Огромные отвалы породы, которая была извлечена из шахты вместе с углем, называют терриконами. Это красивое слово происходит от двух французских слов «Terri», означающего «отвал породы» и «Conique» — «конический». Первоначально это слово так и произносили: «терриконик», но позже окончание, принятое за ласкательный суффикс, отпало.

Возможно, что «террикон» - слово красивое, но обозначает оно понятие от красоты далекое. Хотя в старые советские времена терриконы считались символами мощи угольного производства, так же как густой дым из труб заводов считался символом могущества социалистической индустрии.

Терриконы высятся во всех угледобывающих районах: в Донбассе, на севере Франции, в Рурском промышленном регионе Германии. И они совсем не красят эти места. Террикон правильнее всего сравнить с отхожим местом. Только он во много раз хуже, грязнее и опаснее обычной выгребной ямы.

Почему? Попытаемся объяснить.

Терриконы получаются, когда пустую породу, остающуюся после обогащения угля, отсыпают на специально выделенные для этого участки с помощью грузовиков, транспортерами или же по рельсам на вагонетках. В результате многолетнего складирования горы породы поднимаются на высоту около 100 метров (терриконы шахты имени Челюскинцев в Донецке). Террикон Ганиль в Рурском промышленном районе Германии достигает даже высоты в 159 метров. Огромные рукотворные горы занимают площади, исчисляемые сотнями тысяч квадратных метров. Сотни тысяч квадратных метров пустующей площади!

Но терриконы еще и горят. Почему? В угольных породах всегда присутствует минерал пирит, соединение серы и железа. На пиритовой пыли, открытой для воздуха, поселяются колонии бактерий, которые в результате своей жизнедеятельности превращают пирит в чистую серу, окислы железа и в серную кислоту и выделяют при этом много тепла. Эти бактерии называются серными или тионовыми. Жизнедеятельность тионовых бактерий повышает температуру на поверхности отвала до 260°С. При этой температуре сера испаряется и, реагируя с кислородом, содержащемся в воздухе, воспламеняется. Следом за этим загорается и угольная пыль, которой в отвале огромное количество. Загорается и уголь, который находится внутри террикона. При горении температура внутри террикона достигает 1200°С. Свалка превращается в вулкан. Террикон начинает дымиться, а внутри него начинаются самые разнообразные химические реакции, которые практически невозможно регулировать.

Падающая сверху влага не только не гасит зажегшийся террикон, но добавляет жару. Скапливающаяся внутри концентрированная серная кислота, когда в нее попадает вода, нагревается, испаряется и этот жгучий пар, прорывается наружу. Происходит как бы извержение вулкана. Иногда терриконы взрываются, и это настоящая катастрофа.

А в сухое время года терриконы пылят. В пыли, которую ветер несет с террикона, содержатся такие вредные элементы, как никель, свинец, медь, цинк, марганец...

В общем, вредность и опасность терриконов приводят к необходимости их рекультивации. Это серьезная техническая проблема. Ее можно решать одним из четырех путей. Во-первых, засыпать породу с отвалов обратно в шахты. Это экологичный, но трудоемкий способ. Его цена будет выше стоимости добычи угля. Во-вторых, терриконы озеленяют. Поверхность террикона засаживают неприхотливыми породами деревьев, которые могут расти на камнях, например, акацией. Затем засаженные рукотворные горы превращают в парки или аттракционы. Третий способ - вывоз террикона на другое, свободное, место. Но этот способ не работает практически нигде. В промышленно развитых странах на счету каждый квадратный километр. Четвертый способ - продажа материалов, составляющих террикон в качестве ценного сырья. Или хотя бы в качестве балласта при постройке автомобильных дорог.

Есть и экстравагантные предложения. Например, один из донецких художников предложил продавать терриконы состоятельным людям. Пусть строят внутри них гробницы, вроде тех, которые строили себе древнеегипетские фараоны внутри пирамид.

Рукотворные холмы, степные пирамиды - называют их по-разному. Для кого-то они - настоящая диковинка, а для других - серая обыденность. Что такое терриконы? В географии это понятие имеет вполне прозаичное определение: искусственная форма рельефа, созданная из пустой породы. Что еще можно рассказать об этих образованиях? Чем они интересны и чем опасны?

Особенности угольной промышленности

Чтобы ответить на вопрос, что такое терриконы и как они возникли, нужно вначале вкратце ознакомиться с особенностями и спецификой угольной промышленности. Ведь террикон - это не что иное, как «продукт» данной отрасли производства.

Итак, угольная промышленность - это отрасль производства, включающая в себя добычу и первичную переработку угля (каменного или бурого). Его извлекают из недр земли двумя способами:

• открытым (если пласты полезного ископаемого залегают не слишком глубоко);
• подземным (если глубина залегания угля превышает 100 метров).

