CC BY
103
© Н.В. Лукьянова, Д.В. Мясков, 2007
УДК 622:502/504
Н.В. Лукьянова, А.В. Мясков
ВЛИЯНИЕ ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ
Семинар № 8
В течение миллионов лет на всей планете формировались биологические системы. С самого начала зарождения жизни на Земле биологическое разнообразие постоянно увеличивалось. Биоразнообразие -это все многообразие форм жизни на Земле, миллионов видов растений, животных, микроорганизмов с их наборами генов и сложных экосистем, образующих живую природу. Но увеличение биоразнообразия было неодинаковым. Иногда темпы образования новых видов были высокими, но на смену им приходили периоды с низкой скоростью видообразования, приводившее к массовому вымиранию. Наиболее драматичный период был приблизительно 250 млн. лет назад, когда вымерло около 77-96 % всех морских животных. Видообразование и вымирание это естественные процессы и если скорость образования новых видов равна или превышает темпы вымирания, то такую ситуацию можно считать благополучной и беспокоиться не о чем. Но, к сожалению, нынешние темпы вымирания в 100, а то и в 1000 раз выше, чем в предшествующие эпохи. Так, по прогнозам ученых к 2020 году исчезнет почти 15 % видов на Земле. Причем, это будут преимущественно крупные млекопитающие и растения. Этот этап вымирания иногда называют шестым
вымиранием, и он вызван в основном деятельностью человека.
Индустриализация и урбанизация приводят к необратимым изменениям биосферы и сокращению численности видов. Большое негативное воздействие на окружающую природную среду оказывают предприятия топливноэнергетического комплекса. Угольная промышленность занимает шестое место среди производственных отраслей по загрязнению окружающей среды. Оно затрагивает практически все элементы биосферы: водную и воздушную среды, землю, недра, растительный и животный мир. По официальным данным, годовая доля от общих объемов воздействия по России равна: по выбросам в атмосферу - 3 %, по сбросам сточных вод - 7 %, по нарушениям земель - 9 %.
Практически все угольные регионы относят к экологически неблагополучным и практически все промышленные районы граничат с особо охраняемыми природными территориями, на которых находятся исчезающие виды животных и растений, которые в свою очередь являются основой природной экосистемы. Воздействие горного производства на природные экосистемы проявляется в виде загрязнения подземных и поверхностных вод, ухудшения качества воздушного бассейна, деградации местообитаний. Все это неминуемо ведет к сокраще-
нию численности видов на близлежащей территории.
На сегодняшний день общая площадь особо охраняемой природной территории России составляет 53,2 млн. га. И эта территория не является достаточной для сохранения всех видов, находящихся на грани исчезновения. Ведь количество промышленных предприятий с каждым годом увеличивается и территория, на которую они оказывают негативное воздействие также увеличивается. Поэтому с каждым годом возникает необходимость в создании дополнительных особо охраняемых природных территорий.
Главная угроза для большинства животных и растений заключатся в потере местообитаний. Она выражается либо в полном его уничтожении, либо в фрагментации и деградации.
Дело том, что горные предприятия занимают достаточно большие территории. При этом не только для собственно горных работ, но и для размещения основных и вспомогательных сооружений, для размещения гражданских и жилых зданий, строительства поселков или зданий или сооружений необходимых горным предприятиям, а также различные коммуникации - железные и шоссейные дороги, линии электропередач, связи, канализации и др. При строительстве различных сооружений разрушаются прибрежные экосистемы, как правило, ландшафт меняется до неузнаваемости. Помимо количественного сокращения продуктивных земельных площадей в результате изъятия их при эксплуатации шахт, разрезов и обогатительных фабрик происходит значительное изменение структуры и состава поверхностного слоя земной коры, иногда приводящее к полной потере плодородия земли. Наибольший вред наносят внешние и внутренние отвалы
вскрышных пород, выработанные пространства разрезов, остаточные горные выработки, деформированные участки дневной поверхности, породные отвалы шахт, хвостохранилища обогатительных фабрик, промпло-щадки и транспортные коммуникации. Все это ведет к потере местообитаний и необходимости миграции на более дальние территории. При этом огромное количество животных и растений погибают.
