Επίδραση Υπαίθριων Ανθρακωρυχείων στις Υδρολογικές Διεργασίες
Η εξόρυξη άνθρακα είναι μια οικονομική δραστηριότητα. Ωστόσο, η εξόρυξη υποβαθμίζει την ποιότητα του εδάφους και του νερού και επηρεάζει αρνητικά την οικολογία της γύρω περιοχής.
Η ανάκτηση και η αειφόρος διαχείριση των περιοχών που έχουν πληγεί από ναρκοπέδια αποτελεί, επομένως, ουσιαστικό μέρος της ανάπτυξης της περιοχής ορυχείων. Η λεκάνη απορροής Olidih της περιοχής ανθρακωρυχείων Jharia στην πολιτεία Jharkhand της Ινδίας επηρεάζεται από εγκαταλελειμμένα υπαίθρια ορυχεία. Η παρούσα μελέτη στοχεύει να αναλύσει την επίδραση των ορυχείων στη μεταβολή της χρήσης γης/κάλυψης γης, του εδάφους και της ποιότητας των επιφανειακών υδάτων. Η μελέτη εστιάζει επίσης στην αποκατάσταση του εδάφους της περιοχής του ορυχείου και στην υδρολογική επίδραση εγκαταλελειμμένων υπαίθριων ορυχείων.
Η ανάλυση των δορυφορικών εικόνων έδειξε αύξηση 65 τοις εκατό στην περιοχή των ορυχείων τα τελευταία σαράντα χρόνια (1975 έως 2015). Η αύξηση των εξορυκτικών δραστηριοτήτων επηρέασε τη μετανάστευση περισσότερων ανθρώπων που οδήγησε σε αύξηση των περιοχών οικισμού, της γεωργικής γης και στη μείωση των δασών και της άγονης γης.
Η ανάλυση των δειγμάτων νερού από τις εποχές πριν και μετά τους μουσώνες (POM) έγινε για να προσδιοριστεί η καταλληλότητα του νερού για πόση, άρδευση και βιομηχανικές χρήσεις. Το νερό από το 16,3% της περιοχής λεκάνης απορροής στο PRM και το 11,4% της περιοχής λεκάνης απορροής σε περιόδους POM δεν είναι κατάλληλο για πόσιμο. Το νερό από το 20% της έκτασης του ορυχείου σε PRM και το 26% στις εποχές POM είναι εξαιρετικά αλατούχο και δεν είναι κατάλληλο για άρδευση.
Η ανάλυση των δειγμάτων εδάφους που συλλέχθηκαν από την περιοχή μελέτης έδειξε ότι το έδαφος της περιοχής μελέτης είναι μέτρια όξινο και ανεπαρκές σε οργανικό άνθρακα, μακρο και μικροθρεπτικά συστατικά. Διεξήχθη ένα πείραμα σε γλάστρα χρησιμοποιώντας το έδαφος της περιοχής του ορυχείου για να αναλυθεί η επίδραση διαφορετικών επεξεργασιών ανόργανων και οργανικών λιπασμάτων στις χημικές ιδιότητες του εδάφους, την απόδοση της καλλιέργειας και την ανάπτυξη σε ένα σύστημα καλλιέργειας αραβοσίτου-μυελός-ορυζώνας.
Χρησιμοποιήθηκε ένα τυχαιοποιημένο σχέδιο πλήρους μπλοκ με επτά επεξεργασίες και τέσσερις επαναλήψεις ανά επεξεργασία για πείραμα καλλιέργειας. Η σημαντική βελτίωση στην ανάκτηση του εδάφους της περιοχής του ορυχείου παρατηρήθηκε με την εφαρμογή ασβέστη και οργανικής ύλης. Το pH του εδάφους, το SOC, τα διαθέσιμα N, P και K του εδάφους της περιοχής ορυχείου βρέθηκε ότι βελτιώθηκαν στο επιθυμητό επίπεδο φυτικής παραγωγής.
Αυτή η μελέτη διερευνά επίσης την επίδραση των υπαίθριων ορυχείων στις υδρολογικές διεργασίες της λεκάνης απορροής χρησιμοποιώντας το Εργαλείο Αξιολόγησης Εδάφους και Νερού (SWAT2012). Η βαθμονόμηση και η επικύρωση του μοντέλου πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας δεδομένα ημερήσιας ροής και απόδοσης ιζήματος για την περίοδο 2005 έως 2008. Το εναλλακτικό σενάριο των μη ορυχείων μοντελοποιήθηκε για την αξιολόγηση του πιθανού αντίκτυπου των υπαίθριων ορυχείων για την περίοδο από το 2005 έως το 2010.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα εγκαταλειμμένα υπαίθρια ορυχεία αλλοιώνουν τις υδρολογικές διεργασίες της λεκάνης απορροής Olidih. Αύξηση της απόδοσης ιζήματος κατά 14,29%, της ροής των υπόγειων υδάτων κατά 11,34%, της εξατμισοδιαπνοής κατά 3,56% και μείωση της επιφανειακής απορροής κατά 51,33% και της απόδοσης νερού κατά 6,6% σε σύγκριση με το σενάριο μη εξόρυξης. Τα αποτελέσματα δείχνουν επίσης ότι το μοντέλο SWAT μπορεί να εφαρμοστεί ικανοποιητικά στην εξορυσσόμενη λεκάνη απορροής για την αξιολόγηση της επίδρασης των υπαίθριων ορυχείων στις υδρολογικές διεργασίες ορίζοντας τα μεγάλα υπαίθρια ορυχεία ως λακκούβα.
Η μελέτη, Impact of Abandoned Opencast Mines on Hydrological Processes of the Olidih Watershed in Jharia Coalfield, Ινδία δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Environmental Processes .
