Содержание
Экологические проблемы угольной промышленности и пути их решения
Расширение российской угольной промышленности приводит к увеличению выбросов парниковых газов (ПГ), что способствует более быстрому изменению климата. Но это расширение также происходит за счет ухудшения воздействия на окружающую среду и здоровье со стороны отрасли с и без того удручающими экологическими показателями. Ниже подробнее про экологические проблемы угольной промышленности и их причины.
Содержание статьи
Отчет Ecodefense о экологических проблемах угольной промышленности
Фото: greenpeace.ru
Отчет под названием «Угольная промышленность России: влияние на окружающую среду и здоровье населения и перспективы регионального развития» представлен российской экологической группой «Экозащита». Он является первой независимой оценкой разрушительного воздействия угольной промышленности России на окружающую среду и население, проживающее вблизи горнодобывающие предприятия и угольные электростанции.
Для справки! Отчет Ecodefense был подготовлен в 2013 году и основан на официальной национальной и региональной статистике, а также на интервью с местными экспертами и представителями отрасли.
Согласно отчету, текущая энергетическая стратегия правительства, направленная на быстрое расширение угольной промышленности в России, связана с экспортными планами. В 2009 году Россия стала третьим по величине экспортером угля в мире и продолжает наращивать объемы добычи угля на экспорт:
- В 2009 году экспортные показатели удвоились по сравнению с 1990 годом;
- В 2011 году российские угольные компании произвели 336 млн т угля;
- К 2030 году этот показатель вырастет еще на 30%.
К 2020 году Россия добавила около 47,2 гигаватт новых генерирующих мощностей, включая новые угольные электростанции, а также ядерные реакторы. Это привело к увеличению выбросов CO2 в стране более, чем на 10% по сравнению с уровнем 2003 года.
Политика правительства России – не единственная причина такого увеличения добычи грязного угля. Крупнейшие европейские компании, в том числе немецкая E.On и RWE, несут ответственность за стимулирование этого роста экспорта угля из России. Из всего угля, используемого двумя энергетическими гигантами, около 20% поступает из России.
Районы экологических проблем угольной промышленности
Изображение от wirestock на Freepik
Согласно отчету Ecodefense, большая часть российского угля добывается в Кузбассе и Южной Сибири. И это также регионы, которые стали основными источником угля, экспортируемого в Европу, в частности в Германию.
В период с 1993 по 2006 год заболеваемость в Кузбассе увеличилась на 19,4%, а смертность – на 19,7%. Согласно местной статистике, беременные женщины и дети наиболее уязвимы для тяжелого воздействия угольной промышленности на здоровье. За последнее десятилетие заболеваемость беременных женщин выросла в пять раз. Эта ужасающая статистика поступает от региональных властей, но они не пытаются исправить ситуацию, говорится в отчете.
Условия труда работников угольной промышленности продолжают оставаться наихудшими. Ежегодно отрасль уносит около 180 жизней. Ситуация нисколько не улучшилась за последние 20 лет.
В России нет официальной статистики о том, сколько людей умирает от болезней, связанных с добычей угля. Экологические активисты оценивают уровень смертности до нескольких тысяч ежегодно по всей стране. Экологи настоятельно призывают правительство РФ немедленно решить эту проблему.
Пути решения экологических проблем угольной промышленности
Изображение от wirestock на Freepik
Сущность экологической проблемы угольной промышленности в том, что добыча угля требует временного нарушения работы больших площадей. В современных горнодобывающих предприятиях принимаются меры для минимизации воздействия на все аспекты окружающей среды.
За счет тщательного предварительного планирования проектов, реализации мер по борьбе с загрязнением, мониторинга воздействия горных работ и восстановления заминированных территорий угольная промышленность сводит к минимуму воздействие своей деятельности на соседние сообщества, ближайшую окружающую среду и на долгосрочные возможности земли.
Ниже представлены основные экологические проблемы. К каждой указаны наиболее эффективные и экономически обоснованные пути решения экологических проблем угольной промышленности.
Нарушение земель
В наилучшей практике исследования ближайшего окружения проводятся за несколько лет до открытия угольной шахты, чтобы определить существующие условия и выявить потенциальные проблемы. В исследованиях рассматривается влияние добычи полезных ископаемых на поверхностные и грунтовые воды, почвы, местное землепользование, естественную растительность и популяции диких животных.
Компьютерное моделирование может быть выполнено для моделирования воздействий на местную окружающую среду. Результаты затем рассматриваются как часть процесса, ведущего к выдаче разрешения на добычу соответствующими государственными органами.
Оседание шахты
Проседание шахты – это место, где уровень земли опускается в результате горных работ, происходящих под ней. Тщательное понимание моделей существования в конкретном регионе позволяет количественно оценить влияние подземных горных работ на поверхность.
В угледобывающей промышленности используется ряд инженерных технологий для проектирования компоновки и размеров подземных выработок. Позволяет предвидеть и контролировать проседание поверхности.
Загрязнение воды
Горнодобывающие предприятия работают над улучшением управления водными ресурсами, стремясь снизить спрос за счет эффективности, технологий и использования более низкого качества и оборотной воды. Загрязнение воды контролируется путем тщательного отделения сточных вод с ненарушенных участков от воды, содержащей отложения или соль из горных выработок.
Чистые стоки можно сбрасывать в окружающие водоемы. В то время как другая вода обрабатывается и может быть повторно использована в пылеподавлении и на углеобогатительных фабриках.
Кислотный шахтный дренаж
Кислотный шахтный дренаж (КШД) – это богатая металлами вода, образующаяся в результате химической реакции между водой и породами, содержащими серосодержащие минералы. Существуют методы управления шахтами, которые могут минимизировать КШД, а эффективная конструкция шахты может удерживать воду вдали от материалов, выделяющих кислоту, и помогает предотвратить возникновение КШД.
Пыль и шум
Пыль при горных работах вызвана:
- движением грузовиков по грунтовым дорогам;
- операциями по дроблению угля;
- буровыми работами;
- ветром над территориями, нарушенными горными работами.
Уровень пыли можно контролировать, распыляя воду на дороги, складские помещения и конвейеры. Могут быть предприняты и другие шаги, в том числе установка дрелей с системами пылеулавливания и покупка дополнительных земель вокруг шахты в качестве буферной зоны. Деревья, посаженные в этих буферных зонах, также могут минимизировать визуальное воздействие горных работ на местные сообщества. Шум можно контролировать путем тщательного выбора оборудования, а также изоляции и звукоизоляции вокруг машин.
Российская угольная промышленность оказывает серьезное воздействие на окружающую среду. Высокий уровень загрязнения почвы и воды идет рука об руку с разработкой новых угольных месторождений.
Земля, разрушенная в результате добычи угля, больше не пригодна для сельского хозяйства или другого коммерческого использования, если не будет должным образом рекультивирована.
Природоохранные и экологические проблемы угольной промышленности решаются не так эффективно, как наносится урон. При этом показатели экологической реабилитации российской угольной промышленности не обнадеживают.
Экологические проблемы угольной промышленности России: сущность и их причины
Содержание:
- 1 Угольная промышленность
- 2 Негативные последствия для экологии
- 3 Воздействие на человека
Основной экологической проблемой угольной промышленности России является негативное воздействие на среду обитания человека.
