Экологические последствия горнодобывающего производства. Экологические проблемы водоподготовки в горнодобывающей промышленности. Как сохранить окружающую среду
заведующий кафедрой экологии и естествознания НФИ КемГУ, доктор технических наук, профессор
Майер В. Ф. ,
ассистент кафедры экологии и естествознания НФИ КемГУ.
По данным , угольные шахты и разрезы Кузбасса добывают более 40 % угля в России, из которых 60 % приходится на долю коксующихся марок. В шахты подается 360 млн. м 3 воздуха в год и откачивается более 200 млн. т воды, на разрезах перемещается в отвалы 300-350 млн. т. горных пород. Общая площадь депрессионных воронок в регионе достигает 2 тыс. км, ежегодно под угольные разработки отторгается около 1,5 тыс. га, площадь нарушенных земель увеличивается на 65,5 тыс. га. Под промышленными отвалами, золошламонакопителями, шламохранилищами, хвостохранилищами и свалками бытовых отходов занято в области 40 тыс. га. Площадь земель по ликвидируемым шахтам составляет 11066,9 га, в том числе застроенная - 1385,9 га, нарушенная - 4971 га. Площадь, подлежащая рекультивации - 4938,5 га, рекультивировано после реструктуризации угольной промышленности Кузбасса 157,4 га.
В атмосферу угольными шахтами и разрезами выбрасываются от 1,5 до 2 млрд. м 3 метана, сбрасывается во внешние водоемы 34,4 % всех взвешенных веществ и 10 % нефтепродуктов, содержание которых достигает 40 мг/л, в том числе нитритов - до 0,6 мг/л, нитратов - до 4 мг/л.
Снижение угледобычи в Кузбассе со 159 млн. тонн (1988 г.) до 102,7 млн. тонн (2000 г.) не решает экологических проблем угольной промышленности, они стали более актуальными в связи с ликвидацией убыточных и нерентабельных шахт, разрезов и обогатительных фабрик.
При ведении горных работ разрушается гидрогеологическая среда, а выдача на поверхность огромной массы горных пород (по Кузбассу более 8 млрд. м 3) приводит к оседанию земной поверхности, образованию депрессионных воронок и разрушению сложившихся биоценозов.
Вследствие выветривания горных пород в атмосферу попадает большой спектр загрязняющих веществ, перенос на значительное расстояние переводит локальные загрязнения окружающей среды в региональные. Угледобывающий комплекс оказывает большое воздействие на гидросферу, что проявляется в изменении водного режима территории (подтопление или чаще всего иссушение), загрязнении грунтовых и сточных вод.
Осушение почв в результате откачки водопритоков в зоне горных работ с последующим сбросом подземных вод за пределы горного отвода шахты приводит к разрушению экологического равновесия растительного и животного мира.
Экологические последствия производственной деятельности горнодобывающих предприятий непосредственно в угольных регионах зависят от технологических, горно-геологических, природо-климатических факторов и проявляются в различных сочетаниях негативных изменений природных комплексов (биогеоценозов) и ландшафтов. Они определяют основные экологические проблемы для каждого региона конкретно.
В настоящее время выделяются следующие основные проблемы в области охраны окружающей среды :
- охрана водных ресурсов: очистка сточных вод от нефтепродуктов, минеральных солей, в том числе сульфатов, бактериальных загрязнений;
- охрана атмосферного воздуха: очистка от газообразных выбросов, главным образом от диоксида серы, оксидов азота и метанов, разработка технологий сжигания высокозольных и высокосернистых углей и шламов;
- восстановление нарушенных земель: снижение землеемкости горных работ, рекультивация глубоких карьерных выработок и отвалов большого объема, разработка бактериальных препаратов для ускоренной рекультивации породных отвалов;
- использование твердых отходов: расширение объемов применения твердых отходов в качестве минеральных вяжущих и строительных материалов, органоминеральных удобрений и других продуктов.
С учетом специфики требований времени природоохранная деятельность в угольной промышленности ориентируется на:
- профилактическую деятельность (предупреждение возникновения негативных воздействий промышленного производства на окружающую среду путем защиты ее объектов);
- восстановление объектов природной среды, нарушенных антропогенным (техногенным) воздействием;
- консервацию, сохранение уникальных природных объектов (ландшафтов, геологических образований, рек, озер, лесных и других природных комплексов), имеющих народнохозяйственное, эстетическое и познавательное значение для человека.
Изменить к лучшему сложившуюся ситуацию можно путем детального анализа положения дел, поиска и реализации эффективных решений в области охраны окружающей среды.
Детальный анализ должен базироваться на результатах комплексного мониторинга отрицательных техногенных воздействий и их последствий, в том числе прогнозируемых, который должен выдавать достоверную информацию для анализа, содержать динамические ряды измеряемых параметров с большим числом измерений к небольшой периодичности.
Поиск эффективных решений должен опираться на обширную базу данных в области природоохранных и природозащитных мероприятий, безопасных технологий добычи, транспортировки и обогащения угля.
Организация детального анализа должна сочетать в себе мониторинг рабочих мест, источников выбросов, промплощадки, селитебной зоны, водных ресурсов, территорий и объектов, опасных в плане деформации почв. Комплексный подход имеет существенные преимущества в сравнении с традиционным, в котором системы безопасности и экомониторинга разделены .
Вредные техногенные воздействия возникают именно на рабочих местах и в дальнейшем распространяются в окружающую природную среду. Примерами этому являются метан, пыль, оксид углерода в составе вентиляционных выбросов из шахты, пыль и другие вредные выбросы в атмосферу при взрывных работах в забое разреза, пыление при погрузочных, транспортных работах и складировании, горение породных отвалов и т. д.
Многие компоненты должны контролироваться в одинаковой степени на рабочих местах, в выбросах или атмосфере селитебных территорий, что позволяет унифицировать конструкторские и проектные решения при создании набора технических средств мониторинга.
Накопление в единой базе данных информации об отрицательных техногенных воздействиях позволяет усовершенствовать её анализ, повысить достоверность результатов, улучшить прогнозирование неблагоприятных последствий.
Создание единой базы природоохранных мероприятий повышает эффективность природоохранных мер путем подавления отрицательных техногенных воздействий в местах их возникновения и ликвидации их проявления в окружающей среде.
Улучшение экологической обстановки может быть достигнуто при стабилизации экономического развития страны и системного подхода к вопросам экологии, выражающегося в устойчивом развитии промышленности без выхода за пределы несущей способности окружающей среды, при этом развитие предприятий, должно базироваться на экономической, экологической и правовой основах.
Решающая роль в улучшении экологической обстановки в угледобывающих регионах принадлежит действующим предприятиям, особенно, расположенным в районах с высокой концентрацией производства, где сложился ряд негативных тенденций:
- моральное старение и физический износ основного технологического оборудования и природоохранных объектов, медленное их обновление, что приводит к усилению негативного воздействия на окружающую среду;
- низкий уровень инвестиций в строительство природоохранных объектов в общем объеме капиталовложений отрасли (составляет менее 0,3 %) и, как следствие, малые объемы строительства водоочистных сооружений, пылегазоулавливающих установок и других природоохранных объектов;
- ослабление внимания к охране окружающей среды со стороны руководителей предприятий, акционерных обществ, сокращение объемов и эффективности природоохранных работ;
- низкая эффективность действующей системы платежей за загрязнение окружающей среды, не стимулирующая природоохранную деятельность, отсутствие экономических методов управления природоохранной деятельностью;
- рост размеров платежей за загрязнение окружающей среды и общих экологических издержек производства при снижении объемов добычи угля;
- невостребованность имеющихся научно-технических разработок, отсутствие стимулов и механизма внедрения их в производство;
- отсутствие в отрасли четко действующей системы непрерывного экологического образования и переподготовки кадров.
