Всі промислові і громадські наземні і підземні об’єкти, штучні і природні водойми, які потрапляють в зони впливу підземних виробок, зазнають зміни, підлягають пошкодженням, руйнуванням, ускладненням, що порушують їх нормальний режим, і підлягають охороні.
Розвиток схилових гравітаційних процесів у вищезгаданих регіонах України являють собою серйозну інженерно – геологічну і еколого – геологічну проблему. Гравітаційні рухи на схилах викликають руйнування інженерних об’єктів, житлових і промислових будинків, призводять до втрати цінних угідь, ускладнюють освоєння територій, потребують великих витрат на виконання заходів, пов’язаних з інженерною підготовкою і інженерним захистом. Тільки для укріплення 1 км зсувного берегу Чорного моря в районі Одеси необхідно 3 – 5 млн. руб. ( на 1993 р. ).
В еколого – геологічному плані схилові гравітаційні процеси несприятливо впливають на стан грунтового шару, сприяють розвитку регресивної ерозії і змиву грунтів, замулюванню і забрудненню водойм, а укріплюючі заходи на підводному схилі іноді порушують водообмін і умови існування біоти.
Схилові гравітаційні процеси виступають у тісному зв’язку з процесами вивітрювання, ерозії, абразії ( взагалі, головні місця розвитку обвалів і осипів, обумовлених вивітрюванням, ерозією, господарською діяльністю – обриви, круті голі схили, прибережні абразійні кліфи ), контролюються тектонічним режимом території, вельми чутливі до сейсмічних впливів, дії кліматичних факторів, господарської діяльності. Тому їх вивчення потребує розвитку мережі опорних пунктів для збору різноманітної інформації про стан схилів, створення спеціальних стаціонарів.
Традиційно складною задачею лишається оцінка і утилізація твердих порід відвалів. З одного боку, вони повинні бути оцінені як корисні копалини, з іншого — як забруднювачі довкілля. Шлях — залишати породи під землею, у відробленому просторі або використовувати як будматеріали та інша сировина. Зола електростанцій зараз у всьому світі використовується для покриття доріг. У цьому напрямі можна зробити набагато більше.
Особливо в плані екології, пов’язаною з гірничовидобувною промисловістю, геологічними пошуками і розвідуванням, постають питання катастрофічних непередбачуваних явищ — самозаймання вугілля у лаві, несподівані викиди вугілля і порід, вибухи у вугільних шахтах. Шкода економічна і екологічна від цих явищ часом непоправна, особливо при людських жертвах. Є цифри розмірів збитків від пожеж у шахтах. За три роки ( 1987 – 1989 ) вони склали 28 млн. руб.
Радикально вирішити проблему прогнозу і боротьби з раптовими викидами і вибухами у вугільних та інших шахтах і виробках можна на засадах нової моделі. Геолого – геохімічна ( вибухова ) модель раптових викидів і вибухів у своїй основі відрізняється від відомих тим, що причина провокування і розвитку процесу розглядається у зв’язку із самовільним розкладанням критичних концентрацій в шарі і забої ненасичених енергомістких сполук, перш за все ацетилену. Розроблена і запропонована для гірського масиву, вона також може пояснити причини катастроф, пов’язаних із вибухами і пожежами на нафтових і газових свердловинах, на нафто- і газопроводах.
Екологічні проблеми у вугільних басейнах України залежать від технічного рівня шахт. Його оцінка була зроблена у зв’язку із формуванням Програми розвитку Донецького басейну до 1995 р. Застаріле морально і фізично обладнання, застаріла технологія, недостатня механізація і автоматизація процесів вуглевидобутку — всі ці фактори не сприяють покращанню умов роботи шахтарів, якості продукції і екологічного стану. Науково – дослідницькі роботи недостатньо ефективні. Вони повинні проводитись у напрямі комплексного вивчення вугілля, вмісних порід, супутніх корисних копалин і токсичних компонентів, що містяться в них, у напрямі пошуків закономірностей розповсюдження супутніх копалин і шкідливих компонентів.
Запущеність шахтного фонду Донбасу очевидна. Він найстаріший у країні. Кожна третя шахта працює більше 50 років і тільки 23 шахти ( або 8,3 % ) експлуатуються менше 20 років. За весь післявоєнний період було реконструйовано менше одної третини з нині діючих шахт.
Більше ніж на третині шахт Донбасу розробляються шари, небезпечні за раптовими викидами вугілля і газу. Статистика останніх десяти років показала, що в басейні в середньому щорічно відбувалося 300 газодинамічних явищ, більшість з них ( 208 ) – у підготовчих забоях, менше ( 92 ) – в очисних. Більше 40 шахтошарів у 21 шахті схильні до гірничих ударів. До 2000 р. передбачається їх збільшення до 110 – 115 шахтошарів.
Ефективні сучасні засоби видобутку вугілля для тонких і вельми тонких шарів практично нерозроблені. Забої обладнані морально застарілим обладнанням. Використання в цих умовах технічних засобів видобутку вугілля для шарів великої потужності не вирішило проблеми інтенсифікації видобутку вугілля, а лише погіршило його якість за рахунок засмічення ( збільшення зольності, а отже, неутилізованих відходів ) від присічки вмісних порід.
Експлуатація залізорудних родовищ.
