Нарушение литосферы связанные с добычей полезных ископаемых

Сильное загрязнение литосферы — следствие неразумной хозяйственной деятельности. Чем выше концентрация загрязняющих веществ, тем больше нарушаются экологические геофизическая, геохимическая и ресурсная функции литосферы.

Источники загрязнения литосферы

Основные антропогенные источники загрязнения твердой оболочки Земли, или литосферы:

промышленность и теплоэнергетика,
добыча полезных ископаемых,
транспортные системы,
сельское хозяйство,
жилищно-коммунальное хозяйство,
вырубка лесов.

Промышленность и теплоэнергетика

Виды техногенного загрязнения литосферы:

химическое,
физическое,
радиоактивное.

Источниками вредных веществ являются пыле-газовые выбросы, твердые и жидкие промышленные отходы. Большая часть загрязнителей, которые выбрасываются в атмосферу, оседает вблизи предприятий. Остальное разносится по воздуху на большие расстояния. Вместе с осадками загрязнители выпадают на поверхность Земли, накапливаясь в земле и растениях. загрязнение воздуха

Добыча полезных ископаемых

Горнодобывающие предприятия — второй по значимости источник загрязнения литосферы. Наибольший вред окружающей среде наносит разработка месторождений открытым способом, когда образуется огромное количество отходов горных пород. Некоторые методы предполагают применение токсичных веществ и тяжелых металлов. Например, на каждые добытые 0,024 г золота приходится 100 кг спецотходов и отбитой горной породы.

Транспортные системы

В придорожных и прижелезнодорожных полосах сильно превышена предельно допустимая концентрация поллютантов. К основным относятся:

бытовые отходы;
перевозимые транспортом материалы и вещества;
химические соединения, которые содержатся в выхлопных газах.

Почвогрунты в районе автозаправочных станций пропитаны нефтепродуктами. Степень загрязнения верхних слоев литосферы и тесно взаимодействующей с ней гидросферы зависит от продолжительности и интенсивности эксплуатации автомобильных или железных дорог.

Сельское хозяйство

Земли сельскохозяйственного назначения загрязнены отходами животноводческих комплектов, перенасыщены удобрениями и пестицидами, которые применяют для повышения плодородия почв, защиты культурных растений от вредителей. При соблюдении правил внесения химикатов негативное воздействие на окружающую среду минимальное. Однако нередко они не выполняются, что становится причиной нарушения экологического равновесия.

Жилищно-коммунальное хозяйство

ЖКХ — главный источник твердых бытовых отходов разных классов опасности, большая часть которых оказывается на мусорных свалках. Там они постепенно разлагаются или распадаются на мелкие частицы, загрязняя и отравляя землю. Лес в мусоре

Вырубка лесов

Леса нейтрализуют попадающие в воздух вредные вещества, и они не оседают на поверхности Земли. Вырубка деревьев, особенно вдоль дорог или промышленных объектов, приводит к усилению загрязнения почвенного покрова. Негативное воздействие оказывают работающие на топливе машины: трактора, лесосечная техника. Вырубка лесов

Основные виды загрязнителей

Среди главных загрязнителей, под воздействием которых меняются структура, состав, свойства почвы:

тяжелые металлы,
нефть и нефтепродукты,
пестициды и минеральные удобрения,
бытовые и промышленные отходы,
радиоактивные элементы.

Тяжелые металлы

Отходы от катализатора

Отходы от катализаторов

Встречаются в природе естественным образом. К их избыточному содержанию в окружающей среде привела деятельность человека. К широко распространенным токсичным загрязнителям относятся кадмий, хром, ртуть, свинец, никель, медь, цинк. Безопасными считаются железо и марганец. Основные источники тяжелых металлов — транспорт (например, бензин с тетраэтилсвинцом), горнодобывающие и металлургические предприятия (производство, обработка металлов).

Из-за роста популярности автомобильных катализаторов выросла концентрация в почве (в первую очередь на обочинах) родия, палладия, платины. Насколько это опасно, ученые пока сказать не могут, так как соответствующие исследования не проводились.