Недостаток финансирования работ по охране окружающей среды, низкая оценка ущерба природе, и использования природных ресурсов ведут к их нерациональному использованию, а компенсация за ущерб не покрывает издержки на рекультивацию земель и защиту окружающей среды. Поэтому на ряду с системным мониторингом возникает необходимость разработки методики количественной оценки эффективности природопользования и возмещения ущерба окружающей среде.
Переход от административно-командной системы к рыночной экономике приводит к изменению экологической политики, принципов, приемов и методов природопользования, меняется система отношений использования отходов.
Основными принципами государственной и региональной экологической политики в регионе являются :
- охрана здоровья человека, поддержание или восстановление благоприятного состояния окружающей природной среды и сохранение биологического разнообразия;
- научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества в целях обеспечения устойчивого развития;
- использование новейших научно-технических достижений в целях реализации малоотходных и безотходных технологий;
- комплексная переработка материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов;
- использование методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами в целях уменьшения их количества и вовлечения в хозяйственный оборот;
- доступ к информации в соответствии с законодательством Российской Федерации;
- участие в международном сотрудничестве Российской Федерации в области обращения с отходами.
Анализ приоритетов проблем с точки зрения рационального использования, восстановления и охраны природных ресурсов показал их ранг, который заключается для Кемеровской области в следующем:
- Использование вторичных ресурсов
- Рациональное использование основного регионального природного ресурса - угля и попутных ресурсов (метана, попутных вод и т. д.)
- Рациональное использование воды
- Рациональное использование земли
- Восстановление и охрана водных ресурсов
- Снижение потребления природных ресурсов
- Восстановление загрязненных и нарушенных земель
- Рациональное использование, восстановление и охрана биологических ресурсов
- Повышение качества водных ресурсов
- Снижение воздействий на природные ресурсы отходов производства и потребления
- Снижение последствий техногенных воздействий на природные ресурсы действующих производств, закрытых угольных шахт и разрезов
- Получение энергии из альтернативных источников
Следует отметить, что в угольной промышленности существует большой ряд невостребованных ресурсосберегающих технологий и способов добычи угля с минимальными воздействиями на окружающую среду, а также способов и средств защиты атмосферы, водной среды, горных и земельных отводов, которые необходимо положить в основу пересмотра природоохранной деятельности горнодобывающих и перерабатывающих предприятий угольной промышленности.
ЛИТЕРАТУРА
- Лермонтов Ю. С., Мурзиш B. C. Пути решения экономических проблем, связанных с ликвидацией угледобывающих предприятий Кузбасса // ТЭК и ресурсы Кузбасса. - 2000 (№3). - С. 114-118.
- Бубнова К. Д. Эколого-экономические проблемы ликвидации угольных предприятий // Уголь. - 2001 (№7). - С. 58-60.
- Смирнов A. M. Организация мониторинга отрицательных техногенных воздействий предприятий угольной промышленности // Уголь. - 2001 (№7). - С. 52-54.
- Концептуальные основы экологии в угольной промышленности на 2000-2002 годы / Ю. В. Каплунов, С. Л. Климов, А. П. Красавин, А. А. Ха-рионовский // Уголь. - 2000 (№1). - С. 68-72.
- Ястребова О. А. О принципах государственной политики в области обращения с промышленными отходами. // Уголь. - 2000 (№3). - С. 59-60.
При добыче и переработке полезных ископаемых происходит масштабное воздействие человека на природную среду. Возникающие при этом экологические проблемы, связанные с добычей полезных ископаемых, требуют всестороннего изучения и незамедлительного решения.
Чем характеризуется добывающая отрасль?
В Российской Федерации широко развита добывающая отрасль, ведь на территории страны расположены месторождения основных видов полезных ископаемых. Эти скопления минеральных и органических образований, находящиеся в земных недрах, эффективно применяются, обеспечивая жизнедеятельность людей и производство.
Все полезные ископаемые можно разделить на три группы:
- твердые , подразделяющиеся на: уголь, руды, нерудные материалы и др.;
- жидкие , основными представителями этой категории являются: пресная, минеральная вода и нефть;
- газообразные , к которым относится природный газ.
В зависимости от назначения производится добыча полезных ископаемых следующих видов:
- рудных материалов (железных, марганцевых, медных, никелевых руд, бокситов, хромитов и благородных металлов);
- строительных материалов (известняка, доломита, глины, песка, мрамора, гранита);
- нерудных ресурсов (яшмы, агата, граната, корунда, алмазов, горного хрусталя);
- горно-химического сырья (апатитов, фосфоритов, поваренной и калийной соли, серы, барита, бром- и йодсодержащих растворов;
- топливно-энергетических материалов (нефти, газа, угля, торфа, горючих сланцев, урановых руд);
- гидроминерального сырья (подземных пресных и минерализированных вод);
- минеральных образований океана (рудоносных жил, пластов континентального шельфа и железомарганцевых включений);
- минеральных ресурсов морской воды.
На долю российской добывающей промышленности приходится четверть мирового объема добычи газа, 17% добываемой в мире нефти, 15% – каменного угля, 14% – железной руды.
Предприятия добывающей промышленности стали крупнейшими источниками загрязнения природной среды. Вещества, которые выбрасываются горнодобывающим комплексом, оказывают губительное воздействие на экосистему. Проблемы негативного воздействия добывающей и перерабатывающей промышленностей стоят очень остро, так как затрагивают все сферы жизни.
Как влияет отрасль на земную поверхность, воздух, воду, флору и фауну?
Масштабы развития добывающей отрасли поражают: при пересчете объемов добычи сырья на одного жителя планеты получится примерно 20 тонн ресурсов. Но лишь десятая часть из этого количества приходится на конечные продукты, а все остальное является отходами. Развитие горнодобывающего комплекса неминуемо ведет к негативным последствиям, основными из которых являются:
- истощение сырьевых ресурсов;
- загрязнение окружающей среды;
- нарушение естественных процессов.
Все это приводит к серьезным экологическим проблемам. Можно посмотреть на отдельных примерах на то, как влияют на окружающую среду различные виды добывающих производств.
На месторождениях ртути происходит нарушение ландшафта, образуются отвалы. При этом происходит рассеивание ртути, являющейся токсичным веществом, губительно влияющей на все живое. Аналогичная проблема возникает на разработке залежей сурьмы. В результате работ остаются скопления тяжелых металлов, загрязняющих атмосферу.
При добыче золота используются технологии для отделения благородного металла от минеральных примесей, сопровождающиеся выделением в атмосферу ядовитых компонентов. На отвалах месторождений руд урана наблюдается присутствие радиоактивного излучения.
Чем опасна добыча угля:
- деформацией поверхности и углесодержащих пластов;
- загрязнением воздуха, воды и почвы в районе расположения карьера;
- выбросом газа и пыли при выносе пустых пород на поверхность;
- обмелением и исчезновением рек;
- затоплением брошеных карьеров;
- образованием депрессионных воронок;
- обезвоживанием, засолением слоя почвы.
