Вплив гірничодобувного комплексу на параметри навколишнього середовища на прикладі Бондарівського родовища кристалічних порід Житомирської області с. Бондарівка

У зв'язку з розвитком великої депресійної воронки над гірничоексплуатаційними підземними виробками також утворюється зона аерації, особливо потужна в центральній частині шахтного поля, де розміщені шахтні стволи. 11

Оскільки проведення гірничих робіт супроводжується зсуванням гірничого масиву і осіданням поверхні, провалами над її очисними виробками потужних пластів, надходженням у воду забруднювальних речовин відбувається тут інтенсивніше.

Охорона підземних вод від забруднення і виснаження запасів є великою і складною проблемою, яка нерозривно пов'язана з охороною всього природного середовища, оскільки забруднення відбувається через поверхню - атмосферу, атмосферні опади і ґрунти, поверхневі води. До того ж перелік і обсяги шкідливих речовин, що потрапляють в підземні води, весь час збільшуються. Основною метою заходів охорони є запобігання можливому забрудненню і виснаженню запасів підземних вод та ліквідації їх наслідків.

Боротьба з прониклим в підземні води забрудненням є вкрай складною як в технічному, так і в економічному відношенні. Перш, ніж розпочати роботи, пов'язані з очищенням водоносного горизонту, необхідно локалізувати, обмежити подальше поширення забруднення. Це досягається за допомогою спорудження різних перехоплювальних або перегороджувальних пристроїв таких як протифільтраційні і гідравлічні завіси, стінки-бардажі тощо.

Боротьба з забрудненням може бути пасивною і активною.

При пасивній боротьбі з забрудненням, коли припиняється експлуатація водозабору і очищення води здійснюється природним шляхом, досягнення успіху визначається швидкістю водообміну, а при біогенному забрудненні - часом виживання патогенних організмів.

Активна боротьба із забрудненням потребує вирішення складних інженерних задач і проведення заходів високої вартості. При малих його масштабах можна досягти успіху шляхом інтенсивного відкачування неякісних вод з каптажів, які опинились в центрі осередку, а також за допомогою спеціальних дренажних виробок. В потужних водоносних горизонтах при гравітаційній диференціації брудної рідини і води внаслідок їхньої різної густини розміщення дренажних виробок (в основному свердловин) інколи вибирають ярусним. При цьому на водозаборі мають бути визначені свердловини, які знаходяться поза впливом осередку забруднення, і встановлений такий режим водовідбору з них, при якому б не залучались зіпсовані води. Одночасно передбачається контроль за якістю вод, що відбираються з покладу.

Найсприятливішими слід вважати заходи для охорони підземних вод, які направлені на запобігання забруднень, основними з яких є такі:

розміщення об'єктів можливого забруднення з урахуванням надійної природної захищеності водоносного горизонту;

використання замкнених систем виробничого водозабезпечен-ня і каналізації;

створення "сухих", безстічних або з обмеженим стоком і твердими відходами виробництва технологій;

утилізація відходів виробництва;

створення і впровадження економних методів очищення стічних вод для їх використання або безпечного скидання в поверхневі водоймища і водотоки;

ліквідація або очищення газодимових викидів;

обмеження використання стійких ядохімікатів і добрив у сільському господарстві, а також синтетичних поверхнево-активних речовин;

надійне поховання особливо токсичних відходів виробництва, ліквідація яких економічно не виправдана;

створення зон, які обмежують господарську діяльність в районах поширення цінних підземних вод, які не мають надійного природного захисту;

-суворе дотримання технологій буріння і обладнання розвідувальних і експлуатаційних гідрогеологічних свердловин;

-дотримання рекомендованого режиму експлуатації водозборів.

Поряд з наведеними загальними заходами профілактики проникнення забруднень в підземні води вживаються і спеціальні заходи, в тому числі будівництво різних інженерних споруд. При використанні їх завжди потрібно враховувати ступінь природної захищеності підземних вод. В першу чергу така оцінка має здійснюватись стосовно хімічного і радіоактивного забруднення, які є найбільш небезпечними.

