Добыча полезных ископаемых вред почве

Как карьеры разрушают природный ландшафт

«Пустыни» Нижегородской области

Автор: Ксения Лашкова, студентка 1 курса ИФИЖ ННГУ

Выезжая за пределы города, хочется увидеть пейзажи, нетронутые человеком: леса, реки, зеленые поля. Однако природы в ее первозданном виде остается все меньше и меньше, а виной тому — деятельность людей. Сложно получить эстетическое удовольствие, когда рядом с березовой рощей или озером соседствует карьер, превращающий территорию вокруг себя в безжизненную зону.

Добыча полезных ископаемых ведется во многих районах Нижегородской области: регион обладает обширной сырьевой базой. В основном, добываются материалы, необходимые для строительства: руды (титан и цирконий), пески, глина, карбонатные породы. Крупнейшие карьеры — это Ардатовский, Слизневский, Гарский и Волжский.

Для извлечения полезных ископаемых из недр земли ведутся раскопочные работы, которые не только визуально портят природный ландшафт, но и разрушают экосистемы. Разработанные месторождения оставляют после себя пустынные территории, которые удручают своим безжизненным видом. Такое масштабное вмешательство в верхний слой литосферы имеет целый ряд последствий, которые сложно ликвидировать. В первую очередь, при создании карьера вырубаются деревья. Иногда уничтожаются огромные территории лесных массивов, например, в деревне Майморы была проведена массовая вырубка деревьев для добычи песка.

Вся территория, на которой производится разработка месторождения, очищается от любой растительности, поэтому почвенный покров подвергается эрозии (разрушению наиболее плодородных слоев земли). Также в ходе работы на карьере создаются отвалы, которые являются источником вредных выбросов. Косвенные влияния разработки карьеров также велики: это и вибрация от использования тяжелого оборудования, и загрязнение воздуха из-за эксплуатации крупногабаритных машин, и образование оврагов.

В Дальнеконстантиновском районе Нижегородской области добыча песка ведется сразу в нескольких карьерах, и не всегда разработка месторождений происходит легально. Раньше деревню Зубаниха можно было назвать тихим и живописным местом: небольшая рощица, зелёное поле, неглубокая речка неподалёку. Так было до тех пор, пока рядом с деревней не начали добывать песок: карьер превратил природный уголок в «пустыню» без растений и деревьев. Достаточно сравнить фотографии до начала разработки месторождения и после, чтобы убедиться, как человек меняет естественный ландшафт.

Карьер огорожен металлическим забором, повсюду расклеены надписи «вход строго воспрещен!».

Источник

Экологические проблемы, связанные с добычей полезных ископаемых

Экологические проблемы при добыче полезных ископаемых наглядно демонстрируют, что нужно менять отношение к этой отрасли. Если не изменить ситуацию, планета Земля может стать не пригодной к проживанию людей уже в текущем столетии. И чтобы принять эффективные решения, следует четко обозначить проблему.

Экологические проблемы, возникающие при добыче природных ресурсов

Ископаемое топливо позволило продвинуть цивилизацию и достичь нынешнего уровня, а также продолжительности жизни. Без нефти, газа и угля не было бы энергетики, транспорта, строительства, промышленности и современного сельского хозяйства. Медицина оставалась бы на уровне XIX века. Даже самые привычные в быту предметы стали бы недоступны при отсутствии нынешнего уровня добычи ископаемых.

Отказаться от полезных ископаемых на данном этапе развития науки и техники невозможно. Возобновляемые источники энергии не могут эффективно заменить ископаемое топливо. С точки зрения масштаба производимой энергии, ее цены, доступности или транспорта такой подход неприемлем.

Однако растущее потребление нефти, газа и угля не только приводит к истощению этих невозобновляемых источников энергии. Их эксплуатация влечет за собой множество проблем, связанных с деградацией природной среды.

Топливный кризис и технический прогресс положили начало эпохе получения нетрадиционных ископаемых видов топлива, то есть сланцевого газа и нефтеносных песков. Способы получения этого сырья из-за свойств месторождения и их расположения наносят вред для окружающей среды сильнее, чем традиционная добыча природного газа или жидкой сырой нефти. Они приводят к необратимому ущербу для планеты.

