických kalů SEPAPu a.s. Štětí, doplněné kůrou ze suchého odkornění. Uvedená
směs je využívána jako základní organické hnojivo před výsadbou. Tato
problematika však již přesahuje rámec předkládaného příspěvku.
S ohledem
na sorpční schopnosti jde o velmi účinnou a v poslední době propagovanou
doprovodnou surovinu. V oblasti severočeské pánve se však nevyskytuje
těžitelná akumulace (výskyty v Českém středohoří mají pouze mineralogický
význam). S ohledem na cenu dovážených zeolitů jejich aplikace pro Doly Bílina nepřichází v úvahu.
Z výše uvedených poznatků a zkušeností vyplynuly postupy tvorby půdního profilu na rekultivovaných lokalitách Dolů Bílina. Ty se pochopitelně zásadně liší podle charakteru výsypkové horniny a cíle rekultivace (lesnická, zemědělská).
a)
lesnická rekultivace
Dle charakteru hornin svrchního horizontu
rekultivované lokality lze doporučit následující varianty postupu:
VARIANTA 1
Lze doporučit v případě hornin
klasifikovaných na základě provedených laboratorních analýz porušených půdních
vzorků jako písky nebo fytotoxické zeminy. V tomto případě je požadována
aplikace slinitých hornin nebo bentonitických zemin v množství 3000-3500 m3.ha-1
následnou homogenizací (promísením) nebo křížovou orbou od 0,5 do 0,6m. V
případě použití slinitých hornin s malou rozpadavostí je nezbytné počítat s 1-2
ročním přípravným (předaplikačním) návozem těchto melioračních hmot na
rekultivovanou plochu. Sklon rekultivovaného povrchu výsypky může činit
maximálně 16% (1:6).
Doplňující rekultivační opatření: Aplikace
organických hmot (kompostů) s upraveným poměrem C : N (25) v dávce 400 t.ha-1,
zapravených do 0,30-0,50 m rekultivo- vaného povrchu výsypky a následný
dvouletý přípravný agrocyklus (pěstování plodin na zelené hnojení). Po jeho
ukončení bude zahájena podzimní výsadba lesních sazenic.
VARIANTA 2
Lze doporučit u ostatních výsypkových zemin,
kde jsou hlavními negativními půdními charakteristikami fyzikální a protierozní
vlastnosti. V tomto případě je možné k rekultivačním účelům využít všechny
dostupné zúrodnitelné zeminy a horniny (sprašové hlíny, ornice, slinité
horniny, bentonitické horniny) aplikované v množství 1500-2000 m3.ha-1.
Podmínkou je promísení křížovou orbou
nebo homogenizací s výsypkovou zeminou do hloubky 0,3-0,4 m. Sklon
rekultivovaného povrchu výsypky může činit maximálně do 16% (1:6).
Doplňující rekultivační opatření : Jsou
požadována v rozsahu viz varianta 1.
VARIANTA 3
Je alternativou obou předchozích variant a lze
ji využít u všech výše popsaných hornin. Jde o převrstvení pouze sprašovými
hlínami o mocnosti do 0,5m. Sklon rekultivovaného povrchu výsypky je u písků a
fytotoxických zemin bez omezení, u výsypkových nadložních zemin (texturálně
lehčích) v případě sklonu více jak 16% (1:6).
Doplňující rekultivační opatření: aplikace
organických hmot kompostů s upraveným poměrem C : N (25) v dávce 400 t.ha-1
zapravených do 0,30-0,50 m rekultivovaného povrchu výsypky, případně bodové
mulčování organickými hmotami (kolem vysázených sazenic lesních dřevin).
Následuje dvouletý přípravný agrocyklus (pěstování plodin na zelené hnojení).
Po jeho ukončení bude zahájena podzimní výsadba lesních sazenic.
VARIANTA 4
Lze doporučit výhradně v případě hornin
klasifikovaných na základě provedených laboratorních analýz porušených půdních
vzorků jako nadložní šedé kaoliniticko-illitické jíly optimálních vlastností.
Na lokalitách Dolů Bílina jde o velmi vzácnou variantu. V tomto případě lze
doporučit aplikaci organických hmot (kompostů) s upraveným poměrem C : N (25) v
dávce 400 t.ha-1, zapravených do 0,30-0,50 m rekultivovaného povrchu
výsypky. Následuje dvouletý přípravný agrocyklus (pěstování plodin na zelené
hnojení). Sklon rekultivovaného povrchu výsypky je přípustný maximálně do 16% (1:6).
b) Zemědělská rekultivace
V
případě zemědělské rekultivace lze doporučit sklon rekultivovaného povrchu
výsypky od 3 - 8% (1:33 - 1:12). Může být jednostranný i vícestranný.
