Posljedice rudarenja. Uticaj vađenja mineralnih sirovina na prirodnu sredinu i mere za njihovo racionalno korišćenje i zaštitu podzemlja
Stepen negativnog uticaja rudarstva na prirodnu sredinu zavisi od mnogih razloga, među kojima je potrebno izdvojiti: tehnološki, zbog kompleksa tehnika i metoda uticaja; ekonomski, u zavisnosti od ekonomskih mogućnosti regiona u celini i preduzeća posebno; ekološki, vezano za karakteristike ekosistema koji doživljavaju ovaj uticaj. Svi ovi uzroci su usko povezani jedni s drugima, a prekomjerni utjecaj jednog od njih može se nadoknaditi drugim. Na primjer, u rudarskom regionu koji ima značajne budžetske doprinose, moguće je nadoknaditi intenzitet uticaja na životnu sredinu ulaganjem dodatnih sredstava kako u modernizaciju proizvodnje tako i u mjere za poboljšanje stanja prirodne sredine.
Sa stanovišta uticaja vađenja prirodnih resursa na pejzaž, ležišta čvrstih, tečnih i gasovitih prirodni resursi, budući da su posljedice razvoja svake od odabranih kategorija ležišta različite. Na primjer, glavna posljedica razvoja ležišta čvrstih minerala na otvoreni način je narušavanje reljefa zbog formiranja deponija i raznih iskopa na površini zemlje, a podzemna metoda je stvaranje otpada. gomile drugih minerala, gomila otpada ili šljake iz raznih industrija i sagorevanje čvrstih goriva, koji zauzimaju desetine hiljada hektara plodne zemlje. Osim toga, gomile uglja se često spontano zapale, što dovodi do značajnog zagađenja zraka. Dugoročni razvoj naftnih i gasnih polja dovodi do smanjenja zemljine površine i pojačavanje seizmičkih događaja.
Prilikom rudarenja postoji veliki rizik od nesreća koje je napravio čovjek. Nesreće uzrokovane čovjekom uključuju nesreće povezane s bušenjem bušotina - fontane, grifone, itd., eksplozije i proboji u procesnim cjevovodima, požare i eksplozije u rafinerijama nafte, pad tornja pokretnog bloka, zaglavljivanje i lomljenje alata za bušenje, požare pri bušenju opreme i sl.; u vezi sa radom u rudnicima (podzemna eksploatacija), - eksplozije i požari u podzemnim eksploatacijama, nadzemnim zgradama, iznenadne emisije ugljene prašine i metana, nezgode na instalacijama za podizanje, centralne drenažne i kompresorske instalacije, udesi glavnih ventilacionih ventilatora; urušavanja u rudničkim oknima itd.
Obim eksploatacije mineralnih sirovina raste svake godine. To je zbog ne samo povećanja potrošnje stijena i minerala, već i smanjenja sadržaja korisnih komponenti u njima. Razvijene su tehnologije koje omogućavaju recikliranje gotovo svih materijala. Trenutno je globalna proizvodnja rudarskih sirovina i goriva značajno premašila 150 milijardi tona godišnje sa korisnim sadržajem manjim od 8% prvobitne mase. Oko 5 milijardi tona jalovine, 700 miliona tona jalovine za obogaćivanje i 150 miliona tona pepela godišnje se skladišti na deponijama u zemljama članicama ZND. Od ovih, dalje do nacionalne ekonomije ne koristi se više od 4% Granovskaya N.V., Nastavkin A.V., Meshchaninov F.V. Tehnogena mineralna ležišta. - Rostov na Donu: Južni federalni univerzitet, 2013.
Bilo koja metoda rudarenja ima značajan uticaj na prirodno okruženje. Veliki ekološki rizik povezan je sa podzemnim i nadzemnim rudarskim radovima. Posebno je pogođen gornji dio litosfere. Kod bilo koje metode rudarenja dolazi do značajnog iskopavanja stijena i njihovog kretanja. Primarni reljef zamijenjen je umjetnim.
Otvoreni kop ima svoje specifičnosti. Značajna destrukcija zemljine površine i postojeće rudarske tehnologije dovode do toga da su kamenolomi, kompleksi za drobljenje i preradu, kompleksi za proizvodnju peleta i drugi industrijski objekti rudarsko-prerađivačkog pogona, u jednoj ili drugoj mjeri, izvori uništenja i ekološke zagađenje. Podzemno rudarenje je povezano sa zagađenjem vode (odvodnjavanje kiselih rudnika), nesrećama, deponijama otpadnih stijena, koje zahtijevaju melioraciju. Ali površina poremećenog zemljišta ovom metodom rudarenja je deset puta manja nego kod površinskog.
Značajan broj rudnika je trenutno napušten, njihova dubina je stotinama metara. U ovom slučaju narušava se integritet određenog volumena stijena, pojavljuju se pukotine, šupljine i šupljine, od kojih su mnoge ispunjene vodom. Crpljenjem vode iz rudnika stvaraju se ekstenzivni depresijski lijevci, nivo vodonosnika se smanjuje, a površinske i podzemne vode su stalno zagađene.
U vađenju (otvoreni kop) pod uticajem snažnih pumpi koje vrše drenažu iz eksploatacije, bagera, teških vozila, menjaju se gornji deo litosfere i teren. Rizik od opasnih procesa povezan je i sa aktiviranjem različitih fizičkih, hemijskih, geoloških i geografskih procesa: pojačani procesi erozije tla i formiranje jaruga; aktiviranje procesa trošenja, oksidacije rudnih minerala i njihovo ispiranje, intenziviraju se geohemijski procesi; slijeganje tla, slijeganje zemljine površine preko obrađenih minskih polja; na mjestima rudarenja, tla su zagađena teškim metalima i raznim hemijskim jedinjenjima.
Stoga, treba napomenuti da je intenzivan razvoj industrijski kompleks treba provoditi uz ozelenjavanje proizvodnje. Kompleks karakteristika ekološke sigurnosti u vađenju minerala / I.V. Sokolov, K.V. Cerenova, 2012.
