4. Воздействие добычи песка на окружающую среду

За последние 20 лет спрос на добычу песка для строительных материалов утроился, составив 50 миллиардов метрических тонн в год. Однако экологическому воздействию добычи песка не уделялось много внимания. Что ж, мы здесь, чтобы отдать этому должное.

Необходимы срочные действия, чтобы избежать «песчаного кризиса», заявляет Программа ООН по окружающей среде.

Пять ключевых инициатив перечислены в недавнем Отчет Всемирного экономического форума чтобы помочь цементная и бетонная промышленность уменьшить его воздействие на окружающую среду.

Действительно, города строятся на песке. Потребность в строительных материалах на основе песка, стекле и бетоне растет по мере того, как мир становится более урбанизированным. Ожидается, что к 68 году до 2050% людей на планете будут жить в городах..

Однако, чтобы обеспечить жильем этих людей, промышленная добыча песка, также известная как добыча нерудных материалов, происходит быстрее, чем пополнение материалов. Этот процесс включает удаление песка и гравия из русел рек, озер, океана и пляжей для использования в строительстве. Это оказывает негативное влияние на экосистему.

Факты о добыче песка

Ежегодно из океанов по всему миру извлекается почти шесть миллиардов тонн песка. По данным ЮНЕП, выемка песка может сделать прибрежные общины более уязвимыми к наводнениям. По последним оценкам ООН, со дна мирового океана ежегодно извлекается почти шесть миллиардов тонн песка.

Согласно данным, опубликованным Аналитическим центром Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП), песок является наиболее используемым природным ресурсом в мире после воды. Бетон, стекло и технологии, такие как солнечные панели, сделаны из песка.

По данным Marine Sand Watch, дноуглубительные работы ведутся темпами, приближающимися к естественным темпам пополнения запасов в 10–16 миллиардов тонн.

По данным ассоциации, шесть миллиардов из примерно 50 миллиардов тонн песка и гравия, используемых ежегодно во всем мире, поступают из мировых океанов и морей.

Выемка песка может оказать серьезное воздействие на прибрежные сообщества и биоразнообразие. Прибрежные сообщества будут зависеть от песка для укрепления своих береговых линий от угрозы повышения уровня моря и суровых погодных явлений, таких как ураганы.  

По данным ЮНЕП, достаточный уровень песка также способствует развитию морского энергетического сектора, который включает в себя строительство ветряных и волновых турбин.

Воздействие добычи песка на окружающую среду

• Прибрежная среда обитания, флора и фауна
• Структурная устойчивость
• грунтовая вода
• Качество воды

1. Прибрежная среда обитания, флора и фауна

За пределами непосредственных рудников добыча полезных ископаемых может иметь дополнительные дорогостоящие последствия. Ежегодно теряются прибрежные территории, поддерживающие среду обитания диких животных и обильные запасы древесины, а также многие гектары продуктивных земель вдоль рек.

Деградация речных экосистем отрицательно влияет на рекреационный потенциал, биоразнообразие и продуктивность рыболовства. Сильно поврежденные каналы могут привести к уменьшению земельных и эстетических ценностей.

Для долговременной жизни каждому виду необходим определенный комплекс условий окружающей среды. Местные растения в ручьях приобрели особую адаптацию к условиям окружающей среды, существовавшим до значительного вмешательства человека.

Это привело к значительным изменениям среды обитания, которые принесли пользу одним видам по сравнению с другими и уменьшение биологического разнообразия и производительность в целом. Устойчивость русла и берегов большинства ручьев и рек оказывает прямое влияние на качество экосистемы.

Большинство водных видов не могут выжить в нестабильных ручьях. Изменения в количестве доступного ила часто приводят к нестабильности дна и берегов и вызывают значительные изменения в русле.

Например, вырубка прибрежных лесов и добыча полезных ископаемых в реках являются двумя примерами человеческой деятельности, которая ускоряет эрозию берегов ручьев и превращает берега рек в чистые источники наносов, которые часто вредное воздействие на водную жизнь.

Нестабильность русла, вызванная антропогенной деятельностью, которая искусственно снижает высоту русла реки, приводит к чистому выбросу ила в окружающую среду. Среда обитания многих водных животных в реках становится проще и хуже из-за нестабильных отложений. Эти воздействия полезны лишь немногим животным.

