CC BY
52
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОГЕНЕЗА В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ КИЕМБАЕВСКОГО ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА
Краснова Татьяна Викторовна
канд. г. наук, доцент Оренбургского государственного педагогического
университета, РФ, г. Оренбург Email: nelon2007@yandex.ru Дменова Эльмира Каирбековна студент Оренбургского государственного педагогического университета, РФ,
г. Оренбург Email: elmiradmenova @mail.ru
TECHNOGENESIS PECULIARITIES IN THE KIEMBAEVSKY MINING
COMPLEX ZONE OF INFLUENCE
Tatiana Krasnova
candidate of Geography, associate professor of Orenburg State Pedagogical
University, Russia Orenburg Elmira Dmenova
student of Orenburg State Pedagogical University, Russia Orenburg
АННОТАЦИЯ
Рассмотрены экологические последствия воздействия
горнопромышленных систем на примере Киембаевского асбестодобывающего комплекса. Выполнен анализ техногенной деградации ландшафтов и загрязнения природных компонентов отходами промышленного производства, что представляет прямую угрозу здоровью населения. Выявлены ведущие факторы техногенеза, определяющие состояние природной среды в зоне влияния предприятия.
ABSTRACT
Ecological consequences of mining systems' influence as exemplified by Kiembaevsky asbestos mining complex have been considered in the article. Analysis of technogenic landscape degradation and pollution of natural constituents by industrial residue, that pose a threat to public health, has been conducted. Key factors of technogenesis defining the state of natural environment in the enterprise's zone of influence have been determined.
Ключевые слова: техногенез; горнотехнические системы; отходы производства; деградация ландшафтов.
Keywords: technogenesis; mining systems; residue; landscape degradation.
Многофакторное техногенное воздействие горнодобывающих комплексов и сопутствующих производств приводит к нарушению целостности природной среды, вплоть до полного уничтожения на значительных площадях ее компонентов. По мере развития техногенеза на территориях, находящихся в зоне влияния горнодобывающего предприятия, происходит формирование неустойчивых горнотехнических систем, которые включают карьеры, отвалы, терриконы, хвостохранилища, пруды-отстойники, участки рекультивации, техногенные родники [2, 6].
В Оренбургской области проблема предотвращения технической деградации и загрязнения ландшафтов приобрела высокую актуальность. На востоке региона сформировалась группа точечных горнотехнических систем, происхождение которых связано с разрабатывающимися рудными и неметаллическими месторождениями. Общая площадь таких техногенных
'у
очагов составляет более 110 км [8, с. 10].
ОАО «Оренбургские минералы» на базе Киембаевского месторождения хризотил-асбеста является вторым, после Гайского, по масштабу освоения карьерным хозяйством области. Вместе с тем это градообразующее предприятие представляет потенциальную опасность, в первую очередь, для жителей г. Ясного, являясь источником загрязнения атмосферного воздуха, образования и накопления промышленных отходов.
Формирование Киембаевского промышленного узла началось во второй половине ХХ века с момента строительства обогатительной фабрики и основания города Ясный [1, с. 56]. В конце 70-х годов ХХ в. началась
эксплуатация карьерного хозяйства. В настоящее время площадь карьера
2 2
составляет около 3 км , отвалов 7,04 км , общая площадь земельного отвода 18,89 км2 [7, с. 179]. Территория рудника с объектами горного производства
(механические мастерские, экскаваторный участок, буровзрывной участок) занимают около 42 % территории земельного отвода.
Добыча минерального сырья карьерным способом приводит к антропогенной перестройке ландшафтов, изменяет функциональные связи между экосистемами, снижает их устойчивость, обедняет биоразнообразие. Характерной чертой таких природно-технических систем является наличие нескольких геоморфологических уровней, образование которых связано с разработкой глубоких и сверхглубоких карьеров и формированием крупных отвалов вскрышных пород и некондиционных руд [6, с. 188]. Перепады высот на Киембаевском комплексе составляет около 300 м при контактном расположении аномальных по высоте и глубине точек рельефа — карьера и отвалов. Такая контрастность ведет к активизации экзогенных процессов, резко повышает динамичность геосистемы, что приводит ее в состояние устойчивого дисбаланса [6. с. 188].