Glavna svojstva geološkog okruženja naftnih i gasnih polja su prisustvo u delu dve nemešljive tečnosti - nafte i podzemne vode, kao i značajan uticaj na stene tečnih i gasovitih ugljovodoničnih komponenti. glavna karakteristika u kompleksima za proizvodnju nafte i plina sastoji se u tehnogenom opterećenju geološke sredine, kada se procesi selekcije korisnih komponenti iz utrobe međusobno djeluju. Jedan od uticaja na geološku sredinu u oblastima naftnih i gasnih polja, kao i rafinerija nafte, jeste hemijsko zagađenje sledećih glavnih tipova: zagađenje ugljovodonicima; zaslanjivanje stena i podzemnih voda mineralizovanim vodama i slanim rastvorima dobijenim zajedno sa naftom i gasom; kontaminacija specifičnim komponentama, uključujući jedinjenja sumpora. Zagađenje stijena, površinskih i podzemnih voda često je praćeno iscrpljivanjem prirodnih resursa podzemnih voda. U nekim slučajevima, površinska voda koja se koristi za plavljenje rezervoara nafte također može biti iscrpljena. U morskim uvjetima, razmjeri opasnosti od zagađenja vode povećavaju se i umjetnim (reagensi koji se koriste u bušenju i radu bušotina) i prirodnim zagađivačima (nafta, slane vode). Glavni uzrok hemijskog zagađenja naftnih polja je niska kultura proizvodnje i nepridržavanje tehnologija. Stoga, u opservacionoj mreži za praćenje geološkog okruženja naftnih i gasnih polja, jedno od glavnih opterećenja pada na geohemijska posmatranja i kontrolu zagađenja.
Od fizičkih poremećaja geološke sredine u oblastima proizvodnje nafte i gasa treba istaći manifestacije slijeganja, slijeganja i propadanja zemljine površine, kao i plavljenja.
U procesu rudarenja i prerade minerala, osoba utiče na veliki geološki ciklus. Čovjek pretvara mineralne naslage u druge oblike hemijskih jedinjenja. Na primjer, osoba postepeno iscrpljuje zapaljive minerale (nafta, ugalj, plin, treset) i na kraju ih pretvara u ugljen-dioksid i karbonati. Drugo, osoba se distribuira po površini zemlje, raspršujući, u pravilu, nekadašnje geološke akumulacije.
Trenutno se godišnje izvuče oko 20 tona sirovina za svakog stanovnika Zemlje, od čega nekoliko posto odlazi u konačni proizvod, a ostatak mase se pretvara u otpad.
Većina nalazišta minerala je složena i sadrži nekoliko komponenti koje je ekonomski isplativo vaditi. U naftnim poljima pridružene komponente su gas, sumpor, jod, brom, bor, u gasnim poljima - sumpor, azot, helijum. Trenutno postoji konstantan i prilično značajan pad sadržaja metala u iskopanim rudama. Očigledno je da će za 20-25 godina, za dobijanje iste količine obojenih i crnih metala, biti potrebno više nego udvostručiti količinu iskopane i prerađene rude.
Rudarstvo utiče na sve sfere Zemlje. Uticaj rudarstva na litosferu se manifestuje u sledećem:
1. Stvaranje antropogenih oblika mezoreljefa: kamenolomi, deponije (do 100-150 m visine), deponije (do 300 m visine) itd. Na teritoriji Donbasa postoji više od 2.000 deponija otpadnih stena visine od oko 50-80 m. Kao rezultat otvorenog kopanja formiraju se kamenolomi sa dubinom većom od 500 m.
2. Aktiviranje geoloških procesa (karst, klizišta, talusi, slijeganje i pomjeranje stijena). Prilikom podzemnog otkopavanja formiraju se slijeganja i padovi. U Kuzbasu se lanac vrtača (do 30 m dubine) proteže na više od 50 km.
3. Promjena fizičkih polja, posebno u područjima permafrosta.
4. Mehaničko narušavanje tla i njihovo hemijsko zagađenje. U radijusu od 35 - 40 km od postojećeg kamenoloma, prinosi usjeva su smanjeni za 30% u odnosu na prosječan nivo.
Rudarstvo utiče na stanje atmosfere:
1. Zagađenje zraka nastaje emisijom CH 4 , sumpora, ugljičnih oksida iz rudarskih radova, kao posljedica zapaljenih deponija i gomila otpada (ispuštanje N, C, S oksida), požara plina i nafte.
2. Sadržaj prašine u atmosferi se povećava kao rezultat zapaljenih deponija i gomila otpada, prilikom eksplozija u kamenolomima, što utiče na količinu sunčevo zračenje i temperatura i padavine.
Uticaj rudarstva na hidrosferu se manifestuje u iscrpljivanju vodonosnih slojeva i u pogoršanju kvaliteta podzemnih i površinskih voda.
Sveobuhvatne mjere za racionalno korišćenje zaštita minerala i podzemlja uključuje sljedeće:
1. Osigurati potpunost vađenja minerala tokom rudarenja:
a) poboljšanje kvaliteta istražnih radova;
b) proširenje površinskog kopanja;
c) uvođenje rudarskih sistema sa zatrpavanjem;
d) odvojeno vađenje minerala i stena;
e) ponovni razvoj lokacija i ležišta;
f) razvoj i korištenje posebnih metoda i mjera za smanjenje gubitaka. Na primjer, vrši se povećanje iskorištenja naftnih ležišta razne metode: fizičko-hemijski, termički, plavljenje. Uz pomoć parno-termalnog uticaja na rezervoare, prinos nafte prelazi 40%. Povećana iskorištavanje nafte produžava eksploataciju polja.
2. Osiguravanje potpunosti ekstrakcije minerala tokom prerade:
a) povećanje stepena ekstrakcije minerala unapređenjem tehnologije prerade. Takve tehnologije uključuju podzemno ispiranje, mikrobiološke, fizičko-hemijske, hidrometalne i kombinovane metode.
b) korištenje metoda prethodnog obogaćivanja;
c) preradu deponija i otpada;
d) dodatna ekstrakcija korisnih komponenti;
e) čišćenje rudnika i Otpadne vode;
f) razvoj ekonomskih podsticaja za potpuniji oporavak od bogaćenja.
