CC BY
38
---------------------------------- © А.В. Рашкин, П.Б. Авдеев,
Ю.Т. Попова, 2009
А.В. Рашкин, П.Б. Авдеев, Ю. Т. Попова
ОБОСНОВАНИЕ УДЕЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РОССЫПЕЙ ЗАБАЙКАЛЬЯ
~П Забайкалье добыча золота традиционно относится к од--Я-М ной из ведущих отраслей горнодобывающей промышленности. В настоящее время добыча золота из россыпей гидромеханизированным и дражным способами доминирует, её осуществляют прииски Усть-Карский, Ксеньевский, Чикойский, Средне-Борзинский и ряд старательских артелей.
Обогатительное оборудование при гидромеханизированном способе разработки россыпей однотипно - приборы типа ПГШ и ПГБШ со шлюзами глубокого и мелкого наполнения. Дражный флот региона в 2004 г состоял из 8 драг производства Иркутского завода тяжелого машиностроения (ИЗТМ), из них: 80-литровых - 2 ед., 250-литровых - 6 шт., введены в эксплуатацию в середине 60-х годов. Драги рентабельно разрабатывают россыпи с содержанием 0,174 - 0,308 г/м3 (в среднем 0,208 - 0,209 мг/м3 - выше, чем в среднем по России на 36,9 - 43,2 %) или в 2 - 3 раза меньше, чем на россыпях, разрабатываемых гидромеханизированным способом.
Разрабатываемые россыпные месторождения Забайкалья находятся в уникальных природно-географических условиях - на мировом водоразделе, в особой природоохранной зоне оз. Байкал, в непосредственной близости от известных курортов. Поэтому в рабочих проектах особое внимание уделяется разработке природоохранных мероприятий и изысканию принципиально новых ресурсосберегающих, экологически чистых, безвредных и малоотходных технологий добычи золота [1].
Опыт разработки ряда месторождений показывает, что по мере подвигания горных работ по восстанию россыпи происходит существенное изменение компонентов баланса воды, увеличивается забор свежей воды из источника - в верхней части месторождения
ручей практически полностью вводится в технологический процесс, и руслоотвод лишь дополнительно нарушает земную поверхность.
При разработке россыпных месторождений сточные воды представляют собой минерализованные суспензии с различной концентрацией взвешенных илисто-глинистых частиц, поэтому прогнозирование санитарного показателя вредности и влияния на рыбохозяйственные условия в водном объекте производится в основном по взвешенным веществам (ВВ) и нефтепродуктам, хотя фактически в сточных водах содержатся и другие загрязняющие вещества (ЗВ), в частности ртуть, как результат использования её при извлечении золота амальгамацией в прошлом. Расчет предельно-допустимых концентраций ЗВ (ПДК, г/с) со сточными водами определяется по формуле ПДК = Чст Х Сф ,
где дст - расход сточной воды, м3/с; Сф - содержание природных минеральных ВВ в фильтрационном потоке, г/м3(мг/л) [2].
Для очистки загрязненной воды от взвешенных частиц обычно используются отстойники со степенью осветления 50 - 70 %, в отдельных случаях для повышения эффективности очистки применяют коагулянты, а также геотекстильные фильтры [3].
Основным источником загрязнения атмосферного воздуха является передвижная и стационарная горная техника. Землеройная техника для россыпной золотодобычи у большинства предприятий однотипна - тяжелые бульдозеры на базе тракторов Т-500, Т-330, КАМАЦУ (Д-335), реже встречаются бульдозеры фирм «Катерпиллар» - Д-9Н и «Фиат» (В-31), износ - 80 - 100 %. Средние бульдозеры в подавляющем большинстве на базе трактора Т-170 и, редко, ДЭТ-250.
