Влияние открытой разработки на окружающую среду

Открытый способ разработки месторождений полезных ископаемых характеризуется образованием карьерных выемок, занятием земель под внешние отвалы, смещением грунтов, оседанием или уплотнением грунтов вокруг карьеров в результате осушения окружающего породного массива, суффозионными воронками, ослабляющими борта карьеров и ухудшающими устойчивость отвалов и эрозией почв на прилегающих территориях.

Процессы открытой добычи полезных ископаемых: извлечение минералов, вскрытие, подготовка, дробление, выдача на поверхность, измельчение, обогатительный и металлургический переделы нарушают равновесие экосистемы, вызывая необратимые изменения. Нередко они определяют газовый, водный, термический и геохимический режимы территорий, микроклимат регионов и участвуют в формировании климата на территории региона.

Открытый способ разработки месторождений полезных ископаемых, на долю которого приходится 75 % объемов горного производства, по сравнению с другими видами горных работ наносит наибольший ущерб окружающей среде.

В России и странах СНГ эксплуатируется свыше 5000 карьеров, из которых значительную часть составляют карьеры по добыче строительных материалов. Карьеры являются источником долговременного комплексного и концентрированного воздействия на экосистемы окружающей среды.

Отторжение земли.

При добыче 1 млн. т угля нарушается от 3 до 43 га земли, известняка — от 60 до 120 га, фосфоритов—от 22 до 77 га, железной руды — от 14 до 600 га, марганцевой руды от 76 до 600 га, строительных материалов - до 600 га.

В окрестностях рудников и шахт расположено более 2 тыс. отвалов и терриконов, в которых хранится более 3 млрд, м3 геоматериалов. В среднем под отвалы отводят 0,1 га площади земли на каждые 1000 т сырья.

Площади хранилищ отходов горно-обогатительных комбинатов составляют, га: Лебединского — 1950, Стойленского — 1800, Оленегорского — 1350, Качканарского — 1130, Михайловского — 940, Ковдорского — 900 и т.д.

Открытыми горными работами ежегодно нарушается около 150 тыс. га земель, из которых сельскохозяйственные угодья составляют 40 %.

В максимальной степени влияние горных работ выражено при открытой разработке полезных ископаемых (табл.2.8).

Таблица 2.8

Нарушение окружающей среды открытыми разработками месторождений

Виды нарушений

Причины

Вид корректировки

Нарушение и уничтожение плодородных земель

Оползни бортов карьеров. Наличие площадей карьеров за счёт пологих углов наклона их бортов. Размещение внешних отвалов вскрышных пород

Установление рациональных углов наклона бортов карьеров. Мероприятия по укреплению откосов. Размещение отвалов на малопригодных землях. Увеличение емкости отвалов

Истощение и загрязнение подземных вод

Оседание поверхности земли в результате откачки подземных вод

Осушение карьерных полей.

Дренирование карьерами подземных вод

Применение рациональных схем осушения. Использование дренажных вод для восполнения запасов подземных вод. Применение проти-вофильтрационных завес (барражей)

Уменьшение ресурсов поверхностных вод и их загрязнение.

Рост оврагов и эрозия почв

Фильтрация воды из поверхностных водотоков и водоёмов в открытые выработки. Сброс дренажных вод.

Применение противофильтрацион-ных завес. Организация стока дренажных и карьерных вод.

Потопление территории

Сброс дренажных и карьерных вод. Размещение отвалов вскрышных пород

Организация стока дренажных и карьерных вод. Осушение отвалов вскрышных пород

Количество ядовитых веществ, образующихся при отбойке минерального сырья взрыванием зарядов, зависит от качества и количества используемых ВВ, свойств горных пород и технологии использования взрывчатых веществ. При неполном сгорании они содержат 50-60% диоксида углерода, 20-25% оксида углерода и 15-20% оксида азота.

Мелкодисперсная пыль адсорбирует оксиды азота в количестве 0,013- 0,154% от веса пыли в пересчете на пятиоксид азота. При взрывании до 75 % оксида углерода проникает в горные породы. В трещиноватых породах окись углерода проникает вглубь породного массива на глубину до 700 мм и удерживается в течение 15 суток с концентрацией оксида углерода до 0,5%. В монолитных породах глубина проникновения не превышает 400 мм в течение 5 суток.

Минеральные компоненты измельченном виде попадают в воздушную и водную среду вовлекаются в круговорот веществ в природе.

Масштабы деградации экосистем окружающей среды зависят от объема пылегазовых отходов (рис.2.6).

