Реферат на тему:

Екологічні наслідки гірничих робіт

Гірничі роботи як невід’ємна частина природи і суспільства

Розробка корисних копалин щораз більше стає необхідною потребою людини.
І невипадково, що якраз люди, досягнувши високого рівня прогресу, стали
активно формувати та змінювати зовнішнє середовище. Але все це не
проходить безслідно. Високі темпи розвитку індустрії вже зараз висувають
такі гострі питання, як необхідність охорони ресурсів природи, чистоти
атмосфери, води, грунту. Проте треба врахувати й те, що всі мінеральні
ресурси, які необхідні для життєдіяльності людини, вона брала і буде
брати з природи, оскільки більше їх взяти немає звідки. При цьому людина
бере їх щораз більше І більше, позаяк її потреби постійно зростають. Це
ще і ще раз засвідчує, що раціональним використанням природних ресурсів,
охороною навколишньої о середовища повинні займатися не тільки вчені,
але й уряди та громадські діячі.

На думку акад. П. Капіци, можна виділити три основні аспекти глобальної
проблеми «людина і природа»: технічно-екологічний аспект, пов’язаний із
виснаженням природних ресурсів земної кулі; екологічний, пов’язаний із
забрудненням навколишнього середовища і порушенням біологічної рівноваги
у системі жива природа; соціально-політичний, оскільки цю проблему
необхідно вирішувати зусиллями багатьох країн або зусиллями всього
людства.

Водночас треба врахувати й те, що під час експлуатації природних
ресурсів нерідко виникають труднощі, пов’язані із розбіжностями
Інтересів різних груп людей, які намагаються по-різному використовувати
один і той же вид ресурсів. Повчальним прикладом цього можуть бути
земельні ресурси. Адже, з погляду гірника, земельне відведення повинне
бути якомога більшим за розміром і вільним від лісу або
сільськогосподарських посівів для розміщення промислових споруд і
комунікацій. Для нормальної експлуатації родовища ця територія повинна
бути осушеною і т. д. Водночас для працівників сільського господарства
наявність гірничого підприємства на їхній території явно небажана,
оскільки внаслідок цього не тільки скорочуються сільськогосподарські
угіддя, але й погіршуються умови для росту рослин на сусідніх територіях
поблизу гірничих підприємств. Або взяти такий приклад: поблизу
населеного пункту існує кар’єр або відвал розкривних порід. Без сумніву,
проти цього мешканці довколишніх поселень, оскільки якраз
гірничопромислові об’єкти погіршують санітарно-гігієнічні та естетичні
умови.

Враховуючи це, невипадково виникає запитання: яким би чином більше
використовувати природні ресурси й одночасно забезпечувати їх постійну
охорону? Глибокий аналіз сучасного природокористування свідчить, що
природу й суспільство необхідно розглядати як єдине ціле в усіх рішеннях
і проектах, тобто під час розробки будь-яких нових технологічних
процесів треба враховувати не тільки виробничу ефективність, але й
ступінь впливу їх на природу, кількість і якість відходів, способи їх
знешкодження і т. д. Отже, у принциповому підході до цілей і завдань
охорони природи треба передбачити, щоб охорона природи була активною,
тобто не стільки стосувалася збереження всього існуючого, скільки
розумного перетворення навколишнього середовища відповідно до потреб
людини і біосфери.

Вплив гірничих робіт на санітарно-гігієнічні та естетичні умови
навколишнього середовища

Санітарно-гігієнічні та естетичні умови навколишнього середовища є
основою здорового життя людини і нормального існування флори й фауни. На
жаль, розміщення кар’єрів, відвалів, шламо- і хвостосховищ поблизу
населених пунктів призводить до запиленості та отруєння довкілля
продуктами горіння (останнє має місце на вугільних териконах), різко
погіршує санітарно-гігієнічні умови. Наприклад, за даними А.К. Поліщука,
концентрація пилу на відстані 500 м від хвостосховищ
гірничо-збагачувальних комбінатів Кривбасу доходить до 140 мг/м3, а на
віддалі 3500 м вона ще більше перевищує санітарну норму. Тут в атмосферу
щоденно викидається близько 3200 т пилу.

