Контрольні роботи сторінка 5

1 2 3 4 5 6

Ім'я файлу: Экология.docx
Розширення: docx
Розмір: 344кб.
Дата: 06.01.2021
скачати
Пов'язані файли:
Вінницький Національний Медичний Університет факул.docx
юсиккурсовий.docx
6_Методичне забезпечення індивідуальної роботи студентів (КПІЗ)
нд.docx
КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ - Психология.doc
Розвиток бізнес-освіти в умовах професіоналізації менеджменту 2.
Що розвиває стрибок у довжину з місця.docx
Баскетбол Iсторiя виникнення та опис гри.doc
Реферат ПЗ 7.docx

ВОДНІ РЕСУРСИ

Водні ресурси (в широкому розумінні) – це всі води гідросфери, а саме: води рік, озер, каналів, водосховищ, морів й океанів, підземні води, ґрунтова волога, водяна пара атмосфери, вода (лід) гірських і полярних льодовиків.

Згідно з іншим визначенням, водні ресурси – частина природних запасів води, яка безпосередньо приймає участь або може приймати участь у суспільному виробництві в конкретних історичних умовах при певному розвитку продуктивних сил. Це визначення характеризує водні ресурси не тільки як природне явище, а й як соціально-економічну категорію, яка безпосередньо пов’язана з рівнем розвитку суспільства.

Завдяки специфічним особливостям, які відрізняють їх від інших природних ресурсів (висока динамічність і взаємозв’язок, що пояснюється об’єктивними процесами кругообігу води в природі), водні ресурси можна використовувати багаторазово та за різним призначенням, що дозволяє оптимізувати використання води.

Водні ресурси нашої планети складають близько 1,5 млрд. куб. км. Однак, з них 98% – це солоні води Світового океану, і лише 28 млн. куб. км – прісні води. Але завдяки технологічним можливостям опріснення солоних морських вод, води океанів і солоних озер можна розглядати як потенційні водні ресурси, використання яких у майбутньому цілком є можливим.

Ресурси річкового стоку України становлять в середньому 87 млрд. куб. м на рік (в маловодний рік цей показник зменшується до 56 млрд. куб. м). Річкову мережу України складають понад 71000 річок загальною довжиною більше 170 тис. км. Її середня густота – 0,25 км/км2. Майже всі річки належать до басейнів Чорного та Азовського морів і тільки 4% – до Балтійського моря. Водні ресурси України формуються, в основному, за рахунок стоку річок Дніпро, Дністер, Сіверський Донець, Південний Буг, Тиса, на яких побудовані водосховища. Питома забезпеченість річковим стоком в Україні – близько 1 тис. куб. м на особу в рік, що нижче в 2,5 рази ніж в Німеччині та Швеції, в 3,5 рази ніж у Франції та у 5 разів ніж в Англії.

Ресурси підземних вод оцінюються приблизно в 21 млрд. куб. м. в рік (з них 66% гідравлічно пов’язані з поверхневим стоком).

У зв’язку з вичерпанням водних ресурсів у багатьох річках, наприклад, у басейні Південного Бугу, Сіверського Дінця, річок Приазов’я та Криму, склалася надзвичайно напружена ситуація щодо забезпеченістю водними ресурсами. Водозабір в Україні скоротився, а скиди забруднених зворотних вод зросли.

Основними забруднювачами водних джерел залишаються підприємства металургії, вугільної промисловості, енергетики, лісохімічної промисловості та АПК, а особливо комунальне господарство, частка якого складає спричиняє майже половину викидів забруднюючих речовин у водні стоки країни.

В нашій країні виникла значна диспропорція в розвитку водопровідних та каналізаційних мереж. Крім того, щодо їх потужності не узгоджені та не відповідають потребам, в лише тільки в містах в аварійному стані знаходяться 4,5 тис. км каналізаційних мереж.

Через інтенсивне надходження шкідливих речовин у підземні водоносні горизонти, тільки за останні 20 років кількість осередків їх забруднення збільшилася більш ніж у 4 рази.

Усе це призвело до того, що проблема забезпечення українського населення чистою питною водою стала дуже гострою. Забруднення, що надходить з України в басейни Чорного та Азовського морів, завдає шкоду біорізноманіттю, викликає серйозне занепокоєння у міжнародної громадськості.

Отже, проблема забезпечення потрібних обсягів і якості води є однією з найважливіших проблем, що стоять не тільки перед Україною, а й всією світовою спільнотою.

Використання та охорона водних ресурсів в нашій країні регламентується низкою законів та інших правових нормативних документів, серед яких “Водний кодекс України” (1995 р.), ЗУ “Про меліорацію земель” (2000 р.), ЗУ “Про питну воду та питне водопостачання” (2002 р.) тощо.
Скільки води усього було забрано у 2019 році із поверхневих водойм?

Усього у 2019 році із природних водних об'єктів забрано 11,1 куб. км води. Для порівняння – це як 3 повних об’єми Київського водосховища.

