CC BY
382ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Оригинальная статья / Original article УДК: 504.54
СОВРЕМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО МЕДИ В РОССИИ И ЕГО ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗДЕРЖКИ
© Д.В. Ульрих1, С.С. Тимофеева2
1Южно-Уральский государственный университет (НИУ), 454007, Россия, Челябинск, проспект Ленина, 76. 2Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Резюме. Цель. Россия обладает значительной сырьевой базой меди и занимает третью после Чили и Перу строчку в мировом рейтинге стран - держателей запасов. Целью исследования - систематизировать на примере Уральского региона экологические издержки, создаваемые при производстве меди. Методы и материалы. Рассмотрена российская минерально-сырьевая база меди, технологии переработки медной руды и вторичной меди. Представлены схемы общих входных и выходных материальных потоков при выплавке первичной и вторичной меди. Указаны проблемы загрязнения окружающей природной среды медным производством. Результаты и их обсуждение. В выбросах медеплавильных заводов основные объемы загрязняющих веществ приходятся на такие элементы, как: диоксид серы; пыль; оксиды азота; оксид углерода; металлы и их соединения (в зависимости от состава исходного сырья это, прежде всего, кадмий, медь, мышьяк, ртуть, свинец и др.); летучие органические соединения (общие и органический углерод); полихлордибензодиоксины/фураны (ПХДД/Ф). Приводятся удельные выбросы загрязнителей в окружающую среду по наилучшим доступным технологиям. Заключение. В целях улучшения санитарно-эпидемиологической и экологической обстановки в Уральском регионе необходимо принятие целевых программ по направлениям: охрана атмосферного воздуха; водоснабжение и водоотведение; улучшение условий труда, профилактика профессиональной патологии на горнодобывающих предприятиях. Ключевые слова: окружающая среда, медное производство, сульфидные концентраты, тяжелые металлы.
Формат цитирования: Ульрих Д.В., Тимофеева С.С. Современное производство меди в России и его экологические издержки // XXI век. Техносферная безопасность. Т. 1. № 2. С. 82-94.
CURRENT COPPER PRODUCTION IN RUSSIA AND ITS ENVIRONMENTAL EFFECTS D.V. Ulrikh, S.S. Timofeeva
1South Ural State University (NRU), 76, Lenin st., Chelyabinsk, 454007, Russia. 2I rkutsk National Research Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
Abstract. Purpose. Russia has significant reserves of copper and takes the third position in the world ranking of the copper production countries after Chile and Peru. The purpose of the research is to systematize the environmental effects of copper production based on the example of the Ural region. Methods and materials. The article analyzes copper raw-materials base, copper ore and secondary copper technologies. The schemes of general input and output materials when melting primary and secondary copper are shown. Results and discussion. Among the pollution emissions of copper plants, there are such elements as sulphur dioxide, dust, nitrogen oxides, carbon oxide, metals and their compounds (cadmium, copper, arsenium, mercurous, lead, etc.); volatile organic components (total and organic carbons); PCDDs/furans. Specific emission values based on the best available technologies are presented. Conclusion. In order to improve sanitary and ecological conditions in the Urals, the authors suggest adopting a special-purpose program on atmosphere air protection, water and sanitation, labor conditions improvement, occupational disease prevention in the mining industry.
1Ульрих Дмитрий Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры водоснабжения и водоотведения, e-mail: ulrikhdv@susu.ru
Ulrikh Dmitrii, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor of the Water Supply and Drainage Department, e-mail: ulrikhdv@susu.ru
2Тимофеева Светлана Семеновна, доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, e-mail: timofeeva@istu.edu
Timofeeva Svetlana, Doctor of Engineering Sciences, Professor, Head of the Industrial Ecology and Life Safety Department, e-mail: timofeeva@istu.edu
Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Key words: environment, copper production, sulphide concentrates, heavy metals
For citation: Ulrikh D., Timofeeva S. Current copper production in Russia and its environmental effects. XXI century. Technosphere safety. 2016, vol. 1, no. 2, pp. 82-94. (in Russian).