Забруднення довкілля призводить до негативних економічних наслідків.
Так, розпилюється велика кількість сировини і матеріалів, зростають
витрати на електроосвітлення, збільшується число аварій автотранспорту у
зв’язку із зменшенням прозорості сонячного світла, збільшуються витрати
на ремонт обладнання і споруд через корозію, на підтримку будинків,
завдаються збитки пам’яткам архітектури і мистецтва, втрачається до
27-29 % сільськогосподарської продукції. Найбільш негативним наслідком
забруднення атмосфери є шкідливий вплив її запиленості на здоров’я
людей. Крім шкоди здоров’ю населення і прямих економічних витрат,
забруднення довкілля призводить до різних другорядних витрат, які часто
недооцінюють.

Для боротьби із забрудненням повітряного басейну важливе значення має
система гігієнічних нормативів, які встановлюють допустимий вміст в
атмосфері шкідливих компонентів або так званих полютантів.

Захист повітряного басейну від забруднення можна здійснити шляхом таких
технічних методів: створення очисних пристосувань на підприємствах,
зрошення забоїв та автодоріг, озеленення відвалів і шламосховищ тощо.

Збитки, завдані неправильним розміщенням тих чи інших об’єктів гірничого
виробництва, марнотратним використанням природних ресурсів, забрудненням
повітряного і водного басейнів, грунту не завжди вдається оцінити, хоч
вони можуть проявитися в недалекому майбутньому. Тому дуже важливо
заздалегідь передбачити і спрогнозувати можливі збитки, використовуючи
сучасні економіко-географічні методи.

Вплив гірничих робіт на гідрологічні умови території

Гірничовидобувні роботи родовищ по-різному впливають на гідрологічні
умови території. Це значною мірою залежить від природних умов
розташування родовищ корисних копалин, зокрема: клімату, рельєфу
місцевості, наявності поблизу водойм або водотоків, складу і будови
розкривних порід, глибини залягання продуктивного пласта, тектонічної
будови району та ін. Під час експлуатації родовищ обводненість їх
визначається додатковими штучними чинниками, обумовленими способом
розкриття і системою розробки. Найчастіше це пов’язано із підвищенням
шпаруватості масиву порід, перерозподілом гідростатичного і
гідродинамічного тиску, дренажем вод із верхніх горизонтів у нижні,
посиленим надходженням у гірничі виробки води із відкритих водойм і
водотоків, фільтрацією або інфільтрацією атмосферних опадів внаслідок
деформації поверхні у процесі розробки родовища.

Гідрологічні та інженерно-геологічні явища на території розробки родовищ
впливають на сусідні території, змінюючи умови живлення й рух підземних
вод, сприяючи формуванню депресійних лійок, які підсікають усі водоносні
горизонти і знижують рівень води у криницях населених пунктів.

Своєрідний режим підземних вод створюється під відвалами розкривних
порід. Так, доведено, що формування зовнішніх відвалів на площі понад
200 га навіть на рівнині з мілкогорбистим котловинним рельєфом
призводить до підйому рівня ґрунтових вод і появи на сусідніх територіях
контурного кільця озер і боліт. А оскільки більшість культурних рослин і
дерев не переносять підтоплення, вони завчасно гинуть.

Під впливом гірничих робіт змінюється водний режим грунту. Переважно він
залежить від кількості атмосферних опадів, температури повітря,
фізико-механічних властивостей грунту і підґрунтя, гідрологічних умов
ділянки. Тому під час формування відвалів і їх рекультивації треба
враховувати чинники, що впливають на водний режим грунту.

Економічна оцінка збитків від техногенних порушень під час видобутку
корисних копалин

У процесі відкритих розробок корисних копалин значно порушується земна
поверхня. Тому, вирішуючи питання, пов’язані з рекультивацією цих
порушених земель, гірничо видобувне підприємство і сільськогосподарські
організації, на території яких здійснюється розробка родовищ, повинні
знати про ймовірні збитки при цьому. Звичайно, вони можуть визначатися
багатьма показниками. Наприклад, величина збитків від порушення земель
залежить від їх продуктивності та способу відшкодування витрат: на
рекультивацію земель, освоєння нових земель, підвищення урожайності на
залишених землях.

Для економічної оцінки збитків від вилучення родючих земель під розробку
корисних копалин можна використати методики, запропоновані В.М. Мосинцем
(1981), P.M. Панасом (1989).

Згідно з цими методиками враховуються такі показники: продуктивність
порушених і компенсуючих земель; капітальні та експлуатаційні затрати на
виробництво сільськогосподарської продукції; засоби, вилучені в
результаті припинення використання земельного відводу; умови, порядок і
технологія розробки родовища, а також рекультивація порушених земель.