Захист водоносних горизонтів, яким загрожує забруднення від аварійних витоків, фільтрації промстоків, технологічних та інших токсичних рідин, в більшості випадків зводиться до створення гідроізоляції. Основним конструктивним елементом її є водонепроникний екран з глинобетону, бітумних покрить, поліетиленової плівки та іншого нефільтруючого матеріалу. В ряді випадків споруджується пластовий дренаж з піску, гравію, щебеню, каменю та інших матеріалів. Дренаж також влаштовується уздовж водотранспортних комунікацій (пульпо- і трубопроводів).

Для вирішення завдань, пов'язаних з охороною підземних вод, завжди приходиться виконувати такі роботи:

виявляти і вивчати площі можливого їх забруднення, шляхи надходження забруднювальних речовин;

вивчати захищеність підземних вод;

вивчати літологічний склад, будову і параметри водоносних горизонтів, їх граничні умови для обґрунтування розрахункових схем і прогнозу міграції забруднень;

встановлювати зміни стану підземних вод в часі;

вивчати і оцінювати масштаби забруднення, прогнозувати зміни якості води і проектувати захисні заходи.

Запобігання і ліквідація виснаження запасів підземних вод на діючих водозаборах здебільшого полягають в обмеженні кількості води, що відбирається, та відновленні динамічного рівня водоносного горизонту, який експлуатується, до його відповідності допустимому пониженню, що відповідає фактичним гідрогеологічним умовам. Досить широко застосовується також поповнення запасів підземних вод шляхом закачування в підземні горизонти води з інших джерел, яка за якістю відповідає тій воді, що вилучається з водозабору. 6

2.4 Вплив гірничих розробок наземну поверхню і ландшафт

2.4.1 Склад та функції літосфери

Літосфера у системі біосфери (поряд з атмосферою та гідросферою) є третьою сферою, її твердю, “домівкою” живих організмів, з якої вони беруть “елементи життя”, народжуючись, і на яку перетворюються, умираючи і повертаючи все, що було взято.

Верхня тонка оболонка літосфери на материках - це ґрунти, що забезпечують умови життя для рослин і є основним джерелом отримання продуктів харчування для людей і тварин.

Ґрунти (самостійне природне органічно-мінеральне тіло, яке виникнуло на поверхні Землі внаслідок впливу біотичних, абіотичних і антропогенних факторів) становлять величезну цінність не лише тому, що це основне джерело отримання продуктів харчування, вони крім того:

· беруть активну участь в очищенні природних і стічних вод, які фільтруються крізь них;

· є регулятором водного балансу суходолу, оскільки він поглинає, утримує та перерозподіляє велику кількість атмосферної вологи;

· є універсальним біологічним фактором і нейтралізатором багатьох видів антропогенних забруднень.

За словами академіка В.І. Вернадського, ґрунт є основою організації біосфери. Географи називають ґрунт дзеркалом, фокусом ландшафту. У ґрунті взаємодіють всі компоненти біосфери, поєднуючись, формуючи там складну полігенетичну біокосну систему.

Ґрунти є важливим та незамінним природним ресурсом і головним завданням діяльності людини є підтримка здатності ґрунтів до самовідновлення у процесі ґрунтоутворення Землі, які використовуються в різних галузях народного господарства називаються земельними ресурсами.8

2.4.2 Порушення земної поверхні при розробці родовищ корисних копалин

Гірничопромисловий комплекс, як один із видів економічної діяльності, виступає серйозним забруднювачем навколишнього природного середовища, що проявляється в трьох основних напрямках: порушення земної поверхні, викиди в атмосферне повітря газових та пилових шкідливих речовин забруднення водних ресурсів рідкими відходами гірничих підприємств.

Найбільшим фактором негативного впливу на довкілля є порушення земної поверхні при розробці родовищ корисних копалин, що призводить до зміни структури і погіршення якості, або взагалі зникнення родючого шару, до зміни форм рельєфу, ландшафтних порушень. Це викликає, в свою чергу, загибель або деградацію рослинного та тваринного світу. Території, які порушуються при розробці родовищ корисних копалин, внаслідок чого вони втрачають свою господарську цінність або стають джерелом негативного впливу на природне середовище, називаються порушеними землями.

При відкритій розробці покладів корисних копалин у великих обсягах витрачаються земельні ресурси, придатні для сільськогосподарського виробництва. Земля витрачається для безпосереднього проведення відкритих гірничих виробок, для складування відвалів, для прокладання енергетичних і транспортних комунікацій, для спорудження промплощадок та для інших потреб. Кар'єри часто досягають глибини 400-600 м, і відповідно велика кількість гірських порід вивозиться на поверхню. Площі, зайняті відвалами, в декілька разів перевищують площу кар'єру.