На территории, расположенной вблизи от рудника, происходит создание антропогенных форм (оврагов, карьеров, терриконов, отвалов) из отходов сырья, которые могут простираться на десятки километров. На них не могут расти ни деревья, ни другие растения. А стекающая с отвалов вода с токсическими веществами наносит вред всему живому на больших прилежащих площадях.
На месторождениях каменной соли происходит образование галитовых отходов, переносимых осадками в водоемы, служащие для снабжения жителей ближайших населенных пунктов питьевой водой. Вблизи разработок магнезитов происходит изменение кислотно-щелочного баланса почвы, приводящее к гибели растительности. Изменение химического состава почвы приводит к мутациям растений – изменению окраски, уродливости и т. д.
Происходит и загрязнение земель сельскохозяйственного назначения. При транспортировке полезных ископаемых пыль может разлетаться на большие расстояния и оседать на почве.
Со временем земная кора истощается, снижаются запасы сырья, падает содержание полезных ископаемых. Вследствие этого возрастают объемы добычи и количество отходов. Одним из путей выхода из сложившейся ситуации является создание искусственных аналогов природных материалов.
Защита литосферы
Одним из методов, позволяющих защитить земную поверхность от губительного воздействия горнодобывающих предприятий, является рекультивация земли. Частично решить экологическую проблему можно с помощью заполнения отходами разработок образовавшихся выемок.
Поскольку во многих породах содержится не один вид полезных ископаемых, необходимо оптимизировать технологии, производя добычу и переработку всех имеющихся в руде компонентов. Такой подход не только окажет положительное влияние на состояние окружающей среды, но и принесет немалый экономический эффект.
Как сохранить окружающую среду?
На современном этапе развития промышленных технологий необходимо предусматривать мероприятия по охране окружающей среды. В приоритете находится создание малоотходных или безотходных производств, способных значительно уменьшить губительное воздействие на экологию.
Мероприятия, помогающие решить проблему
При решении проблемы защиты окружающей среды важно использовать комплексные мероприятия: производственные, экономические, научно-технические, социальные.
Улучшить экологическую ситуацию можно с помощью:
- более полного извлечения ископаемых из недр;
- применения промышленностью попутного нефтяного газа;
- комплексного использования всех компонентов пород;
- мероприятий по очистке вод при подземных разработках;
- применения шахтных сточных вод в технических целях;
- использования отходов в других производствах.
Во время добычи и переработки минерально-сырьевых ресурсов необходимо использовать современные технологии, позволяющие сократить выбросы вредных веществ. Несмотря на затратность применения передовых разработок, вложения оправданы улучшением экологической ситуации.
Базарова Саяна Бальжинимаевна
Байкальский институт природопользования Сибирского отделения РАН
[email protected]
Аннотация
Современные масштабы горнодобывающего производства характеризуются интенсивным использованием природных ресурсов, нарастанием отходов и ухудшением качества окружающей среды. В связи с этим все большее внимание уделяется вопросу экономически обоснованного и экологически безопасного функционирования горнодобывающего предприятия. Специфика влияния конкретного горнодобывающего предприятия на окружающую среду обусловлена геолого-геохимическими особенностями месторождений и применяемой техникой и технологией для его разработки. В статье рассмотрен пример анализа содержания природоохранных мероприятий и основных направлений экологической деятельности горнодобывающего предприятия, а также определена экоэффективность проводимой экологической политики. горнодобывающее производство, регион, экологическая политика Базарова Саяна Бальжинимаевна Воздействие горнодобывающих предприятий на экосистему региона и оценка эффективности их экологической деятельности// Региональная экономика и управление: электронный научный журнал
. ISSN 1999-2645
Bazarova Sayana Balzhinimaevna
Baikal Institute of Nature Management, Siberian Branch of RAS
[email protected]
Abstract
The modern scale mining operations are characterized by intensive use of natural resources, the growth of waste and environmental degradation. In this regard, more attention is paid to the economically sound and environmentally safe operation of mining companies. Specificity of the specific impact of mining on the environment due to the geological and geochemical features of deposits and used equipment and technology for its development. The article presents an example of content analysis of environmental measures and the key environmental performance of mining companies, as well as eco-efficiency is defined pursued environmental policies. mining production area, the environmental policy Bazarova Sayana Balzhinimaevna Impact of mining on the ecosystem of the region and the assessment of the effectiveness of their environmental performance. Regional economy and management: electronic scientific journal. . Art. #1008. Date issued: 2007-06-25. Available at: https://сайт/article/1008/
Для горнодобывающей промышленности характерно интенсивное воздействие на окружающую природную среду, неизбежно вызывающее ее изменение. В процессе производства нарушаются полностью или частично сложившиеся экологическое состояние в зонах размещения промышленных объектов (шахт, рудников, обогатительных фабрик).
Эти изменения проявляются в различных сочетаниях негативных явлений, важнейшими из которых являются отчуждение для производства горных работ нужных для сельского хозяйства территорий, истощение и загрязнение подземных и поверхностных вод, затопление и заболачивание подработанных территорий, обезвоживание и засоление почв, загрязнение вредными веществами и химическими элементами атмосферного воздуха неблагоприятные для местных экологических систем гидрогеологические и геохимические изменения, изменение микроклимата.
Ущербы, наносимые окружающей среде горными работами, также усугубляются многообразием отрицательно влияющих факторов, порождаемых другими отраслями промышленности, развиваемыми в этом же районе, градостроительными работами, транспортными коммуникациями и т.п.
Главным фактором преобразования окружающей среды являются техногенные процессы, формирующиеся при эксплуатации различных объектов горнодобывающего производства.
Основными направлениями воздействия горнодобывающих предприятий на окружающую среду являются:
- изъятие минерально-сырьевых (топливно-энергетические ресурсы, цветные и черные металлы, горно-химическое сырье, гидроминеральные ресурсы) и экологических ресурсов (земля, вода, воздух, флора, фауна);
- химическое и тепловое загрязнение биосферы;
- физическое воздействие (акустическое, электромагнитное, радиоактивное).
Эти воздействия могут носить характер:
- глобальный;
- локальный — проявляющийся в зоне радиусом от 15 до 70-100 км.;
- региональный — охватывающий обширные территории на удалении до 1000-1500 км.
Характер поступления загрязняющих веществ в атмосферу, водные объекты, на почву определяется:
- максимально разовым выбросом и сбросом;
- годовым выбросом, сбросом загрязняющих веществ.
Масштабы извлечения твердых полезных ископаемых из недр зависит от технологии добычи, которая может быть как открытой, так и подземной. Горные работы в зависимости от технологии вызывают существенные изменения в окружающей среде, такие как нарушение поверхности над отработанными площадями месторождений и формирование в районе горных работ породных отвалов и отвалов забалансовых руд.
Наиболее сильные нарушения поверхности земли наблюдаются при изъятии из недр полезных ископаемых открытым способом, под разработку месторождений отводятся большие территории, которые в большинстве случаев после завершения работ оказываются исключенными из местных экологических систем. Впоследствии «отработанные» территории становятся центрами эрозийных процессов, вовлекая все новые и новые участки земель, изменяя при этом ландшафт данной местности.
Разработка месторождений полезных ископаемых подземным способом, требуя существенно меньших территорий под горный отвод, не вызывает столь значительных нарушений и изменений ландшафтов и инфраструктуры, как открытые горные работы, но и ей сопутствуют значительные изменения в окружающей среде, которые связаны в основном с характером сдвижения массивов налегающих горных пород.
