Реферат студентки ФПН – 2 ФранцевоїАнастасії
Вступ
Гірничовидобувнікомплекси як вельми суттєва частина господарських перетворень беруть у змінібалансу речовини, структури і енергії планетарних сфер виключно активну участь.
Природнізміни рельєфу і рельєфоутворюючих відкладів є передумовами виникненняекологічних і природоохоронних проблем. Найхарактерніші риси сучасногогірничого виробництва з точки зору екології :
—розробка сировини у таких масштабах і темпах, що ставиться під загрозуіснування людини ( ріст вироблених просторів, просідання поверхні, вилученняземель під відвали, порушення гідрологічного режиму грунтових і підземних вод,їх мінералізація понад допустимого вмісту та ін. ).
концентраціягірничих підприємств і організацій у крупномасштабні комплекси. Наприклад, вКансько – Ачинському вугільному басейні обсяг видобутку передбачається довестидо декількох сотень мільйонів тонн вугілля на рік. Такого ще не було у світовійпрактиці. За останні 20 років у вугільній промисловості Росії число діючихвугільних шахт скоротилось майже у 2 рази, а середньодобовий видобуток вугілляна одну шахту зріс у 1,7 раза. Звичайно, створення гірничих підприємств –гігантів має ряд позитивних сторін: ріст механізації і автоматизації робіт,продуктивність праці, зниження питомих капітальних вкладень і собівартостівидобутку. Але може виявитися, що надмірна концентрація виробництва призведе дотакого порушення екологічного стану і забрудненню навколишнього природногосередовища, що негативних наслідків буде неможливо не тільки запобігти, але йзавбачити.
ТериторіяУкраїни характеризується складними і різноманітними природними і інженерно — геологічними умовами. Багато районів відносяться до категорії техногеннонавантажених. Дія різних галузей промисловості, сільського господарства,житлового будівництва, закритої і відкритої розробки родовищ корисних копалинна одиницю площі у 10 – 15 разів вище аналогічних показників у інших регіонах.Подальший неконтрольований і некерований розвиток і дія господарськогокомплексу на природні об’єкти вже у близькому майбутньому може призвести донезворотних змін середовища життя людини.
Найбільшогоперетворення зазнають верхня частина літосфери, атмосфера і гідросфера,трансформується або знищується основа продуктивного ландшафту — грунтовийпокрив. Наприклад, тільки в Криворізькому залізорудному басейні під кар’єрами ішахтами знаходиться більше 30 тис. га. В Україні під розробку корисних копалинвідведено до 150 тис. га, хвостосховищами зайнято 40 тис. га, полями фільтраціїі ставами ( відстійниками ) – 30 тис. га.
Всебільшої гостроти набувають питання повноти використання природних ресурсів,залучених у господарський обіг. Сьогодні тверді відходи складають 1,5 млрд. т /рік, у відвалах їх нагромаджено більше 10 млрд. т, а для їх складування зайнятобільше 230 тис. га родючих сільськогосподарських земель. Крім того, у водніоб’єкти щорічно скидається 20 млрд. куб. м стічних вод ( в тому числі 3,2 млрд/ куб. м забруднених ).
Регіональнаоцінка техногенної завантаженості території України не виконується у повніймірі. Складність її полягає у тому, що до теперішнього часу відсутні нормативиприпустимої техногенної завантаженості території, показники потенційноїздатності природного ( геологічного ) середовища до самовідновлення.
Встановленняпоєднання інтенсивності, тривалості господарської дії, властивостей ландшафтів,їх перетвореності сприяє виробленню екологічних норм і прогнозів. П.Г. Шищенкопропонує розраховувати коефіцієнт антропогенної перетвореності за такоюформулою: Кап = Σ ( ri ρі q ) n / 100, де r — ранг антропогенної перетвореності ландшафтів іm видом використання; ρ — площа рангу, %; q — індексглибини перетвореності ландшафту; n —кількість виділів у межах контуру ландшафтного регіону. Тоді Кап змінюється вмежах
0> Кап ≥ 10. Коефіцієнт різниться за ландшафтними регіонами ( табл. 1). Як бачимо з таблиці гірськопромислові землі займають майже ту ж площу, що ізаповідні ( окрім Гірського Криму ), що є вкрай негативним показником длянормального функціонування навколишнього природного середовища. Найбільшзмінені ландшафти Донецького ( К = 7,43 ), Придніпровського
(7,52 ), Криворізького ( 7,60 ) районів, найменш — гірських районів УкраїнськихКарпат ( Полонинсько – Чорногорські Карпати — 2,88 ) і Криму
(Головний кряж — 3,27 ). На основі даного підходу складена карта антропогенноїперетвореності ландшафтів. В Україні переважають Кап = 5,31. Це дуже високанапруженість природного середовища, яка потребує жорсткого нормуваннятехногенних навантажень.
Зтабл. 1 ми бачимо, що площа гірничопромислових земель і заповідників практичноне відрізняється ( тобто, заповідних територій недостатньо ), що є вкрайнесприятливим чинником у формуванні навколишнього середовища.
Таблиця1. Порівняння господарського використання і перетвореність ландшафтнихрегіонів УкраїниЛандшафтний регіон Види і об’єкти землекористування, % Площа, тис. кв. км Гірничопромислові землі
Заповід
ники Україна 603,745 0,1 0,2 Лісова хвойно – широколистяна зона 91,486 0,0 0,2 Лісова широколистяна зона 43,767 0,0 0,0 Лісостепова зона 190,556 0,0 0,0 Степова зона 193,754 0,1 0,0 Сухостепова зона 44,312 0,1 0,8 Українські Карпати 34,054 0,0 0,4 Гірський Крим 5,824 0,0 12,4
Риси сучасного гірничого виробництва збоку екології
Недостатняповнота видобування перероблюваної сировини і комплексність використаннямінерально-сировинних ресурсів на усіх стадіях освоєння надр. За теперішніхумов розвитку і темпів зростання гірничої промисловості недоліки в комплексномуі більш повному використанні сировини стають неприпустимим марнотратством.Кожний відсоток втрат при досягнутих обсягах виробництва веде до щорічноївтрати 4,5 мільйонів тонн залізної руди, 7 мільйонів тонн вугілля і сотеньтисяч тонн кольорових металів. Останнім часом намітилась тенденція скороченняабо стабілізації рівня втрат корисних копалин при видобутку, про що свідчать данітабл. 2.
Таблиця2. Рівень видобування корисних копалин з надрКорисні копалини Видобування з надр, % 1970 1980 1985 1990 Вугілля 69,7 83,2 86,3 86,8 Залізні руди 90,2 94,6 95,3 94,6 Руди кольорових металів 91,2 91,7 92,5 93,3 Калійні солі 34,0 42,7 50,0 49,0 Азбестові руди 89,4 96,4 96,8 97,0
Протена певних підприємствах рівень видобування запасів з надр досить низький.Наприклад, втрати мідних руд на рудниках Джезказганського гірничо-металургійного комбінату ( Казахстан ) складають 22 — 25 відсотків, досягаючина нижніх горизонтах 35 –– 40 відсотків. Низький відсоток видобування з надркалійних солей і деяких інших корисних копалин.
Щевідчутніша шкода від втрат корисних компонентів при переробці: зазвичай втратив процесі переробки мінеральної сировини у 2 – 3 рази вище втрат кориснихкопалин і компонентів при видобуванні. Наприклад, по залізних рудах середнівтрати за 1982 рік склали: при видобування –– 5,1 %, а при переробці –– 26,тобто виявились у 5,1 раза більше перших. Для марганцевих руд це відношеннядосягло чотирьохкратної величини, для олов’яних руд –– 5,4, для мідних –– 1,8,для фосфоритів — 3,4. Тільки з хвостами збагачення у 1982 році пішло у відходиблизько 35 мільйонів тонн заліза !
