Разработка полезных ископаемых, инженерно-геологические работы вызывают наиболее масштабные и глубокие региональные изменения ландшафтов. В мире постоянно растут добыча и потребление полезных ископаемых: железных руд, нефти и газа, бокситов, цветных и редких металлов, нерудного сырья. При этом постепенно увеличивается глубина отработки месторождений, которая на угольных и железорудных шахтах достигла 1 км; разработка месторождений нефти и газа нередко производится на глубинах 3-4 км и более. Влияние техногенных воздействий на ландшафтно-экологические условия рассмотрено в табл. 13.2.
Таблица 13.2. Влияние техногенных воздействий на ландшафтно-экологические условия, по "Справочнику по экологической экспертизе проектов" (1986)
| Технические факторы | Виды техногенного воздействия | Ландшафтно-экологические последствия |
| Открытые горные работы | Строительство карьеров, сооружений и коммуникаций, создание породных отвалов | Образование техногенного ландшафта, сокращение земельного фонда. Изменение гидрогеологических условий |
| Подземная разработка месторождений полезных ископаемых и подземное строительство | Строительство шахт, подземных сооружений, разработка горных пород | Деформации в горных выработках. Оседания и провалы на дневной поверхности. Иссушение территории, развитие карста. Затопление и обводнение месторождений. Образование нарушенных земель |
| Извлечение полезных ископаемых скважинами (нефть, газ, вода, минеральные соли) | Строительство скважин и технические работы по извлечению полезных ископаемых | Активизация карстовых и термокарстовых, суффозионных и других процессов. Оседания, провалы грунтов на дневной поверхности. Загрязнение подземных вод |
| Промышленное, гражданское и дорожное строительство | Строительство предприятий, зданий | Изменение структуры естественного ландшафта. Сокращение сельскохозяйственного земельного фонда. Активизация неблагоприятных экзогенных геологических процессов |
| Гидротехническое, мелиоративное и сельскохозяйственное строительство | Сооружение плотин, каналов, создание водохранилищ. Строительство ирригационных и осушительных систем, крупных животноводческих комплексов | Подъем уровня грунтовых вод, заболачивание и засоление земель. Активизация неблагоприятных экзогенных геологических процессов. Увеличение сейсмической активности. Изменение структуры ландшафтов |
Изменения состава и свойств геологического субстрата при горнопромышленной деятельности связаны с отбором из недр вскрышных и вмещающих пород, полезных ископаемых и подземных вод, с дегазацией недр. Под влиянием горных разработок меняются все компоненты природного ландшафта. В районах добычи полезных ископаемых образуется специфический рельеф (карьеры, терриконы, отвалы, хвостохранилища и другие техногенные образования). При подземном способе добычи массивы горных пород сдвигаются в сторону выработанного пространства. В результате на дневной поверхности возникают трещины разрыва, провалы, воронки и оседания поверхности. При открытом способе развиваются оползни, обвалы, сели и другие экзогенные геологические процессы.
Химическое, нередко радиоактивное и тепловое загрязнение окружающей среды - неизбежное следствие добычи, обогащения и переработки полезных ископаемых. Атмосфера, а через нее и почвенно-растительный покров, поверхностные и подземные воды загрязняются за счет газопылевых выбросов, образующихся в результате сжигания горючих ископаемых, а также пыли отвалов горных пород, золошлаконакопителей и поступления на поверхность шахтных и рудничных вод, дегазации горных выработок, горения отвалов, потерь при транспортировке, фильтрации из накопителей жидких отходов и т.д.
Изменение гидрогеологических условий целых регионов под влиянием деятельности горнодобывающих предприятий связано с отбором подземных вод. Падают дебиты родников, исчезает вода в колодцах, осушаются болота, реки не получают подземного питания; происходит смещение подземных вод разных горизонтов; формируются депрессионные воронки, радиус которых достигает многих километров.
В результате окисления рассеянных сульфидов в подземных водах увеличивается содержание сульфатов, повышаются кислотность и агрессивность вод по отношению к вмещающим породам. Величина pH в шахтных и рудничных водах уменьшается до 2-3. Усиливается выщелачивание пород, в воде повышается концентрация железа, алюминия, марганца, нередко меди, цинка, свинца, мышьяка и других токсичных элементов (Барон и др., 1993).
При разработке нефтяных и газовых месторождений экологическую опасность представляют попутно добываемые рассолы, потери углеводородов при их добыче и 'транспортировке, увеличение сейсмичности, медленные оседания поверхности и связанное с этим заболачивание в таежной зоне.
При разработке месторождений твердых горючих ископаемых основной вред окружающей среде наносят откачиваемые кислые шахтные воды сульфатного и хлоридно-суль-фатного состава с минерализацией до 10 г/дм3 и более, а также выделения метана из горных выработок, таящие угрозу взрыва.
Разработка железорудных, бокситовых, марганцевых и других РУД в осадочных и метаморфических породах может сопровождаться извлечением минерализованных и рассольных подземных вод.
Разработка полиметаллических сульфидных месторождений влияет на окружающую среду через окисление сульфидов и накопление в рудничных водах серной кислоты, свинца, меди, цинка, кадмия, алюминия и других токсичных элементов. Точно так же разработка редкометалльных месторождений опасна в связи с возможностью перехода в рудничные воды и атмосферную пыль токсичных бериллия, селена, кадмия, индия, урана и др.
Большую экологическую опасность представляет отсталая технология разработки соляных месторождений, в частности складирование на поверхности земли больших масс отвалов пород с значительной концентрацией солей. В результате размыва отвалов атмосферными осадками происходит засоление поверхностных водоемов и водотоков.
Загрязнение подземных вод происходит при подземной газификации углей, и особенно при выплавке серы. Образуются кислые сульфатные растворы, активно растворяющие карбонатные породы и загрязняющие поверхностные воды.