CC BY
55
УДК 556.388
О.Л. Колосынцына
ОСОБЕННОСТИ ВЕДЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
Экологическим мониторингом слгдуст называть систему постоянных наблюдений, оценки, прогноза состояния и изменения эколого-геологической обстановки-системы, проводимую по заранее намеченной программе с целью разработки рекомендаций и управляющих решений, направленных на обеспечение ее оптимального экологического функционирования и устойчивого развития [6]. В данной статье рассматриваются режимные наблюдения, проводимые на месторождениях. Объектом наблюдения является эколого-геологическая обстановка-система - среда обитания человека и животных. Гак как на месторождениях среда обитания претерпела сильные изменения, то наблюдения будут проводиться за теми компонентами геологической среды, которые были подвергнуты влиянию в Процессе разработки месторождения. Также необходимо вести систематические наблюдения за процессами, получившими развитие в результате выемки руд.
Особенности проведения экологического мониторинга на железорудных месторождениях рассмотрим на примере Высокогорской группы месторождений Среднего Урала.
Первой особенностью проведения экологического мониторинга является то, что экологический мониторинг проводится в измененных природно-техннческих системах. Официальная история черной металлургии на Урале начинается с 1631 года, когда на восточном склоне, на реке Ннце, была начата разработка железной руды, открытой в 1628 году крестьянином Иваном Шульгиным. В настоящее время железорудной базой на восточном склоне Среднего Урала являются Гагило-Кушвинский и Качканарский горнорудные районы с запасами около 8 млрд т руды. Добыча ее осуществляется тремя горно-обогатительными комбинатами - Высокогорским, Гороблагодатским и Качканарским 14]. На протяжении трех столетий и до настоящего времени ос> ществляется разработка Высокогорской группы месторождений, расположенных на западной окраине г. Н. Тагила, на междуречье р. Тагил и се левою притока р. Выя.
Вторая особенность экологического мониторинга - геохимические особенности Высокогорского месторождения. Практически все железные руды этой группы месторождений являются комплексными и кроме основного компонента содержат медь и кобальт [3]. Высокогорское меешрождение относится к месторождениям скарново-магнетитовой рудной формации (группа скарново-халькопирит-магнетитовые месторождения). В этой группе месторождений выделяются магнетитовые, медь-, кобальтсодержащне руды и медистые магнетиты. Руды сернистые, малофосфористые. Сплошные магнетитовые руды имеют преобладающее развитие. Минеральный состав руд довольно постоянный. Главным рудным минералом в них является магнетит. Из сульфидных минералов наиболее широко распространены пирит, пирротин и халькопирит, присутствующие в виде вкрапленности, мелких гнездообразных скоплений, тонких прожилков и линзочек в магнетит-гранатовых. хлорит-гранатовых мегасоматитах. В ассоциации с халькопиритом нередко встречаются линнеит, сфалериг, галенит, галенит и другие сульфиды [1].
Третья особенность экологического мониторинга - это наличие различных горных выработок на площади Высокогорской группы месторождений. В процессе добычи на Высокоюрской группе месторождений создано более десятка карьеров глубиной от первых десятков метров до 275 м, а гакже пройдено 14 шахтных стволов различного назначения глубиной от 61 до 874 м. Кроме этого, в процессе разработки южного фланга железорудного месторождения на Мсднорудянском карьере выявлено еще 47 старых дореволюционных шахт глубиной от 12 до 207 м, частично сохранившихся до сих пор. В настоящее время добыча железных руд осуществляется в выработках шахты Магнетитовая. Вблизи Высокогорского рудного поля, на межлуречье рек Тальянки и Лсбы, пройдены Два карьера для добычи флюсового известняка глубиной до 46-64 м, один из которых эксплуатируется до сих пор. На северо-западной окраине города в бассейне р. Лебяжки разрабатывается Лсбяжинское месторождение. В 7 км северо-западнее г. Н.Тагила на междуречье р. Тагил и се левого притока р. Баранчи разрабатывается Есгюнннскос месторождение.
Общая площадь, занимаемая вышеперечисленными карьерами, достигает 3,5 км2, что составляет почт 50 % от совокупности территорий, утвержденных в качестве горных отводов месторождений [3].
