Лекции для студентов

Лекция: “Мониторинг окружающей среды”

Мониторинг ОС при открытых горных работах

 

        

         В Днепропетровской области действуют 66 карьеров по добычи железных и марганцевых руд, каолинов, бурого угля, редких металлов и строительных материалов. Интенсивное развитие карьеров привело к катастрофическим экологическим и социальным последствиям. Ежегодно на карьерах Днепропетровской области выбрасывается в атмосферу более 76 тысяч тонн твердых и 536 тысяч тонн газообразных веществ. Вызывают тревогу факты роста профессиональной заболеваемости рабочих предприятий, повышения детской смертности и снижение длительности жизни населения на 4 — 6 лет в горнодобывающих регионах Украины.

         Буровзрывные работы, как основной способ добычи полезных ископаемых, остается на сегодняшний день единственным эффективным средством разрушения горных пород, несмотря на его негативное воздействие на окружающую среду. Ежегодно в мире с помощью БВР отбивается около 10 млрд. м³ горной массы при этом удельный расход ВВ составляет 0,7 — 0,9 кг/м³, т.е. до 9 млрд. кг. ВВ. При взрыве 1  кг. ВВ в атмосферу выделяется около 50 л. вредных газов. Осаждение после массовых взрывов пылегазового облака в жилых районах и на сельхозугодиях создает ощутимые отрицательные эффекты в радиусе 15 — 20 км от карьера. Концентрация пыли в воздухе при массовых взрывах достигает 1200 — 2800 ПДК на расстоянии 1 км от карьера и до 90 ПДК на удалении 10 км.

         В связи с этим возникает необходимость в соблюдении показателей экологической безопасности на основании внедренной системы экологического мониторинга на карьерах и ГОКах.  

         Горные выработки (шахты, карьеры, штольни, разрезная траншея и т. д.) своим существованием оказывают комплексное воздействие на окружающую среду:

1.     Воздействуют на ландшафт — из-за создания в земле выемок или насыпей (карьер, отвал, шламохранилище и т. д.)

2.     Нарушают гидрологический режим. Каждая выработка создает дисперсионную воронку, которая может достигать  до 10 км, при глубине выемки до 300м.

3.     Влияют на микроклимат  –  изменяет направление ветра и т. д. Насыпи, терриконы препятствуют обычному направлению ветра. Солнечные лучи не проникают во все места карьера, что является причиной перепада температур и давления.

4.     На состояние атмосферы из-за образования застойных зон или наоборот турбулентных потоков (завихрений) например, автомобильные выхлопы.

5.     На растительный и животный мир — из-за изменения топографии местности и т. д.

 

Технологические процессы горного производства также оказывают существенное влияние на окружающую среду. Все технологические процессы сводятся к:

1.     Подготовке горных пород к выемке;

2.     Экскавации или погрузки горных пород;

3.     Транспортировке или перемещению горных пород;

4.     Складированию или отвалообразованию горных пород и полезных ископаемых.

Подготовка горных пород к выемке осуществляется при разработке горных пород высокой крепости. Рыхлые породы разрабатываются без подготовки к выемке. Подготовка горных пород к выемке осуществляется путем их рыхления с помощью механических рыхлителей или производства взрывных работ. Механическое рыхление практически не оказывает воздействия на окружающую  среду, за исключением пыления взрыхленной поверхности.

Рыхление с помощью буровзрывных работ (БВР) оказывает существенное влияние на окружающую среду. Атмосфера загрязняется за счет выбросов продуктов горения при взрыве твердых пород и бурении скважин. Высота подъема пылегазового облака над взрываемым участком достигает 1,5 –   2 км. Радиус распространения облака достигает 10 — 15 км.

Экскавация воздействует на окружающую среду за счет пыления при разборке забоя, разрушении и погрузки породы в транспортные средства.

Транспортирование оказывает воздействие на окружающую среду из-за просыпки и распыления перевозимых грузов, а также за счет выбросов газов от транспортных средств.

Складирование и отвалообразование оказывает влияние на окружающую среду в основном путем пыления при разгрузке пород и руд.

Отвалы оказывают воздействие на окружающую среду путем изъятия пахотных земель для их размещения, а также пыления откосов отвала –  размещения пустых пород внутри карьера (внутрикарьерное отвалообразование).

Шламохранилища оказывают основное воздействие на окружающую среду за счет пыления «сухих пляжей». Образуются за счет отходов обогащения. Создаются вокруг шламохранилища дамбы, на дамбы выводятся трубы из которых льется пульпа. Твердые вещества оседают, а вода уходит и может испарятся. После того как твердые вещества подпирают трубу, труба передвигается и процесс образования шламохранилища повторяется. Чтобы не было пылевыделения шламохранилище покрывают пленкой, после чего высаживается растительность, например осока или камыш.

Промплощадка оказывает воздействие на ландшафт и в наибольшей степени на атмосферу. На промплощадке сосредоточены все обслуживающие цеха (котельные, гаражи, обогатительные фабрики и т. д.) Основными направлениями снижения воздействия на окружающую среду является установка очистного оборудования на используемые агрегаты.

Общая характеристика воздействия горных работ на окружающую среду

При   добыче 1 т. железной руды в Кривбассе может быть:

 - отчуждение земель (зачастую без возвратно) 0,03 — 0,04 м² с/х угодий;

 - подтопление 0,03 — 0,05 м² земель;

 - сброс шахтных вод (с минерализацией 20 кг/т) до 1,05 м³ и карьерных вод (с минерализацией 0,7 кг/т) — 0,11 м³;

 - выбросов пыли в атмосферу 2 — 2,5 кг;

 - выбросов ядовитых газов 1,4 — 1,8 кг;

 - извлечение вскрышных пород из недр 5 — 35 м³.

Для размещения ГОКа и его объектов отчуждается до 3,5 тыс. га земель в том числе: под карьер  15 — 20%; под отвалы 30 — 32%; под шламохранилища  35 — 40%.