Суттєвий,а іноді вирішальний вплив на економіку гірничо — видобувних галузей справляєзниження якості мінеральної сировини. Приклад –– збільшення зольностіенергетичного вугілля, яка з 1965 по 1982 рік зросла на 9,8 відсотка, а теплотазгоряння знизилась на 13 відсотків. В результаті підвищення зольності кам’яноговугілля і антрациту зменшилась надійність роботи парових котлів, збільшилисьвитрати на їх капітальний і технічний ремонт і вихід з ладу внаслідок зростаннявмісту високоабразивної золи у вугіллі. Через низьку якість спалюваного вугіллявпала проектна потужність теплових електростанцій. Збільшуються викиди золи ватмосферу, зростають площі землі під золовідвали, яких щорічно накопичуєтьсябільше 100 мільйонів тонн. Народне господарство недоотримує декілька мільярдівкіловат — годин за рік.
Найбільшсерйозною і крупною в сучасних умовах стала проблема комплексного використаннявідходів гірничого виробництва, які включають розкриті породи при відкритомуспособі розробки і відвали порід при освоєнні родовищ підземним способом,збалансовані і важкозбагачувані руди: хвости збагачення, порохи, кеки, шлаки,шлами металургійних заводів, зола теплових електростанцій. Щорічнонакопичується близько 5 мільярдів тонн розкритих порід, 700 мільйонів тоннхвостів збагачення і 150 мільйонів тонн золи. З них в народному господарствівикористовується в цілому не більше 2 – 4 відсотків, хоча значна частина цихвідвалів придатна для виробництва різноманітних будівельних матеріалів.
Вякості прикладу можна навести копальні тресту “Уралруда”, де накопичиласьвелика кількість відходів гірничопромислового виробництва. Вся ця маса цінноїсировини практично не використовується. В той же час на Уралі діють майже 500спеціальних кар’єрів для видобутку будівельних матеріалів. Вони часторозташовані безпосередньо поблизу кар’єрів гірничорудних і гірничо — хімічнихпідприємств. Собівартість будівельного щебеню, піску і гравію з відвальнихпорід залізорудних і вугільних кар’єрів в 2 – 4 рази нижче, ніж наспеціалізованих підприємствах, яких в країні нараховується декілька тисяч.
Привеличезних обсягах видобутку корисних копалин в надрах землі утворились великіпустоти — вироблені простори, правильне використання яких стає крупноюнародногосподарською проблемою. Здобутий досвід по створенню газосховищ,лікарень, захованню шкідливих речовин, розміщенню допоміжних і навіть основнихвиробництв ( наприклад, підземних заводів ) явно недостатній у порівнянні знаявними можливостями.
Різкопосилюється шкідливий вплив гірничого виробництва на навколишнє природнесередовище: атмосферу, гідросферу, тропосферу. Це наслідок не тількизбільшення масштабів видобування і переробки сировини, створення новихпідприємств на нових площах, але й поступового акумулювання шкідливих впливівіснуючих виробництв, що не мають, як правило, надійних і ефективнихприродоохоронних заходів і засобів.
Сумірністьза масштабами виявлення і степеня дії на навколишнє середовище процесів івиробництв, створених рукою і волею людини, з природніми процесами, щопротікають в природі. Прикладами тому є ядерні вибухи, масові вибухи нагірничих роботах при спорудженні гребель, насипів, перемичок, створенняводосховищ при будівництві ГЕС, перевід частини стоку рік, рістенергоозброєності, знеліснення земної поверхні.
Невизначеністьі рухомість меж розповсюдження забруднювачів навколишнього середовища напланеті. Наприклад, води Дунаю, перетинаючи декілька держав, щорічно виносять уСередземне море 85 тисяч тонн ртуті, 1 тисячу тонн миш’яку та інші шкідливіречовини. З США в Канаду щорічно переноситься 2 – 3 мільйони тонн двоокисусірки. Італія ’експортує’ по повітрю більше 200 тисяч тонн сірки в Австралію іШвейцарію і 185 тисяч тонн — до колишньої Югославії. У Норвегію з півдняскидається з дощем 56 тисяч тонн сірки, тобто у 6 разів більше, ніж її виробляєсама країна.
Інтенсивнийріст відходів виробництва і споживання, що містять шкідливі для навколишньогосередовища компоненти. Так, від гірничого виробництва на земній поверхні усвіті вже накопичилося більше 1600 трильйонів кубометрів гірських порід івідходів переробки мінеральної сировини.
Наявністьнепередбачуваних великомасштабних аварійних ситуацій і явищ, що тягнуть засобою суттєве погіршення навколишнього природного середовища. З точки зоругірничого виробництва найвідчутнішим є розлив нафти з потерпілих аваріютанкерів, на морських нафтовидобувних установках, з лопнутих нафтопроводів,свердловин, що розконсервувалися і т.п. Встановлено, що лише 1 тонна нафтиутворює на поверхні води плівку площею від 3 до 12 квадратних кілометрів. Азараз щорічно тільки до морів і океанів надходить майже 9 мільйонів тонн нафти.Вона високотоксична, має низьку інтенсивність окислення у воді, а при 10˚практично не розкладається. Водойми, заражені нафтою, повністю втрачаютьрибогосподарську цінність. У воді, що містить нафту у кількостях, менших ніжГДК ( 0,05 міліграма на кубометр ) у 5 – 10 разів, вже гинуть ембріони риб, всікормові організми — дафнії, молюски, гамаруси, утворюється неприємний запах.Для птаха достатньо плями нафти на грудях у 2 – 3 квадратних сантиметри, щобвона загинула. Риби і кормові організми засвоюють своїми тканинами вуглеводнінафти, які здатні утворювати в живих клітинах канцерогени ( білкові комплекси), які переходять в організм людини.
Гравітаційніпроцеси, викликані гірничою діяльністю людини :
—розробка корисних копалин впливає на селевиявлення через скид у селеві річищавідвалів гірських виробок. Наприклад, виникнення селя на потоці Білоїв в с.Ділове ( Закарпаття ) було зумовлене наявністю великої кількості пухкогоуламкового матеріалу в техногенних селевих вогнищах — відвалах мармуровогокар’єру. Цей сель, який пройшов у 1970 р., нагадував за консистенцією глинистийрозчин, в якому перекочувались брили мармуру діаметром до 1,8 – 2,5 м. Врезультаті було занесене камінням, мармуровою кришкою і багнюкою 17 садиб і 3га посівів, пошкоджено декілька будинків. Інша модифікація формування селя —захоплення потоків готової продукції кар’єрів ( щебеню, вапнякових блоків ).Такий процес спостерігали в Криму на р. Бодраку коло с. Скалистого, а також нар. Аян – Даре поруч із с. Фрунзенського ;
морськаабразія може бути спричинена умовами, що виникають у зв’язку з інженерною ігосподарською діяльністю людини, — будівництво у береговій зоні гідротехнічнихта інших споруд, днопоглиблювальні роботи і обладнання морських каналів,вилучення морських нанесень з акумулятивних тіл і дна для будівничих цілей,зменшення виносу нанесень ріками при перекритті їх греблями, обладнаннявідвалів розкритих порід на підводному береговому схилі ;
основнапричина розвитку суффозійно – карстових деформацій ( просідань і провалів ) —зниження рівня вод під дією надмірного водовідбору або водовідливу під часгірничих робіт. Особливо небезпечні ситуації, коли рівень підземних водзміщується з неконсолідованого покриву у закарстовану товщу. В районахінтенсивного техногенного навантаження зниження рівня вод і концентрація стокучасто співпадають. Провально – просадочні деформації під дією цих факторіврозповсюджені на багатьох ділянках Подільсько – Буковинської, Західно –Поліської, Північно – Східної, Донбаської і Рівнинно – Кримської карстовихобластей ;
зміниводообміну і активізація карсту під дією гірничих робіт. В зоні зчленуванняпівденно – західної окраїни Східно – Європейської платформи з Передкарпатськимкрайовим прогином провадиться у великих масштабах видобуток самородної сірки,гіпсу, глин та інших корисних копалин в умовах карбонатно – сульфатного карстув неогенових відкладах. У природно – історичних умовах в карбонатно –сульфатній міоценовій товщі переважають напірні води із сповільненоюциркуляцією. Для забезпечення відкритих гірничих робіт провадиться інтенсивнийводовідлив, добовий обсяг якого може досягати 100 тис. куб. м / доб ( Язовськесірчане родовище ) і навіть 288 тис. куб. м / доб ( Миколаївський кар’єр глин). При цьому рівнева поверхня підземних вод знижується на десятки метрів ( до90 м на Язовському родовищі ), вогнища розвантаження перетворюються на вогнищаживлення, відбувається перехоплення поверхневого стоку ( частина поглиненихрічкових вод тут досягає 25 % водовідливу ), формуються великі депресійні вирвиплощею до 100 кв. км ( Язовське родовище ) і навіть до 400 кв. км
(Кривське родовище гіпсу ), різко збільшується швидкість руху підземних вод ( до2,5 км / доб на Язовському і до 10,2 км / доб на Миколаївському родовищі ). Врезультаті різкої активізації водообміну, до якого залучені поверхневі води іводи суміжних водоносних горизонтів, зростає агресивність підземних вод,збільшується проникність карстуючих порід за рахунок корозійного розширення тріщині порожнин і вимивання з них заповнювача, відбувається провалоутворення зпорушенням покрівної товщі і деформаціями земної поверхні, руйнуванням споруд ікомунікацій. Інтенсивність розчинення сульфатних порід підземними водами, якаскладає 0,2 – 0,4 мг / ( доб*кв. см ), у природно – історичних умовах досягає1,3 мг / ( доб*кв. см ) ( Язовське родовище ) і навіть 28,2 мг / ( доб*кв. см) ( Миколаївське родовище ) в умовах техногенної активізації карсту.