3. Racionalno korišćenje rudarskih mineralnih sirovina i proizvoda njihove prerade u nacionalnoj privredi:
a) ušteda resursa je jedan od načina racionalnog korištenja Svaki postotak uštede goriva i energenata je 2-3 puta isplativiji od povećanja proizvodnje resursa valjanog proizvoda jačanjem, nanošenjem premaza koji štite od korozije
b) reciklaža proizvoda prerade mineralnih sirovina. Velika rezerva u korišćenju sekundarnih resursa je reciklaža starog metala;
c) maksimalno smanjenje gubitaka pri transportu mineralnih sirovina, uglja i dr.
Skup mjera za radikalno poboljšanje korištenja energetskih resursa uključuje tri glavna aspekta:
ü smanjenje potrošnje energije za zadovoljavanje energetskih potreba;
ü povećanje obima korišćenja energetskih resursa unapređenjem tehnologije vađenja, prerade, distribucije i korišćenja energenata;
zamjena skupih i ograničenih vrsta energenata jeftinijim energentima.
6 Mineralni resursi Bjelorusije, njihovo korištenje i problemi zaštite prirodni kompleksi u razvoju minerala. U utrobi B. više od 30 vrsta rudnika. sirovine. Prema stepenu spremnosti za upotrebu vyd. polje: 1. Sa detaljno istraženim rezervama rudara. Sirovine 2. Još nisu pripremljene za industrijski razvoj, 3. Perspektive oblasti. Resursi goriva .Ulje. Prema komp. 2008. godine otkriveno je 71 ležište u Bjelorusiji, 68 u regiji Gomel. i 3 u Mogilevskoj. Razvijen oko 38 depozita. Najveći: (Rechitskoye, Ostashkovichskoye (Svetlogorsk okrug), Vishanskoye (Svetlog. I Oktjabr. okrug), Tishkovskoye (Rech. okrug), Davydovskoye (Svetlog. okrug). Gas. U razvoju naftnih polja rudari prateći gas, depoziti na ter. Borshchevsky, Krasnoselsky i Zapadno-Aleksandrovsky depoziti. Treset. Locirane dionice. u svim oblastima. Polje Svetlogorsk, Vasilevichskoe, Lukskoe (Gom. Region), Berezinsky, Čistik, Smolevichskoe (Minsk. Region), Rare Horn, Dnjepar (Grobni region), Berezovsky (Grodno. Region), Dobeevsky Moss, Usvizh Buk, Vitebsk (Vit .region) ). Koristi se kao lokalno gorivo, također je moguće koristiti. Za proizvodnju organomineralnih đubriva, filtera, prod. Za kućnu hemiju, boje za drvo, u terapiji blatom. Mrki ugalj. U Gomelskoj postoje 3 depozita. mrki ugalj: Žitkovičskoe, Brinevskoe i Tonješkoe. Za industriju Brinevskoe polje i dva ležišta na polju Žitkoviči su pripremljeni za razvoj: Severnaya i Naidinskaya. uljnih škriljaca . 2 žitarice Ležište: Luban (Minska oblast) i Turov (Gomeljska i Brestska oblast). sl potencijalna sirovina za razvoj energetike, hem. prom-ti, pro-va gradi. materijala. Nemetalni Kalijumove soli 3 depozita. Starobinskoe u Mins. region, Petrikovskoe i Oktyabrskoe u Gom. region). Republičko jedinstveno preduzeće "PO" Belaruskali "na Starobinskom polju. Potašne rude, od kojih se proizvode potašna đubriva. Kamena sol. 3 ležišta: Starobinskoye u Minskoj oblasti, Davydovskoye i Mozyrskoye u Gomskoj oblasti) Sol se kopa u ležištu Mozir. A poslednjih godina na ležištu Starobinsky počelo je iskopavanje kamene soli (prehrambene, stočne i tehničke). Dolomiti. Polje Ruba u Vit.regiji, razvijen od strane Dolomit dd. Sirovina se koristi za proizvodnju dolomitnog brašna, drobljenog dolomita, asfaltnih betonskih premaza, kao vatrostalni materijal itd. Cementne sirovine. Kreda. - više od 30 depozita. Najveći je Kommunarskoe (Kostjukovički okrug). Margel - depozit. Kommunary i Kamenka (regija Mogilev), Ros (regija Grodno). Topljive gline (keramičke sirovine) Gaidukovo Minsk. okrug. Vatrostalne i vatrostalne gline . 6 nalazišta, od kojih su 4 u funkciji, najveća su Gorodokskoye (okrug Loevsky), Stolinskiye khutor i Gorodnoye (okrug Stolin). Koristi se za proizvodnju vatrostalnih materijala, vatrostalnih opeka, obložnih pločica. Pjesak za staklo i kalupljenje . 3 depozita. Moulding Peskov: Lenino u oblasti Dobrush, Zhlobin i Chetvernya u oblasti Zhlobin.; Lokacija stakleni pijesak: Gorodnoe (regija Brest), Loevskoe (regija Gom) Građevinski kamen. Mestor. Mikaševiči, Gluškoviči, Sitnica, na jugu Belorusije. Ore. Željezna ruda. 2 nalazišta željezne rude: Okolovskoe ležište. željezni kvarciti (Stolbcovsky okrug, Minska regija) i Novoselkovskoye ilmenit-magnetit rude (Korelichsky okrug, Grodno oblast). Sapropeli. 85 depozita, lociranih. u svim krajevima zemlje, Sudable, Holy. Koristi U kvaliteti Đubriva, dodaci stočnoj hrani, laki građevinski materijali, u medicinske svrhe. Mineralna voda . 63 izvora, prema hem. comp. vyd: sulfat, hlorid, sulfat-hlorid, radon. Metalne slane vode . Nah. Unutar šuma Pripjata. Zadržavaju brom, stroncijum, cezijum, bor, magnezijum itd.
