1. Воздействие материального производства на окружающую жизненную  среду, понятие  о  техносфере, экологический мониторинг.

     Воздействие материального производства на окружающую жизненную среду. При любом виде производства взаимодействие с природной средой осуществляется опосредованно или напрямую. Интенсивность взаимодействия определяется количеством ресурсов,  которыми обмениваются предприятие и природная среда в процессе функционирования.

     Природная среда испытывает на себе влияние  материального производства, под  которым понимается процесс обмена веществом, энергией или информацией  с природными компонентами. В результате происходят качественные или количественные изменения в их составе или  свойствах функционирования.

     Результаты деятельности человека вносят изменения в химический состав воды, почвы и атмосферы; влияют на изменения  земной коры в виде подземных выработок  и  отвалов извлеченных пород; провоцируют биогеоценотические изменения, вызванные сведением лесов, распашкой земель, осушением болот, созданием водохранилищ и т.д.

     Понятие о техносфере. Техносфера – область действительности, для которой характерно широкое применение техники. В более узком смысле понятие «Техносфера», появилось в 40-50-е гг. ХХ в работах зарубежных сайентологов и социологов о технологиях, как отклик на Научно Техническую Революцию. Употребляется при характеристике современной цивилизации, которая обозначена проникновением сложной машинной техники во все сферы деятельности. Это совокупность всех функционирующих и старых, недействующих технических объектов и всех продуктов их деятельности, возникших на Земле и в космосе.

     Техносфера  создавалась и развивалась с целью обеспечения благополучного существования человека и улучшения условий его жизни. Техносфера – это пространственно-временная система общественно организованной технологической формы материи —  техники и управляемой ею технологической формы движения материи.

     Зародившись в виде технических элементов, призванных облегчить и усилить трудовые и интеллектуальные усилия человека, техносфера постепенно формирует не только искусственную среду обитания, но и становится «физиологической»  системой общества, осуществляющей вещественно-энергетический обмен  с  окружающим миром.  Теоретически техносфера  имеет    беспредельные возможности развиваться, как вглубь геосферы, так и за её пределы –  в космос. Как и любая относительно самостоятельная система (подсистема), она подчиняется  определённым  параметрам и закономерностям строения, трансформации и развития, т.е. способна к  саморазвитию.

     В дальнейшем такое развитие техносферы угрожает благополучному существованию человека. В связи с этим в ближайшем будущем необходимо научно-обоснованное развитие техносферы как составной  части  гармоничной  ноосферы.  Организация  гармоничной  техносферы вызовет положительное возрастание количества объектов технического творчества и появление принципиально новых параметров задач по оптимизации и трансформации  сложных  комплексов  технических  систем,  решаемых  с  учетом ограничений и требований нормального существования биосферы и человека.

     Экологический мониторинг – в широком смысле это система долгосрочных наблюдений, оценки  и прогноза состояния окружающей среды. Она включает специальные мероприятия по охране и защите ОС. Они становятся необходимы, когда качество окружающей среды не соответствует нормативным требованиям, а экосистема не может компенсировать антропогенные нагрузки.

      Влияние материального производства на ОС осуществляется путём оценки ущерба, наносимого  вследствие загрязнения природной среды – это фактические или возможные потери: экологические, социальные  и экономические. В мировой практике наиболее распространены методы оценки, применяемые при экспертизе проектов.

     Структурная система мониторинга включает в  себя четыре основные блока:

1. Наблюдение;
2. Оценка фактического состояния окружающей среды;
3. Прогноз состояния;
4. Оценка прогнозируемого состояния.

     В зависимости от цели и объектов наблюдения  мониторинг можно подразделить на:

     - санитарно-гигиенический – который касается контроля загрязнений окружающей природной среды, и сопоставляет её качества с гигиеническими нормами, контролирует предельно допустимые концентрации ЗВ, разработанные для защиты здоровья населения;

     - экологический – представляет систему регулярных наблюдений в пространстве и времени за источниками и уровнем загрязнений;

     - климатический -  служба контроля и прогноза колебаний климатической системы. По схеме он похож на экологический мониторинг, но охватывает только ту часть биосферы, которая влияет на формирование климата.

2. Мероприятия по снижению или предотвращению отрицательного воздействия  горного производства на воздушную среду.

     Горные  предприятия  (ГП) представляют собой комплексный источник воздействия на окружающую среду. Они воздействует  на все компоненты  ОС. Подземные и открытые способы разработки  месторождений твердых полезных ископаемых существенно влияют на газовый, водный, термический и геохимический режимы территорий. На микроклимат отдельных регионов и частично на глобальный климат планеты

       В процессе добычи полезных  твёрдых (рудных) ископаемых открытым  и закрытым способами происходит  выброс загрязняющих веществ  в атмосферу. Наблюдается значительная нагрузка на природную среду. Горное производство вызывает  два вида загрязнений  атмосферного воздуха:

      - запылённость (загрязнение атмосферы  твёрдыми частицами);

     - загазованность.

     Количество  выбросов, их объём и вещественный состав определяется источниками загрязнения. Источники загрязнения атмосферного воздуха на горных предприятиях следующие: 1) сжигание угля в котельных шахт (выбросы СО₂, СО, SO₂, NO, NO₂, зола); 2) аспирационные системы шахт и обогатительных фабрик (угольная и породная пыль); 3) угольные склады (угольная пыль); 4) породные отвалы (угольная и породная пыль); 5) горящие породные отвалы (СО₂, СО, SO₂, NO, NO₂, H₂S); 6) погрузочные и транспортные (пыль); 7) механический цех (сварочный аэрозоль); 8) транспорт (СО, SO₂, NO, NO₂, H₂S), и пр.