У порівнянні з 2018 роком загальний забір води трохи зменшився, адже у минулому році він становив 11,3 куб. км води.

Причому забір прісної води у 2019 році склав 10,6 куб. км, а морської всього 0,5 куб. км. Відповідні показники минулого року такі 10,7 куб. км прісної води та 0,6 куб. км морської води. Морська вода використовується в основному у виробничих процесах на підприємствах чорної металургії (0,49 куб. км).

Зазначимо, що найбільшим користувачем прісної води традиційно залишається аграрний сектор, який у 2019 році спожив із водних об’єктів 4,4 куб. км води. До речі, у 2018 році ця цифра становила трохи більше – 4,7 куб. км.

Українська промисловість на другому місці за об’ємами використання води, у 2019 році нею забрано 4,3 куб. км, а у 2018 році – 4,1 куб. км води. Найбільше води забирають: теплоелектростанції, атомні електростанції, підприємства чорної металургії та вугільної промисловості.

Третє місце посідає комунальне господарство, яке торік забрало 2,4 куб. км води, у 2018 році ця цифра була аналогічною.

Отже, підсумовуємо. На основі цифр водного кадастру останніх двох років, можна констатувати, що водокористування в Україні істотно не змінюється та тримаються практично одному на рівні.

Про що це говорить? Що в Україні ще, на жаль, не сформована культура ощадливого водокористування.

Більшість основних водокористувачів не впроваджують дієві заходи із економії води, відсутні сучасні водоощадливі технології, які б допомогли зберегти водні ресурси України, користувачі комунальних послуг не задумуються про те, що завтра з крану може перестати текти вода.

Ці питання в умовах змін клімату, минулорічних і цьогорічних гідрологічних умов є надзвичайно актуальними.

Враховуючи вищевикладене стає зрозумілим, що покращення екологічного стану вод в Україні можливе лише консолідувавши зусилля всіх стейкхолдерів як тих, які користуються водними ресурсами, так і тих, які дбають про покращення їх екологічного стану.

5. ДО ЯКИХ ЕКОЛОГІЧНИХ НАСЛІДКІВ ПРИЗВІВ РОЗВИТОК ГІРНИЧОДОБУВНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ В ДОНБАСІ, КРИВОРІЖЖІ НІКОПОЛІ? З ЯКОЮ МЕТОЮ ПРОВОДИТЬСЯ РЕКУЛЬТИВАЦІЯ ПОРУШЕНИХ ЗЕМЕЛЬ?

1) До яких екологічних наслідків призвів розвиток гірничодобувної промисловості в Донбасі, Криворіжжі, Нікополі?
Жоден з видів діяльності людини так комплексно не впливає на довкілля загалом і геологічне середовище (ГС), зокрема, як гірниче виробництво. За його масштабами можна судити хоча б з того факту, що нині у світі видобуто й заскладовано у відвалах і хвостосховищах понад 1 600 млрд тонн гірських порід і відходів збагачувальних фабрик. Під кар’єрами, відвалами, хвостосховищами зайняті мільйони гектарів придатних колись для використання в сільському та лісовому господарстві земель, тобто тих земель, які життєво необхідні людині. Гірничодобувні роботи завжди супроводжуються осушенням кар’єрів і підземних виробок, що, відповідно, призводить до порушення режиму підземних вод у радіусі десятків і сотень кілометрів.

У світі з надр Землі щорічно вилучають близько 100 млрд тонн гірських порід, проте тільки 18– 20 % від усієї мінеральної маси практично використовують. Решту видобутих порід складують у відвали і шламосховища, що приводить до формування техногенного рельєфу. Окрім зміни рельєфу, розробка родовищ корисних копалин (КК) і відкритим, і підземним способами прямо або посередньо впливає на всі складові ГС: гідро-, атмо-, біосферу і, звичайно, літосферу.

Україна належить до регіонів світу, найбільш насичених мінеральними ресурсами. Зі 120 видів корисних копалин, які нині споживає людство, у надрах нашої країни виявлено майже 20 тисяч родовищ і проявів 117 видів корисних копалин; 8 761 родовище і 1 288 об’єктів обліку супутніх корисних копалин (компонентів) у них за 95 видами мінеральної сировини мають промислове значення і обліковуються в державному балансі запасів корисних копалин, 3 055 родовищ розробляють. Останніми роки в Україні в значних обсягах видобувають вугілля, залізні, манґанові, ільменіт-цирконієві , уранові руди, графіт, каолін, тугоплавкі і вогнетривкі глини, флюсову, цементну сировину, облицювальне та будівельне каміння. Застосування новітніх технологій сприяє збільшенню видобутку енергетичної сировини – нафти та природного газу. Як альтернативну енергетичну сировину на місцевому рівні активно використовують торф (http://minerals-ua.info/).

