CC BY
99
© В.Н. Анисимов, Е.А. Котенко,
В.К. Кушнеренко, В.Н. Морозов, 2002
УДК 622.8
В.Н. Анисимов, Е.А. Котенко, В.К. Кушнеренко, В.Н. Морозов
ПУТИ РЕШЕНИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА КМ А
Разработка полезных ископаемых открытым способом с использованием взрывного способа отбойки руды в районе горнометаллургического комплекса КМА наносит существенный урон природной среде. Технологические процессы при добыче и переработке железорудного сырья сопровождаются выбросом в атмосферу пыли, тяжелых металлов, продуктов взрывных работ и т. д. Загрязнение атмосферы, природных вод и верхней части почвенного покрова экологически вредными веществами нарушает естественный процесс геоэкологической саморегуляции природной среды и может привести к быстрой и необратимой ее деградации, а также к негативному воздействию на здоровье населения региона.
В Староосколько-Губкинском районе сформировалась зона аномального запыления эллипсоидальной формы размером до 40 км. В центральной части зоны выпадает до 1600 мг/кг пыли в год. Содержание тяжелых металлов (кобальт, никель, хром, ванадий и др.) превышает природный фон в некоторых местах в 100 раз. Кроме этого, под влиянием системы гидрозащиты карьеров нарушен режим подземных вод в радиусе до 40 км по верхнему водоносному горизонту и до 80 км по кристаллическому. Кроме этого, имеется еще множество фактов, свидетельствующих о крайне негативном геоэкологическом воздействии предприятий горно-металлургического комплекса КМА на окружающую среду.
Предварительное радиогеохими-ческое изучение вскрышных и рудовмещающих пород, железных руд и продуктов их переработки показали, что они содержат высокие концентрации естественных радионуклидов и
являются источниками аномально высоких ионизирующих излучений, т. е. железорудные месторождения КМА являются радиационно опасными.
Дополнительно радиоэкологическая ситуация осложняется еще и тем обстоятельством, что территория КМА располагается в зоне влияния “чернобыльского радиоактивного следа” и включает обширные площадные аномалии Cs-137.
В связи с этим отдельные попытки, которые предпринимаются в регионе для оздоровления экологической обстановки явно недостаточны. Необходим комплексный подход к данной проблеме, включающий организацию мониторинга содержания вредных веществ в различных элементах природной среды, разработку новых технологических процессов добычи и переработки руды, которые исключали бы попадание вредных веществ в атмосферу, подземные воды и почву, а также принятие системы законодательных и финансовых мероприятий, направленных на обеспечение геоэкологической безопасности окружающей среды и населения.
Состояние окружающей среды в зоне освоения минеральных богатств Курской магнитной аномалии в Белгородской области.
Курская магнитная аномалия (КМА) прослеживается по территории 9 областей РФ, имея длину 850 км при ширине до 200 км. Здесь разведано 18 месторождений железа с запасами 850 млрд т железистых кварцитов и 80 млрд т богатых железных руд. Указанные объемы составляют 60 % запасов железных руд России или 20 % мировых.
КМА в своих недрах помимо железных руд содержит высококачественные бокситы, флюсовое и формо-
вочное сырье, огнеупоры, стекольное сырье, строительные материалы, цементное, агрохимическое, химическое сырье и т. д. (так, по последним данным “Невскгеология” 2000 г., в зонах локализации железных руд присутствуют промышленные содержания золота, платины и платиноидов, меди, никеля, кобальта, хрома, редких и радиоактивных элементов).
Таким образом, зону КМА можно рассматривать как фундамент минерально-сырьевой безопасности нашей страны.
Вместе с тем Центральный черноземный район (ЦЧР), на территории которого прослеживается рудоносная зона КМА, имеет развитую промышленность и сельское хозяйство. Характеризуется высокой плотностью населения и обладает основными запасами уникальных по мощности и содержанию гумуса черноземными пахатными землями. Последние являются базой продовольственной безопасности РФ.
