Влияние шахтных терриконов на окружающую среду

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Восточноукраинский национальный университет имени В.И.Даля

Кафедра экологии

РЕФЕРАТ

по основам экологии

на тему "Влияние шахтных терриконов на окружающую среду"

Выполнила:

студентка группы МТ-473

Хащенко Е.В.

Проверила:

Ушакова Н.Д.

Луганск 2009

Введение

Ландшафт Донбасса усеян бесчисленным множеством небольших гор, называемых обычно терриконами, а на техническом языке - породными отвалами. Как вершины седоглавого Эльбруса большую часть года скрыты от человеческого взора белыми облаками, зимой и летом осыпающими гору снегом, так и вершины породных отвалов укрыты ядовитыми облаками дыма, отравляющего окружающую среду. Эти последствия нашего вмешательства в природу - составная часть почти катастрофического положения в экологии нашего края. И одновременно это состояние культуры нашего производства, которая не может больше оставаться на таком примитивном уровне.

И вопрос даже не в том, что Украина хочет стать страной с европейскими стандартами экономики и жизни. Вопрос - в здоровье нации, в ее культуре, в ее уважительном отношении к природе. Сегодня мы можем найти много оправданий своей бесхозяйственности - экономические, финансовые проблемы, но завтра даже чрезмерные усилия могут оказаться бесполезными: о здоровье и экологии заботиться будет поздно.

Не случайно и общественность нашего региона, и государство давно начало бить тревогу. На уровне государства приняты постановления об охране недр и окружающей среды. А Министерством угольной промышленности Украины разработаны мероприятия по предупреждению самовозгорания, тушению и разборке породных отвалов.

Терриконы: визитная карточка и боль Донбасса

Терриконы (фр. Terri - отвал породы, фр. Conique - конический) - старинная экологическая проблема Донбасса. Они не только изменяют ландшафт, но и представляют собой серьезную экологическую проблему. В выработанной породе, которая, собственно, и составляет террикон, содержатся практически вся таблица Менделеева, включая и радиоактивные элементы. Террикон и сам по себе представляет довольно сложный комплекс, который включает и породу, и набор живых организмов, от бактерий до высших растений и животных, иногда обитающих на склонах. В свою очередь, терриконы создают массу проблем окружающим биоценозам: выветривание и вымывание породы террикона (иногда весьма токсичной и радиоактивной) с разнесением по окрестностям, самовозгорание под воздействием химических реакций и деятельности бактерий с выделением в атмосферу парниковых газов, просачивание и выделение в атмосферу радиоактивных газов, метана и т.д.

Сегодня, куда не кинь взором - сплошь "пирамиды". За 200 лет разработки угольных месторождений на площади в 5.527 гектаров в Донецкой и Луганской областях понасыпано 1.257 гектаров породных гор. Правда, более 400 из них трудно сравнить с надменными в своем величии пирамидами - они больше напоминают дремлющие вулканы. Дело в том, что породные отвалы подвержены самовозгоранию, особенно те, которые вмещают коксующие угли. Вот и получается, что если отвал холодный - его удел только пылить, если тлеющий, но "дышащий" - выбрасывать в атмосферу городов и поселков, кроме пыли, чад и газы. Совсем плохо, если террикон горит, но не "дышит". Тогда жди беды...

Влияние шахтных отвалов на природную среду

Шахты являются значительными загрязнителями окружающей среды. В таблице 1 дана сравнительная качественная оценка воздействия на окружающую среду некоторых видов промышленного производства.

Как следует из этой таблицы, горное производство оказывает наиболее широкое воздействие на биосферу, затрагивающее практически все ее элементы. В тоже время, воздействие некоторых видов деятельности на отдельные элементы биосферы проявляется более интенсивно.

Таблица 1 - Сравнительная оценка воздействия различных видов промышленного производства на окружающую среду

Более целесообразно классифицировать воздействие горного производства на окружающую среду по отдельным элементам биосферы. Основные виды и результаты воздействия горного производства на биосферу приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Основные виды и результаты воздействия горного производства на биосферу