Нині в Україні діє понад 2 000 підприємств з видобутку, збагачення та переробки різноманітної мінеральної сировини. У процесі виробничої діяльності гірничодобувних і переробних промислових комплексів утворюються різноманітні відходи, до яких належать: 1) розкривні породи, 2) породи, які вміщують промислові поклади руд, 3) некондиційні породи, 4) металургійні шлаки і золошлаки, 5) хвости сухої і мокрої магнітної та немагнітної сепарації, 6) кам’яні відсіви, 7) карбонатний пил, фосфогіпс, дефекат (відхід цукрового виробництва, що містить вапно), 8) відходи збагачення нерудних матеріалів, 9) стічні води, 10) відходи виробництва будівельних матеріалів тощо.

У процесі одного виробничого циклу на гірничодобувних, гірничо-збагачувальних, металургійних, хімічних, кам’янодробильних комбінатах утворюється щорічно до 600–660 млн куб. м (або близько 1,5 млрд тонн) відходів. Під час розкривних і підготовчих робіт у відвали переміщується близько 500 млн куб. м піщаних, глинистих і скельних порід. Унаслідок первинної переробки, збагачення видобутої руди утворюється 75–80 млн куб. м відходів. Усе це становить суттєве техногенне навантаження на довкілля і призводить до зміни природного стану складових екосистем.

Наприклад, у Криворізькому регіоні щорічно видобувають понад 200 млн т гірничої маси, при цьому у відвали складують близько 90 млн т розкривних, скельних порід і некондиційних залізистих руд. Окрім того, щорічно в хвостосховищах накопичується понад 70 млн т відходів збагачення залізистих кварцитів. Унаслідок багаторічної діяльності гірничо-збагачувальних комплексів у відвалах накопичено близько 13 млрд т гірських порід, у межах Кривбасу вони займають близько 86,5 тис. га орних земель.

Виділяють два типи змін природного стану ГС під впливом гірничодобувної діяльності людини:

1) порушенняприродного стану будь-яких складових ГС через зміни його фізико-механічних властивостей (геомеханічні, гідродинамічні, аеродинамічні та біоморфологічні);

2) забруднення складових ГС не властивими газами, хімічними елементами, твердими сполуками тощо (літо-, гідро-, атмосферне і біоценотичне забруднення).

Найпоширенішими під час розробки родовищ КК є геомеханічні порушення. Серед них переважають деформації масивів порід і земної поверхні, які виявляються у такій формі:

1) зміна напруженого стану масиву порід і земної поверхні, що призводить до зменшення показника сейсмостійкості, підвищує ступінь можливості виникнення зсувів, обвалів тощо;

2) розвиток зон тріщинуватості, які є потенційними ділянками інтенсифікації таких екзогенних процесів, як звітрювання, ерозія;

3) ущільнення поверхневого шару, що знижує показники фільтрації поверхневих вод і посилює таке геологічне явище, як робота вод площинного стоку;

4) розпушення поверхневого шару, яке призводить до посилення водної та вітрової ерозії;

5) прогини поверхні без розривів суцільності, які виникають унаслідок підземної розробки родовищ КК і призводять до зміни первинного стану будови поверхні, тобто до зміни рельєфу, а також сприяють розвитку так званих зон обрушення;

6) прогини поверхні з розривами і проявами тріщин, що може привести до утворення обвалів.

Наступне явище, яке відбувається під впливом геомеханічної діяльності людини, – це формування різноманітних виїмок. Це кар’єри, котловини, траншеї та інші від’ємні форми техногенного рельєфу. Відповідно, створення таких техногенних форм спотворює первинний рельєф і ландшафт.

Геомеханічними формами є також насипи, які належать до техногенних форм рельєфу. Як і виїмки, вони впливають, передусім, на зміну ландшафту, а також, певною мірою, приводять до перерозподілу петростатичних тисків усередині верств гірських порід, на яких вони створені.

Говорячи про геомеханічні чинники впливу на природний стан складових ГС, слід також виділити в окрему групу забудови територій житловими масивами, промисловими комплексами, транспортними та житловими комунікаціями тощо. З одного боку, вони будуть суттєво змінювати природний ландшафт, а з другого, враховуючи, що це скупчення великих мас бетону та інших будівельних матеріалів, – впливають на зміну гравітаційного поля.

Гідродинамічні порушення поділяють на поверхневі та підземні.

Гідродинамічні поверхневі зміни ГС, зокрема, і природного загалом виявляються в таких формах: спорудження водосховищ і каналів; відведення русел рік; ліквідація існуючих водойм тощо. Усе це безпосередньо впливає на зміну поверхневої гідросфери, від якої залежить розвиток рослинного і тваринного світу відповідної екосистеми, а також кліматичні показники.

Гідрогеологічні підземні зміни стану ГС – це підтоплення, вихід ґрунтових вод на поверхню, утворення значних за розмірами депресійних лійок тощо.

Створення техногенного рельєфу, порушення природного стану гідросфери приводять до аеродинамічних змін, які можуть виявлятися у: зміні напряму і швидкості повітряних потоків у приземному шарі, тобто зміні напряму і сили вітру, а також у температурній інверсії, що сприяє формуванню локального мезоклімату на окремій території.