Добыча открытым способом осуществляется в карьерах и так называемых разрезах, а подземным, соответственно, в шахтах. Глубина последних нередко превышает одну тысячу метров!

Разумеется, уголь из шахт извлекается не в чистом виде, а с многочисленными примесями - пустой породой. И эти «отходы» нужно куда-то девать. Их насыпают в огромные пирамиды - это и есть терриконы.

Более подробно о том, что такое терриконы, мы поговорим далее. Ведь во многих угольных районах они становятся неотъемлемой частью местного ландшафта.

Что такое терриконы в географии: определение и особенности

"Терриконы - холмы великих усилий - из сплетения воль, серде-ц, сухожили- й", - вот так поэтично описывает эти довольно прозаичные формы рельефа донецкий поэт Игорь Ус-Лимаренко. Действительно, для жителей угольных районов эти объекты - нечто большее, чем просто насыпи из ненужных отходов.

Так что такое терриконы? С точки зрения геологии и геоморфологии, это положительные формы рельефа в виде искусственных насыпей из пустых пород, извлеченных из земли при разработке месторождений угля и некоторых других полезных ископаемых. Сам термин «террикон» имеет французские корни и происходит от двух слов: terril - «отвал» и conique - «конический». Кстати, именно так они и выглядят внешне.

От классических железорудных отвалов терриконы отличаются именно конусовидной формой. Они, как и вулканы, делятся на потухшие и живые. Последние горят, тлеют и даже могут взрываться в результате накопления газов внутри себя. Чтобы предотвратить это, современные терриконы делают слоистыми: шары пустой породы разбавляют слоями глинистого раствора. Кстати, живые и потухшие терриконы можно отличить по цвету: свежие - серые, а старые - желто-бурые.

Что такое терриконы, мы в общих чертах разобрались. Теперь давайте изучим их географическое распространение.

Крупнейший террикон Европы

Угольная промышленность развита во многих государствах планеты. Мировые лидеры по добыче и производству угля - это Китай, США, Индия, Индонезия, Россия, Украина, Польша и Казахстан. Очевидно, в этих странах и следует искать терриконы.

Самый крупный в Европе террикон расположен в Польше, в приграничном шахтерском городке Ридултовы. Он имеет довольно красивое название - Шарлотта (Szarlota), которым его нарекли в 2007 году. Большие желтые буквы красуются на одном из склонов рукотворной горы.

Относительная высота ее составляет 135 метров, а абсолютная (если считать от уровня океана) - 407 метров. Шарлотта занимает солидную площадь в 38 гектаров. Этот террикон настолько огромен, что его даже можно увидеть с территории соседней страны - Чехии.

Известные терриконы Донбасса

На Донбассе насчитывается не менее 700 терриконов! В одном лишь Донецке их около 150. Эти формы рельефа давно и прочно вплетены в восточноукраинский ландшафт. Некоторые из них совсем крохотные, другие же - огромные исполины. Одни терриконы абсолютно голые, а другие густо засажены деревьями и кустарниками.

Самый большой террикон Донбасса расположен в Донецке, на территории шахты им. Челюскинцев. Он всего на десять метров ниже польской Шарлотты. А вот самый эффектный находится в том же городе, на берегу реки Кальмиус. Он получил вполне заслуженное звание террикона с самой красивой панорамой. С его 37-метровой вершины открывается великолепный вид на Донецк.

А в соседней Макеевке расположен необычный «рогатый» террикон! Его вершину венчают два скалистых выступа, которые очень сильно напоминают рога крупного быка. Согласно легенде, именно в этом месте из под-земли пытался выбраться черт. Но попытка оказалась неудачной. Черт увидел солнце и тут же окаменел. Так и остались торчать из толщи горы его страшные рога.

Что делать с терриконами?

Что такое терриконы? Прежде всего это достаточно вредные для окружающей среды объекты. Они сильно загрязняют воздух, грунты и подземные воды. Кроме того, эти образования ведут себя иногда довольно агрессивно. Например, на том же Донбассе каждая четвертая рукотворная гора считается горящей и потенциально опасной.

Что же делать с ними? Существует несколько возможных вариантов:

• засыпать обратно в отработанные шахты (такая практика широко применяется в западных странах);
• рекультивировать (озеленить и облагородить);
• разровнять и застроить (промышленными или складскими зданиями);
• разобрать на дороги (в некоторых странах пустую породу угольных шахт используют для прокладки автомобильных трасс).

Все, кто проезжает по трассе М-4, невольно обращает внимание на эти конусообразные красно-бурые холмы, возвышающиеся над степными просторами и придающие им какой-то фантастический, внеземной вид. А если проезжать мимо них ночью, то можно заметить огоньки на склонах, чаще всего голубоватые, призрачные...