Нефтяные пески, как угроза для экологии

Загрязнение и ущерб окружающей среде на участке добычи нефти – это лишь небольшая часть проблемы. Чрезмерные выбросы углекислого газа и загрязнение подземных вод могут привести к экологической катастрофе. Но куда серьезнее экологические проблемы, связанные с добычей нефти, производимой из битуминозных песков.

Для справки! Битуминозные пески (или нефтеносные пески) – крупнейшие месторождения нефти в мире. В отличие от традиционной нефти, которую чаще всего сочетают просто с природным газом, битуминозные пески смешиваются с песком. Их крупнейшие месторождения находятся в Канаде и Венесуэле.

Основной урон окружающей среде от разработки нефтеносных песков:

1. Нефть, полученная из битуминозных песков, производит в три раза больше углекислого газа, чем при традиционном бурении;
2. Открытый способ включает вырубку леса и удаление до нескольких тонн почвы и торфа. Так что это серьезная угроза для лесов в Южной Америке, а также в Канаде;
3. Еще одна проблема — загрязнение воды. Для добычи нефти ее требуется много. Использованная вода попадает в специальные резервуары, что может быть фатальным для обитающих там животных;
4. Сточные воды карьеров могут просачиваться в окружающую среду и загрязнять грунтовые воды. Поэтому развитие флоры и фауны на загрязненной территории практически невозможно.

К сожалению, способ их извлечения делает окружающую среду наиболее уязвимой для загрязнения. Здесь простого скважинного давления не хватает. Для извлечения сырой нефти из битуминозных песков необходимы горные работы. Этот процесс аналогичен эксплуатации бурого угля. Требует много энергии и затрат.

Экологические проблемы при добыче угля

Из-за высокой влажности бурого угля и трудностей с его транспортировкой большинство электростанций, работающих на этом сырье, расположены в непосредственной близости от шахт. Это связано не только с разрушением природной среды гектарами выработок, созданных шахтами, но и с загрязнением воздуха в этом регионе углекислым газом, диоксидом серы, оксидом азота и пылью.

Электростатические фильтры и дымовые трубы мощных электростанций не останавливают выброс ядовитых химических соединений, которые приводят к повреждению сельскохозяйственных угодий и лесов в близлежащих регионах. Создание таких больших открытых площадок также требует соответствующей адаптации местности и окружающей среды.

Близлежащие русла и водотоки (реки, ручьи) снижают влажность в этой местности, что негативно влияет на местную флору и фауну. В регионах с крупными горными выработками снижается уровень воды, развивается эрозия грунта. Образуется депрессионная воронка нижних слоев шахтной воронки, которая приводит к обезвоживанию местности. Это серьезная и необратимая деградация окружающей среды, которая также влияет на здоровье и жизнь людей в такой местности.

Экологические проблемы при добыче газа

Наибольшую угрозу несет добыча сланцевого газа. В то время как добыча обычного природного газа возможна без использования специальной скважинной арматуры, добыча нетрадиционного газа (сланцевого газа) требует создания трещин в породе (искусственных трещин). Они позволяют выйти газу из породы в ствол скважины.

Процесс гидроразрыва пласта (ГРП) вызывает наибольшие сомнения во всей технологии добычи сланцевого газа и критикуется не только экологами. Разрыв включает закачку смеси воды, песка и химикатов под высоким давлением в скважину и в закрытую породу, содержащую природный газ.

Этот процесс очень вреден для окружающей среды, потому что включает доставку гигантских грузовиков с песком и цистерн с питьевой водой на буровую площадку. Одно бурение и первый ГРП – это 1150 поставок автоцистерн! Вода, используемая для добычи сланцевого газа, как и в случае с карьерами, выливается в скважины и образует ядовитые токсичные сточные воды.

Энергетические компании защищаются от раскрытия информации о том, какие химические вещества используются в процессе ГРП.

Для справки! Джош Фокс в документальном фильме «Газовая страна» (фильм был номинирован на премию «Оскар» в 2010 году), показал, что возле мест добычи сланцевого газа обнаружено 596 различных химических веществ в образцах из разных колодцев в США. Они медленно и незаметно разрушают нервную систему человека.

В этом фильме наглядно показано следующее:

1. Водопроводная вода на фермах возле скважин настолько загрязнена метаном, что ее можно без проблем поджечь;
2. В образцах водопроводной воды, которую люди пьют и используют, можно обнаружить гликолевые эфиры, применяемые на начальной стадии гидроразрыва пласта;
3. Помимо метана, в водяных скважинах, расположенных вблизи газовых скважин, были обнаружены этан, пропан, бутан и другие углеводороды.