Значнаактивізація соляного карсту відбувається в результаті дренажу надсольових вод ірозсолів на Калушському родовищі калійних солей
(Передкарпаття ) і на Солотвинському родовищі кам’яної солі ( Закарпатськакарстова область ), великого провалоутворення під час видобутку солі підземнимивиробками і розсолпромислами в Бахмутській котловині
(Донбаська карстова область );
негативнийвплив на середовище карстових печер справляють гірничовидобувна діяльність (розробка вмісних порід з руйнуванням або повним знищенням печер, змінаводообміну під час водовідливу ), гідротехнічне будівництво, будівництво.
Забрудненнядовкілля — значна доля вини припадає
намінерально – промисловий комплекс
Діягірничого виробництва на природне середовище починається згеологорозвідувальних робіт.
Тутможна виділити наступні види порушення навколишнього середовища :
геомеханічні( зміна природної структури гірського масиву, рельєфу місцевості, поверхневогошару землі, грунтів, в тому числі вирубка лісів, деформація поверхні );
гідрогеологічні( зміна запасів, режиму руху, якості і рівня грунтових вод, водного режимугрунтів, винесення в ріки і водойми шкідливих речовин з надр землі );
хімічні( зміна складу і властивостей атмосфери і гідросфери, в тому числі підкислення,засолення, забруднення вод, збільшення фототоксичних елементів і воді і повітрі);
фізико– механічні ( забруднення повітря, його підігрів, зміна властивостей грунтовогопокриву та ін. );
шумовіперешкоди, вібрація грунтів і гірського масиву, викиди породи при вибухах;погіршення видимості в атмосфері та інші можливі явища, які супроводжуютьгірничі розробки і негативно впливають на довкілля.
Вирубкалісів і порушення рослинності спричиняються у місцях відкритих розробок, підчас накопичення на поверхні розкритих порід і відвалів мінеральної сировини,під час прокладки доріг і будівництві споруд для обслуговуваннягірничодобувного підприємства.
Порушенняземної поверхні відбувається під час розкриття корисних копалин у місцяхстворення кар’єрів, розташування стовбурів шахт і надшахтних споруд, під часпідземного видобутку корисних копалин внаслідок просідання поверхні ( табл. 3). Наприклад, в Естонії під час видобутку горючих сланців камерними системамирозробки загальна площа оголення крівлі досягла 45 квадратних кілометрів іщорічно збільшується на 4 квадратні кілометри. При цьому відбуваєтьсяпросідання поверхні на 1,6 – 1,8 метри. Западини, що утворюються, заповнюютьсяводою. Подібне явище спостерігається і в Прикарпатті під час розробки калійнихсолей. Водойми, що там утворилися, досягають глибини 3 метрів !
Таблиця3. Зміна середньої глибини гірничих робіт за галузями ( за данимиЮ.А.Чернєгова )
Галузі
промисловості Відкритий видобуток Підземний видобуток 1970 1975 1980 1970 1975 1980 Вугільна пр-ть 82 96 104 356 409 457 Залізна пр-ть 146 164 199 526 553 601 Буд. матеріали 178 185 188 — — —
Гірничірозробки порушують гідрогеологію грунтів, ведуть до збільшення обсягу стокурудничних і шахтних вод, які несуть значні кількості забруднювачів: хлористісполуки, сірчану кислоту, розчинні солі заліза, марганцю, міді, цинку, нікелюта ін. Особливо небезпечні для людини важкі метали: кадмій, молібден, нікель,цинк, ванадій, телур, берилій, а також метали – отрути: ртуть, селен, миш’як,свинець.
Характерно,що важкі метали, які випали на грунт, вільно переміщуються разом з водою ічасто концентруються у донних відкладах. Наприклад, біля берегів Флориди навідстані 1 кілометру мулу міститься 1,4 граму свинцю, що в тисячу разів більше,ніж в нормальних природних умовах. Виявилося, що навіть ртуть, яку вважалинерозчинною у воді, при випаданні в осад на дно водойми розкладаєтьсябактеріями і разом з ними потрапляє у їжу риб, а через них — в організм людини,викликаючи важке захворювання, назване ’мінемітою’ за назвою японського селища,де ця хвороба вперше була виявлена. Особливо відчутної шкоди природі завдаютьгірничі підприємства, що застосовують підземні ядерні вибухи і так званігеотехнологічні засоби видобування корисних компонентів з надр, в тому числіпідземне вилуговування.
Порушеннягідрології грунтів природно веде до зниження врожайності оброблюванихкультурних площ, прилягаючих до гірничих відводів, де ведеться видобутоккорисних копалин. При відкритому способі розробки навколо кар’єрів збільшуєтьсядепресійна вирва, скорочується живлення водними розчинами грунтового шару зівсіма випливаючими наслідками. Так, в районі КМА зона активного впливувідкритого видобутку розповсюджується на 5 — 15 кілометрів. Поблизу кар’єрів врадіусі 1,5 –– 2 кілометрів врожайність полів знизилась на 30 — 50 відсотківвнаслідок підлуговування грунтів до pH = 8,збільшення в них у 2 –– 3 рази шкідливих домішок металів, які випадають згазопилових викидів і скорочення живлення водою.
Забрудненняатмосфери під час ведення гірничих робіт відбувається головним чином за рахунокпилу і газів, які утворюються під час вибухів, а також природного газовиділенняна шахтах і копальнях. Підраховано, що в середньому у світі щорічно під часпроведення вибухів виділяється близько 8 мільйонів тонн газів, що значно меншеприродного газовиділення, оскільки тільки на вугільних родовищах в атмосферупотрапляє більше 90 мільйонів тонн метану.
Радіоактивність.Під час видобутку сировини на уранових і торієвих шахтах, як і під час добуткузвичайної руди, утворюється багато пилу, але цей пил радіоактивний. Він ірадіоактивні гази, що виділяються, можуть виявитися в атмосфері під часвентилювання шахт. На збагачувальних фабриках уранова руда дробиться ірозпилюється, і в повітря може потрапляти не тільки радіоактивний пил, але йотруйні речовини: ванадій, миш’як, селен та ін.
Знаведеного огляду є зрозумілим вплив гірничого виробництва на довкілля.Значення цього фактора з часом буде зростати.