Это терриконы (на самом деле правильно — терриконники) — в переводе с французского «коническая насыпь», — отвалы породы, остающиеся после угледобычи. Мы тут опускаем общеупотребимое определение «отвалы пустой породы...», потому что пустой, даже с точки зрения наличия в ней того, что добывалось — угля, эти отвалы не являются... Поэтому «не зарастёт к ним народная тропа» — несмотря на незаконность и опасность самовольного сбора угля с терриконов, население близлежащих полунищих шахтёрских посёлков снабжается топливом для своих домишек именно там...

Терриконы у нас, на территории Ростовской области, в Восточном Донбассе, были организованы «сухим» способом — порода складировалась в них с помощью грузового автотранспорта, транспортёров, вагонеток... И таких отвалов пород за более чем столетний период угледобычи тут накопилось около 450... Если вы встретите другие цифры, то хотим предупредить — цифра «195» относится к терриконам закрытых в последние годы шахт в результате «реструктуризации угольной промышленности», а цифра «600» включает все породные отвалы, в том числе и склады угольной породы в балках и карьерах...

В самый начальный момент своего существования такой террикон состоит из смеси обломков породы, из которой был изъят уголь. Как известно, в Восточном Донбассе угленосные пласты образовались в каменноугольный период или карбон, точнее - в средний карбон. Эта местность в то время постоянно пульсировала и была то дном морского залива, то берегом... И теперь прослои углей, имеющие максимальную толщину до двух метров, зажаты между мощными толщами пород, образовавшихся за миллионы лет из песка и глины - сланцами, алевролитами, аргиллитами, песчаниками, перемежающимися с морскими осадками, образовавшими слои известняка. Только приблизительно одна треть слоёв угля имеет толщину, пригодную для его промышленной добычи, остальные идут в отвал. И тогда рядом с шахтами возникают эти рукотворные горы, похожие на египетские пирамиды...

На первый взгляд ничего особенного - ну, сложили камни в кучу; понятно, что место заняли - теперь тут ничего не вырастишь и ничего не построишь... Ан нет, матушка природа очень не любит, когда заведённый ею порядок нарушается... И тогда происходят катастрофы...

Такая катастрофа произошла в 1966 году на шахте им. Димитрова, недалеко от украинского города Красноармейск. Как обычно, вокруг большого террикона посепенно появился посёлок. Никто разрешения ставить тут дома не давал — такие посёлки в шахтёрских регионах были делом обычным и часто они назывались Нахаловками. А рядом мирно стоял террикон и изредка покуривал дымками, прорывающимися то здесь, то там среди склонов...

Случилось так, что той весной, под День победы, зарядили ливневые дожди... И на терриконе произошёл оползень — часть склона просто съехала вниз. И рвануло — резкая смена температур и вода, попавшая в горящие недра привели к взрыву... Посёлок был уничтожен полностью, погибло более 60 человек, цифра не уточняемая — это оценка по найденным останкам людей, сгоревших заживо; сколько тут проживало на самом деле — не знал никто...

После этого случая терриконами занялись всерьёз — во-первых, была принята программа выделения нового жилья под отселение от терриконов, во-вторых — принялись за сами отвалы... Терриконам сносили вершины, превращая их в плоские возвышенности; горящие отвалы пытались тушить, старые «горельники» и небольшие горки старались рекультивировать — озеленить деревьями и кустарником... Но на каждом этапе этой борьбы люди сталкивались с большими проблемами...

Так что же заставляет каменную гору загореться и превратиться в рукотворный вулкан?

В углесодержащих породах Донбасса всегда присутствует минерал пирит — соединение железа и серы... Нет, не большие красивые золотистые кристаллы пирита, а мелкие, пылевидные формы... Скопления частиц пирита образуются на поверхности микротрещин и пор, и служат «пищей» для особого вида бактерий — тионовых. В результате их деятельности происходят особые биохимические процессы, при которых выделяется большое количество тепла. В порах образуется чистая сера, серная кислота и различные соединения железа. Возникает своеобразный химический реактор; проходящие в нём процессы начинают интенсивно разогревать породу. При довольно невысокой температуре, около 260°С, разогретые пары серы, соприкоснувшись с кислородом воздуха, самовоспламеняются — и тогда в процесс уже вовлекаются и угли.

Дальше — больше... Температура внутри террикона может достигать 1200°С; на поверхности появляются дымящиеся выходы газов — фумаролы, как на вулканах... И так же, как на вулканах, рядом начинают откладываться сконденсированные сера, нашатырь. А внутри начинают идти разнообразнейшие химические реакции, в результате которых появляется огромное число новых соединений и даже образуются новые минералы, не встречающиеся в природе, и характерные для метеоритов и лунных пород...

