Экологические проблемы почвы

 

                          Горная экология – новое направление в горной науке.

В последнее время среди других проблем, связанных с минеральными ресурсами, всё большее внимание за рубежом уделяется проблеме влияния добычи и использования минеральных ресурсов на окружающую среду, что объясняется рядом причин, в том числе:

1. Крупными нарушениями состояний биосферы в ряде горнопромышленных регионов, ставящими под угрозу здоровье проживающих там людей.
2. Возможностью пополнения резервов многих видов минеральных ресурсов в ряде стран только за счёт экологически «грязных» источников, таких, как нефтяные пески, битуминозные сланцы, бедные руды, и др., разработка которых серьёзно угрожает природной среде.
3. Перестройкой в настоящее время или в ближайшей перспективе ряда технологических процессов (из-за энергетических затруднений), которая может существенно ухудшить состояние окружающей среды.
4. Наглядностью отрицательного воздействия горного производства на окружающую среду ( создание техногенного ландшафта, нарушение водного и воздушного режимов в горнопромышленных районах и др.).
5. «Ответственностью» минеральных ресурсов, используемых в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве, за экологическую чистоту последующей производственной цепочки.

Следует констатировать, что в проблеме охраны окружающей среды от вредного воздействия горного производства имеется ещё много не решённых вопросов, обусловленных рядом причин объективного и субъективного характера:

недостаточным обоснованием экологических ограничений в технологии добычи и переработки ископаемых;

качественными различиями кругооборота вещества и энергии в искусственных (хозяйственных) системах по сравнению с естественными (экологическими);

противоречиями между требованиями улучшения технико-экономических показателей горного производства и необходимостью сохранения биосферы в оптимальном состоянии;

недостаточной разработанностью методов экономической оценки природных ресурсов и ущерба, наносимого горным производством элементам биосферы;

ведомственным подходом к охране и рациональному использованию природных ресурсов;

недостаточной эрудицией работников горного производства в вопросах экологии.

Если раньше охрана окружающей среды предполагала разработку и реализацию мероприятий только защитного характера, то теперь уровень развития производства (и горного  производства в частности) требует расширения этого понятия с включением в него и планового управления природными ресурсами.

Важнейшей стороной проблемы взаимодействия горного производства с окружающей средой в современных условиях является и всё более усиливающаяся обратная связь, т.е. влияние условий окружающей среды на выбор решений при проектировании, строительстве горных предприятий и их эксплуатации (способ осушения месторождения, вид рекультивации, способ отбойки горной массы, размещение внешних отвалов и др.).

Для разработки и успешной реализации долгосрочной общегосударственной программы рационального и эффективного использования минеральных ресурсов в сочетании с охраной окружающей среды необходимо под иным углом зрения рассматривать деятельность горного предприятия и интенсивно развивать научные исследования в этом  направлении.

Наше время характеризуется возникновением, развитием и становлением новых наук и научных направлений. Они рождаются тогда, когда уровень научных знаний и разработанности методов исследований позволяют вскрыть фундаментальную общность процессов и явлений, казавшихся ранее далекими друг от друга. В прикладных науках, к числу которых относятся и горная наука, создания нового направления может диктоваться также и  насущными проблемами практики разработки месторождений полезных ископаемых, тем более что мероприятия по охране и рациональному использованию природных ресурсов, которые разрабатываются и внедряются различными министерствами и ведомствами, не имеют пока единой теоретической и методической основы, а потому являются недостаточно комплексными и эффективными.

Каждая отдельная наука (в том числе и горная), взятая сама по себе, представляет собой концептуальную систему идей и понятий, имеющую замкнутый характер. Вместе с тем в науках, изучающих землю, все глубже утверждается диалектическая идея взаимосвязанности и взаимообусловленности изучаемых явлений. Современный этап развития горной науки (системы знаний об условиях, методах и средствах добычи и обогащения твердых полезных ископаемых) показывает, что барьеры, ограждающие ее от других наук, исчезают, и на стыке горной науки и экологии на основе научных идей и разработок академиков М.И. Агошкова, Б.Н. Ласкорина, Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, Е.М. Сергеева, А.В. Сидоренко, Н.Ф. Федоренко, Т.С. Хачатурова, С.С. Шварца и др. происходит становление нового направления в горной науке – горной экологии, имеющей большое теоретическое и прикладное значение.