Для оценки загрязнения атмосферного воздуха используются удельные значения годовых выбросов. Эксплуатационные показатели газовыделения при работе двигателей внутреннего сгорания, установленных на оборудовании, потребление горючего которыми не связано с пробегом (насосная станция, ДЭС, бульдозерная техника), определяются по формулам
М, = й х д, х10Л С, =
М, х 106 3600хТ
где М, и С, - соответственно валовый и максимальный разовый выброс вредных веществ тем или иным видом оборудования по каждому виду вредных веществ отдельно, т/сезон и г/с; Qi - сезонный расход топлива тем или иным видом оборудования, кг/сезон: д, -удельное выделение ,-х вредных при сгорании 1 кг горючего, г; Т, -время нахождения , -го вида оборудования в работе, ч/год [4].
Выбросы твердых частиц в атмосферу отвалами представляют сумму выбросов при формировании отвалов и при сносе частиц с пылящей поверхности. Количество твердых частиц М 0 (т/г), выделяющихся при формировании отвалов, определяется по формуле М0 = k0 х ^ х д х П х (1 - п) х 10-6,
где ^ - коэффициент, учитывающий влажность материала; kl - коэффициент, учитывающий скорость ветра; д - удельное выделение твердых частиц, г/м3; П - количество породы, подаваемой в отвал, м3/год; п - эффективность применения средств пылеподавления.
Основной целью снижения негативного воздействия на окружающую природную среду является обоснование оптимальных технологических схем, а также поиск новых техничес-ких решений, обеспечивающих рост эффективности и экологической безопасности применяемых технологий. Необходимо отметить, что гидромеханизированная и дражная разработка россыпей в большинстве случаев производится по относительно типовым технологическим схемам, поэтому уровни загрязнений зависят от объёмов промывки и добычи песков. Следовательно, обоснование удельных показателей загрязнений позволит принципиально изменить методологию расчетов и оценить предельные нагрузки на конкретную экосистему, в пределах которой разрабатывается несколько месторождений (иногда различными недропользователями), что особо важно при выполнении предпроектных работ на стадии оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС).
Удельные показатели воздействия гидромеханизированных и дражных разработок рассчитываются как соотношение массы сбросов, выбросов, количества образующихся отходов и площади нарушаемых земель ЗВ к объему горной массы VГМ или к объему промывки золотоносных песков УПР . В результате статистического
анализа рабочих проектов на разработку россыпей Эмпирические формулы для расчета удельных показателей
Компоненты природной среды Способы разработки россыпей
гидромеханизированный дражный
Водные ресурсы п „ ( 480,5 1 Чвр = 0,4 х ехр V уГ .м У ( Чвр = 0,7 х ехр V 312,71 у г Г .М
Атмосферный воздух ПС ( 532,31 Чав = 31,5 х ехР| у \ ( 4468,01 Чав = 0,7 х ехр| у \ V УГ.М У
Отходы ( 382,01 Чо = 953,8 х ехр| у \ V УГ .м У Чо = 761,0 х ехр ( 428,7 ) V Уг м 1 У
*) Чвр,Чав ,Чч- удельные сбросы ЗВ (г/м3), выбросы ЗВ (г/м3) и отходы производства (кг/м3), соответственно; ^ - годовой объем горной массы, тыс.м3.
Забайкалья дражным и гидромеханизированным способами выявлено, что удельные показатели сбросов и выбросов ЗВ, а также отходов горного производства с увеличением объёмов горной массы стабильно уменьшаются, при этом соответствующие зависимости описываются эмпирическими формулами с коэффициентами корреляции 0,68-0,75 (таблица).
Удельный показатель нарушения земельных ресурсов (га/млн.м3) практически не зависит от объемов горной массы, так как разрабатываемые россыпи в регионе являются преимущественно мелкозалегающими (мощность 4-6 м) и для исследованных россыпей составляет в среднем на гидромеханизированных разработках - 330,0 га/млн.м3 и на дражных разработках - 300,0 га/млн.м3.
