Министерство  общего и профессионального образования

Российской  Федерации

     Санкт-Петербургский  Государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

     (технический  университет) 
 
 

     КУРСОВАЯ  РАБОТА

По дисциплине  «Геохимия окружающей среды»

                                             (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

     ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема:    Формирование техногенных ландшафтов районов расположения

Михайловского горно-обогатительного  комбината 
 
 
 
 

Автор: студент  гр. ИЗ-99-1               _____________                          /Понурова И. К./

                                                                                                       (подпись)                                                              (Ф.И.О.) 

ОЦЕНКА:  ___________

Дата:  ________________

ПРОВЕРИЛ

Руководитель  проекта: профессор                                                      / Пашкевич М.А./

                                                             (должность)                                (подпись)                                               (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2002

Министерство  общего и профессионального образования

  Российской Федерации

Санкт-Петербургский  государственный горный институтим Г. В. Плеханова 

(технический  университет) 

Утверждаю

Заведующий  кафедрой ______/Шувалов Ю.В./

"16" февраля 2000г. 

  Кафедра ЭА и ОТ 

  КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ / РАБОТА 

По дисциплине                          Геохимия окружающей среды_____________

                                           ^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

ЗАДАНИЕ

Студентке гр.    ИЗ-99-1             Понуровой И. К.

                          (шифр группы)                            (Ф.И.О.)                 

1. Тема проекта Формирование техногенных ландшафтов районов расположения Михайловского горно-обогатительного комбината

2. Исходные данные  к проекту согласно методическим  указаниям к

курсовой работе______________________________________

3. Содержание  пояснительной записки согласно  методическим указаниям к курсовой работе_______________________________________

4.Перечень графического  материала 1) инженерно-экологическая план-схема; 2) карта-схема техногенных ореолов и потоков загрязнения; 3) карта ландшафтов.

5.Срок сдачи  законченного проекта_19.05.2001г.  

Руководитель  проекта:      профессор                             /Пашкевич М.А./

                              ^{(должность)                (подпись)                      (Ф.И.О.)} 

Дата выдачи задания:     16.02.2001г. 
 
 
 
 
 

Оглавление

1. Аннотация

      В данной  курсовой работе рассмотрена  территория горнопромышленного комплекса “Михайловский ГОК”. Разработка месторождения на данном предприятии ведется открытым способом по транспортно-отвальной схеме с дальнейшей рекультивацией нарушенных земель в сельскохозяйственном и лесохозяйственном направлениях. Весь цикл добычи и переработки полезных ископаемых сопровождается накоплением жидких и твердых отходов, загрязняющих земли, поверхностные и подземные воды и, как следствие, формированием техногенных ландшафтов (их виды указаны и охарактеризованы).

      Также формируются лито- и гидрогеохимических ореолы и потоки загрязнения. Для всех ореолов произведены расчеты коэффициентов контрастности и суммарного загрязнения. Составлены карты ландшафтов и ореолов загрязнения, расположенных на территории предприятия.

            Результаты произведенных  расчетов сведены в таблицы и  нанесены на ситуационный план предприятия. Результаты выполненной работы оформлены  в виде отчета.  

The summary

   The present course work was carried out for conditions of a mining complex " Michailovsky mining-enterprises ". Development of a deposit at the given enterprise is conducted by an open way with the further restoration of the broken grounds in an agricultural direction. All cycle of extraction and processing of minerals is accompanied by accumulation of the liquid and firm waste products polluting the grounds, superficial and underground waters and, as consequence, formation of various landscapes (their kinds are specified and characterized).

   Also auras and streams of pollution are formed litochemical and hydrogeochemical. For all auras calculations of factors of contrast and total pollution are made. Maps of landscapes and the auras of pollution located in territory of the enterprise also are made.

       Results of the made calculations are shown in tables and put on the situational plan of the enterprise. Results of the executed work are made out as the report

2. Общие сведения

2.1. Состав предприятия

       Открытое  акционерное общество "Михайловский ГОК" учреждено в соответствии с Указом Президента Российской Федерации "Об организационных мерах по преобразованию государственных предприятий  в акционерные общества" от 1 июля 1992 года №721, зарегистрировано Постановлением главы администрации г. Железногорска 24 июля 1996 года с присвоением номера государственной регистрации № 471.

       Общество  является правопреемником государственного предприятия "Михайловский ГОК", которое было образовано в 1974 году в результате объединения двух комбинатов - Михайловского железорудного и Михайловского горно-обогатительного.

       Сырьевой  базой комбината являются железные руды Михайловского месторождения, представленные природно-богатыми рудами с содержанием железа 46-58 % и неокисленными железистыми кварцитами (бедными рудами) с содержанием железа магнетитового 16-25 %, железа общего 38-40 % . Запасы руды месторождения составляют свыше 11 млрд. тонн.

       Разработка  месторождения ведется открытым способом одним карьером с раздельной выемкой богатых руд, неокисленных и окисленных железистых кварцитов.

       Основной  товарной продукцией Михайловского  ГОКа является: аглоруда, железорудный концентрат, железорудные офлюсованные окатыши, доменная руда, аглоруда обогащенная.

