Загрязнение воды при добыче полезных ископаемых
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:
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
Жизнь человека неразрывно связана с водой. Поэтому охрана водных ресурсов – одна из важнейших задач в 21 веке. Задача общества по охране воды заключается в выявлении источников загрязнения воды, уменьшении сброса вредных стоков, оборудовании очистных сооружений.
Основные источники загрязнений водных ресурсов
В результате антропогенных воздействий химический состав H2O сильно изменяется. В ней повышаются показатели жесткости, органического загрязнения, содержания солей тяжелых металлов, радиоактивных нуклеидов. Основные факторы антропогенного загрязнения воды:
- Применение пестицидов и агрохимикатов;
- Автотранспорт;
- Сельское хозяйство и животноводство;
- Промышленность;
- Добыча полезных ископаемых;
- Энергетические производства;
- Бытовое загрязнение.
Кроме того, источниками загрязнения пресных вод могут служить природные процессы.
Землепользование
Человечество издавна использует грунт для выращивания овощных и фруктовых культур. Земледелие – один из основных промыслов многих народов. Для повышения урожайности постоянно разрабатываются и внедряются новые химические составы, позволяющие:
- Бороться с сорняками;
- Ускорять созревание плодов;
- Выводить культуры, менее требовательные к условиям произрастания;
- Повышать устойчивость растений к бактериям, прочим микроорганизмам.
Такие составы вносятся непосредственно в почву при поливе или путем опрыскивания. И тот, и другой способ не исключает ситуацию, когда смыв химикатов с полей водой загрязняет водоемы. Растворяясь в дождевых водах или оставаясь в нерастворенном состоянии, молекулы химических соединений с потоками поступают в реки и озера, создавая концентрации вредных веществ, превышающие допустимые. Загрязнение воды пестицидами препятствует ее использованию в питьевых целях и купанию в зонах рекреации.
Непроницаемые поверхности
Загрязнения водных объектов из-за создания на поверхности земли непроницаемых поверхностей выделяют в отдельную группу. Применение для пешеходных зон и автотрасс асфальтовых покрытий, специальных материалов, не пропускающих воду, не дает стокам фильтроваться в грунт. Непроницаемые поверхности тормозят естественные процессы в грунте. Они нарушают воздухообмен, делают невозможной жизнь земляных микроорганизмов. Водные массы стекают в канализационные коллекторы, из которых поступают в водоемы. В местах сброса создаются повышенные концентрации токсичных веществ. Это – причина загрязнения свинцом воды, поступления в нее остатков лакокрасочного покрытия, автомобильного топлива.
Сельское хозяйство
Источником загрязнения водных ресурсов органической и неорганической природы является сельское хозяйство. Земледелие и животноводство сопровождаются переходом в грунт, а в дальнейшем – в воду химических веществ, которые опасны для экологии и здоровья людей. Загрязнение воды органическими веществами вредит биоценозу водного мира. Понижение уровня кислорода внутри водоема вызывает гниение растений и размножение патогенных микроорганизмов.
Ущерб водоносному горизонту приносят фермерские хозяйства, использующие химические удобрения и средства по борьбе с вредителями. Пестициды загрязняют воду азотом, фосфором, калием, хлорорганическими соединениями, в том числе хлорфторуглеводородами.
Добыча полезных ископаемых
Состояние водоисточников в значительной степени определяется наличием разработок по добыче полезных ископаемых. Водоносные горизонты претерпевают истощение, качество подземных вод постепенно ухудшается. Самое неприятное то, что водный режим меняется на территории, превышающей саму площадь добычи полезных ископаемых. На шахтах под Ростовом добыча одной тонны угля сопровождается откачиванием 20м3 подземной воды. Добыча железных руд на Курской магнитной аномалии – до 8 м3. При откачивании воды образуются депрессионные воронки, в результате чего полностью исчезают отдельные малые реки.
Уменьшение количества водной массы ведет к повышению в ней концентрации растворенных химических соединений, а также загрязнению воды тяжелыми металлами.
Промышленность
Промышленность и сельское хозяйство являются основными источниками загрязнения поверхностных и подземных вод.
