М о д у л ь VІІ. Охорона геологічного середовища і ґрунтів.
Тема 1. Раціональне використання та охорона земних надр.
Питання теми
Добування і використання корисних копалин.
Вплив добування корисних копалин на навколишнє середовище.
Охорона земних надр.
Основні терміни: надра, корисні копалини.
Людина з древніх часів добуває і використовує для своїх потреб різноманітні корисні копалини. Золото отримували вже 4-5 тис. років назад, мідь добувають з кінця IV тисячоліття до н. е., свинець і цинк – з VІІ-VІ тисячоліття до н. е. З розвитком науково-технічного прогресу зростають об’єми добування корисних копалин і збільшується їх різноманітність. Сьогодні використовується близько 200 видів мінеральної сировини. Запаси більшості доступних корисних копалин обмежені і з часом можуть повністю вичерпатись. Наприклад, при існуючих темпах добування запасів вугілля вистачить приблизно на 210-220 років, природного газу – 130 років.
Вникає питання, чи не буде вичерпання надр Землі причиною зупинки прогресу і загибелі цивілізації? Відповідь на це питання не проста.
Добування і використання корисних копалин. Використання хімічних елементів, які містяться в мінералах постійно зростає. У древні часи використовувалось лише 18 елементів, в XVIII ст. – 29, в XIX – 62. В кінці ХХ ст. добувається і використовується більше 250 різних корисних копалин, які містять всі відомі хімічні елементи. Аналіз динаміки добування корисних копалин в ХХ ст. показав загальну тенденцію – прогресуючий ріст об’ємів добування. Так, в період з 1961 по 1981рр з надр Землі було добуто більше ніж 40% всього, що було добуто з початку століття вугілля, більше 55% залізних руд, 73% нафти, 77% природного газу, 64% калійних солей, 66% фосфатів, 80% бокситів.
Резервом корисних копалин є океан. В морській воді міститься більше 60 хімічних елементів. З морської води добувають поварену сіль, бром, магній та інші елементи.
Мінеральну сировину добувають, також, на морських узбережжях, в зоні шельфу і на дні океану. Морське дно е основним резервом корисних копалин.
Вплив добування корисних копалин на навколишнє середовище. Розробка родовищ корисних копалин відбувається в межах літосфери, а процеси переробки добутої сировини охоплюють всю біосферу. В процес промислового використання залучається не більше 1% загального об’єму речовин біосфери. Незважаючи на малі масштаби використання речовин літосфери, активний вплив на надра зумовив порушення протікання важливих геологічних процесів, в першу чергу він вплинув на матеріальний баланс обміну у природному кругообігу (багато природних речовин вилучається з кругообігу, а техногенних залучається).
Продукти розробки родовищ і переробки добутих корисних копалин є основним джерелом надходження техногенних продуктів у природний кругообіг. За даними ООН в 1979 році з надр Землі було добуто 100 мільярдів тонн корисних копалин. Починаючи з 90-х років щорічно добувається близько 120 мільярдів тонн.
Корисні копалини добувають закритим (шахтним) і відкритим (кар’єрним) способом. Кожний з цих способів має свої переваги і недоліки. При добуванні корисних копалин шахтним способом у надрах землі утворюються пустоти, це зумовлює просідання і провалювання земної поверхні, вибухи газів. Крім того, при шахтному добуванні корисні копалини не повністю вилучаються з породи. При добуванні корисних копалин кар’єрним способом порушуються природні ландшафти, руйнується земна поверхня і ґрунти, виникає небезпека обвалів.
Основні причини і характер порушень елементів навколишнього середовища, які відбуваються в результаті добування корисних копалин, показані в таблиці 1.
Таблиця 1. Причини і характер порушень елементів навколишнього середовища в результаті добування корисних копалин (за Грязновим, 1978 р.).
Причини, які зумовлюють порушення навколишнього середовища
Характерні види порушень
Геомеханічні
Насипання відвалів, будівництво кар’єрів, створення відстійників, насипів, траншей. Деформація поверхні землі в результаті розробки родовищ
Руйнування земної поверхні. Зміна рельєфу, геологічної структури і природних ландшафтів. Пошкодження та руйнування ґрунтів. Виникнення техногенних пустель. Пошкодження інженерних споруд
Гідрологічні
Дренажний вплив гірських розробок на геологічне середовище. Деформація поверхні зумовлена дренажем підземних вод. Створення відстійників. Зміщення русел водостоків, створення водойм. Забруднення води
Зміна рівня підземних вод і водного режиму ґрунтів. Механічне ущільнення і суфозія ґрунтів. Зміна режиму річок, виникнення заплав. Погіршення якості підземних та поверхневих вод
Хімічні
Емісія газів і хімічно активного пилу. Скидання забруднених вод. Вплив токсичних компонентів, які містяться у відвалах
Зміна складу і властивостей повітря і вод, забруднення ґрунтів
Фізико-механічні
Емісія пилу та аерозолів. Скидання вод, які забрудненні суспензіями і гідрозолями
Зміна складу і властивостей повітря і води. Замулювання водойм. Зміна властивостей ґрунтів
Термічні
Скидання підігрітих вод. Нагнітання підігрітих вод у гірські масиви
Зміна складу і властивостей повітря. Зміна біохімічних процесів у воді. Зміна мікроклімату
Для вирішення проблеми охорони навколишнього середовища при добуванні і використанні корисних копалин необхідно, в першу чергу, дати відповідь на питання, що потрібно захищати, від чого захищати і як захищати.