Введение
Медь была одним из первых металлов, которыми научился пользоваться человек, и наиболее широко применявшимся от начала письменной истории до периода Средних веков, когда были разработаны промышленные способы получения железа, а потом и стали. И в наши дни, несмотря на наличие множества сплавов и других материалов, медь сохраняет свое значение.
Медь имеет очень высокую тепловую и электрическую проводимость и относительно устойчива к коррозии, а также обладает ценными механическими свойствами - ковкостью и тягучестью. Эти свойства и определяют ее применение.
Медь является одним из базовых металлов на Лондонской бирже металлов (ЛБМ) [1]. В связи с этим производство меди базируется на стандарте медных катодов класса А (содержание металла 99,95%), определенном терминологией ЛБМ. В РФ требования к медным катодам и марке катодной меди установлены в ГОСТ 546-2001 «Катоды медные. Технические условия» и ГОСТ 859-2014 «Медь. Марки». Все отечественные марки катодной меди предусматривают чистоту металла не менее 99,95%.
Россия обладает значительной сырьевой базой меди, превышающей 90 млн т, и занимает третью после Чили и Перу строчку в мировом рейтинге стран - держателей запасов. По рудничному производству этого металла страна находится на шестом месте, обеспечивая около 4,5% мировой добычи.
Методы и материалы
Основу российской минерально-сырьевой базы меди составляют месторождения сульфидного медно-никелевого, стратиформного и колчеданного геолого-
промышленных типов, что отличает ее от мировой, базирующейся, прежде всего, на объектах медно-порфирового типа. По качеству руд отечественные месторождения в целом сопоставимы с зарубежными, но в большинстве своем уступают им по масштабам оруденения. В то же время на территории страны, в Норильском рудном районе на севере Красноярского края, находятся два крупнейших в мире сульфидных медно-никелевых объекта: Октябрьское и Талнахское месторождения, в совокупности заключающие более трети российских запасов металла. Руды их рядовые, по качеству сопоставимые с рудами канадских объектов того же типа (МакКриди-Уэст, Локерби, Войси-Бей). Среднее содержание меди в рудах Октябрьского месторождения составляет 1,63%, Талнахского - 1,11%, однако в сплошных (богатых) и «медистых» рудах оно увеличивается до 3,4-4,8%, на отдельных участках достигая 8%. В Норильском рудном районе локализованы также среднемасштабные месторождения Норильск-1 и Масловское с бедными рудами, содержащими в среднем 0,48 и 0,54% меди соответственно. Норильский рудный район является частью Норильско-Хараелахской перспективной металлогени-ческой зоны. Прирост запасов меди здесь ожидается только за счет разведки глубоких горизонтов Октябрьского месторождения, где локализованы все прогнозные ресурсы зоны категории Р1 (0,85 млн т). Остальные сульфидные медно-никелевые месторождения России невелики по масштабу (суммарно в них сосредоточено только около 4% запасов меди страны) и заключают, как правило, небогатые руды, среднее содержание меди в которых колеблется от 0,1 до 1,26%.
Еще в XVII и XVIII веках на Урале стали добывать и перерабатывать медные
VTK
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
к®
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
к/
руды. Первый медеплавильный завод был построен на Вятке в 1653 году. В 1743 году начал работу Тайшевский медеплавильный завод, сырье для которого поставляли Тойменские рудники. Добыча и переработка продлилась до 1851 года. В г. Кыштыме Никитой Демидовым в 1757 году был основан завод, который многие годы выпускал железо всемирно известной марки «Два соболя». В начале XX века предприятие было перепрофилировано и в 1908 году первым в России приступило к электролитическому рафинированию меди. Позднее стали осваиваться уральские месторождения, находящиеся в Свердловской области, - Кировоградское, Ревдинское, Дегтярское и Красноуральское; добыча меди ведется также в Челябинской и Оренбургской областях. В табл. 1 приведены основные месторождения меди, эксплуатируемые в настоящее время, и объемы добычи [2].
