Рекультива́ція — штучне відновлення родючості ґрунтів і рослинного покриву після техногенного порушення природи.
Загальна характеристика У вік науково-технічного прогресу ґрунт, як і біосфера в цілому, перетворилися із систем, що контролюються природними факторами, в системи, які функціонують під сильним впливом антропогенних факторів. Особливо великий негативний вплив на навколишнє середовище і, насамперед, на земельні ресурси, спричиняється гірничодобувною промисловістю. У районах з високою концентрацією підприємств гірничодобувної промисловості відбувається порушення природних ландшафтів і на значних територіях утворюються промислові відвали, на яких відсутній родючий шар ґрунту. Видобування корисних копалин, особливо відкритим способом, призвело до утворення великих площ порушених земель (Пространственная агроекология…, 2013; Єтеревська, 2008; Зверковський, Тупика, 2003).
Концепція ноосфери академіка В. І. Вернадського з'явилась у зв'язку з оцінкою ролі людини в еволюції біосфери та усвідомленням взаємодії природи і суспільства, відповідно до якої розумна людська діяльність стає головним, визначаючим чинником розвитку (Вернадський, 1991). Діяльність людини багато в чому нанесла шкоду довкіллю, тому одне із найважливіших завдань екології — це вивчення регуляторних процесів у біосфері, а також створення засад раціонального використання природних ресурсів.
Широкі можливості сучасної науки і техніки висунули на передній план і нові галузі знань. Так, наприклад, С. В. Зонн та А. П. Травлєєв (1989) запропонували сучасний напрямок у ґрунтознавстві — «техногенне ґрунтознавство», що покликане розробляти проблеми створення штучних ґрунтів на територіях, що піддаються корінним порушенням чи гранично шкідливим забрудненням, як субстратів, які можуть забезпечувати людство ресурсами харчування (Травлєєв та ін., 2005).
Повернення у господарське використання техногенно порушених земель передбачено Земельним кодексом України, Законом України «Про охорону земель» та іншими нормативними документами, є важливою складовою вирішення комплексної проблеми охорони навколишнього природного середовища та відтворення родючості порушених земель. Багаторічними дослідженнями з рекультивації земель, проведених в Україні М. О. Бекаревичем (1966, 1971, 1978, 1982, 1996, 2001), А. П. Травлєєвим (1981, 1985, 1986, 1989), М. Т. Масюком (1974, 1987, 1989, 1992, 1998, 2003), Л. В. Єтеревською (1979, 1998, 2008, 2012), П. В. Волохом (1987, 1996, 2010), М. К. Шикулою (1962), І. П. Чабаном (1982, 2002, 2008), І. Х. Узбеком (2001, 2002, 2004), В. М. Звірковським (1987, 1997, 2003, 2010), В. О. Забалуєвим (1984, 1992, 1999, 2001, 2006), М. М. Харитоновим (2003), Ю. І. Грицаном (2009, 2010), О. О. Мициком (1995, 2012), О. В. Жуковим (1995, 2009, 2015), О. Г Тарікою (2006), О. О. Гаврюшенком (2017), їх співавторами та іншими дослідниками, доведено, що визначальним у вирішенні цієї проблеми є наукове обґрунтування параметрів антропотехногенних едафотопів (техноземів). Одним із таких параметрів є фізичні властивості. Взаємодія біотичних та абіотичних ґрунтових компонентів призводить до формування ґрунтового профілю, визначає родючість ґрунту, різні його властивості, в тому числі й екологічні функції. Актуальною проблемою є моніторинг стану ґрунту в процесі рекультивації, його фізичних та водно-фізичних властивостей, які, перш за все, характеризують ступінь окультурення та екологічний стан ґрунтового покриву (Демидов, 2012; Anand et al., 2012). Особливості процесу ґрунтоутворення в техногенних ландшафтах діагностуються за змінами водно-фізичних і фізичних властивостей (Андроханов, Курачев, 2010). Ці динамічні показники залежать від генезису, а також технологічних операцій як на технічному, так і на біологічному етапах рекультивації (Етеревская, 1989).
Визначення
1. Комплекс гірничотехнічних, інженерно-будівельних, меліоративних, сільськогосподарських, лісокультурних та озеленювальних робіт, які скеровані на відновлення продуктивності та господарської цінності порушених гірничими роботами, видобуванням нафти і газу, або земель, приведених до непридатного стану внаслідок тривалого перебування під породними відвалами, мулонакопичувачами тощо. 2. Відтворення, покращання умов довкілля з метою повторного використання порушених у процесі господарської діяльності територій. Можливі такі напрямки P.: сільськогосподарський, лісогосподарський, водогосподарський, рекреаційний, будівельний, санітарно-гігієнічний. 3. Здійснення комплексу заходів для забезпечення можливості повторного використання земель, пошкоджених у процесі виробничої діяльності, а також запобігання шкідливій дії промислового виробництва на екологію довкілля. Проведення Р.з. передбачає створення культурних ландшафтів, які б повністю відповідали вимогам охорони та збагачення природних ресурсів. Рекультивовані землі використовують для вирощування сільськогосподарських культур, створення лісонасаджень, організації місць відпочинку, заказників тощо. 4. Рекультивація (від латинського відновлення, повторне відновлення обробленого, обробленої) — комплекс робіт та заходів по відновленню ландшафтів і земель, порушених господарською діяльністю людини або природними процесами, а також створення на цих місцях нових ландшафтів. Такі роботи повинні проводитися на місцях розробки корисних копалин, нафтопроводів, будівництва. Перший технічний етап Р. включає відновлення рельєфу (засипка ярів, кар'єрів, ліквідація або планування відвалів гірських порід і ін.), А другий (біологічний етап) — повернення туди попередньо знятого ґрунтового шару, лісовідновлення (вирощування лісів на вирубках, згарищах, відвалах), відновлення родючості, включаючи комплекс агротехнічних заходів.