       Основные  виды деятельности открытого акционерного общества "Михайловский ГОК":

       - добыча и обогащение железных  руд;

       - производство других видов продукции,  работ и услуг.

      Основными российскими потребителями продукции  ГОКа являются: Магнитогорский металлургический комбинат, Орско-Халиловский комбинат, Западно-Сибирский металлургический комбинат, Тулачермет и др. Экспортные поставки осуществлялись в Чехию, Словакию, Польшу, Австрию.

      Схема технологической цепочки представлена на рис. 1, где потребителю 1-3 поставляется следующая продукция:

1. концентрат
2. окатыши
3. аглоруда, щебень, доменный концентрат.

      Также на дробильно – сортировочной  фабрике, дробильно – обогатительном комплексе и фабрике окомкования  проиходят следующие процессы:

1. ДСФ (дробильно – сортировочной фабрика):

       - дробление;

       - cушка;

       - смешивание.

2. ДОК (дробильно  – обогатительный комплекс):

- дробление;

- измельчение;

- мокрая  магнитная сепарация;

- магнитная  дешламация;

- обогащение;

- осушение;

- обозвоживание.

3. ФОК (фабрика  окомкования):

- смещивание;

- сырые окатыши;

- грохочение;

- обжиг. 

2.2. Рельеф, геология, гидрология и почвы территории предприятия

     Район месторождения расположен в пределах юго-западного склона Среднерусской 

возвышенности. Рельеф поверхности равнинный, сильно изрезан реками бассейна р. Сейм и

её притоками, а также многочисленными балками  и оврагами. Большая часть отработанных участков карьеров спланирована и рекультивирована. Отрицательные формы рельефа, наряду с долинами рек и ручьев, образованы траншеями, котлованами, дренажными канавами.

            Михайловское месторождение представляет  собой мощную (шириной до 2,5 км) полосу  железистых кварцитов протяжённостью  около 7 км. Падение кварцитов  восточное крутое-70-90⁰.

            В верхней части толщи железистых кварцитов развита зона окисления площадно линейного типа. Разделение железистых кварцитов месторождения на окиленные и неокисленные проводится по содержанию магнетитового железа. Неокисленные железистые кварциты представлены магнетитовыми, гематито-магнетитовыми, магнетито- гематитовыми и гематитовыми разновидностями, из которых две первые добываются в настоящее время и являются сырьём для производства магнетитового концентрата.

             Окисленные железистые кварциты  представлены мартитовыми и гематито- мартитовыми разновидностями и являются сырьевой базой для дальнейшего развития комбината.

             На месторождении разведаны также  природно-богатые руды, являющиеся  продуктом переработки железистых  кварцитов. Богатые руды представлены  двумя генетичекими типами: коренными, образовавшимися в результате выщелачивания кварца, и переотложенными, которые образовались в результате перемыва железистых кварцитов и коренных богатых руд.

      В пределах карьерного поля установлено  пять крупных нарушений северо-

западного и  субмеридионального простирания пород  кристаллического массива.

            Гидрогеологические условия месторождения характеризуются наличием двух  водоносных комплексов- надкелловейского и подкелловейского, разделённых между собой толщей келловейских глин.

             Верхний водоносный комплекс  объединяет четвертичный, сеноманальбский  и апт-неокомский водоносные горизонты,  которые находятся в зоне активного  водообмена и тесно связаны  с открытыми водотоками. Все водоносные  горизонты, в основном безнапорные, дренируются бортами действующего карьера и гидрографической сетью. Питание указанных горизонтов происходит за счёт инфильтрации атмосферных осадков; область питания совпадает с областью распространения.

     Источник  водоснабжения района Березовский водозабор и артезианские скважины, а

также реки, протекающие в районе, какими являются реки Свапа, Чернь, Речица.

      Карьерный дренаж –открытого типа – по системе  водоотводных канав карьерные воды сбрасываются в р. Чернь и р. Речица.

      Заболоченность рек, протекающих в районе, имеет тенденции к увеличению, вследствии нарушения водного баланса территории - утечек из системы водооборота хвостового хозяйства и аварийных сбросов с обогатительной фабрики. В местах разгрузки загрязненных подземных вод с территории хвостового хозяйства, речные воды по своему составу близки к дренажным водам хвостохранилищ.

      Почвенный покров весьма разнообразен. На территориях  не подвергшихся техногенному воздействию  встречаются чернозёмы и серые  лесные почвы. Почвы района сформировались в результате сложного взаимодействия природных условий, а также влияния хозяйственной деятельности человека.

      Черноземы славятся своим плодородием. Они  содержат значительное количество гумуса, растворимых соединений азота, калия, кальция, фосфора, имеют благоприятную для произрастания растений нейтральную или слабокислую реакцию среда. Показатель кислотности рН изменяется от 5,4 до 7,0.