При изменении качества окружающей среды горнодобывающее предприятие в конечном итоге оказывает влияние на:
- персонал промышленного предприятия;
- население (условия жизни и здоровья);
- окружающую природную среду региона;
- объекты промышленности;
- исторические и культурные памятники.
Масштаб воздействия горнодобывающего предприятия на экосистему региона характеризуется количественной оценкой объектов воздействия.
Уровень этого воздействия определяется на основе:
- расчетов рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере;
- расчета выбросов и сбросов загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты;
- расчета уровня физических видов воздействия за пределами санитарно-защитной зоны и на населенной территории;
- расчета водопотребления, водного баланса примыкающей зоны.
При оценке качества природной среды и ее трансформации в результате техногенного воздействия рассматриваются следующие основные характеристики:
- качество воды — питьевой, хозяйственно-бытовой, технической;
- характеристика основного водотока, используемого в качестве источника водоснабжения для хозяйственных целей, являющегося существенным ландшафтным объектом;
- качество атмосферного воздуха;
- состояние почвы, болот;
- структура лесов и лесной растительности, устойчивость к техногенному воздействию, возможный уровень стабилизации процессов деградации лесов и растительности;
- климатические особенности района;
- состав и популяция рыбных запасов водоемов и водотока.
Комплексная оценка последствий функционирования горнодобывающих предприятий в регионе дается на основе системы показателей, характеризующих:
- изменение условий жизнедеятельности человека;
- возможность деградации природной среды в связи с нарушением устойчивости экосистемы;
- изменение региональных социально-экономических показателей.
Специфика влияния конкретного горнодобывающего предприятия на окружающую среду обусловлена геолого-геохимическими особенностями месторождений и применяемой техникой и технологией для его разработки. Геолого-геохимические особенности выражаются различием ассоциаций химических элементов конкретных месторождений полезных ископаемых. Распространение загрязняющих веществ в технологических цепях связано с технологией добычи и обогащения полезных ископаемых.
Техногенные изменения окружающей среды при разработке месторождений полезных ископаемых, в особенности, если она ведется длительное время, захватывает значительные территории, по площади несопоставимые с площадями горных отводов.
Таким образом, в совокупном проявлении большого комплекса техногенных процессов в районе горнодобывающих предприятий формируется техногенез горного профиля, в результате интенсивного воздействия которого происходит преобразование верхней части литосферы и окружающей среды в целом.
Рассмотрим современное состояние воздействия горнодобывающего предприятия ОАО «Бурятзолото» на отдельные элементы окружающей природной среды (атмосфера, водные и земельные ресурсы)., проведем анализ содержания природоохранных мероприятий и основных направлений экологической деятельности, а также определим экоэффективность проводимой экологической политики.
ОАО «Бурятзолото» является устойчиво действующим золотодобывающим предприятием, ведущим разработку золоторудных месторождений. Предприятие входит в число крупнейших производителей золота в Российской Федерации (пятое место в 2005 г. по объему производства золота) и занимает стратегическую позицию в республике Бурятия и прилегающих областях, имеющих высокий потенциал для развития горнодобывающей промышленности.
Вклад ОАО «Бурятзолото» в экономику республики Бурятия значителен и может быть отражен следующими показателями: обеспечение постоянной занятости свыше 4000 человек (на 1.01.07 г.) и уплата в 2006 г. в бюджеты различных уровней 600 млн. руб. в виде налогов и отчислений.
В 2005 г. ОАО «Бурятзолото» увеличила свою долю в республиканской добыче золота до 64 % (из них 98,9% из коренных месторождений). С 1993 года происходит рост объема производства золота (рис.1).
Рис.1. Динамика объемов производства золота и общие денежные издержки ОАО «Бурятзолото»
Основные проблемы при осуществлении производственной стратегии в ОАО «Бурятзолото» связаны с тем, что на отрабатываемых месторождениях понижается содержание золота в добываемой руде, уменьшаются подтвержденные запасы руды, повышается себестоимость добычи, вследствие ухудшения горно-геологических условий отработки месторождений, связанных с более глубоким залеганием руд. Также, в условиях добычи и переработки золота существует негативное воздействие золотодобывающего предприятия ОАО «Бурятзолото» на окружающую среду.
Основным видом воздействия предприятия на состояние воздушного бассейна является загрязнение атмосферного воздуха выбросами загрязняющих веществ.
- продукты сгорания топлива;
- выбросы газообразных и взвешенных веществ от различных производств;
- выхлопные газы от автотранспорта;
- испарение из емкостей для хранения химических веществ и топлива;
- пыль с поверхности карьера, отвалов, хвостохранилищ, из узлов погрузки, разгрузки и сортировки сыпучих материалов.
К источникам воздействия на атмосферный воздух на данном золотодобывающим предприятии относятся 103 точечных, линейных или площадных объектов выбросов взвешенных и химических загрязняющих веществ, из которых 56 источников являются организованными. По функциональному назначению источники воздействия связаны с деятельностью различных производств предприятия.
Каждый источник выброса характеризуется размерами, высотой, конфигурацией, интенсивностью выброса загрязняющих веществ в атмосферу, ориентацией и расположением на местности. Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, определено на основе анализа технологических процессов производства.
Структура выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в 2005 г. характеризуется следующим: 63% твердые вещества и 37% газообразные и жидкие. На предприятии утилизируется 35% всех образующих выбросов, в атмосферу попадает соответственно 65% загрязняющих веществ. При этом утилизируются 53% твердых веществ и только 5% жидких и газообразных.
Все выбросы не превышают установленные для предприятия экологические нормативы. В 2005 г. предельно-допустимое воздействие на атмосферу загрязняющих веществ составило 2232 т., а фактически было образовано 1405 т. загрязняющих веществ, т.е. на 37% меньше, от разрешенного, что составляет 827 т. В основном, это явилось следствием ввода в эксплуатацию высовольтной линий элетропередачи напряжением 110 тысяч вольт на руднике «Холбинский». Пересмотра норматива качества окружающей природной среды не было осуществлено.
Анализ динамики выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с 1999 г. по 2005 г. показывает, что, начиная с 2002 г. объемы выбросов значительно сократились. В 2003 г. по сравнению с 2000 г. они уменьшились вдвое, несмотря на рост объема золотодобычи, в 2003 г. он составил свыше 20%.
В ходе производственной деятельности предприятие осуществляет забор воды на хозяйственно — питьевые и производственные нужды, а также сбрасывает хозяйственно-бытовые сточные воды в полигоны хозяйственно-бытовых стоков. Сброс сточных вод в водные объекты не производится, за исключением шахтных вод из некоторых штолен. Все это приводит к воздействию и загрязнению гидрографической сети на территории размещения производств.
В 2005 г. отведено сточных вод 84% от всех использованных вод, из них без очистки 15%, недостаточно очищено 85%. Объем воды потребляемых из природных источников составляет 29%.
За период с 1999 г. по 2005 г. без очистки сброшено 25% сточных вод, недостаточно очищенных 75%. Объем воды потребляемых из природных источников составил 33%.
Источниками загрязнения поверхностных и подземных вод являются:
- хозяйственно-бытовые сточные воды;
- шахтные воды;
- оборотные воды из хвостохранилища цехов обогащения;
- оборотные воды из хвостохранилища цеха гидрометаллургии;
- поверхностный сток с селитебных территорий и промплощадок;
- осадки, выпадающие на поверхность водных объектов и содержащие пыль и загрязняющие вещества от промышленных выбросов;
- места хранения отходов производства;
- полигоны коммунальных и бытовых отходов.