Екологія гірничих робіт в Україні
Вбагатогалузевому індустріальному господарстві України використанню промисловихвідходів приділяється недостатня увага, внаслідок чого до теперішнього часу невизначені критерії і не розроблені рекомендації для їх оцінки. Діючі розробкимають фрагментарний характер і вузьковідомчу спрямованість, не дивлячись на те,що ряд об’єктів вивчено на стадії геологорозвідувальних робіт.
Натериторії України розробляється понад 4500 родовищ корисних копалин, дієблизько 2000 підприємств з видобутку, збагачення та переробки різноманітноїмінеральної сировини. В процесі виробничої діяльності підприємствгірничорудної, вугільної, хімічної, металургійної промисловості,теплоенергетики та ін. Утворюються різноманітні і не рідко багатотонажніпромислові відходи, як-то: золошлаки, металургійні шлаки, породи скельної там’якої вскриші, вмісні породи і породи вуглевидобутку, відходи вуглезбагачення,хвости сухої і мокрої магнітної і немагнітної сепарації, кам’яні відсіви,карбонатний пил, фосфогіпс, дефекат, відходи збагачення нерудних матеріалів,стічні води, відходи виробництва будівельних матеріалів.
Агрегатнийстан відходів може бути твердим, рідким, пилогазовим ( газоподібним ). Твердівідходи поділяються на розкривні, вмісні, шахтні породи, хвости і відходизбагачення, шлаки, відсів, пил, огарки, тверді залишки і відклади. Рідні відходи— це розчини, емульсії, суспензії, шлами, органічні розчинники, використанімасла, смоли, жири, стічні води. Газоподібні відходи поділяються на газ, дим,пил.
Відходиза методами переробки розподіляються на наступні групи:
відходи,які підлягають повторному використанню у власному і суміжному виробництві ;
відходи,які направляються для одержання інших цінних продуктів ;
відходи,що підлягають попередній обробці перед складуванням або захованням ;
відходи,які складуються або скидаються в навколишнє середовище без попередньої обробки.
Впроцесі основного виробничого циклу на гірничовидобувних,гірничозбагачувальних, металургійних, хімічних, каменедробильних, вапнякових,цукрових комбінатах, на шахтах і вугільних розрізах, теплових електростанціяхутворюються щорічно 600 – 660 млн. куб. м ( або близько 1,5 млрд. т ) твердихпромислових відходів. При цьому в процесі видобутку корисних копалин нарозкривних та підготовчих роботах у відвали переміщується 500 млн. куб. мпіщаних, глинистих та скельних порід. Внаслідок первинної переробки, збагаченнявидобутої рудної, гірничорудної, вугільної і т. п. Маси утворюється 75 – 80млн. куб м, а внаслідок вторинної ( тобто в ході металургійної, хімічної таін. Переробок ) –– 20 млн. куб. м відходів.
Всьогов Україні в теперішній час у відвалах промислових підприємств знаходиться 7 –7,6 млрд. куб. м всіляких відходів, в тому числі: 4,8 млрд. куб.м золошлаків,порід вуглевидобутку і вуглезбагачення; 11,6 млрд. куб. м металургійнихшлаків, розкривних порід гірничорудних і гірничодобувних комбінатів; 0,6 млрд.куб. м відходів хімічної і харчової промисловості; 0,5 млрд. куб. м відходіввидобутку та виробництва будівельних матеріалів.
Щорічнообсяг забруднення, що припадає на 1 кв. км площі території України, навіть безврахування рівня утилізації, в 6,5 разів вищий, ніж в США і в 3,2 рази вищий,ніж в країнах Європейського економічного співтовариства ( ЄЕС ). Кожного рокув Україні накопичується більше відході промисловості, ніж в 12 країнах ЄЕСразом взятих. За орієнтовними розрахунками обсяг накопичених відходів до 2000року наблизиться до 25 – 30 млрд. куб. м ( табл. 4 ).
Таблиця4. Стан річного виходу, використання та накопичення мінеральних відходів натериторії України Адміністративні одиниці ( республіка, області ) Площа відвалів, га
Річний вихід відходів,
млн. куб. м
Обсяг річного використання відходів,
млн. куб. м
Накопичені обсяги відходів,
Млн. куб. м 1 2 3 4 5 Республіка Крим 17 0,1 0,05 1,52 Вінницька 985 6,21 1,94 26,33 Волинська 251 1,93 0,23 35,14 Дніпропетровська 18331 245,08 50,86 2013,4 Донецька 12284,7 127,6 22,82 2771,14 Житомирська 2187,7 15,82 6,7 71,2 Закарпатська 27,5 0,48 0,23 3,89 Запорізька 1175,3 2,18 0,51 63,3 Івано – Франківська 384,2 5,94 2,37 86,81 Київська 146 1,3 0,16 32,51 Кіровоградська 953,6 10,71 1,72 128 Луганська 4819,2 32,21 4,56 596,27 Львівська 4591,5 48,95 3,52 1054,2 Миколаївська 39,3 0,58 - 3,12 Одеська 160,6 0,26 0,6 5,34 Полтавська 4440,6 40,59 3,86 591,8 Рівненська 276,9 2,41 0,69 24,65 Сумська 63,5 0,84 0,46 6,98 Тернопільська 74,8 1,34 0,36 10,45 Харківська 512,4 2,64 0,38 11,09 Херсонська 90 1,55 0,52 0,76 Хмельницька 201,8 5,43 1,93 95,46 Черкаська 796,5 1,28 0,59 8,67 Чернігівська 224 0,12 0,19 1,46 Чернівецька 94,6 0,12 0,09 0,43 ВСЬОГО 53128,4 554,67 105,33 7643,92
ТериторіяУкраїни має складні фізико – географічні умови. Особливості її розташування іатмосферних процесів зумовлюють значну повторюваність небезпечних і стихійних (особливо небезпечних ) метеорологічних явищ, які необхідно враховувати приформуванні певного рівня екологічного становища України. Так, сильний вітер,викликаючи підйом і переніс великої кількості пилу і піску, зумовлюєзабруднення атмосфери шкідливими хімічними і радіоактивними речовинами. Тумани,як продукти конденсації, підвішені у повітрі, підсилюють накопичення шкідливихдомішок і викликають небезпечне забруднення атмосфери. Опади призводять доочищення атмосфери від домішок. В той же час кислотні дощі сильно забруднюютьдовкілля. Великий вплив на формування екологічного становища регіону мають іінші стихійні явища –– грози, град, ожеледь – приморозеві відклади.
Райониведення інтенсивних гірничих робіт — Донбас, Криворіжжя, Львівсько – Волинськийвугільний басейни — зазнають процесів зсуву поверхні. Межі розповсюдженнядеформацій на поверхні визначаються за глибиною і площею виробок з урахуваннямумов залягання порід і наявності тектонічних порушень. Емпіричні даніспостережень дозволяють встановити швидкість протікання процесу зсуву і кінцевустадію його розвитку.
Всіпромислові і громадські наземні і підземні об’єкти, штучні і природні водойми,які потрапляють в зони впливу підземних виробок, зазнають зміни, підлягаютьпошкодженням, руйнуванням, ускладненням, що порушують їх нормальний режим, іпідлягають охороні.
Розвитоксхилових гравітаційних процесів у вищезгаданих регіонах України являють собоюсерйозну інженерно – геологічну і еколого – геологічну проблему. Гравітаційнірухи на схилах викликають руйнування інженерних об’єктів, житлових іпромислових будинків, призводять до втрати цінних угідь, ускладнюють освоєннятериторій, потребують великих витрат на виконання заходів, пов’язаних зінженерною підготовкою і інженерним захистом. Тільки для укріплення 1 кмзсувного берегу Чорного моря в районі Одеси необхідно 3 – 5 млн. руб. ( на 1993р. ).
Веколого – геологічному плані схилові гравітаційні процеси несприятливовпливають на стан грунтового шару, сприяють розвитку регресивної ерозії і змивугрунтів, замулюванню і забрудненню водойм, а укріплюючі заходи на підводномусхилі іноді порушують водообмін і умови існування біоти.
