Oddziaływanie górnictwa podziemnego na środowisko
Współczesne górnictwo posługuje się wieloma różnymi technikami wydobywczymi, których efektem końcowym oprócz pozyskania cennego surowca, staje się ingerencja w środowisko naturalne. Rozróżniamy górnictwo podziemne węgla kamiennego, rud żelaza, rud cynkowo-ołowiowych, które wywierają największy wpływ na przyrodę.
Takie oddziaływania mają charakter bezpośredni, polegają na wyłączeniu terenów przyrodniczo użytkowanych dla potrzeb danego zakładu górniczego, oraz pośredni, którego oddziaływanie nieraz doprowadza do niezamierzonych zmian elementów środowiska. Skutkiem tego są zmiany geomechaniczne, hydrologiczne i przyrodnicze.
W Górnośląskim Okręgu Przemysłowym dominuje górnictwo węgla kamiennego. Eksploatacji węgla, niezależnie od stosowanych systemów wydobycia oraz podejmowania działań techniczno-organizacyjnych, towarzyszą ujemne skutki oddziaływania na powierzchnię terenu i obiektów, przejawiające się m.in. deformacją i przekształceniem terenu, zmianą stosunków wodnych i wód powierzchniowych.
Możemy wyróżnić deformacje powierzchni ciągłe i deformacje powierzchni nieciągłe. Te pierwsze charakteryzują się łagodnymi obniżeniami terenu nad polem eksploatacyjnym i wokół niego w formie tzw. niecek osiadań nad terenami wydobycia górniczego. Towarzyszą im często deformacje wtórne w postaci przemieszczeń i odkształceń gruntów. Deformacje nieciągłe występują w postaci zapadlisk terenowych, lejów, rowów, szczelin, progów itp. Ich zasięg jest zwykle przestrzennie ograniczony. Są one bardzo niebezpieczne i ujawniają się szybko. Innym rodzajem wpływu górnictwa na środowisko są zjawiska tąpnięć i wstrząsów.
Skutki deformacji powierzchni są szczególnie niebezpieczne na terenach miejskich. Są to zjawiska, których skutki nie zawsze można przewidzieć, zależą one, bowiem od wielu czynników. Z najważniejszych czynników należy wymienić warunki geologiczne:
- miąższość eksploatowanego złoża
- głębokość występowania złoża
- rodzaj skał znajdujących się w nadkładzie
Istotny wpływ wywierają też: wielkość złoża oraz sposób i tempo jego eksploatacji.
Wywoływane deformacje powierzchni gruntu mają także zasadniczy wpływ na zmiany w stosunkach wodnych na powierzchni terenów sąsiadujących. Częściej mamy do czynienia ze szkodami w budownictwie powierzchniowym, uszkodzeniami dróg i budynków, które możemy zaobserwować na codzień.
W wyniku eksploatacji milionów ton surowca, pod ziemią powstają duże wolne przestrzenie, które mogą powodować obsuwanie i deformację powierzchni.
Na przykład, wskutek wydobywania węgla kamiennego pod Katowicami, południowa część miasta obniżyła się o ponad trzy metry, a śródmieście o około jeden metr. Miastem, które obniżyło się bardziej jest Bytom - w niektórych miejscach 5-6 metrów. W wyniku eksploatacji węgla kamiennego w kopalniach „Knurów'' i „Szczygłowice'' doszło również do ogromnej dewastacji powierzchni nad kopalniami. Obniżenie terenów w tamtych rejonach wyniosło 9-10 metrów. Skutkowało to powstaniem zalewisk o powierzchni około 150 ha, ponadto podtopiony został obszar wynoszący ponad 1000 ha.
Oddziaływanie górnictwa podziemnego na środowisko przyrodnicze przejawia się głównie w formie degradacji gleb, wód oraz szaty roślinnej przez zanieczyszczenia chemiczne.
To właśnie w Zagłębiu Górnośląskim znajdują się największe skupiska nieużytków spowodowanych działalnością górniczą. Bezpośrednimi wpływami górniczymi objęta jest powierzchnia około 640 km, a pośrednimi około 1600 km. Powierzchnia gruntów trwale przekształconych (zdegradowanych) wynosi 12.3 tys. ha, w tym około 1970 ha stanowią hałdy, a 630 ha wyrobiska i zawałowiska podpoziomowe. Obecnie w wyniku przemian gospodarczych zmniejszyła się ilość wydobywanego węgla, w efekcie spadł przyrost ilości zwałowisk, czyli nieużytków. Jednak nie zmniejsza to w żadnym stopniu znaczenia zwałowisk jako poważnego problemu ekologicznego.
