Нарушение природной среды при разработке и добыче природных ресурсов

1. Введение

 

Наиболее  масштабные и опасные для природных  объектов и человека последствия  техногенеза проявляются в загрязнении природных сред.

Под загрязнением понимается привнесение в среду  или возникновение в ней

новых, обычно не свойственных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего (в пределах его крайних колебаний) уровня их концентрации. 

Загрязнение природных сред может быть вызвано  как техногенными, так и природными процессами. Например подсасыванием морской высокоминерализованной воды в береговые водозаборы, загрязнение нефтепродуктами водных объектов в местах естественного выхода нефти на поверхность и в других подобных ситуациях. Численно, степень загрязнения определяется концентрациями загрязняющих веществ, соответственно в воздушном бассейне, почве, растительности, водных источниках. Эти концентрации могут быть безопасны для объектов живой природы, могут приводить к их угнетению и в крайних случаях к гибели. Направленность и интенсивность техногенного воздействия на природную основу определяют реакцию и состояние природной среды, способность адаптироваться к техногенным нагрузкам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Экологические последствия техногенеза

 

Горно-добывающие и перерабатывающие предприятия расположены на больших территориях и имеют довольно крупные горные отводы в пользовании, поэтому нагрузка от них на окружающую среду так же соизмеримо велика.

Анализ  последствий развития техногенных  процессов весьма сложен по той причине, что собственно техногенное начало может сопровождаться цепочкой последующих  природных событий. Иначе говоря, первичные техногенные воздействия  могут вызвать к жизни процессы, которые правомерно определить как  природно-техногенные или техногенно-природные.

Сложность их прогнозирования состоит в том, что эти природно-техногенные  процессы могут быть существенно  сдвинуты во времени, а нередко и  в пространстве по отношению к воздействующему источнику техногенеза. Поясним сказанное следующим примером.

Изъятие огромных по объему масс породы, вмещающих  полезное ископаемое, будь то твердое или жидкое, мы вмешиваемся в формировавшуюся миллионами лет геологическую среду, что приводит к последовательному развитию следующих событий:

- формированию полостей окисления природных агентов;          

 

- ослаблению горного давления внутри напряженного массива;

- образованию провалов земли на дневной поверхности;

- активизации эрозии почв;

- нарушение первичных природных условий окружающей среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Нарушение земель горными и геологоразведочными работами

 

Якутия  является к одним из наиболее перспективных  регионов России в отношении добычи минерально-сырьевых ресурсов. В этой связи и учитывая реальные перспективы  всемерного развития горнодобывающих  предприятий требуется оценка последствий ведения горных работ.

Исторически сложилось так, что горные инженеры не задумывались над тем, как разработанный  ими процесс добычи скажется на природе, какие изменения он в ней вызовет. Первые тревоги по этому поводу подчас воспринимались как мешающие. Такой  подход казался экономически выгодным и естественным в пору, когда разработки велись в небольшом масштабе, а  свободных земель было много.

Экологический аспект проблемы был сформулирован  позднее, как следствие увеличения объемов добычи минерально-сырьевых ресурсов, предпочтения во многих случаях  открытых горных работ перед подземными. В результате значительно возросли площади нарушенных земель и загрязнении природной среды, как следствие - нарушение геохимического равновесия в природе.

При эксплуатации природных ресурсов нередко возникают  трудности, связанные с несовпадением  интересов различных групп людей, стремящихся по-разному использовать один и тот же вид ресурсов. Для  одной группы лиц эти ресурсы  могут казаться милостью, дарованной природой, другая группа людей будет  рассматривать их как бич. Так, стратегия  использования земельных ресурсов затрагивает проблемы промышленности, сельского и лесного хозяйства, организации отдыха, загрязнения  окружающей среды, эксплуатации запасов  грунтовых вод. Любое действие, способствующее усиленному использованию земельных ресурсов в каких-то определенных целях может привести вред другим предприятиям, эксплуатирующим эти ресурсы в иных интересах.

