Maapallon mineraalivarat. Kaivostoiminnan ympäristövaikutukset

Mineraalien louhinta- ja käsittelyprosessissa ihminen vaikuttaa laajaan geologiseen kiertokulkuun. Ihminen muuttaa mineraaliesiintymiä muihin muotoihin kemialliset yhdisteet. Esimerkiksi henkilö kuluttaa vähitellen palavat mineraalit (öljy, kivihiili, kaasu, turve) ja lopulta muuttaa ne hiilidioksidi ja karbonaatit. Toiseksi, ihminen jakaa sen maan pinnalle hajottaen pääsääntöisesti entisiä geologisia kertymiä.

Tällä hetkellä jokaista maapallon asukasta kohden louhitaan noin 20 tonnia vuodessa. raakamateriaalit, josta muutama prosentti menee lopputuotteeksi ja loput jätteeksi.

Useimmat mineraaliesiintymät ovat monimutkaisia ​​ja sisältävät useita komponentteja, jotka ovat taloudellisesti kannattavia louhia. Öljykentillä liittyvät komponentit ovat kaasu, rikki, jodi, bromi, boori, kaasukentillä - rikki, typpi, helium. Tällä hetkellä louhittujen malmien metallipitoisuus laskee jatkuvasti ja varsin merkittävästi. On selvää, että 20–25 vuoden kuluttua saman määrän ei-rauta- ja rautametallien saamiseksi on tarpeen yli kaksinkertaistaa louhitun ja jalostetun malmin määrä.

Kaivostoiminta vaikuttaa jokaiseen maapallon alueeseen. Kaivostoiminnan vaikutus litosfääriin ilmenee seuraavasti:

1. Ihmisperäisten mesoreljeefmuotojen luominen: louhokset, kaatopaikat (korkeus 100-150 m), jätekasat (korkeus 300 m) jne. Donbassin alueella on yli 2 000 kaatopaikkaa, joiden korkeus on noin 50–80 m. Avolouhoksen seurauksena muodostuu yli 500 metrin syvyisiä louhoksia.

2. Geologisten prosessien aktivointi (karsti, maanvyörymät, valuma, vajoaminen ja liike kiviä). Maanalaisessa louhinnassa muodostuu vajoavia kouruja ja murtumia. Kuzbassissa vajoajien ketju (jopa 30 m syvyyteen) ulottuu yli 50 kilometriä.

3. Fyysisten kenttien muutokset, erityisesti alueilla ikirouta.

4. Maaperän mekaaniset häiriöt ja niiden kemiallinen saastuminen. 35–40 kilometrin säteellä aktiivisesta louhoksesta maatalouden tuotot vähenevät 30 % keskimääräiseen tasoon verrattuna.

Kaivostoiminta vaikuttaa ilmakehän tilaan:

1. Ilman pilaantumista esiintyy kaivostoiminnan CH 4-, rikki- ja hiilioksidipäästöillä, jotka johtuvat polttavista kaatopaikoista ja jätekasoista (N-, C-, S-oksidien vapautuminen), kaasu- ja öljypaloista.

2. Ilmakehän pölypitoisuus kasvaa kaatopaikkojen ja jätekasojen palamisen seurauksena louhoksilla tapahtuvien räjähdysten yhteydessä, mikä vaikuttaa auringon säteilyn määrään ja lämpötilaan sekä sademäärään.

Kaivostoiminnan vaikutukset hydrosfääriin ilmenevät akviferien ehtymisenä sekä pohja- ja pintavesien laadun heikkenemisenä.

Kattavia toimenpiteitä mineraalivarojen järkevän käytön ja maaperän suojelemiseksi ovat mm.

1. Mineraalien täydellisen louhinnan varmistaminen kaivostoiminnan aikana:

a) geologisen tutkimuksen laadun parantaminen;

b) kaivostoiminnan laajentaminen avoin menetelmä;

c) mineraalien kehittämisjärjestelmien käyttöönotto louhitun tilan täytteellä;

d) mineraalien ja kivien erillinen louhinta;

e) paikkojen ja esiintymien uudelleen kehittäminen;

f) kehittäminen ja käyttö erityisiä menetelmiä ja toimenpiteitä tappioiden vähentämiseksi. Esimerkiksi öljyvarastojen talteenoton lisääminen toteutetaan erilaisilla menetelmillä: fysikaalis-kemiallisilla, lämpö-, vesitulvituksilla. Höyryn ja muodostumiin kohdistuvien lämpövaikutusten avulla öljyn saanto ylittää 40%. Tehostettu öljyn talteenotto laajentaa peltojen hyödyntämistä.

2. Varmistetaan mineraalien täydellinen uuttaminen käsittelyn aikana:

a) Mineraalien louhintaasteen lisääminen prosessointitekniikkaa parantamalla. Tällaisia ​​tekniikoita ovat muun muassa maanalainen liuotus, mikrobiologiset, fysikaalis-kemialliset, hydrometalliset ja yhdistetyt menetelmät

b) esirikastusmenetelmien käyttö;

c) kaatopaikkojen ja jätteiden käsittely;

d) hyödyllisten komponenttien lisäuutto;

e) kaivos- ja jätevesien puhdistus;

f) toimenpiteiden kehittäminen taloudellisten kannustimien saamiseksi täydellisempään hyödyntämiseen rikastamisen aikana.