Эфиры гликоля никак нельзя фильтровать, так как они разъедают фильтрующие мембраны. У людей они вызывают, среди прочего рак яичек, гемолиз – отмирание эритроцитов, пороки развития эмбриона или угнетение выработки костного мозга.

Природный газ, хотя и самый чистый из ископаемых видов топлива, добытый из сланцев с использованием нынешнего метода, может привести к настоящей экологической катастрофе. Поэтому стоит задуматься о развитии и внедрении возобновляемых источников энергии вместе с атомной энергетикой.

Источник

Влияние горнодобывающей промышленности на экологию

В ходе добычи и переработки полезных ископаемых происходит большой геологический круговорот, в который вовлекаются различные системы. Вследствие этого оказывается большое воздействие на экологию региона добычи, и такое воздействие влечет за собой негативные последствия.

Отрицательные последствия добычи полезных ископаемых

Масштабы добычи полезных ископаемых велики – в расчете на одного жителя Земли в год добывается до 20 тонн сырья, из которых менее 10% переходит в конечный продукт, а остальные 90% – отходы. Кроме того при добыче происходит значительная потеря сырья примерно 30 – 50%, что говорит о неэкономности некоторых видов добычи, особенно открытого способа.

Россия является страной с широко развитой добывающей отраслью, имеет месторождения основных сырьевых ресурсов. Вопросы негативного влияния добычи и переработки сырья очень актуальны, поскольку эти процессы затрагивают все сферы Земли:

• литосферу;
• атмосферу:
• воду;
• животный мир.

Характеристика отрасли

В горнодобывающую промышленность входит множество отдельных производств, осуществляющих разработку полезных ископаемых: угля, глины, асбеста, слюды, графита, калиевого полевого поташа, известняка, алмазов, урановой и железной руды, благородных и базовых металлов, а также всевозможных минеральных материалов, применяющихся в строительстве. Добыча ведется в шахтах (подземный способ) и в открытых карьерах.

Сокращение запасов полезных ископаемых

Неконтролируемое и все увеличивающееся потребление запасов руды и других даров планеты привело к закономерному результату – экология нарушилась, а человечество оказалось на грани кризиса. Полезные ископаемые долго копились в недрах, но современное общество выкачивает и выкапывает их невероятно быстро: например, из всего количества нефти, которая была добыта, половина – это результат последних 15 лет деятельности человека. Если продолжать в том же духе, хватит ее на несколько десятков лет.

Особенности горной добычи

Интенсивное развитие промышленности неизбежно приводит к истощению ресурсов природы, загрязнению природной среды, нарушению естественных процессов, что влечет за собой негативные последствия для экологического состояния.

Негативные последствия, связанные с добычей угля:

• при разработке угля происходит откачка карьерных и шахтных вод;
• на поверхность выноситься большое количество пустых пород, что сопровождается выбросами вредных газов и пыли;
• загрязнение водных ресурсов, почвы и атмосферы;
• деформация земной поверхности и углесодержащих пластов;
• происходит изменение гидрогеологических, атмосферных и почвенных условий в зонах горных разработок;
• образование депрессионных воронок, площадь которых может достигать сотен квадратных километров;
• обмеление или полное исчезновение рек и ручьев;
• затопление или заболачивание отработанных территорий;
• обезвоживание, засоление почвенного слоя, в результате чего наносится вред земельным и водным ресурсам;
• ухудшение состава воздуха, изменение облика поверхности земли;

Влияние на животный и растительный мир

Во время активной разработки крупных месторождений сырья радиус загрязнений близлежащих почв может составлять 40 км. Почва подвержена различным химическим изменениям, в зависимости от вредности перерабатываемых веществ. Если в землю попадает большое количество токсических веществ, на ней гибнут и не растут деревья, кустарники и даже трава.

Почва не пригодная для выращивания растений, загрязненная деятельностью промышленной добычи

Следовательно, нет пищи для животных, они либо гибнут, либо ищут новые места для обитания, происходит миграция целых популяций. Решением этих проблем должно быть снижение уровня выбросов вредных веществ в атмосферу, а также компенсационные меры по восстановлению и очищению загрязненных территорий. К компенсационным мерам относится удобрение почв, высадка лесов, организация пастбищ.