Угольная промышленность
Российская угольная промышленность – это более 193 миллиардов тонн разведанных запасов угля, в том числе месторождения антрацитов, каменного, коксующего и бурого угля. На сегодняшний день идет добыча угля в 16 угольных бассейнах, территория которых охватывает 85 муниципальных образований Российской Федерации.
Годовая добыча угля составляет 383 млн тон угля. Одним из самых крупных месторождений – является Кузнецкий бассейн, а также несколько перспективных месторождений, находящихся на Дальнем Востоке, Восточной Сибири, Канско-Ачинском бассейне.
Дальнейшее развитие этих месторождений позволит существенно увеличить добычу угля. В то же время добыча угля и угольная промышленность в целом несут большое количество проблем, как для человека, так и для экологии.
Негативные последствия для экологии
Сущность экологических проблем угольной промышленности в первую очередь характеризуется негативным воздействием горных работ на природу, особенно при открытой добыче угля. Более половины угольных шахт России считаются взрывоопасными (за счет газа и угольной пыли), в них также присутствует риск самовозгорания угля.
При подземных горных работах существует опасность оседания земной поверхности, которую возможно предотвратить. При проведении выемки угля, следует заполнять выработки пустой горной породой или другими материалами.
Многие страны уже работают по такой технологии, где действуют законы и программы по рекультивации территории после горных работ.
При угледобыче должны выполняться горнорудные требования и нормативы по технике безопасности, при их несоблюдении возможны очень опасные последствия:
- при добыче угля происходят изменения ландшафтов;
- оседание земной поверхности, нарушение почвенного покрова, в связи с этим развиваются эрозии;
- загрязнение воздуха и воды;
- выбросы метана в результате добычи угля;
- подземные пожары;
- загорания в отвалах;
- оползни неустойчивых откосов;
- загрязнение и отравление водосборных бассейнов кислотными водами, или содержащими металлы и твердые вещества;
- отторжение земельных участков, задействованных для хранения твердых отходов в результате добычи, обогащения и использования угля;
- загрязнение атмосферы высокодисперсными зольными частицами, токсичными микроэлементами, их соединениями, которые образуются в ходе термообработки угля;
- неблагоприятное влияние токсических веществ, которые образуются в ходе различных физико-химических процессов в шахтах;
Решением данной проблемы могут послужить ряд законов и нормативов, включающих в себя все этапы разработки угольных месторождений, предусматривающие осуществление непрерывного контроля в ходе горных работ, исключающие возможность возникновения негативных экологических последствий.
Воздействие на человека
Загрязнение окружающей среды влечет за собой изменение экологических параметров, которые происходят медленно и имеют эффект накопления. Лишь через несколько десятилетий проявятся неблагоприятные последствия, которые отразятся на природе и здоровье человека.
Однако, уже сегодня во многих районах, где активно ведется угледобыча, все негативное влияние отражается на местном населении:
- уменьшение продолжительности жизни;
- увеличение уровня врожденных аномалий;
- повышение онкологических, нервных и профессиональных заболеваний;
- отмечается уязвимость населения к воздействию окружающей среды;
Особое внимание вызывает загрязнение окружающей среды, вследствие добычи угля таких предприятий как: Подмосковного, Кузнецкого, Канско-Ачинского, Южно-Якутского угольных бассейнов. Состояние экологии на территории России на гране кризиса, особенно это касается густонаселенных регионов.
Происходящие события должны заставить нас задуматься о возможной недооценке столь важных экологических проблем, которые со временем могут стать непреодолимыми.
При их аккумуляции возрастает риск для человеческого здоровья и продолжительности жизни.
Посмотрите видео: Экологическая ситуация в России.
Антропогенное воздействие угледобычи на экологические ресурсы бассейна Центрального Инда, Пакистан
1. Пратап А., Чакраборти С. Гидрохимическая характеристика и анализ пригодности подземных вод для хозяйственно-бытовых и ирригационных целей в районах открытой добычи угля Чархи и Куджу , Джаркханд, Индия. Земля Поддерживать. Дев. 2019;9:100244. doi: 10.1016/j.gsd.2019.100244. [CrossRef] [Google Scholar]
2. Wellen C., Shatilla NJ, Carey S.K. Влияние добычи полезных ископаемых на гидрологию и перенос растворенных веществ в Элк-Вэлли, Британская Колумбия, Канада. Окружающая среда. Рез. лат. 2018;13:074012. дои: 10.1088/1748-9326/аака9д. [CrossRef] [Google Scholar]
3. Qiao W., Li W.
, Li T., Chang J., Wang Q. Воздействие добычи угля на мелководные ресурсы в полузасушливых регионах: тематическое исследование в шахтерском районе Шеннань. , Шэньси, Китай. Окружающая среда шахтной воды. 2017; 36:104–113. doi: 10.1007/s10230-016-0414-4. [CrossRef] [Google Scholar]
4. Гриффит М.Б., Нортон С.Б., Александр Л.К., Поллард А.И., ЛеДюк С.Д. Влияние шахт на вершинах гор и заполнения долин на физико-химическое качество экосистем ручьев в центральных Аппалачах: обзор. науч. Общая окружающая среда. 2012; 417:1–12. doi: 10.1016/j.scitotenv.2011.12.042. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
5. Али М.М., Али М.Л., Ислам М.С., Рахман М.З. Предварительная оценка тяжелых металлов в воде и донных отложениях реки Карнапхули, Бангладеш. Окружающая среда. нанотехнологии. Монит. Управление 2016;5:27–35. doi: 10.1016/j.enmm.2016.01.002. [CrossRef] [Google Scholar]
6. Малкани М.С., Буздар Ф., Захид М. Угольные ресурсы Пакистана. Пакистан: Новые угольные месторождения.
Ласбела унив. J. Sci. Технол. 2016;5:7–22. [Google Scholar]
7. Хоуладар М.Ф. Воздействие добычи угля на водную среду вокруг района добычи угля Барапукурия, Динаджпур, Бангладеш. Окружающая среда. наук о Земле. 2013;70:215–226. doi: 10.1007/s12665-012-2117-x. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
8. Йейтс Р.С., Хан С.Х., Ахтар М. Позднечетвертичные деформации соляного хребта Пакистана. геол. соц. Являюсь. Бык. 1984; 95: 958–966. doi: 10.1130/0016-7606(1984)95<958:LQDOTS>2.0.CO;2. [CrossRef] [Google Scholar]
9. Ахмад Х., Ахмад А., Ян М.М. Лекарственные растения соляного ряда. Онлайн J. Biol. науч. 2002; 2: 175–177. [Google Scholar]
10. Икбал М. Оценка потребностей в сохранении почв и водных ресурсов с использованием геопространственных методов: тематическое исследование региона Потохар в Пакистане; Материалы 4-й Международной конференции по использованию космической техники для управления водными ресурсами; Исламабад, Пакистан. 26 февраля — 2 марта 2018 г.
