Террикон

Террикон в Успенке, Луганская Народная Республика

Террико́н (фр. terril — отвал породы, фр. conique — конический) — это искусственная возвышенность, образованная из отходов, которые остаются после добычи угля и других минералов в подземных шахтах. Они могут значительно различаться по своим характеристикам: могут быть высокими или низкими, старыми или новыми, активными или неактивными. Старые терриконы часто имеют рыжий оттенок, обусловленный окислением породы под воздействием атмосферных условий и внутреннего тепла, накопленного за годы. В отличие от них, новые терриконы обычно обладают тёмно-серым цветом. Это также может быть насыпь из отходов различных производств и сжигания твёрдого топлива. В терриконах часто находятся сульфиды железа, которые при взаимодействии с кислородом могут вызывать экзотермические реакции и даже самовоспламенение. Эти отвалы могут быть источником экологических проблем, таких как выбросы пыли и дыма, а также радиоактивное загрязнение. В некоторых случаях, терриконы продолжают гореть изнутри, вызывая пожары и загрязнение воздуха. Терриконы могут быть использованы для создания новых экосистем, служить местами для научных исследований или даже трансформироваться в рекреационные зоны.

Геологическое строение и состав

Геологическое строение терриконов определяется их происхождением. Они формируются в результате накопления отходов горнодобывающей деятельности и могут достигать значительных размеров. Внутренняя структура терриконов часто сложна и неоднородна, что обусловлено различиями в составе отходов, из которых они состоят. Состав терриконов варьируется в зависимости от типа добываемого полезного ископаемого и технологии его обработки. В составе присутствуют горючие породы, которые способствуют самовозгоранию и пирометаморфическим процессам.

Терриконы богаты углём, составляющим приблизительно 46 % их объёма, а также содержат 15 % глинозёма, который является основой для изготовления алюминия. Они также включают до 20 % оксидов железа и кремния. В состав террикона входят различные элементы, включая радиоактивные, которые представлены в периодической таблице элементов. Кроме того, в этих породах присутствуют редкоземельные металлы: в каждой тонне содержится до 55 граммов германия, 20 граммов скандия и 100 граммов галлия. В сумме, редкоземельных элементов в отвалах находится около 230—260 граммов на тонну.

Материал терриконов может быть использован для производства кирпича, строительных блоков и других изделий. Отходы, образующиеся в результате добычи угля, могут быть использованы в качестве альтернативного сырья для вторичной промышленной переработки и применения в хозяйственных целях. Существуют различные методы эффективного использования данных отходов в угольной промышленности, включая их применение для улучшения структуры почв, изготовления керамических изделий, создания строительных материалов, а также для обустройства грунтовых дорог.

Комплекс террикона представляет собой многоуровневую экосистему, в которой сосуществуют микроорганизмы, такие как бактерии, а также флора и фауна, вплоть до высших растений и животных, способных адаптироваться к условиям на склонах террикона.

Экологическое воздействие

Горящий террикон

Присутствие терриконов в ландшафте может приводить к изменениям в микроклимате, почвенном составе и гидрологии территорий. Одной из основных проблем является пылевое и газодымовое загрязнение, вызванное окислительными процессами минералов, содержащихся в отвалах. Такие минералы, как пирит и марказит, вступая в реакцию с кислородом, могут вызывать самовозгорание, что приводит к дополнительному выбросу вредных веществ в атмосферу.

Терриконы могут способствовать загрязнению поверхностных и грунтовых вод тяжёлыми металлами и другими токсичными элементами. Это происходит из-за выщелачивания вредных веществ под воздействием атмосферных осадков. Такие процессы не только ухудшают качество воды, но и могут привести к отравлению флоры и фауны, а также к накоплению токсинов в пищевых цепях.

Некоторые породы, из которых состоят терриконы, могут содержать естественные радиоактивные элементы, такие как уран и торий. С течением времени, под воздействием окислительных процессов, может происходить увеличение радиоактивного фона в районе терриконов, что представляет определённую опасность для здоровья человека и животных.

Терриконы представляют собой источник загрязнения атмосферы в результате горения, при котором под воздействием высокого давления начинается тление различных веществ с последующим выделением вредных газов. Терриконы угрожают стабильности почвы в районе шахтных выработок из-за возможности проседания грунта. Высокая концентрация пыли, образующейся в результате горения, может привести к развитию хронического бронхита или усугублению существующих респираторных заболеваний, таких как бронхиальная астма.

Экономика и промышленность

Угольная шахта и террикон в Донецке

Использование терриконов в различных отраслях начинается с их возможного применения как источника вторичного сырья. Породы, содержащиеся в терриконах, могут быть использованы в строительстве, например, как заполнитель для бетона или для производства дорожного щебня. Также, благодаря наличию определённых минералов, терриконы могут служить источником ценных элементов, которые можно извлечь и использовать в различных промышленных процессах.

Переработка и утилизация материалов терриконов — направление, которое может принести экономическую выгоду. Процессы, такие как флотация и магнитная сепарация, позволяют отделить полезные компоненты от бесполезных, что делает возможным их дальнейшее использование. В некоторых случаях, терриконы могут быть использованы для извлечения редких металлов, что особенно актуально в свете глобального дефицита этих ресурсов.