При разработке новых месторождений, когда снимается верхний слой грунта – плодородный чернозем, его можно транспортировать и распределять на бедных, истощенных местах, вблизи уже неактивных рудников.

Пути решения проблем

Для того чтоб сохранить природные ресурсы от неизбежного истощения и загрязнения в результате развития горнодобывающей промышленности необходимо стремиться к рациональному использованию недр в процессе добычи полезных ископаемых в месторождениях.
Для решения данных проблем необходимо использование комплексных мероприятий: производственных, научно-технических, экономических и социальных. В связи с затрагиванием смежных отраслей народного хозяйства, данный вопрос можно по праву назвать межотраслевым.

Охрана природной среды на практике осуществляется при помощи инженерно-технических решений. Самым эффективным способом является внедрение малоотходных или безотходных технологий.

Для охраны природы, в горнодобывающей промышленности используя основные направления: охрана и рациональное использование земель, атмосферы, водных ресурсов, недр, а также комплексный подход к применению отходов производства.

Твердые бытовые отходы

В современном мире человек ежедневно производит несколько килограммов мусора — это и жестяные банки из-под консервов и напитков, и полиэтилен, и стекло, и прочие отходы. К сожалению, в настоящее время их вторичное использование осуществляется только в странах с высокоразвитым уровнем жизни. Во всех прочих подобные бытовые отходы вывозятся на свалки, территория которых зачастую занимает огромные площади. В странах с низким уровнем жизни кучи мусора могут лежать прямо на улицах. Это способствует не только загрязнению почвы и воды, но также увеличивает рост болезнетворных бактерий, что, в свою очередь, приводит к широкому распространению острых и порой смертельных заболеваний. Необходимо отметить, что даже атмосфера Земли заполнена тоннами мусора, оставшегося после запусков исследовательских зондов, спутников и космических кораблей на просторы Вселенной. А поскольку избавиться от всех этих следов человеческой деятельности естественным путем достаточно сложно, необходимо разработать эффективные методы переработки твердых отходов. Многие современные государства внедряют национальные программы, которые способствуют распространению легкоперерабатываемых материалов.

Сохранение водного фонда

Предприятия угольной промышленности, относятся к числу производств, которые загрязняют окружающую среду сточными водами. В результате их работы происходит истощение запасов подземных вод в ходе осушения и эксплуатации угольных месторождений, а также загрязнение поверхностных вод сбросами карьерных, шахтных и промышленных неочищенных сточных вод.

В основном шахтные воды загрязняют взвешенные и растворенные минеральные вещества, бактериальные примеси, нефтепродукты.

Для охраны водных ресурсов от губительного воздействия сточных вод необходимо выполнение таких мероприятий:

• сокращение объемов притоков воды в горные выработки;
• контроль очищения сточных вод;
• проведение необходимых мероприятий по снижению загрязненности вод в процессе подземных горных выработок;
• использование шахтных сточных вод для технического водопотребления предприятиями, а также для сельскохозяйственных нужд;

Один в поле воин!

Вполне вероятно, что хотя бы раз в жизни каждый из нас задавал себе вопрос: «Какие экологические проблемы планеты существуют в настоящее время и что я могу сделать для их разрешения?» Казалось бы, и вправду, что может всего один человек? Тем не менее каждый из нас способен на многое. Во-первых, начать самостоятельно «ухаживать» за окружающей средой. Например, выбрасывать мусор в строго отведенные контейнеры, причем будет не лишним еще и обращать внимание на разделение отходов на конкретные материалы (стекло в один бачок, а пластик — в другой). Помимо этого, вы можете регулировать и постепенно снижать потребление как электроэнергии, так и других ресурсов (вода, газ), необходимых для вашего комфортного проживания. В том случае, если вы являетесь водителем и стоите перед выбором подходящего транспортного средства, то следует обратить внимание на автомобили, обладающие пониженным содержанием вредных соединений в выхлопных газах. Также будет правильным — и для вас, и для всей планеты в целом — небольшой объем двигателя, установленного в выбранную модель машины. И, как следствие, пониженный расход топлива. Вот такими простыми и доступными каждому человеку мероприятиями мы можем решить экологические проблемы планеты.

