CC BY
123
УДК 622.332(571.513) Г.А. Демиденко, С.А. Валов
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ЗА ВЛИЯНИЕМ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА
ООО «ВОСТОЧНО-БЕЙСКИЙ» НА ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ В РЕСПУБЛИКЕ ХАКАСИЯ
В статье рассматриваются вопросы проведения производственного экологического мониторинга за влиянием угольной промышленности на подземные воды Хакасии. В результате проведенного мониторинга за состоянием поверхностных вод озер выявлена динамика изменений гидрохимических показателей и уровня загрязнения подземных вод Республики Хакасии.
Ключевые слова: природная среда, экосистема, производственно-экологический мониторинг, поверхностные воды, общая минерализация, нитриты, нитраты, аммоний, нефтепродукты, фториды, марганец, селен.
G.A. Demidenko, S.A. Valov
ECOLOGICAL MONITORING OF THE LLC "VOSTOCHNO -BEISKY" COAL PIT MINING INFLUENCE ON THE UNDERGROUND WATERS IN THE REPUBLIC OF KHAKASSIA
The issues of conducting the industrial ecological monitoring of coal industry influence on the underground waters in Khakassia are considered in the article. As a result of the conducted monitoring of the lake surface water condition the dynamics of the hydrochemical indicator changes and underground water pollution level in the Republic of Khakassia is revealed.
Key words: environment, ecosystem, industrial and ecological monitoring, surface waters, general mineralization, nitrites, nitrates, ammonium, oil products, fluorides, manganese, selenium.
Введение. По воздействию на окружающую среду угольная промышленность остается одной из наиболее сложных отраслей горнодобывающей промышленности. Угольные разрезы оказывают пагубное воздействие на состояние атмосферного воздуха, водные объекты, подземные воды, почву и окружающий растительный и животный мир [1-7, 12, 13].
Характерными направлениями негативного воздействия предприятий отрасли на поверхностные и подземные воды являются загрязнение водных объектов шахтными, карьерными, производственными и хозяйственно-бытовыми сточными водами; нарушение гидрологического режима поверхностных вод; нарушение гидродинамического и гидрохимического режима подземных вод и т.д. Неоспоримым фактором является увеличение объема использования забираемой воды в технологических процессах (пылеподавление, гидротранспорт, гидрозаиливание, гидровскрыша, тушение пожаров), а в ряде акционерных обществ - на орошение сельхозяйственных угодий и на хозяйственные бытовые нужды [8,10].
Неудовлетворительная обстановка в регионе, сложившаяся в настоящее время и имеющая тенденцию к ухудшению, вызвала необходимость разработки комплекса природоохранных мероприятий, обеспечивающих нейтрализацию негативного влияния производственных процессов на окружающую среду (очистка загрязненных сточных вод, улавливание твердых и газообразных вредных выбросов в атмосферу, рекультивация земель, утилизация вскрышных пород и т.д.). Кроме того, необходимо учитывать, что данная территория относится к региону особого природопользования, что обязывает к строгому соблюдению всех природоохранных мероприятий, призванных для сохранения экологического равновесия.
Цель исследований. Проведение производственного экологического мониторинга (ПЭМ) на ООО «Восточно-Бейский разрез» и составление комплексной программы наблюдения состояния экосистемы.
Программа ПЭМ предусматривает решение экологической оценки водных параметров природной среды и разработку мероприятий по регулированию состояния водных объектов на ООО «Восточно-Бейский разрез».
Объекты и методы исследований. В ООО «Восточно-Бейский разрез» открытым способом разрабатывает Бейское каменноугольное месторождение Минусинского бассейна. В Хакасии это самое молодое и перспективное месторождение. Первая тонна угля на месторождении была добыта в 1993 г. Общие его запасы составляют 2,5 млрд т. Угли Бейского месторождения относятся к энергетическим и представляют со-
бой высококачественное твердое топливо. На сегодня около 40 % добываемого угля отправляется за границу. Бейский уголь марки «Д» используется в энергетике, а также в коммунально-бытовом хозяйстве.
Рассматриваемый район характеризуется хорошо развитой промышленностью - энергетикой (СаяноШушенская ГЭС), алюминиевой (Саянский алюминиевый завод), камнеобработки («Саянмрамор»), угольной (Бейское месторождение).
В географическом отношении район исследований расположен в северной части Койбальской степи, на северо-восточном коренном склоне долины древнего русла р. Енисей. Склон осложнен мелкими неглубокими логами юго-западного направления, согласными с направлением общего уклона рельефа, не превышающего 3-5о. Климат района резко континентальный, со значительными годовыми и суточными колебаниями температуры воздуха. Многолетняя среднегодовая температура воздуха -0,80С, самый холодный месяц - декабрь (-470С), самый тёплый месяц - июль (+370С). За год в среднем выпадает 414 мм осадков, основная часть которых приходится на тёплый период года. В течение года преобладают ветра юго-западного направления.