     Основные  загрязняющие вещества в зоне действия шахт:

• зола углей;
•   угольная и породная пыль
•     сажа, оксиды углерода, метан, аэрозоль сварочный, оксиды марганца.
• Мероприятия по снижению или предотвращению отрицательного воздействия  горного производства на воздушную среду.

     При строительстве природно промышленного  комплекса должны учитываться такие  показатели как: скорость, повторяемость  ветра и число штилей, их сезонная динамика, изменение температуры и влажности воздуха, количество осадков.

     В процессе выбора природоохранных мероприятий  в каждом конкретном случае необходимо решать две задачи: сокращение выбросов пыли и сокращение выброса двуокиси серы. 

     Для контроля состояния атмосферного воздуха  используются показатели охраны воздушного бассейна (2-ТП-воздух): 1) карта-схема загрязнения атмосферного воздуха в ППК; 2) инвентаризационная  ведомость источников загрязнения; 3) исходные данные для расчёта рассеивания веществ в атмосфере и результаты; 4) показатели эффективности работы пылегазоочистного оборудования; 5) план мероприятий по контролю  состояния воздушного бассейна; 6) показатели выполнения  плана по охране  воздушного бассейна.

     Исходя  из данных показателей рассчитывается  и производится установка пылеулавливающего оборудования  с необходимой степенью улавливания, создание ветрозащитных полос (ветрозащитная полоса снижает уровень пыли на 35% - зимой и 60% летом) и внедрение режимной карты работы оборудования в зависимости от  метеорологических условий.

     При совместном присутствии  в атмосферном  воздухе нескольких видов загрязняющих веществ их суммарная концентрация не должна превышать  единицу.

     Поэтому разрабатывается плановый показатель на конец реализации комплексной  схемы, разрабатывается программа  поэтапного достижения конечного результата.

1. Выбираются мероприятия, поэтапное внедрение которых обеспечит  достижение предельно допустимой  интенсивности воздействия  для каждого источника по каждому загрязняющему веществу.
2. Определяются показатели экологической эффективности каждого мероприятия, которые становятся плановыми на момент его внедрения – номер мероприятия означает конкретное инженерное решение из принятых инженерных, экологических и организационных мероприятий, внедрение которых не может быть произведено одновременно по некоторым причинам.
3. Сводный комплексный план мероприятий по охране  воздушного бассейна формируется после того, как из всех возможных инженерно-экологических мероприятий будут выбраны те, которые обеспечат предельно допустимые выбросы (ПДВ) и возможное снижение выбросов (ВСВ) после внедрения, и дают максимальный экономический эффект.

Основные  методы защиты воздушного бассейна:

     - организационный – предусматривает мероприятия по ликвидации, переносу, замене источников загрязнения, или регулирование выбросов по времени в зависимости от метео- и других условий;

     - технологические – по группам: 1) связанные с усовершенствованием  или заменой  источника выбросов (котлы, двигатели, дробилки, конвейеры,  погрузочные устройства и т.д.); 2) предполагающие улучшение использования   материалов и добавок (топлива,  коагулянтов); 3) направленные на улучшение технологии  проведения работ ( складирование  породы на закладку выработанных пространств);

     - технические – создание замкнутых  схем использования газовоздушной  смеси;  устройство аспирационных  систем и установок пылегазоулавливающего  оборудования; определение  оптимальных  для данных условий параметров  источников выброса;

     - экологические -  использование   свойств атмосферы к рассеиванию  загрязняющих веществ; использование  свойств растительности задерживать  пыль или поглощать газ.  

3. Воздействие  горного производства на  водную среду.

     Водопотребление  при добыче и переработке полезных ископаемых обычно связано с хозяйственно-бытовыми и коммунальными нуждами, производственными  или техническими, а также с  пожаротушением.

     При подземном способе добычи отрицательные  изменения  связаны  со сдвижением и деформацией горных пород и  земной поверхности. В результате,  в подработанной  горными работами толще пород образуются  многочисленные  зоны водопроводящих трещин, на дневной  поверхности проявляются провалы, прогибы, затопленные и заболоченные участки, изменяется водно-солевой баланс зоны аэрации. Из-за постоянной откачки вод из шахт нарушается естественное состояние и режим подземных вод, находящихся в непосредственной близости от горных выработок. В зоне геологических нарушений могут изменяться водотоки, происходить уменьшение давления воды, смешение вод различных горизонтов. Образуются депрессионные воронки, размеры которых зависят от  местных геологических условий, масштаба горных выработок. Порой одновременная откачка шахтных вод на многих участках приводит к объединению отдельных воронок в одну крупную, охватывающую большую территорию.

     Производственные  сточные воды, полученные при использовании в различных технологических процессах, разделяют на три группы: загрязнённые минеральными примесями; органическими примесями; минеральными и органическими примесями. Воздействие горного производства  на водные ресурсы проявляется в изменении химического состава, водного режима, засорении и загрязнении вод.

     Загрязнение вод представляет собой  насыщение  их такими веществами и  в таких  количествах или сочетаниях, при  которых ухудшается качество вод  и водный объект признаётся загрязнённым в соответствии с принятыми нормами. Понятие загрязнения  является широким  и охватывает практически все  виды ухудшения качества природных  запасов воды (виды загрязнений –  тепловое, ядовитое, болезнетворное и  т.д.).