[Google Scholar]
11. Малкани М.С., Махмуд З. Минеральные ресурсы Пакистана: по провинциям и бассейнам. геол. Surv. пак. Мем. 2017; 25:1–179. [Google Scholar]
12. Бургер Чакраборти Л., Куреши А., Ваденбо К., Хеллвег С. Антропогенные потоки ртути в Индии и влияние контроля за выбросами. Окружающая среда. науч. Технол. 2013;47:8105–8113. doi: 10.1021/es401006k. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
13. Американское общество испытаний и материалов. Ежегодная книга стандартов ASTM. Том 4–8. Американское общество испытаний и материалов; Западный Коншохокен, Пенсильвания, США: 2003. ASTM D422-63, Стандартный метод испытаний для анализа размера частиц почв; стр. 10–17. [Академия Google]
14. Радоевич М., Башкин В. Практический анализ окружающей среды. Королевское общество химии; Лондон, Великобритания: 2007. [Google Scholar]
15. Гальего Дж. Л. Р., Ордоньес А., Лоредо Дж. Исследование источников микроэлементов в промышленно развитой зоне (Авилес, север Испании) с использованием многомерных статистических методов.
Окружающая среда. Междунар. 2002; 27: 589–596. doi: 10.1016/S0160-4120(01)00115-5. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
16. Виоланте П., Адамо П. Официальные методы химического анализа почвы. Франкоанджели; Рим, Италия: 2000 г. Определение рН; стр. 10–13. [Академия Google]
17. АООС США. Метод 3051: Микроволновое разложение отложений, шламов, почв и масел, официальные методы/методы Агентства по охране окружающей среды США. Агенство по Защите Окружающей Среды; Вашингтон, округ Колумбия, США: 2001. [Google Scholar]
18. Мюллер Г. Индекс геоаккумуляции в отложениях реки Рейн. Геожурнал. 1969; 2: 108–118. [Google Scholar]
19. Сазерленд Р. Примеси металлов, связанные с осадочными отложениями, в городском ручье, Оаху, Гавайи. Окружающая среда. геол. 2000; 39: 611–627. doi: 10.1007/s002540050473. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
20. Хакансон Л. Индекс экологического риска для борьбы с загрязнением вод. Седиментологический подход. Вода Res. 1980; 14: 975–1001.
doi: 10.1016/0043-1354(80)
-8. [CrossRef] [Google Scholar]
21. Идрис И.М., Юнис Ю.М.Э., Эльбашир А.А. Мониторинг антропогенной и геохимической среды вокруг источников питьевой воды Бутана посредством определения состава тяжелых металлов в почве, отложениях рек и хвостах добычи золота (ii) [(по состоянию на 13 февраля 2020 г.)]; Доступно в Интернете: https://www.eijst.org.uk/images/frontImages/articles/Vol.7No.3/6.51-64.pdf
22. Лю В.-Х., Чжао Дж.-З., Оуян З.-Ю., Седерлунд Л., Лю Г.-Х. Воздействие орошения сточными водами на распространение и загрязнение тяжелыми металлами в Пекине, Китай. Окружающая среда. Междунар. 2005; 31: 805–812. doi: 10.1016/j.envint.2005.05.042. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
23. АКСУ А.Е., ЯШАР Д., Орхан У. Оценка загрязнения морской среды в Измирском заливе: концентрации тяжелых металлов и органических соединений в поверхностных отложениях. Турок. Дж. Инж. Окружающая среда. наук. 1998; 22: 387–416. [Академия Google]
24.
Ликуку А.С., Ммолава К.Б., Габутлоэлое Г.К. Оценка обогащения тяжелыми металлами и степени загрязнения вокруг медно-никелевого рудника в районе Селеби Пхикве, Восточная Ботсвана. Окружающая среда. Экол. Рез. 2013; 1:32–40. [Google Scholar]
25. Растманеш Ф., Мур Ф., Копаи М.К., Кешаварзи Б., Бехруз М. Обогащение почвы тяжелыми металлами медного комплекса сарчешмех, Керман, Иран. Окружающая среда. наук о Земле. 2011;62:329–336. doi: 10.1007/s12665-010-0526-2. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
26. Садху К., Адхикари К., Гангопадхьяй А. Оценка загрязнения почв тяжелыми металлами в карьерах и вокруг них в районе Ранигандж, Индия. Междунар. Дж. Окружающая среда. англ. Рез. 2012; 1:77–85. [Google Scholar]
27. Халим М., Маджумдер Р., Заман М. Загрязнение почвы рисовых полей тяжелыми металлами и их поглощение растениями риса в прилегающем районе угольной шахты Барапукурия, северо-запад Бангладеш. араб. Дж. Геоски. 2015;8:3391–3401. doi: 10.1007/s12517-014-1480-1.
[CrossRef] [Академия Google]
28. Тарик Дж., Ашраф М., Джаффар М., Афзал М. Состояние загрязнения реки Инд, Пакистан, содержанием тяжелых металлов и макроэлементов в рыбе, отложениях и воде. Вода Res. 1996; 30:1337–1344. doi: 10.1016/0043-1354(95)00300-2. [CrossRef] [Google Scholar]
29. Крика А., Крика Ф. Оценка состояния загрязнения тяжелыми металлами поверхностных вод и донных отложений реки Нил (северо-восточный Алжир) Загрязнение. 2017;3:301–310. [Google Scholar]
30. Li Z., Huo J., Bricker J.D. Оценка экологического риска эвтрофикации и загрязнения тяжелыми металлами отложений водохранилища Суяху. Биотехнолог. Биотехнолог. Оборудовать 2019;33:1053–1062. doi: 10.1080/13102818.2019.1638833. [CrossRef] [Google Scholar]
31. Ebong G.A., Ekong C.I. Статус загрязнения микроэлементами в почвах, затронутых отходами, в городе Борокири, мегаполис Порт-Харкорт, штат Риверс, Нигерия. Междунар. J. Sci. Рез. Окружающая среда. науч. 2015;3:0436–0444. doi: 10.12983/ijsres-2015-p0436-0444.
[CrossRef] [Google Scholar]
32. Мазурек Р., Ковальска Ю., Гонсиорек М., Задрожный П., Юзефовска А., Залески Т., Кемпка В., Тымчук М., Орловска К. Оценка содержания тяжелых металлов загрязнение поверхностных слоев лесных почв национального парка Расточе (северопольша) по показателям загрязнения. Хемосфера. 2017;168:839–850. doi: 10.1016/j.chemosphere.2016.10.126. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
33. Макдональд Д.Д., Ингерсолл К.Г., Бергер Т.А. Разработка и оценка основанных на консенсусе рекомендаций по качеству отложений для пресноводных экосистем. Арка Окружающая среда. Контам. Токсикол. 2000; 39: 20–31. doi: 10.1007/s002440010075. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
34. Caeiro S., Costa M.H., Ramos T.B., Fernandes F., Silveira N., Coimbra A., Medeiros G., Painho M. Оценка загрязнения тяжелыми металлами в устье Садо осадок: подход индексного анализа. Экол. индик. 2005; 5: 151–169.. doi: 10.1016/j.ecolind.2005.02.001. [CrossRef] [Google Scholar]
35.
