Wydobywanie węgla wiąże się z oddziaływaniem na powierzchnię ziemi, zanieczyszczeniem wód powierzchniowych, powstawaniem ogromnych zwałowisk odpadów. Wykorzystywanie go oznacza emitowanie do atmosfery ogromnych ilości dwutlenku węgla, ale także cząstek lotnych pyłów i gazów, zawierających substancje toksyczne.
Dr Andrzej Kassenberg, dr Michał Wilczyński
Wydobycie węgla kamiennego w Polsce odbywa się wyłącznie głębinowo, co w dużym stopniu oddziałuje na powierzchnię ziemi i obiekty na niej (budynki, drogi, fabryki itp.). Z zasady powinno się podejmować odpowiednie działania ochronne, m.in. pozostawianie filarów ochronnych pod obiektami powierzchniowymi czy wypełnianie wodą likwidowanych wyrobisk. Ze względów ekonomicznych ten sposób jest obecnie stosowany sporadycznie. Najczęściej stosowaną metodą likwidacji wyrobisk górniczych jest zawał: po zakończeniu wydobycia usuwa się z wyeksploatowanych przestrzeni kombajny, obudowy mechaniczne, przenośniki, a po pewnym czasie skały nadległe zaciskają pozostawione pustki. Na powierzchni terenu powstają deformacje, które mogą mieć charakter ciągły i tworzyć rozległe niecki osiadań lub struktury nieciągłe w formie zapadlisk, szczelin, progów. Deformacjami ciągłymi objęta jest praktycznie cała powierzchnia terenów górniczych na Śląsku. W miejsca niecek osiadań wdziera się woda z powierzchniowych cieków lub płytkich poziomów wodonośnych. Rekultywacja i rewitalizacja terenów osiadań po górniczych stanowi poważny problem ekonomiczny i techniczny. Obecnie, ze względu na ograniczone środki finansowe, przeważają działania doraźne, polegające na wyrównywaniu powierzchni terenu, regulowaniu stosunków wodnych i odtwarzaniu gleby.
Wody formacji węglonośnej są zmineralizowane i stwierdzono w nich 30 substancji (są to m.in.: sód, potas, azot amonowy, żelazo, chlorki, siarczany, bar, bor), których zawartości przekraczają wielokrotnie, od kilkuset do tysiąca razy, najwyższe dopuszczalne wartości określone przepisami prawa dla wód pochodzących z odwadniania zakładów górniczych. Według danych Inspekcji Ochrony Środowiska do wód powierzchniowych zrzucono w 2013 roku 1,328 mln ton jonów chlorkowych i siarczanowych.
Nieodłącznym elementem krajobrazu europejskich regionów górniczych, w tym także Górnego Śląska, są zwałowiska odpadów wydobywczych i przeróbczych. Na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego zajętych jest 60,24 km2 gruntów dla prowadzenia wydobycia węgla, zaś zdewastowanych i zdegradowanych wskutek wydobywania węgla jest 23,31 km2. Na terenie województwa śląskiego znajduje się 510 mln ton odpadów poprzemysłowych, z czego 76% stanowią odpady związane z wydobywaniem węgla. Rokrocznie przybywa ok. 30 mln ton odpadów po wydobyciu i przeróbce węgla.
Spalanie węgla wiąże się nie tylko z emisją CO2, ale także innych pyłów i gazów zawierajacych toksyny.
Emisja gazów cieplarnianych w Polsce na początku lat dziewięćdziesiątych zmniejszała się dość szybko, przede wszystkim w związku z likwidacją bądź modernizacją najbardziej energochłonnych zakładów. Całkowita emisja gazów cieplarnianych w Polsce wyrażona w ekwiwalentnym CO2 od 1990 do 2012 roku zmniejszyła się o 67,1 mln ton/rok. Emisja CO2 ze spalania węgla kamiennego zmniejszyła się o 66,5 mln ton/rok, a zatem redukcja emisji gazów cieplarnianych prawie w 100% związana jest ze zmniejszeniem o połowę zużycia węgla kamiennego w gospodarce na przestrzeni 25 lat. Równocześnie emisja CO2 ze spalania węgla brunatnego pozostaje niezmieniona na poziomie 58 mln ton/rok, gdyż od 1990 roku spalana jest mniej więcej stała wielkość węgla brunatnego (64–67 mln ton). Węgiel kamienny wykorzystywany w energetyce i ciepłownictwie jest zwykle niskiej jakości. Zawartość siarki całkowitej kształtuje się w granicach 0,8–1,2%. W 2013 roku blisko 60% emisji tego toksycznego gazu spowodowane było spalaniem węgla kamiennego, 17,6% węgla brunatnego i 14,4% spalaniem węgla kamiennego w gospodarstwach domowych.