Добыча и переработка медной руды в России ведется тремя компаниями: «Норильский никель» («Норникель»), «Русская медная компания» (РМК) и «Уральская горно-металлургическая компания» (УГМК), -обладающими собственной сырьевой базой. Всего на территории России в 2014 году на месторождениях трех компаний было добыто более 790 тыс. т меди (в руде), из которых 354 тыс. т - на рудниках Заполярного филиала «Норильского никеля», а 315 тыс. т - на добывающих предприятиях УГМК, остальное - на предприятиях РМК.
Переработку медного сырья можно производить как пиро-, так и гидрометаллургическим способом [3-5]. В мире около 85% меди производят пирометаллургиче-ским способом. Процесс пирометаллурги-ческого производства меди состоит из нескольких переделов:
1. Добыча и обогащение руды - концентрат.
2. Производство черновой меди -черновая медь.
3. Производство рафинированной меди - анодная медь, катодная медь.
Сырьем для производства черновой меди служат концентраты, получаемые путем обогащения медной руды на горнообогатительных предприятиях, а также вторичные материалы. Всего на территории России насчитывается 15 ГОК, занятых подготовкой концентратов.
Важной составной частью поставляемого для рафинирования и последующей обработки сырья меди являются вторичные материалы (лом цветных металлов), содержащие медь. Медь может быть извлечена из большинства изделий, для изготовления которых она применяется, и возвращена в процесс производства без потери качества при вторичной переработке. Практически 100% вновь образующегося или технологического медного лома перерабатывается; кроме того, согласно некоторым исследованиям, до 95% медного лома старых изделий поступает на рынок и также перерабатывается.
По экспертной оценке, в Российской Федерации вторичное сырье обеспечивает производство 20-22% (или 175-195 тыс. т) меди. Так, ЗАО «Новгородский металлургический завод» (ЗАО «НМЗ»), принадлежащий РМК, работает исключительно на вторичном сырье. Предприятия УГМК и РМК используют как первичное, так и вторичное сырье; предприятия «Норильского никеля» в качестве основного сырья при производстве меди используют только первичное сырье (медный концентрат).
В Уральском регионе сосредоточены предприятия по производству меди из вторичного сырья, а накопленный экологический ущерб от переработки первичного сырья представляет серьезные экологические проблемы.
В настоящей работе предпринята попытка систематизировать на примере Уральского региона экологические издержки, создаваемые при производстве меди.
Территориальное размещение предприятий по производству меди на Урале представлено на рис. 1.
w
vöy
Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Таблица 1
Основные месторождения меди в РФ
Table 1
Main copper fields in the Russian Federation_
Месторождение / Copper field Геолого-промышленный тип / Geological and industrial type Доля в балансовом запасе РФ, % / Proportion in the balance stock of the Russian Federation, % Содержание меди в руде / Copper proportion inore Добыча в 2013 году, тыс. т / Production in 2013, thousands of tons
«Норильский никель» / "Norilsk Nickel"
Октябрьское / Oktyabrskoye Сульфидный медно-никелевый / Sulphidic copper-nickel 22,1 1,63 358,6
Талнахское / Talnakhskoye Тот же / the same 11,6 1,11 80,5
Норильск-1 / Norilsk-1 Тот же / the same 1,8 0,48 14,2
Ждановское / Zhdanovskoye Тот же / the same 1,1 0,3 12,7
Быстринское / Bystrinskoye Скарновый медно-магнетитовый / Skarnovy copper 2,3 0,78 0
«Уральская горно-металлургическая компания» / "Ural Mining and Metallurgical Company"
Гайское / Gayskoye Медноколчеданный / Chalcopyrite 5,5 1,3 62,8
Юбилейное / Yubileynoye Тот же / the same 1,5 1,69 33