Накопление значительных объемов отходов горного производства приводит к формированию своеобразных карьерно-отвальных природно-технических систем. Ежегодный объем вскрышной породы составляет 23,4 млн. тонн — по этому показателю ОАО «Оренбургские минералы» занимает в последние годы первое место в списке оренбургских предприятий [3, с. 170]. Ежегодные объемы извлекаемой горной массы составляют в среднем 32,5 млн. тонн, значительная часть которой составляет пустая порода — около 23,9 млн. тонн или 73 % от общей массы. Отходы добычи и обогащения складируются в отвалы, высота которых достигает 100 м. За три десятилетия эксплуатации карьера накоплено 501,6 млн. тонн пустой породы, что составляет 2/3 проектной вместимости отвальных сооружений [7, с. 185].
Отвалы представляют собой смесь вскрышных скальных и полускальных рыхлых пород. В составе скальной породы химически активных компонентов не отмечено, поскольку здесь доминируют серпентиниты, диабазы, порфириты. Однако основную часть отходов составляют полускальные породы и рыхлая вскрыша, которые представлены маломощными четвертичными осадочными
элювиально-делювиальными отложениями. Возвышающиеся над остальными элементами техногеосистем отвалы вскрышных пород являются основным поставщиком пылеватых частиц, что как следствие приводит к загрязнению атмосферы, почвенного покрова и поверхностных вод.
Негативное воздействие на окружающую среду, помимо внутреннего разрушения массива, накопления отходов горного производства, отвалов вскрышных пород, «эрозии» рельефа, выражается в накоплении в её компонентах тяжелых металлов и пылеватых волокнистых частиц асбеста. Выделение асбестопородной пыли происходит на всех этапах технологической цепи — в процессе добычи асбестовых руд и в переделах обогатительной фабрики.
Объекты воздействия на атмосферу в пределах Ясненского промузла включают 145 источников выброса загрязняющих веществ, из них 45 являются неорганизованными. Они выбрасывают в атмосферу 41-загрязняющее вещество всех классов опасности, восемь из которых обладают эффектом суммирующего действия [7, с. 180]. На долю неорганической пыли из семи приоритетных загрязнителей (табл. 1) приходиться около 30 % всех выбросов в карьере и 56 % от общего объема выбросов предприятия.
Таблица 1.
Перечень приоритетных загрязняющих веществ, выбрасываемых в
атмосферу
Приоритетные загрязняющие вещества Выброс, т\год
Азот(У1) оксид 366,381820
Азот(11)оксид 59,536348
Сера диоксид 34,581688
Углерод оксид 354,803975
Керосин 49,942056
Пыль асбестопородная: до 20 % 8Ю2 1543,583590
Пыль асбестосодержащая (волокно) 304,913383
Всего 2433,093604
Асбестопородная пыль квалифицируется как неорганическая пыль с содержанием 8Ю2 до 20 %, является двухкомпонентной, состоящей из
волокнистых частиц хризотил-асбеста и зернистых частиц вмещающих пород. Оба вида частиц имеют одинаковый химический состав - гидросиликат магния — и различаются лишь структурой кристаллической решетки. Наиболее опасными для здоровья человека являются респирабельные волокна асбеста (пыль асбестосодержащая), длина которых более 5 мкм, диаметр менее 3 мкм, а отношение длины волокна к его диаметру более чем 3:1 [4, с. 9]. Доля асбестосодержащей пыли составляет 12,5 % от общей массы выбросов.
В 2003 г. в г. Ясном и его окрестностях впервые был проведен анализ содержания в почве асбеста [5, с. 65], который по классификации МАИР отнесен к I группе — безусловно канцерогенных для человека (рис. 1). В пределах промышленной зоны комбината было зафиксировано содержание в почве асбеста выше на порядок (КС — 6657,75±2111,05), чем на остальной территории г. Ясного (КС — 118,50±18,37).
