4 Вплив видобутку піску на навколишнє середовище

За останні 20 років попит на видобуток піску для виробництва будівельних матеріалів зріс втричі і становить 50 мільярдів метричних тонн на рік. Однак впливу видобутку піску на навколишнє середовище не приділено багато уваги. Що ж, ми тут, щоб віддати належне цьому.

Потрібні термінові дії, щоб уникнути «піщаної кризи», каже Програма ООН з навколишнього середовища.

П'ять ключових ініціатив перераховані в останній Звіт Всесвітнього економічного форуму щоб допомогти цементно-бетонна промисловість зменшити вплив на навколишнє середовище.

Дійсно, міста будуються на піску. Потреба в будівельних матеріалах на основі піску, склі та бетоні зростає, оскільки світ стає все більш урбанізованим. Очікується, що до 68 року до 2050% людей на планеті житимуть у містах.

Однак, щоб забезпечити житло для цих людей, промисловий видобуток піску, також відомий як видобуток інертних матеріалів, відбувається швидше, ніж поповнення матеріалів. Цей процес передбачає видалення піску та гравію з русел річок, озер, океану та пляжів для використання в будівництві. Це негативно впливає на екосистему.

Факти про видобуток піску

Щороку майже шість мільярдів тонн піску витягується з океанів по всьому світу. За даними ЮНЕП, днопоглиблення піску може зробити прибережні громади більш уразливими до повеней. Згідно з останніми оцінками ООН, щорічно з дна світового океану витягується майже шість мільярдів тонн піску.

Відповідно до даних, опублікованих Аналітичним центром Програми ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП), пісок є найбільш використовуваним природним ресурсом у світі після води. Бетон, скло та такі технології, як сонячні панелі, виготовляються з піску.

Згідно з даними Marine Sand Watch, днопоглиблення відбувається зі швидкістю, яка зростає та наближається до природного рівня поповнення в 10–16 мільярдів тонн.

За даними асоціації, шість мільярдів із приблизно 50 мільярдів тонн піску та гравію, які щорічно використовуються у всьому світі, походять із світових океанів і морів.

Днопоглиблення піску може мати серйозний вплив на прибережні громади та біорізноманіття. Прибережні громади будуть залежати від піску, щоб зміцнити свої берегові лінії від загрози підвищення рівня моря та суворих погодних явищ, таких як урагани.  

За даними ЮНЕП, достатній рівень піску також сприяє морському енергетичному сектору, який включає будівництво вітрових і хвильових турбін.

Вплив видобутку піску на навколишнє середовище

• Прибережне середовище існування, флора і фауна
• Структурна стабільність
• Підземні води
• Якість води

1. Прибережне середовище існування, флора і фауна

Окрім безпосередніх місць видобутку, видобуток у течії може мати додаткові дорогі наслідки. Щороку втрачаються прибережні території, які підтримують середовище проживання диких тварин і значні запаси деревини, а також багато гектарів продуктивних земель на березі річок.

Деградовані екосистеми річок негативно впливають на рекреаційний потенціал, біорізноманіття та продуктивність рибного господарства. Сильно пошкоджені канали можуть зменшити земельну та естетичну цінність.

Для тривалого життя кожному виду потрібен певний набір умов середовища. Місцеві рослини в річках виробили особливі пристосування до умов навколишнього середовища, які панували до значного втручання людини.

Це призвело до значних змін середовищ існування, які принесли користь одним видам порівняно з іншими зменшення біологічного різноманіття і продуктивність в цілому. Стабільність русла та берегів більшості струмків і річок безпосередньо впливає на якість екосистеми.

Більшість водних видів не можуть вижити в нестабільних руслах. Зміни в кількості доступного мулу часто спричиняють нестабільність дна та берега та спричиняють значні зміни русла.

Наприклад, вирубка прибережних лісів і видобуток корисних копалин у річці є двома прикладами людської діяльності, яка прискорює ерозію берегів річок і перетворює береги річок на чисті джерела відкладень, які часто шкідливий вплив на водну флору і фауну.