Геомеханічні, гідродинамічні, аеродинамічні порушення безпосередньо зумовлюють біоморфологічні зміни на рослинному, тваринному і бактеріальному (мікробіологічному) рівнях. Ці зміни полягають у зменшенні продуктивності ареалу поширення, зміні видового складу біоценозу і навіть можуть привести до повного його зникнення. Порушення рівноваги в біосфері, відповідно, зумовлює зміни в такому геологічному процесі, як біологічне звітрювання. Особливо це стосується мікробіологічного рівня, на якому забезпечується формування такого кінцевого продукту звітрювання, як життєво необхідні нам родючі ґрунти.

Забруднення, як зазначено вище, поділяють на літо-, гідро-, атмосферне і біоценотичне.

Літосферне забруднення відбувається здебільшого на земній поверхні і виявляється у такому:

1) засмічування земної поверхні твердими нерозчинними речовинами;

2) запилення тонкодисперсними речовинами;

3) забруднення нафтопродуктами;

4) закиснення розчинними сполуками, рН яких < 6,5;

5) розкислення розчинними сполуками, рН яких > 8,5;

6) забруднення важкими металами (ртуть, арсен, р/а ел-ти...);

7) замулювання глинистими частинками;

8) забруднення розчинниками металів, органічними та іншими сполуками.

Гідросферне забруднення відбувається шляхом розчинення хімічних елементів у поверхневих та підземних водах, у них підвищується вміст твердих, рідких і газоподібних речовин. Відповідно, будь-яке гідросферне забруднення тією чи іншою мірою впливає на зміну геологічних процесів і явищ, пов’язаних з поверхневими та підземними водами. Забруднення поверхневих вод твердими частинками призводить до посилення водної ерозії, тоді як забруднення хімічними елементами підземних вод збільшує ступінь агресивності вод і підвищує активність карстоутворення.

Атмосферне забруднення відбувається під впливом застосовуваних у разі розробки родовищ КК вибухових технологій і може виявлятися в загазованості атмосфери оксидами вуглецю, азоту, сполуками фтору, сірководню, хлору, а також зараженні кислотами, ціанідами, ртуттю, вуглеводнями тощо. Атмосферне забруднення може відбуватися також через потрапляння в атмосферу рідких продуктів у дисперсному стані та через запилення твердими частинками. Це може привести до локальної зміни клімату, а також хімічного складу атмосферних опадів тощо.

Біоценотичне забруднення виявляється у збільшенні показника захворювання зооценозів (тварин), самозараженні фітоценозів (рослин), у зміні мікробоценозів (бактерій). Відповідно, це призводить до зникнення рослин і тварин, інтенсивного розвитку окремого виду бактерій, що порушує суттєву рівновагу в межах біосфери.

(До речі, про бактерії. У 2004 р. американські вчені отримали ще одне свідоцтво того, що в арктичних льодах у замороженому стані з доісторичних часів живе декілька видів бактерій, не відомих сучасній науці. Досліди засвідчили, що під час танення льоду бактерії достатньо швидко повертаються до активної життєдіяльності і починають бурхливо розмножуватися. Дослідження ще не завершені, проте вчені припускають, що оскільки дані бактерії не видозмінилися з прадавніх часів, жодна жива істота на Землі не має проти них імунітету. Тому бактерії в разі потрапляння в їжу можуть приводити до неконтрольованих наслідків для людини аж до летального випадку. Поки невідомо, як ведуть себе бактерії, потрапляючи в солону воду океану, однак під час танення льоду за інших умов – наприклад, якщо лід привезений у лабораторію – бактерії повертаються до життя протягом 1–2 годин).
Тепер розглянемо екологічні аспекти зміни ГС на різних родовищах України.
Діяльність гірничодобувних підприємств – головний чинник, який визначає зміну ГС й екологічної обстановки в багатьох районах України. Різні об’єкти гірничодобувного і збагачувального комплексів (кар’єри і підземні гірничі виробки, породні відвали, гідровідвали, хвосто- і шламосховища тощо) спричинюють різноманітні порушення природної рівноваги на великих просторах, приводять до зміни ГС. Господарська діяльність спричинює всезростаючий негативний вплив на середовище життя. Впливу зазнають не тільки локальні, регіональні, а й глобальні природні процеси. Актуальність вирішення головних питань техногенного впливу на ГС загострюється тим, що техногенні процеси відбуваються швидше історично складених геологічних і мають переважно незворотний характер.

Ми вже говорили, що поняття “зміна ГС” відображає будь-які його відхилення від природної (природно-історичної) рівноваги під впливом техногенного навантаження. Це стосується речовинного складу, структури, стану, властивостей середовища та інтенсивності процесів, що в ньому відбуваються.

Видобуток КК в Україні, родовища яких розташовані в різних за геологічною будовою районах, ведуть різними способами. Тому техногенний вплив на ГС достатньо індивідуалізований і розрізняється за швидкістю, масштабом та інтенсивністю проявів.