Загрязнение воды промышленными предприятиями – наиболее значительный по масштабам процесс. На территориях с хорошо развитой сетью производств химической, машиностроительной, нефтеперерабатывающей отраслями объем стоков в несколько раз превышает коммунально-бытовые. Стоки, состоящие из отходов черной и цветной металлургии, нефтепродуктов создают серьезные экологические проблемы водоносному горизонту.
Загрязнение водоемов нефтью ведет к созданию на поверхности воды пленки, которая препятствует доступу кислорода и нарушает обменные процессы.
Энергетический сектор
Использование воды в энергетическом производстве ведет к сбросу в водоемы ее масс с высокой температурой. В результате этого вода в водоеме нагревается на несколько градусов, меняя условия существования внутреннего биоценоза.
Домашняя деятельность
Быт человека постоянно сопровождается использованием моющих средств, бытовой химии, красок, растворителей, клеевых составов. Порошки загрязняют воду веществами, вызывающими аллергические заболевания. Их пенящиеся компоненты, подобно нефтепродуктам, плавают на поверхности, мешают естественным процессам самоочищения. Такие загрязнители не оседают на дно и не разлагаются на безопасные вещества. Очистка от них сложна и многоступенчата. Высокой активностью обладают детергенты – моющие средства синтетического происхождения. Они способны, как и порошки, накапливаться внутри живых существ, вызывая нарушения в функционировании органов и систем.
Мусор
Мусорные свалки занимают большие территории, ухудшая экологию, создавая предпосылки для глобальных катастроф. Осадки, выпадающие на них, влияют на сброс загрязняющих веществ, смывая в грунт массу грязи и токсинов. Загрязнение воды мусором происходит в результате прямого его попадания. В период летнего отдыха актуально загрязнение водоемов пластиком, бумагой, пищевыми отходами, ветошью.
Решение вопроса загрязнения воды свалками заключается во вторичной переработке сырья, организации централизованного сбора и грамотной утилизации отходов.
Радиационное загрязнение водоемов
Радиоактивное загрязнение воды может происходить в результате попадания в нее радионуклидов, входящих в состав отходов атомной промышленности и с атомных судов. Не исключено загрязнения водных горизонтов от шахтного оборудования с естественным уровнем радиации, а также от хранилищ радиоактивных элементов.
Опасность представляют атомные электростанции, испытания оружия (нейтронного, атомного, водородного), а также отдельные производства. Даже в минимальных концентрациях, радиоактивно зараженная вода угрожает благополучию окружающей среды. Критичную радиационную дозу получает все живое, населяющее мировой океан. Рыбы способны накапливать ее внутри и передавать человеку при употреблении.
Канализационные стоки
Кроме предприятий, сбрасывающих воду в окружающую среду после использования ее в производственных процессах, существенная роль отведена канализационным системам. Это источник биологического загрязнения, путь для попадания патогенных бактерий и вирусов в воду. Проникая из открытых водоемов в грунт, такие биологические агенты способны циркулировать в подземных водах до полугода.
В городах канализационной очисткой обычно охвачено до 80% жилого сектора, в селах и деревнях – до 40%. Канализационные коллекторы, согласно схемам очистки, имеют выход на очистные сооружения. От септиков, индивидуальных фильтрационных зон сток происходит напрямую в водоем либо фильтруется в грунт.
Судоходство
Загрязнение воды судоходством связано с выбросом в водоем продуктов сжигания топлива, а также отходами производства, организованного непосредственно на судах. Особенно опасно попадание в воду нефтепродуктов во время аварий, стихийных бедствий, глобальных катастроф. Больше подвержены опасности загрязнения воды полузамкнутые моря, на которых развито интенсивное судоходство. Например, Средиземное море, составляющее 0,7% от площади мирового океана, получает 17% его загрязнений. Разработка технологических конструктивных мер по защите воды таких морей – задача номер один для современных экологов и инженеров.
При эксплуатации судов на них образуются также фекальные, хозяйственно-бытовые отходы, мусор. Такие жидкие бытовые отходы должны собираться в специальные цистерны и сдаваться на очистные станции для утилизации. Морские суда с длительной автономностью плавания должны освобождаться от них на кораблях, оборудованных специальными установками.
