Содержание
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.
«В каких районах нефтяной промышленности экологические проблемы стоят особенно остро?» — Яндекс Кью
Здравствуйте, Николай !
Наиболее неблагополучная экологическая ситуация сложилась в Мексиканском заливе. 22 апреля 2010 года в Мексиканском заливе затонула платформа Deepwater Horizon, которую арендовала BP. В Атлантический океан вылилось целое море нефти. Плавучая буровая платформа неподалеку от побережья штата Луизиана, стоявшая на глубине в 1,5 км, уже почти завершила бурение скважины, уходящей еще на 3,5 километра под океанское дно. Но из-за грубейших нарушений в технологическом процессе, которые почти сразу же охарактеризовали как плохую работу менеджмента, произошел сильнейший взрыв, в результате которого погибли 11 нефтяников.
«Сдетонировал» метан, вырвался на поверхность и буквально смел многотонную платформу, которая затонула через два дня. 150 дней после этого продолжалась ликвидация последствий аварии. За это время в воду через поврежденные трубы скважины вылилось несколько миллионов баррелей нефти. Площадь нефтяного пятна составила 75 тысяч квадратных километров (для сравнения – это больше чем Бельгия и Нидерланды вместе взятые). Примерно шестую часть вылившейся нефти удалось собрать, кое-что смогли сжечь. По оценкам экспертов, утечка сырья привела к сокращению биоразнообразия в регионе. Среди наиболее пострадавших – морские черепахи, дельфины и американские бурые пеликаны. Досталось и прибрежным штатам.
Ученые до сих пор исследуют флору и фауну Мексиканского залива, наиболее пострадавшие вследствие катастрофы. Результат анализа прибрежной болотистой местности показал, в его флоре преобладают всего два растения — трава спартина и черная хвоя. Многие растения, которые раньше росли на болотах залива, полностью исчезли. Количество микроорганизмов сократилось в несколько раз. 9 лет понадобилось, чтобы на болотах вновь начала развиваться жизнь. А сохранившиеся растения — спартина и черная хвоя — помогают восстанавливаться другим растениям, а также микроорганизмам. Экологи предложили засаживать болота этими растениями, чтобы восстановить экосистему Мексиканского залива. Однако этот процесс займет еще не один десяток лет.
Ранее ученые говорили, что процесс восстановления пройдет быстрее, но последние анализы показали равную возможность развития 2-х сценариев: либо микроорганизмы станут выносливее из-за нефти, либо полностью исчезнут.
Экологи рассказали, как повлияла утечка нефти на Мексиканский залив https://neftegaz.ru/news/ecology/443824-ekologi-rasskazali-kak-povliyala-utechka-nefti-na-meksikanskiy-zaliv-/
Самым худшим фактором этой аварии является то, что тем самым человек начал уничтожать последний ресурс планетарной системы жизнеобеспечения — Мировой океан. Этот регион нефтедобычи продолжает оставаться наиболее опасным местом на планете — аварии с различными последствиями происходят в нём с пугающей регулярностью. Например, 23 августа 2021 г. в Мексиканском заливе произошел взрыв на нефтяной платформе Pemex: Подробнее на РБК:
https://www.rbc.ru/society/23/08/2021/6122db789a79472a760c8034
Уголь и загрязнение воздуха | Союз обеспокоенных ученых
Когда уголь горит, химические связи, удерживающие его атомы углерода на месте, разрываются, высвобождая энергию. Однако происходят и другие химические реакции и , многие из которых переносят токсичные переносимые по воздуху загрязнители и тяжелые металлы в окружающую среду.
Это загрязнение воздуха включает:
Ртуть : Угольные заводы ответственны за 42 процента выбросов ртути в США, токсичный тяжелый металл, который может повредить нервную, пищеварительную и иммунную системы и представляет серьезную угрозу для развития ребенка. . Всего 1/70 чайной ложки ртути, выпавшей на 25-акровое озеро, может сделать рыбу небезопасной для употребления в пищу. Согласно Национальному кадастру выбросов Агентства по охране окружающей среды (EPA), угольные электростанции США выбросили 45 676 фунтов ртути в 2014 году (имеются данные за последний год).
Диоксид серы (SO2) : Производится при реакции серы в угле с кислородом, SO 2 соединяется с другими молекулами в атмосфере с образованием мелких кислых частиц, которые могут проникать в легкие человека. Это связано с астмой, бронхитом, смогом и кислотными дождями, которые наносят ущерб посевам и другим экосистемам и подкисляют озера и ручьи. В 2014 году угольные электростанции США выбросили более 3,1 миллиона тонн SO 2 .
Оксиды азота (NOx): Оксиды азота видны в виде смога и раздражают легочную ткань, обостряют астму и делают людей более восприимчивыми к хроническим респираторным заболеваниям. заболеваний, таких как пневмония и грипп. В 2014 году угольные электростанции США выбросили более 1,5 млн тонн.
