Авторы:Cонджай Мондал, Джатисанкар Бандайопадхай, Дебашиш Чакраватры
Перевод с английского: Перекрест И.А.
Источник:International Journal of Scientific and Research Publications
Влияние деятельности по добыче полезных ископаемых может значительно сказываться на окружающих землях, водоёмах и атмосфере. Деградация окружающей среды может варьироваться от локального загрязнения поверхности и подземных вод до разрушительного атмосферного воздействия загрязняющих веществ на региональную экосистему; чтобы следить за ситуацией, необходима правильно разработанная геопространственная база данных. Мониторинг этих воздействий на окружающую среду требует удобного в использовании и экономически эффективного метода для количественной оценки изменений земельного покрова в течение больших периодов времени. В настоящее время стало обязательным использовать методы дистанционного зондирования для регулярного мониторинга этих экологических опасностей в районах вокруг горных работ. В данной статье приводится тематическое исследование использования геопространственных методов мониторинга окружающей среды в районах добычи полезных ископаемых.
Горная промышленность, как правило, оказывает заметное влияние на окружающую среду, которое зависит от того, работает ли шахта или заброшена, применяемых методов добычи и современного геологического состояния. Как правило, наличие горных выработок обуславливает огромный ущерб ландшафту и биологическому разнообразию Земли. Ненаучная добыча полезных ископаемых представляет серьезную угрозу для окружающей среды, что приводит к сокращению лесного покрова, эрозии почвы в широких масштабах, загрязнению воды, воздуха и земли и сокращению биоразнообразия. Проблемы свалок отходов становятся разрушительными для ландшафта вокруг районов горной добычи (Sarmaand Kushwaha, 2005).
Индийский субконтинент изобилует полезными ископаемыми, и многие штаты имеют богатые угольные ресурсы. Вскоре после обретения независимости Индия стала свидетелем роста мощных отраслей промышленности, которые нуждались в большом объеме добычи железа и марганца. Таким образом, горнодобывающие проекты в Индии обрели большие масштабы в 1950-х годах. В настоящее время, в Индии более 80000 га земель заняты различными отраслями горной промышленности. Добыча полезных ископаемых из земной коры уступает только сельскому хозяйству, как старейшей и важной деятельности в мире. История горнодобывающей промышленности – это история цивилизации. С доисторических дней человек был заинтересован в богатстве полезных ископаемых земли. Примитивные каменные орудия раннего палеолита. Пост-неолитическая керамика, египетские пирамиды, железо и марганец в разных цивилизациях и более современная эпоха стали – все это свидетельство горной деятельности человека. Природные ресурсы эксплуатировались почти два столетия без какой-либо озабоченности окружающей средой.
Область исследования расположена на территории в пределах от 21˚ 52,5' 0"до 22 ˚ 0' 0" с. ш. и от 85˚ 22,5' 0"до 85˚ 30' 0" в. д. округа Кеонджхар в штате Орисса. Область исследования – это сильно пересечённая местность со значительно разницей высот.
Рисунок 1 – схема расположения области исследования на карте
Государство в целом разделено на четыре географических региона, а именно: северное плато, центральные речные бассейны, восточные холмы и прибрежные равнины. Но регион северного плато состоит в основном из районов Майурбандж, Кеонджхар и Сандергарх. Центральные речные бассейны расположены между северным плато и восточными холмами, и включают районы Болангир, Сонепур, Самбалпур, Диогар, Баргарх, Джхарсугуда, Дхенканаль и Ангул и часть района Каттак. Восточные холмы, составляющие последнюю часть восточных Гатов, лежат на юге и юго-западе от центральных речных бассейнов, простирающихся примерно на 250 км на северо-востоке – юго-западном направлении по районам Корапут, Раягада, Наварангпур, Малкангири, Калаханди, Нуапара, Гаджапати и часть района Ганджам. Восточные холмы возвышаются в среднем на 900 м над уровнем моря. (Политика развития Чилика, штат Орисса, 2010 г.).