Видобуток залізних руд глибокими шахтами. Цей спосіб застосовують під час експлуатації докембрійських залізорудних родовищ (Білозерський р-н Середнього Придніпров’я і Кривбас). Є суттєва різниця в геологічній будові верхнього структурного поверху (осадового чохла) родовищ, де зосереджені головні водоносні горизонти, а також у технології ведення гірничих робіт. Це зумовлює неоднакові зміни компонентів ГС. Загальні проблеми: 1) регіональні зміни гідрогеологічних умов, які полягають у формуванні під впливом шахтного водовідливу величезних за площею депресійних лійок; 2) утилізація високомінералізованих шахтних вод. Поряд зі змінами режиму підземних вод виявляється зміна хімічного складу вод водоносних горизонтів. На Південнобілозерському родовищі ця зміна пов’язана з припливом більш високомінералізованих підземних вод з південної частини Причорноморського артезіанського басейну. На родовищах Кривбасу простежується забруднення підземних вод унаслідок інфільтрації вод високої мінералізації зі шламосховищ і ставків-відстійників у водоносні горизонти. Скиди високомінералізованих шахтних вод приводять також до забруднення поверхневих водотоків і водойм.

На родовищах залізних руд розвинені просадні явища. У Кривбасі вони зумовлені технологією гірничих робіт – обрушенням виробленого простору, внаслідок чого відбувається зсування гірських порід з утворенням відкритих лійок, тріщин просідання і зон плавних зсувів. Як свідчить досвід, форма поверхневого прояву деформацій, зумовлених обрушенням виробленого простору, визначена глибиною виробки. У разі ведення робіт на глибині понад 300 м на поверхні простежується лише зона плавних зсувань.

На Південнобілозерському родовищі, де здійснюють закладання виробленого простору, зрушення масиву в районах ведення гірничих виробок практично не виявляється. Просідання земної поверхні тут зумовлені стисненням і ущільненням порід осадового чохла внаслідок зниження напору підземних вод під час осушення родовища. Спостереження свідчать, що загальне й місцеве осідання при цьому відбуваються плавно в просторі й часі з тенденцією до загасання.

Видобуток вугілля глибокими шахтами. Цей спосіб видобутку використовують у Донецькому, Львівсько-Волинському басейнах і у Західному Донбасі. Головні причини зміни ГС – це вилучення з надр великих об’ємів вугілля, порід, підземних вод, скид стічних забруднень і високомінералізованих вод у відкриті водойма й водотоки. Все це активізує звичайні екзогенні й різноманітні інженерно-геологічні процеси в порушених виробками масивах гірських порід, гідросфері й на поверхні. Як результат – наявні просідання поверхні, осушування або підтоплення територій, виснаження запасів підземних і поверхневих вод, загальне забруднення ґрунтів, зміна ландшафту місцевості.

Наявність виробленого простору є причиною зміни напруженого стану масиву, що спричинює багато видів деформацій гірських порід (виявляються по контуру виробок і на віддалі від них). За рахунок зсунення підпрацьований масив розущільнюється, змінюються його міцнісні і фільтраційні характеристики. Просідання і дренаж масиву змінюють рельєф поверхні, порушують режим підземних і поверхневих вод, спричинюють зміни в умовах перебігу геохімічних процесів у підземній гідросфері та в гірських породах.

Простежується просідання підпрацьованих масивів з утворенням на поверхні мульд зрушення. Це зумовлено виїмкою вугільних пластів з повним обрушенням покрівлі. Окремі точки мульди зсуваються неоднаково, унаслідок чого виникають різноспрямовані деформації, які руйнують споруди.

Потужність зони деформацій залежить не тільки від параметрів виробленого простору. Значення мають фізико-механічні властивості (ступінь літифікації) гірських порід, потужність і порядок чергування в розрізі літологічно різних шарів, тектонічні умови. Тому виникають різні умови дренування підпрацьованого масиву. Наприклад, у слабко змінених породах Західного Донбасу, які зберегли здатність до пластичних деформацій, поширення водопровідних тріщин обмежене висотою, яка дорівнює 15-кратній потужності пласта, який виймають, тоді як у центральних районах Донбасу значення кратності звичайне в межах від 35 до 75.

Формування загального водоприпливу шахт здійснюється за рахунок усіх горизонтів, розташованих у тріщинуватій підпрацьованій зоні. У цьому разі порушується і природний режим циркуляції вод, і умови формування їхнього хімічного складу. Шахтні води різних горизонтів змішуються і в нових для них окиснювальних умовах отримують відповідний хімічний склад і властивості. Вони збагачуються багатьма розчиненими речовинами, які виникають у разі інтенсивного звітрювання вугілля і вмісних порід, підвищується їхня кислотність у разі розкладання сульфідів. Крім того, під час руху по гірничих виробках унаслідок різних технологічних операцій шахтні води забруднюються завислими речовинами, нафтопродуктами, хімреагентами і бактеріальними домішками.