Двумя основными последствиями добычи песка в русле реки для водной среды являются отложения осадков и разрушение дна, оба из которых могут нанести серьезный вред водной флоре и фауне.

Тонкий баланс между речным стоком, наносами, поступающими из водораздела, и конструкцией русла определяет стабильность ручьев как с гравийным, так и с песчаным дном.

Процессы развития русла и среды обитания нарушаются из-за горнодобывающих изменений в поступлении наносов и структуре русла. Кроме того, места обитания заиливаются ниже по течению в результате нестабильного движения субстрата. Интенсивность добычи, размеры частиц, потоки рек и морфология каналов – все это определяет, насколько сильно что-то будет затронуто.

Популяции фауны сокращаются в результате утраты среды обитания в водной экосистеме, над и под землей, вызванной полным уничтожением растительности и деградация профиля почвы.

Миграция рыб между водоемами затруднена расширением русла, которое обмелевает русло и создает разветвленный или подповерхностный межгравийный поток в перекатных зонах.

По мере заполнения глубоких водоемов гравием и другими материалами русло становится более равномерно мелеющим, что приводит к уменьшению разнообразия среды обитания, структуры перекатных водоемов и численности крупных хищных рыб.

2. Структурная стабильность

Русловые каналы, добыча песка и гравия могут нанести ущерб как государственной, так и частной собственности. Добыча гравия может привести к образованию трещин в каналах, которые обнажат подземные трубопроводы и другую инфраструктуру и поставят под угрозу опоры мостов.

Двумя основными типами добычи полезных ископаемых в русле реки, которые вызывают разрушение пласта, являются:

• Рытье котлована
• Барный скимминг

Разрез канала, другое название деградации русла, вызван двумя основными процессами:

• отрезание головы
• «Голодная» вода

Вырубка предполагает выкапывание горнодобывающей скважины в активном русле, что опускает русло ручья и образует точку зазубрины, которая увеличивает энергию потока и локально увеличивает уклон русла. В каждой точке наблюдается русловая эрозия, которая во время сильных паводков постепенно распространяется вверх по течению.

Значительные количества руслового ила мобилизуются в результате вырубки и впоследствии переносятся вниз по течению, откладываясь в зоне выемки и других участках ниже по течению.

Воздействие вниз по течению от мест добычи в богатых гравием ручьях может не продолжаться долго после завершения добычи, поскольку равновесие между поступлением и транспортировкой наносов на участке может быстро восстановиться.

В ручьях с небольшим количеством гравия последствия могут возникнуть быстро и сохраняться в течение многих лет после завершения добычи. Вырубка головы по-прежнему является проблемой как в реках с высоким содержанием гравия, так и в реках с низким содержанием гравия, независимо от последствий, которые это оказывает в низовьях.

Головы часто перемещаются на большие расстояния вверх по течению и в притоки; в некоторых водоразделах они могут даже дойти до истоков, прежде чем их остановят естественные или искусственные барьеры.

При добыче полезных ископаемых пропускная способность канала увеличивается, что приводит к деградации пласта второго типа. Локально удаление стержней увеличивает ширину потока, а выемка ямы увеличивает глубину потока.

Отложения из мест, расположенных выше по течению, откладываются на участке добычи полезных ископаемых в результате обоих обстоятельств, вызывая более медленные скорости потока и меньшую энергию потока.

Количество транспортируемого материала, покидающего участок, теперь меньше, чем способность потока переносить наносы, поскольку речной поток продвигается за пределы участка, а энергия потока возрастает в ответ на «нормальную» форму русла ниже по течению.

Эта «голодная» вода, или поток с дефицитом наносов, вытягивает больше наносов из ручья, протекающего под местом добычи, ускоряя процесс деградации пласта. Такое положение дел сохраняется до тех пор, пока поступление и выведение наносов с участка снова не придет в баланс.

Ниже плотин, где материал задерживается и «голодная» вода сбрасывается вниз по течению, обычно происходит разрез канала. Это имеет аналогичный эффект. Эта проблема усугубляется добычей полезных ископаемых, происходящей ниже по течению от плотин.

