Курсовая работа: Екологічні наслідки гірничо - видобувної діяльності людини

На території України розробляється понад 4500 родовищ корисних копалин, діє близько 2000 підприємств з видобутку, збагачення та переробки різноманітної мінеральної сировини. В процесі виробничої діяльності підприємств гірничорудної, вугільної, хімічної, металургійної промисловості, теплоенергетики та ін. Утворюються різноманітні і не рідко багатотонажні промислові відходи, як-то : золошлаки, металургійні шлаки, породи скельної та м’якої вскриші, вмісні породи і породи вуглевидобутку, відходи вуглезбагачення, хвости сухої і мокрої магнітної і немагнітної сепарації, кам’яні відсіви, карбонатний пил, фосфогіпс, дефекат, відходи збагачення нерудних матеріалів, стічні води, відходи виробництва будівельних матеріалів.

Агрегатний стан відходів може бути твердим, рідким, пилогазовим ( газоподібним ). Тверді відходи поділяються на розкривні, вмісні, шахтні породи, хвости і відходи збагачення, шлаки, відсів, пил, огарки, тверді залишки і відклади. Рідні відходи — це розчини, емульсії, суспензії, шлами, органічні розчинники, використані масла, смоли, жири, стічні води. Газоподібні відходи поділяються на газ, дим, пил.

Відходи за методами переробки розподіляються на наступні групи :

відходи, які підлягають повторному використанню у власному і суміжному виробництві ;

відходи, які направляються для одержання інших цінних продуктів ;

відходи, що підлягають попередній обробці перед складуванням або захованням ;

відходи, які складуються або скидаються в навколишнє середовище без попередньої обробки.

В процесі основного виробничого циклу на гірничовидобувних, гірничозбагачувальних, металургійних, хімічних, каменедробильних, вапнякових, цукрових комбінатах, на шахтах і вугільних розрізах, теплових електростанціях утворюються щорічно 600 – 660 млн. куб. м ( або близько 1,5 млрд. т ) твердих промислових відходів. При цьому в процесі видобутку корисних копалин на розкривних та підготовчих роботах у відвали переміщується 500 млн. куб. м піщаних, глинистих та скельних порід. Внаслідок первинної переробки, збагачення видобутої рудної, гірничорудної, вугільної і т. п. Маси утворюється 75 – 80 млн. куб м, а внаслідок вторинної ( тобто в ході металургійної, хімічної та ін. Переробок ) –– 20 млн. куб. м відходів.

Всього в Україні в теперішній час у відвалах промислових підприємств знаходиться 7 – 7,6 млрд. куб. м всіляких відходів, в тому числі : 4,8 млрд. куб.м золошлаків, порід вуглевидобутку і вуглезбагачення ; 11,6 млрд. куб. м металургійних шлаків, розкривних порід гірничорудних і гірничодобувних комбінатів ; 0,6 млрд. куб. м відходів хімічної і харчової промисловості ; 0,5 млрд. куб. м відходів видобутку та виробництва будівельних матеріалів.

Щорічно обсяг забруднення, що припадає на 1 кв. км площі території України, навіть без врахування рівня утилізації, в 6,5 разів вищий, ніж в США і в 3,2 рази вищий, ніж в країнах Європейського економічного співтовариства ( ЄЕС ). Кожного року в Україні накопичується більше відході промисловості, ніж в 12 країнах ЄЕС разом взятих. За орієнтовними розрахунками обсяг накопичених відходів до 2000 року наблизиться до 25 – 30 млрд. куб. м ( табл. 4 ).

Таблиця 4. Стан річного виходу, використання та накопичення мінеральних відходів на території України

Адміністративні одиниці ( республіка, області )	Площа відвалів, га	Річний вихід відходів, млн. куб. м	Обсяг річного використання відходів, млн. куб. м	Накопичені обсяги відходів, Млн. куб. м
1	2	3	4	5
Республіка Крим	17	0,1	0,05	1,52
Вінницька	985	6,21	1,94	26,33
Волинська	251	1,93	0,23	35,14
Дніпропетровська	18331	245,08	50,86	2013,4
Донецька	12284,7	127,6	22,82	2771,14
Житомирська	2187,7	15,82	6,7	71,2
Закарпатська	27,5	0,48	0,23	3,89
Запорізька	1175,3	2,18	0,51	63,3
Івано – Франківська	384,2	5,94	2,37	86,81
Київська	146	1,3	0,16	32,51
Кіровоградська	953,6	10,71	1,72	128
Луганська	4819,2	32,21	4,56	596,27
Львівська	4591,5	48,95	3,52	1054,2
Миколаївська	39,3	0,58	-	3,12
Одеська	160,6	0,26	0,6	5,34
Полтавська	4440,6	40,59	3,86	591,8
Рівненська	276,9	2,41	0,69	24,65
Сумська	63,5	0,84	0,46	6,98
Тернопільська	74,8	1,34	0,36	10,45
Харківська	512,4	2,64	0,38	11,09
Херсонська	90	1,55	0,52	0,76
Хмельницька	201,8	5,43	1,93	95,46
Черкаська	796,5	1,28	0,59	8,67
Чернігівська	224	0,12	0,19	1,46
Чернівецька	94,6	0,12	0,09	0,43
ВСЬОГО	53128,4	554,67	105,33	7643,92

Територія України має складні фізико – географічні умови. Особливості її розташування і атмосферних процесів зумовлюють значну повторюваність небезпечних і стихійних ( особливо небезпечних ) метеорологічних явищ, які необхідно враховувати при формуванні певного рівня екологічного становища України. Так, сильний вітер, викликаючи підйом і переніс великої кількості пилу і піску, зумовлює забруднення атмосфери шкідливими хімічними і радіоактивними речовинами. Тумани, як продукти конденсації, підвішені у повітрі, підсилюють накопичення шкідливих домішок і викликають небезпечне забруднення атмосфери. Опади призводять до очищення атмосфери від домішок. В той же час кислотні дощі сильно забруднюють довкілля. Великий вплив на формування екологічного становища регіону мають і інші стихійні явища –– грози, град, ожеледь – приморозеві відклади.