3. Louhittujen resurssien järkevä käyttö mineraaliset raaka-aineet ja sen jalostustuotteet kansallinen talous:

a) resurssien säästäminen on yksi tavoista järkevää käyttöä.Jokainen prosentti polttoaineen ja energian säästöistä on 2-3 kertaa kannattavampaa kuin valssatun teräksen tuotannon lisääminen karkaisemalla sitä ja levittämällä korroosiolta suojaavia pinnoitteita

b) mineraalien käsittelytuotteiden uudelleenkäyttö. Iso reservi käytössä toissijaiset resurssit on metalliromun kierrätys;

c) häviöiden maksimaalinen vähentäminen mineraaliraaka-aineiden, hiilen jne. kuljetuksen aikana.

Toimenpiteet, joilla parannetaan radikaalisti energiaresurssien käyttöä, sisältää kolme päänäkökohtaa:

ü energiankulutuksen vähentäminen energiantarpeen tyydyttämiseksi;

ü energiaresurssien käyttömahdollisuuksien lisääminen parantamalla polttoaine- ja energiaresurssien talteenoton, käsittelyn, jakelun ja käytön tekniikkaa;

kalliiden ja rajoitettujen energialähteiden korvaaminen halvemmilla energialähteillä.

6 Valko-Venäjän mineraalivarat, niiden käyttö- ja suojeluongelmat luonnolliset kompleksit mineraalivarojen kehittämisessä. B:n syvyyksissä on yli 30 miinatyyppiä. raakamateriaalit. Käyttövalmiusasteen mukaan erinomainen. tallettaa: 1. Perusteellisesti tutkitut mineraalivarat. Raaka-aineet 2. Ei vielä valmisteltu teollinen kehitys, 3. Lupaavat alueet. Polttoaineresurssit .Öljy. Mukaan vuoteen 2008 mennessä 71 esiintymää löydettiin Valko-Venäjältä ja 68 Gomelin alueelta. ja ja 3 Mogilevskajassa. Kehitetty noin 38 talletusta. Suurimmat: (Rechitsa, Ostashkovichskoye (Svetlogorsky piiri), Vishanskoje (Svetlog. Ja Oktyabr. piirit), Tishkovskoje (Rech. piiri), Davydovskoye (Svetlogorsky piiri). Kaasua. Öljykenttien kehittämisen aikana louhitaan siihen liittyvä kaasu, talletus ter. Borshchevsky, Krasnoselsky ja Zapadno-Alexandrovsky talletukset. Turve. Varasto sijaitsee kaikilla aloilla. Ala Svetlogorskoe, Vasilevichskoe, Lukskoe (Groman alue), Berezinskoe, Chistik, Smolevichiskoe (Minskin alue), Harvinainen sarvi, Dnepri (Mogilin alue), Berezovskoe (Grodnin alue), Dobejevski sammal, Usvizh Buk, Vitebsk (Vitebskin alue). ). Sitä käytetään paikallisena polttoaineena, se on myös mahdollista käyttää. Organomineraalisten lannoitteiden, suodattimien jne. Kotitalouskemikaaleille, puuväreille, mutakäsittelylle. Ruskeat hiilet. Gomelissa on 3 kenttää. ruskeat hiilet: Zhitkovichskoe, Brinevskoe ja Tonezhskoe. Teollisuudelle Brinevskoje-esiintymä ja kaksi Zhitkovichi-esiintymää: Severnaja ja Naidinskaja on valmisteltu kehittämistä varten. Öljyliuske . 2 viljaa Sijainti: Lyubanskoje (Minskin alue) ja Turovskoje (Gomelin ja Brestin alueet). sl potentiaalinen raaka-aine energiakehitykseen, kemia. teollisuus, teollisuus rakentaa. materiaaleja. Ei-metallinen kaliumsuolat 3 talletusta Starobinskoje Minsissä. Petrikovskoe ja Oktyabrskoe Gomissa. alue). RUE "PA "Belaruskali" Starobinskoje-kentällä. Potasmalmit, joista se tuottaa kaliumlannoitteita. Vuorisuola. 3 esiintymää: Starobinskoje Minskin alueella, Davydovskoye ja Mozyrskoye osavaltion alueella) Suolatuotanto tapahtuu Mozyrskoje-esiintymässä. Ja sisään viime vuodet Vuorisuolan (syötävä, rehu ja tekninen) louhinta Starobinskoje-esiintymällä aloitettiin. Dolomiitit. Ala Ruba Vit-alueella, kehittäjä OJSC Dolomit. Raaka-aineita käytetään dolomiittijauhon, dolomiittimurskan, asfalttibetonipäällysteiden valmistukseen, tulenkestävänä materiaalina jne. Sementin raaka-aineet. Liitu. – yli 30 kenttää. Suurin on Kommunarskoe (Kostyukovitšin alue). Marl - talletus. Kommunary ja Kamenka (Mogilevin alue), Ros (Grodnan alue). Matalasti sulavat savet (keraamiset raaka-aineet) Talletus. Gaidukovo Minsk. kaupunginosa Tulenkestävät ja tulenkestävät savet . 6 peltoa, joista 4 on toiminnassa, suurimmat: Gorodok (Loevskin alue), Stolinin maatilat ja Gorodnoje (Stolinskyn alue). Käytetään tulenkestävien materiaalien, tulenkestävien tiilien ja pintalaattojen valmistukseen. Lasi ja muovaushiekka . 3 talletusta Muovaus Peskov: Lenino Dobrushin alueella, Zhlobinskoje ja Chetvernya Zhlobinin alueella.; Ala lasihiekka: Gorodnoje (Brestin alue), Loevskoje (Ghomomin alue) Rakennuskivi. Mestor. Mikashevichi, Glushkovichi, Sitnitsa, Valko-Venäjän eteläosassa. Malmi. Rautamalmi. 2 rautamalmiesiintymää: Okolovskoje-esiintymä. rautapitoiset kvartsiitit (Minskin alueen Stolbtsovskin alue) ja Novoselkovskoe ilmeniitti-magnetiittimalmit (Grodnon alueen Korelitskin alue). Sapropelleja. 85 talletusta, sijaitsee kaikilla maan alueilla, Sudable, Holy. Käyttää Laadulla Lannoitteet, lisäaineet karjan rehuun, kevyet rakennusaineet lääketieteellisiin tarkoituksiin. Mineraalivesi . 63 lähdettä kemiasta. comp. vyd: sulfaatti, kloridi, sulfaattikloridi, radon. Metallipitoiset suolavedet . Ei. Pripyatin metsäalueella. Ne säilyttävät bromia, strontiumia, cesiumia, booria, magnesiumia jne.

