Таблиця 3. Зміна середньої глибини гірничих робіт за галузями ( за даними Ю.А.Чернєгова )
| Галузіпромисловості | Відкритий видобуток | Підземний видобуток | ||||
| 1970 | 1975 | 1980 | 1970 | 1975 | 1980 | |
| Вугільна пр-ть | 82 | 96 | 104 | 356 | 409 | 457 |
| Залізна пр-ть | 146 | 164 | 199 | 526 | 553 | 601 |
| Буд. матеріали | 178 | 185 | 188 | — | — | — |
Гірничі розробки порушують гідрогеологію грунтів, ведуть до збільшення обсягу стоку рудничних і шахтних вод, які несуть значні кількості забруднювачів : хлористі сполуки, сірчану кислоту, розчинні солі заліза, марганцю, міді, цинку, нікелю та ін. Особливо небезпечні для людини важкі метали : кадмій, молібден, нікель, цинк, ванадій, телур, берилій, а також метали – отрути : ртуть, селен, миш’як, свинець.
Характерно, що важкі метали, які випали на грунт, вільно переміщуються разом з водою і часто концентруються у донних відкладах. Наприклад, біля берегів Флориди на відстані 1 кілометру мулу міститься 1,4 граму свинцю, що в тисячу разів більше, ніж в нормальних природних умовах. Виявилося, що навіть ртуть, яку вважали нерозчинною у воді, при випаданні в осад на дно водойми розкладається бактеріями і разом з ними потрапляє у їжу риб, а через них — в організм людини, викликаючи важке захворювання, назване ’мінемітою’ за назвою японського селища, де ця хвороба вперше була виявлена. Особливо відчутної шкоди природі завдають гірничі підприємства, що застосовують підземні ядерні вибухи і так звані геотехнологічні засоби видобування корисних компонентів з надр, в тому числі підземне вилуговування.
Порушення гідрології грунтів природно веде до зниження врожайності оброблюваних культурних площ, прилягаючих до гірничих відводів, де ведеться видобуток корисних копалин. При відкритому способі розробки навколо кар’єрів збільшується депресійна вирва, скорочується живлення водними розчинами грунтового шару зі всіма випливаючими наслідками. Так, в районі КМА зона активного впливу відкритого видобутку розповсюджується на 5 — 15 кілометрів. Поблизу кар’єрів в радіусі 1,5 –– 2 кілометрів врожайність полів знизилась на 30 — 50 відсотків внаслідок підлуговування грунтів до pH = 8, збільшення в них у 2 –– 3 рази шкідливих домішок металів, які випадають з газопилових викидів і скорочення живлення водою.
Забруднення атмосфери під час ведення гірничих робіт відбувається головним чином за рахунок пилу і газів, які утворюються під час вибухів, а також природного газовиділення на шахтах і копальнях. Підраховано, що в середньому у світі щорічно під час проведення вибухів виділяється близько 8 мільйонів тонн газів, що значно менше природного газовиділення, оскільки тільки на вугільних родовищах в атмосферу потрапляє більше 90 мільйонів тонн метану.
Радіоактивність. Під час видобутку сировини на уранових і торієвих шахтах, як і під час добутку звичайної руди, утворюється багато пилу, але цей пил радіоактивний. Він і радіоактивні гази, що виділяються, можуть виявитися в атмосфері під час вентилювання шахт. На збагачувальних фабриках уранова руда дробиться і розпилюється, і в повітря може потрапляти не тільки радіоактивний пил, але й отруйні речовини : ванадій, миш’як, селен та ін.
З наведеного огляду є зрозумілим вплив гірничого виробництва на довкілля. Значення цього фактора з часом буде зростати.
Екологія гірничих робіт в Україні
В багатогалузевому індустріальному господарстві України використанню промислових відходів приділяється недостатня увага, внаслідок чого до теперішнього часу не визначені критерії і не розроблені рекомендації для їх оцінки. Діючі розробки мають фрагментарний характер і вузьковідомчу спрямованість, не дивлячись на те, що ряд об’єктів вивчено на стадії геологорозвідувальних робіт.
На території України розробляється понад 4500 родовищ корисних копалин, діє близько 2000 підприємств з видобутку, збагачення та переробки різноманітної мінеральної сировини. В процесі виробничої діяльності підприємств гірничорудної, вугільної, хімічної, металургійної промисловості, теплоенергетики та ін. Утворюються різноманітні і не рідко багатотонажні промислові відходи, як-то : золошлаки, металургійні шлаки, породи скельної та м’якої вскриші, вмісні породи і породи вуглевидобутку, відходи вуглезбагачення, хвости сухої і мокрої магнітної і немагнітної сепарації, кам’яні відсіви, карбонатний пил, фосфогіпс, дефекат, відходи збагачення нерудних матеріалів, стічні води, відходи виробництва будівельних матеріалів.
Агрегатний стан відходів може бути твердим, рідким, пилогазовим ( газоподібним ). Тверді відходи поділяються на розкривні, вмісні, шахтні породи, хвости і відходи збагачення, шлаки, відсів, пил, огарки, тверді залишки і відклади. Рідні відходи — це розчини, емульсії, суспензії, шлами, органічні розчинники, використані масла, смоли, жири, стічні води. Газоподібні відходи поділяються на газ, дим, пил.
Відходи за методами переробки розподіляються на наступні групи :
відходи, які підлягають повторному використанню у власному і суміжному виробництві ;
відходи, які направляються для одержання інших цінних продуктів ;
відходи, що підлягають попередній обробці перед складуванням або захованням ;
відходи, які складуються або скидаються в навколишнє середовище без попередньої обробки.