Источником водоснабжения производственных объектов участков горных работ, промплощадок и вахтовых поселков являются подземные водные источники. Вода расходуется в технологическом процессе цехов, для охлаждения технологического оборудования, на подпитку тепловых сетей и оборотной системы. Для подачи воды оборудованы насосные станции. Вода от насосных станций подается в напорные резервуары различной вместимостью.
В качестве источника производственного водоснабжения также используются воды шахтного водоотлива для гидрообеспыливания при горных работах. Для работы компрессорной предусмотрена система оборотного водоснабжения.
По своему химическому составу шахтные воды полностью идентичны природным водам поверхностного стока рек. Превышение к фоновым показателям имеют только взвешенные вещества и нефтепродукты. Перед сбросом в реку шахтные воды проходят очистку в отстойнике, где взвешенные вещества и нефтепродукты улавливаются. Степень очистки шахтных вод соответствует нормам предельно допустимого сброса. В месте впадения шахтных вод из штолен в реку происходит незначительное увеличение концентрации загрязняющих веществ, но в контрольном створе, в 300 метрах ниже отстойника, концентрация загрязняющих веществ сохраняется в пределах их фонового содержания.
При эксплуатации промышленных объектов особую актуальность приобретают вопросы удаления и складирования, а в дальнейшем утилизации и захоронения отходов. Промышленные отходы требуют для складирования не только значительных площадей, но и загрязняют вредными веществами, пылью, газообразными выделениями атмосферу, территорию, поверхностные и подземные воды.
За 2005 г. на предприятии образовалось 876,9 тыс. тонн отходов производства и потребления, из них на руднике «Холбинский»- 447,8 тыс. тонн, что составляет 51% (хвосты флотации 220,8 тыс. тонн – 49%, горная порода — 141,4 тыс. тонн – 31%, хвосты сорбции – 14,2 тыс. тонн -3%, хозяйственно-бытовые стоки — 68,4 тыс.тонн – 15%) и на руднике «Ирокинда» — 429,0 тыс. тонн – 49% от всех образовавшихся отходов (хвосты флотации 230,7 тыс. тонн – 53%, горная порода – 129,9 тыс. тонн – 30%, хозяйственно-бытовые стоки -66,3 тыс. тонн – 16%).
За период 1999–2005 гг. произошло увеличение количества отходов, это связано с увеличением добычи золота и уменьшением среднего содержания металла в руде на 13%. В 1999 г. среднее содержание золота в руде было 10,5 г/т., в 2005 г. оно составило 9,15 г./т.
Большая часть отходов (более 98%) относится к 5 классу опасности. На объектах, принадлежащих предприятию, размещается для хранения 88% образованных за год отходов, что не способствует сокращению вредного воздействия на окружающую среду, включая земельные и водные ресурсы.
Площадь земель, арендованных ОАО «Бурятзолото» для размещения объектов производства и обеспечения своего функционирования, равна 766 га. На данной территории отсутствуют какие-либо заповедные и другие охраняемые законом объекты. В сельскохозяйственном производстве эти земли до строительства рудников не использовались.
Всего на землях, арендованных ОАО «Бурятзолото» имеется два вида техногенного воздействия:
- зона прямого воздействия техногенеза, это зона промплощадок и вахтовых поселков;
- зона опосредованного влияния техногенеза, это прилегающая территория.
Территория сплошного техногенного воздействия занимает всего 0,4% площади долин рек. На подобных участках растительный покров начинает восстановительную деятельность практически с нуль-момента, и естественное восстановление почвенно-растительного покрова будет длиться во времени, исчисляемом десятками лет, то есть наличествует фактическая природная реабилитация нарушенных земель. Несмотря на самовосстановительные природные процессы, конечные результативные экосистемы не вполне будут походить на естественные. Однако объем и площадь таких вторичных экосистем в долинах рек пренебрежительно малы для оценки необратимых изменений в биоте региона.
Для эколого-экономической оценки функционирования горнодобывающего предприятия рассчитаем следующие показатели:
- экологическая эффективность системы очистки и утилизации выбросов в атмосферу в ОАО «Бурятзолото» в 2005 г. составила:
496:1405=0,35
496 — количество уловленных (утилизированных, обезвреженных) вредных веществ;
1405 — количество образующихся загрязняющих веществ (сбросов, выбросов, отходов).
Таким образом, 35% загрязняющих веществ было утилизировано, что означает невысокую экологическую эффективность, применяемой на предприятии средозащитной техники;
- уровень негативного воздействия производственной деятельности ОАО «Бурятзолото» на атмосферный воздух в 2005 г. составил:
n = 1405:2232=0,63
2232 — нормируемое количество выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду для данного предприятия.
Негативное воздействие предприятия на атмосферу намного меньше, чем установлено допущенными нормативами;
- экологическая эффективность мероприятий по охране земель определяется коэффициентом рекультивированных земель, который в 2005 г. был равен:
20:21=0,95;
20 -площадь рекультивированных (восстановленных) земель, га;
21 — площадь нарушенных и подлежащих восстановлению земель, га.
Удельный вес рекультивированных земель в общей площади нарушенных и подлежащих восстановлению составляет 95%, это означает достаточно высокую экоэффективность мероприятий по охране земель;
- удельная экологическая эффективность товарной продукции в 2005 г. составила:
18 471:4 775=3,87
4775 кг. — производство золота в 2005 г.
Приведенная масса фактических отходов, выбросов (сбросов) в окружающую среду составила 18471 тонн.
Таким образом, на 1 кг. товарной продукции приходится 3,87 кг. загрязняющих веществ. Данный показатель не сравнивается со среднеотраслевыми нормативами экологической эффективности выпускаемой продукции, вследствие их отсутствия;
- удельная экологическая эффективность функционирования ОАО «Бурятзолото» в 2005 г. составила:
18471:4275=4,32
4275 – списочная численность промышленно — производственного персонала на 01 января 2006 г.
Таким образом, 4,32 кг. загрязняющих веществ приходится на одного занятого в производстве;
- экологическая эффективность текущих природоохранных затрат в 2005 г. на предприятие составила:
=6462:764=8,46 кг. уловленных загрязняющих веществ приходится на 1 рубль текущих затрат;
— на защиту водных объектов:
=6,4:1089=5,89 г. обезвреженных вредных веществ приходится на 1 рубль текущих затрат;
— на рекультивацию земель:
=20:1293=0,0015 га. рекультивированных земель приходится на 1000 рублей текущих затрат;
- экологическая эффективность экоинвестиций на природоохранные мероприятия в 2005 г. в ОАО «Бурятзолото» составила:
— на защиту атмосферного воздуха:
=6462:200=32,31кг. уловленных загрязняющих веществ приходится на 1 рубль капитальных затрат;
— на защиту водных объектов;
=6,4:9902=0,64 г. обезвреженных вредных веществ приходится на 1 рубль капитальных затрат.
Капитальных затрат на рекультивацию земли в 2005 г. не было осуществлено;
- определим экономию, получаемую предприятием от использования отходов производства, от утилизации веществ, уловленных из выбросов в окружающую среду и возвращенных в производственный процесс.
Основной объем отходов — пустые горные породы и хвосты флотации идут на производство закладочных работ в выработанном пространстве. Золошлаки от сжигания углей используются для подсыпки автодорог, кора древесная для повышения теплотворности угля.
Расчет выполнен по данным предприятия за 2005 г. (табл. 1). Источник цены используемых и утилизируемых веществ это калькуляции себестоимости соответствующих работ, выполняемых на предприятии.