Следующая особенность - интенсивное развитие гсомеханических процессов в течение 400 лет, определяющих современное экологическое состояние компонентов окружающей среды. В результате интенсивной подземной добычи железных руд на всех трех рудниках над подрабатываемыми территориями возникли деформации поверхности с образованием зон сдвижения и обрушения. В настоящее время наиболее обширные деформации земной поверхности отмечаются на Высокогорском руднике. Глубина зон обрушения достигает 150 м. Радиус областей развития деформаций сдвижения по этому месторождению составляет от 800 до 1200 м. На Высокогорском участке в зону сдвижения попадает часть селитебных территорий, что привело к необходимости частичного выселения. Современные наблюдения над подрабатываемым пространством шахты Магнетитовая показывают, что лежачий бок находится в неустойчивом положении. При этом на отдельных участках отмечается оседание до 22-28 мм в год. Наблюдения по висячему боку свидетельствуют о том, что процесс сдвижения массива горных пород и земной поверхности значительно замедлился и не превышает 16 мм за год.
В целом техногенные изменения свойств и состояния массивов скальных пород прослеживаются на расстояниях до 1,5-1,8 км от горных выработок. По данным Бучкина М.Н., 1983
г., площади с интенсивными техногенными изменениями свойств горных пород в 2,5-3 раза больше площадей существующих горных выработок (3).
Важная особенность мониторинга - нарушение на территории месторождения гидродинамического режима подземных вод на огромных площадях.
Интенсивное освоение полезных ископаемых возможно только с созданием систем защитного водопонижения. По многолетним наблюдениям за состоянием подземных вод установлено, что водопонижение в зоне взаимосвязанных трещинно-карстовых систем, мощность которой составляет 220-250 м, сопровождалось активным развстием депрессионной воронки по площади и интенсивным нарастанием водопритоков. Среднегодовая величина последних имеет тесную корреляционную связь с глубиной дренирования и объемом горньк выработок. При последующем углублении горных работ эти искусственные режимообразующие факторы утеряли ведущую роль, размеры депрессии в плане достигли естественных границ и в начале 70-х годов практически стабилизировались. С созданием в середине 70-х годов на южном фланге депрессионной воронки дополнительного возмущения для защиты от подземных вод горных работ на Гальяновском известковом карьере область захвата подземного потока возросла в направлении р. Лебы. Принципиальных изменений в гидродинамической обстановке Высокогорского шахтного поля при этом не произошло, поскольку Гальяновский водоотлив по глубине воздействия на подземный поток в карбонатной полосе в сравнении с шахтным водоотливом выполняет роль частной дрены. В результате длительного и мощного водоотлива сформировалась районная депрсссионная воронка с центром в границах шахтного поля. В центре депрессии уровень подземных вод контролируется максимальной глубиной отработки рудной залежи горизонта - 450 м, что составляет около 650 м от поверхности земли. Депрессионная воронка по гидроизогипсе .90 м выходит под урез воды в Нижне-Выйском пруду и вытянута по простиранию структуры б южном направлении в сторону р. Лебы. Контур распространения депрессии на юге точно не установлен, но предположительно он не достиг уреза воды р. Лебы, судя по наличию в ее долине изливающейся скважины. Современной депрессией захвачен подземный поток с водосборной площади порядка 21 км'. В водном балансе депрессионной воронки значительная роль принадлежит привлечению транзитного речного стока перетеканием через разделяющую толщу аллювия и кор выветривания. В частности, инфильтрационные потери из Н.-Выйского пруда оцениваются в среднегодовом исчислении в 2,9 тыс. м /сут. На восточном фланге депрессионной воронки реализуется активное питание подземных вод за счет поверхностных вод р. Рудянки, особенно на участках пересечения ее с карбонатными линзами и полосами. Непосредственно на участке Меднорудянского месторождения русло р. Рудянки отведено по желобу за пределы южного борта отработанного карьера [3J.
Свою лепту в изменение водного баланса и загрязнение геологический среды вносят отвалы вскрышных и вмещающих горных порол. Вблизи наиболее крупных отвалов из-за нарушения поверхностного стока образуются участки подтопления, и наблюдается заболачивание. Отвальные образования способствуют формированию подотвальных вод. Наиболее значимые выходы их на дневную поверхность выявлены в подножии Тонского отвгла. Сосредоточение в больших количествах твердых производственных и бытовых отходов в виде разного рода отвалов, свалок и т.