Характерной особенностью разработок угольных месторождений является удаление больших масс покрывающих и вмещающих пород, годовые объемы которых в несколько раз превышают объемы добываемого угля. Поэтому основными отходами при добыче угля открытым и подземным способом являются вскрышные и вмещающие породы, которые образуют многочисленные отвалы. Породы, поступающие в отвал, образуются за счет проходки выработок, их ремонта и восстановления. В литологическом отношении отвалы представлены аргиллитами, алевролитами, песчаниками, углем и другими породами. В них присутствует древесина, металлические предметы. Породы неоднородны по гранулометрическому составу, имеют размер от глинистых частиц до глыб. Площади влияния отвалов в несколько раз превышает площади самих отвалов. В зависимости от технологии отвалообразования формируются отвалы следующих типов: конические (терриконы), хребтовые и плоские. Отвалы принимают породу от отдельной шахты, обогатительной фабрики или от группы угольных предприятий. Наибольший вред природному ландшафту наносится отсыпкой конических и хребтовых отвалов, высота которых в отдельных случаях достигает 110-120 м. По температурному состоянию отвалы делятся на горящие и негорящие. Отвал считается горящим, если на нем имеется хотя бы один очаг горения (независимо от его площади) с температурой пород на глубине до 2,5 м более 80°С. Газы, выбрасываемые в атмосферу горящими отвалами, существенно изменяют почвенный и растительный покров, животный мир, продуктивность лесных и сельскохозяйственных угодий на значительных прилегающих к отвалам территориях. Опыт показывает, что через 7-12 лет после окончания эксплуатации, горящие отвалы переходят в категорию негорящих. Однако фактическое состояние каждого отвала может быть определено и установлено только на основании соответствующих обследований, выполненных специализированными организациями.

В результате сложных процессов, протекающих в теле породных отвалов, происходит их самопроизвольное возгорание. Горящие отвалы являются одной из основных проблем угледобывающих районов. Горение отвалов продолжается в течение нескольких лет. Это ведет к загрязнению атмосферы продуктами горения и осаждению их на поверхности земли. При сгорании 1 кг породы происходит загрязнение до опасного предела от 6,7 до 8,7 млн. м³ атмосферного воздуха. Из горящих отвалов в атмосферу выделяется около двух десятков вредных веществ: оксид углерода, углекислый газ, сернистый газ, серный ангидрид, сероводород, сероуглерод, серооксид углерода, оксиды азота, серная кислота, цианводород, аммиак, цианиды, тиоцианаты и др.

До сих пор нет единой четкой концепции, которая бы объясняла природу самопроизвольного возгорания отвальных горных пород. Многие специалисты считают, что причиной самовозгорания пород является их взаимодействие с кислородом атмосферного воздуха. Но за всю историю существования кислородной теории нет ни единого экспериментального доказательства, чтобы при насыщении угля кислородом произошло его самовозгорание. Имеется также ряд других предположений и попыток объяснить природу самовозгорания твердых горючих ископаемых (пиритная гипотеза разложения в угле вследствие экзотермической реакции дисульфида железа при участии влаги и кислорода, воспламенения при обычной температуре образующегося при выщелачивании пирита пирофорного железа и др.), но все они не имеют убедительных обоснований и остаются лишь предметом научных дискуссий. Согласно практике, самовозгораются обычно влажные горные породы при слабой аэрации их поверхности. Очаги самонагревания пород часто обнаруживаются по выделениям сульфатов железа и серной кислоты. Образование этих веществ, естественно, возможно только при окислительном выщелачивании содержащегося в породах пирита.

Направления снижения влияния шахтных отвалов на природную среду

Возрастающее влияние угольной добычи на природную среду и последствия работы угольной отрасли, в виде шахтных отвалов и других аспектов негативно сказываются на состоянии экологической ситуации региона. В связи с этим возникает необходимость в изучении способов снижения негативного влияния шахтных отвалов на природную среду.

Главным направлением для снижения негативного влияния отрасли на окружающую природную среду является экологизация технологий.

В угольной отрасли, главной проблемой которой является невероятно огромное количество отходов, безотходные технологии маловероятны. Поэтому необходимо разрабатывать новые технологии обогащения угля.

Должны разрабатываться комплексные методы утилизации накопленных и выдаваемых на породные отвалы отходов, методы извлечения из них ценных продуктов и веществ.

Как известно угленосные породы богаты метаном. Установлено, что в Донбассе около 22 трлн м³ метана, из них до 3,7 трлн м³ пригодно для промышленного извлечения. При ежегодной добыче 25 млрд м³ метановых запасов хватит на 150 лет.

Огромные количества породы оставляют после себя невероятно большие пустоты, в результате чего возникает ряд экологических проблем. Эти пустоты возможно использовать как газохранилища, либо как хранилища отходов, что позволит снизить техногенную нагрузку на регион и избежать ряда проблем, связанных с возникновением этих пустот.

Необходимо обратить внимание на новейшие технологи, позволяющие обезопасить окружающую природную среду. Например, для предотвращения вымыва взвешенных частиц и солей, загрязнения ими поверхностных и подземных вод можно использовать специальные пленки, которые будут являться подстилающей поверхностью для основания террикона.

Образующиеся шахтные отвалы можно не накапливать, а сразу использовать в народном хозяйстве. Например, при строительстве дорог или производстве строительных материалов. При смешивании шахтных отвалов с черноземом или торфяной массой можно засыпать карьеры и яры, таким образом, создавая и корректируя ландшафты. В случае большого количества угольной массы в отвалах, можно организовать производство угольных топливных брикетов для отопления частных домов.