Górnictwu podziemnemu nieustannie towarzyszy powstawanie odpadów górniczych w procesie przygotowania i urabiania pokładów oraz w procesie wzbogacania urobku, jednak największym problemem związanym z górnictwem węgla są wody słone, które są odprowadzane do rzek. Konieczność wytłaczania wód dołowych, które są rezultatem czynnika przyrodniczego, jakim jest pozioma i pionowa sferowość hydrochemiczna w obrębie tego basenu węglowego. Istnieje podział wód kopalnianych na cztery grupy w zależności od stężenia jonów chlorkowych i siarczanowych.
Odprowadzanie tych wód do rzek powoduje ich ponadnormatywne zasolenie i w konsekwencji wiele ujemnych skutków, jak:
- szkodliwe oddziaływanie na biocenozę rzek, innych cieków i zbiorników wodnych;
- ograniczenie możliwości wykorzystania wód rzecznych m.in. na potrzeby rolnictwa i leśnictwa;
Oddziaływanie górnictwa podziemnego wpływa na szkody w gospodarce leśnej i rolnej wskutek uszkodzenia roślin, przede wszystkim ich korzeni oraz zmiany panujących stosunków wodnych. Ich zaburzenie prowadzi w mniejszej skali do powstawania lokalnych zalewisk ściekowych i mokradeł. Na większą skalę natomiast wywoływane są obniżeniem wód gruntowych, spowodowanym częstym odpompowywaniem wód poza obręb pola górniczego lub ich odpływem do wyrobisk podziemnych. Są to przekształcenia hydrologiczne.
Szkodliwemu oddziaływaniu eksploatacji podziemnej podlega nie tylko bezpośredni obszar kopalniany, lecz także teren położony w zasięgu leja depresyjnego poziomów wodonośnych, w promieniu kilku do kilkunastu kilometrów. W wyniku tego następuje przesuszenie warstw powierzchniowych gleby i co za tym idzie zakłócenie normalnego toku produkcji rolnej czy leśnej. Obecnie obserwuje się zanikanie wody nie tylko w centrum niecki górnośląskiej, ale i również na jej obrzeżach - w wielu wsiach i miejscowościach brakuje wody w studniach.
Obniżenie wód gruntowych pod drzewostanami, jako skutek przesuszenia, powoduje zmianę siedliskowego typu lasu, na przykład z boru mieszanego wilgotnego na bór mieszany świeży, a w następstwie konieczna jest gruntowniejsza przebudowa drzewostanów.
Na użytkach zielonych przesuszenie gleb, w szczególności torfowych, powoduję potrzebę zmiany rolniczego użytkowania tych gleb. Ten typ przesuszenia gleb zależy od wielkości obniżenia się poziomu wody gruntowej, które warunkuje szybkość zachodzących procesów. Szczególnie
wyraźne obniżenie produktywności obserwuje się na łatwo przepuszczalnych glebach piaskowych.
Jednym z najbardziej charakterystycznych i zauważalnych oddziaływań na środowisko są zwałowiska odpadów górnictwa węglowego, rud żelaza, cynkowo-ołowiowych. Są one zarazem najbardziej uciążliwe.
Na zalegających zwałach rud żelaza następuje zakwaszenie otoczenia, obniżenie pH do 3, a nawet 2. Utwory te także cechuje duże zasolenie. Ponadto stwierdzono tam obecność pierwiastków śladowych. Biorąc pod uwagę znajdowane ilości tych pierwiastków w zwałach rud i podobne stężenie występujące w naturalnych glebach uprawnych, nie należy obawiać się ich toksycznego wpływu na rośliny.
Tereny poeksplatacyjne tworzą obecnie powierzchnie zwałowisk określanych mianem warpi albo terenów pogalmanowych, stanowią one tereny o różnym ukształtowaniu. Właściwości fizykochemiczne utworów na zwałach są bardzo zmienne. Występują na tych terenach duże zróżnicowania podłoża o znacznych zawartościach cynku i ołowiu, wynoszące od zera do kilku procent. Odczyn utworów zwałowanych bywa od słabo kwaśnego do słabo alkalicznego, najczęściej jednak jest obojętny lub słabo alkaliczny. Występuje również zasolenie.
Czynniki decydujące o wyborze systemu eksploatacji -
grubość pokładu - wybieranie jednowarstwowe lub wielowarstwowe wpływa na technologię eksploatacji
kąt nachylenia pokładu - przy dużych nachyleniach występuje zagrożenie opadu urobku
rodzaj skał stropowych - strop bezpośredni, zasadniczy, fałszywy 0,1do 0,8 m
rodzaj skał spągowych -
zagrożenia naturalne - wodne, tąpaniami, metanowe, skłonność węgla do samozapalenia itp.
głębokość zalegania - ze wzrostem głębokości wzrasta ciśnienie i temp.
tektonika - złoża zaburzone
ochrona powierzchni - eksploatacja z podsadzką
stopień mechanizacji - poziom techniczny i technologiczny
urabialność węgla -
gazo nośność złoża -
wpływ już dokonanej eksploatacji
stosunki społeczne