Нефть и нефтепродукты

Загрязнение литосферы нефтью происходит при добыче, переработке, транспортировке сырья в результате аварий на объектах нефтедобывающей промышленности или повреждений трубопроводов. Утечки или разливы нефтепродуктов возникают в местах их хранения, на АЗС и ТЭЦ, а также при перевозке. Пролитая нефть

Пестициды и минеральные удобрения

Химические средства для защиты растений разрабатываются начиная с середины XX века. Многие из них относительно быстро разлагаются в почве (от нескольких недель до нескольких месяцев), но некоторые чрезвычайно устойчивы. Например, до сих пор присутствуют в почвах давно запрещенные к использованию ДДТ и ГХЦГ. Удобрение перлит

Бытовые и промышленные отходы

В местах хранения и уничтожения бытовых и промышленных отходов почвенно-грунтовый покров загрязнен токсичными веществами. Среди них диоксины, полихлорбифенилы, стирол.

Радиоактивные элементы

Радиоактивное загрязнение Радиоактивные вещества оказываются в почве в результате:

ядерных испытаний,
аварий на атомных электростанциях,
ненадлежащей утилизации опасных отходов.

Радионуклиды преимущественно скапливаются на поверхности. Некоторые изотопы (цезий 137, стронций 90) мигрируют вглубь почвенно-грунтового покрова.

Оценка степени загрязнения

При определении степени загрязнения литосферы учитываются результаты анализов:

химического,
бактериологического,
паразитологического,
энтомологического.

Исследования в основном проводятся на территориях населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных предприятий с целью оценить риск воздействия на здоровье населения. Пробы берутся на разной глубине.

Возможные последствия

Среди последствий антропогенного загрязнения литосферы:

снижение качества почв,
гибель растений,
ухудшение здоровья людей и животных.

Влияние на почву

Загрязняющие вещества наносят прямой вред литосфере, вызывая нарушение ее экологических функций. Они ухудшают фильтрующую способность почв, оказывают негативное воздействие на почвенные микроорганизмы. Возникает переуплотнение плодородного слоя, происходит минерализация питательных веществ, уменьшается видовое разнообразие. Страдает также гидросфера, так как из почвы загрязнители попадают в грунтовые воды. Проба почвы

Гибель растительности

Токсичные поллютанты нарушают рост растений или препятствуют их распространению на определенной территории, не давая пустить корни. На загрязненных землях, даже если они долгое время не используются, часто мало или совсем нет деревьев.

Воздействие на здоровье животных и людей

Загрязнители почвы, попадая вместе с пищей в организм животных и людей, наносят вред их здоровью. Многие из них повреждают органы или вызывают расстройство функций организма, способствуют развитию онкологических заболеваний, негативно влияют на репродукцию или изменяют структуру генов. Рыба принимает пластик за пищу

Методы борьбы с загрязнением

Экологи предлагают такие пути решения проблем, как:

переработка и утилизация отходов,
сокращение промышленных выбросов,
увеличение количества зеленых насаждений,
постепенный отказ от пестицидов,
рекультивация земель.

Внедрение технологий переработки и утилизации

Повсеместное внедрение современных технологий переработки и утилизации позволит значительно уменьшить объем отходов и площадь мусорных свалок. Сократится количество попадающих в почву вредных веществ.

Сокращение промышленных выбросов

Решить проблему выбросов и сократить площади земель, загрязненных отходами промышленности, помогает модернизация предприятий. Уменьшение вредного воздействия на окружающую среду достигается путем применения новых технологий производства и установки более современных очистных сооружений, которые лучше справляются со своей задачей. Заводские дымовые трубы

Увеличение количества зеленых насаждений

Некоторые виды деревьев поглощают определенные поллютанты. Например, акация белая, дуб черешчатый, липа мелколистная аккумулируют минеральные элементы. Каштан конский, тополь Болле, липа накапливают железо, а клен остролистный и тополь Болле — свинец. Для охраны литосферы от загрязнения такие растения целесообразно высаживать вдоль автомагистралей и в городах, особенно вдоль дорог и рядом с промышленными предприятиями.

Сокращение применения пестицидов

Согласно аграриям, резкий отказ от химических препаратов повлечет за собой сильное снижение урожайности. Они предлагают постепенно снижать их применение, строго соблюдая севооборот и все больше используя альтернативные методы защиты сельскохозяйственных культур, такие как:

очистка посевного материала,
тщательная предпосевная обработка земли,
механическое уничтожение сорных растений,
обработка полей биопестицидами.

Рекультивация земель

Рекультивация — это очищение загрязненных земель с целью снизить содержание вредных веществ до безопасного уровня.

Предпочтение отдается способам, которые позволяют провести санацию без замещения грунта. Так сохраняется структура почвы, не страдают почвенные микроорганизмы.