При цьому додаткові капітальні вклади, за рахунок яких можна перекрити
народногосподарські збитки від вилучення земель, прирівнюються до затрат
на виробництво сільськогосподарської продукції на компенсуючих землях, і
їх обчислюють за такою формулою:

де С1 — експлуатаційні затрати на одержання врожаю, грн/ц;

В — середньорічна урожайність сільськогосподарських культур на
компенсуючих землях, ц/га;

Е-нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень, рівний 0,12;

К — капітальні вкладення на вирощування сільськогосподарської культури
на компенсуючій ділянці, грн/га.

Методика оцінки ефективності перекриття затрат для кожного способу буває
різною. Наприклад, у випадку освоєння земель взамін порушених
пропонується така схема:

Диференціальну ренту Р0 з 1 га площі вилучення S4 можна обчислити за
формулою:

де В0 — урожайність, ц/га;

С0 — експлуатаційні затрати для одержання врожаю на площі S4 грн/га;

С3 — затрати на виробництво 1 ц продукції на найгірших землях, грн/ц.

Диференціальна рента Р4 з площі нових освоєних земель, що компенсує
втрати з 1 га S4.

де В0 — урожайність на нових освоєних площах S4, ц/га;

Сн — експлуатаційні затрати на одержання урожаю на нових землях S4,
грн./га;

Кн — капітальні затрати на освоєння земель, грн/га.

Втрати земельної ренти становитимуть:

або

Якщо площа S4 до освоєння під ріллю використовувалась у
сільськогосподарському виробництві, то рівняння для визначення втрат
диференціальної ренти матиме вигляд:

де В0 — продуктивність на площі S4 до освоєння під ріллю, ц/га;

С0 — експлуатаційні затрати на виробництво 1 ц продукції на площі S4 до
освоєння під ріллю, грн;

С3 — експлуатаційні затрати на 1 ц відповідної продукції на найгірших
землях, грн.

Аналогічні розрахунки можна зробити для визначення Р0 при поверхні
земель в результаті рекультивації земель, порушених гірничими роботами,
замінюючи у формулі В0, Сн, Кн на відповідні показники використання
рекультивованих земель В0, С , К0:

Затрати на компенсацію збитків від вилучення земель із
сільськогосподарського призначення визначають за формулою:

де: ? — затрати на компенсацію збитків від вилучення земель із
сільськогосподарського використання, грн;

Пн — площа гірничого відводу кар’єру, га;

П0- площа гірничого відводу зовнішніх відвалів, га;

а3- середній річний прибуток з 1 га у сільськогосподарському
використанні земель, грн;

Т= 10-15 — розрахунковий період, роки.

У випадку компенсації витрат шляхом підвищення родючості раніше освоєних
ділянок методика така. Площу підвищення продуктивності ділянки S4 для
компенсації витрат з 1 га площі S() можна визначити із рівняння:

звідки

де В0 і В — відповідно урожайність на площі S4 до і після заходів щодо
підвищення родючості, ц/га;

а — коефіцієнт, що враховує можливе зменшення продуктивності землі в
результаті заходів щодо збільшення урожайності.

Величина щорічної диференціальної ренти до порушення 1 га площі
вилучення S0 і площі поліпшеної продуктивності S4 становить:

де aSy — експлуатаційні затрати на виробництво продукції на площі до
поліпшення, грн/ц.

Величина диференціальної ренти після поліпшення S4:

де К — капітальні витрати на поліпшення родючості земель на площі Sy,
грн/га.

Втрата диференціальної ренти в результаті порушення 1 га в цьому випадку
становить:

або

Витрати гірничого підприємства, пов’язані з порушенням земель за період
(і — п) років можна визначити за формулою:

де Sрс і Зрс — відповідно площа рекультивації у гектарах і затрати на
рекультивацію в г-м році у грн;

S — площа, на якій треба підвищити родючість земель для повної
компенсації втрат із земельного відводу і-го року, га;

Зрі — затрати на підвищення родючості грунтів на площі S, грн/га.

Площу S визначають із виразу:

де Sі — площа відчуження в І-му році, га;

Воі і Врі — урожай на Sі і Sрі, ц/га;

Вуі та аВуі — відповідно урожайність з Spi до заходів щодо підвищення
родючості земель і після них, ц/га.

На решті, народногосподарські збитки (у грн) у разі виводу земель на
період і — п років становлять:

де ??оі, ??рі, ??уі — відповідно втрати диференціальної ренти, визначені
за формулами , грн/га на рік;

ti — час, необхідний для виконання заходів для підвищення родючості
грунту (порід), років.

