Екологічні наслідки гірничо - видобувної діяльності людини

1989 р. 1990 р. Гірничий відвід 34 34,3 34,5 35 34,8 35,8 Промислове будівництво — — — 14,9 14,9 15,3 Відвали 5,6 5,5 5,1 5,3 5,3 6,0 Хвостосховища 7,5 7,3 7,2 7,2 7,2 7,1 Кар’єри 3,6 3,6 3,9 3,9 4,0 3,9 Зона обвалення — — — 2,9 1,7 1,7 Всього 50,7 50,7 50,7 69,2 67,9 69,8

Прочерк в таблиці — немає даних.

Порушення природного гідрогеологічного режиму підземних і поверхневих водотоків. З шахт і кар’єрів Криворізького басейну щорічно відкачують близько 50 млн. куб. м високомінералізованих вод. В середньому мінералізація цих вод складає 12 г / л, іноді вона досягає 28 – 30 і навіть 46 г / л ( шахта ’Родина’, горизонт 610 м ). В Криворізькому басейні із збільшенням глибини відпрацювання багатих залізних руд спостерігається і збільшення степеню мінералізації підземних вод. Шахтні води, особливо хлоридо – натрієві, завдають значної шкоди не тільки Криворізькому гірничовидобувному регіону, але й сільськогосподарським угіддям півдня України. Шахтні води накопичуються у шламосховищах гірничозбагачувальних комбінатів, використовуються в процесі збагачення, а також скидаються у р. Інгулець. Частково ці води дренуються у залягаючі нижче вапняково – піщанисті відклади сармату і мігрують на величезні відстані, засолюючи родючі грунти і поверхневі прісні води півдня України.

У 1987 р. в р. Інгулець було скинуто 19 млн. куб. м, а в 1989 р. — 11,8 млн. куб. м шахтних вод. Мінералізація річкової води складає 2,1 – 2,4 г / л, під час залпових викидів досягає 6 – 13 г / л, що робить її непридатною для зрошування. В результаті скиду високомінералізованих хлоридо – натрієвих шахтних вод глибоких горизонтів Кривбасу під загрозою виявилося водопостачання м. Миколаєва. Почалось засолення земель рисосіючої зони на півночі Херсонської області. Поблизу м. Кривий Ріг вже зараз виведені з ладу 14 тис. га зрошуваних заплавних земель. Якщо на них сіяти тільки пшеницю, то навіть за врожайності 50 ц / га це значить, що щорічно ми втрачаємо 70 тис. т зерна.

Води, що акумулюються в шламосховищах, безперервно дренуються у підстилаючі осадові породи, викликаючи підтоплення і засолення родючих земель. За даними ВІОГЕМ, дренаж вод з мінералізацією 4 – 5 г / л з шламосховища Інгулецького гірничозбагачувального комбінату ( ІнГіКо ) складає 14,4 млн. куб. м. З цієї кількості 13,3 млн. куб. м перехоплюються і повертаються дренажною системою у шламосховище, а 1,2 млн. куб. м вод безповоротно втрачаються. Частина цих вод – 0,5 млн. куб. м – потрапляє у р. Інгулець, а 0,7 млн. куб. м сарматськими вапняками мігрує у напрямку Причорноморської западини. У селах, розташованих південніше шламосховища ІнГоКо на 10 – 30 км, вода в колодязях стала непридатною для пиття.

Із шламосховища Центрального гірничозбагачувального комбінату  ( ЦГіКо ) дренуються високомінералізовані шахтні води у Карачунівське водосховище – основне джерело питної води у Криворізькому басейні. На основі багаторічних спостережень ( хімічні аналізи води ), які проводяться співробітниками міської санітарно – епідеміологічної станції м. Кривий Ріг, встановлено, що мінералізація вод у водосховищі за рік зростає у середньому на 0,1 – 0,15 % г / л. Гострота ситуації якоюсь мірою згладжується сильними весняними повенями, що відбуваються час від часу, під час яких об’єм води у Карачунівському водосховищі поновлюється на 60 – 75 %, як, наприклад, це було у 1978 і 1987 р. Природна відновлювальна здатність річкової екосистеми давно вичерпана.

Загальний обсяг дренажу вод із шламосховищ гірничозбагачувальних комбінатів у Криворізькому залізорудному басейні, які потрапляють у ріки і засолюють поля, за попередніми даними, оцінюється у 14 – 20 млн. куб. м / рік. Це явище неминуче призведе до екологічної катастрофи – різкому погіршенню якості питних вод в регіоні ( населення більше 1 млн. людей ) і виведенню з ладу родючих земель півдня України.