Ханиф Н., Экани С.А.М.А.С., Али С.М., Чинчинелли А., Али Н., Кацояннис И.А., Танвир З.И., Бохари Х. Геоаккумуляция и обогащение микроэлементов в отложениях и их сопутствующие риски в реке Ченаб, Пакистан. Дж. Геохим. Исследуйте. 2016; 165:62–70. doi: 10.1016/j.gexplo.2016.02.006. [CrossRef] [Google Scholar]
36. Юань Г.Л., Сунь Т.Х., Хан П., Ли Дж. Экологическое геохимическое картирование и многомерный геостатистический анализ тяжелых металлов в верхних слоях почвы закрытого сталелитейного завода: Capital Iron & Steel Factory, Пекин, Китай. Дж. Геохим. Исследуйте. 2013; 130:15–21. [Академия Google]
37. Дуан Дж., Тан Дж. Атмосферные тяжелые металлы и мышьяк в Китае: ситуация, источники и политика контроля. Атмос. Окружающая среда. 2013;74:93–101. doi: 10.1016/j.atmosenv.2013.03.031. [CrossRef] [Google Scholar]
38. Прасад Б., Кумари П., Бано С., Кумари С. Оценка качества подземных вод вблизи горнодобывающих районов и разработка индекса загрязнения тяжелыми металлами.
заявл. Науки о воде. 2014; 4:11–17. doi: 10.1007/s13201-013-0126-x. [CrossRef] [Google Scholar]
39. Реза С.К., Баруа У., Сингх С.К., Дас Т.Х. Геостатистический и многофакторный анализ загрязнения почвы тяжелыми металлами вблизи района добычи угля, Северо-Восточная Индия. Окружающая среда. наук о Земле. 2015;73:5425–5433. doi: 10.1007/s12665-014-3797-1. [CrossRef] [Google Scholar]
40. Гадерпури М. Анализ тяжелых металлов и оценка качества питьевой воды – город Хоррамабад, Иран. Краткий обзор данных. 2018;16:685. doi: 10.1016/j.dib.2017.11.078. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
41. Пирсахеб М., Хосрави Т., Шарафи К., Бабаджани Л., Резаи М. Измерение концентрации тяжелых металлов в питьевой воде от источника до потребления место в Керманшахе — Иран. Мировое приложение науч. Дж. 2013; 21:416–423. [Академия Google]
42. Альварес Э., Маркос М.Ф., Ваамонде К., Фернандес-Санхурхо М.Х. Тяжелые металлы в отвалах заброшенной шахты в Галисии (северо-запад Испании) и в спонтанно возникающей растительности.
науч. Общая окружающая среда. 2003; 313:185–197. doi: 10.1016/S0048-9697(03)00261-4. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
43. Хадсон-Эдвардс К.А., Шелл К., Маклин М.Г. Минералогия и геохимия аллювия, загрязненного при добыче металлов в районе Рио-Тинто на юго-западе Испании. заявл. Геохим. 1999; 14:1015–1030. дои: 10.1016/S0883-2927(99)00008-6. [CrossRef] [Google Scholar]
44. Ким К.К., Ким К.В., Ким Дж.Ю., Ким И.С., Чеонг Ю.В., Мин Дж.С. Характеристики хвостов закрытых металлургических рудников как потенциального источника загрязнения в Южной Корее. Окружающая среда. геол. 2001; 41: 358–364. doi: 10.1007/s002540100396. [CrossRef] [Google Scholar]
45. Lee J.Y., Choi J.C., Lee K.K. Изменения в загрязнении тяжелыми металлами речных вод и грунтовых вод, затронутых заброшенным свинцово-цинковым рудником в Корее. Окружающая среда. Геохим. Здоровье. 2005; 27: 237–257. doi: 10.1007/s10653-004-3480-7. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
46. Thuy H.T., Tobschall H.
J., An P.V. Распределение тяжелых металлов в городских почвах на примере района Дананг-Хойан (Вьетнам), окружающая среда. геол. 2000; 39: 603–610. doi: 10.1007/s002540050472. [CrossRef] [Google Scholar]
47. Тра Хо Т.Л., Эгашира К. Характеристика тяжелых металлов в речных отложениях в Ханое, Вьетнам. коммун. Почвовед. Анальный завод. 2000; 31: 2901–2916. doi: 10.1080/00103620009370637. [CrossRef] [Google Scholar]
48. Абдул Р., Мухаммед Дж., Мухаммед У., Саджид А. Оценка содержания тяжелых металлов в отложениях реки Рави, Пакистан. Междунар. Дж. Агрик. биол. 2009 г.;11:197–200. [Google Scholar]
49. Варол М., Шен Б. Оценка загрязнения биогенными веществами и тяжелыми металлами поверхностных вод и донных отложений в верховьях реки Тигр, Турция. Катена. 2012; 92:1–10. doi: 10.1016/j.catena.2011.11.011. [CrossRef] [Google Scholar]
50. Мендес В. Экологическая инженерия и устойчивая инфраструктура. Королевский технологический институт (KTH) Стокгольм; Стокгольм, Швеция: 2005 г.
Загрязнение бассейна реки Римак в Перу хвостохранилищами. [Академия Google]
51. Сингх В.К., Сингх К.П., Мохан Д. Состояние тяжелых металлов в воде и донных отложениях реки Гомти – притока реки Ганга, Индия. Окружающая среда. Монит. Оценивать. 2005; 105:43–67. doi: 10.1007/s10661-005-2816-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
52. Lin C., He M., Zhou Y., Guo W., Yang Z. Распределение и оценка загрязнения тяжелыми металлами в отложениях второй реки Сунгари, Китай. Окружающая среда. Монит. Оценивать. 2008; 137:329. doi: 10.1007/s10661-007-9768-1. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
53. Сутар С., Нема А.К., Чабукдхара М., Гупта С.К. Оценка содержания металлов в воде и донных отложениях реки Хиндон, Индия: Влияние промышленных и городских стоков. Дж. Азар. Матер. 2009; 171:1088–1095. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.06.109. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
54. Оливарес-Рьёмон С., Де ла Роса Д., Лима Л., Грэм Д.В., Катя Д., Боррото Дж., Мартинес Ф., Санчес Дж.
Оценка Уровни тяжелых металлов в отложениях реки Альмендарес — город Гавана, Куба. Вода Res. 2005;39: 3945–3953. doi: 10.1016/j.waters.2005.07.011. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
55. Рифаат А. Основной контроль распределения некоторых металлов в отложениях у дельты Нила, Египет. Египетский Дж. Акват. Рез. 2005; 31:16–28. [Google Scholar]
56. Azmat H., Javed M., Jabeen G. Острая токсичность алюминия для рыб (Catla catla, Labeo rohita и Cirrhina mrigala) Pak. Вет. Дж. 2012; 32:85–87. [Google Scholar]
57. Кадир А., Малик Р.Н. Тяжелые металлы в восьми съедобных видах рыб из двух загрязненных притоков (Айк и Палху) реки Ченаб, Пакистан. биол. Трейс Элем. Рез. 2011; 143:1524–1540. doi: 10.1007/s12011-011-9011-3. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
58. Сингх Р., Гаутам Н., Мишра А., Гупта Р. Тяжелые металлы и живые системы: обзор. Индийский Дж. Фармакол. 2011;43:246. doi: 10.4103/0253-7613.81505. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
59.