Utjecaj proizvodnje p/i na okoliš. okruženje se manifestuje u: stvaranju antropogenih oblika mezoreljefa: kamenolomi, deponije; aktiviranje geoloških procesa (krš, klizišta, sipine, slijeganje i pomicanje stijena), mehaničko narušavanje tla i njihovo hemijsko zagađenje; iscrpljivanje akvifera i pogoršanje kvaliteta podzemnih i površinskih voda itd. U zemlji ima više od 40 hiljada hektara. zemljišta koja zahtijevaju rekultivaciju i obnovu. Reklamacija- obnova industrijski poremećenih teritorija - predviđeno zakonom. Rudarske kompanije. potrebni su resursi kako bi se obezbijedile mogućnosti za obnovu poremećenog pejzaža i prije početka radova. Nakon prestanka eksploatacije površinskih kopa, površine deponija se izravnavaju, prave terase na zidovima kamenoloma, a otrovne i neplodne stijene se prekrivaju zemljom na kojoj mogu živjeti biljke. Često se koriste plodna tla, koja su odavde uklonjena na početku razvoja polja. Meliorirana područja se koriste za sadnju šuma i stvaranje rekreacijskih područja.
AT opšta tehnologija Rudarstvo uzrokuje sljedeće vrste ekoloških poremećaja:
geomehanički- pucanje stijena kao posljedica eksplozija, promjena terena, krčenja šuma, deformacija zemljine površine;
hidrološki- promjena zaliha, režima saobraćaja, kvaliteta i nivoa podzemnih voda, uklanjanje štetnih materija u vodna tijela sa površine i utroba zemlje;
hemijski- promjene u sastavu i svojstvima atmosfere i hidrosfere (zakiseljavanje, salinizacija, zagađenje vode i zraka);
fizički i mehanički- zagađenje životne sredine prašinom, promene svojstava zemljišnog pokrivača i dr.;
Zagađenje bukom i vibracije tla.
Uzroci hidroloških poremećaja su:
Regulativa se, kao oblik poremećaja, manifestuje u vidu akumulacija i vodenih kanala. Prouzrokovano potrebom da se drenira površina iznad polja,
Uočava se zalivanje oko deponija površine preko 200 ha,
Poplave su tipične za slučajeve kada proizvodnja ima višak vode i ne koristi je u potpunosti u ciklusu vode. Voda se ispušta na tlo, u potoke i rezervoare, a dodatne površine zemljišta su poplavljene. Na drugim mjestima u vezi s tim može doći do iscrpljenosti,
Odvodnjavanje - nastaje odvodnjom podzemnih podzemnih voda pomoću izrada i bunara. U svakom kamenolomu, depresijski lijevak podzemne vode doseže prečnik od 35 - 50 km,
Do plavljenja dolazi u slučaju odlaganja tečnog proizvodnog otpada.
Uticaj površinskog kopanja
Na mjestima otvoreni razvoj krčenje šuma, narušavanje vegetacije i prestanak rada velike površine poljoprivredno zemljište kao rezultat striping radovi i skladištenje kamenja na površini zemlje. Tako je obim otkrivskih radova (uklanjanje stena koje pokrivaju i zatvaraju telo minerala) na otvorenim kopovima industrije uglja 848 miliona m3/god, gvozdene rude - 380, građevinskog materijala - 450. Krivojsko ležište gvozdene rude - 800 m). Utjecaj površinskog kopanja na okoliš prikazan je na slici 4.4.
Rice. 4.4. Uticaj površinskog kopanja na životnu sredinu
Kamenolomi često dosežu dubine od 400 - 600 m, pa se stoga velika količina stijena izvlači na površinu. Površine koje zauzimaju deponije nekoliko su puta veće od površine kamenoloma. Duboki, uglavnom toksični, slojevi stijena odlažu se na površinu odlagališta. Time se onemogućava rast biljaka, a nakon kiša voda koja teče sa deponija zatrovala je rijeke i tlo. Okvirno se može smatrati da je za otvorenu eksploataciju od 1 milion tona minerala godišnje potrebno oko 100 hektara zemlje. Na primjer, na parcelama 5 GOK Krivbass sa ukupnom površinom više od 20 hiljada hektara godišnje skladišti skoro 84 miliona m3 otkrivke i više od 70 miliona tona jalovine iz pogona za preradu. Ne samo da postoji narušavanje zemljišnog i vegetacijskog pokrivača na ogromnim površinama, već je i površina zemlje narušena kako rudarskim radovima tako i deponijama. U Ukrajini, najveća kršenja prirodnog okruženja dogodila su se u Krivoj Rogu, ovdje je uništeno više od 18 hiljada hektara zemlje (slika 4.5).
Rice. 4.5. Svemirska slika Kamenolom željezne rude Krivoy Rog
Promjene uzrokovane površinskim poremećajem negativno utječu na njene biološke, erozivne i estetske karakteristike. Upravo u površinskom otkopavanju ležišta očituje se geotoksikološki utjecaj rudarenja na čovjeka. Produktivnost poljoprivrednog zemljišta opada. Dakle, u području magnetne anomalije Kursk u blizini kamenoloma u radijusu od 1,5-2 km, prinos polja je smanjen za 30-50% zbog alkalizacije tla na pH = 8, rasta štetnih metalnih nečistoća u njih i smanjenje vodosnabdijevanja.
U procesu površinskog kopanja, glavni izvori zagađenja su masovne eksplozije, rad rudarske opreme i vozila. Masovne eksplozije u kamenolomu su periodični izvori zagađenja, jer se obično izvode jednom u 2 sedmice. Naboj eksplozije dostiže 800 - 1200 tona, a količina stijenske mase koja je eksplodirala je 6 miliona tona. U atmosferu se emituje oko 200 - 400 tona prašine. Smatra se da je 1 tona Eksplodirani eksploziv daje 40 m3 CO2, osim toga se oslobađaju dušikovi oksidi.
Gotovo svi rudarski radovi su praćeni stvaranjem prašine. Dakle, u procesu pomicanja stijene bagerom, intenzitet oslobađanja prašine je 6,9 g / s, u procesu utovara uglja rotacijskim bagerom - 8,5 g / s. Stalni izvori stvaranja prašine su autoputevi. U nekim kamenolomima oni čine 70 - 90% sve prašine. Značajne količine prašine ulaze u atmosferu tokom operacija utovara i istovara. Intenzitet emisije prašine u procesu iskopavanja uglja bagerom iznosi 11,65 g/s, u procesu utovara u željezničke vagone - 1,15 g/s. Zbog upotrebe velikog broja Vozilo, velike površine ispod usjeka, kao i snažne masivne eksplozije atmosferskog zagađenja u uvjetima otvorenog rudarstva mnogo je veće nego kod podzemne metode.