Крім цього, криворізькі очисні споруди переробляють 350 тис. куб. м стічних вод щодобово ( 127,5 млн. м / рік ), які потрапляють у р. Дніпро не до кінця очищеними. А з Дніпра знову потрапляють для споживання у м. Кривий Ріг, стаючи ще брудніше.

Запилення і загазованість повітряного басейну. Викиди газу і пилу в атмосферу — неминучі наслідки сучасної технології видобутку залізних руд відкритим способом. Кар’єри, відвали і хвостосховища тільки одного гірничозбагачувального комбінату щорічно забруднюють атмосферу 35 – 39 тис. т пилу.

Відвали Криворізького басейну в залежності від висоти ( 45 – 105 м ) виділяють за рік 42 – 65 тис. куб. м пилу. Шламосховища додають ще 30 – 70 тис. т залізо – кварцового пилу.

Масовий вибух в кар’єрі призводить до утворення газопилової хмари об’ємом 15 - 20 млн. куб. м. З неї протягом 2 – 5 годин в радіусі до 2 – 6 км випадає від 200 до 500 т пилу. Тільки від масових вибухів в кар’єрі п’яти гірничозбагачувальних комбінатів, які проводяться через кожні 7 – 10 діб, на місто випадає щоденно до 500 т пилу, який складається з оксидів заліза, кремнію та інших хімічних елементів. Під час вибухових робіт у нас використовується в основному тротил, від якого вже давно відмовилися у всьому світі. Внаслідок цього у газопиловій хмарі утворюється великий об’єм токсичних газів ще й від тротилу.

Загальні річні викиди пилу і газу в атмосферу від стаціонарних джерел по Криворізькому басейну визначені у 1,2 – 1,8 млн. т, що складає 1,5 – 2,4 т на кожного мешканця м. Кривий Ріг. Місто буквально потопає в газопиловому смозі, склад якого наступний ( в тис. т ) : пил — 207, CO — 902, SO2 — 98, NO2 — 37, NH3 та ін. — 2. Забруднення повітряного і водного басейну міста вже вийшло з – під контролю.

Всі вище згадані чинники не могли не позначитися на здоров’ї людей, які населяють цей регіон. Кількість професійних захворювань у м. Кривому Розі серед робітників гірничо – рудної промисловості в 20 – 30 разів вище, ніж в Україні в цілому. Природний приріст населення за 15 років ( 1974 – 1989 ) знизився з 8,1 до 3,7 чоловік на 1000 чоловік ; дитяча смертність на 5 – 7 % вище, ніж в середньому по Україні. Мешканців пенсійного віку менше, ніж по Україні, а також і по Дніпропетровській області. За онкозахворюваннями легень м. Кривий Ріг вийшов на перше місце в колишньому СРСР.

Пошуки, розвідка і розробка нафтових і газових родовищ.

Під час пошуків, розвідки і розробки нафтових і газових родовищ значною мірою порушується екологічний баланс надр, грунтового покриву і повітря. Забруднювачами є промивна рідина, буровий шлам і бурові стічні води, пально – мастильні матеріали, флюїди під час аварійного фонтанування і випробування свердловин, інтенсивні нафтогазопрояви, викликані порушенням стану консервації покладів вуглеводів, герметичності свердловин і т. ін.

Зупинимося на аварійних викидах нафти, газу і води. Вони відбуваються, як правило, в зонах розвитку аномально високих пластових тисків За останні 30 років в Україні відбулося 86 аварійних викидів нафти, газу і води ( В Дніпровсько – Донецькій западині – 43, Передкарпатському регіоні – 28 і в Причорноморсько – Кримському – 15 ), які іноді супроводжувалися пожежами, людськими жертвами, виселенням людей з населених пунктів, втратою свердловин і природних ресурсів, виведенням з ладу значних ділянок родючих земель і величезними матеріальними витратами на їх ліквідацію. Більшість з них відбулося в розвідувальних свердловинах внаслідок порушення технології буріння і випробовування і лише 20 % з причин, що не залежать від виконавців робіт. Під час аварійних викидів пластові флюїди проникають в усі проникні пласти на шляху руху. Відбувається їх змішування. При цьому забруднюються джерела питної води. В атмосферу викидається велика кількість отруйних речовин ( CO2, H2S, SO, SO2 та ін. ), які при конденсації пари і високомінералізованої води, яка викидається на поверхню, випадають на земну поверхню. Викинута продукція розповсюджується в атмосфері на значні відстані в аерозольному вигляді, засмічує луки, пасовища, ріллю. З викинутої суміші на грунтовий покрив рясно випадають солі, нафтопродукти, буровий розчин з хімічними реагентами.

