Применительно к горной промышленности, к предприятиям угольной отрасли под геоэкологией следует понимать раздел науки о взаимоотношениях человека с гидросферой и геологической средой, т.е. горными породами, подземными водами и рельефом, с животным и растительным миром.
Несмотря на резкий спад добычи и переработки угля шахтами, разрезами и обогатительными фабриками, в последнее время в Украине ежегодно формируется порядка 60—70 млн. т угольных отходов, основная часть которых складируется в отвалы; в водотоки сбрасывается 850—960 млн. м шахтных вод.
На территории Донбасса сформировано 1 185 отвалов горных пород, из которых 397 горят и выбрасывают в атмосферу вредные газы, этими же объектами занято 7 200 га плодородных земель.
Вокруг каждого отвала отведены зоны безопасности (200 м — первая, 500 м — вторая), в пределах которых атмосферный воздух сильно загрязнен, а грунты вследствие засоления и загрязнения практически безвозвратно выведены из эксплуатации, растительность угнетена. Минерализация поверхностных вод у породного отвала шахты «Центральная», что в Макеевке, доходит до 124 г/дм при норме 1 г/дм. Вода сильно загрязнена токсичными элементами.
Среднегодовой приток шахтных вод в горные выработки по состоянию на начало 2004 года составляет по Донецкому бассейну 90000м/ч, по Львовско-Волынскому — 900м/ч, Александрийскому — 1500м/ч. Из этого количества на технические нужды используется 13—15%, остальные воды сбрасываются в пруды-накопители, реки и водоемы. В Донбассе в результате эксплуатации действующих шахт сдренировано 600,0 км горных пород, обусловивших истощение запасов подземных вод на огромных территориях. Вследствие этого ухудшилась работа водозаборов питьевого водоснабжения, понизился уровень грунтовых вод в колодцах, произошло падение урожайности сельскохозяйственных культур.
Особенно сильно влияет деятельность шахт на нормальные условия эксплуатации водозаборов. Например, «Самарский» и «Светлогорский», расположенные на левом и правом берегах р. Самары (Западный Донбасс), функционируют только за счет постоянного понижения уровней подземных вод в скважинах, хотя в нормальных условиях водозаборные скважины должны работать при постоянных уровне и дебите. Водозаборы «Володинский», «Ливневский», «Заводской», в пойме реки Северский Донец, подработанные шахтами им.Капустина и «Привольнянская» предприятия «Лисичанскуголь», устойчиво сокращают свой дебит. Существенно влияют горные работы и на поверхностные воды. Подработка водных объектов приводит в некоторых случаях к полному исчезновению рек, водоемов и многих видов растений.
Однако самый значительный ущерб экосистеме наносит загрязнение подземных и поверхностных вод, в том числе и токсичными элементами. В шахтных водах Донбасса содержится большое количество взвешенных веществ (25—150мг/дм) и растворимых солей (1,0—480 г/дм). Очень высокое содержание солей в воде имеют шахты предприятий «Павлоградуголь» (до 35 г/дм), «Красноармейскуголь» (24 г/дм), «Стахановуголь» (20г/дм3), «Краснодонуголь» (7,5г/дм), «Донецкуголь» (8,32г/дм). Кроме того, в шахтных водах содержится много загрязняющих и вредных веществ: нефтепродуктов, фенолов, железа, меди, ртути, цинка, лития и других микроэлементов.
Отрицательное влияние на окружающую среду в угольных регионах оказывают многочисленные пруды-накопители шахтных вод и хвостохранилища промстоков. Гидроизоляция днищ и бортов этих сооружений, как правило, отсутствует, накопители располагаются в логах, балках и поэтому являются интенсивными источниками фильтрации в подземные воды и загрязнения водных ресурсов фенолами, нитратами, нефтепродуктами, цианидами, родонидами и другими токсичными элементами. Например, пруд-накопитель шахты «Красноармейская-Западная» № 1 привел к увеличению минерализации воды в реке Соленой до 4 г/дм, а в грунтовых колодцах села Новосергеевка минерализация воды достигает 2,5—3,0 г/дм при норме 1,0г/дм. Пруд-накопитель шахты «Южно-Донбасская» вызвал повышение минерализации подземных вод в пределах зоны его влияния до 4,2—4,7 г/дм; воды содержат превышающие ПДК брома, титана, лития, фтора, свинца, кобальта, фосфора.