Для более успешной реализации экологических программ в регионе необходимо параллельно с научно-техническими методами внедрять экономические методы:

- Стимулировать внедрение технологий, которые активно используют вторичные ресурсы.

- Внедрять экономически значимые штрафные санкции за нарушение правил и норм природопользования, ежеквартально переутверждать размеры штрафов в зависимости от инфляционных процессов.

- Создать систему финансирования через освобождение от платежей, а также льготного кредитования для внедрения конкретных актуальных программ и проектов по защите и восстановлению окружающей среды.

- Ввести систему квот на выбросы с возможностью торговать ими. Это позволит увеличить поступления в бюджет на нужды экологии, а также будет стимулировать внедрение экологических технологий.

- Перейти на новую систему товарообразования, учитывающую экологические факторы, ущербы и риск.

- Уменьшить избыточность ассортиментов товаров, но усилить экологический контроль их качества.

- Установить налоговые льготы для предприятий, выпускающих природоохранное оборудование, материалы и препараты, а также приборы и оборудование для контроля эмиссий и качества среды.

- Создать систему премиальных выплат за сублимитное снижение выбросов и сбросов вредных отходов, внедрение малоотходных технологий, переработку отходов и повышение экологических качеств продукции.

Воздействие горного производства на водный бассейн проявляется в изменении водного режима, загрязнении и засорении вод.

Изменение водного режима при строительстве и эксплуатации карьеров и разрезов, рудников и угольных шахт, подземных транспортных и коммунальных

туннелей и других сооружений существенные осложнения возникают из-за наличия подземных и поверхностных вод: происходят деформации горных выработок, снижается производительность оборудования, усложняется производство буровзрывных работ.

Поэтому отличительной особенностью горного производства является необходимость осушения месторождений полезных ископаемых для обеспечения возможности их разработки. С этой целью с территорий, намечаемых к разработке месторождений или их участков, переносятся поверхностные водоемы и водотоки и выполняются мероприятия по защите горных выработок от обводнения их подземными водами.

Основным способом осушения зоны горных работ является водопонижение посредством проходки различных горных выработок, откачки или отвода самотеком, а затем сброса значительных объемов подземных вод в гидрографическую сеть за пределы разрабатываемого участка.

Мероприятия по охране природных вод особенно актуальны для открытого способа разработки месторождений полезных ископаемых со сложными гидрогеологическими условиями, так как если при подземном способе разработки водопритоки с водоносных горизонтов, залегающих выше зоны добычных работ, могут быть локализованы, то при открытом способе вскрываются все водоносные горизонты, залегающие в разрабатываемой толще пород, и сами горные выработки обладают дренирующим эффектом.

Существует несколько способов и методов и способы очистки шахтных вод:

- Сорбент на основе торфа.

- Bioclerе-установка.

- EuroPEK - очистка сточных вод от нефтепродуктов.

- Станции водоочистки.

- Отстойники.

Одним из факторов влияния терриконов на окружающую среду является горение породных отвалов. Подавление процессов горения пород возможно при выполнении одновременно всех или одного из следующих условий: охлаждение пород до температуры ниже значений, при которых происходит воспламенение горючих газов; удаление горючих газов из межкускового пространства; изоляция каналов межкускового пространства от доступа атмосферного воздуха. Тушение горной породы может производиться путем инъектирования в нее растворов или суспензий.

В условиях современного экологического положения нашего региона нельзя забывать о необходимости восстановления нарушенных земель. С этой целью необходимо увеличить площадь рекультивационных земель, площади которых за последние годы существенно снизились. Современные технологии рекультивации помогут вернуть природный потенциал земли и увеличить площадь земель, пригодных для нужд народного хозяйства. Правильно проведенная рекультивация способна также значительно снизить негативное влияние отрасли на природную среду.

шахтные отвалы террикон самовозгорание

Список использованной литературы

1. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и потребления:Справочное издание / Под ред. док. техн. нау к, проф. Б.Б. Бобовича. - М.: Интермет Инжиниринг, 2000. - 496 с.

2. Земельні ресурси України/ Під ред. В.В.Медведева -Київ .: "Аграрна наука", 1998.

3. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии: Учеб. для вузов/ Под ред. И.И. Мазура - М.: Высш. Шк., 1999. - 447 с.

4. Родионова О.Ю. «Направления снижения влияния шахтных отвалов на природную среду»

5. Экология города: Учебник. - К.: Либра, 2000. - 464 с.

6. Экология городских ландшафтов/Под ред. Н.С. Касимов а. М.: Изд-во Московского университета, 1995.

7. Щербо А.С. «Локализация и тушение очагов горения угольных отвалов с использованием отходов цементного производства»

8. http://www.ecoleague.net.

Размещено на Allbest.ru