Эксплуатационные затраты по использованию природных ресурсов, охране окружающей среды и компенсации наносимого ущерба при гидромеханизированной разработке россыпей в период 1995-2000 гг. составляли 18-25 % от общей суммы затрат на добычу золота, в том числе плата за недра 3-6 %, плата за землю 0,8-1,1 %, воспроизводство минерально-сырьевой базы 8-10 %, рекультивация земель 3-5 %, водоочистка (включая сооружение отстойников, применение реагентов, проходку канав и т.п.) - 3-5 % и проектные компенсации за ущерб от загрязнения водотоков, атмосферного воздуха, нарушения земель, компенсация за ущерб, причиняемый рыбному
а)
Б. Амазар-Амазаркан
п Водные ресурсы п Атмосферный воздух
б)
Удельный экономический ущерб, наносимый водным ресурсам и атмосферному воздуху при гидромеханизированной (а) и дражной (б) разработке россыпей Забайкалья
хозяйству, которые в сумме составляли 0,5-0,7 % в соответствии с формулой
^ = У + У + Уа + Кк,
где Уобщ - общий годовой экономический ущерб, наносимый окружающей природной среде от деятельности предприятия, р/год; Ув =(0,1...1,44 %)хУобщ - ущерб от загрязнения водных источников, р/год; Уз = (18,2.29,09 %)хУобщ - ущерб от нарушения земель, р/год; Уа = (23,85.31,80 %)хУобщ - ущерб от нарушения атмосферного воздуха, р/год; Кк = (37,5.50,8 %) хУобщ - компенсация ущерба, причиняемого рыбному хозяйству, р/год [3].
Удельный экономический ущерб от загрязнения водотоков на гидромеханизированных и дражных разработках колеблется от 3,0 до 148,8 р/м3 (в среднем 60,7 р/м3 по десяти объектам) и от 14,0 до 54,5 р/м3 (в среднем 34,3 р/м3 по двум объектам), соответственно.
Таким образом, подтверждается распространенное мнение, что по степени загрязнения водотоков гидромеханизированные разработки превосходят дражные разработки в 1,5—2,0 раза.
Удельный экономический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха на гидромеханизированных разработках колеблется от 3,2 до 63,5 р/м3 (в среднем 33,9 р/м3 по десяти объектам), на дражных разработках - от 0,6 до 10,9 р/м3 (в среднем 5,8 р/м3 по двум объектам), т.е. по степени загрязнения атмосферного воздуха дражные разработки экологически чище гидромеханизированных почти в 6 раз. Удельный экономический ущерб от загрязнения водотоков на гидромеханизированных разработках выше удельного экономического ущерба от загрязнения атмосферного воздуха почти в 2 раза, а на дражных разработках почти в 6 раз. Суммарный удельный экономический ущерб от загрязнения водотоков и атмосферного воздуха на гидромеханизированных разработках выше, чем на дражных разработках почти в 2,5 раза. Колебания экономического ущерба водным ресурсам и атмосферному воздуху по отдельным россыпям Забайкалья представлены на рисунке.
------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рашкин А.В., Субботин Ю.В. Экологическая экспертиза проектов разработки малых россыпей Забайкалья // Горный журнал. - 1997. - № 8.- С. 33-34.
2. Личаев В.Р., Есиновская Л.Н., Чикин Ю.М. Руководство по выбору и проектированию систем водоснабжения, водоотведения и способами водоподготовки при разработке россыпных месторождений. - Иркутск: Изд-во Иркутского университета. - 1990.
3. Рашкин А.В., Авдеев П.Б., Субботин Ю.В. Тепловая и водная подготовка горных пород при разработке мерзлых россыпей.- М.: Изд-во «Горная книга», 2004. - 352 с.
4. Методика расчета вредных выбросов (сбросов) для комплекса оборудования открытых горных работ (на основе удельных показателей). - ИГД им. А.А. Скочинского, Люберцы, 1999 г. - 48 с. ЕШ
— Коротко об авторах --------------------------------------------------
Рашкин А.В. - доктор технических наук, профессор,
Авдеев П.Б. - кандидат технических наук, доцент, директор Г орного института,
Попова Ю. Т. - ассистент,
Читинский государственный университет, root@chitgu.ru