д. является одним из мощнейших факторов техногенсза, приводящим к появлению на земной поверхности новых тсхногеннных ландшафтов. Твердые производственные и бытовые отходы,
сосредоточенные в разного рода накопителях, по способу образования, транспортирования, складирования и, соответственно, характеру воздействия на окружающую среду можно разделить на две группы: насыпные и намывные отходы. Каждая из этих групп в зависимости от состава отходов, определяемого, прежде всего, типом производственной или какой-либо иной деятельности, подразделяется на ряд подгрупп, в которых при необходимости можно выделить следующие виды:
1. Твердые насыпные отходы - гехногснно-персотложснные горные породы. Данные образования являются отходами горнодобывающей промышленности и представлены вскрышными и вмещающими породами, часто с включениями некондиционных руд и рассеянной минерализации. Состав этих отходов обусловлен типом разрабатываемого месторождения. Отвалы Высо<огорского месторождения, генетически связанные с известняками, содержат, как правило, большие количества этих пород. Присутствие известняков формирует щелочные условия миграции химических элементов. В пустых породах этих отвалов распространены многие тяжелые металлы, сопутствующие скарново-магнетитовому оруденению: медь, цинк, кобальт, марганец, молибден, свинец и некоторые другие. В частности, в водах реки Рудянки, фильтрующихся через толщу Тонского отвала, установлены высокие концентрации меди, марганца, цинка. В донных отложениях этого водотока на выходе из-под отвала также зафиксированы высокие содержания этих элемешов. а также койапктя и мопипденя
2. Твердые намывные отходы - отходы горно-обогатительного производства которые размещаются в шламохранилище.
Шламы представлены песчано-пылеватым материалом, имеющим следующий усредненный химический состав (по данным ВРУ), %: кремнезем - 34,1-36.2; глинозем - 10.6; железо - 11,2-11,7; сера - 1,91-2.99; медь - 0,24-0,25; кобатьт - 0,02-0,022; цинк - 0,06-0.065; свинец - 0.005-0.006; мышьяк - 0,003-0,004; кадмий - 0.0002. Кроме того, встречаются повышенные содержания марганца и молибдена [3).
История развития региона определила гидрогеохимические особенности состава поверхностных и подземных вод. Осушенные карьеры и провалы зон обрушения, находящиеся в деирессионной воронке, являются гидрогеологическими окнами, через которые происходит активное инфильтрационнос питание подземных вод выпадающими на их площади дождевыми осадками и талыми водами. Значительными источниками воздействия на подземные воды рассматриваемой территории являются отработанные карьеры, полностью или частично занятые шламами горно-обогатительного производства (МОФ ВГСК). Через борта и дно этих выработок происходит инфильтрация сточных вод. формируются купола растекания и очаги загрязнения подземных вол фильтратом. Возможны потери сбрасываемых сточных вод из различных систем водоэтведения. пересекающих депресснонные воронки [3].
Рудничные и шахтные воды - продукты физико-химического взаимодействия минералов и воды и атмосферного воздействия. Наиболее очевидные процессы их формирования - окисление и гидролиз минералов, с которыми связано появление феноменально высокой микрокомпонентной "нагрузки" вод.
Окисление первичных и вторичных минералов происходит в "предтехногенный" период существования месторождений, на которых длительно развиваются зоны окисления ("железные шляпы" сульфидных залежей и др.). При вскрытии месторождений недра становятся доступными ятя массированного воздействия атмосферных агентов (газов, прежде всего свободного 0>, воды), и окисление минеральных фаз многократно усиливается. В раствор переходят практически все сульфиды тяжелых цветных металлов и железа, часть сопутствующих элементов (редких, рассеянных, РЗЭ и др.). Температура растворов, рН и ЕЬ регулируют переход нерастворимых или слаборастворимых до этого сульфидов в сульфатную форму. В кислой среде наблюдается окисление пирита с образованием сульфата железа и элементарной серы. При рН 1-3 окисление пирита приводит к появлению серной кислоты и переходу железа в сульфатную форму.
Крупные депрессионные воронки подземных вод (основной фактор формирования с обственно рудничных водосбросов) создают условия для проникновения свободного О: на большие глубины и вовлечение свежих пород в сфсру окисления. Этот процесс нспрсрывно-прсрывистый в течение вссгс времени отработки залежей, так как колебания уровней воды приводят к периодическим изменениям мощности зон окисления, в результате чего концентрации ЯО<2' в водах непостоянны [5].