Как водится, ничего полезного для здоровья человека в этом процессе не выделяется, наоборот, ядовитые газы — сероводород, угарный газ, диоксиды серы и азота, — наполняют воздух вокруг террикона в таких концентрациях, что в отдельных случаях нахождение вблизи чревато самыми печальными последствиями... Почти все снимки, которые в данной статье показывают крупные планы пород старого «горельника» возле Новошахтинска, сняты буквально «на бегу» — дышать было невозможно, от резкого запаха слезились глаза... От любых терриконов нужно держаться в почтительном удалении; кроме упомянутых газов, здесь огромное количество разнообразных опасностей, среди которых резкая вонь может показаться безобидной... Взять хотя бы зоны с повышенной концентрацией серной кислоты...

Ситуация внутри террикона может развиваться и по другому сценарию — если воспламенения паров серы по какой-либо причине не происходит, то начинает образовываться концентрированная серная кислота — олеум. В этом жутком нагретом концентрате начинается процесс беспламенного окисления углесодержащей породы. Если в подобную кислотную зону вдруг попадает вода, то в результате бурного парообразования — намного более интенсивного, если бы речь шла о просто разогретых породах, — неминуемо произойдёт выброс породы и пара, то есть может произойти некоторое подобие извержения...

Отвлечёмся на время от этих кошмаров на то, что видно невооруженным глазом с почтительного расстояния...

Из-за особенностей насыпки пород террикон имеет чёткое слоистое строение, причём в верхней части скапливаются в основном глинистые породы, с образовавшимися асфальтоподобными слоями и фумарольными отложениями.

Слоистое строение террикона отчётливо видно на тех частях склона, где произошли оползни...

Для всех больших «горельников» характерны вот такие розовые обоженные глинистые породы — хотя их часто называют «аргиллитами», нужно заметить, что настоящие аргиллиты — это осадочные породы, представляющие собой очень уплотнённые глины... А здесь произошёл высокотемпературный обжиг глинистых пород, в результате чего получились вот такие камни, нашедшие своё применение в дорожном строительстве и в качестве заполнителя для бетонов... Рядом с трассой М4, недалеко от развилки на Шахты, находятся остатки бывшего огромного «горельника», который за несколько лет наших поездок по области уменьшился в два раза в результате его промышленной разработки на щебень...

А в зоне, где температуры достигают тысячи градусов, образуется так называемый «отвальный спек» или, как правильно, клинкер...

Понятно, что эти рукотворные вулканы-терриконы наносят природе и обитающим вокруг людям огромный вред и в настоящий момент этой проблемой занимаются вплотную. Кроме уже описанных выше особенностей их «жизнедеятельности», это ещё и источник пыли, причём пыли не простой, а содержащей вредные примеси типа меди, никеля, свинца, цинка и марганца... Мы не будем пугать наших читателей перечнем всех элементов, содержащихся в терриконах, проще говоря, цитировать по порядку каждую ячейку таблицы Менделеева, за исключением только, наверное, элементов полученных в ускорителях... Да, здесь есть всё, и спасибо геологии Донбасса, что нам повезло с радоиоактивными элементами — их количества тут мизерны... Кто хочет знать больше — есть «Экологический вестник Дона-2008, в котором проблемы породных отвалов и результаты их мониторинга, наряду с другими последствиями угледобычи, выделены в отдельный раздел — .

Чтобы террикон поменьше пылил, на его поверхности нужно высадить растения, это понятно. Однако, как сажать и что сажать — оказалось непростой задачей. С небольшими терриконами, старыми и не горевшими — справиться ещё можно. Но со старыми горелыми гигантами пришлось поборться... В 50-х годах, во времена осуществления грандиозной программы преобразования природы, группа учёных во главе с М.С. Шалытом с нуля разрабатывет методику облесения терриконов. Несколько лет, ценой огромных усилий — в том числе и физических, — удаётся разработать комплекс агромероприятий, позволяющих вырастить на склонах отвалов деревья...

Ещё одной бедой, связанной с терриконами, является организация свалок рядом с ними. Вообще, это какая-то беда для нашего края — когда путешествуешь по области, постоянно натыкаешься на горы строительного и иного мусора посреди степи, в лесополосах, в старых карьерах и оврагах... Во время нашего краткого пребывания возле новошахтинских терриконов мы вспугнули три разгружающихся тут КАМАЗа, которые завидев нас, быстро ретировались... В Украине такие свалки стали серьёзной проблемой и являются объектами пристального внимания прессы и населения...

Судя по материалам упомянутого уже Экологического вестника Дона, терриконами начали заниматься всерьёз. По крайней мере, из материалов следует, что большая часть породных отвалов находится под контролем, а там, где терриконы находятся в городской черте (Шахты, Гуково) — проводится их комплексная рекультивация. Насколько это соответствует действительности и насколько это эффективно — покажет время...

А пока терриконами лучше любоваться издали...

