Оценка воздействия добычи полиметаллической руды открытым способом на почвенный покров месторождения «Родниковое»

В статье рассмотрено воздействие добычи полиметаллической руды открытым способом на почвен­ный покров месторождения «Родниковое». Отмечено, что воздействие и нарушение земной поверхно­сти проявляются при эксплуатации карьера, породного отвала, усреднительного склада руды, отвалов забалансовых руд и шламоотстойника. Анализ показал, что в отвалах вскрышных пород содержится повышенное количество веществ 1-4 класса опасности, превышающих фоновые ПДК в несколько раз, что при неправильной эксплуатации может привести к загрязнению окружающей среды.

Современные масштабы горнодобывающего производства характеризуются интенсивным ис­пользованием природных ресурсов, нарастанием отходов и ухудшением качества окружающей сре­ды. В связи с этим все большее внимание уделяется вопросу экономически обоснованного и экологи­чески безопасного функционирования горнодобывающего предприятия. Специфика влияния кон­кретного горнодобывающего предприятия на окружающую среду обусловлена геолого-геохими­ческими особенностями месторождений и применяемой техникой и технологией для его разработки.

Для всех способов разработки месторождений характерно воздействие на биосферу, затраги­вающее практически все её элементы: водный и воздушный бассейны, землю, недра, растительный и животный мир. Это воздействие может быть как непосредственным (прямым), так и косвенным, яв­ляющимся следствием первого. Размеры зоны распространения косвенного воздействия значительно превышают размеры зоны локализации прямого воздействия, и, как правило, в зону распространения косвенного воздействия попадают не только элемент биосферы, подвергающийся непосредственному воздействию, но и другие элементы [1, 2].

В зоне действия добывающих предприятий изымаются из сельскохозяйственного оборота земли, нарушаются целостность земных недр и водный режим, загрязняются земная поверхность, водные источники и воздушный бассейн; в конце концов, формируются новые ландшафты, во многих случа­ях не отвечающие условиям нормальной жизнедеятельности человека [3, 4].

Наиболее неблагоприятным является открытый способ, при котором забалансовые руды и мине­рализованные вскрышные породы в огромных количествах складируются на поверхности, превра­щаясь в мощный источник загрязнения почв и воды на десятки и сотни лет. Накапливающаяся в теле отвала атмосферная влага превращается в насыщенную металлами серную кислоту, самотеком сбра­сывающуюся с дренажными водами в подстилающие отвалы почвы, грунтовые воды и далее в ручьи и реки [5].

Влияние деятельности предприятий горной промышленности на состояние земельных ресурсов чрезвычайно разнообразно по формам своего проявления. Помимо количественного сокращения про­дуктивных земельных площадей в результате изъятия их из народнохозяйственного оборота, при эксплуатации горнодобывающих предприятий происходит значительное изменение структуры и со­става поверхностного слоя земной коры, приводящее нередко к полной или частичной потере плодо­родия земельных угодий [6].

Как показывает хозяйственная практика, к объектам особенно повышенной экологической опас­ности нужно отнести намывные горнотехнические сооружения — гидроотвалы и хвостохранилища. Дело в том, что их формирование обусловливает изъятие значительных земельных площадей, загряз­нение воздушных и водных бассейнов, изменение режимов подземных и поверхностных вод. Потеря устойчивости ограждающих дамб может привести к затоплению прилегающих территорий и, соот­ветственно, к загрязнению глинистыми или токсичными пульпами плодородных земель, а также к дополнительному (по отношению к обусловленному фильтрационными потерями) загрязнению по­верхностных и подземных вод [6].

Оценка воздействия разработки месторождения «Родниковое» на почвенный покров

На территории месторождения почвенный слой тонкий (не превышает 0,15-0,20 м). В основном развиты полынные, тонковато-полынно-тырсиковые степи в комплексе с сообществами на засолен­ных участках. Продуктивность земельных ресурсов района пустынно-степных земель ниже средней, они не имеют существенного сельскохозяйственного значения. Преобладают светло-каштановые ма­лоразвитые почвы. По механическому составу почвы в основном суглинистые, не очень податливые ветровой эрозии.

При производственной деятельности месторождения «Родниковое» — добыче полиметалличе­ской руды открытым способом — происходит нарушение земной поверхности: сначала при строи­тельстве карьера и его объектов, а затем при развитии горных работ: добычных, вскрышных и от­вальных. В основном нарушение земной поверхности происходит при эксплуатации следующих объ­ектов: сам карьер, породный отвал, отвал плодородного слоя почвы, усреднительный склад руды, от­валы забалансовых руд и шламоотстойник.

Учитывая условия пространственного размещения рудных тел, их локализации, вскрытие и от­работку смешанно-окисленных и смешанно-сульфидных руд оптимально производить открытым способом, экономически более выгодным в сравнении с подземным.

С территории, застраиваемой объектами рудника, и с территории самого карьера перед началом строительства снимается растительный слой и складируется во временные отвалы. Толщина расти­тельного слоя принята 0,2 м. Общий объем отвалов растительного грунта составляет 42 тыс. м3. Пло­дородный слой карьера, рудных складов и породного отвала, шламоотстойника складируется в отвал ППС (площадью 4,2 га), расположенный в 100 м юго-западнее карьера. Южнее проектируемого карь­ера на расстоянии 0,2 км размещается отвал вскрышных пород — 2,3 млн м3, площадь которого со­ставляет 20,7 га.