Охорона земних надр. Основним документом, який регулює використання та охорону геологічного середовища і передбачає користування надрами для добування корисних копалин, є “Кодекс України про надра” (27.07.1994 р.). Кодексом встановлені об’єкти охорони та захисту і принципові методи та способи захисту за допомогою яких можна досягнути максимального позитивного ефекту у охороні земних надр.
Для охорони надр потрібно:
1) здійснювати комплексне геологічне дослідження надр;
2) дотримуватись встановленого порядку використання надр;
3) повністю добувати з надр корисні копалини і раціонально їх використовувати;
4) запобігати шкідливому впливу на надра при добування корисних копалин;
5) охороняти родовища корисних копалин від затоплення, обводнення, пожеж та інших негативних впливів, які зменшують якість корисних копалин чи цінність родовищ;
6) забороняти самовільну забудову площ залягання корисних копалин;
7) запобігати забрудненню надр при підземному зберіганні нафти, газу та інших речовин, при захороненні шкідливих речовин і відходів, при скидання стічних вод.
Основний вплив на надра здійснюється при добуванні корисних копалин. Заходи, які потрібно здійснювати при добуванні корисних копалин, показані в таблиці 2.
Таблиця 2. Основні заходи, які потрібно здійснювати при добуванні корисних копалин (за Грязновим, 1978 р).
Об’єкт, який захищають Від чого захищають Методи захисту при проведені робіт
закритим способом відкритим способом
Ландшафт Від руйнування і деградації Збереження елементів ландшафту. Засипання відвалів. Рекультивація порушених земель. Контроль за збереженням ландшафту у початковому стані Перехід на закритий спосіб проведення робіт. Закріплення відвалів і країв кар’єрів. Рекультивація порушених земель. Контроль за збереженням ландшафту і відновлення флори і фауни
Ґрунт Від руйнування, збіднення і забруднення Зняття ґрунту на ділянках, які відведенні під будівництво, і на ділянках, які просідають. Охорона ґрунту від попадання неочищених вод, фітотоксичних порід і руд Зняття ґрунту перед проведенням робіт. Охорона ґрунту від попадання порід і руд.
Надра Від руйнування, ущільнення, збіднення і забруднення Розробка з мінімальними втратами корисних копалин. Добування супутніх корисних копалин. Комплексне використання сировини. Контроль за рівнем ґрунтових вод
Поверхневі води Від забруднення і виснаження Ліквідація невеликих озер, ставків, боліт, ізоляція джерел їх живлення. Ізоляція водойм від впливу гірничодобувних робіт. Відведення талих і дощових вод. Контроль за забрудненням поверхневих вод
Підземні води Від забруднення і виснаження Зменшення водопритоків в результаті використання дренажу. Ізоляція підземних вод. Збирання і очистка забруднених вод. Контроль за режимом ґрунтових вод та їх забрудненням
Атмосфера Від забруднення Нормування викидів шкідливих речовин. Очистка газів. Вловлювання пилу. Вловлювання метану, провітрювання. Контроль за забрудненням Нормування викидів шкідливих речовин. Очистка газів. Вловлювання пилу. Посадка рослин-пиловловлювачів. Контроль за забрудненням
Біологічні об’єкти Від деградації і знищення Збереження існуючих угрупувань, підтримання їх рівноваги. Контроль за збереженням рослинного покриву Пересаджування цінних рослин. Відселення фауни. Контроль за збереженням фауни. Збереження екологічних угрупувань і підтримання їх рівноваги
Людина Від некомфортних умов проживання і праці Забезпечення комфортних умов проживання у містах, селищах і селах у відповідності з нормами вмісту забруднюючих речовин, рівнями шуму, вібрації, електромагнітних випромінювань. Забезпечення умов праці у відповідності з вимогами по охороні праці
Таким чином, щоб уникнути незворотних, часто катастрофічних, змін геологічного середовища, і вичерпання запасів корисних копалин, потрібно в першу чергу розробити стратегію раціонального використання надр Землі, зменшувати втрати корисних копалин при добуванні. Також, треба шукати заміну тим чи іншим корисним копалинам, розробляти альтернативні технології і виробництва, які використовують іншу мінеральну сировину.
Важливою проблемою є охорона надр від забруднення, а також запобігання шкідливому впливу на навколишнє середовище при добуванні корисних копалин.
25 26 27 Наверх ↑