***
Материалы, использованные при подготовке данной публикации:
1.«Природные ресурсы Ростовской области». Ростов-на-Дону. 2003 г.
2. Зборщик М.П., Осокин В.В. Вещества новообразования в углях и углистоглинистых породах, предопределяющие опасные и вредные проявления в них. Труды ДонГТУ. Сер. горно-геологическая, 2004. — Вып. 81. — С. 8-11
3. Мельников В.С., Гречановская Е.Е. Минералогенезис в горящих угольных отвалах: фундаментальные и прикладные аспекты неоминералогии. Труды ДонГТУ. Сер. горно-геологическая, 2004. — Вып. 81. — С. 30-36
4.Сайт Донецкий каменноугольный бассейн
5.Экологический вестник Дона, «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2008 году», Ростов-на-Дону, 2009 г.

conique - конический) - отвал , искусственная насыпь из пустых пород, извлеченных при подземной разработке месторождений угля и других полезных ископаемых, насыпь из отходов или шлаков от различных производств и сжигания твёрдого топлива.

• сгорание угля (зоны с окислительным режимом обжига)
• пиролиз угля (зоны восстановительного обжига при Т = 800-1000°С)
• реакции дегидратации слоистых силикатов , имеющие следствием массовое испарение воды, а также удаление фтора, хлора на начальных этапах горения отвала (Т = 600-700°С)
• разложение карбонатов с удалением СО и СО 2 и образованием периклаза , извести и ферритов (Т = 600-800°С)
• локальное плавление с образованием остеклованных клинкеров и базитовых паралав (Т = 1000-1250°С).

Эти процессы приводят к радикальному изменению фазового состава отвальной массы.

Известны случаи взрывов терриконов в результате накопления паров и газов под образовавшейся из-за атмосферных осадков коркой, приведшие к гибели десятков людей. В процессе рекультивации земель терриконы являются объектами озеленения и облесения. На них в большом количестве рассаживают деревья с целью приостановить разрушение терриконов от воздействия разрушающих факторов погодных условий.

См. также

Напишите отзыв о статье "Террикон"

Примечания

Ссылки

Отрывок, характеризующий Террикон

Анна Михайловна, в последнее время реже бывавшая у Ростовых, тоже держала себя как то особенно достойно, и всякий раз восторженно и благодарно говорила о достоинствах своего сына и о блестящей карьере, на которой он находился. Когда Ростовы приехали в Петербург, Борис приехал к ним с визитом.
Он ехал к ним не без волнения. Воспоминание о Наташе было самым поэтическим воспоминанием Бориса. Но вместе с тем он ехал с твердым намерением ясно дать почувствовать и ей, и родным ее, что детские отношения между ним и Наташей не могут быть обязательством ни для нее, ни для него. У него было блестящее положение в обществе, благодаря интимности с графиней Безуховой, блестящее положение на службе, благодаря покровительству важного лица, доверием которого он вполне пользовался, и у него были зарождающиеся планы женитьбы на одной из самых богатых невест Петербурга, которые очень легко могли осуществиться. Когда Борис вошел в гостиную Ростовых, Наташа была в своей комнате. Узнав о его приезде, она раскрасневшись почти вбежала в гостиную, сияя более чем ласковой улыбкой.
Борис помнил ту Наташу в коротеньком платье, с черными, блестящими из под локон глазами и с отчаянным, детским смехом, которую он знал 4 года тому назад, и потому, когда вошла совсем другая Наташа, он смутился, и лицо его выразило восторженное удивление. Это выражение его лица обрадовало Наташу.
– Что, узнаешь свою маленькую приятельницу шалунью? – сказала графиня. Борис поцеловал руку Наташи и сказал, что он удивлен происшедшей в ней переменой.
– Как вы похорошели!
«Еще бы!», отвечали смеющиеся глаза Наташи.
– А папа постарел? – спросила она. Наташа села и, не вступая в разговор Бориса с графиней, молча рассматривала своего детского жениха до малейших подробностей. Он чувствовал на себе тяжесть этого упорного, ласкового взгляда и изредка взглядывал на нее.
Мундир, шпоры, галстук, прическа Бориса, всё это было самое модное и сomme il faut [вполне порядочно]. Это сейчас заметила Наташа. Он сидел немножко боком на кресле подле графини, поправляя правой рукой чистейшую, облитую перчатку на левой, говорил с особенным, утонченным поджатием губ об увеселениях высшего петербургского света и с кроткой насмешливостью вспоминал о прежних московских временах и московских знакомых. Не нечаянно, как это чувствовала Наташа, он упомянул, называя высшую аристократию, о бале посланника, на котором он был, о приглашениях к NN и к SS.
Наташа сидела всё время молча, исподлобья глядя на него. Взгляд этот всё больше и больше, и беспокоил, и смущал Бориса. Он чаще оглядывался на Наташу и прерывался в рассказах. Он просидел не больше 10 минут и встал, раскланиваясь. Всё те же любопытные, вызывающие и несколько насмешливые глаза смотрели на него. После первого своего посещения, Борис сказал себе, что Наташа для него точно так же привлекательна, как и прежде, но что он не должен отдаваться этому чувству, потому что женитьба на ней – девушке почти без состояния, – была бы гибелью его карьеры, а возобновление прежних отношений без цели женитьбы было бы неблагородным поступком. Борис решил сам с собою избегать встреч с Наташей, нo, несмотря на это решение, приехал через несколько дней и стал ездить часто и целые дни проводить у Ростовых. Ему представлялось, что ему необходимо было объясниться с Наташей, сказать ей, что всё старое должно быть забыто, что, несмотря на всё… она не может быть его женой, что у него нет состояния, и ее никогда не отдадут за него. Но ему всё не удавалось и неловко было приступить к этому объяснению. С каждым днем он более и более запутывался. Наташа, по замечанию матери и Сони, казалась по старому влюбленной в Бориса. Она пела ему его любимые песни, показывала ему свой альбом, заставляла его писать в него, не позволяла поминать ему о старом, давая понимать, как прекрасно было новое; и каждый день он уезжал в тумане, не сказав того, что намерен был сказать, сам не зная, что он делал и для чего он приезжал, и чем это кончится. Борис перестал бывать у Элен, ежедневно получал укоризненные записки от нее и всё таки целые дни проводил у Ростовых.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль терриконов в экологии