Райони ведення інтенсивних гірничих робіт — Донбас, Криворіжжя, Львівсько – Волинський вугільний басейни — зазнають процесів зсуву поверхні. Межі розповсюдження деформацій на поверхні визначаються за глибиною і площею виробок з урахуванням умов залягання порід і наявності тектонічних порушень. Емпіричні дані спостережень дозволяють встановити швидкість протікання процесу зсуву і кінцеву стадію його розвитку.

Всі промислові і громадські наземні і підземні об’єкти, штучні і природні водойми, які потрапляють в зони впливу підземних виробок, зазнають зміни, підлягають пошкодженням, руйнуванням, ускладненням, що порушують їх нормальний режим, і підлягають охороні.

Розвиток схилових гравітаційних процесів у вищезгаданих регіонах України являють собою серйозну інженерно – геологічну і еколого – геологічну проблему. Гравітаційні рухи на схилах викликають руйнування інженерних об’єктів, житлових і промислових будинків, призводять до втрати цінних угідь, ускладнюють освоєння територій, потребують великих витрат на виконання заходів, пов’язаних з інженерною підготовкою і інженерним захистом. Тільки для укріплення 1 км зсувного берегу Чорного моря в районі Одеси необхідно 3 – 5 млн. руб. ( на 1993 р. ).

В еколого – геологічному плані схилові гравітаційні процеси несприятливо впливають на стан грунтового шару, сприяють розвитку регресивної ерозії і змиву грунтів, замулюванню і забрудненню водойм, а укріплюючі заходи на підводному схилі іноді порушують водообмін і умови існування біоти.

Схилові гравітаційні процеси виступають у тісному зв’язку з процесами вивітрювання, ерозії, абразії ( взагалі, головні місця розвитку обвалів і осипів, обумовлених вивітрюванням, ерозією, господарською діяльністю – обриви, круті голі схили, прибережні абразійні кліфи ), контролюються тектонічним режимом території, вельми чутливі до сейсмічних впливів, дії кліматичних факторів, господарської діяльності. Тому їх вивчення потребує розвитку мережі опорних пунктів для збору різноманітної інформації про стан схилів, створення спеціальних стаціонарів.

Традиційно складною задачею лишається оцінка і утилізація твердих порід відвалів. З одного боку, вони повинні бути оцінені як корисні копалини, з іншого — як забруднювачі довкілля. Шлях — залишати породи під землею, у відробленому просторі або використовувати як будматеріали та інша сировина. Зола електростанцій зараз у всьому світі використовується для покриття доріг. У цьому напрямі можна зробити набагато більше.

Особливо в плані екології, пов’язаною з гірничовидобувною промисловістю, геологічними пошуками і розвідуванням, постають питання катастрофічних непередбачуваних явищ — самозаймання вугілля у лаві, несподівані викиди вугілля і порід, вибухи у вугільних шахтах. Шкода економічна і екологічна від цих явищ часом непоправна, особливо при людських жертвах. Є цифри розмірів збитків від пожеж у шахтах. За три роки ( 1987 – 1989 ) вони склали 28 млн. руб.

Радикально вирішити проблему прогнозу і боротьби з раптовими викидами і вибухами у вугільних та інших шахтах і виробках можна на засадах нової моделі. Геолого – геохімічна ( вибухова ) модель раптових викидів і вибухів у своїй основі відрізняється від відомих тим, що причина провокування і розвитку процесу розглядається у зв’язку із самовільним розкладанням критичних концентрацій в шарі і забої ненасичених енергомістких сполук, перш за все ацетилену. Розроблена і запропонована для гірського масиву, вона також може пояснити причини катастроф, пов’язаних із вибухами і пожежами на нафтових і газових свердловинах, на нафто- і газопроводах.

Екологічні проблеми у вугільних басейнах України залежать від технічного рівня шахт. Його оцінка була зроблена у зв’язку із формуванням Програми розвитку Донецького басейну до 1995 р. Застаріле морально і фізично обладнання, застаріла технологія, недостатня механізація і автоматизація процесів вуглевидобутку — всі ці фактори не сприяють покращанню умов роботи шахтарів, якості продукції і екологічного стану. Науково – дослідницькі роботи недостатньо ефективні. Вони повинні проводитись у напрямі комплексного вивчення вугілля, вмісних порід, супутніх корисних копалин і токсичних компонентів, що містяться в них, у напрямі пошуків закономірностей розповсюдження супутніх копалин і шкідливих компонентів.

Запущеність шахтного фонду Донбасу очевидна. Він найстаріший у країні. Кожна третя шахта працює більше 50 років і тільки 23 шахти ( або 8,3 % ) експлуатуються менше 20 років. За весь післявоєнний період було реконструйовано менше одної третини з нині діючих шахт.

Більше ніж на третині шахт Донбасу розробляються шари, небезпечні за раптовими викидами вугілля і газу. Статистика останніх десяти років показала, що в басейні в середньому щорічно відбувалося 300 газодинамічних явищ, більшість з них ( 208 ) – у підготовчих забоях, менше ( 92 ) – в очисних. Більше 40 шахтошарів у 21 шахті схильні до гірничих ударів. До 2000 р. передбачається їх збільшення до 110 – 115 шахтошарів.