P/:n ja tuotannon vaikutus ympäristöön. ympäristö ilmenee seuraavina: ihmisperäisten mesoreljeefmuotojen luominen: louhokset, kaatopaikat; geologisten prosessien aktivoituminen (karsti, maanvyörymät, tasot, kivien vajoaminen ja liikkuminen), maaperän mekaaniset häiriöt ja niiden kemiallinen saastuminen; akviferien ehtyminen ja pohja- ja pintaveden laadun heikkeneminen jne. Maassa on yli 40 tuhatta hehtaaria. kunnostusta ja kunnostusta vaativia maita. Talteenotto– teollisuuden häiriintyneiden alueiden kunnostamisesta säädetään laissa. Yritykset louhivat mineraaleja. resurssit ovat velvollisia tarjoamaan mahdollisuudet häiriintyneen maiseman ennallistamiseen jo ennen töiden aloittamista. Avokaivostoiminnan lopettamisen jälkeen kaatopaikkojen pinnat tasoitetaan, louhosten seinille tehdään terassit ja myrkylliset ja hedelmättömät kivet peitetään maaperällä, jolla kasvit voivat elää. Usein käytetty hedelmälliset maaperät, jotka poistettiin täältä alan kehityksen alussa. Kunnostettuja alueita käytetään metsien istuttamiseen ja virkistysalueiden rakentamiseen.

