Курс лекций «Основы экологической геологии» (стр. 3 )

Непрерывное увеличение площадей нарушенных земель в районах добычи полезных ископаемых требует разработки оперативной и эффективной системы рекультивации. Мероприятия по восстановлению природного потенциала следует проводить с учетом зональных или поясных особенностей местности и биологического потенциала ландшафта, глубины и площади трансформации природной среды. Важно также целевое назначение рекультивации, то есть будущее использование земель – селитебное, сельскохозяйственное, рекреационное. Зависимость мероприятий по рекультивации от конкретных условий связано с тем, что площади горно-промышленного освоения состоят из нескольких зон:

1.Очаговая с необратимыми изменениями природной среды – непосредственно промышленные объекты;

2.Сильного влияния с уничтожением растительности и нарушением водного режима, почв и грунтов, где восстановление затруднено, но возможно;

3.Среднего влияния с угнетением отдельных видов растительности, прежде всего мхов, лишайников и в меньшей степени травянистых и древесно-кустарниковых видов;

4.Слабого влияния с локальными и несущественными изменениями, мало отличными от фона.

Рекультивация отвалов должна проводиться с учетом их состава путем выбора наиболее устойчивых для конкретного случая растений. Основные виды очищения почв, загрязненных нефтью – аэрация, улучшение состава поглощающего комплекса, активная фитомелиорация. Важную роль играет внесение фосфорных удобрений, известкование. Не рекомендуется внесение органики, которая увеличивает дефицит кислорода. Сжигание и захоронение нефти также увеличивает сроки очищения почв.

Разработка природосберегающих технологий добычи, транспорта и переработки полезных ископаемых, мероприятий по охране и рекультивации природных комплексов требует организации экологического мониторинга – системы регулярных наблюдений за состоянием природной среды. Служба мониторинга должна базироваться на материалах, отражающих современное состояние компонентов природной среды, функционирование всех элементов промышленных комплексов, опыт и перспективы освоения месторождений.

Добыча и транспорт полезных ископаемых в прибрежной зоне и на шельфе океана влекут за собой серьезные изменения в поверхностном слое литосферы. Наибольшее площадное распространение имеют процессы техногенного осадконакопления в результате осаждения взвесей и загрязняющих веществ в районах добычи строительного сырья, металлов из россыпей, сброса промышленных стоков. В результате использования материала пляжей для строительства и перекрытия многих впадающих в море рек протяженные участки побережий лишились пляжей и начали активно размываться. Для сохранения пляжей используются бетонные ограждения, буны и искусственные отсыпки. Процессы движения вдольбереговых потоков наносов трансформируются также портовыми сооружениями, волноломами, причалами. Для количественной оценки техногенной нагрузки на берега используется отношение общей протяженности инженерных сооружений к длине берега (табл. 8).

Таблица 7

Инженерно–геологические процессы при строительстве

и эксплуатации наземных сооружений.

Таблица 8

Протяженность (%) разных по степени техногенного

преобразования берегов

2.2. Загрязнение геологической среды.

В отличие от нарушенности загрязнение геологической среды редко бывает " физиономичным", то есть внешне заметным. Соответственно, для его обнаружения и оценки используются главным образом аналитические, полевые или лабораторные методы. Основные пути загрязнения горных пород и подземных вод идут от внешних оболочек Земли: атмосферы, поверхностных вод, почв и даже растительности. Реже загрязнение непосредственно попадает на значительные глубины (закачка газов, воды, буровых растворов или поверхностно–активных веществ, захоронение отравляющих веществ или радиоактивных отходов). Вцелом пространственно–временные закономерности распределения загрязнителей в породах очень сложны, так как имеет место совокупное влияние многих источников воздействия, а так же миграция загрязнения, определяемая структурами земной коры, речными и гидрогеологическими бассейнами, крупными подземными сооружениями (шахтами, скважинами, хранилищами). На региональном уровне загрязнение литосферы во–многом зависит от фонового состояния внешних оболочек. На локальном уровне наибольшее значение имеет воздействие крупных промышленных комплексов, городов, объектов складирования или захоронения отходов. Заслуживают внимание и локальные зоны загрязнения, связанные с трубопроводами и с транспортными коммуникациями.

На территориях, где находятся предприятия горнодобывающего комплекса, наблюдается активное поступление в атмосферу, а затем и в геологическую среду углеводородов и пылеватых частиц (табл.9). Окислы серы и азота, образующие в атмосфере кислоты, способствуют повышенному закислению почв и грунтов. Для выбросов химических предприятий характерно значительное содержание аммиака, хлора, сероуглерода, сероводорода, а также таких высокотоксичных соединений как пятиокись ванадия, ацетон, толуол, бензол. Через сточные воды от химических предприятий в геологическую среду попадают фенол, анилин и металлы – медь, цинк, ванадий, никель.

Таблица 9

Выбросы вредных веществ в атмосферу предприятиями

горно-добывающего комплекса в тыс. т/год, за 1986г.

Почвы и поверхностные отложения в нефтедобывающих районах подвергаются воздействию многих загрязнителей, среди которых одним из основных является нефть. Загрязненные нефтью почвы испытывают сложные, часто необратимые изменения. В почвогрунтах возрастает общее количество органического углерода, битуминозных веществ и полициклических ароматических углеводородов. Ухудшение водно-воздушного режима идет за счет диспергерования частиц грунта и гидрофобных свойств нефти. Уменьшается содержание водно-растворимых углеводородов, водно-растворимого органического вещества, свободных гуминовых кислот. В то же время общие запасы органического вещества, тип гумуса и его распределение по профилю меняются мало. Важные последствия нефтяного загрязнения – битуминизация, изменение почвенного поглощающего комплекса, внедрение ионов натрия и развитие солонцового процесса. Хозяйственное использование почв, загрязненных нефтью, возможно через 15–20 лет. Среди других загрязнителей почвы и грунтов можно назвать тяжелые металлы, соединение серы, фосфора, азота. При этом одни из них обладают пониженной миграцией, накапливаются в подстилке и верхних горизонтах – металлы, соединения фосфора, органические компоненты, пыль, а другие мигрируют по профилю почвы, достигая горизонтов подземных вод – например, соединения азота и серы.

Бурение скважин при разведке и эксплуатации месторождений сопровождается сооружением котлованов–отстойников, где накапливаются отходы бурения – нефтепродукты, химреагенты, минеральные соли. Загрязняя поверхность, эти соединения фильтруются в грунты и путем горизонтальной миграции могут распространяться на большие площади. Для нефтепродуктов миграция ограничивается водоносными горизонтами и мало проницаемыми грунтами (2). В процессе буровых работ активному загрязнению подвергаются подземные воды, особенно пресные и неглубоко залегающие (до 150 – 200 м). В нефтегазоносных районах загрязнение нефтепродуктами зависит от их растворимости (жидкие парафины и нафтановые углеводороды 40–150 мг/л, толуол – 500 мг/л, бензол – 1800 мг/л). Однако во всех случаях концентрации названных соединений превышают предельно допустимые. В водоносных горизонтах в процессе анаэробно-биохимических реакций происходит окисление нефтепродуктов, и развивается восстановительная обстановка. В воде исчезают кислород, нитраты и сульфаты, но появляются сероводород и метан, возрастает содержание железа, марганца, свободной углекислоты. Помимо нефтяного загрязнения в ряде регионов добычи нефти наблюдается повышенное содержание в подземных водах хлоридно-сульфатных соединений.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8