М.В. Єфремов (1980) пропонує величину збитків від вилучення земель під
гірничі роботи на родовищах Передкарпатського сірконосного басейну
визначати за формулою:

де п — кількість ділянок, вилучених під гірничі роботи, шт.;

ЦІ — відпускна ціна 1 ц продукції, вирощеної на і-й ділянці до його
вилучення під гірничі роботи, грн;

Сі — середня собівартість 1 ц продукції, вирощеної на і-й ділянці, грн;

ti — час, на який і-а ділянка вилучається із сфери сільського
господарства, роки;

Кі — середня урожайність на і-й ділянці, ц/га;

Si — площа і-ї ділянки, га.

Оскільки вилучення земельних угідь під гірничі розробки відбувається в
різні пори року, всі затрати обчислюються на початок будівництва
копальні, і, по суті, вони будуть затратами майбутніх років, які можна
розрахувати за такою формулою:

— кількість років від початку будівництва копальні до вилучення ?’-?
ділянки зі сфери сільського господарства;

— кількість років від початку будівництва до повернення і-ї ділянки у
сферу сільського господарства або до освоєння нової ділянки взамін
вилученої;

Е — коефіцієнт народногосподарської ефективності.

В окремих випадках доводиться визначати затрати на компенсацію за
відчуження земель під зовнішні відвали. Для цього можна використати
формулу:

де Зво — площа, яку займають зовнішні відвали, га;

Цз — затрати на компенсацію за вилучення 1 га земель, га.

Затрати на рекультивацію зовнішніх відвалів вираховують за формулою:

де Цр — затрати на рекультивацію 1 га відвалу, грн.

Втрати чистого доходу народного господарства у зв’язку з вилученням
земель із сільськогосподарського виробництва рекомендовано визначати за
формулою:

де Чд — чистий дохід, одержаний з 1 га сільськогосподарських угідь до їх
порушення, грн;

Т — період роботи кар’єру, років;

Кзн — коефіцієнт інтенсифікації сільськогосподарського виробництва за
оцінювальний період.

Загальні збитки від вилучення земель із сільськогосподарського
виробництва становлять:

Додаткові затрати на переекскалацію розкривних порід за їх розміщення в
контурах кар’єру становлять:

де Vзв — об’єм зовнішніх відвалів, м,

Сп- затрати на переекскалацію 1 м3 розкривної породи, грн;

К—0,7-0,8- коефіцієнт, що враховує інтенсифікацію виробництва.

Більшість родовищ корисних копалин характеризується великою складністю
гідрологічних умов. Тому їх розробка відкритим способом пов’язана із
капіталовкладеннями на створення об’єктів осушення (дренажні пристрої,
трубопроводи, очисні споруди, акумуляційні басейни тощо) та
експериментальними витратами на утримання.

У таких випадках збитки, спричинені осушенням водоносних горизонтів
діючих водозаборів, розраховують за такою формулою:

де, Звз — збитки, завдані осушуванням, грн;

V1t і V2t — річний дебет діючого водозабору до і після осушення, м3/рік;

C1і і С2і — собівартість 1 м3 води до і після осушення, грн;

Сзt — собівартість 1 м3 води на водозаборі, побудованому для перекриття
затрат на діючому, грн.;

КЗІ — питомі капітальні вкладення на водозаборі, побудованому для
перекриття діючого, викликаного впливом осушення, грн;

п — число водозаборів, що потрапили у зону впливу осушення, шт.

Збитки від зміни якості води у відкритому водоймищі вираховують за
формулою:

де Увн — збитки від зміни якості води, грн;

Vi — об’єм водоспоживання окремих водоспоживачів, що зазнали додаткових
витрат на доочищення води, м3/рік;

Clt і С2t — собівартість очищення 1 м3 води водойм до і після його
забруднення, грн;

??dt — додаткові питомі капіталовкладення, які необхідно залучити для
очищення води забрудненого водоймища, грн; число споживачів, що зазнали
додаткових затрат на очищення води забрудненого водоймища.

Можливі також збитки народному господарству і від виснаження розвіданих
і прогнозованих запасів якісних підземних вод, викликаного осушення
родовища. Для розрахунку цього показника користуються формулою:

де Vpз — частина запасів якісних підземних вод, втрачена в результаті
осушення родовища, м3;

?K1і — питомі капітальні затрати на пошук і розвідку підземних вод у
зоні впливу осушення, грн;

?К2і — те ж у другому районі до поповнення витрат, викликаних впливом
осушення, грн.