Учитывая тот факт, что для всего человечества основой социального прогресса пока является горная промышленность, а материальные потребности населения любых стран даже на отдаленную перспективу на 80% будут зависеть от обеспеченности промышленности минеральным сырьем (Г.Г. Мирзоев,1991 г.), можно с уверенностью утверждать, что объемы добычи и переработки минерального сырья будут увеличиваться. На КМА данный фактор уже будет реализован скорее всего в ближайшее время. При этом не исключается вариант перемещения черной металлургии с Урала и Сибири в ЦЧР, т. к. запасов собственного железорудного сырья там осталось на 6-10 лет. Больше того, зоной расширения горно-добычного комплекса (ГДК) скорее всего окажется Белгородская область, где уже разрабатывается открытым способом Лебединское и Стойленское месторождения железа (ЛГОК и СГОК) и подземным - Коробковское (Комбинат “КМАруда”). Подготавливаются к разработке Яковлевское и Гостищев-ское месторождения. Разведаны Сал-тыковское, Приоскольское и Чернян-ское.
Кроме того, на территории области “малыми” карьерами добываются общераспространенные полезные ископаемые (ОПИ): пески, мел и глины.
Действующих и отработанных “малых” карьеров более 300, а суммарная величина нарушенных ими земель достигает 17 тыс. га.
По состоянию на начало 2000 г. в Белгородской области всеми видами хозяйственной деятельности нарушено 88-90 % территории, при допустимом предельном уровне прямого нарушения земель для ЦЧР - не более 70 % (Г.Г. Мирзаев и др., 1991 г.). Только данный фактор может привести к полному исчезновению природной флоры и фауны на обширных территориях.
Являясь промышленно развитым объектом РФ, Белгородская область дает стране сегодня 36,8 % железных руд, 4,4 % готового проката, 9,6 % цемента, 20 % шифера, 30 % асбоцементных труб, 13 % облицовочной керамики и много других промышленных и продовольственных товаров (доклад Белгородского комитета по охране ОС, 2000 г.). Технология выпуска указанной продукции неразрывно связана с техногенными загрязнениями и нарушениями ОС. Особенно интенсивно данные факторы проявляются на территории Староосколь-ско-Губкинского промышленного района, где на ограниченной территории сконцентрировано около 185 промышленных предприятий. В том числе таких крупных, как ЛГОК, СГОК, шахта им. Губкина, Оскольский электрометаллургический комбинат (ОЭМК), Губкинская ТЭЦ, Оскольский цемзавод. Суммарные валовые выбросы вредных веществ промышленными объектами района достигают 100 тыс. т в год, даже без учета выбросов вредных веществ автотранспортом. До 60 % выбросов пыли приходится на стационарные, передвижные источники и зоны нарушенных земель ГДК.
Как следствие вокруг центра тяжести выбросов техногенной пыли сформировалась устойчивая зона запыления воздуха радиусом до 40 км, фиксируемая с 1990 г. на космических снимках.
При хорошей очищаемости воздуха пылевые частицы вот уже порядка 40 лет оседают на природные ландшафты, загрязняя почвы тяжелыми металлами ТМ и другими вредными веществами. За указанный период в акватории ГДК сформировалась техногенная аномалия
загрязненных почв. Форма ее эллипсовидная с ориентацией длинной оси вдоль преобладающего направления ветров. Модуль техногенной нагрузки на ландшафты в центральной зоне аномалии превышает 4000 кг/га в год, снижаясь вблизи внешней границы до 50 кг/га в год. Протяженность зоны запыления почв по длинной оси -40 км, по короткой - до 30 км. Концентрация ТМ в почвах колеблется от 100 до 1,1 фонового природного содержания.
Старооскольско-Губкинский район расположен на водоразделе бассейна Дона и Днепра. Основной водной артерией здесь является р. Оскол с ее притоками Осколец, Чу-фичка, Убля, Котел и др.
Подземные воды района укруп-ненно представлены надъюрским (мело-мергельный и сеноман-альбский) и подъюрским (девонский и рудно-кристаллический) водоносными горизонтами. Нижний водоносный горизонт через песчаные “окна” водоупорных глинистых пород юры имеет прямую гидравлическую связь с верхним надъюр-ским водоносным горизонтом, а через него с водами третичных, четвертичных отложений и поверхностными. Данный фактор создает условия для проникновения грязных поверхностных вод практически во все водоносные горизонты при нарушении режима поверхностных вод. В проектах строительства ГОКов он не учитывался.