Mineraalien louhintajärjestelmää suunniteltaessa otetaan huomioon kohokuvion luonne ja puntaveden esiintymisaste. Ne vaikuttavat myös kaivostoiminnan ympäristövaikutuksiin: kaatopaikkojen sijoittamiseen, pölyn ja kaasujen leviämiseen, syväkraatterien muodostumiseen, karstiin, kaatopaikkavesien käyttäytymiseen ja paljon muuta. Malmin louhinnan menetelmät ja laajuus muuttuvat ajan myötä.
Mineraalien teollinen louhinta 1700-luvulta alkaen tehtiin pystylouhinnalla: syviä kaivoja (enintään 10 m), kuiluja. Pystykaivauksesta ohitettiin tarvittaessa useita vaakasuuntaisia ​​kaivauksia, joiden syvyys määräytyi esiintymisasteen mukaan pohjavesi. Jos he alkoivat täyttää kaivosta tai kuoppaa, tuotanto pysähtyi kuivatuslaitteiden puutteen vuoksi. Vanhojen kaivoksen toiminnan jälkiä on vielä tänäänkin havaittavissa Plastin, Kusan, Miassin ja monien muiden alueen kaivosvyöhykkeen kaupunkien läheisyydessä. Osa niistä on säilynyt peittämättöminä ja aitaamattomina tähän päivään asti, mikä aiheuttaa tietyn vaaran. Mineraaliraaka-aineiden louhintaan liittyvien luonnonympäristön muutosten pystysuuntainen amplitudi oli siis tuskin yli 100 metriä 1900-luvulle saakka.
Tehokkaiden pumppujen myötä, jotka tyhjentävät vettä töistä, kaivinkoneista, raskaista ajoneuvoista, kehitys mineraali resurssit Yhä useammin se toteutetaan avolouhintaan.
Etelä-Uralilla, jossa useimmat esiintymät ovat jopa 300 metrin syvyydessä, vallitsee louhos. Jopa 80 % (tilavuuden mukaan) kaikista mineraaleista louhitaan louhoksissa. Alueen syvin kaivos on Korkinskyn hiilikaivos. Sen syvyys oli vuoden 2002 lopussa 600 metriä. Suuria louhoksia on Bakalissa (ruskeat rautamalmit), Satkassa (magnesiitit), Mezhozernyssä (. kuparimalmi), Verkhny Ufaley(nikkeli), Magnitogorsk ja Maly Kuybas (rauta).
Hyvin usein louhokset sijaitsevat kaupunkialueilla, kylien laitamilla, mikä vaikuttaa vakavasti niiden ekologiaan. Siellä sijaitsee monia pieniä louhoksia (useita satoja). maaseutualueilla. Melkein jokainen pääaine maaseutuyritys on oma 1-10 hehtaarin louhos, jossa louhitaan mursketta, hiekkaa, savea ja kalkkikiveä paikallisiin tarpeisiin. Tyypillisesti louhinta suoritetaan ympäristöstandardeja noudattamatta.
Maanalaiset kaivostyöt (kaivoskentät) ovat myös laajalle levinneitä alueella. Useimmissa niistä ei enää tehdä kaivostoimintaa, ja ne ovat loppuneet. Osa kaivoksista on tulvinut vedellä, osa on täynnä niihin upotettua jätekiveä. Pelkästään Tšeljabinskin ruskohiilen altaan loppuun käytettyjen kaivoskenttien pinta-ala on satoja neliökilometrejä.
Nykyaikaisten kaivosten (Kopeisk, Plast, Mezhevoy Log) syvyys on 700-800 metriä. Karabashin yksittäisten kaivosten syvyys on 1,4 km. Siten luonnonympäristön muutosten vertikaalinen amplitudi meidän aikanamme, kun otetaan huomioon kaatopaikkojen ja jätekasojen korkeus alueella Etelä-Urals saavuttaa 1100-1600 m.
Kultasiintymiä jokien hiekkaan on kehitetty viime vuosikymmeninä ruopailla - suurilla pesukoneilla, jotka pystyvät ottamaan irtonaista kiveä jopa 50 metrin syvyydeltä. Voimakkaat vesisuihkut syövyttävät kultaa sisältävät kivet. Tällaisen louhinnan tuloksena on "ihmisen aavikko", jossa on huuhtoutuneita maakerroksia ja jossa kasvillisuus puuttuu kokonaan. Löydät tällaisia ​​maisemia Miassin laaksosta Plastin eteläpuolella. Mineraalien louhinnan laajuus kasvaa joka vuosi.
Tämä ei johdu vain tiettyjen mineraalien ja kivien kulutuksen lisääntymisestä, vaan myös hyödyllisten komponenttien pitoisuuden vähenemisestä niissä. Jos aiemmin Uralilla, sisään Tšeljabinskin alue louhittiin polymetallimalmeja, joiden hyödyllisten alkuaineiden pitoisuus oli 4-12%, mutta nyt kehitetään matalalaatuisia malmeja, joissa arvokkaiden alkuaineiden pitoisuus on tuskin 1%. Jotta malmista saataisiin tonni kuparia, sinkkiä ja rautaa, on tarpeen ottaa syvyyksistä paljon enemmän kiveä kuin ennen. 1700-luvun puolivälissä mineraalien raaka-aineiden kokonaistuotanto alueella oli 5-10 tuhatta tonnia vuodessa. Alueen kaivosyritykset käsittelivät 1900-luvun lopulla 75-80 miljoonaa tonnia kivimassaa vuosittain.
Mikä tahansa kaivosmenetelmä vaikuttaa merkittävästi luonnollinen ympäristö. Erityisesti litosfäärin yläosa kärsii. Millä tahansa louhintamenetelmällä tapahtuu merkittävää kiven poistumista ja liikkumista. Ensisijainen helpotus korvataan teknogeenisellä helpotuksella. Vuoristoalueilla tämä johtaa pintailmavirtojen uudelleen jakautumiseen. Tietyn kiven tilavuuden eheys vaurioituu, niiden murtuminen lisääntyy ja ilmaantuu suuria onteloita ja onteloita. Suuri massa kiviä siirtyy kaatopaikoille, joiden korkeus on 100 metriä tai enemmän. Usein kaatopaikat sijaitsevat hedelmällisillä mailla. Kaatopaikkojen syntyminen johtuu siitä, että malmimineraalien määrät suhteessa isäntäkiviin ovat pieniä. Raudan ja alumiinin osalta se on 15-30%, polymetallien - noin 1-3%, harvinaisten metallien - alle 1%.
Veden pumppaus louhoksista ja kaivoksista luo laajoja syväkraattereita, vyöhykkeitä, joissa pohjavesikerroksen taso on alentunut. Kaivoslouhinnan aikana näiden kraatterien halkaisijat saavuttavat 10-15 km, pinta-ala - 200-300 neliömetriä. km.
Kaivoskuilujen uppoaminen johtaa myös veden yhdistämiseen ja jakautumiseen aiemmin erotettujen pohjavesien välillä, voimakkaan veden läpimurto tunneleihin ja kaivospintoihin, mikä vaikeuttaa merkittävästi tuotantoa.
Kaivosalueen puntaveden väheneminen ja pintahorisonttien valuminen vaikuttavat suuresti maaperän tilaan, kasvillisuuspeitteeseen, pintavalumien määrään ja aiheuttavat yleisen muutoksen maisemaan.
Suurten louhosten ja kaivoskenttien luomiseen liittyy erilaisten teknis-geologisten ja fysikaalis-kemiallisten prosessien aktivointi:
— louhoksen sivujen muodonmuutoksia, maanvyörymiä ja liukumia esiintyy;
- vajoaminen tapahtuu maanpinta käytettyjen kaivoskenttien yli. Kivissä se voi saavuttaa kymmeniä millimetrejä, heikoissa sedimenttikivissä - kymmeniä senttimetrejä ja jopa metrejä;
— kaivoksen lähialueilla maaperän eroosio ja kaivojen muodostuminen voimistuvat;
— kaivoksissa ja kaatopaikoilla sääprosessit aktivoituvat moninkertaisesti, tapahtuu intensiivistä malmimineraalien hapettumista ja niiden huuhtoutumista, monta kertaa nopeammin kuin luonnossa, tapahtuu vaellusta kemiallisia alkuaineita;
— Useiden satojen metrien ja joskus kilometrien säteellä maaperä saastuu raskasmetalleilla kuljetuksen aikana, ja maaperä saastuu myös öljytuotteilla, rakennus- ja teollisuusjätteillä. Lopulta suurten kaivosten ympärille syntyy joutomaa, jossa kasvillisuus ei selviä. Esimerkiksi magnesiittien kehittyminen Satkassa johti kuolemaan mäntymetsät jopa 40 km säteellä. Magnesiumia sisältävä pöly pääsi maaperään ja muutti alkali-happotasapainoa. Maaperä muuttui happamasta lievästi emäksiseksi. Lisäksi louhospöly näytti sementoivan kasvien neuloja ja lehtiä, mikä aiheutti niiden ehtymisen ja kuolleiden tilojen lisääntymisen. Lopulta metsät kuolivat.