Таблица 1 — Расчет экономии от использования отходов производства и утилизации уловленных вредных веществ в 2005 г. в ОАО «Бурятзолото»
| Наименование вещества |
Количество, т. |
Цена, руб./т. |
Экономия, тыс. руб. |
| Пустые горные породы | |||
| Хвосты флотации | |||
| Кора древесная | |||
| Обрезь натуральной чистой древесины | |||
| Опилки натуральной чистой древесины | |||
| Угольная крошка | |||
| Золошлаки от сжигания углей | |||
| Зола угольная | |||
| Пыль неорганическая (70-20% SiО2) | |||
| Пыль древесная | |||
| Итого |
150197: (3978+10102+133 571) =1,02 Таким образом, проводимая экологическая политика в ОАО «Бурятзолото» экономически эффективна. Эколого-экономическая оценка функционирования золотодобывающего предприятия ОАО «Бурятзолото» свидетельствует об эффективности осуществляемой экологической деятельности. Проведенный анализ взаимодействия золотодобывающего предприятия ОАО «Бурятзолото» с окружающей природной средой региона, показал, что при функционировании горнодобывающего предприятия, образуются значительные промышленные выбросы и сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду. В данной ситуации хозяйственная деятельность горнодобывающего предприятия должна быть обоснована как экономически, так и экологически. Необходим поиск экономически оправданных хозяйственных решений, позволяющих развивать производство с учетом норм качества окружающей природной среды региона. Библиографический список:
References:
|
Горнодобывающая промышленность включает 3 основных способа добычи полезных ископаемых: шахтный, открытый, скважинный. Каждому из них свойственны специфические экологические проблемы. Шахтный способ в тех или иных разновидностях применяется, начиная с древнейших времен. Он предполагает создание транспортных горных выработок (шахтных стволов, штолен)"до залежи полезного ископаемого и системы предназначенных для добычи выработок (лав, штреков) в пределах залежи. Экологические проблемы при таком способе добычи связаны с образованием отвалов из вскрышных пород (терриконов), понижением уровня подземных вод в результате их откачки из горных выработок3rпасностью загрязнения водных объектов шахтными (рудничными) водами. Открытый способ применяется для добычи твердых полезных ископаемых (угля, горючих сланцев и торфа, различных руд, строительных материалов) и предполагает создание вместо относительно узких горных выработок значительно более объемных карьеров и разрезов, что стало возможным с появлением мощной землеройной техники. Открытый способ считается более прогрессивным, поскольку он позволяет значительно улучшить условия и повысить производительность труда, позволяет извлекать полезное ископаемое. Открытым способом добывается 38% угля, 88% железной руды, 96% хромитов и практически 100% строительных материалов. Нагрузка на среду при этом способе добычи возрастает многократно, пропорционально увеличению объема выработок. Нарушение земельного покрова при открытой добыче привод формированию "лунного ландшафта" карьеров и отвалов, сложенных совершенно бесплодными породами и подверженных развеванию, эрозии выщелачиванию растворимых компонентов, с загрязнением атмосферного воздуха, водоемов и почв прилегающих территорий. На угольных месторождениях проблема загрязнения атмосферы нередко усугубляется в связи со способностью попадающих в отвал отдельных сортов угля из непромышленных пластов
самовозгораться при доступе воздуха в окрестностях крупных карьеров формируются депрессионные воронки, в пределах которых происходит значительное понижение уровня подземных вод, приводящее к осушению родников и колодцев. Экологические проблемы шахтной и открытой добычи твердых полезных ископаемых решаются путем рекультивации - комплекса работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды. Рекультивация проводится по окончании отработки участка месторождения или месторождения в целом и включает два этапа: технический и биологический. При технической рекультивации выполняется закладка вскрышными породами подземных выработок: выравнивание поверхностей карьеров и отвалов. При биологической рекультивации создаются искусственные почвы (на основе торфа и т.п. материалов), озеленение, зарыбление водоемов. При невозможности выполнения вертикальной планировки рельефа применяют упрощенные способы рекультивации: создание водоемов в отработанных карьерах, озеленение терриконов.
Скважинный способ применяется, главным образом, для добычи жидких и газообразных полезных ископаемых: природных газов, нефти, подземных вод. Некоторые виды твердых полезных ископаемых также могут добываться с помощью скважин: подземная газификация угля, подземное выщелачивание руд. Скважинный способ, использование которого стало возможным с конца XIX века с развитием буровой техники, создает нагрузку на земельные ресурсы значительно меньшую по сравнению с шахтной и карьерной добычей. Экологические проблемы скважинной добычи связаны с тем, что,тот способ затрагивает большие глубины, где горно-геологические условия резко отличаются от приповерхностных. Геохимическая обстановка восстановительная, практически бескислородная, давления достигают сотен атмосфер, распространены высокоминерализованные, агрессивные пластовые воды. Скважины необратимо нарушают целостность водоупоров, отделяющих пресные водоносные горизонты от зон замедленного и весьма замедленного водообмена. При значительных масштабах извлечения жидких и газообразных полезных ископаемых, а также при закачке воды и растворов для поддержания пластового давления, других воздействиях на пласты, происходит перераспределение давлений, темпepaтyp, геохимических параметров, направлений и скорости циркуляции подземных вод. Внешними проявлениями техногенно обусловленных изменений в недрах является активизация геодинамических процессов, в т. ч. С активизацией сейсмичности, изменения водообильности, режима и гидрохимических характеристик водоносных горизонтов, в т.ч. приводящие к загрязнению подземных вод. При аварийных утечках нефти, пластовых вод, технологических жидкостей происходит загрязнение атмосферного воздуха, почв и поверхностных вод, наносится ущерб растительному покрову и животному миру. Массированное загрязнение атмосферы, поверхностных вод и почв происходит при авариях, приводящих к фонтанным выбросам нефти и газа. Вероятность аварийных утечек повышается по мере развития коррозии и износа оборудования, контактирующих с агрессивными жидкостями. Так, в конце 1980-х годов, в Тюменской области на 100 тыс. км нефтепроводов ежегодно происходило порядка 11 тыс. аварий. Для снижения аварийности сокращают сеть трубопроводов путем сосредоточения ряда скважин на одной площадке (кусте), используют трубы с внутренним антикоррозийным покрытием. Постоянными источниками загрязнения атмосферы, связанными с добычей и транспортировкой нефти и газа, являются газовые факелы, установки подготовки нефти, газокомпрессорные станции, технологический транспорт. Утилизация попутного газа как топлива или химического сырья не всегда возможна, т.к. он может содержать значительную примесь негорючих компонентов (азот, углекислый газ). Охрана недр при скважинной добыче включает разрабатываемые на основе геоэкологических исследований комплексы мероприятий. Они включают: регулирование нагрузки на элементы тектонической структуры в целях предотвращения активизации разломов, изоляции водоносных горизонтов путем цементации затрубного пространства скважин и ликвидации (тампонажа) неиспользуемых скважин, предотвращение утечек нефти, соленой воды и технологических жидкостей. Высокоминерализованные пластовые воды, попутно извлекамые при добыче нефти, закачиваются обратно в недра для поддержания пластового давления. Не допускается закачка в недра сточных вод, содержащих органические загрязнения, т.к. при их разложении в анаэробных условиях образуется сероводород. Охрана атмосферы от загрязнений, связанных с работой установок подготовки нефти, газокомпрессорных станций, технологического транспорта ведется с помощью природоохранных мероприятий, общих для разных отраслей промышленности и транспорта.
1Выявлены основные экологические проблемы и отходы, влияющие на окружающую природную среду и человека, от деятельности урановой горнодобывающей промышленности. Рассмотрены основные вещества, загрязняющие воздушный бассейн, подземные воды рудовмещающих горизонтов, а также входящие в состав терриконов поднятой на поверхность породы при традиционных способах добычи и переработки урановых руд и их влияние на человека. Определены задачи для обеспечении развития уранодобывающих производств. В связи с длительностью цикла развития горных предприятий от разведки до добычи, который составляет порядка 20 лет, уже в ближайшее время уранодобывающие компании должны сконцентрировать свое внимание на обеспечении будущего развития уранодобывающих производств, для чего в первую очередь необходимо сформулировать и решить основные задачи, связанные с внедрением современных технологий
горнодобывающая промышленность
загрязняющие вещества
отвалы урановых рудников
подземные воды
атмосфера
1. Бубнов В.К. Извлечение металлов из замагазинированной руды в блоках подземного и штабелях кучного выщелачивания / В.К. Бубнов, А.М. Капканщиков, Э.К. Спирин – Целиноград: Жана-Арка, 1992 – 307 с.
2. Бубнов В.К. Теория и практика добычи полезных ископаемых для комбинированных способов выщелачивания. / В.К. Бубнов, А.М. Капканщиков, Э.К. Спирин – М.: Акмола, 1992 – 522 с.
3. Заболоцкий К.А. Оптимальный комплекс гидрогеологических и геоэкологических исследований месторождений металлов в корах выветривания применительно к отработке их способом подземного выщелачивания: автореф. дис. ... канд. – Екантеринбург: УГГУ, 2008 – 91 с.
4. Мамилов В.А. Добыча урана методом подземного выщелачивания. – М.: Атомиздат, 1980 – 248 с.
5. Ташлыков О.Л. Организация и технология ядерной энергетики. – М.: Энергоатомизд, 1995 – 327 с.
6. Титаева Н.А. Геохимия изотопов радиоактивных элементов (U, Th, Ra): автореф. дис. ... д-ра. – М.: МГУ, 2002. – 23 с.
7. Чесноков Н.И., Петросов А.А. Системы разработки месторождений урановых руд. – М.: Атомиздат, 1972 – 22 с.
Традиционные способы добычи минерального сырья и его обогащение характеризуются большим объемом отходов. Отходы, размещаемые на значительных территориях, а также сточные воды обогатительных фабрик и шахтные стоки вызывают нарушения и негативные последствия во всех компонентах биосферы - загрязняются воздушный и водный бассейны, в результате чего деградируют земельные ресурсы, исчезают многие виды флоры и фауны. В ходе анализа ряда источников выявились основные экологические проблемы и аспекты, влияющие на окружающую природную среду и человека, как его составляющую .
От деятельности урановой горно-добывающей промышленности в первую очередь страдают работники предприятий (шахтёры, операторы оборудования и т.п.), а во вторую - жители окрестных населённых пунктов и природа.
Оно включает:
● загрязнение шахтных вод ураном и другими радионуклидами;
● слив сточных вод в грунтовые воды;
● смыв дождями радионуклидов с загрязнённых территорий и разнос их по окружающей среде;
● поступление радона из шахт, отвалов отработанной породы и хвостохранилищ;
● выщелачивание радионуклидов из хвостов с последующим стоком их в природные воды;
● эрозию систем хвостохранилищ с рассеянием токсинов ветром и водой;
● загрязнение подземных и поверхностных вод ядовитыми нерадиоактивными веществами, такими как тяжелые металлы и реагенты, используемые при переработке руды.
Трассером уранового загрязнения может быть изотопное отношение 234 U/238 U, которое в рудах и рудных остатках близко к равновесному значению, а в поверхностных грунтовых водах существенно превышает его величину .
В Европе урановая руда добывалась либо в открытых карьерах, либо в подземных шахтах. При этом с пользой использовано только 0,1 % руды, всё остальное - отходы. Сразу после Второй мировой войны уран извлекали из неглубоких месторождений, потом - из глубоких шахт. Со снижением цен на уран на мировом рынке подземная горная промышленность стала нерентабельной и большинство шахт было закрыто. В активный период горной промышленности большие количества воздуха, загрязненного радоном и пылью, были перенесены в воздушный бассейн. К примеру, в 1993 г. из шахты Sсhlem-Alberoda (Саксония, Германия) в воздушный бассейн было вынесено 7,43∙109 м3 (то есть скорость загрязнения составляла 235 м3/с) воздуха со средней концентрацией радона 96000 Бк/м3.
Основными веществами, загрязняющими воздушный бассейн, при традиционных способах добычи и переработки урановых руд являются:
● пыль, образующаяся в процессе добычи, транспортировки, дробления руд, складирования в отвалах и длительного хранения хвостов гидрометаллургических производств, в том числе пыль, содержащая радиоактивные вещества. К радиоактивным веществам в рудничной пыли относятся долгоживущие излучатели (U, Ra, Po, Io, RaD, Th), которые могут оказывать вредное воздействие на живые организмы при вдыхании загрязненного рудничного воздуха вблизи вентиляционных установок и точек сброса воздуха из зоны производства;
● газы, выделяющиеся при взрывных работах и в результате химического взаимодействия реагентов с рудами и полупродуктами в процессе гидрометаллургической переработки (CO2, CO, H2S, окислы азота, NH3, пары H2SO4 и др.).
Несмотря на хорошо организованное пылеподавление на подземных горных работах (содержание пыли в рудничной атмосфере не превышает 1 мг/м³) при перегрузках, транспортировке и дроблении руд, а также при складировании забалансовых руд, пустых пород и хвостов в воздушный бассейн попадают только с одного рудника средней производительности вместе с гидрометаллургическим заводом десятки тонн пыли в год. Особенно заметное количество пыли поступает в атмосферу в процессе ведения открытых горных работ из-за больших объемов вскрыши и сложности пылеподавления в зимний период.
Понизив дозу для шахтеров, вентиляция увеличила радиационную нагрузку на жителей окрестных посёлков. Важно, что это нагрузка продолжалась и после закрытия шахт, поскольку вентиляцию осуществляют в течение довольно длительного периода консервации рудника и его затопления. В 1992 г. уровни радона для жителей города Schlem в Саксонии были значительно понижены путём изменения шахтной вентиляции: загрязненный воздух стали выбрасывать далеко от жилых массивов. В Болгарии закрытая урановая шахта расположена прямо на околице деревни Eleshnitza, так что в жилых домах радона много. Считают, что 30 % случая возникновения рака лёгкого в год среди 2600 жителей деревни связаны с близостью шахты. Но радон и урановая пыль, выбрасываемая вентиляцией шахты, не только непосредственно увеличивают радиационную нагрузку на население. Анализ различных пищевых продуктов, выращенных в Ronneburg (уранодобывающий район в Тюрингии), показал, что потребление местной пищи вносит достаточно высокий дозовый вклад 0,33 мЗ ежегодно, в основном из-за пшеницы, выращенной у выхода шахтной вентиляции.
Помимо загрязнения атмосферного воздуха, предприятия горнорудной промышленности вносят вклад в загрязнение водного бассейна. Большие количества грунтовой воды непрерывно выкачиваются из урановых шахт, чтобы держать их сухими в ходе добычи. Эта вода сливается в реки, ручьи и озера. Так, в отложениях рек в районе Ronneburg концентрации радия и урана равны 3000 Бк/кг, т.е. в 100 раз выше естественного фона. В Чехии длительное загрязнение отложений реки Ploucnic вызвано плохой очисткой шахтных вод уранового рудника Hamr I, эксплуатируемого до 1989 г. Долина реки загрязнена на отрезке 30 км. Дозы, полученные от γ-радиации, достигают в максимуме 3,1 Гр/ч, т.е. в 30 раз выше фона. В реке Lergue во Франции сточные воды уранодобывающего комплекса Herault привели к концентрациям 226 Ra в отложениях 13000 Бк/кг, что практически равно концентрации радия в самой урановой руде.
В части охраны поверхностных и особенно подземных вод в случае добычи урана методами подземного выщелачивания мнения экспертов неоднозначны. Расхождения в оценках являются следствием того, что при подземном выщелачивании на протяжении ряда лет разработки месторождения в подземные воды рудоносных горизонтов для создания необходимых концентраций растворяющего реагента заканчиваются десятки и сотни тысяч серной кислоты или другого растворителя. При растворении загрязнения в общем плане ввод такого количества растворителя вполне закономерно дает основание говорить о загрязнении подземных вод. В результате физико-химических процессов подземного выщелачивания в технологических растворах (продуктивном и рабочем) некоторые компоненты накапливаются в количествах, значительно превышающих предельно допустимые концентрации для вод, используемых в питьевых и хозяйственных целях. В условиях сернокислотного выщелачивания такими компонентами являются:
1) составляющие растворителя и кислотность среды;
2) продукты выщелачивания - как радиоактивные U, Ra, Po, RaD, так и стабильные Fe2+, Fe3+, Al3+, и другие катионы;
3) технологические продукты переработки растворов - , , , Cl- (в зависимости от применяемого способа десорбции смолы) .
В рудовмещающем горизонте отрабатываемого участка месторождения подземные воды претерпевают существенное изменение в солевом составе. Это относится, в частности, к таким компонентам, как Fe2+, Fe3+, Al3+, , , урану и кислотности (pH). Рост солесодержания в пределах отрабатываемых рудных тел относится к категории, предусмотренной технологическим регламентом, без которого невозможно осуществлять добычу урана. Процесс перевода урана в раствор происходит непосредственно в рудном теле, в обводненном рудовмещающем горизонте, в определенном ограниченном пространстве этого горизонта. Загрязнение подземных вод технологическими растворами за пределами отрабатываемой части месторождения по рудовмещающему и смежным водоносным горизонтам.
Как правило, на гидрогенных месторождениях рудовмещающий горизонт отделен от смежных водоносных горизонтов водоупорными толщами, исключающими перетекание выщелачивающего и продуктивного растворов в смежные водоносные горизонты. Важным мероприятием, предотвращающим перетекание солесодержащих вод в смежные горизонты, является качественно выполненная изоляция их от рудовмещающего горизонта при сооружении скважин. Сущность изоляции состоит в правильной цементации затрубного пространства.
Экологическую опасность представляют и отвалы урановых рудников (рис. 1). Ненужная порода извлекается из открытых карьеров при вскрытии рудного тела, при строительстве подземных шахт, при прокладке штреков через нерудные зоны. Терриконы поднятой на поверхность породы обычно содержат больше радионуклидов, чем окружающие породы.
Некоторые из них - те же урановые руды, но с содержанием урана ниже рентабельности добычи, в свою очередь зависящей от современной технологии и экономики.
Рис. 1. Опасность отвалов предприятий урановой горнорудной промышленности
Рис. 2. Изменение во времени активности некоторых радионуклидов в отвалах урановых руд
Все эти скопления отходов представляют опасность для местных жителей, так как и после закрытия рудников в них продолжается генерация радона, который выделяется и перемещается в среду обитания (рис. 2).
Кроме того, ряд токсинов (не обязательно радиоактивных) вымываются из терриконов и загрязняют грунтовые воды. К примеру, отвалы пустой породы при шахте Schlem имеют объём 47 миллионов м3 и занимают 343 гектара. Причём отвалы находятся в верховьях наклонной долины, внизу плотно заселённой. Результат: средняя концентрация радона в воздухе населённых пунктов 100 Бк/м3, а в некоторых - выше 300 Бк/м3. Это даёт дополнительные случаи рака лёгкого (20 и 60 соответственно) на 1000 жителей. Для южной части г. Ronneburg пожизненный дополнительный риск рака легкого равен 15 случаям на 1000 жителей. Учитывая быстрое распространение радона с ветрами, существует риск жителей более широкого ареала: дополнительный риск рака легкого составляет 6 случаев ежегодно в пределах радиуса 400 км.
Из-за малых содержаний урана в рудах перерабатывающие гидрометаллургические производства с учетом санитарных зон занимают значительные площади, а объемы хвостохранилищ равны по количеству добываемым и перерабатываемым товарным рудам. Хвостохранилища не только полностью исключают большие площади земель из хозяйственного использования, но и являются очагами постоянной опасности из-за пылеобразования: с одного квадратного метра поверхности хвостов в год уносится от 90 до 250 кг пыли.
Другая проблема - утечка токсинов из отвалов горной породы. Например, водные утечки из отвалов в Schlem/Aue равны 2∙106 м3 ежегодно, половина из которых втекает в грунтовую воду. Так называемая пустая порода часто перерабатывается в гравий или цемент с целью использования в строительстве железных или автомобильных дорог. В результате радиоактивность рассеивается по большому региону. В Чехии материал с концентрациями урана до 200 г на тонну и концентрациями радия до 2,22 Бк/г использовали для дорожного строительства вплоть до 1991 г.
В связи с длительностью цикла развития горных предприятий от разведки до добычи, который составляет порядка 20 лет, уже в ближайшее время уранодобывающие компании должны сконцентрировать свое внимание на обеспечении будущего развития уранодобывающих производств, для чего в первую очередь необходимо решить следующие основные задачи, связанные с внедрением современных технологий. А именно: обеспечение комплексности и полноты освоения недр, предполагающее полное исключение потерь сырья и минимизацию количества отходов, путем переработки их во вторичные ресурсы, а также извлечение сопутствующих ценных компонентов. Это позволит повысить рентабельность производства и привлечь дополнительные средства для организации природно-охранных мероприятий, в целях снижения воздействия антропогенной нагрузки на окружающую среду.
Библиографическая ссылка
Филонов А.В., Романенко В.О. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЙ ГОРНОРУДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 3. – С. 210-213;URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35850 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
Биографии Грамотность Идеи бизнеса Инвестирование История и факты Кредитование Монеты и банкноты Организация Приметы Программы
Положение об охране труда работников - образец 2019 года представлен ниже - в обязательном порядке должно быть утверждено на каждом предприятии. Данное положение позволяет работодателю спланировать и внедрить безопасные для сотрудников условия труда. Подр
Полтавчанин Анатолий Мовчан, 48 лет, сдал на мясо свинью весом 345 кг Такой массы животное достигло больше чем за два года благодаря специальному корму. — Если правильно кормить свинью, она может за год весить 200 килограммов, — говорит Мовчан. — Нескольк
Инновации , т.е. новшества или нововведения – это объект, успешно внедренный в производство и приносящий прибыль в результате проведенного научного исследования или сделанного открытия, качественно отличный от предшествующего аналога.Термины «инновация» и