До ввода в строй (1957 г.) системы гидрозащиты карьера ЛГОКа уровень воды верхнего водоносного горизонта фиксировался на абсолютных отметках: в районе Короб-ковского месторождения +144-149 м, в районе Лебединского месторождения +137-139 м и в районе Стойленского месторождения +133 м. Уровень уреза воды в р. Оскол находился на отметках +122-123 м.
К 1961 г. откачка воды из надъ-юрского водоносного горизонта привела к образованию депрессион-ной воронки вокруг карьера ЛГОКа на площади 350 км. Стойленский карьер с 1961 по 1964 гг. проходился в практически обезвоженных породах. С декабря 1964 г. по декабрь 1965 г. радиус зоны осушения расширился до 10 км с понижением
уровня подземных вод в карьере ЛГОКа на 93 м.
В 1988-1990 гг. водопритоки в карьер ЛГОКа и СЮКа стабилизировались соответственно на уровнях 6,0-6,1 тыс. м3/ч и 5,1-5,2 тыс. м3/ч. Радиус зоны нарушения режима подземных вод составил около 6 тыс. км2 по верхнему и 20 тыс. км2 по нижнему водоносным горизонтам (А.М. Гальперин, В. Ферстер, Х.Ю. Шеф, МГГУ, 1997). К 1997 г. в балке Чуфичевой, заполняемой хвостами обогащения, образовался купол растекания грязных технических вод с потерями на инфильтрацию до 7-8 тыс. м3/ч.
Река Осколец в данный период из зоны разгрузки подземных вод (поступление воды 10-15 л/с на 1 км русла по П. Т. Савицкому) превратилась в зону питания надъ-юрского водоносного горизонта с потерями на инфильтрацию более 60 л/с на 1 км русла. Полностью прекратился поверхностный сток левого притока р. Осколец, руч. Теплый Колодезь. Последний в межень имел расход до 110 л/с, а в его верховьях существовал родник с дебитом 35 л/с.
В настоящее время р. Осколец и Чуфичка превратились в техногенные и существуют за счет сброса в них сточных и технических вод (И.И. Косинова, 1999 г.). Среднегодовой сток р. Осколец снизился в два раза по отношению к природному. Среднегодовой сток р. Чу-фички увеличился в два раза за счет инфильтрации технических грязных вод из хвостохранилищ. Начался процесс непрерывного загрязнения подземных вод техногенными вредностями и ТМ на обширных территориях с нарушенным режимом.
До начала промышленного освоения района речные воды по качеству были близки к питьевым и широко использовались населением в хозяйственно-бытовых целях. В водах колодцев и родников отсутствовали даже такие (широко распространенные в настоящий период) индикаторы техногенного загрязнения, как нитраты и нитриты.
Подземные воды района до нарушения их режима полностью отвечали требованиям ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.559-96, “Питьевые
воды”. В настоящий период в них присутствуют азот аммонийный, нитраты, нитриты, ТМ, техногенная органика и нефтепродукты. Общая минерализация подземных вод увеличилась в 3 раза, содержание в них сульфатов в 5-6 раз. В питьевой воде гг. Ст. Оскол и Губкин в отдельных пробах установлено присутствие до 6 ПДК железа, до 1,5 ПДК марганца, до 3 ПДК солей ТМ. В 23,7 % проб отмечается микробное загрязнение. Требованиям саннорм не отвечает 26 % колодцев в сельской местности. В сточных водах карьеров и ОЭМК присутствуют взвешенные вещества в количестве до 800 мг/л, аммоний солевой - 2 ПДК, нитраты - 0,5 ПДК, нефтепродукты - 3 ПДК, медь и цинк - 8 ПДК, железо - 5-8 ПДК. Высоки показатели микробного загрязнения.
В 1900-1905 гг. мощность черноземов типичных на КМА достигала 2 м и более, а содержание в них гумуса превышало 16 %. К началу промышленного освоения района из-за нарушения агротехнологии содержание гумуса в почвах было снижено до 6-8 %. В настоящий период содержание гумуса в черноземах типичных не превышает 6-8 %, а в серых лесных почвах
- 1,7-2,5 %. При этом существует тенденция к сокращению площадей пахотных земель, уменьшению мощности почвенного слоя, снижению в них гумуса и обогащений почв ТМ.