Одним из значительных последствий горных работ является проседание земной поверхности над очистными выработками. Величина просадки составляет по Донбассу 0,5—6,0 м, во Львовско-Волынском бассейне доходит до 5,5 м. Проседание способствует подтоплению и затоплению территорий. Например, проседание земли на полях действующих шахт «Благодатная» и «Павлоградская» в пойме реки Самара на 3,0—5,0 м привело к образованию озер площадью 2,0км. Заполнение этих озер шахтной породой обусловило увеличение минерализации воды в них до 30 г/дм.
Экологическая обстановка в Украине усугубляется ликвидацией нерентабельных шахт, сопровождается повышением уровней подземных вод на просевших площадях, подтоплением и затоплением территорий (Краснодон, Стаханов, города и поселки Львовской и Волынской областей). Во Львовско-Волынском угольном бассейне только на территории одной ликвидированной в 2000 г. шахты «Великомостовская» №5 затоплено 800га; из-за высокого содержания фтора в воде дети городов Сосновка, Горняк болеют флюорозом. Вода в колодцах большинства сел здесь не пригодна для питья; не намного лучше по качеству и вода из скважин Борятинского, Междуреченского и Бендюгского водозаборов, поступающая в Червоноград и Горняки, на шахты региона.
Несомненно, такая ситуация сложилась в Донбассе и Львовско-Волынском бассейне не сразу. Все это накапливалось годами, поскольку эколого-гидрогеологические проблемы игнорировались. «Давай уголь, остальное — трын-трава!» Вот такой лозунг… Исключение составляли разве что отдельные шахты холдингов «Павлоградуголь» и «Ровенькиантрацит». А на остальных двухсот пятидесяти?! Крайне плохое финансирование природоохранных мероприятий на шахтах со стороны государства (нужна полноценная дотация) и пренебрежительное отношение к эколого-гидрогеологическим проблемам многих директоров шахт — вот основные причины крайне опасной экологической ситуации, которая наблюдается сейчас в угольных регионах. Что ж, скупой платит дважды. Особенно если учесть, что без украинского угля нам не обойтись. Как и без Национальной программы по реабилитации экосистем угольных регионов Украины.
В ХХI веке в связи с эксплуатацией и закрытием угольных шахт будут продолжаться следующие изменения гидросферы и геологической среды, которые могут негативно отразиться на экосистеме регионов:
1) деформация дневной поверхности;
2) затопление и подтопление территорий, населенных пунктов;
3) загрязнение подземных и поверхностных вод;
4) рост сопротивления ложа рек, в которые сбрасываются загрязненные и минерализованные шахтные воды, что обуславливает потерю способности водотоков самоочищаться;
5) засоление грунтов, падение урожайности сельскохозяйственных культур;
6) ухудшение сейсмичности территорий;
7) полное или частичное исчезновение водотоков, водоемов;
8) проявление вторичного тектогенеза, что может вызвать дополнительные деформации зданий и сооружений;
9) необратимые изменения влажности в зоне аэрации, которые могут привести к полному исчезновению некоторых видов растений и животных, к потере части поверхностного стока рек.
Вот такая картина ожидает нас в ХХI веке. Где же выход из создавшегося положения? И есть ли вообще этот выход?! Есть! Во-первых, не надо экономить на решении геоэкологических проблем на шахтах, а следует изыскать средства (они могут быть и бюджетные — за счет продажи того же угля, и внебюджетные, как считают сами горняки) и оперативно направить их по назначению. Время не ждет, потому как поезд уже тронулся. Во-вторых, давно пора изменить отношение к этим проблемам и директорам шахт. Нельзя рубить сук, на котором сидишь…