Дренажные воды, фильтрующиеся из-под толщи шламов, загрязнены медью, цинком, марганцем, а также железом.
Огстойник промывочной фабрики ВГОК, ныне не действующий, содержит шламы промывм-мартитовых и валунчатых руд Высокогорского месторождения. Эти отходы отличаются от других шламов преобладанием в механическом составе пелитовой фракции.
Действующие на территории промузла системы промышленного, коммунального и дренажного водоогведения мо!ут вносить существенные коррективы в естественные стоковые характеристики речной сети, а также изменять химический состав поверхностных и подземных вод, геохимический спектр формирующихся донных отложений. Последствия воздействия ныне закрытых систем водоотведения сохраняются до настоящего времени в накопленных за период их эксплуатации донных отложениях водотоков и водоемов.
Объем сточных вод, организованно сбрасываемых в бассейны рек Малая Кушва, Вязовка, Катаба, Ватиха, в течение 1991-1994 гг. варьирует от 44 до 49 % от общего среднегодового водоогведения. Однако для рек Малая Кушва и Вязовка, полностью протекающих в урбанизированной зоне, рассчитанная доля сточных вод будет явно занижена, поскольку невозможно учесть многочисленные утечки из износившихся подземных коммуникаций и неорганизованные выпуски с промпредприятий и объектов коммунального хозяйства.
Сточные воды могут изменять не только естественный гидрологический режим рек, но и влиять на формирование химического состава поверхностных вод и геохимического спектра аккумулирующихся донных отложений. Характеристика дренажных вод Высокогорского железного рудника: околонейтральные бескислородные бессульфидные с низкими положительными значениями окислительно-восстановительного потечцнала. Г'еохимичгский облик таких вод определяется значениями ЕЬ от 0 до +250 МВ, рН - 6-9, повышенными количествами восстановителей, развитием анаэробной микрофлоры. рН-задающей системой является карбонатная система, а потенциалзадающей - система железа. Сформировавшийся химический состав воды смешанный, преимущественно трехкомпонентный, как по аннонам, так и по катионам. В анионном составе преобладающими являются сульфаты либо гидрокарбона гы, а хлориды и особенно нитраты имеют подчиненный характер. В катионном составе в основном преобладает кальций. Большие содержания сульфатов, а в отдельных случаях хлоридов и неокисленнмх органических веществ способствуют увеличению элемснтов-комплексообразо&агелей - цинка и меди, которые в больших количествах присутствуют также в донных отложениях. Большинству этих стоков характерны высокие содержания алюминия, аммония, нитратов, марганца, ванадия, фенолов и нефтепродуктов. Городские и ведомственные очистные сооружения не производят специальной целенаправленной очистки стоков от металлов. Биологические методы очистки направлены в основном на разрушение органических веществ. Очистка сточных вод от \иггаллов происходит, как правило, попутно - за счет механического осаждения, сорбции и т. п. На ведомственных локальных установках имеются лишь масло- и нефтеловушки.
В донных отложениях большинства систем водоотпедсния данного геохимического типа, наряду с уже названными цинком и медью, фиксируются высокие содержания ртути, хрома, свинца, серебра, реже никеля и кобальта. Зафиксированный уровень загрязнения водной системы зависит не только от техногенных факторов, влияющих на формирование геохимического спектра донных отложений, но и от высокого уровня местного фона. Распределение ртути и свинца по акватории водоема неоднородно, а повышение их значений имеет локальный характер. К тому же коэффициенты концентрации по этим элементам (соответственно, 1,7-3,8 и 1,1-3,1) более близки к их маркам концентрации. Все эти аспекты указывают на то. что в накоплении ртути и свинпа важное значение имеют техногенные факторы. В целом в донных отложениях наблюдается тенденция к убыванию содержания большинства метаиюв по разрезу. В нижней части разреза илов значения 2С не превышают 8-10 единиц, что соответствует лишь "слабому" уровню загрязнения.
В целом поверхностные воды имеют преимущественно сульфатно-гидрокарбонатный магниево-кальциевый состав с минерализацией около 0,1 г/дм3 и нейтральной средой (6,5-7,8).