Схиловігравітаційні процеси виступають у тісному зв’язку з процесами вивітрювання,ерозії, абразії ( взагалі, головні місця розвитку обвалів і осипів, обумовленихвивітрюванням, ерозією, господарською діяльністю – обриви, круті голі схили,прибережні абразійні кліфи ), контролюються тектонічним режимом території,вельми чутливі до сейсмічних впливів, дії кліматичних факторів, господарськоїдіяльності. Тому їх вивчення потребує розвитку мережі опорних пунктів для зборурізноманітної інформації про стан схилів, створення спеціальних стаціонарів.
Традиційно складною задачею лишається оцінка і утилізація твердихпорід відвалів. З одногобоку, вони повинні бути оцінені як корисні копалини, з іншого — як забруднювачідовкілля. Шлях — залишати породи під землею, у відробленому просторі абовикористовувати як будматеріали та інша сировина. Зола електростанцій зараз увсьому світі використовується для покриття доріг. У цьому напрямі можна зробитинабагато більше.
Особливов плані екології, пов’язаною з гірничовидобувною промисловістю, геологічнимипошуками і розвідуванням, постають питання катастрофічних непередбачуваних явищ— самозаймання вугілля у лаві, несподівані викиди вугілля і порід, вибухи увугільних шахтах. Шкода економічна і екологічна від цих явищ часом непоправна,особливо при людських жертвах. Є цифри розмірів збитків від пожеж у шахтах. Затри роки ( 1987 – 1989 ) вони склали 28 млн. руб.
Радикальновирішити проблему прогнозу і боротьби з раптовими викидами і вибухами увугільних та інших шахтах і виробках можна на засадах нової моделі. Геолого –геохімічна ( вибухова ) модель раптових викидів і вибухів у своїй основівідрізняється від відомих тим, що причина провокування і розвитку процесурозглядається у зв’язку із самовільним розкладанням критичних концентрацій вшарі і забої ненасичених енергомістких сполук, перш за все ацетилену.Розроблена і запропонована для гірського масиву, вона також може пояснити причиникатастроф, пов’язаних із вибухами і пожежами на нафтових і газовихсвердловинах, на нафто- і газопроводах.
Екологічніпроблеми у вугільних басейнах України залежать від технічного рівня шахт. Йогооцінка була зроблена у зв’язку із формуванням Програми розвитку Донецькогобасейну до 1995 р. Застаріле морально і фізично обладнання, застарілатехнологія, недостатня механізація і автоматизація процесів вуглевидобутку —всі ці фактори не сприяють покращанню умов роботи шахтарів, якості продукції іекологічного стану. Науково – дослідницькі роботи недостатньо ефективні. Вониповинні проводитись у напрямі комплексного вивчення вугілля, вмісних порід,супутніх корисних копалин і токсичних компонентів, що містяться в них, унапрямі пошуків закономірностей розповсюдження супутніх копалин і шкідливихкомпонентів.
Запущеністьшахтного фонду Донбасу очевидна. Він найстаріший у країні. Кожна третя шахтапрацює більше 50 років і тільки 23 шахти ( або 8,3 % ) експлуатуються менше 20років. За весь післявоєнний період було реконструйовано менше одної третини знині діючих шахт.
Більшеніж на третині шахт Донбасу розробляються шари, небезпечні за раптовимивикидами вугілля і газу. Статистика останніх десяти років показала, що вбасейні в середньому щорічно відбувалося 300 газодинамічних явищ, більшість зних ( 208 ) – у підготовчих забоях, менше ( 92 ) – в очисних. Більше 40шахтошарів у 21 шахті схильні до гірничих ударів. До 2000 р. передбачається їхзбільшення до 110 – 115 шахтошарів.
Ефективнісучасні засоби видобутку вугілля для тонких і вельми тонких шарів практичнонерозроблені. Забої обладнані морально застарілим обладнанням. Використання вцих умовах технічних засобів видобутку вугілля для шарів великої потужності невирішило проблеми інтенсифікації видобутку вугілля, а лише погіршило йогоякість за рахунок засмічення ( збільшення зольності, а отже, неутилізованихвідходів ) від присічки вмісних порід.
Експлуатація залізорудних родовищ.
Екологічнийстан стрімко погіршується ( ймовірно, непоправно ) внаслідок: відторгненняродючих земель під гірничі відводи ( копальні, кар’єри, шахти, відвали,шламосховища і т. д. ) ;
порушенняприродних гідрогеологічних режимів підземних і поверхневих водотоків,зневоднення великих територій, підтоплення великих площ, засолення грунтів,погіршення якості питних, грунтових і відкачуваних вод та ін. ;
запилення,загазованості повітряного басейну і потрапляння у сферу життя людини ( у води,грунти, повітря ) шкідливих хімічних сполук важких металів, сірки, азоту,вуглеводню, оксидів заліза, кремнію та ін.
Значнізміни навколишнього середовища відбулися у Криворізькому залізорудному басейні.Екстенсивна експлуатація родовищ залізних руд у басейні протягом довгого часузумовила катастрофічне порушення еколого – геологічного стану у величезнімрегіоні. У м. Кривому Розі на вузькій смузі протяжністю більше 100 км відміченарекордна концентрація гігантських гірничовидобувних і переробних підприємств,де проживає близько 1 млн. людей. На долю кожного з них припадає майже дві тонишкідливих промислових викидів, в результаті чого м. Кривий Ріг вийшов на одне зперших місць у колишньому СРСР з онкозахворювань. Місто виявилося передперспективою екологічного коллапсу.
Відторгненняродючих земель під гірничі відводи. Постійне нарощування потужностейгірничовидобувних підприємств, орієнтованих на видобування з надр лише одногозаліза, призвело до того, що до кінця 1980-х р. р. з гірничої маси, щовидобувається, яка складає близько 500 млн. т/ рік, на металургійний переділспрямовується близько 100 млн. т. Решта частина є відходами виробництва і йде увідвали і хвостосховища, які розміщуються на великих площах, раніше зайнятихродючими землями. В теперішній час у хвостосховищах знаходиться близько 2,5млрд. т шламів, які займають площу 7,1 тис. га. Середній вміст заліза в них 15%. Кар’єри в басейні займають 3,9 тис. га. Площа під відвали розкритих порід інекондиційних руд за останні п’ять років збільшилась на 7,5 % і до 1990 р.складала 6 тис. га. Висота відвалів в середньому складає 60 – 70 м, хоч деякі зних досягли вже стометрової відмітки. Довжина їх 3 – 4 км, ширина 1,5 – 2 км.Проектуються відвали висотою 120 м. Для наочності відвали Криворізького басейнуможна представити у вигляді відсіченої піраміди з стороною основи 7,75 км івисотою 70 м. Загальна площа відчужених земель до 1990 р. досягла 69,8 тис.га, тоді як площа рекультивованих земель не перевищує 700 га, тобто близько 1%.
Даніщодо розподілу площ гірничих відводів у Криворізькому басейні наведені у табл.5, з якої випливає, що останнім часом відбувається незначне відчуження земельпід різні об’єкти гірничовидобувної промисловості. Це свідчить про те, щоможливості екстенсивного розширення відтворення вичерпані. Продовження даноїтехнічної політики експлуатації залізорудних родовищ призведе до кризовогостановища, яке буде виражене у різкому зменшенні обсягів видобутку, недивлячись на великі запаси залізних руд у басейні.
Таблиця5. Відчуження земель у Криворізькому басейні ( в тис. га ) під об’єктигірничовидобувної промисловості Розподіл земель по об’єктах 1985 р. 1986 р. 1987 р. 1988 р. 1989 р. 1990 р. Гірничий відвід 34 34,3 34,5 35 34,8 35,8 Промислове будівництво — — — 14,9 14,9 15,3 Відвали 5,6 5,5 5,1 5,3 5,3 6,0 Хвостосховища 7,5 7,3 7,2 7,2 7,2 7,1 Кар’єри 3,6 3,6 3,9 3,9 4,0 3,9 Зона обвалення — — — 2,9 1,7 1,7 Всього 50,7 50,7 50,7 69,2 67,9 69,8
Прочеркв таблиці — немає даних.