Без рекультивации нарушенных земель такие участки представляют собой безжизненные территории, становятся центрами эрозионных процессов, которые приводят к деградации рядом расположенных земельных участков. Деградация местообитаний связана с нарушением земной поверхности. Почвы, находящиеся рядом с горно-промышленными предприятиями как правило сильно уплотнены и загрязнены токсичными веществами, в них нарушается газо- и водообмен. Такие почвы непригодны для нормального функционирования большинства экосистем. При геологоразведочных работах и на стройках выбросы пустой породы скрывают собой плодородный слой почвы. В 2000 году во всем мире было добыто 900 млн. т металла, после чего осталось 200 т снятой почвы. На каждую тонну золота приходится 300 тыс. т отходов. Большая часть этих отходов загрязнена цианидом и другими токсичными веществами. Так, в централь-но-черноземом районе основным источником нарушения земель являются Лебединский горно-обогатительный и Старооскольский металлургический комбинаты, Михайловский горнообогатительный комбинаты и Новолипецкий металлургический комбинат. Так как в районе нет специальных полигонов для захоронения и переработки токсичных отходов, то они в те-
чение долгих лет хранятся на территории предприятий, занимая довольно обширные площади. В Уральском районе отходы металлургических предприятий занимают десяти тысяч гектаров, часто они хранятся на самих предприятиях и заброшенных карьерах. В почвах Кузбасса содержание таких веществ как кадмий, цинк, медь, никель, фтор, нередко превышает ПДК в два, а то и в восемь раз. Открытые разработки угля в этом районе ежегодно забирают до 1,5 тыс. га плодородных земель. В результате горно-промышленного производства возникла необходимость в сохранении лесных экосистем, а также погибающих животных. В центральночерноземном районе были созданы Воронежский заповедник - на границе Воронежской и Липецкой областей, Хоперский - в Воронежской области, Центрально-Черноземный - на трех участках Курской области и трех участках в Белгородской для сохранения дубрав и сосновых лесов, фрагментов луговых степей и редких исчезающих видов животных и птиц.
Помимо полного разрушения местообитаний на местах добычи полезного ископаемого, также происходит фрагментация, т.е. разбиение большого участка территории на более маленькие фрагменты посредством дорог, линиями передач, нефтепроводами и другими сооружениями, препятствующими свободному перемещению видов. Эти фрагменты можно рассматривать как кусочки сохранившейся природы - острова, в самом центре человеческой деятельности.
Фрагментация происходит при любом крупном сокращении площади местообитания, а также при делении данного местообитания автомобильными и железными дорогами, прокладка коммуникаций и другими препятствиями для свободного переме-
щения видов. Все перечисленные признаки являются характерными для горно-промышленного производства. Пограничные зоны таких объектов имеют большую протяженность и центр каждого объекта расположен близко от края. Периферийная полоса, на которой животные и растения не могут спокойно существовать становится очень большой, а пригодная для жизни территория - заметно сокращается. Фрагментация опасна еще и тем, что она ограничивает возможности видов к расселению. Многие виды птиц, млекопитающих и насекомых, обитающие внутри фрагмента не могут пересечь барьер из-за опасности попасться хищникам, поэтому после исчезновение популяций во фрагменте другие виды не имеют возможности заселить его вновь и происходит постепенное видовое обеднение. Кроме того, при исчезновении отдельных видов животных исчезают и связанные с ними виды растений. Также при фрагментации животные, которые кормятся широко рассеянными или сезонно доступными кормами или используют сезонно распределенными источниками воды, лишены возможности свободно передвигаться из-за барьеров в поисках необходимого кормами. В результате они погибают голодной смертью.
Таким образом, полное разрушение местообитаний, их деградация и фрагментация связаны с промышленным производством. С точки зрения получения сиюминутной выгоды, создания рабочих мест, производства товаров и поступления налогов такие проекты кажутся эффективными. При более же детальном рассмотрении последствий - долговременное нарушение устойчивого существования биологических систем и истощение природных ресурсов, многие проекты оказываются неэффективными. По-
этому при реализации нового промышленного проекта необходимо учитывать его влияние на экосистемы.