В то время как дамбы, берегоукрепительные сооружения и измененный режим стока также способствуют врезанию каналов, темпы добычи полезных ископаемых во многих ручьях часто на порядки превышают запасы наносов в водоразделе, что указывает на то, что в наблюдаемых изменениях в руслах в первую очередь виновата добыча полезных ископаемых.

Подверженность воздействию голода и воды будет зависеть от темпов ее добычи и темпов пополнения. Ручьи с небольшим содержанием гравия будут более уязвимы для сбоев.

Помимо создания вертикальной нестабильности русла канала, разрез канала также расширяет русло и ускоряет эрозию берегов ручья, что приводит к боковой нестабильности.

Когда механические свойства материала берега не могут выдержать вес материала, разрез увеличивает высоту берега ручья и приводит к разрушению берега. Когда глубокие водоёмы заполняются гравием и другими отложениями, русло расширяется, что приводит к уменьшению глубины русла.

Экстремальные колебания температуры в ручье еще больше усиливаются из-за расширения и опускания русла, а перенос наносов вниз по течению ускоряется из-за нестабильности русла.

Прежде чем произойдут значительные потоки, корректирующие русло, может пройти несколько лет, прежде чем деградация пласта, вызванная горными работами, и другие изменения русла проявятся, и эти изменения могут сохраняться еще долго после завершения добычи.

3. грунтовая вода

Добыча песка не только ставит под угрозу мосты, но и превращает русла рек в огромные глубокие ямы. Это приводит к падению уровня грунтовых вод, что приводит к высыханию колодцев с питьевой водой на набережных этих рек.

Деградация пласта в результате добычи полезных ископаемых уменьшает высоту речного стока и уровень грунтовых вод в пойме, что, в свою очередь, может уничтожить зависящие от уровня грунтовых вод древесные растения в прибрежных районах и уменьшить периоды увлажнения на прибрежных водно-болотных угодьях. Соленая вода может проникнуть в пресноводные водоемы в районах, расположенных недалеко от моря.

4. Качество воды

На качество воды в реке будет влиять добыча песка в ее русле.

Последствия включают повышение кратковременной мутности на участке добычи из-за ресуспендирования отложений, осаждения органических частиц и накопления и сброса избыточного горнодобывающего материала, а также разливов нефти или утечек из землеройного оборудования и движущихся транспортных средств.

Количество взвешенных частиц в воде на месте раскопок и ниже по течению увеличивается из-за усиленной русловой и береговой эрозии. Водные экосистемы и водопользователи могут подвергнуться негативному воздействию взвешенных частиц.

Если водопользователи, расположенные ниже по течению от объекта, забирают воду для бытовых нужд, воздействие будет особенно значительным. Затраты, связанные с очисткой воды, могут значительно увеличиться из-за взвешенных частиц.

Что можно сделать, чтобы избежать песчаного кризиса?

Правительства находятся под растущим давлением с целью регулирования добычи песка, но необходимо проделать дополнительную работу, чтобы найти альтернативы для использования в строительстве и решить текущие жилищные проблемы, с которыми сталкивается мир. В Сингапуре, например, переработанный стеклянный мусор используется вместо песка в бетоне, напечатанном на 3D-принтере.

В докладе ЮНЕП перечислены десять предложений по предотвращению песчаного кризиса, которые позволили бы найти компромисс между сохранение окружающей среды и потребности строительного сектора:

Как говорит ЮНЕП, мы можем предотвратить песчаную катастрофу. Фото: ЮНЕП

По мнению ЮНЕП, песок необходимо признать «стратегическим ресурсом на всех уровнях правительства и общества», а экосистемы, которым был нанесен ущерб в результате добычи песка, необходимо восстановить, чтобы управление ресурсами песка было «справедливым, устойчивым и ответственным». ».

Рекомендации

• 8. Воздействие судоходства на окружающую среду
  .
• 20 забавных фактов о водно-болотных угодьях
  .
• 11 Влияние загрязнения земель на здоровье человека
  .
• 10 положительных и отрицательных последствий оползня
  .
• 14 Выбросы метана со свалок Проблемы и решения