Охрана атмосферы

Выбросы в атмосферу вредных веществ предприятиями горнодобывающей промышленности происходят в процессе разработки полезных ископаемых, а также в ходе производственных процессов технологического комплекса поверхности отвалов и шахт, при открытой разработке сланца и угля, обогащении твердого топлива, производства брикетов.

При этом в атмосферу выбрасываются такие вредные вещества как: пыль, оксиды азота, оксид углерода, сернистый ангидрид и сероводород, который выделяется при горении породных отвалов.

Интенсивное пылеобразование, существенно загрязняющее атмосферу, происходит в начале строительства горнодобывающих предприятий, в процессе эксплуатации практически при всех технологических работах, при прохождении горных разработок, добыче полезных ископаемых и транспортировке.

Уничтожение лесов

Скорость высадки зеленых насаждений не может обогнать скорость их уничтожения, масштабы которого становятся катастрофическими настолько, что в ближайшие сто лет людям буквально нечем будет дышать. Причем главный враг “легких планеты” – даже не лесорубы, а кислотные дожди. Двуокись серы, которые выбрасывают электростанции, разносится на большие расстояния, выпадает в виде осадков и уничтожает деревья. Любой реферат на эту тему покажет печальную статистику – каждый год на планете исчезает 10 миллионов гектаров лесов, причем цифры становится все более и более пугающими.

Рис 2. Уничтожение лесов.

Сохранение земной поверхности

Горнодобывающая промышленность предусматривает разработку и изъятие из недр земли природных ископаемых в результате нарушается значительная часть поверхности земли. При таком воздействии земли теряют свою хозяйственную ценность, а в худшем случае отрицательно воздействуют на окружающую среду.

При открытом методе разработки месторождений, отчуждаются огромные площади плодородных почв, для обеспечения добычи значительных объемов полезных ископаемых: железорудных, топливных, строительных.

Добыча полезных ископаемых шахтным методом также негативно сказывается на природных ландшафтах.

При сдвижении и деформации горных пород на земной поверхности образуются прогибы, провалы, которые с течением времени заполняются подземными грунтовыми и паводковыми водами, а также атмосферными осадками.

При деформации земной поверхности, существует опасность подтопления или, наоборот, обезвоживания ее отдельных участков, вследствие чего окружающая природа терпит значительный ущерб в виде изменения микроклимата, негативно воздействует на леса, пашни, населенные пункты и промышленные объекты.

При увеличении глубины, на которой ведется добыча, степень поражения в виде деформации поверхности, уменьшается.

Негативное влияние от проведения подземных горных разработок проявляется в засорении поверхности земли, в результате выноса пустых пород, которые складируют в отвалах.

В результате таких действий происходит отчуждение сельскохозяйственных земель, снижается продуктивность соседних угодий, атмосфера загрязняется газами и пылью, нарушается гидрогеологический режим местности. Стекающие воды с отвалов, которые могут быть токсичными, способны уничтожить всю растительность на прилегающей территории.

Близко расположенные к населенным пунктам отвалы существенно воздействуют на санитарно-гигиенические условия местного населения.

Для защиты земной поверхности от негативного влияния горнодобывающей промышленности применяют горнотехнические и специальные охранные мероприятия по ликвидации последствий горных разработок путем рекультивации (восстановления) нарушенных земель.

Перенаселение

За последнее столетие на земном шаре наблюдается значительный прирост численности людей. В частности, за период всего в 40 лет население планеты увеличилось в два раза — с трех до шести миллиардов человек. По прогнозам ученых, к 2040 году это число достигнет девяти миллиардов, что, в свою очередь, приведет к особо острой нехватке продовольствия, дефициту водных и энергетических ресурсов. Значительно увеличится численность людей, проживающих в нищете. Произойдет рост смертельно опасных болезней.

Охрана окружающей среды

Современный этап развития технологий предусматривает осуществление охраны природной среды, при котором приоритетное направление занимает внедрение малоотходных производств, которые существенно уменьшат негативное воздействие.

Для повышения эффективности природоохранных работ и улучшения экологического состояния территорий, размещенных вблизи от горнодобывающих предприятий, необходимо использовать технологию, при которой отходы производства доводятся до товарной продукции или сырья с целью использования для нужд производства или других областей.

Посмотрите видео: Горнодобывающая промышленность

Источник