Подольское/ Podolskoye Тот же / the same 1,9 2,11 0
Волковское / Volkovskoye Ванадиево-железо-медный / Vanadium-iron-copper 1,9 0,64 5,1
«Русская медная компания» / "Russian Copper Company"
Михеевское / Mikheevskoye Медно-порфировый / Copper and porphyritic 1,7 0,44 23,5
Томинское / Tominskoye Медно-порфировый / Copper and porphyritic 1,7 0,44 0
«Байкальская горная компания» («Металлоинвест») / "The Baikal mining company" ("Metalloinvest")
Удоканское/ Udokanskoye Медистые песчаники / Medistye sandstones 22 1,56 0
ГДК «Баимская» / GDK "Baimskaya"
Песчанка/ Peschanka Медно-порфировый / Copper and porphyritic 4,1 0,83 0
Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
* Екатеринбург
Рис. 1. Территориальное размещение предприятий по производству меди (УГМК: 1 - Уралэлектромедь; 2 - Уралэлектромедь, филиал ППМ; 3 - Среднеуральский медеплавильный завод; 4 - Святогор. РМК: 4 - Карабашмедь; 5 - Кыштымский медеэлектролитный завод; 7 - Уралгидромедь) Fig. 1. Territorial placement of the enterprises for production of copper (UMMC: 1 - Uralelectromed; 2 - Uralelectromed, PPM branch; 3 - Sredneuralskiy Copper Smelter; 4 - Svyatogor. RMK: 4 - Karabashmed; 5 - Kyshtymsky medeelektrolitny plant; 7 - Uralgidromed)
В табл. 2 приведены данные по производству меди на территории Уральского
региона в 2014 году.
Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Таблица 2
Общие сведения о предприятиях, производящих медь на Урале
Table 2
General information on copper production enterprises in the Urals_
Компания / Company Предприятие / Enterprise Расположение / Location Дата ввода в эксплуатацию / In-service date Производство черновой меди в 2014 г., тыс. т / Draft copper production in 2014, thousands of tons Производство катодной меди в 2014 г., тыс. т / Cathodic copper production in 2014, thousands
of tons
Не
Верхняя Пышма 1934 производит/ does not 388,22
«Уралэлектромедь» produce
Не
УГМК Кировград (филиал ППМ) Нет данных / no data 67,7 производит/ does not produce
Не
СУМЗ Ревда 1940 142,9 производит/ does not produce
Не
«Святогор» Красноуральск 1931 83,4 производит/ does not produce
Не
«Карабашмедь» Карабаш Нет данных / no data 102,67 производит/ does not produce
РМК Не
КМЭЗ Кыштым 1908 производит/ does not produce 114,2
Уралгидромедь Полевской 2005 Нет данных / no data
Результаты и их обсуждение
Производство меди относится к числу наиболее экологически вредных. В выбросах медеплавильных заводов основные объемы загрязняющих веществ приходятся на такие элементы, как: диоксид серы; пыль; оксиды азота; оксид углерода; металлы и их соединения (в зависимости от состава исходного сырья это, прежде всего, кадмий, медь, мышьяк, ртуть, свинец и др.); летучие органические соединения (общие и органический углерод); полихлордибензо-диоксины/фураны (ПХДД/Ф).
Исторически наиболее острой экологической проблемой, связанной с производством меди из первичного сырья, являются выбросы диоксида серы, составляющие 75-80% от общего объема загрязняющих веществ в отходящих газах, образующихся при обжиге и плавке сульфидных концентратов. Эта проблема была эффективно решена, например, на медеплавильных заводах Европейского Союза, и в настоящее время там в среднем 98,9% серы извлекается из выбросов и используется для производства серной кислоты и
Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Vs
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
жидкого диоксида серы. В Российской Федерации также происходит постепенный рост процента улавливания диоксида серы в отходящих газах, выбрасываемых предприятиями цветной металлургии, однако отрасль сохраняет второе место в мире по объемам выбросов этого загрязняющего вещества.