Физические особенности прибрежных районов Индии являются своего рода terra incognita (неизвестными землями). Прибрежные равнины штата Орисса узкие на севере, широкие посередине и узкие на юге (Sinha et al., 1971). Прибрежная часть штата характеризуется широкими дельтами. Муссоны являются важным фактором в формировании береговых особенностей. Порты на восточном побережье Индии, такие как Ганджам, Калингапатнам и другие, защищены косами. Порты обязаны своим существованием протекции, предоставляемой барами и косами. Они функционируют как естественные волноломы, обеспечивая относительную защищенность этих портов (Ahmad et al., 1972). Кроме того, реки штата создали большие дельты в месте их впадения в Бенгальский залив. Дельта Маханади берёт свои истоки на северо-востоке от озера Чилка. Отложения, выведенные длинношерстными
дрейфами с юго-запада юго-западным муссоном, зарегистрированы в озере Чилка. На востоке есть прямая береговая линия примерно на 120 км между дельтой Маханади и Шрикакулам. В этих длинных отрезках есть только два морских входа, один в узком устье (400-600 м) озера Чилка, а другой в устье реки Рушикуля. Озеро Чилка расоположено в юго-западной части дельты Маханади и связано с морем через приливный вход. Оно имеет широкие песчаные пляжные гряды и барьерные косы, которые отделяют его от Бенгальского залива.
Земля в низине находится под постоянными пастбищами. Парные земли с лесом находится без культивации менее одного сельскохозяйственного года или не рекультивировались вообще. Национальная лесная политика в 1952 году. Засушливые и пустынные районы и земли, отнесенные к несельскохозяйственному назначению, включали поселения, автомобильную, железную дорогу и т. д. Непрерывное использование земли в течение длительного периода времени с принятием надлежащих мер по ее сохранению и управлению. Полевые работы проводились в период между 1982 и 1986 годами в округе Кеонджар штата Орисса. Очень небольшая работа была сделана ранее в предыстории этой области. Полевые работы, о которых сообщается здесь, были выполнены как часть моей докторской работы. Здесь была изначальная цель размещения мест каменного века посредством интенсивной разведки, а затем детального изучения связи окружающей среды и схемы землепользования.
Рисунок 2 – методологическая схема
Выбор области исследования и ознакомление со всеми основными деталями. Оцифровка границ горных выработок с помощью топопланшета с геоисправлениями и наложение планирования окружающей среды. Зона буферизации подготовлена в программном обеспечении ArcGIS. Интересующая область, в качестве подложки, взята (AOI) со спутниковых изображений
Выбор участка шахты: округ Кеонджхар является одним из важных районов по добыче железа в штате Орисса. Горная промышленность тут развивается с 1976 года, и уже в течение 30 лет влияет на изменения в окружающей среде, в том числе и активным загрязнением. Поэтому необходимо, чтобы изменения окружающей среды были измерены и/или рассчитаны.
Зона разделения, образующая спутниковые изображения, должна быть классифицирована с использованием программного обеспечения ERDAS. Подготовка карты с научными данными с помощью полевой проверки. Матрицы ошибок из контролируемого классифицированного изображения и проверки поля для статистики каппа. Вычисление и анализ атрибутов отдельных классов на спутниковом изображении. Подготовка окончательных атрибутов для землепользования и проверка классов путем проверки поля, пространственного и спектрального соответствия.
| Данные дистанционного зондирования | Спутниковые снимки Landsat ETM |
| Снимки Google Earth | |
| Сопутствующие данные | Топографический планшет |
| Региональные карты |
Человеческие системы критически зависят от состояния окружающей среды. Управление устойчивой эволюцией систем землепользования в региональном масштабе касается различных тем, имеющих жизненно важное значение.
Изменения землепользования/покрытия оказывают влияние на гидрологический цикл как качественно, так и количественно, влияя на то, как атмосферные осадки задерживаются, испаряются и сохраняются в почвах, что, в свою очередь, определяет количество и скорость стока. Изменение земельного покрова также влияет на местную эрозию почв и интенсивность потери питательных веществ. В масштабах речных бассейнов он определяет доступность воды, интенсивность и частоту наводнений.
Экосистемы и земли могут хранить отходы и обеспечивать критически важные функции очистки. Способность выполнять это сейчас – под угрозой, и связана с загрязнением и деградацией земель из-за неправильного их использования или чрезмерной эксплуатации, которая нарушает пороговые значения. (Вариант лета, 1999).
Таким образом, это научное исследование является важной частью моей исследовательской работы, я высоко оцениваю исследование района добычи полезных ископаемых используя спутниковые изображения для демонстрации состояния окружающей среды и, наконец, устойчивого природопользования.
Влияние на землю в области исследования может быть очень значительным, поскольку вокруг сосредоточено большое количество горных выработок. Однако, экономические потребности местных жителей, которые являются экономически отсталыми, в значительной степени удовлетворяются. Учитывая существующие агро-климатические условия, в будущем может быть очень мало возможностей для любого изменения существующей схемы землепользования.