Подземные воды на территории с ненарушенными гидродинамическими условиями имеют . гидрокарбонатный натриево-кальциевый состав. По материалам гидрохимического опробования ГП "Уральская гидрогеологическая экспедиция" подземные воды приобрели преимущественно смешанный переменный гидрокарбонатно-сульфатный и сулэфатно-гидрокарбонатный магниево-кальциевый состав с минерализацией 0,6-0,9 г/дм3 и нейтральной средой. Наиболее высокие концентрации сульфатов (166-269 мг/дм3) тяготеют к ленте тока, подпитываемой подотвальными водами Тонского отвала. При этом отмечается рост сульфатов с увеличением уровня подземных вод. Шахтные воотливы, интегрально характеризующие всс многообразие факторов и источников
Бездействия на качество подземных вод дренируемой территории, обладают преимущественно гндрокарбонашо-сульфагным составом по аннонам и переменным по катионам - от натриево-кальпневых до магниево-калышевых вод. Сравнение гидрохимического облика флангов депрессии и водоотлива позволяет констатировать, что наиболее мощным источником заг рязнения подземных вол является непосредственно шахтное поле, гпс с наибольшей интенсивностью протекают процессы окисления и гидролиза сульфидной минерализации, появляются специфические инрязняюшие вещества, связанные с технологией горного производства (азотные соединения)
Отмечены максимальными значениями кларков концентрации селена, таллия, брома вольфрама, мышьяка, кадмия, также кальция и железа, которые создают в по"В<ырунта\ обследованной территории геохимические аномалии довольно высокой интенсивности. Высокая дисперсия содержаний таллия позволяет высказать предположение о существенной неоднородности его пространственного распределения АиомаШ! мышьяка и фтора, вероятно, имеют локальное развитие, что отражается в сравнительно невысокой вариабельности их содержаний Железо и кальций - одни из основных компонентов гылевых выбросов ряда мощных источников. Кислотно-щелочное состояние почво-грунтов в пределах урбанизированной зоны характеризуется преобладанием слабощелочной и щелочной реакций среды, что резко контрастирует с состоянием природных почв, характеризующихся кислой реакцией среды. По всей видимости, смешение реакции среды почво-грунтов в урбанизированной зоне в направлении увеличения щелочности обусловлено накоплением в них карбоната кальция
В районе Высокот орскоач железного рудника на территории, примыкающей с севера к группе накопителей шламов-отходов обогащения руд, в основном Высокот орского месторождения, выявлено техногенное геохимическое поле с высокими содержаниями меди (до 1500 мг/кг), кобатьга (до 180 мг/кг), ртути (до 0.-8 иг/кг), цинка (до 180 мг/кг), серебра (до 2 мг/кт). Ассоциация медь-кобальт является типоморфиой ,гля этих шламов, «по позволяет уверенно объяснить происхождение данной аномалии как результат их рассеяния по прилегающей местности [31.
Нельзя не учитывать при ведении экологического мониторинга изменение состава атмосферного воздуха при разработке месторождения. Носителями атмогенпых металлоносных потоков в железорудном комплексе являются пыль и аэрозоль. Выделяются два этапа переработки руд: холодная, включающая переработку и обогащение, и термическая, включающая агломерацию, доменное к сталелитейное производство Интенсивность Металлоносных потоков в окружающею среду от железорудного комплекса булет определяться облаками выделенной пыли и концентрацией в ней токсичных металлов
Одним из поставщиков загрязнителей в атмосферу является процесс бурения. Механическое действие бурения можно свести к разрушению минеральной массы и перемещению пролуктов разрушения. Скорость образования ныли при бурении 2-3.5 кг/с. Всего на карьере в течение годг Формируется 5-10*10' т пыли, в пропорции I т пыли на каждые 1000 т добытой горной массы. При очистке забоя скважины воздушной струей обломочный материал разделяется по крупности. Буровая масса с размером обломков 1-10 мм накапливается у устья скважины, а пыль разносится воздушными потоками. Даже ири оборудовании станков пылеуловителями запыленность воздуха у станка достигает 1.$-1.6* 10* мкг/м .
При бурении осуществляются такие геомеханические процессы:
• разрушение I орной массы и орудия на забое скважины, формирование буровой массы, обломочного материала, продолжающего разрушаться в процессе бурения.