Производственный экологический мониторинг является основным методом исследований, который выполняется с помощью лабораторно-аналитических методик, картографии, Интернет-ресурса. Для проведения отбора проб и их химического анализа использовались методики ЦЛАТИ по РХ (центр лабораторного анализа и технических измерений по Республике Хакасия), предусмотренные областью аккредитации лаборатории [8-11].
Результаты исследований и их обсуждение. ООО «Восточно-Бейский разрез» оказывает влияние как на поверхностные воды, так и подземные. Своей производственной деятельностью он нарушает гидродинамический режим подземных вод, проводя осушение карьера водоотливом. Применение при производстве взрывных работ аммиачно-селитренных взрывчатых веществ приводит к загрязнению подземных вод азотными соединениями (нитритами, нитратами, аммонием). Загрязнение подземных вод марганцем и селеном носит природный характер. Но такое загрязнение «провоцируется» деятельностью разреза, а именно при взрывных работах увеличивается трещиноватость и фильтрационные свойства пород, что приводит к «вымыванию» этих элементов из водовмещающих пород.
В результате проведенного производственно-экологического мониторинга за состоянием подземных вод выявлены следующие характеристики динамики изменений гидрохимических показателей и загрязнения подземных вод по группам скважин, характеризующим разные водоносные горизонты и дренажные воды.
1. Общая минерализация. Общая минерализация дренажных вод (рис. 1) в динамике за 3 года уменьшилась в скважинах 7, 11, 14, 1719, 1567, а в скважинах, непосредственно примыкающих к карьеру, увеличилась. Также в скважинах 10, 3 минерализация выросла, а в скважине 6 - не изменилась. Минерализация аллювиального горизонта и минерализация в скважинах водоносного горизонт С1-2 на аллювиальной поверхности не изменилась.
2. Загрязнение нитритами (выше ПДК) постоянно отмечается в дренажных водах, практически всегда в скважинах 7, 11, 14, 1719, 1567 и в скважинах 1318, 1327, 1424, 1504 на аллювиальной поверхности (рис. 2).
Рис. 2. Уровень нитритов в подземных водах
3. Нитраты выше ПДК обнаружены в водоотливе и в скважинах 1318, 1327, 1424, 1504, поверхностные воды нитратами не загрязнены (рис. 3).
Нитраты (ПДК 45 мг/дмЗ)
4. Аммоний выше ПДК зафиксирован в водоотливе, в скважинах, примыкающих к рабочему борту, и в аллювиальном горизонте (рис. 4).
Рис. 4. Уровень аммония в подземных водах
5. Нефтепродукты выше ПДК в основном обнаружены в скважинах 7, 11, 14, 1719, 1567, а в других группах скважин встречаются периодически (рис. 5).
Рис. 5. Уровень нефтепродуктов в подземных водах 6. Фториды. Превышение фторидов в подземных водах не выявлено (рис. 6).
Фториды (ПДК 1,5 мг/дмЗ)
Рис. 6. Уровень фторидов в подземных водах
7. Марганец (рис. 7) и селен (рис. 8). Максимальная концентрация марганца (до 8,0 ПДК) установлена в скважине 3. Наблюдается рост числа скважин, воды которых загрязнены марганцем и селеном. Это может быть отнесено к природному несоответствию качества подземных вод, что характерно для природных вод Хакасии и юга Красноярского края. Во вмещающих породах на Восточно-Бейском каменноугольном месторождении содержатся довольно частые железо-марганцевые конкреции.
Селен (ПДК 0,01мг7дмЗ)
Рис. 8. Уровень селена в подземных водах
Поступление марганца и селена в подземные воды может происходить непосредственно из вмещающих пород, а также благодаря атмосферным осадкам из отвалов в результате процессов окисления и фильтрации при их переэкскавации. При производстве взрывных работ нарушается природная целостность вмещающих пород и углей, увеличивается трещиноватость, происходит раскрытие «залеченных» трещин. Это способствует увеличению фильтрационных свойств вмещающих пород, увеличению доступа кислорода, большему окислению пород и в результате большему выносу микроэлементов, в частности, марганца и селена. Это загрязнение косвенно связано непосредственной деятельностью разреза, о чем свидетельствует рост числа скважин, воды которых загрязнены марганцем и селеном.
8. В результате проведенных трехлетних мониторинговых работ в подземных и поверхностных водах Восточно-Бейского каменноугольного месторождения не установлены в количествах, превышающих ПДК, тяжелые металлы (Си, 1п, №, Сг, Об, Со), а также А1 и фенолы.