Maaperän tunkeutumisella voi olla yleinen, joskus hyvinkin huomattava vaikutus luontoon. Useissa tapauksissa maatalousmaita poistetaan käytöstä, metsiä vaurioitetaan, alueiden hydrogeologinen tila, maasto ja ilmavirrat muuttuvat, teollisuusjätteet saastuttavat maan pintaa, ilmaa ja ilmavirtoja. vesialtaat.[ ...]

Avolouhintapaikalla kasvillisuus, eläimet ja maaperä tuhoutuvat vuosisatoja vanhoja geologisia kerrostumia ja "lapioitaan" satojen metrien syvyyteen. Syvyydestä pintaan tuodut kivet voivat osoittautua paitsi biologisesti steriileiksi myös myrkyllisiksi kasveille ja eläimille. Tämä tarkoittaa, että suuret alueet alueella ovat muuttumassa elottomiksi tiloiksi, niin sanotuiksi teollisiksi aavikoiksi. Tällaisista maista, jotka jäävät pois taloudellisesta käytöstä, tulee vaarallisia saastekeskuksia.[...]

Teollisuuden luonnonmaisemiin tekemiä merkittäviä muutoksia ei useinkaan luonto itse pysty ennallistamaan lähitulevaisuudessa. lyhyt aika, varsinkin alueilla, joilla äärimmäisissä olosuhteissa(ikiroutaalueet ja kuivat alueet).[...]

Mineraalien käsittelyssä valtaosa louhitusta kivimassasta menee kaatopaikoille.[...]

Maanalaisen kivihiilen louhinnan (23,5 %), mukaan lukien koksihiilen (20,9 %), kromimalmi (27,7 %) ja kaliumsuolat (62,5 %) häviöt ovat pysyneet korkeina useiden vuosien ajan. ...]

Valtio kärsii vakavia vahinkoja arvokkaiden komponenttien katoamisesta ja jo louhittujen mineraaliraaka-aineiden epätäydellisestä käsittelystä. Näin ollen malmin rikastusprosessissa menetetään tällä hetkellä yli kolmannes tinasta ja noin neljännes raudasta, volframista, molybdeenistä, kaliumoksideista ja fosforipentoksidista fosfaattimalmista.[...]

Sitä käytetään epätyydyttävästi öljykaasun tuotannossa, jota Venäjällä (lähinnä vuonna Tjumenin alue) pelkästään vuonna 1991 poltettiin yli 10 miljardia m3.[...]