У процесі гірничих робіт виникають затрати на зняття родючого шару
грунту, його транспортування, складування та нанесення на рекультивовані
землі. При цьому затрати на зняття грунту розраховують за формулою:

де Зз — затрати на зняття грунту, грн;

Nзм — число змін, необхідних для зняття грунту;

Вмз — вартість машино-зміни обладнання, грн.

де QM — змінна продуктивність обладнання, м3.

Затрати на навантаження грунту у транспортні засоби становлять:

де Зн — затрати на навантаження, грн;

VH — об’єм навантаженого грунту, м3;

Зг — затрати на навантаження 1 м3 грунту, грн.;

к — коефіцієнт, що враховує кратність перевезення грунту (для схем з
проміжними відвалами к=2; у випадку прямого транспортування грунту із
забою на рекультивовані землі к=1).

Затрати на транспортування грунту дорівнюють:

де Зт — затрати на транспортування грунту, грн;

v — щільність грунту, т/м3;

d — затрати на транспортування 1 т на 1 км, грн;

lt- відстань транспортування, км.

Затрати на планування поверхні відвалу вираховують за формулою:

де Зпт — затрати на планування відвалу, грн;

Vпер — об’єм первинного планування, м3;

? — 0,24+0,3 — коефіцієнт, що враховує вторинне планування відвалу;

апл — затрати на планування 1 м3 породи, грн.

Затрати на планування укладеного на поверхню відвалу грунту:

де Зпл — затрати на планування укладеного на поверхню відвалу грунту,
грн;

Vсп — об’єм спланованого грунту, м3;

апл — затрати на планування 1 м3 грунту, грн.

Затрати на планування поверхні відвалу:

Затрати на виположування схилів:

де ап — затрати на виположування 1 м3 схилу, грн;

Vn — обсяг робіт із виположування, м3.

Затрати на хімічну меліорацію:

де gі — затрати на хімічну меліорацію 1 га земель, грн.;

? — площа відвалу, що підлягає меліорації, га.

Затрати на будівництво під’їзних доріг:

де ? — затрати на будівництво 1 км дороги, грн;

? — загальна протяжність доріг до рекультивованих ділянок, км.

Рекомендована література

Левин С.Я., Пикалова Г.М. Шламохранилища предприятий черной металлургии
и проблемы рекультивации // Растения и промышленная среда: Сб. научи,
тр. Урал. гос. ун-та. — Свердловск, 1984. -С. 85-91.

Леонтьев Г ?. Естественная растительность на терриконах угольной
промышленности юга Приморья // Растительность и пром. загрязнения:
Охрана природы на Урале. — Свердловск. 1966. — Вып.У. С. 107-110.

Лисовал А.П., Мудрак А.В. Влияние удобрений на процесс окультуривания
рекультивированных земель, урожай и качество сельскохозяйственных
культур // Растения и промышленная среда: Сб. научи, тр. Урал. гос.
ун-та. — Свердловск, 1984. — С. 39-47.

Лобовиков Н.Н., Акульшина Н.П., Лобовикова В.Ф. Биологическая
рекультивация и защита почв от эрозии в нефтедобывающих районах Севера
// Рекультивация земель в СССР. — М., 1982. №2.-С. 149-152.

Лукьянец А.И., Махнев А.К., Шилова И.И. Опыт выращивания древесных
растений в условиях санитарно-защитной зоны медеплавильного завода. //
Растения и пром. среда: Сб. научи, тр. Урал. гос. ун-та. — Свердловск,
1984.-С. 107-114.

Лясковский Л. Л. Рекультивация земель при строительстве дорог// Автомоб.
дороги. — 1984. — № 6. — С. 15-16.

Макарова А., Пономаренко П. Опыт рекультивации земель// Земледелие. —
1966. — № 11. — С. 49-52.

Мамаева А.А., Пильщиков Б.И. Вопросы рекультивации земель, нарушенных
горной промышленостью. — М., 1985.

Масюк Н.Т. Особенности формирования естественных и культурных
фитоценозов на вскрышных горных породах в местах производственной добычи
полезных ископаемых // Рекультивация земель.-Днепропетровск, 1974. — Т.
26. -С. 62-105.

Масюк Н.Т. Использование растительных индикаторов для познания и
изучения рекультивированных почвенно-экологиических структур //
Биогеоценология, антропогенные изменения растительного покрова и их
прогнозирование: Тез. докл. респуб. совещ.- К.: Наукова думка, 1978.-С.
169-170.

Похожие записи