Основные источники загрязнения поверхностных вод
Открытые водоемы занимают ¾ поверхности Земли. Они постоянно подвергаются загрязнениям. В результате чего ученые регистрируют ухудшение качества воды в отдельных из них. Основными источниками загрязнения поверхностных вод являются:
- Осадки (в т.ч. кислотные дожди, которые способны растворять минералы и образовывать ионы тяжелых металлов);
- Воздух (газы, пылевые бури, дым);
- Неочищенные стоки с заводов, фабрик, комбинатов;
- Стоки из дренажно-коллекторских систем;
- Содержимое канализационных коллекторов;
- Органические отходы;
- Стоки из жилого сектора, коммунальных предприятий, учреждений социальной сферы;
- Паводки, наводнения, оползни, сели;
- Загрязнение воды автотранспортом;
- Экологические катастрофы;
- Тепловая энергетика.
Ведение сельскохозяйственных работ сопровождается загрязнением водоемов удобрениями. Подтверждается это обнаружением калия, фосфора, азота, других химических веществ органического и неорганического происхождения.
Каким загрязнениям подвержены подземные источники
Источниками загрязнения подземных вод являются:
- Фильтрация сточных хозяйственно-бытовых и фекальных стоков;
- Химические жидкие и твердые отходы, которые сбрасывают предприятия;
- Химические удобрения и ядохимикаты;
- Естественные геофизические процессы;
- Добыча полезных ископаемых;
- Подземные радиоактивные источники.
Косвенной причиной ухудшения качества подземной воды является тепловой фактор.
Биологического происхождения
В качестве источников загрязнения грунтовых вод справедливо рассматривается животноводство. Стада пасущихся коров, коз, коней оставляют за собой на грунте большое количество органических веществ. Смываясь вместе с осадками в водоемы либо просачиваясь в грунт, они поглощают кислород, растворенный в воде, и разлагаются. В результате таких химических реакций образуются ядовитые составы, ухудшающие органолептические свойства питьевой воды, придают ей специфический вкус, запах, цвет. Кроме того, такая вода может вызвать пищевые отравления и послужить пусковым механизмом для развития болезней людей.
Химического происхождения
К основным источникам загрязнения водоемов химическими веществами и соединениями относятся:
- Текстильная;
- Целлюлозно-бумажная;
- Резиновая;
- Нефтеперерабатывающая;
- Фармацевтическая;
- Черная металлургия;
- Угольная;
- Пищевая;
- Химическая отрасли.
В результате их деятельности в воду попадают:
- Красители,
- Соединения серы,
- Хлориды,
- Лигносульфонаты,
- Фенол,
- Россолы,
- Хромовая, серная и плавиковая кислоты,
- Щелочи,
- Сульфат никеля,
- Цианиды серебра, кадмия и цинка,
- Железосодержащие соли,
- Масла,
- Известь,
- Соли тяжелых металлов,
- Бром,
- Мышьяк,
- Бораты,
- Силикаты,
- Фосфаты и другие.
Если концентрации этих веществ превышают допустимые, вода становится непригодной к применению.
Теплового происхождения
Загрязнение теплового характера считаются вторичными. Вода, участвующая в производственных охладительных процессах, по мере сброса в водоемы повышает температуру в них. В результате этого страдает биологическое равновесие, развиваются сине-зеленые водоросли, снижается содержание в воде кислорода.
Естественные источники загрязнения водоемов
Источники загрязнения природных вод могут иметь природный характер. Это такие явления как:
- Землетрясения,
- Ураганы,
- Повышенная солнечная активность,
- Электромагнитные излучения,
- Радиация,
- Геологические процессы,
- Паводки, наводнения, оползни, сели.
От качества и безопасности воды зависит благополучие общества и здоровье каждого человека в отдельности. Запасов питьевой воды на планете становится все меньше. Водные ресурсы способны к самовосстановлению состава, но, в связи с процессами возрастающей урбанизации, у природы не хватает времени на возвращение в исходное состояние.
А Вы сортируете мусор?
ДаНет
Источник