W 2014 roku w energetyce zawodowej i ciepłownictwie spalono łącznie ponad 57 mln ton węgla energetycznego, co przy średnim zapopieleniu ok. 21% oznacza blisko 12 mln ton stałych odpadów ze spalania, tj. popiołów, żużli itp., zdeponowanych w środowisku. Do tej ogromnej liczby dochodzi blisko 2 mln ton rozproszonych odpadów paleniskowych ze spalenia 8,9 mln ton węgla w gospodarstwach domowych. Ponadto do atmosfery emitowane są cząstki lotne pyłów i gazów, które zawierają substancje toksyczne, między innymi tlenki siarki i azotu, chlor, fluor, pary rtęci i metale ciężkie. W 2013 roku 66% emisji związków rtęci pochodziło ze spalania węgla kamiennego i brunatnego, 43% kadmu, 31% ołowiu, i 34% arsenu. Szczególnie szkodliwe dla ludzkiego organizmu są związki rtęci. W postaci emisji do środowiska przedostaje się od 40% do 90% rtęci. Każdy miligram tego pierwiastka stanowi ogromne zagrożenie dla centralnego układu nerwowego człowieka.
Wydobycie 1 mln ton węgla brunatnego powoduje zajęcie od 6 do 8 hektarów nowych terenów, toteż górnictwo odkrywkowe powoduje potężne zmiany stosunków wodnych, rzeźby terenu oraz dewastację szaty roślinnej i gleby. W wyniku odwadniania złoża węgla brunatnego w otoczeniu kopalni powstaje lej depresyjny, który oprócz przesuszenia gleby i obniżenia zwierciadła wód podziemnych, na przedpolu kopalń odkrywkowych powoduje osiadanie odwadnianych warstw ziemi, co prowadzi do powstania niecki obniżeń na ogół współkształtnej z lejem depresyjnym.
Szczególnie rozległym obszarem (300 km2) zmienionym przez przemysł jest teren działalności Zespołu Górniczo- Energetycznego „Bełchatów”. Zwałowiska i składowiska kopalni „Bełchatów” to ponad 1 mld m3 odpadów pogórniczych. Zwałowisko zewnętrzne kopalni „Bełchatów” wznosi się na wysokość 195 m nad powierzchnię terenu i zajmuje powierzchnię 14,80 km2. W tamtejszym krajobrazie jest elementem całkowicie obcym, zaburzającym łagodną równinę. Zwałowisko to zostało już całkowicie poddane rekultywacji, głównie leśnej. Na fragmentach zwałowiska urządzono obiekty sportowe (tor narciarski) oraz zainstalowano farmę wiatrową o mocy 30 MWe.
W procesie produkcji energii elektrycznej, oprócz emisji gazów i pyłów, największym problemem jest ogromna ilość odpadów paleniskowych. W ciągu roku w elektrowni Bełchatów spala się 34,4–35,8 mln ton węgla brunatnego, z czego powstaje ok. 3 mln ton popiołu i żużla. Tę ogromną ilość odpadów paleniskowych transportuje się jako pulpę wodną rurociągami (hydrotransport) na dwa składowiska. Co może dziwić, w okolicach Bełchatowa co kilka lat dochodzi do wstrząsów sejsmicznych na skutek przemieszczenia miliardów ton skał. Pierwsze ruchy tektoniczne wystąpiły w 1980 roku, czyli w początkowej fazie zdejmowania nadkładu w odkrywce „Bełchatów”, ostatnie – jak dotąd – w listopadzie 2014 roku. Średnia siła wstrząsów w okresie 30 lat wynosiła 4–4,9 stopnia w skali Richtera. Skutki tych antropogenicznych wstrząsów sejsmicznych to uszkodzone budynki, drogi (rysy, pęknięcia), straty w infrastrukturze (gazociągi, wodociągi, kanalizacja).
Ogromne są też skutki działalności górniczej oraz elektrowni „Bełchatów” dla wód powierzchniowych i podziemnych. Zespół górniczo-energetyczny silnie oddziałuje bezpośrednio na okoliczne rzeki (Widawkę i Wartę) powodując leje depresyjne. Zasięg leja depresyjnego w 2004 roku obejmował 714 km2 – prawie 74% powierzchni powiatu bełchatowskiego. Kompensacja skutków leja depresyjnego dla gospodarki komunalnej na tym obszarze wymagała wybudowania wodociągów o długości 2 tys. km, obsługujących ponad 18 tys. ludzi. Programem dopłat za obniżenie plonów w rolnictwie objęto 123 wsie. Dużym zagrożeniem dla środowiska jest możliwość przedostania się do wód podziemnych słonych wód z wysadu solnego „Dębina” znajdującego się pomiędzy polami eksploatacji węgla do obu odkrywek.