На сучасному етапі розвитку людства відновлення територій, порушених відкритими розробками корисних копалин, притаманно майже всім промислово розвинутим країнам. Науково-технічний прогрес, розвиток промисловості передбачають інтенсивне використання природної сировини, збільшення видобутку корисних копалин, що призводить до вилучення з сільського господарства значних земельних угідь, видозмінює ландшафти (Масюк, 1996, 1998; Acady, Smucker, 1989). Техногенні порушення територій досягли таких об'ємів, що починають впливати на динаміку земельного фонду планети, який характеризується зростаючою тенденцією до скорочення продуктивних земельних угідь (Забалуєв, 1999; Brady, Weil, 2002). Нині законодавством визначено, що «… рекультивації підлягають землі, в яких відбулися зміни в структурі рельєфу, екологічному стані ґрунтів та материнських порід і в гідрологічному режимі в результаті проведення гірничодобувних, геологорозвідувальних, будівельних та інших робіт» (Закон України «Про охорону земель», 2003).
Антропогенний вплив на ґрунт проявляється в його техногенному руйнуванні відкритим способом добування корисних копалин. При цьому повністю знищуються ґрунтовий покрив, культурна і природна рослинність, а на зміну їм приходить «місячний ландшафт» — відвали, нерідко з токсичних порід, що призводить до забруднення природного середовища, тобто атмосферного повітря, вод, ґрунтово-рослинного покриву продуктами вивітрювання глибинних порід (Kohnke, 1950; Масюк, 1975). Відбувається запилення водного і повітряного басейнів, залучення в техногенний процес ландшафтоутворення, екологічно не властивих, а частіше біологічно шкідливих геохімічних елементів, які виносяться на поверхню в кількості, що набагато перевищує їх вміст у звичайному кругообігу. Встановлено, що порушені ділянки несприятливо впливають на територію, приблизно в 10 разів перевищують площу безпосереднього порушення (Бекаревич, Масюк, 1976; Baumer, 1988). Також відкриті розробки викликають значні зміни гідрологічного режиму території.
Для робочих процесів, які проходять на кар'єрах витрачають величезну кількість води, з чим пов'язане зменшення ґрунтових вод у районах діючих кар'єрів, причому зміни охоплюють території, які приблизно у 25 разів більші, ніж сам кар'єр. Навпаки, в рівнинних районах часто виникає локальне заболочування території, яке посилюється порушенням природного стоку акумулятивними формами неорельєфу (Алиев, 1973; Bergkamp,1996; Chien, Lee, 1997). Це призводить до деградації природних ландшафтів як стійких систем і перетворення їх на антропогенезовані, що проявляється в бідності або корінній видозміні флори і фауни, зниження їх стійкості до техногенного навантаження (Буевский, Зорин 1965). Відновлення родючості і повернення в обіг земель, порушених гірськими роботами, можливі в результаті проведення спеціальних робіт, що отримали назву рекультивація (від лат. re — відновлення, або повторність дії чи явища і cultus − обробіток, уведення, розведення; дослівно «введення у використання», повторне використання).
Рекультивація земель як комплекс робіт, направлених на відновлення продуктивності та народногосподарської цінності земель, а також покращення умов навколишнього середовища, набула актуальності в ряді країн (Лактионов, 1971; Турина, 2013). В Україні більш ранніми дослідженнями в цій сфері є роботи М. М. Дрюченко (1956). В 1962 році були розпочаті перші широкомасштабні в нашій країні наукові дослідження по відродженню порушених земель (Шикула, 1962; Масюк, Бекаревич, 1976; Додатко, 1974). Організатором і науковим керівником цих досліджень був завідувач кафедри ґрунтознавства Дніпропетровського сільськогосподарського інституту професор Бекаревич Микола Омелянович. Першими виконавцями цієї важливої наукової проблеми стали аспіранти Масюк Микола Трохимович та Узбек Іван Харлампійович. З цього часу вона стає важливою науково-практичною проблемою, вирішення якої потребує міждисциплінарної інтеграції, значних технічних і фінансових ресурсів (Масюк, 1989). Рекультивація порушених земель відповідно з вимогами ГОСТ 17.5.1.01 − 84 повинна здійснюватись у два послідовних етапи: технічний та біологічний. Технічний етап рекультивації передбачає формування елементарного техногенного ландшафту. Його головною метою є інженерна підготовка території, що забезпечить можливість відновлення родючості порушених земель. Біологічний етап рекультивації включає комплекс агротехнічних і фітомеліоративних заходів по безпосередньому процесу відновлення родючості порушених земель (Bell, Lechowicz, 1991; Курачев, Андроханов, 2003; Кацевич, Єлфімов, 2012). За Л. В. Єтеревською розрізняють три послідовні етапи рекультивації. Перший, проектно-дослідницький, або попередній, на якому вивчаються можливості і передумови здійснення рекультивації, визначається її напрямок і створюється проект усього комплексу робіт (Єтеревська та ін., 2012).
На другому, гірничотехнічному, здійснюється весь комплекс гірничотехнічних робіт, передбачених проектом. Основною метою проведення гірничотехнічного етапу є створення на порушених землях підстилаючого шару із розкривних гірських порід належної потужності та якості і нанесення на його поверхню шару чорнозему або потенційно родючої розкривної породи (Field scale variability…, 1994).
Третій, заключний етап при сільськогосподарській і лісогосподарській рекультивації називають ще біологічним. На цьому етапі формують фітоценоз згідно проекту і об'єкт рекультивації освоюється згідно з вибраним напрямком.