Терриконы, или шахтные отвалы, - это горы отработанной породы, которая остается после добычи угля или железной руды. Кроме самой пустой породы, отвалы содержат большой процент угля и солей различных металлов, в том числе радиоактивных. Довольно часто уголь в терриконах загорается. Террикон средних размеров выделяет 15 тыс. тонн СО 2 , 5 тыс. тонн СО и огромное количество пыли в год. Ежегодно объем отвалов увеличивают на 40 млн. тонн.

Терриконы являются неотъемлемой частью ландшафта больших и малых городов Донбасса. Только в Донецке их количество по разным источникам составляет от 120 до 138. Около 100 породных отвалов являются недействующими, из них только 25 считаются горящими. Из 32 действующих породных отвалов 28 - горящие. Высота породных отвалов Донецка колеблется в пределах от 8 м до 126, 6 м.

Существующие терриконы, в основном у угольных шахт, подразделяют на следующие виды: негорячие, нетоксичные; токсичные, горящие (до 30 лет) неантрацитовые; токсичные антрацитовые с интенсивным горением (10-15 лет); терриконы обогатительных фабрик.

Физические и химические свойства почв поверхностных слоев терриконов изменяются в довольно широких пределах. Поверхностный слой обычно быстро выветривается, смывается водой. Однако он содержит практически все минеральные элементы, необходимые для питания растений, особенно много фосфора и калия. Неблагоприятное воздействие на растения оказывают значительная кислотность, наличие большого количества подвижных форм алюминия, малая влагоемкость и высокая температура почв в очагах горения.

До начала биологического этапа рекультивации на породных отвалах угольных шахт должны быть потушены очаги горения и порода охлаждена ниже 80°С на глубину не менее 2,5 м. Для тушения очагов горения конические отвалы переформировывают в плоские с уклоном не выше 2° на отдельных участках (их площадь не более 400 м 2). Чтобы предупредить сток осадков и размыв склонов, по краю площадки устраивают бортик шириной 2,5-4,5 м и высотой 0,5-1 м.

террикон экология рекультивация отвал

Воздействие отвалов угольных шахт

Отвалы угольных шахт горят, пылят, эродируют, радиоактивны. В результате физического и химического выветривания порода разрушается, превращается в пыль и вместе с горючими газами и очагом горения является одним из основных источников загрязнения атмосферы и ухудшения санитарного состояния городов и рабочих поселков угледобывающих шахт.

При выпадении ливня на сухую почву решающую роль играет водопроницаемость в начальный период впитывания, а при предварительном увлажнении верхнего слоя породы до полного насыщения более существенной становится впитывающая способность породы в фазе стабилизации. Если интенсивность ливня превышает интенсивность впитывания, возникает сток воды и водная эрозия, если не превышает - эрозии не будет.

Водная эрозия на терриконах характеризуется катастрофическим размером. Ее результатом на изучаемых отвалах стал вынос с каждого гектара их поверхности в окружающую среду от 2568 до 3450 тонн породы, содержащей многие небезопасные компоненты.

Снизить активность водной эрозии на терриконах можно управляя водопроницаемостью породы по отношению к ливневым осадкам и талым водам, которая в большой степени зависит от наличия на отвалах древесной растительности. Создавая искусственные насаждения и способствуя развитию самосевной древесной растительности можно полностью остановить эрозионные процессы на отвалах.

