Нарушения почв при добыче полезных ископаемых

Самые грандиозные по своим масштабам нарушения возникают в промышленности, энергетике и при добыче полезных ископаемых. Во всех случаях нарушений последействия могут носить разнообразный характер, но в своей принципиальной основе они сводятся к следующим. Во-первых, эти нарушения приводят к отчуждению земель, причем иногда на многие годы или столетия. Это, прежде всего, земли занятые под строениями гражданского или промышленного характера. Обширные пространства между ними могут быть в функциональном отношении доведены до фонового уровня при правильной рекультивации. Значительное отчуждение земель возможно в процессе разработки карьеров при открытой добыче полезных ископаемых. Отчуждение земель происходит при строительстве шахт; причем это сопровождается появлением новых форм рельефа. Отвалы образуются и при функционировании горно-обогатительных фабрик.

Не менее опасно и косвенное воздействие механических нарушений. В их числе снижение уровня грунтовых вод вследствие выборки пород и образования карьеров, изменение гидрохимического состава природных вод. Существенным является выпадение пыли и усиление целого ряда эрозионных явлений, включая водную эрозию и дефляцию. Причиной этих явлений может служить изменение растительного покрова, смена видового состава и характера рельефа.

Белгородская область сейчас и на перспективу ориентирована на развитие горно-рудной промышленности. Влияние предприятий этой отрасли существенно осложняет экологическую обстановку. Разработка руд стала вторжением в природный комплекс территории, вызвав ряд острейших конфликтов природного, экономического и социального характера.

В настоящее время только площадь прямого нарушения земель карьерами в Губкинском и Старооскольском районах области по некоторым данным достигает 16 тыс. га (Петин и др., 2002). Наращиваются темпы добычи железной руды в Яковлевском руднике.

Крупной проблемой рационального использования минеральных ресурсов является более полное использование вскрышных пород Лебединского и Стойленского ГОКов. Складированные в отвалах десятки и сотни млн. т породы представляют собой техногенные месторождения. Проблема утилизации глин, песков, мела, мергелей с отвалов требует срочного решения. Кроме того, продолжается складирование окисленных железистых кварцитов, для которых пока не выработано экономичной технологии обогащения.

Массовая разработка мела, песка, глины малыми карьерами, которых в области насчитывается более 300, хотя и не приводит к появлению антропогенного рельефа большого площадного распространения, но значительно усиливает агрессивность экзогенных процессов - оползневых, обвально-осыпных, просадочных, эрозионных и др.

Таким образом, добыча полезных ископаемых приводит к нарастанию пересеченности рельефа; он становится менее благоприятным для проживания и хозяйственной деятельности населения.

Разработка полезных ископаемых влияет на воздушный бассейн. К примеру, для предварительного разрушения железистых кварцитов и вмещающих скальных пород проводятся взрывные работы. На них расходуются десятки тысяч т взрывчатых веществ. В то же время только один массовый взрыв в карьере может рассеивать в радиусе 3-4 км до 800 т пыли и до 700 м³ газов. К выбросам пыли при взрывах добавляется и пыление незадернованных отвалов.

По данным НИИ КМА, вокруг промышленной площади Лебединского ГОКа на удалении 150 и 300 м ежегодно оседает пыли соответственно 607 и 469 кг/га. Средние многолетние выбросы пыли и вредных газов оцениваются примерно в 30 тыс. т/год (Петин и др., 2002).

По другим данным ежегодные выбросы от деятельности АО "Оскольский электромеханический комбинат" составляют 28,7 тыс. т. На расстоянии 1; 2; 3 и 4 км от промышленной площадки данного комбината на 1 га земли оседает соответственно 401, 226, 97 и 47 кг пыли, содержащей значительное количество тяжелых металлов (Путятина, Колесников, 2010).

Кроме того, промышленные разработки оказывают влияние на поверхностные и подземные воды. Потребности области в воде покрываются главным образом за счет подземных вод. При добыче руды необходимо пройти слои водоносных горизонтов. В результате такой технологии запасы подземных вод на территории Лебединского и Стойленского карьеров истощены в радиусе около 200 км², а их уровень понизился до 200-250 м, образуя депрессионную воронку. Меньшее по площади, но более крупное по глубине понижение уровня подземных вод (до 500 м) отмечено на Яковлевском руднике. В результате происходит нарушение водного баланса территории, ее обезвоживание.

Другое направление влияния добычи руды на поверхностные и подземные воды - накопление отходов обогащения (пульпы) в хвостохранилищах ГОКов. Из-за фильтрации воды из хвостохранилищ под ними образовался купол высотой 25 м, в котором повышена минерализация воды вследствие загрязнения.

Разработка полезных ископаемых оказывает прямое влияние на почвы. Закладка карьера начинается с того, что снимается черноземный слой и складируется около карьера в отвалы. Так почва исключается не только из хозяйственного использования, но и из природного комплекса. По некоторым данным в области складировано более 5,9 млн. м³ плодородного слоя почв. Комплекс мероприятий по восстановлению продуктивности нарушенных земель значительно отстает от необходимого объема их проведения.

При горнодобыче повышаются выбросы пыли в атмосферу и все загрязняющие воздух вещества выпадают на почву. В таких условиях формируются техногенные аномалии, где содержание железа, меди и цинка в почвах выше зональных в два-три раза. В пределах зоны запыления почв не рекомендуется использовать растительность на корм скоту в радиусе 5-7 км от карьеров.

Влияя на все компоненты природного комплекса, горнодобыча приводит к формированию нового типа ландшафта. Идет "цепная реакция": добыча руды - изменение рельефа - изменение состава воздуха - изменение водного баланса территории и ухудшение свойств подземных вод - нарушение почвенного покрова - изменение растительного и животного мира - трансформация ландшафта лесостепи в антропогенный ландшафт с господством карьерно-отвальных комплексов. Иногда этот ландшафт приобретает вид "бедленда" - "дурных земель", т.е. местность становится полностью непригодной для хозяйственной деятельности.

Специфика расположения Лебединско-Стойленской группы КМА привела к тому, что горнодобывающие предприятия непосредственно примыкают к участку "Ямская степь" заповедника "Белогорье" и отчасти находятся в его охранной зоне.