В сферу охраны недр необходимо включить также охрану природных комплексов, которые нарушаются в процессе разработки месторождений полезных ископаемых. Антропогенное влияние, или, как говорят, техногенное воздействие, на литосферу весьма разнообразно. Горные разработки приводят к нарушению залегания слоев, разрушению земной поверхности, изменению рельефа, естественных природных ландшафтов, нарушению земель, пригодных для сельского хозяйства. Ощутимый ущерб наносят лесным массивам, пашням, промышленно-городским застройкам движения горных пород, трещины, обрушение кровли, проседания, провалы и другие негативные экзогенные геологические процессы. Опасны деформации и изменения напряженного состояния недр в результате перемещения огромных масс вещества на более высокий энергетический уровень. Перемещение минерального сырья на высоту 10 тыс. м и более приводит к увеличению микросейсмичности территории, что провоцирует возникновению техногенных землетрясений даже в сейсмически благополучных районах.
Горные разработки оказывают значительное влияние на человека, животный и растительный мир. Следует отметить отрицательное влияние как самих горных выработок, так и сопутствующих им гидрогеологических (подтопление, затопление, образование воронок депрессии, напряженных зон в земной коре и т. д.) и горно-геологических (просадки, оседание земной поверхности, карст, суффозия и т. д.) процессов. Горные выработки служат причиной образования различных геофизических полей, влияние которых на биосферу и человека пока слабо изучено. Существование геофизических и других полей в силу трудности их фиксации не всем признается. Они проявляют себя в так называемых патогенных зонах.
Предупреждение и ликвидация ущерба, нанесенного природнотерриториальным комплексам. Изменение естественных природных ландшафтов начинается уже при разведке полезных ископаемых. Основным методом разведки является бурение скважин. Так, при разведке месторождений закладывается около 20 скважин на 1 км 2 . После окончания разведочных работ скважины должны быть ликвидированы, а их стволы затампонированы. Если тампонаж произведен не качественно, пробуренные скважины становятся источником негативных гидрогеологических и инженерно-геологических процессов. Вода и загрязняющие вещества проникают на глубину бурения скважин, возникают просадки. Если скважины, которые вскрыли напорные воды, были плохо закрыты, они начинают фонтанировать, заливают водой окружающую их территорию. Особую опасность представляют скважины, пробуренные при разведки нефтяных месторождений. Производство работ осуществляется организациями, которые потом найти и предъявить им претензии практически невозможно. Скважины становятся «бесхозными». В России число ликвидированных «бесхозных» нефтяных и газовых скважин превышает 7500 единиц. В основном они находятся в Тюменской, Архангельской, Иркутской, Астраханской областях, Республике Коми. Они представляют экологическую опасность.
При разведке и разведочном бурении используют мощную технику, прокладывают дороги и другие коммуникации, возводят временные здания и сооружения. Использование таких современных методов исследования, как геофизика, эксплуатация в маршрутах по бездорожью военных тягачей (АТЛ и АТТ) создает мощную нагрузку на естественные природные ландшафты – они частично разрушаются и трансформируются.
При эксплуатации месторождений полезных ископаемых происходит полное разрушение естественных природных ландшафтов. Уничтожается почвенный покров. Поднятая на поверхность порода складируется, занимая большие площади. Пустую породу складывают в терриконы и отвалы. Они обезображивают ландшафт. Часто под терриконами и отвалами оказываются леса, поля, травостои, плодородные сельскохозяйственные земли. Дождевые стоки отвалов загрязняют почву и подземные воды. Много земель изымается из природного фонда при строительстве коммуникаций, при прокладке транспортных путей, для размещения производственных мощностей и оборудования.
На некоторых разрабатываемых месторождениях Западной Сибири отсутствовали мощности по сбору и использованию нефтяного газа, не проводилась Государственная экологическая экспертиза, не было проектов обустройства территории. Все это резко ухудшило общую экологическую ситуацию.