Попадая в терриконы, породы карбона испытывают значительные преобразования. Это связано с процессами выветривания, когда скальные, прочные породы разрушаются и превращаются в полурыхлые и рыхлые. Выветривание пород сопровождается изменением их минерального и химического состава. Значительная часть компонентов пород выщелачивается водными растворами и мигрирует в окружающую среду, локализуясь на различных барьерах в почво-грунтах, растительном покрове, в грунтах зоны аэрации и в водовмещающих породах.

Наряду с выветриванием, которое распространено во внешней части терриконов, внутри них создаются благоприятные условия для окисления и последующего возгорания. Ведущая роль при этом принадлежит деятельности микроорганизмов. Окисление сульфидной серы осуществляется тионовыми бактериями. Они представляют собой обычно автотрофные микроорганизмы, использующие свободную СО 2 на построении своего тела и получающие энергию при окислении серы и ее восстановленных продуктов. Изучение условий развития микроорганизмов в зонах окисления сульфидных месторождений установило их устойчивость при температурах от 2 до 70 о С, рН среды - от 1 до 8 . При этом развитие бактерий протекает в условиях высокой влажности породной массы. Эти данные показывают, что микроорганизмы устойчивы в условиях кислой среды, так как при окислении сульфидов образуется серная кислота, однако не переносят высокие температуры. Поэтому микроорганизмы начинают процесс окисления, который сопровождается выделением тепла, и разогревают определенную зону, а собственно горение может протекать внутри террикона в благоприятных условиях при доступе достаточного количества кислорода, когда происходит возгорание органической части угля.

В подтверждение этих выводов говорит тот факт, что в пределах краевых частей терриконов существуют локальные очаги окисления, где существенного повышения температуры не отмечается, однако наблюдается выделение парообразной серной кислоты и налеты новообразованной сульфатной минерализации.

Вокруг очагов горения формируется своеобразная зональность, обусловленная перераспределением исходного вещественного состава. В процессе изысканий были выявлены в разных местах терриконов небольшие участки, где сохранились первичные рыхлые отвальные породы - различной формы и размеров куски аргиллитов, углистых аргиллитов, алевролитов и редко песчаников. Они выделяются по черному цвету породной массы.

Вокруг этих участков устанавливается пограничная зона замещения, проявленная в изменении первичного цвета пород до бурых, вишневых оттенков, на фоне которых развиваются сульфаты желтого цвета. Они пропитывают массу породы, образуют различные налеты, корочки, прожилки и вкрапленники.

Терриконы и ореолы рассеивания загрязняющих веществ в почвах служат источниками загрязнения водной среды сульфатами и токсичными компонентами. При этом загрязняется поверхностный сток, выщелачивающий растворимые сульфаты с поверхности терриконов и почв, и подземные воды в процессе инфильтрации загрязненных атмосферных осадков. Известно, что поверхностные и подземные воды городской черты имеют высокую минерализацию (более 2 г/л), жесткость (более 15 мг-экв/л), сульфатно-натриевый состав.

Опасность процессов антропогенного замещения грунтов основания зданий и сооружений заключается в том, что первичные природные грунты с конкрециями карбонатов обладают достаточно высокими прочностными характеристиками как в сухом, так и во влажном (обводненном) состоянии. В отличие от них загипсованные грунты сохраняют устойчивость лишь в сухом состоянии. Длительное замачивание сопровождается растворением гипса и, соответственно, потерей несущих способностей грунтов. Опасность состоит в том, что гипс слаборастворим водой, имеющей повышенную минерализацию. Изменения прочностных свойств при замачивании проб грунтов в лабораторных условиях могут быть также не установлены. Поэтому построенный, например, жилой дом на таких грунтах может со временем разрушится, что в последнее время не редкость. Пока грунты сухие - дом стоит. Прохудившиеся водопроводные и канализационные сети приводят сначала к затоплению подвалов. Постоянная фильтрация через зону аэрации вод с пониженной минерализацией приводит к растворению гипса и грунты основания теряют свои прочностные свойства.

Роль терриконов в экологии города является исключительно негативной. Для ее оценки в каждом конкретном случае требуются специальные геолого-экологические исследования для разработки природоохранных мероприятий по минимизации негативных воздействий. Это, прежде всего, предотвращение выбросов, организация поверхностного стока, предотвращение фильтрации атмосферных осадков в горизонты подземных вод, рекультивация и озеленение. Самым оптимальным является разборка отвалов и утилизация породной массы с учетом ее физико-химических, физико-механических, минералого-геохимических и др. свойств.

Одним из способов снижения вредного воздействия является озеленение терриконов с помощью лесных насаждений. Лесные насаждения позволяют зарегулировать поверхностный сток и сократить эрозионные процессы на поверхности отвалов. Однако исследований по этому вопросу очень мало.