В зонах, захваченных депрессион-ной воронкой, отмечается снижение урожайности сельхозкультур на 10-60 % и усыхание древесной растительности (В.И. Терентьев,1982 г.).
Работами НИИКМА (В.И. Титов-ский 1986-1990 г.) доказано, что сегодня опасно для здоровья человека использовать в рационе питания продукты животноводства, полученные на фураже, заготовленном в радиусе до 5-7 км от карьеров. Не рекомендуется также употреблять в пищу зерновые культуры, выращенные на землях в радиусе до 15-17 км от источника пылевыбросов ГДК.
Помимо факторов техногенных нарушений и загрязнений воздушной, водной среды и природных ландшафтов на территории Старооскольско-Губкинского района имеет место про-
грессирующее развитие процессов аномального изменения геохимических, гидродинамических, аэродинамических, звуковых, магнитных, электрических, гравитационных, радиационных, вибрационных и других факторов. Указанные факторы относятся к антропогенным и подпадают под категорию явлений создания условий, опасных для существования растительного, животного мира и человека. Все они относятся к категории экологической опасности и во всем мире изучение данных явлений и разработка мероприятии по их нейтрализации рассматривается в рамках “3акона об экологической безопасности”. Данный Закон прежде всего рассматривает концепцию “защищенности личности, общества и государства от последствий антропогенного воздействия на окружающую природную среду” (Г. П. Серов, 1998 г.). Необходимость в обеспечении такой защиты давно назрела в Староос-кольско-Губ-кинском районе и в Белгородской области в целом. Об этом свидетельствует прежде всего состояние здоровья населения: по данным государственного комитета по охране ОС Белгородской области (доклад, 2000 г.) за последние 10 лет
(1991-1999 гг.) хронические формы патологии увеличились в 2 раза; болезни крови и кроветворных органов -в 3,9 раза; новообразования - в 1,4 раза; болезни органов пищеварения -в 1,3 раза; болезни мочевой системы
- в 1,7 раза; число врожденных аномалий увеличилось в 2,4 раза.
Ухудшение медико-демогра-
фических показателей населения области отмечается с 1986 г. С 1990 г. данное явление перешло в депопуляционный процесс, и в 1999 г. убыль населения достигла рекордной за последние 20 лет цифры в 11,2 тыс. человек в год.
Руководство области и промышленных предприятий ежегодно выделяют средства на защиту ОС. Однако природоохранные мероприятия не улучшают кардинально экологическое состояние природной среды, т. к. до сих пор отсутствуют комплексные исследования причин прогрессирующего развития процессов деградации ОС. Нет также в области единого независимого экологического центра, который мог бы координировать работы специалистов различного профиля и в конечном итоге объективно оценить природу и масштабы прояв-
ления негативных процессов, разработать программу оздоровления ОС и определить условия сбалансированного подхода к решению задач по расширению объемов добычи и переработки минерального сырья при смягчении противоречий между факторами сырьевой и продовольственной безопасности области. Работы центра позволят заложить фундамент более экологичных, чем существующие, технологий разработки полезных ископаемых КМА и тем самым сохранить от уничтожения уникальные черноземные почвы, а также улучшить здоровье и медикодемографическое состояние населения.
Реализация данной задачи возможна при содействии таких организаций как ГЦ РАН, АГН, Региональное отделение КМА АГН, НПЦ “Экоресурсы” и др. Необходимо создать независимый экологический центр и полигон экологического мониторинга республиканского значения на территории геоэкологических нарушений Старооскольско-Губкинского района Белгородской области.
Тематическая направленность работы центра должна включать:
1. Обобщение результатов всех исследований проведенных на территории Старооскольско-Губкинского района и выявление закономерностей и причин процессов деградации ОС во времени и пространстве.
2. Координацию работ специалистов различного профиля.
3. Разработку концепции природопользования с учетом максимального смягчения противоречий между техногенными и природными факторами района.
4. Разработку долгосрочной программы поэтапного восстановления основных элементов природной среды до уровня способности природных систем к самовосстановлению.
5. Разработку более экологичных технологий и способов природопользования.