Особенно сильное влияние горное производство оказывает на воздушную среду. Оно проявляется в виде запыленности и загазованности воздуха. Источниками загрязнения воздуха являются промышленные и коммунально-бытовые котельные, угольные
склады, узлы пересыпки угля и горной массы, пылящие породные отвалы, а также горно-транспортное, вскрышное, добычное и другое горное оборудование, взрывные работы на разрезах. Однако существенная роль в загрязнении воздушного бассейна принадлежит обогатительным фабрикам и цехам переработки добытых полезных ископаемых, хвостохрани-лищам и шламонакопителям. Из подземных выработок каждый год поступает около 0,2 млн т пыли. Особую опасность вызывают процессы горения, так как при этом воздух еще сильнее загрязняется токсичными веществами токсичными веществами, которые накапливаются в виде продуктов горения и окисления. Особую опасность представляет пыль, содержащая токсичные металлы - ртуть, свинец, мышьяк, селен, кадмий, никель, молибден, цинк, марганец, ванадий, бериллий и теллур. Их соединения ядовиты для растений и животных. Если загрязнение воздуха частично поражает сообщество, его видовой состав в первую очередь меняется, так как исчезают наиболее чувствительные виды. Например, лишайники очень сильно реагируют на загрязнение воздуха, хотя могут выживать в очень суровых природноклиматических условиях.
Загрязняющие газы поступают в атмосферный воздух в основном при подземных горных работах. В атмосферу выбрасываются ядовитые газы
- углекислый газ, метан, ароматические углеводороды, сернистые газы, сероуглерод и прочие загрязняющие вещества. В районах запожаренных участков карьеров, терриконов и отвалов в выделяемых газах высокие концентрации оксидов углерода, серы и азота. По данным специалистов, при добыче угля в количестве 2 млрд т в год приблизительно сопровождается выделением около 27 млрд м3 метана и 16,8 млрд м3 углекислого газа.
В Мурманской области из-за наличия в воздухе большого количества загрязняющих веществ уже погибло 1000 га леса. Но негативное влияние комбинатов «Североникель» и «Печен-ганикель», а также предприятия «Апатит» оказывается и за пределами территории РФ. Так, вместе с потоками воздуха загрязняющие вещества попадают на территорию Норвегии и Финляндии. Первое место в Российской федерации по общему выбросу вредных веществ в атмосферу занимает Красноярский край, на него приходится 12 % выбросов. В связи с экологически неблагоприятной обстановкой в этом районе для сохранения исчезающих видов животных и растений созданы Витимский заповедник в Иркутской области, Саяно-Шушенский на побережье Енисея и Столбы вблизи города Красноярск.
Оксиды углерода и серы приводят к выпадению кислотных дождей, вызывающие повышение кислотности воды в реках, озерах и почвах. В за-кисленных озерах практически нет рыб и других организмов. Закисление почвы ведет к повреждению корней растений, гибели почвенных организмов и нарушению плодородия почв. Из них кислотные дожди вымывают азот, серу и другие тяжелые металлы, которые затем попадают в подземные воды. Кроме того, сами по себе кислоты наносят огромный вред расте-
ниям и животным. Выбросы в атмосферу в районе Норильского промышленного центра составляют 81% всех промышленных выбросов Красноярского края. В основном в атмосферу попадает диоксид серы, поэтому на Норильск и его окрестности часто выпадают кислотные дожди. Под их воздействием полностью погибли леса на площади более чем в 180 тыс. га. В связи с такой ситуацией был создан Таймырский заповедник площадью 1781,9 тыс. га для сохранения тундр и озер и Большой Арктический заповедник в Таймырском автономном округе на северном побережье полуострова Таймыр. На Кольском полуострове выпадают также кислотные осадки, являющиеся результатом деятельности предприятий Мурманской области, от которых страдает Лапландский заповедник.
Добыча угля, сопровождающаяся выбросами метана и углекислого газа, способствует возникновению парникового эффекта и как следствие увеличению температуры на планете, то есть глобальному потеплению. Это приведет к тому, что некоторые виды не способные к быстрому расселению не смогут приспособиться к быстрым изменениям климата и погибнут. Уже в настоящее время наблюдается сдвиг в ареалах, две трети изученных бабочек Европы сейчас находятся от 35 до 250 км к северу от тех мест, где они ранее были зафиксированы. Некоторые виды животных и птиц, изолированные на отдельных гонных вершинах и виды рыб в изолированных водных объектах погибнут в первую очередь. Например, по наблюдениям ученых, популяции пингвина снизились на одну треть за последние 25 лет из-за стаивания морских льдов, на которых они обитают.
Влияние горно-промышленного производства на водные объекты до-
вольно велико. Реки, озера и океаны часто используются как открытые сливы для промышленных отходов и сточных вод. Горные предприятия воздействуют на водную среду в трех направлениях: изменении водного
режима, загрязнении и засорении вод.