При цьому відбуваються не тільки порушення грунтово-рослинного покриву на великих територіях, хоч значна частина його селективно виймається і складується в спеціальні відвали, а й порушується поверхня землі взагалі як гірничими виробками, так і відвалами. Зміни, зумовлені порушенням поверхні, негативно позначаються на її біологічних, ерозійних і естетичних характеристиках.

Значні порушення земної поверхні відбуваються при проведенні відкритих гірничих та резервних робіт і видобуванні корисних копалин в кар'єрах. Випереджуючим процесом при цьому є селективне (роздільне, розмежоване) зняття ґрунтового шару, перед яким проводяться підготовчі роботи: вирубка лісу, корчування пнів, збирання і видалення валунів, вирізання чагарників тощо. Відкриті розробки родовищ корисних копалин характеризуються значними ландшафтними порушеннями, форми яких мають декілька класифікацій. Одна з них наведена у таблиці 2.7.

Таблиця 2.7.

Види ландшафтних порушень земної поверхні при розробці родовищ корисних копалин

Відкриті розробки родовищ корисних копалин характеризуються значними ландшафтними порушеннями, форма яких мають декілька класифікацій. На місцях видобування корисних копалин відкритим способом утворюються антропогенні ландшафти, це - кар'єрно-відвальні пустища з насипними пагорбами, глибокими западинами, низинними озерами і болотами. Ці "індустріальні пустелі" характеризуються або голими кам'янистими терасами і грядами, або розрідженою деревно-кущовою рослинністю, типовою для сірчанокислих ландшафтів. Як і природні комплекси, кар'єрно-відвальні пустища можуть існувати невизначно довго. 2

Окрім перерахованих порушень земної поверхні, зумовлених відкритими гірничими роботами, значні земельні ділянки займаються відвалами сухих хвостів збагачення і хвостосховищами. Результатом таких розробок є появи западин та виїмок на земній поверхні, що призводить до зміни водного режиму і, як наслідок, заболочування місцевості, а залишені без рослинного покриву порушені відслонення породи - до інтенсивної водної та вітрової ерозії. Досить відзначити, що на Житомирщині відходи підприємств гірничовидобувної промисловості - породи розкривні та супутні - займають 1066 га, де їх заскладовано майже 100 млн. тонн Значні площі земельних відводів під розробку родовищ порушуються в'їзними та розрізними траншеями, характеристика яких визначається геометричними параметрами виробок. Крім того, кожна ділянка землі, порушена при відкритій розробці родовищ, спричиняє шкідливий вплив на ділянку приблизно такої ж площі прилеглої території.

Відводи земель під гірниче виробництво пов'язані з вилученням більшої чи меншої земельної ділянки у землекористувачів на певний період часу, і, відповідно, скороченням земельних ресурсів країни. Характерно те, що вилучені у інших землекористувачів і порушені землі стають малопридатними для продуктивного використання в сільському і лісовому господарстві, та для інших цілей. При цьому процеси природного відновлення рослинних покривів, ґрунтів і рельєфів порушених земель протікають повільно або взагалі не відбуваються. Самі ж порушення земної поверхні, як правило, не зникають і стають сталими техногенними формуваннями, тому такі землі підлягають штучному відновленню.

Комплекс робіт, направлених на відновлення продуктивності і господарської цінності порушених земель, називається рекультивацією.

До складу комплексу робіт з відновлення ґрунтового шару і рослинності входять:

гірничі роботи по зняттю, збереженню і повторному використанню ґрунту;

біомеліоративні роботи з відновлення родючого шару ґрунтів, що переміщується;

біологічне освоєння відновлених земель.

