CC BY
26
УДК 622.587
© В .П. Лушпей, Е.Е. Соболева, 2014
РЕЗУЛЬТАТЫ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КАРЬЕРНЫХ ВОД В РАЗРЕЗОУПРАВЛЕНИИ «НОВОШАХТИНСКОЕ»
Приведены результаты гидрохимического анализа сточных вод до очистки и на выпуске из двухсекционного пруда-отстойника и на этой основе произведена оценка негативного воздействия горных работ на гидросферу. Ключевые слова: гидрохимический анализ, карьерные воды, содержание вредных веществ, химический состав, негативное воздействие
Горнодобывающая промышленность занимает лидирующее положение в перечне источников негативного воздействия на природную среду. В радиусе нескольких сот метров, а иногда и километров, происходит загрязнение почв тяжелыми металлами при транспортировке горной массы, ветровом и водном разносе, почвы также загрязняются нефтепродуктами, строительным и промышленным мусором. В конечном счете, вокруг крупных горных выработок создается пустошь, на которой растительность не выживает. Например [1], разработка магнезитов в Сатке привела к гибели сосновых лесов в радиусе 40 км. Пыль, содержащая магний, попала в почву и изменила кислотно-щелочной баланс; почвы из кислых превратились в слабощелочные.
Другой проблемой экологического характера является значительная нагрузка на гидросферу при разработке открытым способом обводненных буроугольных месторождений [2, 3]. В связи с этим в разрезоуправлении «Новошахтинское» организованы постоянные наблюдения за качественным составом сбрасываемых сточных вод. При этом определяется содержание взвешенных веществ, БПК полного, азота аммонийного, фосфатов, фенолов, нефтепродуктов, железа, меди, цинка, алюминия и т.д.
Качество сточных вод до очистки можно оценить по результатам гидрохимического анализа единичной пробы воды (табл. 1), отобранной из карьерного водосборника участка «Центральный» разреза «Павловский № 2».
Таблица 1
Качественный состав карьерных вод участка «Центральный» разреза «Павловский № 2» до очистки
Наименование показателей Концентрация ПДК
Взвешенные вещества, 65 7,25
мг/дм3
БПК5, мгО2/дм3 1,2 4
Аммоний-ион, мг/дм3 1,04 0,5
Нитраты, мг/дм3 14 40
Нитриты, мг/дм3 0,08 0,08
Фосфаты, мг/дм3 0,1 0,2
Хлориды, мг/дм3 18,4 300
Железо, мг/дм3 0,28 0,1
Медь, мг/дм3 0,0011 0,001
Цинк, мг/дм3 0,1053 0,01
АПАВ, мг/дм3 0,05 2,5
Нефтепродукты, мг/дм3 0,0056 0,5
Фенолы, мг/дм3 0,00012 0,001
Как видно из табл. 1 в отобранной пробе установлено высокое содержание взвешенных веществ (9 ПДК), а также повышенное содержание железа (2,8 ПДК), цинка (10 ПДК) и иона аммония (2 ПДК). Концентрация меди незначительно превышает ПДК (1,1).
Качество карьерных вод после очистки в двухсекционном пруде-отстойнике характеризуется данными производственного контроля на выпуске сточных вод № 4. В табл. 2 приведены результаты гидрохимического анализа очищенных карьерных вод за период 2011-2013 г. на фоне установленных ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения.
Приведенные данные и сравнительный анализ с данными табл. 1 показывают, что существующие очистные сооружения не обеспечивают необходимый уровень очистки сточных вод по ряду показателей.