Порушенняприродного гідрогеологічного режиму підземних і поверхневих водотоків. З шахт ікар’єрів Криворізького басейну щорічно відкачують близько 50 млн. куб. мвисокомінералізованих вод. В середньому мінералізація цих вод складає 12 г / л,іноді вона досягає 28 – 30 і навіть 46 г / л ( шахта ’Родина’, горизонт 610 м). В Криворізькому басейні із збільшенням глибини відпрацювання багатих залізнихруд спостерігається і збільшення степеню мінералізації підземних вод. Шахтніводи, особливо хлоридо – натрієві, завдають значної шкоди не тількиКриворізькому гірничовидобувному регіону, але й сільськогосподарським угіддямпівдня України. Шахтні води накопичуються у шламосховищах гірничозбагачувальнихкомбінатів, використовуються в процесі збагачення, а також скидаються у р.Інгулець. Частково ці води дренуються у залягаючі нижче вапняково – піщанистівідклади сармату і мігрують на величезні відстані, засолюючи родючі грунти іповерхневі прісні води півдня України.
У1987 р. в р. Інгулець було скинуто 19 млн. куб. м, а в 1989 р. — 11,8 млн. куб.м шахтних вод. Мінералізація річкової води складає 2,1 – 2,4 г / л, під часзалпових викидів досягає 6 – 13 г / л, що робить її непридатною для зрошування.В результаті скиду високомінералізованих хлоридо – натрієвих шахтних водглибоких горизонтів Кривбасу під загрозою виявилося водопостачання м.Миколаєва. Почалось засолення земель рисосіючої зони на півночі Херсонськоїобласті. Поблизу м. Кривий Ріг вже зараз виведені з ладу 14 тис. га зрошуванихзаплавних земель. Якщо на них сіяти тільки пшеницю, то навіть за врожайності 50ц / га це значить, що щорічно ми втрачаємо 70 тис. т зерна.
Води,що акумулюються в шламосховищах, безперервно дренуються у підстилаючі осадовіпороди, викликаючи підтоплення і засолення родючих земель. За даними ВІОГЕМ,дренаж вод з мінералізацією 4 – 5 г / л з шламосховища Інгулецькогогірничозбагачувального комбінату ( ІнГіКо ) складає 14,4 млн. куб. м. З цієїкількості 13,3 млн. куб. м перехоплюються і повертаються дренажною системою ушламосховище, а 1,2 млн. куб. м вод безповоротно втрачаються. Частина цих вод –0,5 млн. куб. м – потрапляє у р. Інгулець, а 0,7 млн. куб. м сарматськимивапняками мігрує у напрямку Причорноморської западини. У селах, розташованихпівденніше шламосховища ІнГоКо на 10 – 30 км, вода в колодязях сталанепридатною для пиття.
Ізшламосховища Центрального гірничозбагачувального комбінату ( ЦГіКо )дренуються високомінералізовані шахтні води у Карачунівське водосховище –основне джерело питної води у Криворізькому басейні. На основі багаторічнихспостережень ( хімічні аналізи води ), які проводяться співробітниками міськоїсанітарно – епідеміологічної станції м. Кривий Ріг, встановлено, щомінералізація вод у водосховищі за рік зростає у середньому на 0,1 – 0,15 % г /л. Гострота ситуації якоюсь мірою згладжується сильними весняними повенями, щовідбуваються час від часу, під час яких об’єм води у Карачунівськомуводосховищі поновлюється на 60 – 75 %, як, наприклад, це було у 1978 і 1987 р.Природна відновлювальна здатність річкової екосистеми давно вичерпана.
Загальнийобсяг дренажу вод із шламосховищ гірничозбагачувальних комбінатів уКриворізькому залізорудному басейні, які потрапляють у ріки і засолюють поля,за попередніми даними, оцінюється у 14 – 20 млн. куб. м / рік. Це явищенеминуче призведе до екологічної катастрофи – різкому погіршенню якості питнихвод в регіоні ( населення більше 1 млн. людей ) і виведенню з ладу родючихземель півдня України.
Крімцього, криворізькі очисні споруди переробляють 350 тис. куб. м стічних водщодобово ( 127,5 млн. м / рік ), які потрапляють у р. Дніпро не до кінцяочищеними. А з Дніпра знову потрапляють для споживання у м. Кривий Ріг, стаючище брудніше.
Запиленняі загазованість повітряного басейну. Викиди газу і пилу в атмосферу — неминучінаслідки сучасної технології видобутку залізних руд відкритим способом.Кар’єри, відвали і хвостосховища тільки одного гірничозбагачувального комбінатущорічно забруднюють атмосферу 35 – 39 тис. т пилу.
ВідвалиКриворізького басейну в залежності від висоти ( 45 – 105 м ) виділяють за рік42 – 65 тис. куб. м пилу. Шламосховища додають ще 30 – 70 тис. т залізо –кварцового пилу.
Масовийвибух в кар’єрі призводить до утворення газопилової хмари об’ємом 15 — 20 млн.куб. м. З неї протягом 2 – 5 годин в радіусі до 2 – 6 км випадає від 200 до 500т пилу. Тільки від масових вибухів в кар’єрі п’яти гірничозбагачувальнихкомбінатів, які проводяться через кожні 7 – 10 діб, на місто випадає щоденно до500 т пилу, який складається з оксидів заліза, кремнію та інших хімічнихелементів. Під час вибухових робіт у нас використовується в основному тротил,від якого вже давно відмовилися у всьому світі. Внаслідок цього у газопиловійхмарі утворюється великий об’єм токсичних газів ще й від тротилу.
Загальнірічні викиди пилу і газу в атмосферу від стаціонарних джерел по Криворізькомубасейну визначені у 1,2 – 1,8 млн. т, що складає 1,5 – 2,4 т на кожного мешканцям. Кривий Ріг. Місто буквально потопає в газопиловому смозі, склад якогонаступний ( в тис. т ): пил — 207, CO — 902,SO2 — 98, NO2 — 37, NH3 та ін. — 2.Забруднення повітряного і водного басейну міста вже вийшло з – під контролю.
Всівище згадані чинники не могли не позначитися на здоров’ї людей, які населяютьцей регіон. Кількість професійних захворювань у м. Кривому Розі середробітників гірничо – рудної промисловості в 20 – 30 разів вище, ніж в Україні вцілому. Природний приріст населення за 15 років ( 1974 – 1989 ) знизився з 8,1до 3,7 чоловік на 1000 чоловік; дитяча смертність на 5 – 7 % вище, ніж всередньому по Україні. Мешканців пенсійного віку менше, ніж по Україні, а такожі по Дніпропетровській області. За онкозахворюваннями легень м. Кривий Рігвийшов на перше місце в колишньому СРСР.
Пошуки, розвідка і розробка нафтових ігазових родовищ.
Підчас пошуків, розвідки і розробки нафтових і газових родовищ значною міроюпорушується екологічний баланс надр, грунтового покриву і повітря. Забруднювачамиє промивна рідина, буровий шлам і бурові стічні води, пально – мастильніматеріали, флюїди під час аварійного фонтанування і випробування свердловин,інтенсивні нафтогазопрояви, викликані порушенням стану консервації покладіввуглеводів, герметичності свердловин і т. ін.