Нестабільність русла, спричинена антропогенною діяльністю, яка штучно знижує висоту русла річки, створює чистий викид мулу в навколишню територію. Середовища життя багатьох водних тварин у струмках спрощуються та погіршуються через нестійкі відкладення. Ці впливи є корисними для небагатьох тварин.

Двома основними наслідками видобутку піску на водному середовищі є утворення опадів і погіршення стану дна, обидва з яких можуть завдати серйозної шкоди водному фауні.

Делікатний баланс між течією потоку, осадами, що надходять із вододілу, та структурою русла визначає стабільність потоків як з гравійним, так і з піщаним руслом.

Процеси розвитку русла та середовища існування порушуються змінами в надходженні опадів і структурі русла, спричиненими видобутком корисних копалин. Крім того, місця існування замулюються вниз за течією внаслідок нестабільного руху субстрату. Інтенсивність видобутку, розмір частинок, потоки потоків і морфологія русла – все це визначає, наскільки далеко щось зазнає впливу.

Популяція фауни скорочується в результаті втрати середовища проживання у водній екосистемі, над і під землею, спричиненої повним видаленням рослинності та деградація ґрунтового профілю.

Міграції риби між басейнами перешкоджає розширення русла, яке обміліє русло та створює плетений або підповерхневий міжгравійний потік у зонах перепадів.

Коли глибокі басейни заповнюються гравієм та іншими матеріалами, русло стає рівномірніше мілким, що призводить до зменшення різноманітності середовища проживання, структури рифлених басейнів і популяції великих хижих риб.

2. Структурна стабільність

Проточні канали, видобуток піску та гравію можуть завдати шкоди як державній, так і приватній власності. Видобуток гравію може призвести до розрізів каналів, які оголюють підземні трубопроводи та іншу інфраструктуру та ставлять під загрозу опори мостів.

Два основних типи видобутку в руслі, які спричиняють погіршення пласта:

• Котлован
• Бар скиммінг

Розріз каналу, інша назва деградації русла, спричинений двома основними процесами:

• Стрижка голови
• «Голодна» вода

Головна вирубка включає викопування гірничої свердловини в активному руслі, що опускає русло потоку та створює точку виїмки, яка посилює енергію потоку та локально посилює схил русла. Точка розриву зазнає ерозії дна, яка поступово поширюється вгору за течією під час сильних повеней.

Значні обсяги руслового мулу мобілізуються шляхом вирубки, а потім переносяться вниз за течією для відкладення в розкопаному регіоні та інших областях, розташованих нижче за течією.

Ефект нижче за течією від місць видобутку в потоках, багатих гравієм, може тривати недовго після завершення видобутку, оскільки рівновага між надходженням осаду та транспортуванням на місці може швидко відновитися.

У потоках з невеликим вмістом гравію ефекти можуть виникнути швидко і тривати багато років після завершення видобутку. Вирубка все ще є проблемою як у багатих, так і в бідних гравієм потоках, незалежно від наслідків, які вона має вниз за течією.

Головні рубки часто проходять на великі відстані вгору за течією і в притоки; у деяких вододілах вони можуть навіть досягати верхів’їв, перш ніж їх зупинять природні або створені людиною бар’єри.

Коли корисні копалини видобуваються, пропускна здатність русла збільшується, що призводить до другого типу деградації пласта. На місцевому рівні стрижневе зняття збільшує ширину потоку, а виїмка котловану збільшує глибину потоку.

Осади з місць, розташованих вище за течією, осідають на місці видобутку внаслідок обох обставин, що спричиняє повільнішу швидкість потоку та меншу енергію потоку.

Кількість транспортованого матеріалу, що залишає ділянку, тепер менша, ніж здатність потоку переносити осад, оскільки потік просувається за межі ділянки, а енергія потоку зростає у відповідь на «нормальну» форму русла вниз за течією.

Ця «голодна» вода, або потік з дефіцитом осаду, піднімає більше осаду з потоку, який протікає під місцем видобутку, прискорюючи процес деградації пласта. Такий стан речей зберігається до тих пір, поки надходження і вихід осадових відкладень знову не будуть збалансовані.