В процессе добычи угля подземным способом на поверхность выдается порода от проведения подготовительных и очистных работ, зачистки и восстановления горных выработок, которая отсыпается обычно в один отвал. Количество ее зависит от системы разработки, горно-геологических условий, способа выемки угля и т.д. Выданная на поверхность порода складируется в разные по размерам и форме отвалы - конические, гребневидный, платообразные (плоские), комбинированные.

Они занимают большие площади сельскохозяйственных земель, снижают производительность соседних земель, загрязняющих атмосферу газами и пылью, а также нарушающие гидрогеологический режим местности. Кроме того, воды (преимущественно содержащие токсины), стекающие с отвалов, уничтожают растительность на прилегающей территории. Отвалы, расположенные вблизи населенных пунктов, ухудшают санитарно-гигиенические условия жизни людей

Породные отвалы состоят из массы насыпных пород (пустых пород угля и углистых сланца) и основы (части земной поверхности). В период своего существования отвалы не остаются неизменными. Вследствие различных причин изменяется их поверхность и форма.

Основными факторами негативного влияния породных отвалов на окружающую среду являются:

нарушение естественного ландшафта земной поверхности;

пылегазовые загрязнения атмосферы;

нарушение гидрогеологического режима прилегающих территорий;

химическое и радиологическое загрязнение почв и вод

Эксплуатация действующих породных отвалов, а также их тушения и разработка должны осуществляться по специальным проектам или разделами проектов строительства (реконструкции) шахт, обогатительных фабрик и паспортом породного отвала, которые должны содержать следующие требования :

предупреждение самовозгорания;

технологии тушения и разработки;

обеспечение устойчивости при эксплуатации, тушении, разработке;

рекультивации.

Рекультивация породных отвалов относится к мерам восстановительного характера, направленных на устранение последствий воздействия горных работ на окружающую среду и рассматривается как основное направление восстановления народнохозяйственной ценности нарушенных земель и улучшения условий окружающей среды.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

История появления карьеров. Возникновение эрозии в местах разработки полезных ископаемых. Проблема ухудшения экологического состояния недр. Виды отвалов, процесс их образования. Рекультивация карьеров с помощью затопления, озеленение отвалов и терриконов.

реферат , добавлен 26.11.2012


Поверхностные и подземные воды. Оценка воздействия на земли, почвенный покров, растительность. Влияние ценообразующих факторов. Отрицательная стоимость земель промышленности п. Горный. Методы нейтрализации вредного воздействия отвалов на окружающую среду.

реферат , добавлен 10.04.2015


Пустые породы, отвалы и рекультивация. Причины возникновения и пути устранения отвалов. Обустройство и формирование ландшафта будущего водоема. Обеспечение устойчивости берегов. Возможные профили искусственных водоемов. Закрепление склонов озеленением.

реферат , добавлен 10.11.2012


Воздействие недропользования на окружающую среду. Предельно допустимые концентрации химических загрязняющих веществ в воде и почве. Определение запыленности воздуха по снегу и по липким лентам. Механический состав отвалов от переработки асбестовой руды.

дипломная работа , добавлен 06.06.2015


Основные проблемы экологии в связи с распространением терриконов. Экономические и результативные пути решения проблемы терриконов на территории Горловки и Донбасса, устройство ветроагрегатов. Примеры решения проблем терриконов в странах Европы и ЕС.

творческая работа , добавлен 21.12.2013


Основные понятия и этапы рекультивации земель. Рекультивация полигонов твердых бытовых отходов. Схема процесса очистки почвы от нефтепродуктов с внесением нефтеокисляющих микроорганизмов. Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами, отвалов.

контрольная работа , добавлен 31.10.2016


Рассмотрение Курской магнитной аномалии как причины негативных экологических явлений в данном районе. Изучение влияния пыльных бурь, снижения уровня подземных вод, образования отвалов и терриконов на здоровье населения данного экологического региона.

презентация , добавлен 02.05.2015


Основные причины происходящих на Райчихинском буроугольном месторождении эрозионных процессов. Меры по предотвращению водной и ветровой эрозий отвалов, загрязняющих прилегающие к ним территории и атмосферу. Обследование эрозионных процессов по участкам.

статья , добавлен 20.07.2013


Виды негативного воздействия на окружающую среду. Определение плательщиков и природопользователей, формы отчетов, способы внесения и формулы расчетов сумм платы: при загрязнении атмосферного воздуха, за сброс загрязняющих веществ, размещение отходов.

реферат , добавлен 28.03.2009


Сущность, история становления и действующая система платы за негативное воздействие на окружающую среду в России. Порядок расчета и динамика показателей платы за выбросы различных загрязняющих веществ в атмосферу, водоемы и платы за размещение отходов.