• дифференциация обломочного материала при Перемещении е стволе скважины кольматация мелкоземом лрешин и пустот, вскрытых скважиной;
• захват и осаждение мелких фракций пылеуловителем:
• накопление буровой массы у устья скважины:
• рассеяние в атмосфере карьера буровой пыли, увеличение содержания тонкой (< 4 мкм витающей пыли в атмосфере карьера.
Таким образом, бурение производит, мобилизует п перемещает мелкозем. Самые тонкие фракции распределяю it* в пределах карьера чааь ныли выносится за еп> пределы. Фазовый в гранулометрический состав мелкозема изменяется и за счет химического разложения, растворения * агломерации Процессы окисления ири этом чграют ведущую роль.
Взрыв производит огромную геомеханическую работу, преобразуя горную массу. Количестве пыли, образующейся при взрыве, зависит от исходной трешииоватости горных порол чем oki
интенсивнее, тем меньше образуется пыли гсм меньше объем разрушенных горных пород, тем большая доля энергии взрыва фатитс* на перемещение блоков
Только малая часть разрушенной породы выбрасывается взрывом по радиальным траекториям, Основная масса образует кольцевую базисную волну, окружающую на поверхности воронку взрыва. Воронка соответствует донной части газовой полости, прорванной сверху при выбросе породы. Кольцевая базисная волна - это остатки стенок газовой полости. Опрокидываясь наружу, грунт, поднятый базисной полной, образует кольцевой вал, сложенный круинообломочнымн продуктами разрушения Так возникает концентрическая зональность. Все это перокрыпастся рыхлым лиюоаидным покровом, образовавшимся при падении обломков, выброшенных взрывом, Этот покров состоит из продуктов разрушения породы, быншей непосредственно над центром заряда В отличие от кольцевого вала, обломочный материал и покрове сортирован несколько лучше, здесь наблюдается закономерное уменьшение размера обломков от подошвы к кровле и от цеитри к периферии, кроме того, материал освобожден от гонкодисперсных фракций.
Взрывные газы на расстоянии 10*12 радиусов кгрядй татормаживаюгея. Нагретые газы поднимаются вверх, увлекая, засасывая нылеваты? частицы и формируя гпзопылеяое облако, первоначально сферической формы. Коииешрашм пыли в облаке досшгает 510-4250 мг'м1 Ветер определяет направление, скорость движения итого облака и. в конечном счете, характер разноса пыли. мобилизованной взрывом.
Взрывные газы при расширении передают энергию воздух) в виде волн сжатия и растяжения, которые, в свою очередь, могут мобилизовать некоторое количество пыли Мелкие фракции (10-4 мкм) образуют очень медленно оседающую (витающую) пыль Осаждение ее ускоряется при атмосферных осадках.
Таким образом, при взрыве нозникикгт «акие разнородные продукты:
• газы: синильная кислом, угарный iai, окислы азота: ОНИ частично сорбируются свободной поверхностью взорванной горной массы, но о основном формируют газолылевое облако;
• перемещенная раздробленная масса: кольцевой вал. отложения радиальных камсино-пылевых струй, линзовидный горизонт гравитационных отложений; пелитовый материал, претерпевший относительно долгий перенос и осаждение гравитационно или совместно с зтчоьфгрншт осадками*.
• разрушенные породы, не претерпевшие перемещения: реликты зоны мшюинтов {а основании полости взрыва): реликты зоны дробления (радиальные и концентрические трешниы. с
подзоной частичного смешения. слабого разрыхления, блоков, ограниченных трсшинамн отдельности)
Взрыв мобилизует не все продукты разрушения, образующиеся при его воздействии па горный массив, в то же врем« большая часть мелкозема, возникающая при бурении, неизбежно вовлекается в движение, как и все прочие обломочные образовании, накопленные до взрыва.
Взрыв в одно мгновение совмещает все фазы: разрушение, перенос и осаждение Несмотря на скоротечность техногенных процессов, природные факторы существенно влияют на их результаты.
Степей», дробления, дисперсность техногенного обломочного материала зависят от петрологической природы горного массива, механических свойств породы, интенсивности трешиноватосгн, формы, ориентировки и симметрии блоков, ограниченных трещинами отдельности. При взрывном выбросе происходит довольно эффективная дифференциация обломков но крупности » гравитационном поле и н атмосферных потоках. Ветровые потоки деформируют ореол тонкодисперсных фракций, определяя направление их переноса и.характер осаждения [4].
