Существенным фактором загрязнения атмосферного воздуха является также выделение значительного количества пыли, газообразных, в том числе ядовитых, продуктов дыма с поверхности отвалов пород (терриконов), что обусловлено эрозией, окислением и горением в терриконах породы, содержащей значительное количество угля (от 5 до 20%), пирита (до 10%), серы (от 5% и более). В результате при горении отвалов выделяется до 180 м3/г углерода и серы на 1 м2 поверхности террикона. Открытая разработка угля сопровождается . еще более интенсивным загрязнением окружающей среды; бурение скважин ведет к значительному выбросу пыли; при технологическом взрыве в воздух выбрасывается на значительную высоту до 100-200 т пыли. А в России преобладает добыча открытым способом. Все перечисленные факторы приводят к загрязнению среды такими токсичными веществами, как С02, S02, N02 и NO, углеводородами, а также минеральной пылью, в результате чего значительное количество минеральных солей попадает в воздух.
Для предотвращения указанных явлений в карьерах и на автомобильных дорогах применяют специальные методы борьбы с пылью: подавление пыли путем орошения; применение водовоздушных смесей, растворов солей хлоридов натрия, кальция, магния. Эффективным средством решения проблемы взрывобезопасности углей является комплексная переработка твердых видов топлива: коксование каменных углей, гидрогенизация твердого топлива и т. д.
Промышленные предприятия сбрасывают в реки, озера, моря сточные воды, содержащие десятки тысяч тонн растворенных в них химических соединений. Эти водоемы становятся непригодными при использовании их для хозяйственно-пищевых, промышленных, сельскохозяйственных нужд, в качестве мест отдыха населения, других разумных видов эксплуатации.
Промышленные сточные воды могут содержать кислоты, щелочи, масло и другие органические и неорганические соединения. Некоторые из них содержат яды, синтетические детергенты и радиоактивные вещества.
Сточные воды угольной промышленности состоят из стоков шахт и обогатительных фабрик. Зачастую шахтные воды относятся к высокоминерализованным. Высокая минерализация обусловливается повышенным содержанием в них хлоридов, сульфатов, солей кальция, магния, калия. Поступая в водоем, такие стоки увеличивают жесткость воды; показатели содержания магния, железа, сульфатов возрастают в 1,5-2 раза. Эти изменения качества водоемов вызывают постепенное изменение растительного и животного мира, иногда приводят к гибели рыб.
Большой вред водоемам наносят кислые шахтные воды. С ними в водоем сбрасывается большое количество железа, окисные и закисные соединения которого придают водам металлический привкус. В воде происходит окисление закисных соединений железа в окисные, в результате чего за счет образования белых хлопьев, находящихся во взвешенном состоянии, снижается ее прозрачность. Окисные соединения, оседая на дно, заиливают его. В процессе окисления уменьшается содержание растворенного в воде кислорода. Окисление закисного железа не зависит от температуры, поэтому зимой, когда ледяной покров препятствует поступлению кислорода в воду, его содержание значительно снижается. Снижение растворенного кислорода в водоемах приводит к нарушению процессов биологического очищения воды, а также к гибели рыб. Полное отсутствие в воде растворенного кислорода способствует распаду органических веществ и повышению содержания сероводорода, метана и других газов. Некоторые из водоемов могут превратиться в сточные канавы.
Угольную промышленность можно также отнести к источникам порчи и уничтожения земельных ресурсов. В результате разработки месторождений природных ископаемых обычно образуются отвалы, терриконы, остающиеся после подземной добычи угля. Химический состав отвалов может быть самым разнообразным. Нередко в них содержатся вредные для окружающей среды и здоровья человека вещества. В результате их реакции друг с другом могут выделяться вредные газы, загрязняющие атмосферу. Подобное происходит и при возгорании отвалов. Отвалы обычно подвержены эрозии и потому способствуют и могут быть причиной пыльных бурь и загрязнения близлежащих территорий, во много раз превосходящих по площади сами отвалы.
При подземной разработке угольных месторождений поверхность Земли нарушается провалами, проседаниями в результате выемки угля. Земли захламляются породой, заливаются шахтными водами, загрязняются пылью. Необратимый вред почве наносят промышленные отходы. В результате взаимодействия, горения, действия атмосферных осадков из отходов выделяются и поступают в почву самые разнообразные вредные вещества, при их взаимодействии образуются еще более сильные яды, отравляющие почву, атмосферу и подземные воды. Существенный ущерб почве наносят, кроме провалов и проседаний, еще и затопления земной поверхности.