Основные экологические проблемы при производстве вторичной меди также связаны с отходящими газами, образующимися при работе различного типа печей. Например, при наличии небольших количеств хлора во вторичном сырье имеется вероятность образования ПХДД/Ф, в связи с чем предпринимаются усилия по решению вопроса об уничтожении этих опасных соединений.
В качестве примера на рис. 2 представлена схема входных и возможных выходных материальных потоков для стандартного технологического процесса производства первичной меди, а на рис. 3 показана принципиальная схема входных и выходных материальных потоков при вы-
к/
плавке вторичной меди. По данным схемам производится переработка медного минерального сырья на предприятиях ПАО «Уральская горно-металлургическая компания» и ЗАО "Русская медная компания".
Некоторые печи первичной выплавки меди интегрированы с объектами вторичной выплавки. Основное влияние на значение показателей входных и выходных материальных потоков оказывает содержание меди в концентрате, а также в ином используемом сырье, что приводит к отклонениям от заданных параметров, поэтому проведение сравнений не дает особых результатов. Выход меди при выплавке и огневом рафинировании в этом смысле важнее и составляет более 96%. Вторичное сырье может подаваться на различных этапах технологии производства вторичного продукта в зависимости от чистоты, присутствия в сырье других металлов и от уровня загрязнения поверхности. Степень органического загрязнения влияет на состав возможных выбросов.
Рис. 2. Схема общих входных и выходных материальных потоков при выплавке первичной меди [6-11] Fig. 2. Scheme of general input and output material streams when smelting primary copper [6-11]
в vöy
Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
m
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
к/
Рис. 3. Общая схема входных и выходных материальных потопов при выплавке вторичной меди [6-11] Fig. 3. General scheme of input and output material streams when smelting secondary copper [6-11]
В справочниках ЕС по наилучшим доступным технологиям приводятся удель-
ные выбросы загрязнителей в окружающую среду (табл. 3)
Таблица 3
Выбросы в атмосферу для некоторых первичных и вторичных процессов
производства меди
Table 3
Pollutant emissions for some primary and secondarycopper production processes
Тип технологии / Technology type Пыль / Dust Диоксид серы / Sulphur dioxide Cu Pb As
г на т произведенного металла / g on t of the made metal
Первичная Cu / Primary Cu 130-800 6 000-18 000 25-130 5-45 2-27
Вторичная Cu/ Secondary Cu 100-1 000 500-3500 8-100 10-60 0,5-5
Выплавка заготовок / Smelting preparations 21 Не применимо / not applicable 4 Не применимо / not applicable 0,15
Изготовление катанки / Rod iron production 10 Не применимо / not applicable 4 Не применимо / not applicable 0,05
Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Эти показатели можно достичь, если применяются современные технологии и оборудование. На старых уральских предприятиях выбросы загрязнителей существенно выше. Так, например, по данным ежегодного доклада о состоянии окружающей среды в Челябинской области, установлено, что индекс загрязнения атмосферы существенно превышает допустимый уровень (рис. 4).
Учитывая сложную экологическую ситуацию, предприятия по производству меди проводят модернизацию и снижают выбросы. Так, например, ОАО «Святогор» снизил выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 2015 году на 2,2 тыс. тонн (на 5,4%) за счет снижения потребления газа и проведения инвентариза-
к/
ции источников выбросов. Среднеураль-ский медеплавильный завод с 2003 года снизил удельные выбросы в 17 раз. В 2015 году выбросы загрязняющих веществ в атмосферу составили всего 29 кг на тонну черновой меди, что в 17 раз меньше, чем в 2003 году, в 34 раза меньше, чем в 1991 году, и более чем в 80 раз меньше, чем в 1975 году. Это связано с тем, что с 2005 по 2010 годы была проведена масштабная реконструкция химико-металлургического комплекса СУМЗа, направленная на увеличение производственных мощностей при одновременной минимизации негативного воздействия на экосистемы.
Экологическая нагрузка на водные объекты горных предприятий Южного Урала приведена в табл. 4.