Горная экология изучает закономерности воздействия человека на окружающую среду в сфере горного производства и, в первую очередь, взаимосвязь физических и химических процессов, лежащих в основе добычи и переработки полезных ископаемых, с кругооборотом вещества и энергии в биосфере.

Это направление имеет цель:

сформулировать сущность всей проблемы в целом;

разработать научную программу и методы изучения проблемы;

построить общую и частные модели взаимодействия человека с окружающей средой в сфере горного производства;

 суммировать результаты проведённых исследований и разработать научные основы технологических процессов, обеспечивающих оптимальный уровень воздействия на окружающую среду.

Формирование горно-экологического направления соответствует современным тенденциям развития экологии вообще, которая возникла более 100 лет назад как учение о взаимосвязи «организм – среда» и на наших глазах становится теоретической основой поведения в природе человека индустриального общества.

Теоретической и методической основой горной экологии является марксистско-ленинское учение о процессах взаимоотношений человека с окружающей средой. Закономерности этих процессов обусловлены развитием производительных сил общества и общественных производственных отношений. Диалектика отношений общества и природы основана на специфическом положении, которое занимает человек в биосфере. С одной стороны, биосфера является операционным базисом человека, т.е. он потребляет её природные ресурсы, использует происходящие в ней естественные процессы и оказывает при этом на биосферу крупномасштабное воздействие. А с другой стороны, биосфера является средой обитания, и все антропогенные нарушения биосферы, в конечном счёте, отражаются на условиях его жизни и деятельности.

Оценивая возможные результаты хозяйственного использования природы человеком, Ф. Энгельс писал: «Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь, те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь, совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значение первых».

Горноэкологические исследования базируются на широком привлечении данных различных наук для вскрытия и анализа междисциплинарных (в научном отношении) и межотраслевых (в практическом плане) связей, позволяющих подойти к всестороннему рассмотрению проблемы «горное производство и окружающая среда». Такой подход охватывает три аспекта рассматриваемой проблемы: горное производство как объект, воздействующий на окружающую среду; окружающая среда как объект, определяющий условия развития горного производства; взаимодействие этих двух объектов.

Изучая процессы горного производства и их воздействие на биосферу и учитывая многочисленность и разнообразие видов этого воздействия, горная экология использует как методы физики, химии, биологии. Математики, механики, геологии и горного дела, так и методы, применяющиеся в экономике и социологии.

Горноэкологические исследования направлены на решение следующих ключевых вопросов:

1. Создание научных основ Горноэкологического  мониторинга (наблюдения, контроля, управления) той части биосферы, которая подвергается  воздействию  со стороны горного производства:

для элементов биосферы и экологических систем, способных к самоочищению, самовосстановлению и развитию, большое значение приобретает создание сети контрольных пунктов с целью получения информации о допустимом уровне воздействия, о естественных ресурсах этих систем и уровне их эффективного использования;

для элементов биосферы и экологических систем, не обладающих способностью к самоочищению и самовосстановлению, особое значение имеет их охрана и рациональное использование.

Важное место должно занимать изучение состояния окружающей среды с точки зрения её влияния на здоровье человека. Необходимо иметь в виду, что процессы и явления, происходящие в окружающей среде при разработке месторождений полезных ископаемых, достаточно разнообразны. В своих предельных значениях скорость этих процессов и явлений может быть катастрофически высокой или едва отличающейся от нуля. Соответственно этому в состоянии здоровья человека могут иметь место резкие сдвиги или менее заметные изменения, которые, однако, могут привести к хроническим заболеваниям.

2. Разработку принципов экономической  оценки изменения биосферы под воздействием горного производства и общей природоохранной эффективности всех мероприятий по рациональному использованию минеральных ресурсов и их охране.