Рисунок 1. Карта загрязнения почвенного покрова г. Ясного асбестом (изолинии коэффициентов концентрации, при Сфон=1 мг/кг) [5, с. 65]
Мощное техногенное воздействие испытывает и гидрологическая составляющая, которая формируется речками Славенка и Шандаша. Основным источником загрязнения водных объектов являются карьерные воды открытого
водоотлива, которые по химическому составу соответствуют дренажным и имеют гидрокарбонатный хлоридно-магниевый и натриевый состав при минерализации до 1,0 г/л [7, с. 189]. Необходимо отметить высокое содержание в дренажной воде сульфатов и железа, а также высокую концентрацию взвешенных веществ минерального происхождения (асбестосодержащая пыль) и нефтепродуктов, поступающих от горнотранспортного оборудования (табл. 2).
Таблица 2.
Химический состав и остаточное содержание загрязняющих веществ в
карьерных водах
Ингредиенты Показатели (мг/л)
На входе в
отстойник На выходе ПДК рыбох.
(общий сток)
Взвешенные вещества 180 5 +0,25 к фону
Нефтепродукты 10 0,05 0,05
Хлориды 125,9 101 300
Сульфаты 113,4 91,8 100
Азот аммонийный 0,13 0,105 0,5
Нитраты 9,65 7,81 40
Нитриты 0,076 0,061 0,08
Сухой остаток 643 520 1000
Железо 0,29 0,23 0,1
БПК5 3,7 3,0 3,0
Система очистки карьерных вод представлена копанью-отстойником для осветления с 32 часовым отстоем и фильтрами-маслоуловителями. Карьерные воды частично используются в целях пылеподавления, однако основной расход отводится в ручей Шандаша. Поскольку ручей в летнее время практически пересыхает, сброс стоков осуществляется «на рельеф» в одноименной балке.
Таким образом, в результате взаимодействия природной и техногенной составляющих Киембаевского горнодобывающего комплекса происходит интенсивное изменение окружающей среды и формирование природно-технической системы с нестабильной и сложной морфоструктурой. Открытая разработка месторождения, объемы пород, заключенные в отвалах определяют
степень интенсивности и направленности миграционных потоков внутри техногеосистем, а также во вне их. Важнейшими проблемами Киембаевского промузла является предотвращение и ликвидация загрязнений окружающей среды, рекультивация земель, нарушенных горными работами и повышение комплексности переработки минерального сырья. Без скорейшего решения этих проблем инновационное научно-техническое развитие горнодобывающего комплекса области невозможно.
Список литературы:
1. Артемов В.Р., Кузнецова В.Н. Киембаевское месторождение хризотил-асбеста. М.: Недра, 1979. — 223 с.
2. Герасимова А.С., Королев В.А. Проблемы устойчивости геологической среды к техногенным воздействиям // Гидрогеология и инженерная геоэкология.: Обзор А. М.: Геоинформак, 1994. — 47 с.
3. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды в Оренбургской области в 2012 году». Оренбург, 2012. — 268 с.
4. Захаров А.В. Техногенез окружающей среды и мониторинг Асбестового промузла (Средний Урал) /автореферат диссертации, Екатеринбург: Издательство УГГУ, 2008. — 17 с.
5. Куксанов В.Ф. Гигиенические аспекты обеспечения экологической безопасности и региональная система управления природоохранной деятельностью /Охрана окружающей среды Оренбургской области. Под ред. д.м.н. Куксанова В.Ф. Оренбург: ОГУ, 2006. — С. 46—62.
6. Петрищев В.П., Артамонова С.В., Калиев А.Ж. Геоэкологические аспекты классификации техногеосистем медноколчеданных месторождений Оренбургской области // Вестник Оренб.гос.ун-та. — 2010. — № 12. — С. 187—191.
7. Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение для ОАО «Оренбургские минералы». Оренбург, 2010. — 190 с.
8. Яковлев И.Г., Чибилев А.А. Территориальная дифференциация геоэкологических проблем Оренбургской области // Проблемы региональной экологии. — 2010. — № 1. — С. 9—14.