Hidromehanizovana eksploatacija minerala uzrokuje značajno zagađenje hidrosfere, jer su sve hidromehanizovane tehnologije povezane sa korišćenjem vode, njenim zagađivanjem i vraćanjem vode u zagađenom stanju u opštu hidrološku mrežu. Kao rezultat toga, dolazi do zagađenja rijeka i akumulacija muljevitim vodama, koje nastaju u procesu hidromehaniziranog iskopavanja minerala, akumulacije za ostavljanje ribe i značajne površine akumulacija su isključene iz mrijestilišta, a poplavno područje je izgubljeno. Izgubljena područja se vraćaju za mrijest otprilike 10 - 15 godina nakon završetka razvoja. Ali uzimajući u obzir da se velika većina naslaga razrađuje u roku od 25-50 godina, područja zagađenog sliva isključena su iz reprodukcije ribljeg fonda na 45-70 godina. Za otkopavanje i ispiranje pijeska i drugih stena koriste se različite količine vode i onečišćena je u nejednakom stepenu, što utiče na količinu razblaženja i gubitka minerala u različitom stepenu, posebno ako se razblažuju stenama koje sadrže finu glinu, koja je teško izolovati i precipitirati sa mutna voda ispuštaju iz postrojenja za pranje.
Prilikom projektovanja rudarskog sistema uzimaju se u obzir priroda reljefa, nivo pojave podzemnih voda. Oni takođe utiču uticaj na životnu sredinu rudarstvo: postavljanje deponija, širenje prašine i plinova, formiranje depresijskih lijevka, krš, ponašanje deponijskih voda i još mnogo toga. Metode i obim vađenja ruda vremenom se mijenjaju.
Industrijsko rudarstvo minerala, počevši od XVIII vijeka, izvodio se uz pomoć vertikalnih rudarskih radova: duboke jame (do 10 m), rudnici. Od vertikalne obrade, po potrebi, prolazilo je nekoliko horizontalnih radova čija je dubina određena nivoom pojave podzemnih voda. Ako su počeli da pune rudnik, jamu, vađenje je obustavljeno zbog nedostatka opreme za drenažu. Tragovi starih rudarskih radova danas se mogu uočiti u okolini Plasta, Kuse, Miasa i mnogih drugih gradova i mjesta rudarske zone regiona. Neki od njih ostaju nezatvoreni, do sada nisu ograđeni, što predstavlja određenu opasnost. Dakle, vertikalna amplituda promjena u prirodnom okruženju vezanih za vađenje mineralnih sirovina jedva je prelazila 100 m do 20. stoljeća.
Pojavom moćnih pumpi koje vrše odvodnju iz pogona, bagera, teških vozila, razvoj mineralnih resursa sve češće se izvodi na otvoreni način – kamenolom.
Na južnom Uralu, gdje većina ležišta leži na dubinama do 300 m, prevladavaju otvoreni kopovi. Kamenolomi proizvode do 80% (po zapremini) svih minerala. Najdublji rudnik koji radi u regionu je rudnik uglja Korkinsky. Njegova dubina krajem 2002. godine iznosila je 600 m. Veliki su kamenolomi u Bakalu (smeđa ruda gvožđa), Satki (magnezit), rude bakra), Upper Ufaley(nikl), Magnitogorsk i Mali Kuibas (gvožđe).
Vrlo često se kamenolomi nalaze u gradu, na periferiji sela, što ozbiljno utiče na njihovu ekologiju. U njoj se nalazi mnogo malih kamenoloma (nekoliko stotina). selo. Gotovo svako veliko poljoprivredno preduzeće ima svoj kamenolom površine 1-10 hektara, gdje se za lokalne potrebe vadi lomljeni kamen, pijesak, glina i krečnjak. Obično se rudarenje obavlja bez poštivanja bilo kakvih ekoloških standarda.
Podzemni rudarski radovi (minska polja) takođe su rasprostranjeni u regionu. U većini njih danas se rudarenje više ne vrši, već su razrađene. Neki od rudnika su poplavljeni vodom, neki su ispunjeni otpadnim kamenjem spuštenim u njih. Površina razrađenih minskih polja samo u Čeljabinskom basenu lignita iznosi stotine kvadratnih kilometara.
Dubina savremenih rudnika (Kopeysk, Plast, Mezhevoy Log) dostiže 700-800 m. Pojedinačni rudnici Karabaša imaju dubinu od 1,4 km. Dakle, vertikalna amplituda promjena u prirodnom okruženju u našem vremenu, uzimajući u obzir visinu deponija, gomila otpada na teritoriji Južni Ural dostiže 1100-1600 m.
Aluvijalna ležišta zlata u riječnom pijesku razvijaju se posljednjih decenija uz pomoć bagera - velikih mašina za pranje sposobne da izvlače rastresite stijene sa dubine do 50 m. Iskopavanje na plitkim naslagama vrši se hidraulički. Stene koje sadrže zlato ispiru se snažnim mlazom vode. Rezultat takvog rudarenja je "ljudska pustinja" sa ispranim slojem tla i potpunim odsustvom vegetacije. Naći ćete takve pejzaže u dolini Miass, južno od Plasta. Obim vađenja mineralnih sirovina se svake godine povećava.
To je zbog ne samo povećanja potrošnje određenih minerala, stijena, već i smanjenja sadržaja korisnih komponenti u njima. Ako su se ranije na Uralu, u regiji Čeljabinsk, kopale polimetalne rude sa sadržajem korisnih elemenata od 4-12%, sada se razvijaju siromašne rude, gdje sadržaj vrijednih elemenata jedva dostiže 1%. Da bi se iz rude dobila tona bakra, cinka, gvožđa, potrebno je iz dubina izvući mnogo više kamenja nego u prošlosti. Sredinom 18. veka ukupna proizvodnja mineralnih sirovina godišnje u regionu iznosila je 5-10 hiljada tona. Krajem 20. veka rudarska preduzeća regiona prerađivala su 75-80 miliona tona stenske mase godišnje.