Создаются своеобразные горнотехнические техногенные ландшафты. Вид такого рукотворного ландшафта просто фантастический: технические водоемы, хвосто- и шламохранилища, пруды-отстойники, гидроотвалы, выемки карьеров и траншей, насыпи и отвалы, терриконы, золоотвалы, железный лес буровых вышек, качалок.
Площадь техногенных ландшафтов на Земле непрерывно растет и сейчас составляет 10 млн. га. Необыкновенная картина открывается на месторождениях полезных ископаемых, которые добываются открытым способом: Экибастузский угольный бассейн в Казахстане, Курская магнитная аномалия (КМА) в Центральной России, Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс) в Кемеровской области. Земле нанесены глубокие незаживающие раны. Так, вокруг Экибастузского месторождения расположены рукотворные озера, возникшие на местах понижений – соров, некогда плодородных участках пустыни с благоприятными условиями для формирования линз пресных грунтовых вод. Теперь они заполнены рассолами из глубоких водоносных горизонтов и сточными водами горно-обогатительных фабрик.
Таким образом, основополагающими принципами охраны недр являются возможное ослабление ущерба от разведки и разработки минеральных ресурсов, рациональная эксплуатация и бережное использование минерального сырья, а по окончании работ – рекультивация ландшафтов.
Во многих развитых странах за основу эксплуатации недр принимаются конъюнктурные экономические интересы, что приводит к тупиковым ситуациям. Это важно учитывать при использовании недр в нашей стране.
Необходимо отметить глобальную взаимозависимость как между отдельными государствами, так и человеческого общества с окружающей средой. Важно понять, что запасы недр на Земле ограничены и исчерпаемы. Если какая-то страна не щадит собственные недра, то пострадать могут соседние страны. Развитые страны имеют возможность не растрачивать свои стратегические ресурсы, а использовать привозимые и, обладая более совершенной технологией, употреблять отходы производства, вторичное сырье менее богатых соседей. Многое зависит от степени совершенства технологий, поэтому ведут разработки, поиск и изобретение новейших технологий (часто и промышленный шпионаж с целью овладения прогрессивными технологиями), ибо, кто владеет более совершенной технологией, тот владеет природными ресурсами.
Рекультивация и восстановление земель. Рекультивация и реабилитация нарушенных человеком природных ландшафтов – важные социально- экономические и научно-технические проблемы. Различают горно-техническую, биологическую и строительную рекультивацию. При горно-технической рекультивации сохраняются поверхностные грунты и плодородный слой почвы. Производятся планировка отвалов, выполаживание откосов, химическая мелиорация: известкование, гипсование, сооружаются дренажные сети. Поверхности отвалов, карьеров и хвостохранилищ покрывают слоем плодородной почвы, сохраненные (складированные) почвы возвращают на те места, где они были до начала разработок.
Биологическая рекультивация заключается в восстановлении и повышении плодородия почв за счет специальных агротехнических мероприятий и внесения удобрений с учетом вновь сложившихся топографических, почвенных и гидрогеологических условий.
Строительная рекультивация проводится с целью использования площадей карьеров, отвалов для промышленного и гражданского строительства. Она заключается в создании рекреационных зон, искусственных водоемов. Лесохозяйственное, гидроводохозяйственное и санитарно-гигиеническое направления рекультивационных работ зависят от состояния нарушенных ландшафтов и заключается, по сути, в корректировке состояния ландшафта применительно к новым условиям, возникшим в результате разработки недр. Это использование крупных выемок для создания искусственных водоемов, террасирование склонов, подбор и посадка растений и т. д.
В нашей стране впервые была разработана технология использования отвальных пород в качестве строительного материала. При этом большое внимание уделялось тщательной проверке безопасности указанных пород и материалов для живых организмов и человека. Нетрудно представить, какую угрозу таят в себе стены из материалов, в которых радиоактивность значительно превышает фоновую.