Основное загрязняющее воздействие оказывают сточные воды поверхностного стока с отвалов шахт, разрезов и обогатительных фабрик, транспортных коммуникаций и других объектов, которые находятся в пределах горного отвода. Загрязненные рудничные воды попадают в поверхностные водоемы и водотоки, загрязняя их взвешенными частицами - угольная и породная пыль, частицами глины, хлористыми соединениями, свободной серной кислотой и сопутствующими солями - сульфатами железа, растворенными и взвешенными фенольными соединениями, маслами. Большую опасность для водных объектов представляют откачиваемые из горных выработок и попадающие в реки кислые и минерализованные сточные воды; кислые воды. Кислотность и засоленность вод не портит природную красоту водоемов, но при этом очень пагубно влияют на состояние воды и возможность жизни в них. Шахтные воды без очистки содержат хлористые и сернистые соединения, а также кальция, магний, натрий и калий. Рудничные воды могут содержать соли тяжелых металлов: меди, цинка, марганца, никеля, ртути, свинца и урана. Учитывая, что большая часть этих вод сбрасывается в водоемы недостаточно очищенными, это способствует накоплению токсичных веществ в водных организмах и приводит к их смерти. Птицы и млекопитающие, питающиеся такими, обитающими в загрязненной воде животными тоже страдают из-за присутствия вредных веществ. Даже минеральные элементы, необходимые
растениям и животным в высоких концентрациях становятся вредными поллютантами. Предприятия горной промышленности США сбрасывают в водный бассейн около 7,6 млн м3 сточных вод, что приводит к угрозе вымирания 90 % исчезающих рыб и пресноводных моллюсков.
Отличительной чертой загрязнения водного бассейна является распространение его на значительные расстояния по различным территориям, что приводит к угрозе вымирания живые организмы, находящиеся далеко от места сброса загрязненных вод. В реки и озера Мурманской области попадают промышленные и бытовые стоки, содержащие тяжелые металлы, особенно никель. Стоки с рудников и свалок просачиваются в грунт и загрязняют подземные горизонты. В подземных водоносных горизонтах в районе комбината «Печенганикель» ПДК загрязняющих веществ превышает в 24-25 раз. В связи с распространением вредных веществ в водных объектах по всей Мурманской области и за ее пределы был создан Кандалакшский заповедник, расположенный на побережье и островах Баренцева моря и Кандалакшского залива Белого моря для сохранения местообитаний морских, водоплавающих и околовод-ных птиц, а также морских животных
- морского зайца, кольчатой нерпы, серого тюленя, белухи, кречета и баклана. На шести участках бассейна реки Дон в Липецкой области создан заповедник Галичья гора для сохранения экосистем, нарушенных деятельностью Новолипецкого металлургического комбината. В Волгу загрязняющие вещества попадают с таких промышленных центров, как Самара, Волгоград, Саратов, Новокуйбы-шевск, Тольятти, Казань. В результате в 70 % пойманной рыбы находят органические соединения ртути.
Особую опасность для водных объектов представляет нефть. Ежегодно из скважин, пробуренных на шельфе, выкачивают около 700 млн т нефти; это 30 % её мировой добычи. И как бы аккуратно ни старались работать нефтяники, полностью избежать разливов и утечек не удаётся. На нефтяных буровых вышках и нефтепроводах нефть часто бьет фонтаном или просто вытекает из поврежденного нефтепровода. Сырая нефть попадает в реки, растекается по поверхности земли, образуя небольшие озера в низинах. Главная водная артерия Западно-Сибирского района - Обь собирает загрязняющие вещества со всей территории данного района и несет их в Обскую губу и Карское море.
Для компенсации ущерба наносимого биоразнообразию промышленностью необходимо определить экономическую ценность природы. Экономическая оценка биоразнообразия связана со стоимостной оценкой ассимиляции отходов и загрязнений, а также обеспечение людей природными услугами (рекреация, эстетическое удовольствие).
Существуют следующие подходы к определению экономической ценности биоразнообразия: рыночная оценка, рентный подход, затратный подход, подход на основе альтернативной стоимости, оценка общей экономической ценности.
Подход на основе изучения рынка позволяет оценить степень обеспечения природными ресурсами, используя цены на существующую продукцию. Этот подход не учитывает деградацию окружающей среды, истощение природных ресурсов, чрезмерное загрязнение. Цены на рынке не отражают реальных общественных издержек и выгод от использования экологических ресурсов.