3. Разработку принципов и путей оптимизации воздействия горного производства на окружающую среду.

При этом резко возрастает важность учёта экологических факторов при планировании развития производительных сил в регионах. Промышленные и сельскохозяйственные объекты должны проектироваться и размещаться так, чтобы обеспечивалась экономическая целесообразность переработки и использования отходов горного производства (применение шахтных вод для орошения сельскохозяйственных земель и в металлургических процессах, утилизация продуктов, аккумулирующихся в пыле- и газоочистных установках, и др.).

В современных условиях решение проблемы оптимизации воздействия горного производства должно основываться на следующих двух концепциях:

1. Интенсивный путь развития  горнодобывающей промышленности (концепция  интенсификации).

2. Единство проблем рационального использования и охраны недр и рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды (горно-экологическая концепция).

О первой концепции.  Интенсификация производства  предполагает: совершенствование размещения  производительных сил и организации общественного производства, использование  высокоэффективной техники и технологии, проведение прогрессивной сырьевой политики.

Под интенсификацией горной промышленности понимают: увеличение  коэффициента извлечения полезного ископаемого из недр;  повышение коэффициента извлечения компонентов из горной массы при обогащении, увеличение  удельных производственных мощностей предприятий; повышение эффективности использования земель;  снижение общего водопотребления и  повышение коэффициента оборотного  водопользования; повышение коэффициентов использования  накопленных и текущих  отходов;  обеспечение  разведанными запасами  действующих, строящихся и проектируемых предприятий;  повышение  эффективности  внешней торговли;  снижение уровня затрат на единицу конечной  продукции минерально-сырьевого комплекса.

Новые прогрессивные организационные и технические решения требуют значительных  капитальных вложений, могут  дать положительный  эффект  лишь через несколько лет, а  сырье, топливо и энергия  нужны  сегодня.  Поэтому наиболее полное использование созданного и накопленного - поистине ключевая задача.

Вопросы интенсификации использования  минеральных ресурсов, решаются по-разному в сфере производства минерального сырья и в сфере его потребления.

В сфере производства  минерального сырья -   это  комплексное освоение крупных сырьевых регионов,  оптимизация величины потерь при  добыче и переработке минерального сырья, комплексное использование всех  содержащихся в сырье   полезных компонентов,  утилизация вмещающих пород и отходов производства, пересмотр кондиций и вовлечение в эксплуатацию на основе прогрессивных технологических решений  месторождений минерального сырья  с запасами,  отнесенными ранее к забалансовым.

Это позволит более полно использовать природные, трудовые и финансовые ресурсы, снизить транспортные  расходы.

По мнению акад. Н.Н. Некрасова,  изучение  природных ресурсов,  выявление  экономической эффективности  их  комплексного использования  представляет собой одну из главных проблем  региональной  экономики.

В сфере  потребления  минерального сырья -  это снижение расхода и потерь  сырья за счет применения более совершенной технологии, использование  вторичного сырья и отходов, замена минерального сырья  искусственными материалами.

О второй концепции.  В соответствии с этой концепцией для  успешного решения проблемы рационального  использования  минеральных ресурсов и охраны недр ее необходимо рассматривать в составе единой  проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.

Горное  производство оказывает влияние на все  элементы биосферы. В горной практике  имели место многочисленные случаи, когда  принятые технологические решения  оказывались эффективными в снижении себестоимости добычи и переработке  полезного ископаемого, но наносили значительный ущерб  комплексному использованию  минеральных  ресурсов. Известны  ситуации, когда  горнотехнический процесс,  положительно воздействуя на один  из элементов  биосферы,  крайне отрицательно  влияет  на другой. Сущность  горно-экологической концепции и заключается в том, чтобы  рассматривать любой  горнотехнический процесс  в его  прямой или  косвенной связи со всеми  элементами  биосферы.

В соответствии с этой концепцией процесс принятия  окончательного решения по тому или иному  варианту техники  и технологии  с целью обеспечения оптимального уровня воздействия  горного производства  на окружающую среду должен проходить в два этапа: