Типы воздействия добывающих производств черной и цветной металлургии на природную среду

Экологическая политика РФ в области добычи полезных ископае­мых состоит в выборе месторождений среди альтернативных проектов, освоение которых сопровождается меньшим экологическим ущербом, в принятии наиболее экологичных технологий. Горнодобывающие производства (открытая и подземная добыча), горнообогатительные комбинаты и металлургические заводы специфически воздействуют на природную среду.

Интенсивность воздействия на природную среду горных работ оп­ределяется способом разработки — открытым или подземным. Вскрышные горные разработки характеризуются высокой землеемкостью. Так, на 1000 т годовой добычи железной руды отводится 0, 35-0, 7 га территории, в то время как при подземном способе только 0, 08—0, 15 га. Открытые горные разработки характеризуются не только относительно большей, но и абсолютной землеемкостью. Некоторые обогатительные комбинаты цветной металлургии занимают до 30-35 км² территории. Приведенные цифры учитывают только площади, занятые карьерами, отвалами, коммуникациями, сооружениями, не включай зоны отрицательного воздействия на природную среду.

Снижение природно-хозяйственного потенциала территории, прилегающих к карьерам, происходит опосредованно — через воздушный и водный каналы связи. Наиболее сильное загрязнение атмосферы происходит при горно-взрывных работах и в результате развевания отвалов. В газо-пылевом облаке, образующемся после взрыва концентрация пыли, например, достигает значений сотен миллиграммов на кубический метр, поэтому при неблагоприятных метеорологических условиях предельно допустимые концентрации могут превышаться на расстоянии 10—15 км от карьера. Выпадение мелкодисперсной пыли способствует утяжелению механического состава почвы, что благоприятно для развития эрозионных процессов.

Нарушение водного режима окружающих территорий связано с изменением гидрогеологических условий, образованием депрессионной воронки вокруг карьера. Так, по Криворожскому бассейну ежегодно откачивается 22, 3-28 млн м³ воды. На Курской магнитной аномалии радиус депрессионных воронок составляет десятки километров. Иссушение территории вызывает снижение продуктивности естественных и культурных фитоценозов вплоть до усыхания растительности, урожайность сельско­хозяйственных культур вблизи карьеров на КМА снижается на 20—40%.

Разработка месторождений полезных ископаемых подземным способом, как правило, нарушает меньше территории. Наиболее распространенные нарушения — проседание земной поверхности, образование провалов и мульд и, как следствие, нарушение гидрогеологичес­ких и гидрологических условий. Экологический эффект терриконов во многим эквивалентен воздействию отвалов на природную среду.

Виды воздействия на окружающую среду при разработке полезных ископаемых и характер изменений в составляющих ее компонентах*

Виды воздействия на окружающую среду определяются:

· способами отработки и обогащения полезного ископаемого;

· особенностями транспортировки полезного ископаемого и вскрышных пород;

· горными и геотехническими характеристиками вмещающих по­род месторождения;

· видом полезного ископаемого;

· технологией рекультивации выработанного пространства и т.д.

Воздействие оказывается:

• изъятием из геологической среды полезных ископаемых; земель­ных ресурсов; растительности (вырубка лесов и уничтожение кустарниковой и другой растительности); поверхностных и подземных вод;
• внесением в геологическую среду загрязняющих веществ в твер­дой фазе (вскрышные породы, пустая порода, хвосты обога­щения, пыление отвалов и терриконов, пыль от взрывов в ка­рьерах); в жидкой фазе (рудничные и шахтные воды, сточные воды, пульпа, шламы, хвосты); в газообразном виде (вентиля­ционные выбросы шахтных и рудничных газов, газообразные вещества от взрывов в карьерах);
• изменением геофизических и физических полей — гравитаци­онного, электрического, магнитного, температурного; элект­ромагнитного излучения; радиационного сейсмического фона; шумом; ударной волной.

Ниже приводится перечень возможных изменений в основных составляющих компонентах геологической среды.

• В горных породах:

— изменение физико-механических свойств горных пород и их химического состава;

— увеличение трещиноватости;

— нарушение структурных связей;

— изменение напряженого состояния в массиве;

— изменение температурного режима;

— изменение естественного электрического, гравитационного и магнитного полей массивов пород;

— изменение влажностного режима горных пород (осушениеи обводнение) и их фильтрационных свойств.

• В подземных водах:

— изменение уровней (понижение или повышение) водонос­ных горизонтов;

— загрязнение;

— изменение запасов подземных вод (чаще истощение);

— нарушение взаимосвязи между подземными и поверхност­ными водами.

• В поверхностных водах:

— загрязнение водоемов и водотоков;

— изменение гидрологического режима водоемов и водотоке за счет сброса шахтных и карьерных вод с активизации и русловых и эрозионных процессов;

— нарушение взаимосвязи между поверхностными и подзему ными водами.

• В рельефе и почвах:

— формирование горнопромышленного ландшафта (отвалы терриконы, дамбы, канавы, хвосто- и шламохранилища мульды сдвижения, провалы и т.д.);

— уничтожение почвенного покрова;

— уменьшение плодородия почв за счет: запыления загрязненных атмосферных осадков и поверхностного стока; уменьшения гумуса, угнетения и уничтожения биоты почвенного слоя; нарушения физико-механических свойств почвенной слоя (изменение структурных связей, пористости, влажности); изменения химического состава (засоление, загрязнение тяжелыми металлами, изменение кислотности).

Процессы и явления, возникающие при разработке полезных ископаемых:

• техногенный и активизированный карст, оползни, сели, румы, осыпи и т.д.;
• боковая и донная эрозия, плоскостной смыв, образование мелей, перекатов, конусов выноса в руслах водотоков;
• возникновение комплекса мерзлотных процессов за счет и изменения температурного режима пород (термокарст, солифлюн ция, наледи, булгунняхи и т.д.);
• изменение фоновых сейсмических условий;
• уплотнение и разрыхление грунтов;
• изменение углов естественного откоса;
• заболачивание и подтопление;
• суффозионно-просадочные процессы;
• оседание земной поверхности над подземными горными выработками.