Заключение. Проведение производственного экологического мониторинга (ПЭМ) на ООО «Восточно-Бейский разрез» послужило основой для составления программы комплексного наблюдения за экологическим состоянием окружающей природной среды. Она дает представление о степени влиянии производственных процессов на прилегающие территории. В состав программы были внесены инструментальные лабораторно-аналитические наблюдения за источниками и факторами воздействия на экосистему, проведен их анализ и предложен прогноз изменения состояния окружающей природной среды. Выявлены экологические аномалии состояния природной среды, вызванные производственными процессами. Разработаны мероприятия по регулированию состояния водных объектов на угольном разрезе ООО «Восточно-Бейский». Реализация данного комплекса мероприятий позволит выявить и снизить экологическую нагрузку на окружающую природную среду в сфере угольного производства, будет способствовать ее сохранению, бережному отношению к природным ресурсам, улучшению условий проживания населения в угледобывающих регионах.
Полученные рекомендации используются в производстве, а именно на угольном разрезе ООО «Во-сточно-Бейский».
Литература
1 Гаврилин К.В., Озерский А.Ю. Канско-Ачинский угольный бассейн. - М.: Недра, 1996. - 184 с.
2. Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат,
1987. - 287 с.
6. Ковалевский B.C. Условия формирования и прогнозы естественного режима подземных вод. - М.: Недра, 1973. - 152 с.
7. Ковалевский B.C. Основы прогнозов естественного режима подземных вод. - М.: Стройиздат, 1974. -204 с.
8. Методические рекомендации по выявлению, обследованию, паспортизации и оценке экологической опасности очагов загрязнения геологической среды нефтепродуктами. - М.: МПР РФ, 2002. - 86 с.
9. Требования к мониторингу месторождений твердых полезных ископаемых. - М., 2000. - 48 с.
10. Федорова Т.К. Физико-химические процессы в подземных водах. - М.: Недра, 1985. - 181 с.
11. Программа работ к проекту экологического мониторинга геологической среды в зоне влияния ООО «Во-сточно-Бейский разрез» по разделу «подземные и поверхностные воды». - Минусинск, 2008. - 34 с.
12. Web-ресурс: «Использование энергии». Zaporozhye Nuclear Power Plant. (http://nnp.zp.ua).
13. Web-ресурс: «Мировой рынок угля и перспективы российских экспортеров». Журнал «ВНИКИ» (http://www.vniki.ru).
---------♦'------------
УДК 599.32(470.54-25)+502.211:504.5 Н.Ф. Черноусова, О.В. Толкачев
СООБЩЕСТВА МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ЛЕСНЫХ УЧАСТКОВ В УСЛОВИЯХ РЕКРЕАЦИОННОГО И АЭРОТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
В статье рассмотрено влияние разных факторов урбанистического воздействия на сообщества мелких млекопитающих. Выявлено, что аэротехногенное воздействие не вызывает снижения численности и разнообразия сообществ мелких млекопитающих. В частности, в лесопарке, несмотря на интенсивную рекреацию, эти показатели поддерживаются на высоком уровне.
Ключевые слова: мелкие млекопитающие, урбанизация, рекреация, аэротехногенное загрязнение, характеристики сообщества, размножение.
N.F. Chernousova, O.V. Tolkachev FOREST SITE SMALL MAMMAL COMMUNITIES IN THE CONDITIONS OF RECREATIONAL AND AEROTECHNOGENIC INFLUENCE OF THE CITY ENVIRONMENT
Urbanistic influence different factor effect on the small mammal communities is considered in the article. It is revealed that aerotechnogenic influence doesn't cause decrease in number and variety of the small mammal communities. In particular, in a forest park, despite of intensive recreation, these indicators are at high level.
Key words: small mammals, urbanization, recreation, aerotechnological pollution, community characteristics, reproduction.
Сообщества мелких млекопитающих, обитающие в условиях городской агломерации, подвергаются интенсивному воздействию урбанизации, включающей комплекс разнообразных факторов. Среди важнейших компонентов воздействия можно выделить два основных - аэротехногенное загрязнение и рекреация, которые вынуждают млекопитающих каким-то образом адаптироваться к изменениям среды их обитания.
Цель исследований. Изучение разных факторов урбанистического воздействия: рекреации и аэро-техногенного воздействия - на сообщества мелких млекопитающих.
Материалы и методы исследований. Для выявления влияния отдельных составляющих нами были выбраны четыре пробных участка южнотаежной лесной экосистемы. Два участка находятся внутри крупного промышленного города (Екатеринбурга), а два - вне его. На первом участке - дендрарии Ботанического сада УрО РАН ("Р- З+"), расположенном внутри города, в силу заповедного режима действует только аэротехногенное загрязнение. На втором городском участке ("Р+ З+" - лесопарк), отделенном от дендрария только магистралью, выражены оба фактора: и рекреация, и загрязнение. Из двух загородных участков один (контрольный), без заметной рекреации и с аэротехногенным загрязнением на уровне фона ("Р- З-"), располо-