Твердые частицы : Более известная как «сажа», это пепельно-серое вещество в угольном дыме, которое связано с хроническим бронхитом, обострением астмы, сердечно-сосудистыми заболеваниями, такими как сердечные приступы, и преждевременной смертью. В 2014 году угольные электростанции США выбросили 197 286 тонн мелких взвешенных частиц (размером 10 микрометров или менее в диаметре).0010 , 9 332 фунта кадмия, и других токсичных тяжелых металлов .
Большая часть этих выбросов может быть сокращена за счет контроля за загрязнением – иногда в значительной степени – хотя на многих заводах не установлены соответствующие средства контроля.
В соответствии с Законом о чистом воздухе, Законом о чистой воде и другими законами об охране окружающей среды Агентство по охране окружающей среды США (EPA) несет ответственность и имеет полномочия устанавливать и обеспечивать соблюдение предельных значений выбросов загрязняющих веществ, которые считаются вредными для здоровья человека и окружающей среды.
Глава 2: Воздействие открытых горных работ на окружающую среду
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПОСЛЕДСТВИЯ РАСХОДНЫЕ 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. 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.
Механика Открытая разработка . 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 чаще всего используется в равнинной или слабо холмистой местности на Среднем Западе и западе США. 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 ). Открытые горные работы с одновременной рекультивацией. Оператор размещает отвал из ящика, вырезанного на стороне, противоположной направлению добычи. В крупных шахтах вскрышные породы удаляют огромные вскрышные экскаваторы или драглайны . 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 0066 , делает извлечение угля экономически целесообразным. Добыча полезных ископаемых может прекратиться в определенной области, например, там, где угольный пласт становится тоньше или где пласт глубже погружается под поверхность. Когда оператор достигает последней выемки, единственной оставшейся добычей 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. 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. Толстые угольные пласты, найденные 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. Тонкие вскрышные породы 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. 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. При добыче полезных ископаемых на контуре 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 горных работ. Это происходит из-за явления, называемого коэффициент набухания . Когда вскрышная порода удаляется, она разрушается и теряет часть уплотнения, которое произошло 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 горняков приходится избавляться от излишков добычи в другой насыпи 9.0067 или место захоронения. Наиболее распространенные участки захоронения находятся в вершинах долин, называемых долинными насыпями или вершинами полых насыпей. Строительство насыпи означает, что дополнительные земли помимо тех, что необходимы для добычи, должны быть нарушены, чтобы приспособить эту добычу. Вредное воздействие заполнения долин обсуждается далее в разделе, посвященном сносу горных вершин.
Шнековая добыча Шнековая добыча обычно осуществляется в сочетании с контурной добычей. 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 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. 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. Метод удаления с 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. 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] 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. Пути миграции рыбы перекрыты. Конечно, удаление горных вершин может также повредить эстетическому качеству местности. 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.[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. 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 9.0066 , 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 используются мощные угледобывающие машины и гидравлические подъемники для удаления всего угольного пласта во время начальной операции добычи. 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. Если горные выработки не были засыпаны для поддержки вскрышных пород, любой участок поверхности, лежащий над местом добычи угля подземным способом, может в любое время 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. 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 . 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 принять надлежащих мер предосторожности, любой из этих способов добычи полезных ископаемых 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. 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. 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 бортами, превышающими 100 футов. 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.
Ущерб земельным ресурсам Долговременный ущерб почвенным ресурсам от открытых горных 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. 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.
Ущерб водным ресурсам Безответственная добыча открытым способом может загрязнить ручьи и нарушить водоснабжение. SMCRA был предназначен для предотвращения этих проблем. Иногда загрязнение воды легко заметить. 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. е. отложения). Давайте кратко рассмотрим каждый из основных загрязнителей и проблемы, которые они вызывают: • 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 рН воды, сбрасываемой из шахты, был между 6 и 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. Дождевая вода смешивается с пиритом, образуя серную кислоту, которая смывается в ручьи и пруды под шахтой. 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 откладывает вскрышные породы или грунт в водоем, включая ручьи и заболоченные земли, 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. , 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. 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. 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. 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. 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. 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.[26] Крупные рудники, например, на западе, могут нарушить миграционные пути и критический зимний ареал крупной дичи. Как отмечалось ранее, открытые горные работы подвергаются воздействию тяжелых металлов и соединений, 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. В настоящее время существуют более эффективные методы рекультивации, и их необходимо продвигать.[28] 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. Косвенные воздействия, или «случайные последствия», такие как увеличение доступа людей к исчезающим видам, созданным шахтерскими дорогами, долгосрочные изменения в землепользовании и вторжения новых видов, невозможно оценить количественно.[31] Кроме того, заявление FWS о том, что SMCRA может надлежащим образом защитить вымирающие виды от опасностей, связанных с добычей угля, в настоящее время подвергается критике. |