Пылегазовые отходы поражают почву, а изменение почвы влияет на свойства грунтов, режим почвенных и подземных вод, и состояние биосферы в целом. Аспекты влияния открытых горных работ на окружающую среду типизируются по их воздействию на экосистемы (табл.2.9).

Таблица 2.9

Типизация воздействий открытого способа разработки на экосистемы окружающей среды

Экосистемы

Антропогенные воздействия

Причины воздействий

Агросистемы

использование земель для размещения карьера

размещение объектов и инфраструктур

загрязнение внутренних вод промышленными стоками

фильтрация физических и химических растворов

снижение плодородия почв вследствие физического разубоживания

снижение содержания гумуса

снижение плодородия почв вследствие химического разубоживания

изменение химического состава почвы

изменение погоды

создание пылевой зоны в атмосфере

Водные экосистемы

трансформация местообитаний водной флоры и фауны

изменение природных условий жизни

загрязнение внешних вод промышленными источниками

оседание взвешенных продуктов взрывной отбойки и перемещения сырья

обеднение местных источников воды

интенсивное хозяйственное использование

загрязнение водных бассейнов региона

оседание взвешенных продуктов взрывной отбойки и перемещения сырья

вторжение чуждых видов

нарушение природных условий развития

Лесные экосистемы

трансформация растительных видов

освоения площадки для строительства карьера и инфраструктуры

потеря биологического разнообразия

выбросы углерода, загрязнение атмо - и гидросферы

вторжение чуждых видов

нарушение природных условий развития

Травяные экосистемы

трансформация или фрагментация видов флоры и фауны

изменение природных условий развития

потеря биологического разноообразия

оседание взвешенных продуктов взрывной отбойки и перемещения сырья

потеря плодородия почв

изменение физического и химического состава почвы

Аспекты нарушений окружающей среды открытой разработкой типизируют по признаку их характера (табл.2.10).

Таблица 2.10

Типизация нарушений окружающей среды открытой разработкой месторождений

Типы нарушений

Причины, вызывающие нарушения природной среды

Характерные виды нарушений

Г еомеханические

Строительство карьеров, отсыпка отвалов, сооружение насыпей и траншей, деформация поверхности в результате разработки, хранение отходов, воздействие карьерного оборудования

Изменение рельефа местности, геологической структуры массива, грунтов, почвы. Механические повреждения и уничтожение почвы. Изменение структуры использования поверхности.

Г идрологические

Дренирующее воздействие горных выработок на породный массив. Деформация поверхности в связи с дренажом вод. Смещение направления водостоков. Загрязнение внутренних и внешних вод. Откачка подземных вод для различных целей. Дренаж месторождений.

Изменение уровня подземных вод и параметров гидрографической сети. Ухудшение качества вод водоносных горизонтов, инженерно-геологических свойств грунтов и водного режима в почве. Оседание поверхности. Изменение режима подпитки рек.

Химические

Эмиссия газов и химически активной пыли. Сбросы загрязненных органическими и неорганическими компонентами вод. Воздействие токсичных компонентов отвалов.

Изменение состава и свойств атмосферного воздуха, подкисление, засоление, загрязнение вод, подкисление, алкализация, засоление, увеличение токсичных элементов почв.

Физикомеханические

Эмиссия пыли и аэрозолей из атмосферы и вод, загрязненных суспензией и гидрозолями.

Изменение состава и свойств атмосферного воздуха, вод и почвы.

Термические

Загрязнение воздуха пылегазовыми компонентами.

Изменение состава и свойств атмосферного воздуха, биохимических процессов в экосистемах и микроклимата.

Накопление ртути в почве достигает 5900 %, а свинца - 1500-300 % от фонового значения на расстоянии до 3 км от металлургических заводов.

Открытая добыча полезных ископаемых формирует техногенный рельеф. Появляются новые формы рельефа, активизируются экзогенные процессы. Крупнейший из железорудных карьеров области — Лебединский - достигает глубины 350 м с размахом «крыльев» около 2,5 км.

Она увеличивает пересеченность рельефа, который становится менее благоприятным для хозяйственной деятельности населения. Изменения, связанные с нарушением земной поверхности, отрицательно влияют на биологические, эрозийные и эстетические характеристики района разработки. Они вызывают гибель или деградацию растительного покрова, ухудшение качества, изменение структуры или вообще потерю плодородного почвенного слоя. Лишенные растительного покрова нарушенные породы подвержены интенсивной водной и ветровой эрозии.

Открытые разработки месторождений характеризуются наиболее сложными ландшафтными нарушениями, причем значительная часть их представляется в виде внешних отвалов вскрышных пород.

Каждый участок земли, нарушенной при открытой разработке месторождений, оказывает вредное влияние примерно на такой же участок площади прилегающей территории.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >