Охрана природных комплексов при разработке минеральных ресурсов

В сферу рационального природопользования и охраны недр не­обходимо включить также охрану природных комплексов, которые нарушаются в процессе разработки месторождений полезных иско­паемых. Горные разработки приводят к нарушению залегания сло­ев, разрушению земной поверхности, повреждению рельефа, изме­нению естественных природных ландшафтов, порче земель, при­годных для сельского хозяйства (рис. 3). Ощутимый ущерб наносят лесным массивам, пашням, городским застройкам движения гор­ных пород, трещины, обрушение кровли, проседания, провалы и другие негативные экзогенные геологические процессы. Опасны деформации и изменение напряжения недр в результате перемеще­ния огромных масс вещества на более высокий энергетический уро­вень. Перемещение минерального сырья на высоту 10000 м и более приводит к увеличению микросейсмичности территории, что прокодирует возникновение так называемых техногенных землетрясе­ний даже в сейсмически благополучных районах.

Рис. 3. Деградация растительности и почв вблизи сброса кислых вод месторождения полезных ископаемых Южного Урала

Горные разработки оказывают значительное влияние на челове­ка, животный и растительный мир. Следует отметить отрицательное воздействие как самих горных выработок, так и сопутствующих им гидрогеологических (подтопление, затопление, образование воронок депрессии, напряженных зон в земной коре и т.д.) и инженерно-гео­логических (просадки, оседание земной поверхности, карст, суффо­зия и т. д.) процессов. Горные выработки служат причиной формиро­вания различных геофизических полей, влияние которых на биосфе­ру и человека пока слабо изучено. Существование геофизических и дру­гих полей в силу трудности их фиксации не всеми признается. Наибо­лее четко они проявляются в так называемых патогенных зонах.

Негативные тенденции в использовании недр. Изменение естест­венных природных ландшафтов начинается уже при разведке полез­ных ископаемых. Основным методом разведки является бурение скважин. При разведке месторождений угля закладывается около 20 скважин на 1 км2. После окончания разведочных работ скважи­ны должны быть ликвидированы, а их стволы затампонированы. Ес­ли тампонаж произведен некачественно, пробуренные скважины ста­новятся источником негативных гидрогеологических и инженерно­геологических процессов. Вод а и загрязняющие вещества проника­ют на глубину бурения скважин, возникают просадки. Если скважи­нами были вскрыты напорные воды, то плохо ликвидированные скважины фонтанируют и заливают водой окружающую их террито­рию. Особую опасность представляют скважины, пробуренные при разведке нефтяных месторождений. Производство работ осуществля­ется организациями, которые потом найти и предъявить им претен­зии практически невозможно. Скважины становятся «бесхозными». В России число ликвидированных «бесхозных» нефтяных и газовых скважин превышает 7500 единиц. В основном они находятся в Тюмен­ской, Архангельской, Иркутской, Астраханской областях, Республи­ке Коми. Эти скважины представляют экологическую опасность.

При разведке и разведочном бурении применяется мощная тех­ника, прокладываются дороги и другие коммуникации, возводятся временные здания и сооружения. Если используют такие современ­ные методы исследований, как геофизика, аэро-, фото- и космосъем­ка, отправляются в маршруты по бездорожью на военных тягачах (ATJI и ATT), то создается мощная нагрузка на естественные при­родные ландшафты, от которой они трансформируются и частич­но разрушаются.

Полное разрушение естественных природных ландшафтов про­исходит при эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Уничтожается почвенный покров. Поднятая на поверхность «пус­тая» порода складируется в терриконы и отвалы, занимая большие площади. Огромные площади уходят под отходы переработанных полезных ископаемых, обезображивающие ландшафт. Часто под терриконами и отвалами оказываются леса, поля, травостои, пло­дородные сельскохозяйственные земли. Терриконы и отвалы, как правило, самовозгораются, загрязняя атмосферный воздух продук­тами горения. Дождевые стоки от терриконов и отвалов загрязня­ют почву и подземные воды. Много земель изымается из природ­ного фонда на транспортные пути, строительство коммуникаций, размещение производственных мощностей и оборудования.

Некоторые месторождения в Западной Сибири разрабатывались без строительства мощностей по сбору и использованию нефтяно­го газа, без проведения государственной экологической эксперти­зы, реализации проектов обустройства территории, что резко ухуд­шило общую напряженную экологическую ситуацию.

Создаются своеобразные горнотехнические техногенные ланд­шафты. Вид такого рукотворного ландшафта просто фантастичес­кий: технические водоемы, хвосто- и шламохранилища, пруды-от­стойники, гидроотвалы, выемки карьеров и траншей, насыпи и отвалы, терриконы, золоотвалы, железный лес буровых вышек, кача­лок, лубрикаторов.

Площадь техногенных ландшафтов на Земле непрерывно рас­тет и сейчас составляет более 10 млн га. Страшная картина откры­вается на месторождениях полезных ископаемых, которые добыва­ются открытым способом: Экибастуз в Казахской Республике, Кур­ская магнитная аномалия (КМА) в Центрально-Черноземных областях, Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс) в Кемеровской области. Такое впечатление, что Земле нанесены глубокие незажива­ющие раны.

Вокруг месторождения в Экибастузе расположены рукотворные озера, возникшие на местах понижений-соров, некогда плодород­ных участков пустыни, где создавались благоприятные условия для формирования линз пресных грунтовых вод. Теперь они заполне­ны рассолами из глубоких водоносных горизонтов и сточными во­дами горно-обогатительных фабрик.

Рекультивация и восстановление земель. Рекультивация и реа­билитация нарушенных человеком природных ландшафтов - важ­ная социально-экономическая и научно-техническая проблема. Различают горно-техническую, биологическую и строительную рекуль­тивацию.

При горно-технической рекультивации сохраняются поверхност­ные грунты и плодородный слой почвы. Производится планиров­ка отвалов, выполаживание откосов, химическая мелиорация: из­весткование, гипсование, устраиваются дренажные сети. Поверх­ности отвалов, карьеров и хвостохранилищ покрываются слоем плодородной почвы, сохраненные (складированные) почвы возвра­щаются на те места, где они были до начала разработок.

Биологическая рекультивация заключается в восстановлении и повышении плодородия почв за счет специальных агротехнических мероприятий и внесения удобрений с учетом вновь сложившихся то­пографических, почвенных и гидрогеологических условий.

Строительная рекультивация проводится с целью использова­ния площадей карьеров, отвалов и терриконов для промышленно­го и гражданского строительства. Она заключается в создании ре­креационных зон, искусственных водоемов. Лесохозяйственное, гидроводохозяйственное и санитарно-гигиеническое направления ре- культивационных работ зависят от состояния нарушенных ланд­шафтов и заключаются, по сути, в корректировке состояния ланд­шафта применительно к новым условиям, возникшим в результате разработки недр. Например, использование крупных выемок для создания искусственных водоемов, террасирование склонов, под­бор и посадка растений и т.д.

В нашей стране впервые была разработана технология исполь­зования пород терриконов и отвалов в качестве строительного ма­териала. При этом большое внимание уделялось тщательной про­верке безопасности для живых организмов и человека указанных пород и материалов. Нетрудно представить себе, какой вред здоро­вью человека могут нанести материалы с повышенной (превышаю­щей фоновую) радиоактивностью, из которых делают стены жилых домов. Породы терриконов и отвалов используют при строительстве дорог и фундаментов зданий.