Промышленные выбросы влияют также на состояние растений, распространенных в окрестностях предприятий. Данные свидетельствуют, что промышленные выбросы угольных предприятий (пыль, сернистый ангидрид, различные органические соединения) вызывают глубокие биохимические изменения у растений: нарушают функционирование многих ферментативных систем, что в свою очередь приводит к различным изменениям в накоплении ими питательных веществ, нарушают аминокислотный баланс, уменьшают количество витаминов и т. д. В районах, загрязненных выбросами угольной промышленности, в воздухе много окислов серы и аз'ота, аммиака, промышленной пыли, окисей углерода. Растения в зоне промышленного загрязнения, как правило, более ослаблены и чувствительны к грибковым заболеваниям, что значительно снижает качество растениеводческой продукции.
В настоящее время применяются различные способы защиты окружающей среды от отрицательных воздействий на нее предприятий угольной промышленности в России. Отходы угольной промышленности используются в целях народного хозяйства. К материалам и изделиям из отходов углеобогащения, например, относятся: кирпич, цемент, аглоперит, газобетон, керамзит, материал для отсыпки дамб. В Министерстве промышленности России разрабатываются рациональные способы использования породных отвалов в качестве сырья для народного хозяйства. Эффективным направлением является использование породных отвалов для производства минеральных удобрений, так как сланцевые породы, содержащиеся в отвалах, обладают высоким естественным плодородием.
Для борьбы с пылью должен применяться комплекс противопылевых мероприятий, включающий увлажнение горного массива, орошение водой со смачивающими добавками отбитого угля и породы, бурение шпуров и скважин с промывкой, пылеулавливанием.
Деятельность предприятий угольной промышленности сопровождается нарушением земель. Угольное производство требует изъятия земель из сельхозоборота, приводит к загрязнению почв. Предлагается проводить инженерно-технические мероприятия по рекультивации эксплуатируемых земельных площадей одновременно с ведением горных работ, благодаря чему еще и достигается значительная экономия средств.
Глубокий анализ влияния хозяйственной деятельности предприятий на изменение состояния водных ресурсов и ущерба от загрязнения окружающей среды должен быть положен в основу разработки комплекса мероприятий, обеспечивающих экономическую заинтересованность предприятий в соблюдении планов и норм рационального природопользования.
Компенсационные платежи являются одной из мер улучшения экологической обстановки. Сформированные за счет этих мер средства могут быть использованы для строительства новых очистных сооружений и реконструкции устаревших, внедрения мероприятий по совершенствованию технологических процессов.
Экологическая характеристика гидроэнергетики.
Важное место в энергетике занимают гидроэлектростанции (ГЭС).Выработка электроэнергии на ГЭС обходится относительно дешево; ГЭС незаменимы для моментального покрытия пиковых нагрузок в энергосистемах.
Работа ГЭС не вызывает загрязнения природной среды. Водохранилища ГЭС можно использовать для орошения, рыболовства, судоходства, в рекреационных целях, для водоснабжения и т.д.
Но тем не менее с деятельностью ГЭС связано и много проблем.
Большинство водохранилищ нашей страны находятся на равнинах. Равнинные водоемы велики по площади и изменяют природные условия на значительных территориях. Так, водами волжских водохранилищ затоплены огромные площади пойменных земель – лучших сельскохозяйственных угодий с влажными лугами и плодородными почвами. Для предотвращения затопления земель приходится строить вдоль естественных берегов рек специальные дамбы.
Многие крупные антропогенные водоемы находятся во влажной лесной зоне. Вокруг них часто происходит заболачивание земель и расширение существующих болот. В степной зоне и зоне полупустынь создание водохранилищ может сопровождаться заселением почв. Ниже плотин уменьшается продолжительность и высота половодий, что приводит к деградации лугов и пойменных почв, гибели ряда растительных сообществ. Водоемы на равнинных реках замедляют скорость обмена воды в их бассейнах. Соответственно происходит замедление скорости движения подземных вод, что в свою очередь, влияет на их химизм. Снижение интенсивности паводков и половодий ухудшает санитарное состояние водоемов. Нечистоты, которые раньше выносились реками, теперь накапливаются в водохранилищах. Кроме того, снижение скорости течения в водохранилищах сопровождается их заилением. Темпы заиления водохранилищ сильно различаются в зависимости от природных условий и водосборов. Так, например, Цимлянское водохранилище на Дону расположено в степной зоне, где интенсивно протекают процессы эрозии почв. Поэтому за сорок лет оно потеряло десятую часть своего объема. Заиление же братского водохранилища составляет доли процента, так как оно находится в лесной зоне, где практически смыв почв не происходит.