Кроме того, терриконы могут быть использованы в качестве мест для размещения солнечных панелей или ветровых турбин, что позволяет превратить их в источники возобновляемой энергии. Это не только способствует снижению зависимости от ископаемого топлива, но и превращает терриконы в активные участники экономики зелёной энергетики.

Социальное и культурное значение

Террикон № 1 в Донецке шахты № 11. Смолянка

Терриконы являются неотъемлемой частью ландшафта многих промышленных регионов, в частности Донбасса. Они олицетворяют собой не только историю промышленного развития, но и культурное наследие местности. Терриконы формируют уникальный ландшафт, который влияет на культурную идентичность региона. В Донбассе они стали символом тяжёлой работы шахтёров и их вклада в экономику страны. Эти «горы», созданные человеческими руками, видны издалека и служат ориентиром для местных жителей. Терриконы нашли отражение в искусстве и литературе, став источником вдохновения для многих художников и писателей. Они изображены на картинах, упоминаются в стихах и прозе, где часто символизируют труд и выносливость народа, его связь с землёй и промышленным наследием.

Терриконы также играют важную социальную роль, особенно в районах, где добыча угля является основной отраслью. Они стали частью коллективного сознания, напоминая о прошлом и настоящем этих мест. Терриконы также становятся причиной социального неравенства, когда районы вокруг терриконов страдают от более низкого качества жизни и инвестиций. В последнее время терриконы начали привлекать туристов, становясь объектами индустриального туризма. Это создаёт новые возможности для развития экономики и повышения осведомлённости о промышленном наследии региона.

Техногенные процессы и опасности

Одной из основных опасностей, связанных с терриконами, является процесс самовозгорания. Это может произойти из-за окисления сульфидов железа бактериями, что приводит к выделению тепла. Кроме того, на поверхности частиц угля может адсорбироваться кислород, что также способствует экзотермическим реакциям. Эти процессы могут привести к самовозгоранию материалов внутри террикона, что создаёт риск пожаров и взрывов.

Техногенный пирометаморфизм — ещё один процесс, который может происходить в терриконах. Это включает в себя ряд химических реакций, таких как горение угля, пиролиз, дегидратация силикатов, разложение карбонатов и даже локальное плавление, что приводит к образованию клинкеров и базитовых паралав при температурах до 1250 °C. Эти процессы могут радикально изменять фазовый состав отвальной массы и создавать опасность для окружающей среды. Известны случаи, когда накопление газов и паров под коркой, образовавшейся из-за атмосферных осадков, приводило к взрывам терриконов. Такие взрывы могут иметь катастрофические последствия, включая гибель людей и разрушение окружающей инфраструктуры.

Рекультивация и озеленение

Озеленение террикона в городе Снежное, Донецкая Народная Республика

Рекультивация терриконов — процесс экологического восстановления земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых. Этот процесс не только способствует улучшению экологической ситуации, но и возвращает земли в сельскохозяйственное, рекреационное или иное использование. Терриконы, образованные в результате горнодобывающей деятельности, часто содержат различные породы и минералы, включая пирит и марказит, которые могут окисляться, вызывая техногенные процессы, такие как самовозгорание. Рекультивация помогает предотвратить эти процессы, обеспечивая безопасность для окружающих территорий.

Одним из основных методов рекультивации является озеленение терриконов. Озеленение включает в себя посадку деревьев и кустарников, которые помогают стабилизировать поверхность отвалов, уменьшая эрозию и предотвращая разрушение пород под воздействием атмосферных осадков. Кроме того, растительность способствует поглощению углекислого газа и производству кислорода, улучшая качество воздуха. Выбор подходящих видов растений является ключевым элементом процесса рекультивации. Для этих целей обычно отдают предпочтение видам, которые характеризуются устойчивостью к местным климатическим условиям и способностью процветать на истощённых почвах. Примером таких растений могут служить различные виды акаций, которые не только приспособлены к условиям терриконов, но и способствуют накоплению азота в почве за счёт фиксации атмосферного азота.

В рамках рекультивации также может осуществляться создание водоёмов, что положительно сказывается на биоразнообразии и способствует формированию новых экосистем. Эти меры не только способствуют улучшению экологической ситуации, но и открывают перед местным населением новые перспективы, включая развитие туризма. Тем не менее, процесс рекультивации терриконов представляет собой сложную и затратную задачу, требующую тщательного планирования и инвестиций. Возможные проблемы могут быть связаны с нестабильностью отвалов, высоким уровнем загрязнения или радиоактивности. Важно также учитывать возможное влияние на местные экосистемы и необходимость обеспечения долгосрочного ухода за восстановленными участками. Удачные примеры рекультивации демонстрируют, что при правильном подходе возможно не только восстановление земель, но и создание новых зелёных зон, которые становятся предметом гордости и приносят пользу местным сообществам. Это вдохновляет на мысль о том, что терриконы, ранее символизировавшие промышленное воздействие, могут быть преобразованы в зелёные оазисы, вносящие вклад в повышение качества жизни и состояния окружающей среды.

• 

  Террикон №39. Шахта «Лидиевка», город Донецк

• 

  Террикон в Донецке

• 

  Террикон во Франции Лос-ан-Гоэль

Ссылки

• «Город на трех терриконах»: Современный художник Александр Болотов посвятил Донецку новую картину

• Терриконы

• Донецкие терриконы: изюминка пейзажа или источник серьезных проблем