В процесі основного виробничого циклу на гірничовидобувних, гірничозбагачувальних, металургійних, хімічних, каменедробильних, вапнякових, цукрових комбінатах, на шахтах і вугільних розрізах, теплових електростанціях утворюються щорічно 600 – 660 млн. куб. м ( або близько 1,5 млрд. т ) твердих промислових відходів. При цьому в процесі видобутку корисних копалин на розкривних та підготовчих роботах у відвали переміщується 500 млн. куб. м піщаних, глинистих та скельних порід. Внаслідок первинної переробки, збагачення видобутої рудної, гірничорудної, вугільної і т. п. Маси утворюється 75 – 80 млн. куб м, а внаслідок вторинної ( тобто в ході металургійної, хімічної та ін. Переробок ) –– 20 млн. куб. м відходів.
Всього в Україні в теперішній час у відвалах промислових підприємств знаходиться 7 – 7,6 млрд. куб. м всіляких відходів, в тому числі : 4,8 млрд. куб.м золошлаків, порід вуглевидобутку і вуглезбагачення ; 11,6 млрд. куб. м металургійних шлаків, розкривних порід гірничорудних і гірничодобувних комбінатів ; 0,6 млрд. куб. м відходів хімічної і харчової промисловості ; 0,5 млрд. куб. м відходів видобутку та виробництва будівельних матеріалів.
Щорічно обсяг забруднення, що припадає на 1 кв. км площі території України, навіть без врахування рівня утилізації, в 6,5 разів вищий, ніж в США і в 3,2 рази вищий, ніж в країнах Європейського економічного співтовариства ( ЄЕС ). Кожного року в Україні накопичується більше відході промисловості, ніж в 12 країнах ЄЕС разом взятих. За орієнтовними розрахунками обсяг накопичених відходів до 2000 року наблизиться до 25 – 30 млрд. куб. м ( табл. 4 ).
Таблиця 4. Стан річного виходу, використання та накопичення мінеральних відходів на території України
| Адміністративні одиниці ( республіка, області ) | Площа відвалів, га | Річний вихід відходів, млн. куб. м | Обсяг річного використання відходів, млн. куб. м | Накопичені обсяги відходів, Млн. куб. м |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Республіка Крим | 17 | 0,1 | 0,05 | 1,52 |
| Вінницька | 985 | 6,21 | 1,94 | 26,33 |
| Волинська | 251 | 1,93 | 0,23 | 35,14 |
| Дніпропетровська | 18331 | 245,08 | 50,86 | 2013,4 |
| Донецька | 12284,7 | 127,6 | 22,82 | 2771,14 |
| Житомирська | 2187,7 | 15,82 | 6,7 | 71,2 |
| Закарпатська | 27,5 | 0,48 | 0,23 | 3,89 |
| Запорізька | 1175,3 | 2,18 | 0,51 | 63,3 |
| Івано – Франківська | 384,2 | 5,94 | 2,37 | 86,81 |
| Київська | 146 | 1,3 | 0,16 | 32,51 |
| Кіровоградська | 953,6 | 10,71 | 1,72 | 128 |
| Луганська | 4819,2 | 32,21 | 4,56 | 596,27 |
| Львівська | 4591,5 | 48,95 | 3,52 | 1054,2 |
| Миколаївська | 39,3 | 0,58 | - | 3,12 |
| Одеська | 160,6 | 0,26 | 0,6 | 5,34 |
| Полтавська | 4440,6 | 40,59 | 3,86 | 591,8 |
| Рівненська | 276,9 | 2,41 | 0,69 | 24,65 |
| Сумська | 63,5 | 0,84 | 0,46 | 6,98 |
| Тернопільська | 74,8 | 1,34 | 0,36 | 10,45 |
| Харківська | 512,4 | 2,64 | 0,38 | 11,09 |
| Херсонська | 90 | 1,55 | 0,52 | 0,76 |
| Хмельницька | 201,8 | 5,43 | 1,93 | 95,46 |
| Черкаська | 796,5 | 1,28 | 0,59 | 8,67 |
| Чернігівська | 224 | 0,12 | 0,19 | 1,46 |
| Чернівецька | 94,6 | 0,12 | 0,09 | 0,43 |
| ВСЬОГО | 53128,4 | 554,67 | 105,33 | 7643,92 |
Територія України має складні фізико – географічні умови. Особливості її розташування і атмосферних процесів зумовлюють значну повторюваність небезпечних і стихійних ( особливо небезпечних ) метеорологічних явищ, які необхідно враховувати при формуванні певного рівня екологічного становища України. Так, сильний вітер, викликаючи підйом і переніс великої кількості пилу і піску, зумовлює забруднення атмосфери шкідливими хімічними і радіоактивними речовинами. Тумани, як продукти конденсації, підвішені у повітрі, підсилюють накопичення шкідливих домішок і викликають небезпечне забруднення атмосфери. Опади призводять до очищення атмосфери від домішок. В той же час кислотні дощі сильно забруднюють довкілля. Великий вплив на формування екологічного становища регіону мають і інші стихійні явища –– грози, град, ожеледь – приморозеві відклади.
Райони ведення інтенсивних гірничих робіт — Донбас, Криворіжжя, Львівсько – Волинський вугільний басейни — зазнають процесів зсуву поверхні. Межі розповсюдження деформацій на поверхні визначаються за глибиною і площею виробок з урахуванням умов залягання порід і наявності тектонічних порушень. Емпіричні дані спостережень дозволяють встановити швидкість протікання процесу зсуву і кінцеву стадію його розвитку.