Научно-производственное совещание Академии горных наук РФ, проведенное в январе 1999 г. с участием представителей правительства Белгородской области, Губкинской администрации и горнодобывающих предприятий региона рекомендует правительству Белгородской области:
♦ обеспечить приоритет инве-
стициям на проведение природоохранных мероприятий в зонах экологического неблагополучия. В уже принятые федеральные целевые экологические программы должны быть внесены предложения на первоочередное финансирование мероприятий, связанных с этой проблемой в Белгородской области;
♦ подготовить и представить в областную Думу совместно с соответствующими федеральными структурами и комитетами областной Думы нормативные и правовые проекты о придании статуса зон экологического неблагополучия территориям Белгородской области, материалы для получения положительного заключения государственной экологической экспертизы;
♦ создать межведомственную комиссию по оценке и управлению риском загрязнений окружающей среды для здоровья населения из представителей органов Госкомэкологии, Госгортехнадзора, органов местного самоуправления, представителей Регионального отделения КМА Академии горных наук, а также других представителей городов потенциальных зон экологического неблагополучия;
♦ поручить Госкомэкологии
Белгородской области, Госкомитету Госгортехнадзора Курско-
Белгородского округа, Облздраву, Региональному отделению АГН и другим заинтересованным ведомствам:
• обсудить и проанализировать практику реализации действующих федеральных целевых программ мероприятий по выводу территорий из состояния чрезвычайной экологической ситуации или экологического бедствия, в т. ч. финансирования мероприятий, предусмотренных этими программами. Провести оценку используемых ме-дико-эколо-гических способов реабилитации здоровья населения;
• разработать механизм введения льготного режима хозяйственной деятельности для предприятий, внедряющих новые экологические чистые технологии;
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
• разработать схему размещения экологически опасных объектов, в т. ч. горнодобывающих и перерабатывающих производств, предусмотрев необходимые организаци-онно-тех-
нические меры, обеспечивающие сбалансированное развитие районов и решение социально-
экономических проблем области;
♦ ускорить разработку и утвердить нормативные документы:
• новую редакцию критериев оценки экологический обстановки территория для выделения зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия;
• медико-биологические критерии и показатели состояния здоровья населения;
• методику оценки риска загрязнения окружающей среды для здоровья населения;
• положение о статусе зоны чрезвычайной экологической ситуации и зоны экологического бедствия;
• положение о порядке объявления зон чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия;
• список городов и населенных пунктов области - потенциальных зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия, подготовленный административными субъектами на основании оценки состояния окружающей среды этих территорий и состояния здоровья населения с использованием соответствующих обоснованных критериев;
• методику расчета затрат на реабилитацию территорий и здоровья населения;
• методику определения экономических последствий придания городам и населенным пунктам статуса зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия;
• положение об определении компенсаций и льгот для населения, проживающего на территориях зон экологического неблагопо-
лучия.
Органам государственного
управления Белгородской области совместно с координационным комитетом, Региональным отделением КМА, АГН, НПЦ “Экоресурсы”, ГЦ РАН, заинтересованными финансово-промышленными структурам разработать для зон экологического неблагополучия региональные комплексные программы по сокращению и предупреждению отрицательного антропогенного воздействия на окружающую природную среду и здоровье населения.
Для придания статуса зон экологического неблагополучия для территории Белгородской области и подготовки соответствующих документов в соответствии с Законом РФ “Об охране окружающей природной среды” рекомендовать областной Думе:
• сформировать координаци-
онный совет для решения геоэкологических проблем с привлечением инициативной группы ученых и специалистов из Регионального отделения КМА Академии горных, НИЦ “Экоресурсы”, Геофизического центра Российской академии наук, других организаций, а также специалистов медико-
биологических проблем;
• поддержать законодательную инициативу депутатов Губкинского территориального Совета депутатов по разработке Закона “О техногенной безопасности территории и населения Белгородской области”, а также практическую деятельность Регионального отделения КМА Академии горных наук, НПЦ “Экоресурсы” по вопросам разработки стратегии техногенной безопасности региона КМА;
• обратиться в Госдуму с просьбой о проведении слушаний по вопросам техногенной безопасности территории и населения Белгородской области.
Анисимов В.Н., Котенко Е.А., Кушнеренко В.К., Морозов В.Н. - Академия горных наук.