Зупинимосяна аварійних викидах нафти, газу і води. Вони відбуваються, як правило, в зонахрозвитку аномально високих пластових тисків За останні 30 років в Українівідбулося 86 аварійних викидів нафти, газу і води ( В Дніпровсько – Донецькійзападині – 43, Передкарпатському регіоні – 28 і в Причорноморсько – Кримському– 15 ), які іноді супроводжувалися пожежами, людськими жертвами, виселеннямлюдей з населених пунктів, втратою свердловин і природних ресурсів, виведеннямз ладу значних ділянок родючих земель і величезними матеріальними витратами наїх ліквідацію. Більшість з них відбулося в розвідувальних свердловинахвнаслідок порушення технології буріння і випробовування і лише 20 % з причин,що не залежать від виконавців робіт. Під час аварійних викидів пластові флюїдипроникають в усі проникні пласти на шляху руху. Відбувається їх змішування. Прицьому забруднюються джерела питної води. В атмосферу викидається великакількість отруйних речовин ( CO2, H2S,SO, SO2 та ін.), які при конденсації пари і високомінералізованої води, яка викидається наповерхню, випадають на земну поверхню. Викинута продукція розповсюджується ватмосфері на значні відстані в аерозольному вигляді, засмічує луки, пасовища,ріллю. З викинутої суміші на грунтовий покрив рясно випадають солі,нафтопродукти, буровий розчин з хімічними реагентами.
Аварійнефонтанування нафтогазоводяної суміші може тривати від декількох діб до 2 – 3років ( наприклад, свердловина 61 Степова – 132 доби, сверд. 6 Павловська – 194доби, сверд. 125 Глинсько – Розбишівська – 197 діб, сверд. 10 Матвіївська – 453доби, а сверд. 35 Західно – Хрестищенська –– 661 доба.
Загазованістьтериторії розроблюваних родовищ нафти і газу. Загазованість території виникаєвнаслідок порушенняправил охорони надр і проявляється, як правило, в межах родовищ, інодірозповсюджується на відстані, що вимірюються кілометрами. Небезпечністьзагазованості полягає в тому, що вуглеводні метанового ряду у певних пропорціяхз повітрям утворюють вибухонебезпечні суміші, а окремі вуглеводневі сполукитоксично діють на живі організми і при заміщенні частини кисню у повітрівикликають задушшя. Шляхами проникнення газів виявилися покинені шурфи,колодязі і свердловини, через які з другої половини ΧІΧ ст.здійснювався видобуток нафти і озокериту.
Дегазаціятериторій може бути досягнута декількома шляхами. Один з них – використаннячастини ліквідованих, контрольних і нагнітальних свердловин в якостідегазаційних.
Екологічно виправдані шляхи веденнягірничих робіт
Віндустріальних видобувних та металургійних регіонах багато труднощів виникає уреалізації збалансованого розвитку ( наприклад, проблема Пітсбурга в США у 70-хроках ). Це пов’язано з об’єктивними процесами виснаження надр та зниженнямефективності видобутку та переробки сировини. Слід також узяти до уваги, що зазміни кон’юнктури ринку на менш сприятливу, видобувному підприємству дуже важкозмінити вид сировини, що видобувається. Життя у гірничовидобувних регіонахобтяжене екологічними проблемами. Під час розробки моделі збалансованогорозвитку таких регіонів варто пам’ятати, що в сучасних розвинутих країнахстосунки природи і суспільства характеризують три різні ситуації.
Першаохоплює ті території, де ще залишилися острівці незайманої природи. Тут мусимосвої дії спрямовувати на охорону територій від антропогенного тиску. Тоді маємопевні шанси зберегти біорізноманіття та мати резервуар для його поповнення умісцях, де воно деградоване. Такі території у сучасних розвинутих країнахстановлять менш ніж 10 % від загальної площі.
Другаситуація склалася там, де внаслідок діяльності людини довкілля деградувало, івідбувається порушення перебігу природних процесів. Ця ситуація має розвиток урозвинутих країнах на площах більших, ніж 50 % від загальної. Для відновленнярівноваги у природі потрібно провадити рекультивацію ландшафтів, відновленнязаплав та річищ, охорону боліт та найбільш постраждалих представників фауни тафлори. Загалом, йдеться про зменшення антропогенного тиску на довкілля.
Длятретьої ситуації характерним є незворотний перехід довкілля з природного доантропогенного стану. Мабуть, найбільш масштабним прикладом такого явища слідвважати Нідерланди. Сучасні міські конгломерати такі, як Нью – Йорк, Токіо,Москва, теж, мабуть, відповідають ситуації незворотних змін у природі. Сюдиналежать також регіони давньої інтенсивної розробки і переробки кориснихкопалин: Рур, Сілезія, Кривбас, Донбас тощо. Який шлях до збалансованогорозвитку має бути у цій ситуації? За інерцією кошти вкладають у відновлення природи,але не треба забувати, що зміни дійсно незворотні.
Розглянемона прикладі Криворізького залізорудного басейну риси незворотних змін удовкіллі. Спробуємо ці перетворення деякою мірою відбити за допомогою таблиці6.
Таблиця6. Ландшафтні зміни у Криворізькому залізорудному басейніАнтропогенні об’єкти Кількість Площа Середні розміри Висота або глибина, м Пояснення Маса, Млн. т Довжи-на, км Ширина, км Відвали 27 70 5000 2,3 1,0 60 – 100 Кількість великих відвалів орієнтована Кар’єр 10 50 900 2,5 1,8 300 – 360 В графі ’маса’ вказано видобуток руди Шахти 15 7 – – – 1300 Зона обвалення 8 14 – 80 2 – 3 Вказана загальна довжина всіх локальних зон
Шламо-
сховища 80 3500 / 60 2,0 3,0 25 — 30 Чисельник: рідкі відходи. Знаменник: мінералізована вода
Оголеніповерхні бортів кар’єрів мають загальну площу, що обчислюють у десятки кв. км.Об’єми порожнин та виробок за час більш як сторічного підземного видобутку рудиперевищують 100 млн. куб. м. Це сприяє підвищенню інтенсивності витоку радону знадр. Порівняно з фоновими значеннями на північній околиці регіону вони вищебільш, ніж на 120 %, а в середньому по Кривбасу –– на 30 – 80 %.
Відвали,розташовані у регіоні, накопичують повітряну вологу. Ось чому на їхніх схилахна висоті 10 – 30 м від сухої поверхні степу росте очерет, а з підошви інодіпочинають вибиватися струмки. Акумулюючи вологу з повітря, відвали суттєвовпливають на добові коливання вологи у повітрі регіону.
Протягомодного покоління відбулися зміни у гравітаційному та магнітному полі. З надрвилучено безповоротно більш, ніж 1,3 млрд. т залізної руди, тобто 500 – 550млн. т заліза, що не може не вплинути на перебіг геохімічних процесів.
Можливо,сукупність цих змін вплинула на процеси, які відбуваються в атмосфері регіону.Встановлено, що у повітрі міста відбуваються періодичні коливання концентраціїшкідливих речовин, таких як оксиди азоту, фенол, окис вуглецю, оксиди сірки. Ціколивання несинхронні. Максимуми різних складників не співпадають у часі, хочай мають спільний період 2 – 3 роки. Встановлено, що це явище не пов’язане зобсягом продукції, що виробляють підприємства – забруднювачі, а також зсонячною активністю. Отже, в антропогенному повітрі також маємо нові штучніпроцеси.
Згаданіприклади переконують, що рельєф, гідросфера, надра, повітря угірничовидобувному регіоні мають певні відмінності від природного стану.Повернення параметрів до природного стану принципово неможливе. З цимпогодились після певних дискусій і учасники ряду конференцій “Довкілля іздоров’я урбанізованих регіонів Центральної та Східної Європи” ( Сілезія, 1992– 1994 ) та колоквіуму “Надзвичайні екологічні ситуації” ( Кривий Ріг, 1993 ).
Отже,внаслідок незворотних змін у стані довкілля шлях до збалансованого розвиткугірничовидобувного регіону через охорону або відновлення природи стаємалоймовірним.
Раціональневикористання багатств земних надр, і в першу чергу енергетичної сировини,повинно базуватися на комплексній геологічній оцінці всіх компонентівпродукції, що видобувається. У цьому величезний резерв підвищення якостінаукових і геолого – пошукових робіт, а також продуктивності гірничовидобувноїпромисловості. Тому концепція комплексної оцінки всіх видів корисних копалиндля раціонального безвідходного використання повинна стати визначальною, основоюекономічної і екологічної стратегії.