Например, с точки зрения горняка, земельный  отвод, предназначенный для организации  горных работ - размещения промышленных сооружений и коммуникаций, должен быть по возможности большим и  свободным от леса, посевов и пастбищ. Для нормальной эксплуатации месторождения  оно должно быть осушено. Однако, наличие  горного предприятия на сельскохозяйственной территории явно нежелательно, так  как от этого не только сокращаются  площади угодий, но и ухудшаются условия произрастания растений на смежных с горными предприятиями  площадях.

Строительство карьера или отсыпка отвалов  вблизи населенного пункта противоречит интересам всех жителей этого  поселка, так как ухудшаются санитарно-гигиенические  и эстетические условия.

Между тем, горнопромышленный комплекс в  настоящее время превратился  в одного из крупнейших источников нарушения и загрязнения природной среды. Спектр влияния на биосферу разрушенных ландшафтов, распространения загрязнителей, образующихся в результате деятельности горнодобывающих и обогатительных предприятии, настолько широк, что в ряде районов вызывает непредсказуемые эффекты, губительно сказывающиеся на состоянии почвы, растительности, представителей животного мира, здоровье людей. Общая площадь нарушенных земель в России превышает 2 млн. га, а темпы рекультивации безнадежно отстают от темпов нарушения земель. В этой связи, особенно актуальное значение приобретает проблема восстановления земель, нарушенных горными разработками.

Рассматривая  геологоразведочные, горнодобывающие  и перерабатывающие отрасли промышленности, как факторы нарушения природных ландшафтов, приходится констатировать как прямое, так и косвенное их влияние на окружающую природную среду и все ее компоненты.

Прямое  их влияние состоит в разрушении и преобразовании ландшафтов процессами техногенной денудации и аккумуляции, происходящими непосредственно при работе горнодобывающих производств, и опосредовано, при организации и эксплуатации компонентов инфраструктуры, обеспечивающей горное производство. Последняя обычно включает в себя комплекс энергетических объектов, предприятий и сетей транспорта и связи, объектов водоснабжения и водоотведения, включая сооружения водоочистки, рабочие поселки, нередко агропромышленные предприятия и комплексы, иные объекты, необходимость которых диктуется особенностями технологии горного производства, первичного передела сырьевых материалов обеспечения работающих на ГОКе необходимыми продуктами питания и другими материальными благами.

Косвенное воздействие горнодобывающих предприятий  состоит в загрязнении природных объектов токсичными выбросами и выпусками, загрязнителями, рассеивающимися при дефляции отвалов, эксплуатации энергетических объектов, предприятий химического или металлургического передела добываемого сырья.

Длительное  или интенсивное воздействие  на природные почвенно-растительные компоненты ландшафта вызывает их полную деструкцию и последующую активизацию природных экзогенных процессов, водной или ветровой эрозии, приводящих, в первую очередь, к нарушению земель, а в дальнейшем полному преобразованию существовавших ранее ландшафтов и потере ими былой биологической продуктивности. Однако начало нарушения природных ландшафтов происходит фактически до организации горного предприятия, уже на стадии производства геологоразведочных работ.

 

 

 

 

 

4. Нарушение земель открытыми горными работами

 

Воздействие на ландшафты открытых горных работ  проявляется, в коренном переустройстве рельефа, с образованием техногенных отрицательных (денудационных) и положительных (аккумулятивных) форм.

Положительными  формами рельефа, остающимися после  производства открытых горных работ, являются отвалы, которые по отношению к контуру карьера подразделяются на внутренние, находящиеся внутри этого контура и внешние, располагающиеся вне контура карьера.

По форме, внешние отвалы могут быть:

-плоскими, в случае если они сформированы посредством гидротранспортировки пород вскрыши;

-платообразными, при транспортной системе разработки месторождения и

одноярусной отсыпки в отвалы вскрышных пород  или платообразными террасироваными, при многоярусной отсыпки тела отвала;

-гребнеобразными или представлять собой систему гребней, образующихся при отсыпке верхнего яруса отвалов драглайнами, консольными отвалообразователями или драгами.