Monissa tapauksissa louhittuja mineraaliraaka-aineita ei käytetä kattavasti eikä niitä käsitellä syvällisesti. Tämä pätee erityisesti arvokkaisiin liitännäiskomponentteihin, joiden varastot sammuvat maaperästä päämineraalien louhinnan suhteessa, mutta niiden talteenotto malmien pohjamaasta jää merkittävästi jäljessä päämineraaleista. Häviöitä tapahtuu pääasiassa malmin rikastusvaiheessa ja metallurgisessa käsittelyssä käytettyjen materiaalien epätäydellisyydestä tai tarvittavia teknologioita.[ ...]

Kaivostoiminnan vaikutuksesta tapahtuu merkittäviä muutoksia luonnonmaisemat. Kaivosalueilla muodostuu erityinen reliefi, jota edustavat louhokset, jätekasat, kaatopaikat, rikastusjätteiden kaatopaikat ja muut. teknogeeniset muodostelmat. Maanalaisella louhintamenetelmällä kalliomassa pienenee kohti louhittua tilaa, muodostuu halkeamia, repeämiä, murtumia, kraattereita ja maanpinnan vajoamista, suurilla syvyyksillä kaivoksen työstössä kiven repeämiä, purkauksia ja kiven säteilyä, vapautumista metaania, rikkivetyä ja muita myrkyllisiä kaasuja, äkillisiä pohjaveden läpimurtoja, jotka ovat erityisen vaarallisia karstialueilla ja suurilla vaurioalueilla. Avoimella mineraaliesiintymien louhintamenetelmällä kehittyy maanvyörymiä, valumia, maanvyörymiä, mutavirtoja ja muita eksogeenisiä geologisia prosesseja.[...]

Kaivosyritysten jätteet saastuttavat maaperää, maanalaista pintavettä, ilmakehää ja vaikuttavat negatiivisesti kasvillisuuteen ja eläinten maailma, sulje pois merkittävät maa-alueet maatalouskäytöstä, rakentamisesta ja muusta Taloudellinen aktiivisuus. Samaan aikaan merkittävä osa kaivosjätteestä sisältää arvokkaita komponentteja teolliseen louhintaan riittävässä pitoisuudessa ja on hyvä raaka-aine erilaisten jätteiden valmistukseen. rakennusmateriaalit. Niiden käyttö tähän tarkoitukseen ei kuitenkaan ylitä 6-7%. Kaivos- ja metallurgisen teollisuuden jätteiden käytön lisäämisellä on epäilemättä suuri taloudellinen vaikutus.

Mineraalien louhintajärjestelmää suunniteltaessa otetaan huomioon kohokuvion luonne ja puntaveden esiintymisaste. Ne vaikuttavat myös kaivostoiminnan ympäristövaikutuksiin: kaatopaikkojen sijoittamiseen, pölyn ja kaasujen leviämiseen, syväkraatterien muodostumiseen, karstiin, kaatopaikkavesien käyttäytymiseen ja paljon muuta. Malmin louhinnan menetelmät ja laajuus muuttuvat ajan myötä.
Mineraalien teollinen louhinta 1700-luvulta alkaen tehtiin pystysuoralla louhinnalla: syviä kaivoja (enintään 10 m), kuiluja. Pystylouhinnasta ohitettiin tarvittaessa useita vaakasuuntaisia ​​kaivauksia, joiden syvyys määräytyi pohjaveden tason mukaan. Jos he alkoivat täyttää kaivosta tai kuoppaa, tuotanto pysähtyi kuivatuslaitteiden puutteen vuoksi. Vanhojen kaivoksen toiminnan jälkiä on vielä tänäänkin havaittavissa Plastin, Kusan, Miassin ja monien muiden alueen kaivosvyöhykkeen kaupunkien läheisyydessä. Osa niistä on säilynyt peittämättöminä ja aitaamattomina tähän päivään asti, mikä aiheuttaa tietyn vaaran. Mineraaliraaka-aineiden louhintaan liittyvien luonnonympäristön muutosten pystysuuntainen amplitudi oli siis tuskin yli 100 metriä 1900-luvulle saakka.

Tehokkaiden pumppujen, jotka tyhjentävät vettä töistä, kaivinkoneista ja raskaista ajoneuvoista, myötä mineraalivarojen kehittäminen tapahtuu yhä useammin avolouhostuksen avulla.

Etelä-Uralilla, jossa useimmat esiintymät ovat jopa 300 metrin syvyydessä, vallitsee louhos. Jopa 80 % (tilavuuden mukaan) kaikista mineraaleista louhitaan louhoksissa. Alueen syvin kaivos on Korkinskyn hiilikaivos. Sen syvyys oli vuoden 2002 lopussa 600 metriä. Suuria louhoksia on Bakalissa (ruskeat rautamalmit), Satkassa (magnesiitti), Mezhozernyssä (kuparimalmi), Verkhniy Ufaleyssa (nikkeli), Magnitogorskissa ja Maly Kuybasissa (rauta).
Hyvin usein louhokset sijaitsevat kaupunkialueilla, kylien laitamilla, mikä vaikuttaa vakavasti niiden ekologiaan. Monet pienet louhokset (useita satoja) sijaitsevat maaseudulla. Lähes jokaisella suurella maaseutuyrityksellä on oma 1-10 hehtaarin louhos, jossa louhitaan kivimurskaa, hiekkaa, savea ja kalkkikiveä paikallisiin tarpeisiin. Tyypillisesti louhinta suoritetaan ympäristöstandardeja noudattamatta.