Bilo koja metoda rudarenja ima značajan uticaj na prirodno okruženje. Posebno je pogođen gornji dio litosfere. Kod bilo koje metode rudarenja dolazi do značajnog iskopavanja stijena i njihovog kretanja. Primarni reljef zamijenjen je umjetnim. AT visoravni to dovodi do preraspodjele površinskih tokova zraka. Integritet određenog volumena stijena je narušen, njihovo lomljenje se povećava, pojavljuju se velike šupljine i šupljine. Velika masa stijena se premešta na deponije, čija visina doseže 100 m ili više. Često se deponije nalaze na plodnim zemljištima. Do stvaranja deponija dolazi zbog činjenice da su količine rudnih minerala u odnosu na stijene koje se nalaze u njima male. Za gvožđe i aluminijum to je 15-30%, za polimetale - oko 1-3%, za rijetke metale - manje od 1%.
Pumpanjem vode iz kamenoloma i rudnika stvaraju se ekstenzivni depresijski lijevci, zone snižavanja nivoa vodonosnika. Tokom vađenja, prečnici ovih lijevka dosežu 10-15 km, površina je 200-300 kvadratnih metara. km.
Potonuće rudničkih okna dovodi i do povezivanja i preraspodjele vode između prethodno odvojenih vodonosnika, prodora snažnih vodenih tokova u tunele, rudničke stene, što uvelike otežava rudarenje.
Iscrpljivanje podzemnih voda u području rudarskih radova i isušivanje površinskih horizonata snažno utiču na stanje tla, vegetacijskog pokrivača i količinu površinskog oticanja, te uzrokuju opštu promjenu krajolika.
Stvaranje velikih kamenoloma i minskih polja praćeno je aktiviranjem različitih inženjersko-geoloških i fizičko-hemijskih procesa:
Postoje deformacije bokova kamenoloma, klizišta, odroni;
Preko obrađenih minskih polja dolazi do slijeganja zemljine površine. U stijenama može doseći desetine milimetara, u slabim sedimentnim stijenama - desetine centimetara, pa čak i metara;
U područjima u blizini rudarskih radova, intenziviraju se procesi erozije tla i formiranja jaruga;
U eksploataciji i odlagalištima višestruko se aktiviraju procesi trošenja, dolazi do intenzivne oksidacije rudnih minerala i njihovog ispiranja, višestruko brže nego u prirodi, dolazi do migracije. hemijski elementi;
U radijusu od nekoliko stotina metara, a ponekad i kilometara, tla su kontaminirana teškim metalima tokom transporta, vjetra i vode, tla su zagađena i naftnim derivatima, građevinskim i industrijskim otpadom. Na kraju, oko velikih rudnika stvara se pustoš, na kojoj vegetacija ne opstaje. Na primjer, razvoj magnezita u Satki doveo je do smrti borove šume u radijusu do 40 km. Prašina koja je sadržavala magnezijum ušla je u tlo i promijenila alkalno-kiseli balans. Tla su se promijenila iz kiselih u blago alkalna. Osim toga, prašina iz kamenoloma, takoreći, cementirala je iglice, lišće biljaka, što je uzrokovalo njihovo osiromašenje, povećanje mrtvih pokrovnih prostora. Na kraju, šume su nestale.
Bosom
Podzemlje je gornji dio zemljine kore, unutar kojeg je moguće rudarenje. Podzemlje sadrži mineralne resurse - osnovu vodećih sektora svjetske ekonomije.
Ukupnost minerala sadržanih u crijevima predstavlja koncept „mineralnih resursa“, koji su osnova za razvoj najvažnijih industrija (energetske, crne i obojena metalurgija, hemijska industrija, građevinarstvo).
Na teritoriji Rusije poznato je nekoliko hiljada nalazišta kompleksa goriva i energije, nemetalnih sirovina i podzemnih voda. U isto vrijeme, nakon raspada SSSR-a, nastao je problem stvaranja vlastite sirovinske baze za rude mangana, hromita, fosforita, kaolina, čija velika nalazišta praktički nedostaju u zemlji. U prisustvu sirovinske baze, titan i živa se ne kopaju. Značajan udio olova, cinka, antimona, niobijuma, rijetkih zemalja i drugih sirovina prethodno je prerađivan u bivšim sovjetskim republikama. Odatle su u Rusiju dolazili koncentrati željeza, glinica, molibden, fosfat, sumpor, potaša, poluproizvodi nekih obojenih i rijetkih metala.
Prognostički resursi gotovo sve vrste mineralnih sirovina u cijeloj zemlji veoma značajno, ali njihova implementacija zahtijeva sistematsko ulaganje u geološkom proučavanju podzemlja.
Prema procjenama, resurs ruskog podzemlja, kao i onoga što se nalazi na površini naše zemlje, u novčanom smislu iznosi 140 triliona. dolara. Poređenja radi: ovo je više od 2000 modernih nacionalnih godišnjih budžeta. Mineralni resursi su do sada istraženi za 29 triliona. dolara.
Smanjenje izdvajanja za geološka istraživanja posljednjih godina dovelo je do praktičnog prestanka potrage za mineralima koji nedostaju u Rusiji, kao i rada na kompenzaciji ugašenih rezervi, proširenju i poboljšanju baza mineralnih sirovina zemlje. Kao rezultat toga, povećanje rezervi za gotovo sve vrste minerala pokazalo se manjim nego što je bilo potrebno da se nadoknade apsorbirane rezerve, čak i uz smanjenu proizvodnju.
Distribucija depozita na teritoriji Rusije je veoma ravnomerna. Najveći bruto mineralni i sirovinski potencijal je Daleki istok i Primorye (depoziti obojenih, rijetkih, plemenitih metala, bora). Uprkos relativno niskom udjelu istraženih rezervi ukupnog potencijala (mineralni resursi (3%), u regionu se kopa gotovo sve: kositar, antimon, dijamanti, bor, više od polovine zlata, olovo, fluorov špart, trećina volframa iz sve proizvodnje u Rusiji.
Važnu ulogu u sveruskoj ravnoteži proizvodnje igraju nalazišta željezne rude Kurske magnetne anomalije, nafte iz oblasti Volge, volframa i molibdena Severni Kavkaz.
Vjeruje se da su Centralna i Volga-Vjatska regija siromašna mineralnim resursima. Međutim, to ne znači da nema dovoljno minerala, oni se jednostavno mogu nalaziti u dubokim horizontima.