Важливийі багатообіцяючий напрямок в області комплексної розробки родовищ твердихкорисних копалин — суміщення процесів видобутку і збагачення з розміщеннямосновних виробництв під землею. Зараз підготовлені проекти створення підземнихгірничо – металургійних комбінатів на базі Кременчуцького і Полтавськогозалізорудних родовищ, причому в останньому випадку збагачувальну фабрикупередбачено спорудити на глибині 800 — 1000 метрів від поверхні. Всі відходизалишаються в надрах, а на поверхню видається лише готова продукція. Навколишнєсередовище практично не забруднюється.
Максимальноповне використання органічного палива від видобутку до переробки повинно бутизорієнтованим на наступне. На нафтових і газових родовищах і досі залишаютьсявеличезними резерви збереження первинного продукту, що видобувається. Попутнийгаз і газоконденсат використовується лише частково. Факели продовжують горітине тільки в окремих районах Заполяр’я, але і на Україні. Досить багатовуглеводнів втрачається і під час аварій на свердловинах. Крім того, технологіявиготовлення нафтопродуктів у нас залишається найбільш відсталою у порівняннііз світовим рівнем і навіть з рівнем країн, що розвиваються. Так, вихідвисокооктанових палив з одиниці об’єму нафти у нас складає всього 15 %, тоді якзаводи сусідньої Туреччини цей показник довели до 40 – 45 %.
Величезнівтрати під час видобутку, транспортування і переробки твердого палива. Гостропостає проблема, як одна з найбільш актуальних при періодично виникаючихенергетичних кризах, про максимально повне використання вугільних ігорючесланцевих вуглеводнів у народному господарстві ( поряд з іншимидомішками, у тому числі мінеральними ) як попутного продукту, який видобуваютьу величезних кількостях і який забруднює атмосферу, згубно впливає на живісистеми.
Щорічневикористання відходів видобутку та переробки мінеральної сировини становитьблизько 105 млн. куб. м, в тому числі розкривних попутно видобутих порід –– 22млн. куб. м, відходів збагачення — 50 млн. куб. м, відходів переробки — 30 млн.куб. м, відходів теплових електростанцій –– 3 млн. куб. м. Утилізація річноговиходу промислових відходів становить близько 12 %. До відома зазначимо, що врозвинутих країнах використання подібних відходів значно ширше і осягає 60 – 65%. Порівняння не на користь України, але воно свідчить про великі можливостірозширення та збільшення обсягів утилізації відходів в Україні ( табл. 3 ).
Екологічнаситуація в Україні досягла такого стану, коли вже необхідні інтенсивніспеціалізовані роботи з метою встановлення властивостей, складу, умов,утворення та накопичення промислових відходів, способів нейтралізаціїнегативного впливу наслідків розробки родовищ корисних копалин і діяльностігірничопереробних промислових підприємств на природні середовища, створеннянових та використання наявних технологій переробки гірничопромислових та ін.відходів на будівельні, дорожні, полімерні матеріали.
Науковірозробки та накопичений практичний досвід свідчать, що використання відходів видобуткуі переробки є не тільки надзвичайно необхідне екологічно, але й економічновельми прибуткове. На ряді підприємств окупність капітальних вкладеньдосягається за 1,5 – 2 роки. З відходів мінеральної сировини в Україні можебути створений значний перелік будівельних матеріалів, магнієві та сірковміснідобрива, вапнякові та гіпсові меліоранти. З відходів додатково можна одержуватитакож значну кількість вугільного палива, чорних, кольорових, рідкіснихметалів, флюсів, що важливо в умовах існуючого гострого дефіциту названихматеріалів. Однак ці сприятливі можливості практично не використовуються і цезавдає великої шкоди економіці та серйозно ускладнює екологічну ситуацію вбагатьох промислових районах ( табл. 3 ).
Основнамаса промислових відходів, які утилізуються, використовуються для засипкивідпрацьованих кар’єрних площин, забутовки підземних гірничих виробок,рекультивації порушених орних і пасовищних земель. Процес переміщення видобутоїгірської маси розкривних і вмісних порід у відпрацьовані площини набув широкогорозвитку в гірничорудних і вуглевидобувних районах. Зворотній засипці тазабутовці піддаються багато відкритих і особливо підземних виробок в Донбасі,Придніпров’ї, Поліссі, на Волині, в Криму. Неглибокі кар’єри засипаються в усіхрайонах України.
Прицьому в процесі засипки використовуються не тільки пусті породи, які інакшезастосовувати не можна, а й такі види промислових відходів, які можнапереробляти на корисну продукцію. Однак технічний рівень добування ізастосування цих відходів недостатній, щоб налагодити більш раціональне їхвикористання.
Скельнірозкривні породи в Кривбасі і Кременчузі, опалені пісковики ртутного комбінатув Микитівці, металургійні шлаки заводів Донбасу, Придніпров’я, Побужжя та іншихпромислових районів є хорошим матеріалом для виробництва високотривкогобудівельного шляхового щебеню.
Якдорожно – будівельний матеріал майже повсюдно використовується кам’яний відсів,що утворюється в процесі каменедробіння та каменеобробки. Виробництво щебеню зрозкривних скельних порід ще не набуло широкого розвитку на промисловихпідприємствах України, в зв’язку з чим обсяги відвалів цих відходів продовжуютьзростати. Очевидно, тут доцільно врахувати позитивний досвід утилізаціїметалургійних шлаків, відходів вуглезбагачення та каменедробіння.
Доситьінтенсивно утилізуються в Україні глинисті розкривні породи, що утворюються впроцесі видобутку багатьох корисних копалин. Зокрема, розкривні глинимарганцевих родовищ Нікопольського рудного району надходять до керамзитовихзаводів Дніпропетровської, Запорізької, Харківської, Сумської, Черкаськоїобластей і ефективно застосовуються для виробництва керамзитового гравію такерамзитового піску.
Значніобсяги золошлакових відходів ряду теплових електростанцій такожвикористовуються в промисловості будівельних матеріалів. Для виготовленняглинозольної та золосилікатної цегли, керамзитозолобетону, пористихзаповнювачів бетонів та ін. застосовуються золошлаки і золи Бурштинської,Ладижинської, Курахівської, Вуглегірської ГРЕС, Калужської, Черкаської ТЕС таін. Треба зазначити, що застосовування золошлаків в значних обсягах можливелише після додаткового їх вивчення на вміст радіоактивних і токсичнихкомпонентів.
Відходивуглезбагачення з успіхом застосовуються на багатьох цегельних заводах якпаливний, вигораючий, коректуючий додаток при виготовленні глиняної цегли,стенових ефективних блоків, цегли керамічної.
Наокремих підприємствах відходи вуглезбагачення використовуються як основнийсировинний компонент.
Застосовуваннязолошлакових відходів вуглезбагачення дає змогу одержувати високотривкубудівельну продукцію.
Використанняпромислових стоків ( в тому числі гальванічних ) не налагоджено, протевстановлено високий вміст в них окремих кольорових, рідкісних металів.
Наостанокхочеться навести слова доктора Живаго: “Мне невероятно, до страсти хочетсяжить, а жить ведь значит всегда порываться вперед, к высшему, к совершенству идостигать его”.
Список литературы
ПанфиловЕ.И. Проблемы комплексного освоения недр. Н-п серия «Науки о Земле», 3’90,Москва, «Знание», 1990
Світу долонях. Щоквартальний громадський ілюстрований екологічний журнал, 1 ( 3 ) /1997
Экологическаягеология Украины. Справочное пособие, Киев, «Наукова думка», 1993
Інформаційнийбюллетень про стан екологічного середовища України за 1992 – 1993 роки. Київ –1994 р., випуск 13.
МонинА.С., Шишков Ю.А. Глобальные экологические проблемы. Н-п серия «Науки оЗемле», 7’90, Москва, «Знание», 1990
РадкевичЕ. Наш дом – Земля. Эврика, Москва, «Молодая гвардия», 1988