Maanalaiset kaivostyöt (kaivoskentät) ovat myös laajalle levinneitä alueella. Useimmissa niistä ei enää tehdä kaivostoimintaa. Osa kaivoksista on täynnä vettä, osa on täynnä niihin upotettua jätekiveä. Pelkästään Tšeljabinskin ruskohiilen altaan loppuun käytettyjen kaivoskenttien pinta-ala on satoja neliökilometrejä.
Nykyaikaisten kaivosten (Kopeisk, Plast, Mezhevoy Log) syvyys on 700-800 metriä. Karabashin yksittäisten kaivosten syvyys on 1,4 km. Siten luonnonympäristön muutosten pystysuuntainen amplitudi meidän aikanamme, kun otetaan huomioon Etelä-Uralin kaatopaikkojen ja jätekasojen korkeus, saavuttaa 1100-1600 m.
Kultasiintymiä jokien hiekkaan on kehitetty viime vuosikymmeninä ruopailla - suurilla pesukoneilla, jotka pystyvät ottamaan irtonaista kiveä jopa 50 metrin syvyydeltä. Voimakkaat vesisuihkut syövyttävät kultaa sisältävät kivet. Tällaisen louhinnan tuloksena on "ihmisen aavikko", jossa on huuhtoutuneita maakerroksia ja jossa kasvillisuus puuttuu kokonaan. Löydät tällaisia ​​maisemia Miassin laaksosta Plastin eteläpuolella. Mineraalien louhinnan laajuus kasvaa joka vuosi.

Tämä ei johdu vain tiettyjen mineraalien ja kivien kulutuksen lisääntymisestä, vaan myös hyödyllisten komponenttien pitoisuuden vähenemisestä niissä. Jos aiemmin Uralilla, Tšeljabinskin alueella louhittiin polymetallimalmeja, joiden hyödyllisten alkuaineiden pitoisuus oli 4-12%, nyt louhitaan matalalaatuisia malmeja, joissa arvokkaiden alkuaineiden pitoisuus on tuskin 1%. Jotta malmista saataisiin tonni kuparia, sinkkiä ja rautaa, on tarpeen ottaa syvyyksistä paljon enemmän kiveä kuin ennen. 1700-luvun puolivälissä mineraalien raaka-aineiden kokonaistuotanto alueella oli 5-10 tuhatta tonnia vuodessa. Alueen kaivosyritykset käsittelivät 1900-luvun lopulla 75-80 miljoonaa tonnia kivimassaa vuosittain.
Kaikilla louhintamenetelmillä on merkittävä vaikutus luonnonympäristöön. Erityisesti litosfäärin yläosa kärsii. Millä tahansa louhintamenetelmällä tapahtuu merkittävää kiven poistumista ja liikkumista. Ensisijainen helpotus korvataan teknogeenisellä helpotuksella. Vuoristoalueilla tämä johtaa pintailmavirtojen uudelleen jakautumiseen. Tietyn kiven tilavuuden eheys vaurioituu, niiden murtuminen lisääntyy ja ilmaantuu suuria onteloita ja onteloita. Suuri massa kiviä siirtyy kaatopaikoille, joiden korkeus on 100 metriä tai enemmän. Usein kaatopaikat sijaitsevat hedelmällisillä mailla. Kaatopaikkojen syntyminen johtuu siitä, että malmimineraalien määrät suhteessa isäntäkiviin ovat pieniä. Raudan ja alumiinin osalta se on 15-30%, polymetallien - noin 1-3%, harvinaisten metallien - alle 1%.

Veden pumppaus louhoksista ja kaivoksista luo laajoja syväkraattereita, vyöhykkeitä, joissa pohjavesikerroksen taso on alentunut. Louhosten aikana näiden kraatterien halkaisijat ovat 10-15 km, pinta-ala on 200-300 neliömetriä. km.

Kaivoskuilujen uppoaminen johtaa myös veden yhdistämiseen ja jakautumiseen aiemmin erotettujen pohjavesien välillä, voimakkaan veden läpimurto tunneleihin ja kaivospintoihin, mikä vaikeuttaa merkittävästi tuotantoa.
Kaivosalueen puntaveden väheneminen ja pintahorisonttien valuminen vaikuttavat suuresti maaperän tilaan, kasvillisuuspeitteeseen, pintavalumien määrään ja aiheuttavat yleisen muutoksen maisemaan.