Наявність на поверхні численних ставків-відстійників, а також тривалий скид у гідромережу мінералізованих шахтних вод спричинюють значні зміни режиму поверхневих вод, їхнє хіміко-бактеріологічне забруднення, засолення ґрунтів. У разі хімічної взаємодії шахтних вод з поверхневими відбувається і мінералоутворення: виникають, головно, карбонатні сполуки у вигляді мулу, вони відкладаються на дні водойм і водотоків. Нерідко скид шахтних вод погіршує якість підземних вод там, де організовані великі водозабори.

Технологія підземного видобутку вугілля вимагає створення на поверхні різної форми відвалів (териконів) із роздрібнених вмісних порід. Відвали часто самозапалюються, в атмосферу виділяється велика кількість шкідливих речовин. Породи у відвалах під час звітрювання можуть дезінтегруватись до пилоподібного стану, що полегшує дію на них водної та вітрової ерозії. У середньому на кожну тонну видобутого вугілля припадає 0,7 т твердих мінеральних (породних) відходів, у т.ч. 0,3 т після збагачення.

Породні відвали, проммайданчики шахт і збагачувальні фабрик є також джерелами інтенсивного забруднення стікаючих атмосферних і талих вод, які потім потрапляють у гідромережу, фільтруються через ґрунт у ґрунтові води, переносячи велику кількість завислих речовин, нафтопродуктів і розчинних солей – переважно сульфідів, хлоридів, карбонатів, різних мікроелементів, у т.ч. багатьох токсичних.

Значне розширення ареалів забруднення ґрунтів і гідросфери відбувається внаслідок розвівання вітром пилуватих відходів.

Отже, ґрунти і ґрунтові води зазнають комплексного впливу різних способів забруднення, унаслідок чого врешті-решт вилучаються з сільськогосподарського обігу прилеглі території та знижується продуктивність ґрунтів. Крім того, родючі землі займають безпосередньо під відвали, наземні споруди і транспортні шляхи. Вугледобувне виробництво впливає на інтенсивність і напрям багатьох екзогенних геологічних процесів. До найбільш виявлених з них слід зачислити звітрювання гірських порід, водну та повітряну ерозію, зсуви, карстоутворення.

Видобуток вугілля і манґанових руд дрібними шахтами. Цей метод використовують під час розробки Дніпровського буровугільного родовища і в Нікопольському манґанорудному басейні (цей метод сполучений з відпрацюванням кар’єрами – див. нижче).

Шахти мають глибину не більше 80 м. Головний процес зміни ГС – це відхилення параметрів напруженого стану масивів від природних значень під впливом очисних робіт. Унаслідок цього в разі відпрацювання вугільних пластів і покладів Мп руд відбувається зрушення гірських порід масиву, яке виявляється не тільки на ділянках, розташованих над відробленим простором, а й на прилеглих територіях. Динаміка цього процесу така, що земна поверхня просідає через декілька днів після обрушення порід у вироблений простір. Значення максимальних просідань на поверхні, незважаючи на близьку глибину відпрацювання покладів, різна: на Нікопольському родовищі вона не перевищує 2 м, а на Дніпровському буровугільному басейні досягає 4 м.

Існування дрібних шахт зумовлює також зміну гідрогеологічних умов. Ступінь цих змін визначена водорясністю горизонтів, які вміщують і перекривають КК. Найінтенсивніше ці зміни виявляються в районі діючих шахт Дніпробасу, де шахтні водоприпливи становлять від 202 до 1022 м³/год. Осушення тут здійснюють комбінованим способом: водознижувальними свердловинами і шахтними дренувальними пристроями. Шахтні води забруднені вугільним пилом і нафтопродуктами. Після очищення у відстійниках їх використовують для технічних потреб і зрошування. Приплив води в шахти Нікопольського басейну значно менший, ніж у підземні виробки Дніпробасу. Їхній рівень звичайно становить 10–25 м³/год, іноді досягає 40. Для попередження забруднення шахтних вод у Нікопольському басейні широко використовують систему дренажу. Для обмеження розмірів депресійних лійок нині споруджують протифільтраційні завіси. Води, які відкачують безпосередньо з шахт, очищують у системі відстійників.

Видобуток вугілля, сірки, залізних і манґанових руд кар’єрами. Головні райони в Україні, де використовують (чи використовували) такий спосіб видобутку, – Кривбас, Дніпробас, Нікопольський і Керченський басейни, Передкарпаття. Виробництво гірничих робіт відкритим способом вимагає значної території для кар’єрів, відвалів, інженерних комунікацій і різних промислових споруд. У зв’язку з цим ландшафтні зміни у більшості випадків є головним компонентом змін ГС. За масштабами таких змін передує Кривбас, який відрізняється надзвичайними об’ємами вироблених просторів. Глибина кар’єрів на решті родовищ становить перші десятки метрів, тоді як у Кривбасі – сотні. Суттєві зміни в рельєфі місцевості пов’язані також з організацією відвалів, хвосто- і шламосховищ.