На карте выше показано, что научное исследование воздействия горных выработок на территорию исследования было разграничено на слои инфраструктуры лесной и горной зон и наложены на спутниковое изображение. К области можно приблизиться от города Кеонджхар, который расположен на расстоянии 56 км, по дорогам, состоящим из 7 км на NH 215 (Паниколи-Кеоньяр-Калта) и 49 км погодных дорог
между NH215 и Шрикагуту по дороге Палпасган-Бамбери. Это может быть связано с большими масштабами обезлесения и движения транспорта. Аналогичным образом изменение ландшафта приводит к увеличению влияния солнечного излучения, тем самым повышая температуру. Помимо этого, сокращение зеленого покрытия является основной причиной чередования этого. Другая причина плохого качества воздуха может быть связана с наличием густого леса в районе исследования. Было обнаружено, что лес занимает более 50% площади землепользования в районе исследования, которое действует как раковина для любого вида загрязнения воздуха, что показано на рисунке (б) выше. Существует три типа горных работ, расположенных в этом районе:
Большая площадь, охваченная активной добычей полезных ископаемых, которая продолжает увеличиваться в зоне зондирования, но при добыче остатков, которые довольно низко расположены в этом районе и, наконец, прекращенная добыча, показывающая нижнюю часть активной добычи.
Рисунок 5 – Карта с совмещённым топографическим планшетом и полигональным слоем горных выработок исследуемой территории
Рисунок 6 – 18-километровый буфер вокруг блока Йода, очерчивающий область воздействия
На рисунках 5-6 показано, что карта горных выработок должна быть создана на основе топопланшета для дальнейшего наложения спутникового изображения и, наконец, необходимо создать буферную зону в области исследования, чтобы сформировать исследуемые классы.
Руда, добываемая на рудниках, полностью продается на внутреннем рынке, а размерная спецификация железа зависит от потребностей заказчика. Завод по производству губчатого железа находится в непосредственной близости. Железо будет потребляться для использования в губках, главным образом для внутреннего потребления в сталелитейном цехе.
Воздействие на существующую среду и местную инфраструктуру. Основное влияние – загрязнение пылью. А также:
Используется механизированный метод горного дела с открытым литьем с каркасной сеткой шириной 6 х 6 м. Это включает в себя использование таких механизмов, как буровые установки, экскаваторы, а также бурение, взрывные работы, земляные работы, транспортировка, связь, сортировка, смешивание и отправка.
Шахта работает с достаточным количеством управленческого и технического персонала с ожидаемым производством следующих пяти лет. Имеются возможности дальнейшего расширения кадрового состава, в том числе управленческого, квалифицированного, неквалифицированного персонала и рабочих.
Открытая добыча полезных ископаемых вызывает различные виды загрязнения окружающей среды. Прогнозируется, что процесс добычи мало влияет на существующие экологические условия моей области исследования. Увеличение производства в шахтах и других смежных видах деятельности в этом районе будет оказывать дополнительное воздействие на абиотическую и биотическую среду в этом районе (хотя это не значительная). Различные экологические защитные меры были предложены для реализации в форме доклада моей исследовательской области.
Метеорологические данные были собраны на заранее определенной станции, расположенной в районе исследования. В качестве первичных данных были взяты такие данные, такие как осадки, температура, влажность, скорость ветра и направление ветра. Вторичные данные о метеорологии также были собраны с ближайшей станции в городе Кеонджхар.
В исследуемом районе сухой и влажный субтропический климат летом с марта по май и муссон с июня по август. Май – самый жаркий месяц, а с декабря по январь температура более низкая.
Среднегодовое количество осадков за последние двенадцать лет (1990 – 2001) в регионе составляет 1366,78 мм. Ежегодное количество осадков, зарегистрированное за последние пару лет, находится в диапазоне 1200-1400 мм. В среднем до 90% осадков получают во время муссонов с июня по август. Аналогично, максимальное количество осадков составило 537,68 мм в июле 1990 года. Максимальная температура 39,460 ° С наблюдалась в 1994 году, а минимальная температура 12,70 ° С – в течение 1992 года.