Завдання гірничої рекультивації полягає в тому, що при розкривних роботах верхній шар земельної ділянки знімається селективно, окремо складується, а після завершення видобутку корисних копалин знову наноситься на порушену площу. Нанесенням ґрунтового покриву завершується технічний етап рекультивації. При всій різноманітності форм і розмірів порідних відвалів, що споруджуються при відкритій і підземній розробках, а також при розвідці родовищ, роботи по рекультивації зводяться до оптимізації геометричних елементів і біологічних характеристик утвореного техногенного ландшафту. Основні процеси зводяться до вирівнювання відкосів відвалів і бортів кар'єрів, планування верхньої поверхні відвалів або дна кар'єрів і покриття, в разі необхідності, сформованих похилих і горизонтальних поверхонь родючими ґрунтами. 6

Найбільш великі площі земельної поверхні займають зовнішні відвали розкривних порід на рудних та вугільних кар'єрах. Їх відсипають до одно -, дво -, і, рідше, - багатоярусних відвалів. При цьому вирівнювання відкосів в процесі рекультивації відвалу призводить до суттєвих змін його основних параметрів: окрім збільшення площі відкосів, збільшуються розміри верхньої поверхні відвалів; при способі вирівнювання, що здійснюється згори донизу, збільшуються розміри площі, яку займають відвали; при вирівнюванні знизу догори площа основи відвалу залишається незмінною, а висота всього відвалу або його "привідкосних" частин збільшується.

Біологічний етап рекультивації починається організацією і виконанням біомеліоративних робіт з відновлення родючості нанесеного шару ґрунту або ж створення на материнських ґрунтах родючих субстратів. За умови сільськогосподарського напрямку використання порушених земель на біологічному етапі рекультивації вирішуються такі питання:

підбір меліоративних сівозмін;

обирається технологія обробітку ґрунту;

встановлюються норми та періодичність внесення органічних і мінеральних добрив, а також (за необхідністю) меліорантів.

Тривалість біологічного етапу залежить від конкретних умов рекультивації земель. Слід зазначити, що рекультивація порушених земель потребує значних затрат коштів, енергії, часу. В практиці гірничотехнічної рекультивації вартість відновлення 1 га порушених земель коливається від 300 до 13000 дол. США. Це пояснюється різними напрямками рекультивації, характером порушень, топографічними і гідрогеологічними особливостями земель, властивостями порід, застосуванням різних технічних засобів і організаційними факторами. Лісогосподарський напрямок передбачається у випадках, коли економічно недоцільно проводити сільськогосподарську рекультивацію або створення лісонасаджень є пріоритетним.

Окрім перерахованих порушень земної поверхні, зумовлених відкритими гірничими роботами, значні земельні ділянки займаються відвалами сухих хвостів збагачення і хвостосховищами. Результатом таких розробок є появи западин та виїмок на земній поверхні, що призводить до зміни водного режиму і, як наслідок, заболочування місцевості, а залишені без рослинного покриву порушені відслонення породи - до інтенсивної водної та вітрової ерозії.

Вплив гірничого виробництва на землі і ландшафт:

I. Прямий вплив. Будівництво кар'єрів і розрізів, формування внутрішніх відвалів, спорудження водосховищ, будівництво промислових та цивільних споруд, прокладання доріг і різного виду комунікацій і, як наслідок, деформація земної поверхні в межах самого земельного відводу, порушення рослинного покриву, зміна зовнішнього вигляду території, зменшення площ сільськогосподарських та лісових угідь, міграція тваринвиникнення гірничо промислового ландшафту.

II. Опосередкований. Зміна стану і режиму ґрунтових і артезіанських вод під час осушення родовищ, осадження пилу та хімічних з'єднань із викидів в атмосферу, інфільтрація забруднених або засолених вод через дамби та основи водосховищ, винесення та осадження продуктів ерозії порушених земель, підтоплення та заболочення ділянок земель із близько розташованим рівнем ґрунтових вод, погіршення якості води і режиму поверхневих водотоків та водойм. І, як наслідок, погіршення стану та родючості земель, погіршення умов розвитку рослин та існування тварин, тобто деградація природного ландшафту.

В наслідок прямого та опосередкованого впливу ВГР на землі (ландшафти) виникають негативні екологічні наслідки:

1) скорочення площ природних та культурних антропогенних ландшафтів;

2) водна та вітрова ерозія;

3) руйнування структури ґрунту;

4) мінералізація ґрунтів;

5) засолення ґрунтів;

6) інтоксикація ґрунтів;

7) перезволоження ґрунтів (заболочення чи підтоплення);

8) формування карсту;

9) зміна мікроклімату даної території.

В залежності від масштабів та інтенсивності антропогенного впливу виділяють наступні зміни ландшафтів:

* Глобальні зміни - відбувається зміна природного середовища на великих територіях в сукупності з змінами якості атмосферного повітря та вод світового океану;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17