На выпуске сточных вод из двухсекционного пруда-отстойника зафиксированы повышенные содержания следующих металлов: алюминия (до 2 — 63 ПДК), железа (до 1,1 - 44 ПДК), меди (до 2 - 15 ПДК), цинка (до 38 - 39 ПДК). Из прочих загрязнителей отмечается азот аммонийный (до 1,3 - 7,3 ПДК). Такие
Таблица 2
Качественный состав карьерных вод после очистки в двухсекционном пруде-отстойнике карьерных вод
№ протокола и дата А1 раств., мг/дм3 раств., мг/дм3 АПАВ, мг/дм3 Си раств., мг/дм3 Ъп раств., мг/дм3 Фосфаты, мг/дм3 бпк5, мгОг/дм3 Взвеш. вещ-ва, мг/дм3 N114, мг/дм3 Нефтепрод., мг/дм3 Окис-ть перманг., мг02/дм3 рН, ед. рН Фенолы, мг/дм3
ПДК для водных объектов рыбохозяйственного значения
0,004 0,1 2,5 0,001 0,01 0,2 3 7,25 0,5 0,05 7 6,5-8,5 0,001
№ 38 от - 0,24 НПО - - <0,05 1,12 10,2 1,54 <0,005 1,23 6,1 0,001
15.09.2011
№ 63 от - 0,32 НПО - - 0,05 2,5 3,2 0,2 0,009 2,62 6,8 <0,0005
09.12.2011
№ 32 от - 4,4 НПО - - 0,063 3,59 39,5 3,63 0,027 2,85 5,89 0,0014
16.03.2011
№ 7 от 0,08 0,2 0,12 0,0024 <0,005 0,05 2,26 3,8 0,22 0,013 1,72 5,98 0,0009
28.03.2012
№ 66 от 1,08 0,11 <0,025 0,009 0,006 <0,05 1,18 9,6 0,99 <0,005 2,14 4,1 <0,0005
26.09.2012
№ 36 от <0,04 0,08 <0,025 0,002 <0,005 <0,05 0,54 5,6 1,33 <0,005 1,68 5,5 <0,0005
18.06.2012
№ 87 от 0,93 3,88 <0,025 0,015 0,39 <0,05 1,18 <3 2 <0,005 3,6 5,67 <0,0005
26.10.2012
№ 08 от - 0,07 <0,025 - - <0,05 <0,5 4,7 1 0,029 0,81 6,38 <0,0005
14.03.2013
№ 34 от - 0,18 <0,025 - - <0,05 1,68 40 1,61 0,019 6,49 6,29 0,0008
09.05.2013
№ 92 У от 2,52 0,09 <0,025 0,014 0,38 <0,05 <0,5 <3 0,41 0,1 <0,25 3,74 0,0026
05.08.2013
Примечания. 1)НПО - содержание компонента ниже предела обнаружения; 2) — - содержание компонента не определялось;
3) полужирным шрифтом выделены показатели, превышающие ПДК.
загрязнители, как фенолы и нефтепродукты в большинстве проб соответствуют нормативным требованиям, однако в единичных пробах отмечается превышение фенолов до 1,4 - 3 ПДК, и нефтепродуктов до 4,2 ПДК.
Судить об эффективности очистки карьерных вод от взвешенных веществ достаточно затруднительно, поскольку начальное качество стоков, поступающих на очистку, в большинстве случаев неизвестно (систематический контроль ведется только на выпуске с очистных сооружений). Непосредственно при сбросе с очистных сооружений более половины проб содержат взвешенные вещества, количество которых соответствует нормативным требованиям. Однако в единичных пробах отмечаются достаточно высокие показатели — до 52 мг/л (при ПДК 7,25 мг/л), что, безусловно, связано с высокими начальными загрязнителями, поступающими в карьерные воды в период ливневых дождей или в период интенсивного таяния снега.
Помимо наличия ряда загрязнителей для сточных вод характерна кислая реакция среды (отмечаются значения рН до 3,74).
Результаты обследования гидрохимического состояния карьерных вод показывают, что существующие очистные сооружения (двухсекционный пруд-отстойник) в настоящее время не обеспечивают требуемого уровня очистки поступивших вод. Помимо изменения режим природных вод за счет активизации во много раз процессов выветривания на бортах карьера и отвалах происходит интенсивное окисление минералов и их выщелачивание, во много раз быстрее, чем в природе идет миграция химических элементов, изменяются физико-химические характеристики сточных вод. Данный вывод дополнительно подтверждает справедливость заключений [4] о факторах и основных причинах негативного воздействия открытых горных работ на гидросферу.
Основной экологической проблемой, связанной с угледобычей в районе, является значительное понижение уровня грунтовых вод в результате понижающих откачек, нарушение естественного потока, прежде всего надугольного водоносного горизонта, в результате чего происходит смешение вод разного состава и изменение химического состава водоносного горизонта, что может отразиться не только на водах р. Абрамовка, расположенной в непосредственной близости от действующего карьера, но,
возможно, и более удаленных объектах, в том числе и оз. Ханка, которые являются объектами рыбохозяйственного значения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сайт о городах России [Офиц. сайт]. URL: http//www.protown/ (дата обращения 27.11.2014).