Рис. 4. Индекс загрязнения атмосферы Челябинской области Fig. 4. Atmosphere pollution index in Chelyabinsk region
в vöy
Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Таблица 4
Обобщенная характеристика рудничных и подотвальных вод горных
предприятий Южного Урала
Table 4
Summary of miner and subdump waters of mining companies of South Ural_
Название характеристики (компонента) / Name of the characteristics (component) Единицы измерения / Measuring unit Техногенные воды горных предприятий / Technogenic waters of mining companies
Карьерные / Querry waters Шахтные / Mine waters Подотвальные / Underspoil waters
min max min max min max
рН ед. рН 3,87 7,15 3,5 8,2 1,75 3,3
Взв. в-ва / Suspended substance о мг/дм3 25,5 275,6 16,9 56,6 43,4 348,5
Сухой остаток / Solids content о мг/дм3 303,0 2660,7 595,5 4025,0 10000,0 35794,0
Сульфаты / Sulfates о мг/дм3 111,38 1532,4 190,0 34770,0 2463,7 85364,2
Хлориды / Chlorides о мг/дм3 18,17 115,8 44,12 1164,0 82,4 1773,0
Медь / Cu о мг/дм3 0,014 67,4 0,001 1920,0 219,23 1308,4
Цинк / Zn о мг/дм3 1,611 189,7 0,01 18,0 116,04 4818,9
Железо общ. / Fe о мг/дм3 0,067 240,3 0,067 10080,0 216,27 6920,0
Жесткость / Rigidity о мгэкв/дм3 2,4 20,9 4,85 32,4 38,4 356,6
Сточные воды, как правило, не локализованы и сбрасываются в поверхностные водные объекты преимущественно без очистки.
Огромный вклад в загрязнение окружающей среды вносят так называемые хвосты обогащения (табл. 5), которые относятся, по существующей классификации, к отходам горного производства. Например, в районе Карабашского промышленного узла, где добыча и переработка меди началась еще в XVIII веке, сформировались огромные объемы отходов, так называемые хвостохранилища, представляющие
собой тонкодисперсный материал алюмо-силикатного и сульфидного состава. В пойме р. Сак-Элга образовались залежи техногенных грунтов на площади 110-115 га, протяженность залежей 9 км, глубина залегания до 1,5 м. Химический состав таких залежей приведен в табл. 5. Эти залежи являются источниками постоянного пыле-ния и загрязнения ливневых и талых вод. Стоки, образующиеся при инфильтрации атмосферных осадков через «тело» отвалов, представляют собой высокоминерализованные рассолы многокомпонентного состава.
Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
Vs
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
к/
Таблица 5
Диапазоны химических компонентов в грунтах хвостохранилищ
Table 5
Ranges of chemical components in the soils of tailings facilities
Компоненты / Components Содержание, мг/кг / Proportion, mg/kg Компоненты / Components Содержание, мг/кг / Proportion, mg/kg
рН 1-3 Ni 14-1700
As 6-500 Mn 0-40
Cu 100-30000 Fe 5000-100000
Zn 300-18000 Cd 0-20
Pb 10-15000 нефтепродукты / oil products 0-10
Таким образом, в Уральском регионе экологические издержки велики и проявляются в высоких уровнях загрязнения атмосферы, воды, почвы пылью, тяжелыми металлами. Все это приводит к значительному уровню заболеваемости населения, живущего на данной территории. В соответствии с [12], в Челябинской области наблюдается высокий рост заболеваемости злокачественными новообразованиями по раку трахеи, бронхов, легких, щитовидной железы. Смертность населения г. Челябинска составляет 1,8 на 1000 населения. У детей первого года жизни отмечается высокий по сравнению с другими регионами уровень заболеваемости органов дыхания, эндокринной системы, врожденные аномалии; у детей 0-14 лет включительно: ожирение, астма, диффузный зоб, психические расстройства. У подростков 15-17 лет -хронический бронхит, эмфизема, астма, язва желудка, гастрит, психические расстройства. У всего населения - злокачественные новообразования кожи, щитовидной железы.