У відвали і шламосховища надходить від 50 до 85 % всієї гірничої маси, яку видобувають з кар’єрів. Формування нового техногенного рельєфу приводить до зміни природного напруженого стану порід і створення штучних відслонень. У подальшому відбувається звітрювання гірських порід на штучних відслоненнях, розущільнення/розбухання, гравітаційні явища на схилах, ерозія і фільтраційні деформації, заболочування, підтоплення, висушування, запилення. Зазнають змін гідрогеологічні умови району розробок. Ці зміни виявляються вже на стадії підготовки родовища до експлуатації – під час попереднього осушування. Унаслідок водознижувальних заходів змінюється природний напружений стан масиву порід. Вторинні зміни виражені в ущільненні гірських порід і осіданні земної поверхні, висушуванні земель у межах депресійної лійки, підтопленні території в разі скиду дренажних вод. Під час експлуатації родовищ збільшуються розміри депресійної лійки, забруднюються підземні й поверхневі води через витік розчинів із шламо- і хвостосховищ.

У Передкарпатті, насамперед на Язівському родовищі сірки, унаслідок зміни гідрогеологічних умов під впливом діючих кар’єрів активізувалися процеси карстоутворення. Техногенний карст сильно впливає на рельєф, динаміку підземних і поверхневих вод. Прісні води під час руху до кар’єру різко підвищують мінералізацію завдяки розчиненню гіпсу. Щорічно там у розчин переходило близько 100 тис. т гіпсу. Активізація карстових процесів загрожує жилим будинкам, промисловим спорудам і комунікаціям. Знижується рівень ґрунтових вод, які використовують для місцевого водопостачання.

Ще одним чинником екологічного ризику ГС стало нафтохімічне забруднення.

На теренах України видобувають майже 4 млн т рідких вуглеводнів, а споживають майже 16 млн т нафти і понад 80 млрд куб. м газу. Розвинена велика мережа транзитних і місцевих нафтопродуктопроводів (понад 6 тис. км), переробних заводів (9), великих пунктів зберігання та перевалки нафти і продуктів з неї (понад 300). Отже, ГС на значних ділянках суші, узбережжя, морської акваторії в р-ні шельфу має навантаження як від власного використання та переробки нафтохімічних продуктів (НХП), так і значних обсягів транзиту.

Вплив нафтохімічного комплексу (НХК) на ГС найчастіше виявляється внаслідок систематичних і аварійних втрат нафти і нафтопродуктів. Їхнє розтікання та фільтрація через зону аерації сприяє розвитку складного процесу забруднення ландшафтів, поверхневих водотоків, верхньої зони ґрунтів (зона ненасиченої фільтрації) і ґрунтових вод, створюючи осередки стійкого нафтохімічного забруднення довкілля.

Згідно з виконаними дослідженнями, мінімальне нафтохімічне забруднення характерне для Волинської, Рівненської, Кіровоградської, Чернігіської і Чернівецької обл., максимальне – для Донецької, Луганської, Одеської і Полтавської. Нині зафіксовано майже 100 довготривалих осередків нафтохімічного забруднення верхньої зони геологічного розрізу (зона ненасиченої фільтрації) і підземних вод, які сформувалися внаслідок систематичних втрат НХП на об’єктах НХК загальною площею до 243 кв. км., хоча можна допустити, що їх значно більше. Якщо врахувати, що джерела забруднення, пов’язані з об’єктами НХК, існують 20–30 років, то щорічні витрати (по 100 точках) можуть становити 33,2–48,4 тис. т/рік без урахування процесів окиснення й самоочищення.

Простежується тенденція до збільшення кількості аварій і збільшення втрат нафти й нафтопродуктів унаслідок комплексного впливу техногенних порушень інженерно-гідрогеологічних умов (активізація ЕГП) (↔) + спрацювання обладнання.

Отримані дані про регіональне і тривале надходження НХП у поверхневу і підземну гідросферу свідчать про необхідність організації екологічного моніторингу в зонах впливу НХК.

Навколишнє середовище в районі бурової. Найбільший нафтогазовий регіон – ДДЗ, + Передкарпатський нафтогазовий регіон. Виявлено, що сучасна діюча бурова установка є потенційним джерелом забруднення ГС. До небажаних наслідків будівництва свердловин на нафту і газ належать: 1) порушення гідрологічного режиму водних об’єктів; 2) погіршення якості підземних і поверхневих вод; 3) забруднення атмосфери; 4) скорочення земельного фонду; 5) зниження родючості ґрунтів.

Головні забруднювачі: відпрацьовані бурові розчини, бурові стічні води, буровий шлам. На 1 м буріння припадає 1–2 куб. м відходів. Відходи буріння містять до 10 % нафти і нафтопродуктів, до 60 г/л забруднюючої органіки, значну кількість розчинних солей, у т.ч. таких токсичних, як іони хлору, натрію, гідрокарбонат-іон; рН відходів коливається в межах 6–10.