Отвальными  породами могут быть также отсыпаны разного рода насыпи и дамбы при строительстве транспортных коммуникаций или гидротехнических сооружений.

Отрицательными  формами рельефа, остающимися после  открытых разработок являются карьеры, траншеи и канавы, весьма различные по своим параметрам.

Карьер  охватывает собой совокупность горных выработок, образованных при добыче полезного ископаемого открытым способом. В угольной промышленности карьер обычно называют разрезом, в практике разработки россыпей - полигоном.

Форма карьеров определяется условиями залегания  полезного ископаемого и геометрией разрабатываемого пласта или рудного тела:

-выровненные мульдообразные карьеры характерны для разработок торфяников, сапропелей иных площадных пологопадающих залежей полезных ископаемых при небольшой мощности вскрышных пород. Их глубина обычно не превышает 10 м;

- мульдообразные гребневидные формируются при разработке сходных по геометрии и положению в разрезе залежей, при большей мощности вскрышных пород или значительном преобладании масс вмещающих пород над массой полезного ископаемого (россыпные месторождения).

Для техногенного рельефа, остающегося  после разработки подобных

месторождений, характерно наличие гребневидных отвалов  вскрышных пород, покоящихся на дне карьерной выработки. В случае разработки террасовых россыпей собственно карьерная выработка может не быть выраженной в рельефе и, в этом случае, система гребневидных отвалов представляет собой уже аккумулятивные формы техногенного рельефа:

-трапециевидные вытянутые горизонтальные карьеры образуются при разработке вытянутых горизонтальных или пологопадающих залежей малой (до 20 м) мощности, с перевалкой пород маломощной вскрыши драглайнами во внешние бортовые отвалы, экскаваторами или отвалообразователями - во внутренние;

- трапецевидные террасированные вытянутые горизонтально каньоны формируются при разработке полого или крутопадающих глубоких залежей любой мощности, с перевалкой вскрышных пород во внутренние отвалы;

- циркообразные террасированные карьеры формируются при разработке

глубокозалегающих залежей крутого падения, в том  числе - кимберлитовых трубок, с перевалкой вскрышных пород только во внешние отвалы.

- траншеи представляют собой трапецевидные вытянутые горизонтальные или наклонные горные выработки, протяженность которых значительно превышает их ширину. По отношению к контуру карьера, траншеи могут располагаться внутри него, либо находится за его пределами. При значительной глубине траншеи ее борта могут быть террасированы.

- канавы, вид горных выработок характерный для геологоразведочных работ,

использующийся в горных предприятиях обычно для отвода поверхностных вод от карьерного или шахтного поля.

Открытыми разработками россыпных месторождений  нарушены природные долинные ландшафты многих рек Южной и Восточной Якутии, Южной и Северо-Восточной Сибири. Часть нарушенных долинных ландшафтов освоена вторичной растительностью, часть представляет собой открытые техногенные бедленды, называемые иногда "лунными ландшафтами". В большинстве случаях самовосстановления растительности нарушенных долинных ландшафтов, последние не достигают зональной биологической продуктивности и, соответственно, экологической ценности и значимости. Между тем, многие долинные ландшафты тундровой и таежной зон представляют собой наибольшую ценность для природных экосистем, в частности именно долины рек являются местообитанием многих редких организмов, именно там находят отдых перелетные птицы и пищу копытные

во время  зимней бескормицы при гололедных явлениях в тундре.

Техногенный рельеф речных долин, остающийся после  разработки россыпных месторождений сложен и разнообразен. Его морфологические параметры сопоставимы с параметрами естественных форм рельефа: высотами речных террас, глубиной вреза в их поверхность долин и ручьев.

В соответствии с геологическими условиями и  принятой технологией разработки россыпного месторождения, глубина карьерных выемок составляет от 2 до 25 м.