Температура, зарегистрированная на Метеорологической станции, зафиксированная в исследуемой области в течение периода исследования, указывает, что в период с марта 2009 года по май 2009 года температура колебалась от 22,1 до 44,20 ° С.
|
Месяц |
Скорость ветра |
Температура |
|||||
|
Средняя |
Max |
% спокойствия |
Средняя (по сухому термометру) |
Наивысшая |
Наименьшая |
||
|
Max |
Min |
||||||
|
Октябрь |
3.60 |
47.88 |
23.13 |
42.50 |
24.60 |
36.20 |
24.20 |
|
Ноябрь |
3.87 |
25.92 |
20.69 |
32.80 |
16.70 |
33.70 |
13.30 |
|
Декабрь |
4.82 |
30.24 |
0.00 |
29.80 |
13.80 |
30.60 |
13.30 |
Рисунок 7 – Осадки в районе исследования и данные о ежегодных осадках в районе исследования
Данные о скорости ветра и направлении ветра были собраны в течение периода исследования. Направление ветра и скорость ветра играют жизненно важную роль, чтобы рассеять пыль в локальном окружении при транспортировке пыли. Максимальная скорость ветра, зарегистрированная в течение периода исследования, составляла 18,6 км/час. Преимущественное направление ветра – юго-западное и юго-восточное.
Воздействие на флору: цветовое разнообразие в основной зоне очень мало. Арендованная территория включает в себя лесные угодья, но добыча ограничивается нарушенной территорией и, следовательно, не будет оказывать влияния на флористическое население в радиусе зоны. Флора, вероятно, подвергнется влиянию, поскольку вокруг горного массива имеется скопление шахт. Сал, Кенду, Махул являются наиболее доминирующими видами в лесу в этом регионе. Среди других видов растений встречаются в основном Сишам, Бахада, Арджун, Кусум.
Воздействие на фауну: в зоне исследования не обнаружено животных, находящихся под угрозой исчезновения. Однако, из-за большой частоты горных выработок в районе исследования, влияние на фауну будет заметным. Поскольку в этом регионе расположен густой лес, встречаются следующие виды животных: по большей части это слоны, медведи, шакалы, обезьяны и т. д.
Во время добычи полезных ископаемых вибрация генерируется из различных источников, таких как транспортные средства, оборудование и механизмы и т. д. Эксплуатация взрывных устройств не только вызывает вибрацию, но и воздушные взрывы. Вибрация и воздушные взрывы от взрывных работ являются наиболее значительными, поскольку могут вызывать озабоченность сообщества, прежде всего из-за боязни структурного повреждения.
В процессе добычи могут возникнуть следующие опасности: опасность пожара, нестабильность склона, эрозия и седиментация, дорожные происшествия, падение валунов и взрывоопасность
Следующие процедуры будут соблюдаться для эффективного управления любым чрезвычайным происшествием в шахте:
Рисунок 8 – Фотография с территории исследуемой области
Быстро меняющийся экономический профиль в сфере добычи полезных ископаемых оказывает двухстороннее давление на экологические и социальные изменения на местах. Это ведет к двухстороннему давлению на экологическое учреждение. С одной стороны, растет потребность общественности в улучшении управления окружающей средой, а уровень несоблюдения загрязненных отраслей растет. Быстрый рост в промышленном и ископаемом секторах увеличивает нагрузку для регуляторов окружающей среды, надлежащего мониторинга и обеспечения соблюдения требований и реагирования на большое количество публичных жалоб. Отсутствует также способность государственных учреждений управлять экологическими и социальными последствиями добычи полезных ископаемых.
Область исследования показывает, что общий охват земли, такой как растительность, лес, зона горнодобывающей деятельности и площадь дренажного покрова, но значительная часть общей площади – это деятельность по добыче полезных ископаемых. Результаты показывают, что леса и растительные земли будут уменьшаться. Общий лесной покров составляет 65% в 1975 году (Ref. Toposheet 1975), но теперь мы наблюдаем, что только 45% площади занято лесами (Ref.Recent satellite image), а также увеличилась добыча полезных ископаемых. Другой взгляд показывает, что загрязнение на столько велико, что окружающая поверхность покрыта пылью. Таким образом, среда сильно загрязнена и не подходит для жилья. Малярия и другие болезни, переносимые переносчиками, очень распространены в этой области.
Настоящее исследование будет очень полезно при оценке некоторых изменений в схеме землепользования в связи с горнодобывающей деятельностью. Изменение в сельском хозяйстве и лесных угодьях в результате этой деятельности еще больше поможет в фактическом выявлении неблагоприятного воздействия на растительность этого района. Этот результат исследования, безусловно, будет полезен при разработке плана управления добычей полезных ископаемых или землепользования и сохранении области исследования, которая является жизненно важным этапом в экологическом планировании. Предлагаемая инфраструктура должна использоваться для людей этого района. Община этого района может использовать дороги, транспортные средства и навесы для отдыха. Доход государственного правительства. будет определенно увеличиваться в связи с увеличением производства. Область исследования окружена промышленностью со всех сторон. Вся площадь проекта лишена какой-либо находящейся под угрозой исчезновения флоры и фауны.