почва трансформация горнорудный добыча уголь

3. Разрушение почв при добыче стройматериалов

Стройматериалы (глины для производства кирпича, пески, гравий, кристаллические породы – граниты, мрамор и др.) добываются открытым способом. При их добыче возникают как замкнутые карьеры, так и открытые. Открытые карьеры возникают на склонах гор, речных террас при добыче гравия, песка, щебня. Закрытые карьеры обычно образуются при добыче глин для кирпичного производства. Они возникают, как правило, на выровненных поверхностях. При добыче строительных материалов возникают лишь карьеры и не образуются отвалы, так как весь материал удаляется на переработку. Карьеры оказывают большое влияние на изменение гидрологического режима прилегающих территорий. Открытые карьеры дренируют прилегающие поверхности, а замкнутые превращаются в водоёмы и в зависимости от глубины могут дренировать или, наоборот, подтапливать прилегающие территории. Глубокие карьеры, с низким уровнем зеркала воды, дренируют прилегающие поверхности, а неглубокие (в которых зеркало воды близко к поверхности) – подтапливают их.

Как открытые, так и замкнутые карьеры, образующиеся при добыче строительных материалов, служат началом развития эрозионных процессов. Степень развития эрозионных процессов разная и может достигать стадии оврагообразования. Степень развития оврагов вокруг карьеров зависит от крутизны увалов прилегающих поверхностей и характера слагающих пород. Наиболее крупные овраги формируются на рыхлых породах. Овраги являются источником образования вторичных (техногенных) геохимических потоков. Возле открытых карьеров по добыче глин и песков нередко возникают селевые потоки, образующие коллювиальные конуса выноса. Протяженность их обусловливается уклонов прилегающей к карьеру поверхности и может составлять несколько десятков метров. Возле открытых карьеров по добыче щебнистого материала образуются короткие по протяженности конусы выноса мелкоземистого материала. Можно говорить о том, что добыча строительного материала сопровождается образованием техногенных нооландшафтов:

- карьеры замкнутого типа,

- карьеры открытого типа,

- овраги,

- конусы выноса.

Карьеры и овраги полностью разрушают почвенный покров, конусы выноса перекрывают его и приводят к образованию пульсирующих (прерывистых) процессов почвообразования. Возникновение карьеров и оврагов вызывает изменение гидрологического режима прилегающей территории. Вместе с этим формируются вторичные (техногенные) геохимические потоки. Карьеры возникают практически повсеместно, и размеры их бывают от нескольких квадратных метров до десятков гектаров. Глубина карьеров от нескольких метров до сотен метров.

4. Воздействие золоторудной промышленности на почвы и почвенный покров

Добыча золота осуществляется двумя способами:

- дражным – россыпное;

- карьерным – рудное.

При этом используются природные воды. Воздействие карьерного способа на почвы и почвенный покров по своему характеру бывает таким же, как и при добыче строительных материалов. Минеральный состав россыпей определяется составом окружающих пород и рудных зон. Добыча россыпных месторождений полностью разрушает почвенный покров в зоне действия драги и создаёт совершенно новые формы ландшафта – «дражные поля». Дражное поле представляет собой серию грядовых возвышенностей, перемежающихся с межгрядовыми понижениями. Высота гряд может быть от нескольких метров до десятков метров. Гряды обычно вытянуты в одном направлении и часто ориентированы вдоль русла реки. Бывают гряды поперечные и дугообразные. Протяженность гряд достигает десятков и сотен метров. В целом дражное поле может занимать десятки гектаров. Сложены гряды обычно гравийным, песчано-гравийным, аллювиальным материалом, то есть теми же отложениями, что и ложе долины, где идет добыча россыпного золота. Склона возникающих на дражном поле гряд имеют разные уклоны, от 10 до 40 градусов. Поверхности дражного поля представляют собой «лунный ландшафт», где уничтожена не только почва, но и вся биота. При разработке россыпей преобладает механическое и химическое загрязнение. Большинство дражных полей возникло в условиях многолетней мерзлоты. Здесь развитие биоты идет медленно, поэтому формирование почв на поверхностях дражных полей происходит намного медленнее, чем в южных районах.

5. Воздействие на почвы перерабатывающих горнорудных предприятий

К перерабатывающим горнорудным предприятиям относятся в основном обогатительные фабрики, ТЭЦ и частично металлургические заводы. Все эти предприятия отчуждают почвы под строящуюся инфраструктуру и под отходы производства. Различные перерабатывающие предприятия в качестве отходов «выбрасывают» отработанную горную породу в виде хвостохранилищ (хвоста производства), золонакопителей от ТЭЦ, а также в виде жидких отходов. Кроме этого, все перерабатывающие предприятия выбрасывают в атмосферу как твердые (пыль), так и газообразные вещества.

Большинство из них являются загрязнителями атмосферы и почв (оксиды серы, углерода, азота, пыль). По данным микроскопии и микрозондирования, в макро- и микродифракциях пыли присутствуют следующие минеральные формы: силикат железа и свинца оксид титана и цинка, халькопирит, галенит, борнит и др. Вокруг отвалов и возле хвостохранилищ по существующим уклонам формируются вторичные (техногенные) геохимические потоки, нередко содержащие токсические элементы (или их соединения). Если не создаются защитные преграды, то протяженность геохимического потока может быть довольно большой. Она обусловливается уклонами местности, размерами хвостохранилища и климатом.

Золонакопители функционирующих ТЭЦ обычно располагают в прилегающих оврагах, логах, ложбинах. При отсутствии таковых золонакопители формируются на любых формах рельефа. Образуя гряды, увалы и другие формы нооландшафтов. Нередко возле золонакопителей по уклонам образуются селевые потоки. Исследования, проведенные Зверевой (2000-2005) позволили ей создать схему воздействия горнорудного производства, гипергенных и техногенных процессов на экосферу. В схеме показано, что любое рудное тело или месторождение, существующее в земной коре, под воздействием естественных агентов выветривания подвергается гипергенным процессам, следствием которых являются гипергенные растворы и их продукты – гипергенные минералы. Все это приводит к созданию естественного геохимического ореола, который является барьером, снижающим воздействие гипергенных процессов на экосферу.

Отработка месторождений открытым и закрытымспособами приводит к наличию отвалов некондиционных руд и пустых пород, а переработка руды на горно-обогатительной фабрике – отходов обогащения руд, хвостохранилищ, которые сверху закрыты озерами, состоящими из шламовых вод. В результате этого формируется техногенная система, в которой гипергенные процессы происходят более активно. Эти процессы уже называются техногенными. Хотя их суть и химическая природа не меняются. Техногенные системы в большинстве случаев имеют не просто большие, а гигантские размеры, распространяясь на площади до нескольких десятков гектаров, и содержат десятки миллионов тонн хвостов и некондиционных руд. Следовательно, масштаб техногенных процессов значительно больше, чем гипергенных. Что приводит к уничтожению почвенного и растительного покрова. К нарушению экологического равновесия в природе. Попадая в атмосферу, почвы или водоёмы. Загрязнители не остаются на месте, а включаются в природный круговорот веществ и удаляются очень медленно при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии и дефляции. Период полуудаления (или удалении половины от начальной концентрации) элементов следующий: для Zn – 70-510 лет, Cd – 13-110, Cu – 310-1500, Pb – 740-5900. Скорость самоочищения природных систем значительно ниже, чем их загрязнение. Что не позволяет экосистеме вернуться в первоначальное состояние.