2. Лушпей В.П., Григорьев А.А., Васянович Ю.А. Способы снижения негативного воздействия буроугольных разрезов на состояние водных ресурсов// Дальний Восток-1: Труды III Международной науч. конф. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. - 2010, — № ОВ4. М.: Изд-во «Горная книга». С. 362-365.
3. Лушпей В.П., Васянович Ю.А., Усольцева Л.А. Оценка состояния гидросферы при разработке обводненных буроугольных месторождений Дальнего Востока// Горный информационно-аналитический бюллетень (науч. — техн. Журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск). М: изд-во «Горная книга» - 2013. — № 3 - С. 68-72.
4. Певзнер М.Е. Горная экология: Учеб. пособ. для вузов — М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 2003. — 395 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Лушпей Валерий Петрович — доктор технических наук, профессор, Дальневосточный федеральный университет, [email protected]; Соболева Елена Евгеньевна - аспирант, ведущий инженер по охране окружающей среды (эколог) РУ «Новошахтинское» ОАО «Приморск-уголь», [email protected].
UDC 622.587
THE RESULTS OF HYDROCHEMICAL ANALYSIS GUARRU WATERS IN THE MANAGEMENT OF OPEN-PIT MINE «NOVOSHAHTINSKOYE»
Lushpey.V.P., doctor of technical Sciences, Professor, far Eastern Federal University, Russia,
Soboleva E.E., postgraduate student, senior engineer for the protection of the environment (ecologist) <URL> "Novoshakhtinsk" JSC "Primorsk-coal", Russia.
The results of hydrochemical analysis of wastewater before the purification and in the issuance from a two-section settling pond were obtained and on this basis, was evaluated the negative impact of mining on the hydrosphere.
Key words: hydrochemical analysis, quarry water, content of harmful substances, chemical composition, negative impact.
REFERENCES
1. Sajt o gorodah Rossii [Ofic. sajt]. URL: http//www.protown/ (data obrashhenija 27.11.2014).
2. Lushpej V.P., Grigor'ev A.A., Vasjanovich Ju.A. Sposoby snizhenija negativnogo voz-dejstvija burougol'nyh razrezov na sostojanie vodnyh resursov (Ways to reduce the negative impact of lignite cuts on the state of water resources)// Dal'nij Vostok-1: Trudy III Mezhdunarodnoj nauch. konf. Otdel'nyj vypusk Gornogo informacionno-analiticheskogo bjulletenja. 2010, No OV4. Moscow: Izd-vo «Gornaja kniga». pp. 362-365.
3. Lushpej V.P., Vasjanovich Ju.A., Usol'ceva L.A. Ocenka sostojanija gidrosfery pri raz-rabotke obvodnennyh burougol'nyh mestorozhdenij Dal'nego Vostoka (Assessment of the state of the hydrosphere in the development of flooded lignite deposits of the Far East)// Gornyj in-formacionno-analiticheskij bjulleten' (nauch.-tehn. Zhurnal). Otdel'nye stat'i (special'nyj vypusk). Moscow: izd-vo «Gornaja kniga», 2013. No 3. pp. 68-72.
4. Pevzner M.E. Gornaja jekologija (Mining ecology): Ucheb. posob. dlja vuzov. Moscow: Izd-vo Moskovskogo gosudarstvennogo gornogo universiteta, 2003. 395 p.
УДК 622.831.32 © В.И. Мирошников, В.В. Макаров,
Ю.А. Васянович, А.В. Гладырь, 2014
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТУХАНИЯ ЭНЕРГИИ ВОЛН ДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
Представлены результаты определения затухания (расхождения и поглощения) энергии импульса в массиве горных пород от взрывного источника, измеренных велосиметрами GTM-12.5 системы акустического мониторинга. Ключевые слова: энергия волн, показатель затухания, динамические явления.
При изучении геодинамических процессов важную роль играет точность количественной оценки параметров регистрируемых геодинамических событий, в первую очередь их энергии, которая необходима для определения масштабов образования дефектов и разрушений массивов горных пород. Датчики системы акустиче-