Чатурведи Р., Банерджи С., Чаттопадхьяй П., Бхаттачарджи Ч.Р., Рауль П., Бора К. Высокое накопление железа в волосах и ногтях людей проживающих в пострадавших от железа районах Ассама, Индия. Экотоксикол. Окружающая среда. Саф. 2014;110:216–220. doi: 10.1016/j.ecoenv.2014.08.028. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
60. Патил Р.М., Торат Н.Д., Шете П.Б., Бедж П.А., Гавде С., Джоши М.Г., Тофаил С.А., Бохара Р.А. Комплексные исследования цитотоксичности суперпарамагнитных наночастиц оксида железа. Биохим. Биофиз. Отчет 2018; 13: 63–72. doi: 10.1016/j.bbrep.2017.12.002. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
61. Черфи А., Ачур М., Черфи М., Отмани С., Морсли А. Оценка риска для здоровья от тяжелых металлов при употреблении овощей, орошаемых очищенные городские сточные воды в Алжире. Процесс Саф. Окружающая среда. прот. 2015;98: 245–252. doi: 10.1016/j.psep.2015.08.004. [CrossRef] [Google Scholar]
62. Изах С.К., Чакрабарти Н., Сривастав А.Л. Обзор концентрации тяжелых металлов в источниках питьевой воды в Нигерии: воздействие на здоровье человека и меры по смягчению последствий.
Экспо. Здоровье. 2016; 8: 285–304. doi: 10.1007/s12403-016-0195-9. [CrossRef] [Google Scholar]
63. Чакраборти С., Датта А.Р., Сурал С., Гупта Д., Сен С. Больные кости и почечная недостаточность: случай хронической токсичности кадмия. Анна. клин. Биохим. 2013;50:492–495. doi: 10.1177/0004563213481207. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
64. Рейс М., Ферраро А., Фаббричино М., Ла Марка А., Панико А., Спасиано Д., Тонаккини А., Пироцци Ф. Этилендиамин-N, N’-диянтарная кислота (EDDS) — улучшенная оптимизация промывки для восстановления загрязненных сельскохозяйственных почв и оценка предполагаемого переноса меди и цинка. Междунар. Дж. Окружающая среда. Рез. Здравоохранение. 2018;15:543. doi: 10.3390/ijerph25030543. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Глава 2: Воздействие открытых горных работ на окружающую среду
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПОСЛЕДСТВИЯ РАСХОДНЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ
Все операции по добыче полезных ископаемых оказывают разрушительное воздействие на окружающую среду, но огромный объем материала, используемого при открытой добыче, делает воздействие на окружающую среду особенно острым.
Механика открытых горных работ В этом разделе описываются пять основных методов открытой добычи угля: добыча полезных ископаемых, добыча открытым способом, контурная добыча, шнековая добыча и удаление горных вершин . В этом разделе также рассматривается подземная добыча полезных ископаемых. Рельеф, экономика и обычаи обычно определяют, какую технику выбирает оператор. При любой открытой или открытой разработке сначала удаляют вышележащую растительность, почву и подземные слои горных пород, чтобы обнажить и извлечь уголь из подземного пласта или угольного месторождения. Ответственная разработка открытым способом пытается ограничить побочные эффекты этого удаления с помощью нескольких основных шагов:
Хотя эти основные шаги относительно последовательны, воздействие пяти основных методов на окружающую среду значительно различается.
Зона горных работ Добыча полезных ископаемых на площадях — это метод, наиболее часто используемый в равнинной или слегка холмистой местности Среднего Запада и западной части Соединенных Штатов. Разработка открытых участков с одновременной рекультивацией. Оператор кладет отвал из ящика, вырезанного на стороне, противоположной направлению добычи. В крупных шахтах вскрышные породы удаляются огромными вскрышными экскаваторами или драглайнами . После извлечения угля из первого разреза оператор делает второй, параллельный разрез. Оператор укладывает вскрышную породу из второго прохода в траншею, созданную первым проходом, выравнивает и уплотняет отвал. Затем засыпанную яму засыпают землей и засевают. Этот процесс продолжается вдоль параллельных полос земли до тех пор, пока соотношение между вскрышными породами и угольным пластом, называемое 9Коэффициент вскрыши 0138 , делает извлечение угля экономически целесообразным. Когда оператор достигает последней выемки, единственной оставшейся породой для заполнения этой выемки является вскрышная порода от начального или коробчатого выемки. Тем не менее, поскольку обрезки коробчатого сечения могут находиться в нескольких милях от последнего разреза, оператор обычно считает, что дешевле не перевозить обрезки коробчатого сечения к последнему разрезу. Вместо этого он может решить установить постоянное водохранилище в последнем разрезе. Эти озера последней выемки являются обычным явлением в угольных регионах Среднего Запада, но могут создавать проблемы для окружающей среды и землепользования. В более позднем разделе этого руководства описываются стратегии борьбы с этими озерами последней выемки.
Открытые горные работы Открытые горные работы аналогичны открытым горным работам. Толстые угольные пласты, обнаруженные на этих крупных шахтах, гарантируют, что количество земли, нарушаемой для каждой тонны добытого угля, намного меньше, чем для большинства шахт Восточного и Среднего Запада. Тем не менее, сам размер и мощность этих шахт требует значительного нарушения поверхности. При добыче открытым способом оператор сначала удаляет вскрышные породы, чтобы вскрыть угольный пласт. Вскрышную породу можно разместить на прилегающей нетронутой земле или транспортировать по ленте или по железной дороге на другой конец той же шахты или в истощенную шахту, которую необходимо засыпать. Как правило, на одном и том же участке в любой момент времени разрабатываются несколько различных карьеров, находящихся на разных стадиях разработки или рекультивации. Типичный способ добычи открытым способом с мощным угольным пластом. Большие машины удаляют вскрышные породы последовательными слоями, пока не будет достигнут угольный пласт. Затем оператор извлекает уголь и транспортирует его на электростанцию или на железнодорожную линию для отправки на электростанцию. Далее оператор засыпает котлован ранее извлеченной вскрышной породой и выравнивает ее. Верхний слой почвы, который либо был сохранен, либо перевезен из текущей операции, распределяется по отвалу, и участок засеивается. Тонкая вскрышная порода и толстые угольные пласты, которые часто встречаются на открытых разработках, могут привести к недостаточному материалу отвала для рекультивации выработанных земель. SMCRA предоставляет освобождение от требования « приблизительного исходного контура» или AOC для операторов, столкнувшихся с такой ситуацией.[1]
Контурная добыча Контурный метод используется почти исключительно в крутом районе Аппалачей в США, где угольные пласты выходят на поверхность со склонов холмов или гор. При добыче полезных ископаемых используется небольшое землеройное оборудование, такое как экскаваторы, экскаваторы и бульдозеры, аналогичное оборудованию, используемому для многих других видов строительных работ. Таким образом, контурная добыча является излюбленным методом мелких, часто недостаточно капитализированных операторов в Аппалачах. Например, лица, занятые в строительном бизнесе, могут легко входить и выходить из горнодобывающего бизнеса по мере изменения рыночных условий. В отличие от операторов открытых карьеров, операторы контура часто имеют слишком много добычи после завершения добычи.