Рекультивация полигона

Рекультивированный полигон ТБО

Методы очистки от загрязнителей делятся на 3 группы:

Ограничение распространения, или локализация. Для этого используются, например, геоконтейнеры, механическая изоляция, остеклование.
Обработка in situ (на месте). Сюда относятся отмывание, откачивание почвенного воздуха для удаления вредных летучих веществ, биологическая очистка с помощью микроорганизмов от органических соединений.
Обработка ex situ (вне места). Проводится на специально оборудованных площадках. Среди применяемых методов физическая сепарация, пирометаллургическая обработка, выращивание травянистых растений (фиторемедиация).

Выбор способов зависит от вида поллютантов, уровня загрязнения, свойств почвы, степени адаптации растительного покрова и других факторов.

Прочие пути решения проблемы

Для решения проблемы загрязнения литосферы экологи рекомендуют также:

осуществлять меры, направленные на экологическое просвещение населения, чтобы предотвратить образование стихийных свалок и неправильную утилизацию опасных отходов;
внедрять малоотходные и безотходные способы производства;
ужесточить юридическую ответственность за порчу земли.

Меры государственного контроля

Обязанность контролировать использование и охрану земель в России и принимать необходимые меры возложена на Комитет по земельной реформе и земельным ресурсам при правительстве и Министерство экологии и природных ресурсов. За нарушение правил обращения с опасными отходами предусмотрена административная или уголовная ответственность.

Для выявления превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ в литосфере регулярно проводятся исследования состояния почвенного покрова в сельхозрайонах, санитарно-защитных зонах предприятий, рекреационных зонах и на других территориях. Качество почвенного покрова должно соответствовать санитарно-эпидемиологическим требованиям (СанПин 2.1.7.1287-03).

Источник

В ходе добычи и переработки полезных ископаемых происходит большой геологический круговорот, в который вовлекаются различные системы. Вследствие этого оказывается большое воздействие на экологию региона добычи, и такое воздействие влечет за собой негативные последствия.

Отрицательные последствия добычи полезных ископаемых

Масштабы добычи полезных ископаемых велики – в расчете на одного жителя Земли в год добывается до 20 тонн сырья, из которых менее 10% переходит в конечный продукт, а остальные 90% – отходы. Кроме того при добыче происходит значительная потеря сырья примерно 30 – 50%, что говорит о неэкономности некоторых видов добычи, особенно открытого способа.

Россия является страной с широко развитой добывающей отраслью, имеет месторождения основных сырьевых ресурсов. Вопросы негативного влияния добычи и переработки сырья очень актуальны, поскольку эти процессы затрагивают все сферы Земли:

литосферу;
атмосферу:
воду;
животный мир.

Влияние на литосферу

Любой способ добычи предусматривает выемку руды из земной коры, что приводит к образованию полостей и пустот, нарушается целостность коры, увеличивается трещиноватость.

В результате этого растет вероятность обвалов, оползней, разломов близлежащей к руднику территории. Создаются антропогенные формы рельефа:

карьеры;
отвалы;
терриконы;
овраги.

Такие атипичные формы имеют большие размеры, высота может достигать 300 м, а протяженность 50 км. Насыпи образуются из отходов переработанного сырья, на них не растут деревья и растения – это просто километры непригодной территории.

Список городов пострадавших от последствий промышленного производства

В ходе добычи каменной соли, при обогащении сырья, образуются галитовые отходы (на одну тонну соли приходится три–четыре тонны отходов), они твердые и нерастворимые, а дождевые воды переносят их в реки, которые часто используются для обеспечения питьевой водой населения близлежащих городов.

Решить экологические проблемы, связанные с возникновением пустот, можно путем заполнения отходами и переработанным сырьём оврагов и выемок в земной коре, образованных в результате добычи. Также необходимо совершенствовать технологию добычи, чтобы сокращать выемку пустой породы, это может в значительной мере уменьшить количество отходов.

Многие породы содержат несколько видов полезных ископаемых, поэтому возможно совмещать добычу и переработку всех компонентов руды. Это не только экономически выгодно, но и благоприятно повлияет на окружающую среду.

Еще одним негативным последствием, связанным с добычей полезных ископаемых является загрязнение ими близлежащих сельскохозяйственных почв. Это происходит во время транспортировки. Пыль разлетается на многие километры и оседает на поверхности почвы, на растениях и деревьях.