U regiji Pechenga u blizini grada Nikela, gdje su koncentrisane velike rezerve ruda nikla. Prije toga ovdje je izbušeno više od milion metara istražnih bušotina, ali one nisu išle na velike dubine. Verovalo se da se nalazišta ruda nikla nalaze blizu površine - na dubini od 100 m. Bušotina Kola 12262 m na dubini od 1600-1800 m otkrila je rudno telo komercijalnog kvaliteta bakra i nikla. Samo to je opravdalo sve troškove njegovog stvaranja. Daljnjim bušenjem dobijeni su novi podaci. Na dubini od 10-10,25 km na Kola Superdeep otkriveni su novi elementi granitnog sloja, gde ima nikla, bakra, zlata, i sa industrijskim sadržajem. Od 1998. godine bušotina radi kao geološka laboratorija svjetske klase.
Sve sirova mineralna baza pokriva dubine do 4 km. Ove rezerve se brzo troše. duboko bušenje omogućava vam da pratite dubine Zemlje i bolje razumete kako se formiraju rezerve minerala.
Upad u crijeva ponekad može imati vrlo opipljiv utjecaj na prirodu. U nizu slučajeva poljoprivredno zemljište se povlači iz upotrebe, oštećuje se šuma, mijenja se hidrogeološki režim regiona, teren i saobraćaj. vazdušne struje, površina zemlje, vazdušni i vodni bazeni su zagađeni otpadom od proizvodnje.
Na lokalitetu otvorenih kopova uništavaju se vegetacija, životinje, tlo, stoljetni geološki slojevi se prevrću na stotine metara dubine.Stjene iznesene iz dubine na površinu mogu se pokazati ne samo biološki sterilnim, već i takođe otrovan za biljke i životinje. Velike teritorije se pretvaraju u beživotne prostore - industrijske pustinje. Takva zemljišta, napuštajući ekonomsku upotrebu, postaju opasni izvori zagađenja.
Često se dešavaju značajne promjene koje industrija unosi u prirodne krajolike sama priroda ne može obnoviti u dogledno kratkom vremenu, posebno u područjima s ekstremnim uvjetima (permafrost i sušne regije).
Prilikom prerade minerala, velika većina iskopane stijenske mase odlazi na deponije.
Za mnogo godina visoki nivo i dalje postoje gubici u utrobi podzemnog načina vađenja uglja (23,5%), uključujući koksovanje (20,9%), rudu hroma (27,7%), potašne soli (62,5%).
Značajnu štetu država pretrpi gubitkom vrijednih komponenti i nekompleksna obrada već iskopanih minerala. Dakle, u procesu obogaćivanja ruda je izgubljen više od trećine kalaja i oko četvrtine željeza, volframa, molibdena, kalijevih oksida, fosfornog pentoksida iz fosforitne rude.
Nezadovoljavajuće se koristi u vađenju naftnog gasa, koji je u Rusiji (uglavnom u Tjumenskoj oblasti) samo 1991. godine spaljen u baklji više od 10 milijardi m 3 .
Trenutno rudarski kompleks je postao jedan od najvećih glavni izvori uznemiravanja i zagađenja okruženje. Spektar uticaja zagađivača nastalih kao rezultat aktivnosti rudarskih preduzeća na biosferu je toliko širok da u nizu oblasti izaziva nepredvidive efekte koji štetno utiču na stanje flore i faune.
U mnogim slučajevima, ekstrahovane mineralne sirovine se koriste na nekompleksan način, ne podliježu dubokoj obradi. To se posebno odnosi na vrijedne prateće komponente, čije se rezerve otkupljuju iz crijeva srazmjerno vađenju rezervi glavnih minerala, ali njihovo vađenje iz crijeva ruda znatno zaostaje za ekstrakcijom glavnih minerala. Gubici nastaju uglavnom u fazi obrade rude i metalurške obrade zbog nesavršenosti primjenjivo ili nedostatak potrebnog tehnologije.
Pod uticajem rudarstva dolazi do značajnih promena u prirodnim pejzažima. U rudarskim područjima formira se specifičan reljef, predstavljeno kamenolomi, gomile otpada, deponije, jalovina i druge formacije koje je napravio čovjek. Podzemnim načinom otkopavanja dolazi do smanjenja stenske mase prema miniranom području, formiraju se pukotine, pukotine, uroni, lijevci i slijeganje zemljine površine, na velikim dubinama u rudarskim radovima pucaju stijene, emisije i zračenje stijena, ispuštanje metana, sumporovodika i drugih toksičnih gasova manifestuju se nagli prodori podzemnih voda, posebno opasni u kraškim područjima i zonama velikih rasjeda. At otvorena metoda eksploatacija mineralnih nalazišta se razvija klizišta, sipine, klizišta, mulj i drugi egzogeni geološki procesi.
Otpad iz rudarskih preduzeća zagađuje tlo, podzemne površinske vode, atmosferu, negativno utiče na vegetaciju i životinjski svijet, isključiti značajne površine zemljišta iz poljoprivrednog prometa, građevinskog i drugih vrsta ekonomska aktivnost. Istovremeno, značajan dio rudarskog otpada sadrži vrijedne komponente u koncentracijama dovoljnim za industrijsku ekstrakciju, te služi kao dobra sirovina za proizvodnju raznih građevinskih materijala. Međutim, njihova upotreba u tu svrhu ne prelazi 6-7%. Povećanje korištenja otpada iz rudarske i metalurške industrije može imati veliki ekonomski učinak.
Prilikom rudarenja Radovi mijenjaju hidrogeološki režim teritorije. U većini slučajeva nivo podzemnih voda se smanjuje, a ne samo mjesta na kojima se vrši rudarenje, već i teritorije u susjedstvu se isušuju. tzv "depresijski" drenažni lijevak, čiji je prečnik nekoliko puta veći od veličine rudarskog područja. U pojedinim slučajevima (kada su površinski odvodi začepljeni ili se površina zemlje slegne nakon potkopavanja) moguće je i zamagljivanje i (plavljenje) teritorije. Presušivanje radnih površina uzrokuje plićenje, pa čak i nestanak rijeka.