Шнековая добыча Шнековая добыча обычно осуществляется в сочетании с контурной добычей.
Удаление вершины горы Последний метод добычи угля с поверхности, который будет описан здесь, называется удалением вершины горы. Используя эту технику, операторы удаляют целые горные вершины, чтобы добраться до лежащего под ними угольного пласта. Метод удаления вершины горы. Снятие горных вершин — противоречивый метод добычи, который приводит к огромному количеству добычи, и, в отличие от любого другого метода, ни один из заминированных участков не засыпается. То, что раньше было вершиной горы, становится большим плоским плато. Поскольку крутые склоны гор делают невозможным восстановление естественного контура ландшафта, SMCRA предоставляет исключение из обычного правила, согласно которому земля после добычи должна быть восстановлена до ее приблизительного первоначального контура. Добыча полезных ископаемых на вершинах гор оказывает неизмеримое влияние на дикую природу.[9] Участки, наиболее подходящие для отсыпки вершин гор, — это узкие, V-образные, крутые котловины, в которых иногда обитают исчезающие или редкие виды животных и растений. В ручьях, погребенных под горной породой или загрязненных тяжелыми металлами, обитают исчезающие и находящиеся под угрозой исчезновения водные виды. Добыча полезных ископаемых на вершинах гор происходит все чаще и чаще, и попытки граждан остановить их через судебные процессы оказались безуспешными.[10] [11] Во время дебатов по поводу SMCRA группы граждан в Аппалачах пытались убедить Конгресс полностью запретить удаление горных вершин. После жарких дискуссий Конгресс разрешил использование этого метода, но только при соблюдении особых условий, которые описаны далее в этом справочнике. После удаления вершины горы .
Подземная добыча Несмотря на свое название, положения SMCRA применяются не только к открытой добыче, но и к поверхностным эффектам подземной добычи.[12] В процентах от всей добычи угля подземная добыча угля снижалась в течение многих лет, но в 2007 году на нее все еще приходилось примерно 31 процент добычи угля по сравнению с 69 процентами открытой добычи. Подземная добыча может принимать различные формы. Традиционно операторы использовали камерно-столбовой метод , при котором большие столбы угля оставляли на месте, чтобы удерживать крышу и защищать горняков. При отступлении операторы возвращаются в шахту после того, как она была завершена, чтобы ограбить столбы 9.0138 , или извлеките угольные столбы и дайте крыше опуститься, отступая к угольным порталам. В последние годы большинство подземных рудников перешли на процесс под названием разработка длинными забоями . В отличие от более традиционных методов, при добыче длинными забоями используется мощное угледобывающее оборудование и гидравлические подъемники для удаления всего угольного пласта во время начальной операции добычи. Если горные выработки не были засыпаны для поддержки вскрышных пород, любой участок поверхности, лежащий над местом добычи угля подземным способом, может в любой момент в будущем просесть. Воронки от камерно-столбовой разработки непредсказуемо развиваются через 20-50 лет после начала добычи. Преимущество запланированного оседания заключается в том, что повреждение происходит относительно скоро после начала добычи, и оператор всегда готов смягчить любой полученный ущерб. Тем не менее, экологические последствия запланированного оседания могут быть неприемлемыми при определенных обстоятельствах. Несмотря на эти проблемы, SMCRA не запрещает методы добычи, предполагающие плановое проседание. Тем не менее, он устанавливает стандарты для контроля оседания и других форм повреждения поверхности, вызванных подземной добычей полезных ископаемых.
Воздействие на окружающую среду
Если не будут приняты надлежащие меры предосторожности, любой из этих методов добычи нанесет значительный вред окружающей среде. Об этом ежедневно свидетельствуют старые горнодобывающие районы Аппалачей. Только в Аппалачах тысячи квадратных миль гористой местности были изуродованы открытой добычей полезных ископаемых и остались невостребованными. Эрозия резко возрастает, когда защитный растительный покров удаляется, а оставшаяся почва не стабилизируется. Исследования показывают, что потоки воды из отдельных шахт несут наносы в 1000 раз больше, чем потоки из незаминированных территорий.[14] При анализе 1979 года Министерство внутренних дел обнаружило овраги глубиной более одного фута на более чем 400 000 акров заминированной земли.[15] Большое количество наносов и эрозия также увеличивают вероятность и серьезность наводнений, заполняют озера и пруды, ухудшают качество водоснабжения, увеличивают затраты на очистку воды и отрицательно сказываются на размножении и кормлении некоторых видов рыб.
Не все повреждения, нанесенные вскрышными работами, столь же драматичны, как изуродованные горные склоны с высокими стенами, превышающими 100 футов.
Ущерб земельным ресурсам Долговременный ущерб почвенным ресурсам от вскрышных работ может быть замаскирован, когда интенсивное, краткосрочное управление земельными ресурсами создает ложное впечатление об успешности рекультивации. Открытая разработка уничтожает существующую растительность и изменяет профиль почвы , или естественные слои почвы. Добыча полезных ископаемых нарушает и может даже уничтожить полезные микроорганизмы в верхнем слое почвы. Почва также может быть повреждена, если в ходе мелиоративных работ верхний слой почвы смешивается с недрами, разжижая вещество в поверхностном слое почвы. Открытая добыча также может снизить продуктивность прилегающих земель. Грунт, размещенный на прилегающей земле, которая не была должным образом подготовлена, может размыться и, таким образом, покрыть верхний слой почвы или внести в почву токсичные материалы. Добыча полезных ископаемых также может изменить естественную топографию местности таким образом, что это предотвратит возвращение к прежнему землепользованию, например, к сельскому хозяйству. Возврат почвы из разрабатываемых районов к полной продуктивности особенно важен на Среднем Западе, где некоторые из самых лучших в мире сельскохозяйственных угодий в настоящее время добываются для добычи угля, который находится под ними. В западной части Соединенных Штатов засушливые или полузасушливые условия этого региона могут увеличить ущерб, наносимый почвам горнодобывающей промышленностью. После удаления естественной растительности эрозия может резко увеличиться. Одной из наиболее постоянных проблем на западных рудниках является создание «разнообразного, эффективного и постоянного растительного покрова … способного к самовосстановлению и сукцессии растений, по крайней мере, равной … естественной растительности местности» [16]. Местная растительность на Западе адаптировалась к засушливому климату, чтобы обеспечить максимальную устойчивость почвы в периоды засухи.