За наявною технологією бурові відходи, що утворюються, очищають, нейтралізують і захоронюють у мінеральний ґрунт на місці проведених робіт або у спеціально відведених місцях.

Отже, які показники використовують для контролю довкілля в р-ні бурової:

1) вміст нафти і нафтопродуктів; 2) вміст органіки; 3) рН; 4) мінералізація; 5) вміст іонів: Cl^–, SO₄^2–, HCO₃^–, Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺+K⁺; 6) вміст важких металів, насамперед, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pb; 7) активність природних радіонуклідів у відходах буріння; 8) загальна токсичність вод і ґрунтів (біологічне тестування).

Значення нових технологій видобутку КК. Розвиток суспільства за сучасних умов екологічної небезпеки і зростаючого дефіциту паливно-сировинних ресурсів зумовлює розвиток нових технологій, які б забезпечили максимальне використання власних ресурсів за мінімальних затрат і низького екологічного ризику.

Видобуток твердих вуглецевих видів палива супроводжується низкою гірничотехнічних, технологічних та екологічних труднощів. Екологічні питання пов’язані зі зростанням уже наявних мільярдних тонн відвалів і забрудненням середовища внаслідок викидів в атмосферу оксидів азоту, сірчаного газу та важких металів. Останнє особливо важливе, оскільки демонструє “вилітання у трубу” важливих для промисловості металів – Cd, Zn, Ni, Co та ін., а решта цінних компонентів залишається в шлаках. Для боротьби із забрудненням довкілля, а також для підвищення ефективності згоряння різних фракцій вугілля й підняття ККД установок останнім часом розроблено нові технології для спалювання твердого палива, наприклад, котли з киплячим поверхневим шаром і різні типи фільтрів, які на певний час дають позитивний ефект.

А от повне вилучення корисних компонентів і використання високозольного вугілля вимагають радикальної перебудови технології видобутку вугілля та його збагачення. Безпосереднє спалювання вугілля (чи його замінників) на ТЕС сильно забруднює повітря, проте якщо його попередньо перетворити в газ і під час газифікації вилучити шкідливі для довкілля (однак цінні для промисловості компоненти, наприклад, мікроелементи) домішки, то одержану чисту суміш горючих газів (переважно оксид вуглецю й водень) можна без усіляких труднощів використати для подальшого спалювання й отримання тепла чи електроенергії.

Нині роботи з дослідження й практичного використання газифікації вугілля набули широкого розмаху, що стимулювало зміцнення екологічних заходів проти парникового ефекту. В Японії цим питання займається декілька дослідних інститутів Агентства індустріальної науки й технології, у ПАР обсяги виробництва синтетичного моторного палива весь час зростають. У США, Великобританії, Німеччині частка вугілля, яке газифікується, сягає уже перших десятків відсотків. Є фабрики, де металургійний процес супроводжується використанням газифікованого вугілля, а електростанції перебудовують під використання газу з вугілля. Розміщена на 250 км від Мадриду газопаротурбінна електростанція потужністю 320 мгВт – одна з найбільших у світі такого типу, де виробничий процес ґрунтується на газифікації вугілля.
Отже, розробка родовищ КК через порушення фізико-механічних властивостей приповерхневої частини літосфери, а також через забруднення гідросфери, атмосфери зумовлює зміни в межах усіх складових природного середовища. Унаслідок цих змін порушується рівновага у кожній складовій, що разом створює передумови для зміни природного перебігу геол. процесів, а це, безумовно, негативно позначається на ГС загалом.

Спорудження кар’єрів, шахт та інших гірничих виробок призводить до зміни первинного стану земної поверхні. Створення відвалів, шламосховищ доповнює цей процес у вигляді техногенних форм рельєфу. Відповідно, тільки завдяки спорудженню необхідних нам гірничих виробок і складуванню невикористаної та відпрацьованої мінеральної маси ми створюємо суттєво відмінний від природного рельєф. Це є вже прямим чинником для зміни клімату в межах конкретної території, тобто того головного прямого чинника, якому підпорядковані практично всі екзогенні процеси. З іншого боку, вилучення з надр значних об’ємів гірських порід і переміщення їх на іншу територію змінює петростатичні тиски в шарах порід, а це, своєю чергою, позначатиметься на природному перебігу ендогенних процесів.

Гірничодобувні роботи проводять із застосуванням вибухових технологій, механічної дії на масиви гірських порід і т.д., що призводить до утворення техногенної тріщинуватості, зон підвищеної проникності тощо, а це зумовлює посилення ерозії, карсту, утворення зон обрушення тощо.

Відкачування води з підземних виробок зумовлює зміну гідродинамічного режиму як поверхневої, так і підземної гідросфери. Тобто, в даному випадку посилюються всі чинники, які зумовлюють геологічні процеси та явища, пов’язані з підземними і поверхневими водами. Серед головних негативних явищ впливу гірничодобувної промисловості на довкілля слід назвати повну перебудову ландшафту.

1 2 3 4 5 6

скачати