Svake godine se stotine miliona kubnih metara nedovoljno prečišćene ili potpuno nepročišćene vode ispuštaju u rijeke iz rudnika prerađivačkih postrojenja i kamenoloma, a da ne govorimo o drugim industrijskim preduzećima. Ove vode nose milione tona suspendovanih čvrstih materija. Kao rezultat toga, mnogi rijeke se okreću, zapravo, u sakupljači otpada u koji više ne teče voda, već karbonatna suspenzija.
Direktna posljedica podzemne eksploatacije je sušenje šuma u miniranim područjima. Stara stabla se ne mogu prilagoditi sušnijem režimu vodosnabdijevanja. Osim toga, pomaci sloja tla koji nastaju prilikom slijeganja krova dovode do pucanja korijena.
Zagađenje atmosferskih i vodnih bazena u područjima rudarstva djelimično takođe povezan sa smetnjama i neobrađenim zemljištem, iako su glavni izvori zagađenja tehnološkim procesima rudarstvo i obogaćivanje uglja, hemikalije.
Atmosfera je zagađena prašinom tokom bušenja i miniranja, otkrivke, transporta i utovara, usled vetrom erozije stenskih deponija. Dovoljno je reći da se samo jednom eksplozijom prosječne snage u zrak bacaju stotine kubika oblaka prašine i plina koji sadrže desetine tona prašine. U nekim slučajevima sa odlagališta kamenja koja nije učvršćena vegetacijom otpuhuje se i do 200 tona prašine po 1 ha.
Rudarski radovi izazivaju pravu "lančanu reakciju" negativnih promjena u okolišu. Uništava se zemljišni pokrivač, nestaje flora i fauna, hidrološki i temperaturni režim ne samo na mjestima vađenja, već i na susjednim teritorijama, voda je zagađena produktima erozije, a vazdušni bazen zagađen prašinom i gasovima. Time se značajno pogoršavaju ekološki uslovi životne sredine ili, u odnosu na osobu, sanitarno-higijenski uslovi života.
Specifične promjene životne sredine se dešavaju tokom ekonomskog razvoja sjeverne regije. Kršenje uslova prenosa toplote dovodi do razvoju kriogenih fizičkih i geoloških procesa, kao što su termokarst, kriogeno uzdizanje, termalna erozija itd.
Do podzemlja kriolitozon računati za večina(preko 60%) naših rezervi ugljovodonika. Koncentrisana su na nekoliko gigantskih polja, među kojima se ističu Medvežje, Urengojskoe, Jamburgskoje, Zapoljarnoje, kao i ležišta na poluostrvu Jamal itd.
Tehnogenom uticaju tokom izgradnje i eksploatacije objekata gasne industrije izložen je čitav kompleks prirodni uslovi: permafrost pejzaž, slojevi stijena, sloj tla, snježni pokrivač, podzemne vode, atmosferski zrak, kao i flora i fauna.
Najveću štetu doživljava geološka sredina i, prije svega, gornji horizont zone permafrosta. Povrede vegetacije, tla i snježnog pokrivača na velikom prostoru stvaraju povoljne uslove za intenzivan razvoj erozionih procesa.
Intenziviranje ljudske ekonomske aktivnosti u zapadnosibirskoj tundri dovodi do ubrzanja prirodnog procesa povlačenja sjeverne granice šuma kao rezultat zamočvarenja ravnih područja. Kao rezultat toga, povećavaju se teritorije slične tundri, klima postaje stroža. Prilikom izgradnje puteva, dalekovoda i drugih objekata u blizini stambenih naselja vrši se sječa šuma.
Nanosi veliku štetu prirodnom okruženju primjena u toplom periodu transporta teških gusjenica. Gusjenice traktora i terenskih vozila razbijaju travnjak, što dovodi do odmrzavanja sloja permafrosta, razvoja erozije i termokarsta. U nekim područjima tundre dovoljno je raščistiti teren da se za nekoliko godina pretvori u jezero. Stoga se za rad na krajnjem sjeveru koriste novi tipovi vozila s niskim specifičnim pritiskom na tlo, visokom prohodnošću i nosivošću koja ne narušavaju tlo i vegetacijski pokrivač. Poznato je da tragovi teške opreme ostaju u tundri 30-40 godina.
Intenzivan razvoj naftnih i gasnih polja na severu Tjumena ima značajan uticaj na prirodno okruženje regiona. Proizvodnja nafte i plina dovodi do primjetnog narušavanja ekološke ravnoteže , zagađenje životne sredine. Ovo se odnosi na vazduh vodeni bazeni, podzemlje, flora i fauna.
Prirodna ravnoteža se posebno lako narušava u uslovima krajnjeg sjevera. Uništeno motornim vozilom jelenska mahovina se obnavlja tek nakon nekoliko decenija, traktorska staza na permafrostu postepeno prelazi u duboku jarugu. Razvoj najbogatijeg plinskog kondenzatnog polja, istraživanje novih nalazišta ugljikovodika, izgradnja cjevovoda, pojava rotacijskih i autoputnih kampova pretvorili su poluotok Jamal u područje intenzivne industrijalizacije.
rudarski kompleks- jedan od najvećih izvora poremećenog zemljišta i zagađenja životne sredine u Rusiji. U 7 od 15 regiona sa izuzetno nepovoljnom ekološkom situacijom koncentrisano je eksploatisanje velikih razmera, au 5 - rudarstvo je kombinovano sa preradom mineralnih sirovina. U nekim oblastima Urala i Kuzbasa, visoko zagađenje i degradacija prirodne sredine dostigli su kritične nivoe. Razlozi za narušavanje ekološke ravnoteže u polovini oduzetih za industrijska upotreba područja počela proizvodnja i djelimično istraživanje. Ispod njih otuđene su ogromne površine obradivog zemljišta i ekološki ugrožena zemljišta tundre i tajge. Pojava udubljenja kamenoloma, urona i depresija u područjima podzemnih eksploatacija, kao i deponija i taložnica, dovodi do nepovratnih promjena krajolika, a kršenje hidrogeološkog režima dovodi do stvaranja depresijskih lijevka u blizini velikih kamenoloma, rudnicima i rudnicima.
Učitavanje...