Предусматриваются устройство внутреннего отвала после отработки широтной зоны месторож­дения, расположенной в западной части карьера, и обратная засыпка данных участков породами вскрыши общим объемом до 1 млн м3. Данная работа будет проводиться на 4-5-й годы отработки ме­сторождения и позволит существенно сократить расстояние транспортировки.

По проекту восточнее располагается шламоотстойник, в который производятся сброс карьерных вод, и осуществляется использование карьерных вод в технологической схеме обогатительной фаб­рики. Площадь, занимаемая прудом, составляет 266 м2. Общая площадь земель, объектов месторож­дения «Родниковое» составляет 51,33 га.

Характеристика вскрышной породы

Результаты анализов пробы вскрышной породы месторождения «Родниковое»

Вскрышные породы месторождения складируются в отвал вскрышных пород. В результате про­изводственного мониторинга обследованию были подвергнуты пробы отходов на определение со­держания химических элементов (валовое) (табл. 1) [7].

Химический анализ пробы вскрышной породы показывает повышенное содержание: ♦ веществ 1 класса опасности (рис. 1):

  • кадмия — 2,085 Спдк;
  • свинца — 44,013 Спдк (2,503 Сфон);
  • цинка — 8,74 Спдк (9,711 Сфон);

♦  веществ 2 класса опасности (рис. 2):

  • никеля — 0,444 Спдк (1,422 Сфон);
  • молибдена — 6,064 Спдк (2,58 Сфон);
  • меди — 0,415 Спдк (1,383 Сфон);
  • кобальта — 0,256 СПдК (1,113 Сфон);

♦  веществ 3 класса опасности (рис. 3):

  • циркония — 2,314 Сфон;
  • ванадия — 2,014 Спдк (2,197 Сфон);

♦ веществ 4 класса опасности (рис. 3):

  • лития — 1,837 Сфон;
  • серебра — 1,429 Сф.

По остальным элементам превышения ПДК (фона) почв не обнаружено. Фоновые значения ЗВ (валовое содержание) района приняты по результатам производственного мониторинга 2008 г. на ме­сторождении «Родниковое».

Минерализация (содержание водорастворимых солей) во вскрышных породах за счет литологи-ческого состава (глинистые породы, кора выветривания) и общего засоления достаточно высока — 84,35 мг на 100 г грунта, рН — 9,19, соответствует слабощелочной среде [7].

В анализах водной вытяжки вскрышных пород, в сравнении с фоновыми значениями, наблюда­ется повышенное содержание: марганца — 2,434 Сф, хрома — 1,107 Сф, никеля — 1,355 Сф, вана­дия — 2,732 Сф, лития — 1,25 Сф, цинка — 17,449 Сф, кобальта — 1,257 Сф, алюминия — 1,129 Сф. Фоновые значения ЗВ для водорастворимых форм приняты по результатам отбора проб текущего го­да как среднее значение концентраций на границе СЗЗ. В целом содержание водорастворимых форм основных элементов низкое и не превышает фон почв (табл. 2) [7].

Результаты анализов водной вытяжки пробы вскрышной породы месторождения «Родниковое»

Отношение содержания водорастворимых форм и валовых содержаний низки, что характеризует вскрышные породы как объекты с низкими миграционно-водными свойствами (табл. 3) [7].

На основании изучения состава и содержания экологически опасных химических элементов во вскрышной породе месторождения «Родниковое», источниках загрязнения окружающей среды, с учетом нахождения этих элементов в почвах (грунтах) района, принята следующая ассоциация за­грязняющих веществ (тяжелых металлов и токсичных элементов):

  • свинец, цинк, кадмий — 1 класс опасности;
  • медь, молибден, кобальт, никель — 2 класс опасности;
  • цирконий, ванадий — 3 класс опасности;
  • серебро, литий — 4 класс опасности.

Эта ассоциация загрязняющих веществ являлась основой для оценки загрязнения почв с учетом местного естественно-природного и техногенного фона. Она также учитывалась при оценке загрязне­ния атмосферного воздуха и подземных вод. 

 

Список литературы

  1. ЛитвиненкоВ.С. Записки горного института. — СПб., 2005. — Т. 166.
  2. Алшанов Р.А. Казахстан на мировом минерально-сырьевом рынке: проблемы и их решение. — Алматы: ТОО «Print-S», — 220 с.
  3. Базарова С.Б. Воздействие горнодобывающих предприятий на экосистему региона и оценка эффективности их эко­логической деятельности // Региональная экономика и управление. — 2007. — № 2(10).
  4. Завалишин В.С., Когут А.В. К методологии оценки влияния технологических процессов открытых горных работ на окружающую среду // Труды Института горного дела им. Д.А.Кунаева. — Алматы, 2006. — Т. 72. — С. 191-200.
  5. Жумабекова С. Анализ потребления ресурсов на предприятиях горно-металлургического комплекса Республики Ка­захстан // Промышленность Казахстана. — 2011. — № 4 (67). — С. 38-43.
  6. Каренов Р.С. Приоритеты стратегии индустриально-инновационного развития горнодобывающей промышленности Казахстана. — Астана: Изд-во КазУЭФМТ, 2010. — 539 с.
  7. Технический отчет по производственному мониторингу окружающей среды объектов ТОО «Ер-Тай месторождение «Родниковое», выполненный ТОО «Проектсервис», 2010.
Год: 2014
Город: Караганда
Категория: Биология