Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Общая экология-Петров К.М..doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
23.54 Mб
Скачать

Глава 13 нарушение среды обитания в результате техногенной деятельности

Природные ландшафты являются открытыми системами, которые многочисленными прямыми и обратными связями взаимодействуют с частными средами: воздухом, поверхностными водами, почвой и горными породами, сообществами организмов. На эти взаимодействия накладывается мощный антропогенный пресс, вносящий в геосистемы новые потоки вещества и энергии, трансформирующий естественный массоэнергообмен (рис. 13.1, табл. 13.1).

Таблица 13.1. Размеры зон геоэкологического влияния различных источников техногенного воздействия, по В. А. Королеву и С. К. Николаеву

Виды хозяйственной деятельности

Источник воздействия

Размеры

Горнотехническая

Шахта, карьер, подземное хранилище

1-5 км2

Хвостохранилище

0,1-8,5 га

Отстойник

0,001-0,1 га

Теплоэнергетическая

ТЭС, ТЭЦ, ГРЭС

5-7 км

Химическая, металлургическая, нефтеперерабатывающая

Комбинат, завод

3-50 км

Трубопровод

5-15 км

Водохранилище

0,5-20 км

Плотина, канал

0,1-1 км

Карьер, котлован

15-800 м

Насыпь

5-120 м

Взрыв

60-600 м

Сельскохозяйственная, мелиоративная

Угодье

0,5-1 км

Поле орошения

1-10 км2

Городская, коммунальная

Водозабор

1-100 км

Свалка

1-3 км

Здание, строение

15-120 м

Коллектор

20-50 м

Транспорт

Автомагистраль

40-100 м

Линия метрополитена

60-300 м

Линия трамвайная

150-300 м

Железная дорога

150-300 м

13.1. Экологические последствия горнопромышленной деятельности

Разработка полезных ископаемых, инженерно-геологические работы вызывают наиболее масштабные и глубокие региональные изменения ландшафтов. В мире постоянно растут добыча и потребление полезных ископаемых: железных руд, нефти и газа, бокситов, цветных и редких металлов, нерудного сырья. При этом постепенно увеличивается глубина отработки месторождений, которая на угольных и железорудных шахтах достигла 1 км; разработка месторождений нефти и газа нередко производится на глубинах 3-4 км и более. Влияние техногенных воздействий на ландшафтно-экологические условия рассмотрено в табл. 13.2.

Таблица 13.2. Влияние техногенных воздействий на ландшафтно-экологические условия, по "Справочнику по экологической экспертизе проектов" (1986)

Технические факторы

Виды техногенного воздействия

Ландшафтно-экологические последствия

Открытые горные работы

Строительство карьеров, сооружений и коммуникаций, создание породных отвалов

Образование техногенного ландшафта, сокращение земельного фонда. Изменение гидрогеологических условий

Подземная разработка месторождений полезных ископаемых и подземное строительство

Строительство шахт, подземных сооружений, разработка горных пород

Деформации в горных выработках. Оседания и провалы на дневной поверхности. Иссушение территории, развитие карста. Затопление и обводнение месторождений. Образование нарушенных земель

Извлечение полезных ископаемых скважинами (нефть, газ, вода, минеральные соли)

Строительство скважин и технические работы по извлечению полезных ископаемых

Активизация карстовых и термокарстовых, суффозионных и других процессов. Оседания, провалы грунтов на дневной поверхности. Загрязнение подземных вод

Промышленное, гражданское и дорожное строительство

Строительство предприятий, зданий

Изменение структуры естественного ландшафта. Сокращение сельскохозяйственного земельного фонда. Активизация неблагоприятных экзогенных геологических процессов

Гидротехническое, мелиоративное и сельскохозяйственное строительство

Сооружение плотин, каналов, создание водохранилищ. Строительство ирригационных и осушительных систем, крупных животноводческих комплексов

Подъем уровня грунтовых вод, заболачивание и засоление земель. Активизация неблагоприятных экзогенных геологических процессов. Увеличение сейсмической активности. Изменение структуры ландшафтов

Изменения состава и свойств геологического субстрата при горнопромышленной деятельности связаны с отбором из недр вскрышных и вмещающих пород, полезных ископаемых и подземных вод, с дегазацией недр. Под влиянием горных разработок меняются все компоненты природного ландшафта. В районах добычи полезных ископаемых образуется специфический рельеф (карьеры, терриконы, отвалы, хвостохранилища и другие техногенные образования). При подземном способе добычи массивы горных пород сдвигаются в сторону выработанного пространства. В результате на дневной поверхности возникают трещины разрыва, провалы, воронки и оседания поверхности. При открытом способе развиваются оползни, обвалы, сели и другие экзогенные геологические процессы.

Химическое, нередко радиоактивное и тепловое загрязнение окружающей среды - неизбежное следствие добычи, обогащения и переработки полезных ископаемых. Атмосфера, а через нее и почвенно-растительный покров, поверхностные и подземные воды загрязняются за счет газопылевых выбросов, образующихся в результате сжигания горючих ископаемых, а также пыли отвалов горных пород, золошлаконакопителей и поступления на поверхность шахтных и рудничных вод, дегазации горных выработок, горения отвалов, потерь при транспортировке, фильтрации из накопителей жидких отходов и т.д.

Изменение гидрогеологических условий целых регионов под влиянием деятельности горнодобывающих предприятий связано с отбором подземных вод. Падают дебиты родников, исчезает вода в колодцах, осушаются болота, реки не получают подземного питания; происходит смещение подземных вод разных горизонтов; формируются депрессионные воронки, радиус которых достигает многих километров.

В результате окисления рассеянных сульфидов в подземных водах увеличивается содержание сульфатов, повышаются кислотность и агрессивность вод по отношению к вмещающим породам. Величина pH в шахтных и рудничных водах уменьшается до 2-3. Усиливается выщелачивание пород, в воде повышается концентрация железа, алюминия, марганца, нередко меди, цинка, свинца, мышьяка и других токсичных элементов (Барон и др., 1993).

При разработке нефтяных и газовых месторождений экологическую опасность представляют попутно добываемые рассолы, потери углеводородов при их добыче и 'транспортировке, увеличение сейсмичности, медленные оседания поверхности и связанное с этим заболачивание в таежной зоне.

При разработке месторождений твердых горючих ископаемых основной вред окружающей среде наносят откачиваемые кислые шахтные воды сульфатного и хлоридно-суль-фатного состава с минерализацией до 10 г/дм3 и более, а также выделения метана из горных выработок, таящие угрозу взрыва.

Разработка железорудных, бокситовых, марганцевых и других РУД в осадочных и метаморфических породах может сопровождаться извлечением минерализованных и рассольных подземных вод.

Разработка полиметаллических сульфидных месторождений влияет на окружающую среду через окисление сульфидов и накопление в рудничных водах серной кислоты, свинца, меди, цинка, кадмия, алюминия и других токсичных элементов. Точно так же разработка редкометалльных месторождений опасна в связи с возможностью перехода в рудничные воды и атмосферную пыль токсичных бериллия, селена, кадмия, индия, урана и др.

Большую экологическую опасность представляет отсталая технология разработки соляных месторождений, в частности складирование на поверхности земли больших масс отвалов пород с значительной концентрацией солей. В результате размыва отвалов атмосферными осадками происходит засоление поверхностных водоемов и водотоков.

Загрязнение подземных вод происходит при подземной газификации углей, и особенно при выплавке серы. Образуются кислые сульфатные растворы, активно растворяющие карбонатные породы и загрязняющие поверхностные воды.