Таблица образования галитовых отходов при добывании каменной соли

Многие вещества могут выделять токсины, которые затем попадают в пищу животным и человеку, отравляя организм изнутри. Часто вокруг магнезитовых месторождений, которые активно разрабатываются, наблюдается пустошь в радиусе до 40 км, почва меняет щелочно-кислотный баланс, и растения перестают расти, а близлежащие леса погибают.

В качестве решения этой проблемы экологи предлагают размещать перерабатывающие сырье предприятия вблизи места добычи, это также позволит сократить транспортные расходы. Например, располагать электростанции вблизи угольных месторождений.

Ну и, наконец, добыча сырья значительно истощает земную кору, с каждым годом уменьшаются запасы веществ, руды становятся менее насыщенными, это способствует большим объемам добычи и переработки. Как следствие – рост объемов отходов. Решением этих проблем может стать поиск искусственных заменителей природных веществ и их экономное потребление.

Добыча соли шахтным способом

Влияние на атмосферу

Колоссальные экологические проблемы оказывает добыча полезных ископаемых на атмосферу. В результате процессов первичной обработки добытых руд в воздух выбрасываются большие объёмы:

метана,
оксидов
тяжелых металлов,
серы,
углерода.

Созданные искусственные терриконы постоянно горят, выбрасывая в атмосферу вредные вещества – угарный газ, углекислый газ, сернистый газ. Такое загрязнение атмосферы приводит к увеличению уровня радиации, изменению температурных показателей и увеличение или уменьшения осадков.

Промышленность и транспорт основные источники загрязнения атмосферы

Во время добычи в воздух попадает большое количество пыли. Ежедневно на прилегающие к карьерам территории падает до двух килограмм пыли, в итоге почва остается погребенной под полуметровым слоем на долгие годы, а часто навсегда, и, естественно, теряет свое плодородие.

Решением данной проблемы является использование современного оборудования, снижающего уровень выбросов вредных веществ, а также использование шахтного способа добычи вместо открытого.

Влияние на водную среду

В результате добычи природного сырья сильно истощаются водоемы как подземные, так и поверхностные, осушаются болота. При добыче угля осуществляется откачка подземных вод, которые располагаются вблизи месторождения. На каждую тонну угля приходится до 20 м3 пластовых вод, а при добыче железных руд – до 8 м3 воды. Откачка вод создает такие экологические проблемы, как:

На Москве-реке появилось большое нефтяное пятно Кроме нефтяных пятен на поверхности воды, есть и другие угрозы для озер и рек

образование депрессионных воронок;
исчезновение родников;
высыхание малых рек;
исчезновение ручьев.

Поверхностные воды страдают от загрязнений в результате осуществления процесса добычи и переработки ископаемого сырья. Так же как и в атмосферу, в воду попадает большое количество солей, металлов, токсических веществ, отходов.

В результате этого гибнут микроорганизмы, живущие в водоемах, рыба и прочая живность, человек использует загрязненную воду не только для своих хозяйственных нужд, но и в пищу. Предотвратить экологические проблемы, связанные с загрязнением гидросферы можно путем сокращения сбросов сточных вод, уменьшения расходов воды при добыче продукции, заполнением образованных пустот водой.

Этого можно добиться, совершенствуя процесс добычи сырья, использованием новых разработок в области машиностроения для добывающей отрасли.

Влияние на животный и растительный мир

Во время активной разработки крупных месторождений сырья радиус загрязнений близлежащих почв может составлять 40 км. Почва подвержена различным химическим изменениям, в зависимости от вредности перерабатываемых веществ. Если в землю попадает большое количество токсических веществ, на ней гибнут и не растут деревья, кустарники и даже трава.

Почва не пригодная для выращивания растений, загрязненная деятельностью промышленной добычи

Следовательно, нет пищи для животных, они либо гибнут, либо ищут новые места для обитания, происходит миграция целых популяций. Решением этих проблем должно быть снижение уровня выбросов вредных веществ в атмосферу, а также компенсационные меры по восстановлению и очищению загрязненных территорий. К компенсационным мерам относится удобрение почв, высадка лесов, организация пастбищ.

При разработке новых месторождений, когда снимается верхний слой грунта – плодородный чернозем, его можно транспортировать и распределять на бедных, истощенных местах, вблизи уже неактивных рудников.

Видео: Загрязнение окружающей среды

Источник

При добыче и переработке полезных ископаемых происходит масштабное воздействие человека на природную среду. Возникающие при этом экологические проблемы, связанные с добычей полезных ископаемых, требуют всестороннего изучения и незамедлительного решения.