Нижче дамб, де матеріал затримується і «голодна» вода випускається вниз за течією, зазвичай виникає розріз каналу. Це має аналогічний ефект. Ця проблема загострюється видобутком корисних копалин у течії, що відбувається нижче за течією дамб.

У той час як дамби, захист берегів і модифікований режим течії також сприяють врізанню русла, темпи видобутку корисних копалин у багатьох потоках часто на порядки вищі, ніж запас опадів у вододілі, що вказує на те, що видобуток головним чином є причиною спостережуваних змін у руслах.

Сприйнятливість до впливу голоду та води залежатиме від швидкості вилучення та швидкості поповнення. Потоки з невеликим вмістом гравію будуть більш уразливими до порушення.

Окрім створення вертикальної нестабільності в руслі русла, розріз русла також розширює русло та прискорює ерозію берега потоку, що призводить до бокової нестабільності.

Коли механічні якості матеріалу берега не в змозі витримати вагу матеріалу, надріз підвищує висоту берега потоку та спричиняє руйнування берега. Коли глибокі басейни заповнюються гравієм та іншими відкладеннями, розширення русла призводить до того, що русло потоку стає мілкішим.

Екстремальні коливання температури в потоці ще більше збільшуються через розширення та опускання русла, а переміщення осаду вниз за течією прискорюється через нестабільність русла.

Перш ніж відбудуться значні потоки корекції русла, може пройти кілька років, щоб проявилася деградація русла, спричинена видобутком корисних копалин, та інші зміни русла, і ці зміни можуть тривати довго після завершення видобутку.

3. Підземні води

Окрім того, що видобуток піску ставить під загрозу мости, русла річок перетворюються на великі глибокі ями. Це призводить до зниження рівня ґрунтових вод, що висихає колодязі питної води на берегах цих річок.

Деградація пласта внаслідок видобутку в течії зменшує висоту течії та рівень грунтових вод у заплаві, що, у свою чергу, може знищити залежні від грунтових вод деревні рослини в прибережних районах і зменшити зволожені періоди на прибережних заболочених територіях. Солона вода може просочуватися в прісну водойму в районах, які знаходяться біля моря.

4. Якість води

На якість води в річці вплинуть операції з видобутку піску в річці.

Наслідки включають більш високу короткочасну каламутність на ділянці видобутку внаслідок повторної суспензії осаду, утворення осаду з органічних часток і накопичення надлишкового гірничого матеріалу та скидання, а також розливи або витоки нафти з екскаваторного обладнання та транспортних засобів, що рухаються.

Кількість зважених часток у воді на місці виїмки та нижче за течією збільшується через посилення ерозії русла та берегів. Зважені частки можуть негативно впливати на водні екосистеми та водокористувачів.

Якщо водокористувачі нижче за течією від власності забирають воду для житлових потреб, вплив буде особливо великим. Витрати, пов’язані з очищенням води, можуть значно збільшитися через зважені частинки.

Що можна зробити, щоб уникнути піщаної кризи?

Уряди перебувають під зростаючим тиском щодо регулювання видобутку піску, але потрібно зробити більше, щоб знайти альтернативи для використання в будівництві та вирішити поточні житлові проблеми, з якими стикається земна куля. У Сінгапурі, наприклад, відновлене скляне сміття використовується замість піску в бетоні, надрукованому на 3D-друкі.

У звіті ЮНЕП наведено десять пропозицій щодо запобігання піщаній кризі, які б досягли компромісу між збереження навколишнього середовища та потреби будівельного сектору:

Як ЮНЕП каже, що ми можемо запобігти піщаній катастрофі. Фото: ЮНЕП

Згідно з ЮНЕП, пісок має бути визнаний «стратегічним ресурсом на всіх рівнях уряду та суспільства», а екосистеми, які постраждали від видобутку піску, мають бути відновлені, щоб управління ресурсами піску було «справедливим, сталим і відповідальним». .”

Рекомендації

• 8 Вплив судноплавства на навколишнє середовище
  .
• 20 цікавих фактів про водно-болотні угіддя
  .
• 11 Вплив забруднення землі на здоров'я людини
  .
• 10 Позитивні та Негативні Наслідки Зсуву
  .
• 14 Викиди метану зі звалищ Проблеми та рішення