Интенсивная хозяйственная деятельность на территории Высоко горе кой группы месторождений вызвала устойчивые отртагсльные изменения в окружающей природной среде. В сдельных случаях и результате техногенного воздействия произошли глубокие необратимые нарушения природных лалшпфтов с возникновением не свойственных природе ландшафтных образований. Техногенная нагрузка нередко достигает размеров, создающих угрозу здоровью заселения и состоянию естественных экосигтв.м |3)
На основании выше изложенного видна необходимое и. проведения комплексного экологического мониторинг на данной группе месторождений. Экологический моннторинт является -кстемой определенного взаимодействия с элементами окружающей среды, в функции которой входят.* прогноз, регулярный автоматический контроль ja изменением состояния параметров среды, моделирование при необходимости эколошчески* процессов и их взаимосвязей с технологической деятельностью для получения дополнительной информации о возможностях и способах воздействия
на окружающую среду для се нормализации и стабилизации; поддержание на заданном уровне (стабилизация, управление) экологических параметров посредством воздействия на элементы технологических процессов, производящих выбросы, с учетом фонового загрязнения и метеорологической ситуации [2].
Так как площади с интенсивными техногенными изменениями компонентов окружающей среды в 2,5-3,0 раза больше площадей существующих горных выработок, это обусловливает граничные условия системы экологического мониторинга, выходящие за пределы горного отвода Однако трудность заключается в невозможности определения воздействия Высокогорской группы месторождений на компоненты окружающей среды на значительном расстоянии от нее. так как а данном районе разрабатывается еще несколько групп месторождений, которые, в свою очередь, также оказывают влияние на природу.
Особенности проектируемой системы экологического мониторинга Высокогорскэй группы месторождений:
- мониторинг является многосредным, так как включает почво-грунты, поверхностные, подземные воды, атмосферу;
- приоритетно наблюдаемыми являются различные геодинамические процессы:
- объектами наблюдения являются прнродно-технические системы, преобразованные е процессе эксплуатации месторождения.
Задачами мониторинга на такой наблюдательной сети являются:
1) систематические наблюдения за процессами обрушения и оседания дневной поверхности б результате выемки полезного ископаемого иг дневную поверхность;
2) наблюдения за процессами подтопления и заболачивания в результате складирования отвалов;
3) систематические наблюдения за состоянием почво-грунтов, атмосферного воздуха поверхностных и подземных вод и своевременное обнаружение загрязнения с учетом фоновых концентраций загрязнителей;
4) интерпретация результатов наблюдений, оценка масштабов загрязнения и составления отчетов по результатам наблюдений;
5) прогноз за динамикой развития негативных процессов во времени и пространстве, влияющих на качество окру жающей среды;
6) управление процессом отработки месторождения с оперативной закладкой выработаннотс пространства и засыпкой зон обрушения с целью минимизации воздействий на компоненты окружающей среды.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Амосов Л.А., Мормнль С.И. Попутные полезные компоненты медных и железорудных месторождений Урата Н Изв. вузов. Горный журнал. Екатеринбург. 1996. .Чг 3-4. С. 19-20.
2. Балашов А.Н., Краевкаи Т.И., Меркулов Л.Г. Некоторые вопросы построения системы экологическою мониторинга на разрезах. М, 1991. С. 21-22.
3. Евстигнеев А.В., Зубарев К\А., Козлов А.Е. Информационный отчет по теме "специализированное геолого-экологическое картирование масштаба 1:50000 Нижнс-Тзгильскоге промышленного узла" Екатеринбург. 1997. С. 21-23. 26-28. 31-32, 66-67, 96, 120 -122, 191-192, 260
4. Ссмячков А.И. Металлы в окружающей среде горно-металлургических комплексов Урата Екатеринбург, 2001. С. 66-67.
5. Табаксблат Л.С. Особенности формирования микроэлементного состава шахтных вод при разработке рудных месторождений // Водные ресурсы. 2002. Т. 29. X? 3. С. 364. 365, 366.
6. Трофимов В.Т. Теория и методология экологической геологии. М., МГУ, 1997. С. 290.