Чем характеризуется добывающая отрасль?

В Российской Федерации широко развита добывающая отрасль, ведь на территории страны расположены месторождения основных видов полезных ископаемых. Эти скопления минеральных и органических образований, находящиеся в земных недрах, эффективно применяются, обеспечивая жизнедеятельность людей и производство.

Все полезные ископаемые можно разделить на три группы:

твердые, подразделяющиеся на: уголь, руды, нерудные материалы и др.;
жидкие, основными представителями этой категории являются: пресная, минеральная вода и нефть;
газообразные, к которым относится природный газ.

Группы полезных ископаемых

В зависимости от назначения производится добыча полезных ископаемых следующих видов:

Какие существуют полезные ископаемые

рудных материалов (железных, марганцевых, медных, никелевых руд, бокситов, хромитов и благородных металлов);
строительных материалов (известняка, доломита, глины, песка, мрамора, гранита);
нерудных ресурсов (яшмы, агата, граната, корунда, алмазов, горного хрусталя);
горно-химического сырья (апатитов, фосфоритов, поваренной и калийной соли, серы, барита, бром- и йодсодержащих растворов;
топливно-энергетических материалов (нефти, газа, угля, торфа, горючих сланцев, урановых руд);
гидроминерального сырья (подземных пресных и минерализированных вод);
минеральных образований океана (рудоносных жил, пластов континентального шельфа и железомарганцевых включений);
минеральных ресурсов морской воды.

На долю российской добывающей промышленности приходится четверть мирового объема добычи газа, 17% добываемой в мире нефти, 15% – каменного угля, 14% – железной руды.

Предприятия добывающей промышленности стали крупнейшими источниками загрязнения природной среды. Вещества, которые выбрасываются горнодобывающим комплексом, оказывают губительное воздействие на экосистему. Проблемы негативного воздействия добывающей и перерабатывающей промышленностей стоят очень остро, так как затрагивают все сферы жизни.

Запасы полезных ископаемых в России

Как влияет отрасль на земную поверхность, воздух, воду, флору и фауну?

Масштабы развития добывающей отрасли поражают: при пересчете объемов добычи сырья на одного жителя планеты получится примерно 20 тонн ресурсов. Но лишь десятая часть из этого количества приходится на конечные продукты, а все остальное является отходами. Развитие горнодобывающего комплекса неминуемо ведет к негативным последствиям, основными из которых являются:

Вред от горнодобывающей промышленности

истощение сырьевых ресурсов;
загрязнение окружающей среды;
нарушение естественных процессов.

Все это приводит к серьезным экологическим проблемам. Можно посмотреть на отдельных примерах на то, как влияют на окружающую среду различные виды добывающих производств.

На месторождениях ртути происходит нарушение ландшафта, образуются отвалы. При этом происходит рассеивание ртути, являющейся токсичным веществом, губительно влияющей на все живое. Аналогичная проблема возникает на разработке залежей сурьмы. В результате работ остаются скопления тяжелых металлов, загрязняющих атмосферу.

При добыче золота используются технологии для отделения благородного металла от минеральных примесей, сопровождающиеся выделением в атмосферу ядовитых компонентов. На отвалах месторождений руд урана наблюдается присутствие радиоактивного излучения.

Чем опасна добыча угля:

Последствия добычи полезных ископаемых

деформацией поверхности и углесодержащих пластов;
загрязнением воздуха, воды и почвы в районе расположения карьера;
выбросом газа и пыли при выносе пустых пород на поверхность;
обмелением и исчезновением рек;
затоплением брошеных карьеров;
образованием депрессионных воронок;
обезвоживанием, засолением слоя почвы.

На территории, расположенной вблизи от рудника, происходит создание антропогенных форм (оврагов, карьеров, терриконов, отвалов) из отходов сырья, которые могут простираться на десятки километров. На них не могут расти ни деревья, ни другие растения. А стекающая с отвалов вода с токсическими веществами наносит вред всему живому на больших прилежащих площадях.

Динамика обемов добычи угля в России по способам добычи

На месторождениях каменной соли происходит образование галитовых отходов, переносимых осадками в водоемы, служащие для снабжения жителей ближайших населенных пунктов питьевой водой. Вблизи разработок магнезитов происходит изменение кислотно-щелочного баланса почвы, приводящее к гибели растительности. Изменение химического состава почвы приводит к мутациям растений – изменению окраски, уродливости и т. д.

Происходит и загрязнение земель сельскохозяй?