Ущерб водным ресурсам Безответственная добыча полезных ископаемых может загрязнить ручьи и нарушить водоснабжение. SMCRA был предназначен для предотвращения этих проблем. Иногда загрязнение воды легко обнаружить. Чистая вода часто становится красновато-оранжевой, если она содержит высокую концентрацию железа. Однако другие виды загрязнения обнаружить труднее. Очень кислый ручей может выглядеть не иначе, чем чистый, если только вы не заметите, что в нем нет рыбы. Вода, сбрасываемая из открытых или подземных рудников, должна соответствовать стандартам загрязнения по четырем основным загрязнителям: pH, железо (неприменимо во время ливней и на этапе рекультивации), марганец и взвешенные вещества (т. • pH — pH является мерой относительной кислотности жидкостей. pH 7 считается нейтральным. Жидкость с рН ниже 7 является кислой; жидкость с рН выше 7 является щелочной. Каждое число на шкале pH соответствует 10-кратному увеличению или уменьшению кислотности. Таким образом, pH 3 описывает жидкость, которая в 10 раз более кислая, чем жидкость с pH 4.[17] Закон требует, чтобы pH воды, сбрасываемой из шахты, составлял от 6 до 9.[18] Хотя более распространенной проблемой, связанной с добычей полезных ископаемых, является кислотный дренаж (низкий pH), щелочной дренаж (высокий pH) встречается реже, но также может вызывать проблемы. Щелочной шахтный дренаж или сток наиболее распространен на Западе, где щелочная вскрышная порода может подвергаться воздействию воды во время добычи. Кислотный дренаж обычно возникает, когда пирит (золото дураков) или марказит в вскрышных породах подвергается воздействию воздуха и воды в процессе добычи. Кислота является одним из самых разрушительных загрязнителей. Он убивает рыбу и других водных обитателей, разъедает металлические конструкции, разрушает бетон, увеличивает стоимость очистки воды для электростанций и муниципального водоснабжения и делает воду непригодной для рекреационного использования. Кислота также может выщелачивать высокотоксичные металлы или вызывать их выделение из почвы. Эти токсичные вещества убивают водную жизнь и могут загрязнять источники воды, вызывая серьезные неблагоприятные последствия для здоровья человека. Тысячи и тысячи миль ручьев деградировали из-за дренажа кислотных шахт и стоков. Открытый кислотный материал может продолжать выщелачивать кислоту от 800 до 3000 лет.
Добыча полезных ископаемых, которая сбрасывает или складирует вскрышные породы или грунт в водоем, включая ручьи и водно-болотные угодья, должна получить разрешение в соответствии со статьей 404 Закона о чистой воде (CWA). Раздел 404 регулирует любые сбросы любых извлеченных или насыпных материалов, включая вскрышные породы в результате добычи полезных ископаемых, а также материалы, депонированные в водоеме для строительных целей. Разрешение в соответствии с SMCRA не освобождает горнодобывающую компанию от обязательства получить разрешение CWA, раздел 404. Раздел 404 применяется ко всем «судоходным водам» в Соединенных Штатах, которые до недавнего времени Инженерный корпус армии («COE») определял как включающие практически любую реку, озеро, ручей, пруд, заболоченное место или другой водоем. Добыча полезных ископаемых также может влиять на количество и качество запасов подземных вод. На многих угольных месторождениях сами угольные пласты служат водоносными горизонтами — подземными запасами воды. Вода в этих водоносных горизонтах течет, хотя по сравнению с поверхностными водотоками подземные воды текут очень медленно. Однако тот факт, что подземные воды текут, позволяет им подпитывать или пополнять многие поверхностные водные системы. Эти водоносные горизонты могут быть источником воды для многих колодцев. Схемы течения в таких водоносных горизонтах могут изменяться, что неблагоприятно влияет на давление воды в колодцах. Части водоносных горизонтов и поверхностных систем могут быть обезвожены, что сократит доступность воды для других целей и, возможно, нарушит ранее существовавшие права на воду. Даже в тех случаях, когда потери воды из существующих водоносных горизонтов не затрагивают других пользователей, сброс избыточной воды из этих водоносных горизонтов может нанести ущерб окружающей среде. Еще предстоит продемонстрировать, что систему подземных вод, разрушенную горными работами, можно безвозвратно реструктурировать. W Ущерб дикой природе Дикая природа часто сильно страдает в результате вскрышных работ. В краткосрочной перспективе все виды либо уничтожаются, либо вытесняются из района самого рудника. Добыча полезных ископаемых также может оказывать неблагоприятное долгосрочное воздействие на дикую природу, включая ухудшение среды ее обитания или природной среды. Многие виды животных не могут приспособиться к изменениям, вызванным нарушениями земель, связанными с добычей угля. В случаях, когда важная среда обитания (например, основное место размножения) разрушена, вид может быть уничтожен. Уникальные места обитания, такие как скалы, пещеры и старовозрастные леса, восстановить невозможно. Как отмечалось ранее, при добыче открытым способом выявляются тяжелые металлы и соединения, которые могут изменить рН или кислотный баланс стоков и выщелачивания в ручьях. Такое загрязнение может нанести ущерб среде обитания рыб и других водных видов, тем самым сократив численность популяции. Даже там, где виды выживают, токсичные материалы могут снизить темпы размножения и роста. Открытая добыча также вызывает повышенную мутность и заиление ручьев и прудов, большую изменчивость уровней потока и температуры воды, а также обезвоживание ручьев, что способствует угрозе исчезновения водных видов.[27] При замене насыпного материала после вскрышных работ его сильно уплотняют, чтобы предотвратить эрозию или оползание. В результате легко сажаемые травы вытесняют сеянцы деревьев, рост которых замедляется из-за уплотненной почвы, и полное восстановление лесов маловероятно. Аппалачи, где сходятся северные и южные виды, содержат невероятное разнообразие уникальных растений и животных. Аппалачские экорегионы являются домом для одной из самых богатых популяций саламандр в мире, а также для все более редких типов леса, всем из которых угрожает интенсивная добыча полезных ископаемых в регионе.] Надлежащее соблюдение требований SMCRA по рекультивации может помочь свести к минимуму вред окружающей среде, связанный с открытой добычей полезных ископаемых. Мелиорированные земли могут воссоединить фрагментированные места обитания диких животных, а правильно замененная почва может стимулировать повторный рост ценных деревьев, таких как американский каштан. По данным Службы рыболовства и дикой природы США (FWS), SMCRA эффективно защищает исчезающие виды с помощью положений, разработанных для сведения к минимуму прямого воздействия на дикую природу[30], но только при надлежащем соблюдении требований. |
Открытая добыча полезных ископаемых (другое название «открытой разработки») может привести к серьезной эрозии почвы или снижению ее плодородия; загрязнять воды или истощать запасы подземных вод; шрам или алтарь пейзажа; повредить дороги, дома и другие строения; и уничтожить живую природу. Пыль и частицы с горных дорог, отвалов и земель, нарушенных горными работами, являются значительным источником загрязнения воздуха. Чтобы эффективно участвовать в борьбе со злоупотреблениями при открытой добыче полезных ископаемых, важно понимать основные методы открытых горных работ и типы наносимого окружающей среде ущерба.
Площадные мины выкапывают большие прямоугольные ямы, образующие серию параллельных полос или разрезов, которые могут простираться на несколько сотен ярдов в ширину и более мили в длину. После скальпирования растительности и удаления верхнего слоя почвы разработка участка начинается с первоначального прямоугольного разреза (называемого коробчатым разрезом ). 
Добыча полезных ископаемых может прекратиться в определенной области, например, там, где угольный пласт становится тоньше или где пласт глубже погружается под поверхность.
Этот метод распространен на западе США (и в других частях мира), где существуют очень мощные — от 50 до 100 футов — угольные пласты. Открытые карьеры обычно представляют собой крупные операции. Уровень добычи может превысить 10 миллионов тонн угля в год.