Z hlediska úpravy svrchního horizontu lokality
jsou požadována následující opatření:
-
v případě výskytu písků nebo fytotoxických hornin je
nutná úprava chemických půdních vlastností těchto zemin homogenizací
(promísením) nebo křížovou orbou do hloubky cca 0,5 m, se slinitými nebo
bentonitickými horninami aplikovanými v množství 1500 - 2000 m3.ha-1.
-
dalším opatřením je převrstvení technicky upraveného a
stabilizovaného povrchu výsypky 0,6 m ornice tak, aby po ulehnutí byla zaručena
vrstva 0,5 m
Další rekultivační opatření: Minimálně
pětiletý agrocyklus (pěstování plodin
na zelené hnojení, úprava půdní reakce, obsahu humusu a přijatelných živin.
Aplikace zpracovaných osevních postupů VÚMOP Praha).
Cílem tohoto příspěvku je provedení klasifikace skrývkových hornin lokalit Dolů Bílina a ukázka závazných postupů pro pedologický průzkum a provádění jednotlivých typů rekultivací na výše uvedených lokalitách. Jsou zde velmi stručně shrnuty její hlavní zásady a požadavky.
Promyšlené využívání
rekultivačních aditiv, zejména ornice, spraší, slínovců a bentonitů je dnes
typické zejména pro Doly Bílina, jejichž území jsou z hlediska obtížnosti
rekultivačních prací nejnáročnější. Dostupné typy rekultivačních aditiv jsou
však dnes využívány na všech těžebních
lokalitách.
Vedle
ornice se v současné době jeví pro rekultivaci lokalit Dolů Bílina jako
nejvýznamnější akumulace spraší a sprašových hlín v předpolí dolu. Zejména
na lokalitách s předpokládanou lesnickou rekultivací jsou tyto suroviny
nezastupitelné. Slínovce jsou ve velké míře využívány při rekultivaci výsypky
Radovesice, s jejich aplikací se do budoucna počítá i na vnitřní výsypce
DB. Bentonity byly velmi úspěšně využity při rekultivaci výsypky Střimice,
dalším aplikacím však brání vysoká tržní cena suroviny. Vysoká cena spolu s potřebou
velkých objemů suroviny brání rovněž významnějšímu využití oxyhumolitů.
Lokality zeolitů zjištěné v severočeské pánvi a jejím okolí mají pouze
mineralogický význam a objev ložiskových akumulací je velmi nepravděpodobný.
Prezentovaným
výsledkem výzkumu jsou návrhy jednotlivých variant tvorby antropogenních
půdních profilů na lokalitách Dolů Bílina. Dílčí problémy této práce týkající
se situování a charakteristiky zúrodnitelných hornin byly zpracovány
s přispěním grantové agentury České republiky v rámci řešení
grantového projektu číslo 105/01/0487.
Přehled použité literatury
/1/ Fišera,
E. a kol.: Hodnocení zemin
severočeské pánve z hlediska vhodnosti pro
rekultivační účely
Zpráva,
M.S. BPT, 1990
/2/
Malkovský, M.: Geologie severočeské hnědouhelné pánve a
jejího okolí
ÚÚG, Praha, 1985
/3/ Hraško,
J. a kol.: Aplikované podoznalectvo
Bratislava, 1988
/4/ Kohel,
J. a kol.: Metodika zemědělských a lesnických rekultivací
Metodika, VÚMOP Praha, 1992
/5/ Řehoř,
M.:
Posouzení vhodnosti zemin lokalit Dolů Bílina pro rekultivační účely
Posudek, M.S. VÚHU, 1996
/6/ Řehoř, M. a kol.: Využití doprovodných surovin získaných při povrchové těžbě
hnědouhelných ložisek pro rekultivaci těchto lokalit
Referát, VŠB – TU Ostrava, 2002
ANOTACE
S postupným
omezováním těžby uhlí stoupá na celém území severočeské pánve význam rekultivačních
prací. Specifikou Severočeských dolů, a.s. je těžba na dvou geologicky zcela
odlišných lokalitách, což vyžaduje i poněkud odlišnou metodiku jejich
rekultivace. Z hlediska složení zakládaných hornin je situace
nejsložitější na některých lokalitách Dolů Bílina. Obtížnost rekultivace
výsypek Dolů Bílina spočívá v extrémně nepříznivých vlastnostech hornin
sypaných na většinu výsypkových těles. Lze
konstatovat, že rekultivace lokalit Dolů Bílina je v rámci severočeské
pánve nejnáročnější.
Příspěvek stručně shrnuje geologickou situaci dolu Bílina
a pedologické vlastnosti dostupných zúrodnitelných hornin. Podrobněji jsou zde
hodnoceny vlastnosti ornice, spraší, sprašových hlín, slínů, slínovců,
bentonitů a organických hmot včetně jejich využitelnosti pro rekultivační
účely.
V závěru příspěvku jsou navrženy metody tvorby
antropogenních půdních profilů s využitím rekultivačních aditiv na
rekultivovaných lokalitách Dolů Bílina dle vlastností hornin území a
požadovaného typu rekultivace.