Аварійне фонтанування нафтогазоводяної суміші може тривати від декількох діб до 2 – 3 років ( наприклад, свердловина 61 Степова – 132 доби, сверд. 6 Павловська – 194 доби, сверд. 125 Глинсько – Розбишівська – 197 діб, сверд. 10 Матвіївська – 453 доби, а сверд. 35 Західно – Хрестищенська –– 661 доба.

Загазованість території розроблюваних родовищ нафти і газу. Загазованість території виникає внаслідок порушення правил охорони надр і проявляється, як правило, в межах родовищ, іноді розповсюджується на відстані, що вимірюються кілометрами. Небезпечність загазованості полягає в тому, що вуглеводні метанового ряду у певних пропорціях з повітрям утворюють вибухонебезпечні суміші, а окремі вуглеводневі сполуки токсично діють на живі організми і при заміщенні частини кисню у повітрі викликають задушшя. Шляхами проникнення газів виявилися покинені шурфи, колодязі і свердловини, через які з другої половини ΧІΧ ст. здійснювався видобуток нафти і озокериту.

Дегазація територій може бути досягнута декількома шляхами. Один з них – використання частини ліквідованих, контрольних і нагнітальних свердловин в якості дегазаційних.

Екологічно виправдані шляхи ведення гірничих робіт

В індустріальних видобувних та металургійних регіонах багато труднощів виникає у реалізації збалансованого розвитку ( наприклад, проблема Пітсбурга в США у 70-х роках ). Це пов’язано з об’єктивними процесами виснаження надр та зниженням ефективності видобутку та переробки сировини. Слід також узяти до уваги, що за зміни кон’юнктури ринку на менш сприятливу, видобувному підприємству дуже важко змінити вид сировини, що видобувається. Життя у гірничовидобувних регіонах обтяжене екологічними проблемами. Під час розробки моделі збалансованого розвитку таких регіонів варто пам’ятати, що в сучасних розвинутих країнах стосунки природи і суспільства характеризують три різні ситуації.

Перша охоплює ті території, де ще залишилися острівці незайманої природи. Тут мусимо свої дії спрямовувати на охорону територій від антропогенного тиску. Тоді маємо певні шанси зберегти біорізноманіття та мати резервуар для його поповнення у місцях, де воно деградоване. Такі території у сучасних розвинутих країнах становлять менш ніж 10 % від загальної площі.

Друга ситуація склалася там, де внаслідок діяльності людини довкілля деградувало, і відбувається порушення перебігу природних процесів. Ця ситуація має розвиток у розвинутих країнах на площах більших, ніж 50 % від загальної. Для відновлення рівноваги у природі потрібно провадити рекультивацію ландшафтів, відновлення заплав та річищ, охорону боліт та найбільш постраждалих представників фауни та флори. Загалом, йдеться про зменшення антропогенного тиску на довкілля.

Для третьої ситуації характерним є незворотний перехід довкілля з природного до антропогенного стану. Мабуть, найбільш масштабним прикладом такого явища слід вважати Нідерланди. Сучасні міські конгломерати такі, як Нью – Йорк, Токіо, Москва, теж, мабуть, відповідають ситуації незворотних змін у природі. Сюди належать також регіони давньої інтенсивної розробки і переробки корисних копалин : Рур, Сілезія, Кривбас, Донбас тощо. Який шлях до збалансованого розвитку має бути у цій ситуації ? За інерцією кошти вкладають у відновлення природи, але не треба забувати, що зміни дійсно незворотні.

Розглянемо на прикладі Криворізького залізорудного басейну риси незворотних змін у довкіллі. Спробуємо ці перетворення деякою мірою відбити за допомогою таблиці 6.

Таблиця 6. Ландшафтні зміни у Криворізькому залізорудному басейні

Антропогенні об’єкти	Кількість	Площа	Середні розміри	Висота або глибина, м	Пояснення
Маса, Млн. т	Довжи-на, км	Ширина, км
Відвали	27	70	5000	2,3	1,0	60 – 100	Кількість великих відвалів орієнтована
Кар’єр	10	50