Контурная разработка делает разрезы на склоне, где расположен угольный пласт, для удаления сначала вскрышных пород, а затем и самого угля. Вскрышные породы из соседних выемок используются для заполнения предыдущих выемок. Оператор продолжает проходку до тех пор, пока соотношение вскрышных пород и угля не станет нерентабельным. Затем операция продолжается по контуру горы до тех пор, пока ресурсы угля или ресурсы оператора не будут исчерпаны.
Это происходит из-за явления, называемого коэффициент набухания . Когда вскрышную породу удаляют, она разрушается и утрачивает часть уплотнения, образовавшегося за тысячи лет, пока она лежала нетронутой. Даже после замены и механического уплотнения объем материала увеличивается до 25%.[2] Ямы, оставшиеся после добычи относительно тонких угольных пластов Востока, часто недостаточно велики, чтобы вместить этот добавленный объем. В результате большинству контурных комбайнов приходится сбрасывать лишнюю добычу в другую засыпку 9.0139 или место захоронения. Наиболее распространенные участки захоронения находятся в верховьях долин, называемых насыпями долин или насыпями впадин. Строительство насыпи означает, что дополнительные земли помимо тех, которые необходимы для добычи, должны быть нарушены, чтобы приспособить эту добычу. Вредное воздействие заполнения долин обсуждается далее в разделе, посвященном сносу горных вершин.
Как только оператор контура достигает точки, где высота высокого борта делает неэкономичным удаление дополнительной вскрышной породы, оператор может выбрать дополнительную добычу угля перед началом рекультивации путем бурения в забое высокого борта с помощью горного шнека. Буровые долота большого диаметра, которые можно разделить на относительно небольшие куски, могут бурить до 200 футов в угольном пласте, тем самым извлекая до 60 процентов угольных ресурсов. Поскольку добыча шнеком удаляет опору для материалов над ним, необходимо позаботиться о заполнении отверстий шнека после извлечения угля. Если отверстия под шнеки не будут заполнены, это может привести к появлению трещин от напряжения и другим проблемам на поверхности.
Удаление вершины горы требует больших капиталовложений и инженерных навыков, чем метод контурной разработки, но он позволяет оператору извлечь практически весь угольный пласт. Удаление горных вершин, которое все чаще используется в Аппалачах, стало возможным только после развития технологий и изменения экономики добычи полезных ископаемых, что позволило увеличить коэффициент вскрыши. Сегодня экономически выгодно удалить до 1000 футов горы, чтобы добраться до крупного угольного пласта.
Обычно оператор размещает отвал в насыпи в соседней лощине или лощине. Массивные насыпи, сооруженные в Аппалачах, в целом кажутся стабильными. Сообщалось о менее чем двадцати движениях откосов из более чем 6800 насыпей, построенных из 1985 по 2003 г. [5] Однако насыпи затапливают ручьи, протекающие через долины Аппалачей,[6] а вырубленные шахты вызывают наводнения даже после завершения работ по восстановлению растительности. Реки и ручьи загрязнены. Сам процесс майнинга вызывает пыль, шум и пожары. Оседание дает трещины в фундаментах близлежащих домов и нарушает работу близлежащих колодцев.[7] Изменения в топографии поразительны.[8]
Пути миграции рыбы перекрыты. Конечно, удаление горных вершин может также повредить эстетическому качеству местности.
[13] Подземная угольная шахта обычно начинается так же, как контурная шахта, с выемки в склоне холма. Действительно, многие заброшенные открытые шахты служат забой для подземного рудника. На скамье , созданной разрезом, часто размещается шахтный офис и склад оборудования. В угольном пласте у основания высокого вала обычно вырыто несколько порталов. Эти порталы служат и входами в шахту, и вентиляцией.
Резак сбрасывает уголь с поверхности пласта, а гидравлические подъемники поддерживают кровлю возле забоя. Когда гидравлические подъемники движутся вперед, неподдерживаемая вскрышная порода обрушивается за ними, в результате чего поверхность земли оседает. Это обрушение поверхности над рудником называется плановая просадка . Из-за характера используемого оборудования добыча длинными забоями целесообразна только там, где угольный пласт имеет относительно однородную толщину.
Например, конструкции над горной выработкой, включая здания, дороги и трубопроводы, могут быть серьезно повреждены. Кроме того, просадочные трещины могут осушать или осушать ручьи, пруды, колодцы и подземные водоносные горизонты над угольным пластом. Эти события могут оказать необратимое негативное воздействие на гидрологический баланс . 
В течение 25 лет операторы просто сбрасывали вскрышные породы с горных рудников вниз по склону, вызывая оползни, эрозию, осадконакопление и наводнения. Оставшиеся неустойчивые высокие стены, часто высотой 100 футов, рушатся и разрушаются, нарушая дренажные схемы и вызывая массовое загрязнение воды.
SMCRA помог устранить многие из этих наиболее очевидных злоупотреблений. Но долгосрочный ущерб почве, воде и дикой природе продолжается, несмотря на усилия Конгресса по его контролю.
Кроме того, разнообразные местные виды служат кормом для животных в течение всего года. Но поскольку восстановление растительности с использованием местных видов часто сложно и дорого, многие операторы выбирают неместные виды, которые стабилизируют почву в краткосрочной перспективе. Однако часто эти виды не подходят для кормления и могут быть неспособны к длительному самовосстановлению, как того требует SMCRA.
е. отложения). Давайте кратко рассмотрим каждый из основных загрязнителей и проблемы, которые они вызывают:
Дождевая вода смешивается с пиритом, образуя серную кислоту, которая смывается в ручьи и пруды под шахтой.
Речной поток с наносами может заполнить водохранилище и серьезно сократить срок его полезного использования. Наконец, осадок может действовать как переносчик других загрязняющих веществ, таких как пестициды, тяжелые металлы и бактерии.
, включая некоторые ручьи, которые могут течь не круглый год.[21] Раздел 404 требует, чтобы горнодобывающая компания представила альтернативные предложения, оценивающие последствия сброса вскрышных пород для различных водотоков в пределах границ разрешения.[22] Он также требует, чтобы сброс наполнителя не подвергал опасности находящиеся под угрозой исчезновения виды, [23] не нарушал государственные или федеральные стандарты качества воды,[24] и не способствовал значительному ухудшению качества воды в Соединенных Штатах.[25] Требования, предъявляемые к разрешению в соответствии с Законом о чистой воде, более подробно обсуждаются в главе 5. 
Открытые горные работы обязательно прорежут угольный водоносный горизонт, а также любой водоносный горизонт над разрабатываемым угольным пластом. Взрывные работы и оседание в результате подземных горных работ могут разрушить непроницаемые слои горных пород, которые удерживают воду в этих водоносных горизонтах, даже если вскрышные породы не извлекаются.
Если не вестись должным образом, разработка угля, особенно на западе, может оставить после себя бесплодные ландшафты, уязвимые для постоянной эрозии и разрушения систем грунтовых вод. В результате ценность этих территорий для сельского хозяйства и других целей может значительно снизиться.
[26] Крупные рудники, например, на западе, могут нарушить миграционные пути и критический зимний ареал крупной дичи.
В настоящее время существуют более эффективные методы рекультивации, и их необходимо продвигать.[28]