Рентный подход основан на понятии экономическая рента, т.е. цены уплачиваемая за пользование ограниченными природными ресурсами. Рентный подход имеет место при ограниченности, неэластичности предложения, когда только спрос определяет ренту. Метод может использоваться для оценки национальных парков мест охоты и рыболовства.
Затратный подход основан на оценке затрат на восстановление, замещающих затрат, затрат по предотвращению ущерба. Метод используется для оценки стоимости воссоздания растений или животных при их потере или деградации. Здесь рассчитываются затраты, возникающие при замещении потерянного вида идентичным. Также метод используется для оценки редких видов или для восстановления биоресурса до его прежней производительности.
Подход на основе альтернативной стоимости позволяет оценить объект, имеющий заниженную рыночную цену или вообще не имеющий ее. Альтернативная стоимость биоресурса определяется путем учета доходов и выгод, которые можно было бы получить при использовании данного объекта в других целях. Альтернативная стоимость особо охраняемых природных территорий - выгоды, которые теряют индивидуумы или общество из-за изъятия этих территорий из народного хозяйства, и выгоды, которые могли бы быть получены от альтернативного использования, например, развития сельского хозяйства. Альтернативный подход используют для измерения «стоимости сохранения».
Концепция общей экономической стоимости заключается в определении суммы стоимости использования природных ресурсов и стоимости их неиспользования. Стоимость использования состоит из сумм прямой, кос-
венной и возможной стоимости. Прямую стоимость измеряют на основе сложившихся цен. Например, для леса прямая стоимость получается суммированием стоимости неистощи-тельной заготовки древесины, лекарственных растений, пищевых продуктов (грибы, ягоды и т.д.), туризма, не-истощительной охоты и рыболовства. В косвенной стоимости использования учитывается стоимость регулирующих экологических функций, таких как ассимиляция отходов и загрязнений, различные глобальные эффекты. Например, для леса косвенная стоимость учитывается на основе суммирования таких показателей, как смягчение парникового эффекта за счет связывания углекислого газа, защита от наводнения, уменьшение эрозии. Возможная стоимость связана с сохранением ресурса для будущих поколений и стоимостью использования этого ресурса в будущем. Например, будущие лекарства, гены для растениеводства, биотехнологии. Потенциальная стоимость здесь рассчитывается с помощью скорректированной суммой прямой и косвенной стоимости использования. Стоимость существования базируется на выгодах индивидуума или общества, получаемые только от осознания того, что товары или ресурсы существуют. Стоимость существования это попытка оценить ценность природы самой по себе, эстетическую ценность природы для человека, долг по сохранению природы перед будущими поколениями. При оценке применяются методы анкетирования и опроса. Для оценки стоимости существования используется подход декларированного предпочтения и выявленного предпочтения. По первому подходу жителей местности, обладающей определенной экологической ценностью или биологическим ресурсом спрашивают
об их готовности платить за сохранение данного блага или ресурса. Далее рассчитывается средняя сумма и умножается на число людей и получается общая оценка стоимости. Подход выявленного предпочтения основывается на методе транспортнопутевых затрат и гедонического ценообразования. Метод транспортнопутевых затрат основывается на предположении о том, что затраты на посещение определенного места (затрат денег и времени на поездку) и составляют его рекреационную ценность. Метод гедонического ценообразования основывается на оценке стоимости аналогичного жилья в экологически благоприятных и неблагоприятных районах. Разница в цене может выступать как результат экологических различий и являться показателем ценности определенных природных благ.
Таким образом, предприятия горной промышленности оказывают нега-
тивное влияние на состояние окружающей среды: на земельные, воздушные и водные объекты. В процессе добычи и обогащение угля происходит изъятие земель и загрязнение их различными отходами, изменение гидрологического режима подземных и поверхностных вод и истощение водных ресурсов, загрязнение воздушного бассейна твердыми и газообразными, вредными веществами при добыче, переработке и сжигании твердого топлива. Происходит разрушение или полное уничтожение местообитаний, фрагментация и деградация мест обитания, загрязнение воды и воздуха -все это приводит к постепенному вымиранию многих видов животных и растений. Для сохранения, ставших редкими видов возникает необходимость в определении экономической ценности биоресурсов и создании заповедных территорий, чтобы помочь редким видам, стоящим на пороге вымирания не исчезнуть. ШИН
— Коротко об авторах----------------------------------------------------
Лукьянова Н.В., Мясков. А.В. - Московский государственный горный университет.