Suurten louhosten ja kaivoskenttien luomiseen liittyy erilaisten teknis-geologisten ja fysikaalis-kemiallisten prosessien aktivointi:

Louhoksen sivujen muodonmuutoksia, maanvyörymiä ja mutavyöryjä esiintyy;

Maapallon pinta on vajoamassa loppuun kuluneiden kaivoskenttien yläpuolella. Kivissä se voi saavuttaa kymmeniä millimetrejä, heikoissa sedimenttikivissä - kymmeniä senttimetrejä ja jopa metrejä;

Kaivoksen lähialueilla maaperän eroosio ja kaivojen muodostuminen voimistuvat;

Kaivoksissa ja kaatopaikoilla sääprosessit aktivoituvat moninkertaisesti, malmimineraalit hapetetaan ja huuhtoutuvat voimakkaasti ja kemialliset alkuaineet kulkeutuvat monta kertaa nopeammin kuin luonnossa;

Useiden satojen metrien ja joskus kilometrien säteellä maaperä saastuu raskasmetalleilla kuljetuksen aikana, maaperää saastuvat myös öljytuotteet, rakennus- ja teollisuusjätteet. Lopulta suurten kaivosten ympärille syntyy joutomaa, jossa kasvillisuus ei selviä. Esimerkiksi magnesiittien kehittyminen Satkassa johti mäntymetsien kuolemaan jopa 40 kilometrin säteellä. Magnesiumia sisältävä pöly pääsi maaperään ja muutti alkali-happotasapainoa. Maaperä muuttui happamasta lievästi emäksiseksi. Lisäksi louhospöly näytti sementoivan kasvien neuloja ja lehtiä, mikä aiheutti niiden ehtymisen ja kuolleiden tilojen lisääntymisen. Lopulta metsät kuolivat.

Mineraalien louhinta- ja käsittelyprosessissa ihminen vaikuttaa laajaan geologiseen kiertokulkuun. Ensinnäkin ihminen muuttaa mineraaliesiintymät muiksi kemiallisiksi yhdisteiksi. Toiseksi ihminen levittää entisiä geologisia kertymiä maan pinnalle ja poimii ne syvyyksistä. Tällä hetkellä kutakin maan asukasta kohti louhitaan vuosittain noin 20 tonnia raaka-ainetta. Tästä 20 % menee lopputuotteeksi ja loput jätteeksi. Jopa 50-60 % hyödyllisistä komponenteista menetetään.

Kaivostoiminnan vaikutus litosfääri :

1 - louhosten, kaatopaikkojen luominen;

1 - kaasu- ja öljypalojen seurauksena ilmansaasteita esiintyy metaanilla, rikillä, hiilioksidilla;

2 - ilmakehän pölypitoisuus kasvaa kaatopaikkojen palamisen seurauksena louhoksissa tapahtuneiden räjähdysten aikana, mikä vaikuttaa auringon säteilyn määrään, lämpötilaan ja sademäärään;

3 - pohjavesikerroksen ehtyminen, pohja- ja pintavesien laadun heikkeneminen.

Korvaamattomien mineraaliraaka-aineiden varojen järkevään käyttöön tarpeen:

1 - poista ne pohjamaasta mahdollisimman täydellisesti (öljyä sisältävien muodostumien kastelu lisää merkittävästi öljyn talteenottoa; vettä pumpataan sisään. Se lisää kerrosten välistä painetta, jonka seurauksena kevyempää öljyä ryntää tuotantokaivoihin),

Hyönteisiä syövien lintujen ja punaisten metsämuurahaisten suojelu on samanaikaista metsän suojaamista tuholaisilta.

Usein luonnossa kehittyy luonteeltaan päinvastaisia ​​suhteita, kun kohteen suojaaminen aiheuttaa vahinkoa toiselle. Esimerkiksi hirven suojeleminen johtaa paikoin sen ylikansoittumiseen, mikä aiheuttaa merkittäviä vahinkoja metsälle aluskasvillisuuden vaurioitumisen vuoksi. Merkittäviä vahinkoja joidenkin kasvillisuudelle kansallispuistot Afrikkaa tuovat norsut, jotka asuvat näillä alueilla runsaasti. Siksi kaikkien suojelu luonnon esine on tasapainotettava muiden suojelun kanssa luonnolliset ainesosat. Siksi luonnonsuojelun tulee olla kokonaisvaltaista.

Luonnon suojelu ja käyttö ovat ensi silmäyksellä kaksi vastakkain suuntautunutta ihmisen toimintaa. Näiden toimien välillä ei kuitenkaan ole ristiriitaa. Nämä ovat saman ilmiön kaksi puolta - ihmisen suhde luontoon. Siksi toisinaan esitetty kysymys - luonnon suojeleminen tai sen käyttö - ei ole järkevä. Luontoa tulee käyttää ja suojella. Ilman tätä ihmisyhteiskunnan kehitys on mahdotonta. Luontoa on suojeltava sen järkevän käytön prosessissa. Tärkeää on kohtuullinen tasapaino sen käytön ja suojelun välillä, jonka määräävät resurssien määrä ja jakautuminen, maan, alueen taloudelliset olosuhteet, sosiaaliset perinteet ja väestön kulttuuri.