Загрязнение и нарушение литосферы горно-про­мышленным комплексом

Воздействие горнотехнической отрасли на литосферу заключается в следующих составляющих: изъятие из недр литосферы полезных ископаемых и вмещающих их пород; образование подземных полостей и пустот, вследствие изъятия полезных ископаемых; техногенное загрязнение подземных вод, вследствие введения химреагентов в процессе бурения горных пород; закачка в подземные воды и полости промстоков от промышленных предприятий; изменение форм поверхностного рельефа, по причине складирования выбуренной породы и отходов обогащения; образование техногенных грунтов из отходов металлургического передела и др.

Интенсивность воздействияна 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 включая зоны отрицательного воздействия на природную среду. 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.

При карьерном способе добычи полезных ископаемых большое количество коренных пород переносится в новые места. Производится изменение рельефа местности, изымается верхний (плодородный) слой, происходит перемешивание пород разного возраста и химического состава, в поверхностных условиях протекают гипергенные процессы с образованием техногенных минералов. Гипергенными процессами охвачен профиль с перепадами высот от днища карьеров до верхов отвалов, превышающий 1000 м.

При добыче строительного камня, угля, фосфоритов, апатитов, алмазов и др. окружающей среде наносится урон вскрышными работами – в гипергенный процесс вступают образования, разные по химическому составу и возрасту. Весьма показателен пример добычи якутских алмазов с помощью карьеров. На месте разработки зияют «дыры» глубиной и в диаметре до нескольких сот метров. Другой пример – добыча известняков и доломитов на территории Владимирской области (Мелеховско-Федуловские, Добрятинские и Андреевские карьеры) привела к образованию крупных карьеров.

При подземном способе добычи полезных ископаемых разные по минеральному (петрохимическому) составу породы разреза (в шахте) поднимаются на поверхность и в отвалах перемешиваются, подвергаются гипергенным процессам и переносу.

В процессе добычи и обогащения полезных ископаемых на одну тонну концентрата, например, цветных металлов образуется отходов от 150 до 210 т. Известно, что на каждую тонну полученного металла приходится следующее количество руды и горной массы, т: Fe – 1,9, Al – 5,84, Zn – 60, Pb – 70, Cu – 95, Ni – 200, Hg – 400, Ag – 1300, Sn – 2218, W – 25700, Au – 23200000 и Pt – 56125000. Образуемые отходы добычи, обогащения и металлургического передела поступают в отвалы и хвосты.

В настоящее время общий объём всех видов отходов в мире превышает 800 млрд. т, из которых 300 млрд. т приходится на твёрдые отходы. Горная промышленность создаёт десятую часть твёрдых отходов, или 30 млрд. т/год, из этого количества 2,5 млрд. т составляют отходы обогащения. Анализ технологической цепочки полезного ископаемого от добычи через обогащение до изготовления металла и промышленного изделия показывает, что только 2% всех добытых полезных ископаемых используется эффективно.

По составу веществ отходы горнодобывающей отрасли различаются. Особенно разнообразны отходы цветной металлургии: хвосты обогащения, глиноземсодержащие вскрышные породы – скальные и полускальные, смесь свинцовых руд и пород попутной добычи, шлаки свинцовой и медной плавки, золотосодержащие шлаки, пиритные огарки, клинкер, обедненные шлаки.

Главными компонентами во всех отходах чёрной и цветной металлургии при добыче и обогащении руды выступают породообразующие: кварц, полевые шпаты, амфиболы, биотит, мусковит, хлориты, пироксены, кальцит, доломит и др. Например, химический состав силикатной части отходов изменяется в довольно широких величинах, %: кремнезём – 3-85, глинозём – 0,5-35, оксид железа – 1-30, оксид кальция – 0,3-70, оксид магния – 0,2-12.

В широких масштабах меняется поверхностный рельеф и верхняя часть литосферы. Наряду с этим происходит «распыление» химических элементов, изъятых из литосферы. К сказанному нужно добавить влияние на недра путём закачивания в них отработанных пластовых вод и промстоков, чем достигается изменение техногенного фона глубоких горизонтов. Химический «облик» недр и поверхности земли изменяют большие объёмы откачиваемой пластовой воды. Возврат в пористо-проницаемые пласты глубоких горизонтов высокоминерализованных вод, а также промышленных сточных вод, оказывает химическое воздействие на литогенный материал пластов и характер массопотока химических элементов подземной гидросферы.

Дата добавления: 2017-01-14