Заключение
В целях улучшения санитарно-эпидемиологической и экологической обстановки в Уральском регионе необходимы разработка, утверждение и финансовое обеспечение целевых программ по следующим направлениям.
В области охраны атмосферного воздуха:
1. Создание и размещение автоматизированных постов контроля воздушной среды.
2. Создание передвижных лабораторий автоматизированного контроля воздушной среды.
3. Контроль за размещением вновь строящихся, реконструируемых объектов, являющихся источниками вредного воздействия на среду обитания и здоровье человека на территории города.
4. Выполнение промышленными предприятиями мероприятий по охране атмосферного воздуха, снижению выбросов загрязняющих веществ, в том числе мероприятий по достижению нормативов ПДВ в сроки, установленные в утвержденных проектах нормативов ПДВ.
В области водоснабжения и водоот-ведения:
1. Выполнение мероприятий по строительству, реконструкции объектов во-доотведения в рамках реализации целевой программы «Чистая вода».
2. Выполнение балансодержателями рекреационных зон производственного лабораторного контроля за качеством воды водных объектов.
3. Информирование населения через средства массовой информации о санитарно-эпидемиологической обстановке на водных объектах, используемых для хозяйственно-питьевого и рекреационного водопользования.
в
Том 1 № 2 2016 Vol. 1 no. 2 2016
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
В области улучшения условий труда, профилактики профессиональной патологии на предприятиях города:
1. Пропаганда на промышленных предприятиях здорового образа жизни, в том числе использование современных СИЗ.
2. Обеспечение работников предприятий и организаций полноценным, сбалансированным питанием, а рабочих с
вредными условиями труда - лечебно-профилактическим питанием.
3. Обеспечение реконструкции (модернизации) и оснащения современным оборудованием производств, внедрение новых технологических процессов.
4. Развитие «Центров Медицины труда» на крупных промышленных предприятиях города.
Библиографический список
1. Лондонская биржа металлов, «LME - Special Contract Rules for Copper Grade A» [Электронный ресурс]. URL: consultant.ru (21.01.2016).
2. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации, «Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2013 году» [Электронный ресурс]. URL: consultant.ru (21.01.2016).
3. Производство меди [Электронный ресурс]. URL: http://материаловед.рф/uchebniki/ osnovy-metallurgi-cheskogo-proizvodstva/6-proizvodstvo-cvetnyx-metallov/6-1-proizvodstvo-medi (28.01.2016).
4. Получение меди - гидрометаллургический способ [Электронный ресурс]. URL: http://промпортал.su/gidrometsposob (28.01.2016).
5. Пирометаллургический способ [Электронный ресурс]. URL: http://www.ngpedia.ru/ id469390p1.html (28.01.2016).
6. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Производство меди [Электронный ресурс]. URL: consultant.ru (21.01.2016).
7. UBA Copper, lead, zinc and aluminium, Ab-
schlussbericht, Teil 1, 2, 3 and 4, Kupfer, etc., 2007.
8. Комплексный доклад о состоянии окружающей среды в Челябинской области в 2014 году [Электронный ресурс]. URL: http://mineco174.ru/files/media/doklad/2014/titul.ht m (21.01.2016).
9. Даукаев Р.А., Сулейманов Р.А. Эколого-гигиеническая оценка влияния предприятий черной металлургии на окружающую среду территорий башкирского Зауралья // Экология человека. 2008. № 7. С. 9-13.
10. Орехова Н.Н. Научное обоснование и разработка технологии комплексной переработки и утилизации техногенных медно-цинковых вод горных предприятий. Магнитогорск: Изд-во МгТУ, 2014. 388 с.
11. Аргимбаев К.Р. Промышленные отходы горного производства и их использование на примере Лебединского ГОКа // Молодой ученый. 2011. № 6. С. 12-15.
12. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в городе Челябинске в 2013 году» [Электронный ресурс] URL: http://www.gost.ru/wps/portal/ (21.01.2016).
1. Londonskaya birzha metallov, "LME - Special Contract Rules for Copper Grade A" [London metal exchange "LME - Special Contract Rules for Copper Grade A"], Available at: consultant.ru (accessed 21 January 2016).
2. Ministerstvo prirodnyih resursov i ekologii Rossiyskoy Federatsii, «Gosudarstvennyiy doklad «O sostoyanii i ispolzovanii mineralno-syirevyih resursov Rossiyskoy Federatsii v 2013 godu» [The Ministry of Natural Resources and Environmental Protection of the Russian Federation, "The state report "On a state and use of mineral raw material resources of the Russian Federation in 2013"], Available at: consultant.ru (accessed 21 January 2016).
3. Proizvodstvo medi [Copper production], Available at: http://materialoved.rf/ uchebniki/osnovy-metallurgiches-
kogo-proizvodstva/6-proizvodstvo-cvetnyx-metallov/6-1-proizvodstvo-medi (accessed 28 January 2016).
4. Poluchenie medi - gidrometallurgicheskiy sposob [Copper production - a hydrometallurgical method], Available at: http://promportal.su/gidrometsposob (accessed 28 January 2016).
5. Pirometallurgicheskiy sposob [Pyrometallurgical method], Available at: http://www. ngpe-dia.ru/id469390p1.html (accessed 28 January 2016).
6. Informatsionno-tehnicheskiy spravochnik po nailuchshim dostupnyim tehnologiyam. Proizvodstvo medi [Information and technical reference book on the best available technologies. Copper production], Available at: consultant.ru (accessed 21 January 2016).
7. UBA Copper, lead, zinc and aluminium, Abschlussbericht, Teil 1, 2, 3 and 4, Kupfer, etc., 2007.
Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
к®
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
к/
8. Kompleksnyiy doklad o sostoyanii okruzhayuschey sredyi v Chelyabinskoy oblasti v 2014 godu [The complex report on a state of environment in Chelyabinsk region in 2014], Available at: http://mine-co174.ru/files/media/doklad/2014/titul.htm (accessed 21 January 2016).
9. Daukaev R.A., Suleymanov R.A. Ekologo-gigienicheskaya otsenka vliyaniya predpriyatiy chernoy metallurgii na okruzhayuschuyu sredu territoriy bash-kirskogo Zauralya [Ecological assessment of effects of ferrous metallurgy companies on the environment of Bashkir Zauralie territories], Ekologiya cheloveka -Ecology of the human, 2008, no. 7, pp. 9-13.
10. Orehova N.N. Nauchnoe obosnovanie i razrabotka tehnologii kompleksnoy pererabotki i utilizatsii tehnogennyih medno-tsinkovyih vod gornyih predpriya-tiy [Scientific justification and development of technolo-
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Поступила 20.05.2016
gy of complex processing and utilization of technogenic copper-zinc waters of mining companies], Magnitogorsk, MGTU publishing house Publ., 2014, 388 p.
11. Argimbaev K.R. Promyishlennyie othodyi gornogo proizvodstva i ih ispolzovanie na primere Lebedinskogo GOKa [Industrial wastes of mining companies and their uses based on the example of Lebedinsky GOKA], Mo-lodoy uchenyiy - The Young scientist, 2011, no. 6, pp. 12-15.
12. Gosudarstvennyi doklad «O sostoyanii sanitarno-epidemiologicheskogo blagopoluchiya naseleniya v gorode Chelyabinske v 2013 godu» [The state report "On the state of sanitary and epidemiologic wellbeing of Chelyabinsk population in 2013"], Available at: http://www.gost.ru/wps/portal/ (accessed 21 January 2016).
Conflict of interest
The authors declare no conflict of interest.
Received on 20.05.2016
Том 1 № 2 2016 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Vol. 1 no. 2 2016 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