Екологічний стан стрімко погіршується ( ймовірно, непоправно ) внаслідок : відторгнення родючих земель під гірничі відводи ( копальні, кар’єри, шахти, відвали, шламосховища і т. д. ) ;
порушення природних гідрогеологічних режимів підземних і поверхневих водотоків, зневоднення великих територій, підтоплення великих площ, засолення грунтів, погіршення якості питних, грунтових і відкачуваних вод та ін. ;
запилення, загазованості повітряного басейну і потрапляння у сферу життя людини ( у води, грунти, повітря ) шкідливих хімічних сполук важких металів, сірки, азоту, вуглеводню, оксидів заліза, кремнію та ін.
Значні зміни навколишнього середовища відбулися у Криворізькому залізорудному басейні. Екстенсивна експлуатація родовищ залізних руд у басейні протягом довгого часу зумовила катастрофічне порушення еколого – геологічного стану у величезнім регіоні. У м. Кривому Розі на вузькій смузі протяжністю більше 100 км відмічена рекордна концентрація гігантських гірничовидобувних і переробних підприємств, де проживає близько 1 млн. людей. На долю кожного з них припадає майже дві тони шкідливих промислових викидів, в результаті чого м. Кривий Ріг вийшов на одне з перших місць у колишньому СРСР з онкозахворювань. Місто виявилося перед перспективою екологічного коллапсу.
Відторгнення родючих земель під гірничі відводи. Постійне нарощування потужностей гірничовидобувних підприємств, орієнтованих на видобування з надр лише одного заліза, призвело до того, що до кінця 1980-х р. р. з гірничої маси, що видобувається, яка складає близько 500 млн. т/ рік, на металургійний переділ спрямовується близько 100 млн. т. Решта частина є відходами виробництва і йде у відвали і хвостосховища, які розміщуються на великих площах, раніше зайнятих родючими землями. В теперішній час у хвостосховищах знаходиться близько 2,5 млрд. т шламів, які займають площу 7,1 тис. га. Середній вміст заліза в них 15 %. Кар’єри в басейні займають 3,9 тис. га. Площа під відвали розкритих порід і некондиційних руд за останні п’ять років збільшилась на 7,5 % і до 1990 р. складала 6 тис. га. Висота відвалів в середньому складає 60 – 70 м, хоч деякі з них досягли вже стометрової відмітки. Довжина їх 3 – 4 км, ширина 1,5 – 2 км. Проектуються відвали висотою 120 м. Для наочності відвали Криворізького басейну можна представити у вигляді відсіченої піраміди з стороною основи 7,75 км і висотою 70 м . Загальна площа відчужених земель до 1990 р. досягла 69,8 тис. га, тоді як площа рекультивованих земель не перевищує 700 га, тобто близько 1 %.
Дані щодо розподілу площ гірничих відводів у Криворізькому басейні наведені у табл. 5, з якої випливає, що останнім часом відбувається незначне відчуження земель під різні об’єкти гірничовидобувної промисловості. Це свідчить про те, що можливості екстенсивного розширення відтворення вичерпані. Продовження даної технічної політики експлуатації залізорудних родовищ призведе до кризового становища, яке буде виражене у різкому зменшенні обсягів видобутку, не дивлячись на великі запаси залізних руд у басейні.
Таблиця 5. Відчуження земель у Криворізькому басейні ( в тис. га ) під об’єкти гірничовидобувної промисловості
| Розподіл земель по об’єктах | 1985 р. | 1986 р. | 1987 р. | 1988 р. | 1989 р. | 1990 р. |
| Гірничий відвід | 34 | 34,3 | 34,5 | 35 | 34,8 | 35,8 |
| Промислове будівництво | — | — | — | 14,9 | 14,9 | 15,3 |
| Відвали | 5,6 | 5,5 | 5,1 | 5,3 | 5,3 | 6,0 |
| Хвостосховища | 7,5 | 7,3 | 7,2 | 7,2 | 7,2 | 7,1 |
| Кар’єри | 3,6 | 3,6 | 3,9 | 3,9 | 4,0 | 3,9 |
| Зона обвалення | — | — | — | 2,9 | 1,7 | 1,7 |
| Всього | 50,7 | 50,7 | 50,7 | 69,2 | 67,9 | 69,8 |
Прочерк в таблиці — немає даних.
Порушення природного гідрогеологічного режиму підземних і поверхневих водотоків. З шахт і кар’єрів Криворізького басейну щорічно відкачують близько 50 млн. куб. м високомінералізованих вод. В середньому мінералізація цих вод складає 12 г / л, іноді вона досягає 28 – 30 і навіть 46 г / л ( шахта ’Родина’, горизонт 610 м ). В Криворізькому басейні із збільшенням глибини відпрацювання багатих залізних руд спостерігається і збільшення степеню мінералізації підземних вод. Шахтні води, особливо хлоридо – натрієві, завдають значної шкоди не тільки Криворізькому гірничовидобувному регіону, але й сільськогосподарським угіддям півдня України. Шахтні води накопичуються у шламосховищах гірничозбагачувальних комбінатів, використовуються в процесі збагачення, а також скидаються у р. Інгулець. Частково ці води дренуються у залягаючі нижче вапняково – піщанисті відклади сармату і мігрують на величезні відстані, засолюючи родючі грунти і поверхневі прісні води півдня України.