      Серые лесные почвы сформировались в прошлом  под воздействием лесной растительности. Они имеют серую окраску гумусового горизонта, заметную присыпку кремнезема, хорошо выраженный горизонт вымывания. По механическому составу серые лесные почвы в основном относятся к легкосуглинистым и среднесуглинистым разностям. Эти почвы плохо пропускают воду и подвергаются смыву. Серые лесные почвы содержат меньше гумуса, растворимых растительных веществ по сравнению с черноземами. 
 
 
 
 
 
 
 

2. 3. Климатические  условия района.

      Михайловское  месторождение, располагаясь в центральной  части Русской равнины, испытывает воздействие различных воздушных масс: умеренных, арктических, тропических.

      В теплый период (апрель-сентябрь) преобладают  северо-западные, и северо-восточные  ветры, а в холодный (октябрь-март) наряду с западными и юго-западными  ветрами довольно часто наблюдаются  юго-восточные и восточные. Скорость ветра по области в летний период года составляет в среднем за сутки 3,6-4,0 м/с на сравнительно- защищенных и пониженных мостах и 4,5-5 м/с на открытых и возвышенных. В зимний период скорости соответственно равны 5,0-5,5 и 6,0-6,5 м/с. Средняя годовая температура воздуха на территории изменяется от 4,6° до 6,1°. Средняя температура самого холодного месяца января колеблется от - 9,4 до - 7,7°, средняя температура июля изменяется от + 18,8° до +19,6°. В отдельные летние дни температура воздуха может повышаться до 41°, а зимой понижаться до - 40°.

      Осадки  распределяются неравномерно как по территории так и по времени. Наибольшее количество осадков (550-600 мм). Из годового количества осадков на холодный период (ноябрь- март) приходится - примерно 30-35%, а на теплый (апрель-октябрь) 65-75%. На территории области осадки выпадают в жидком (60-67%), твердом (16-20%) и смешанном (16-21%) виде.

      По  своему составу осадки несут техногенную  нагрузку, их минерализация и концентрации основных компонентов превышают фоновые. Обращают внимание повышенные концентрации в газопылевых выбросов с обогатительной фабрики, отвалов и карьера. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Основные  источники нарушения  и загрязнения  окружающей среды.

Нарушение водного баланса территории и коллекторских свойств пород в верхней части разреза, связанное с разработкой и переработкой полезного ископаемого приводит к заболачиванию берегов р.Чернь и Речица в районах утечек  сточных вод из хвостохранилища и сбросов стоков с обогатительной фабрики. (координаты источников загрязнения и нарушения окружающей среды сведены в табл.1, в соответствии с Приложением 1, отсчет произведен от нижнего левого угла).

      Таблица 1.

      Деятельность  горнопромышленных предприятий  сопровождается образованием значительного  количества отходов, содержащих в своем  составе продукты добычи, обогащения и переработки полезных ископаемых.

      Для обогащения используется техническая  вода, состоящая на 25% из оборотной  воды из накопителя и на 75% из речной воды. В процессе обогащения железной руды  образуются отходы рудопромывки - эфеля и флотации - шлаки, сбрасывающиеся в хвостохранилище. Утечки из хвостохранилища представляют основную опасность в загрязнении и нарушении режима подземных и поверхностных вод района расположения горнопромышленного предприятия. Происходит изменение генетических составляющих солевого баланса природных вод, вследствие чего с территории усиливается вынос карбонатов, хлоридов, сульфатов, фторидов, кальция, натрия, калия.

      В результате промывки руды и гидротранспорта  твердых отходов происходит интенсификация процессов растворения измельченной руды. В воде, используемой в технологическом процессе, повышаются концентрации практически всех компонентов.

      В процессе разработки месторождения  образуются отходы-породы внешней вскрыши (залегающие под полезным ископаемым), складирующиеся в отвалы, в результате чего создаются новые формы рельефа, изменяется состав и свойства пород приповерхностного слоя, играющих главную роль в почвообразовании.

      Возникающие в результате деятельности горнодобывающего предприятия нарушения и загрязнения  можно дифференцировать по четырем направлениям, в соответствии с числом основных компонентов окружающей среды (атмосферы, литосферы, гидросферы, биоты).

      Загрязнение атмосферы

      В результате пылегазовых выбросов, выветривания в хвостохранилищах и т.д. в атмосферу происходят выбросы десятков вредных веществ. Наиболее распространенными являются – диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, твердые частицы.

            Загрязнения и нарушения почвенного покрова 

      Происходит  изъятие земель из хозяйственного пользования  земель под промплощадку, шламо- и хвостохранилища, прокладку различных коммуникаций и, как следствие, нарушение плодородного слоя.

            Загрязнение поверхностных и  подземных вод

        Сброс сточных вод, содержащих  взвешенные вещества, тяжелые металлы,  нефтепродукты и другие загрязняющие  вещества.

            Воздействие на биоту

      Деградация  растительности в результате обеднения  почв, снижение продуктивности и качества сельскохозяйственной продукции, вынужденное  переселение, а иногда и полное  исчезновение некоторых видов животных.

      Выявленные  и проанализированные превалирующие нарушения и загрязнения окружающей среды сведены в табл. 2.

    Наиболее  ярко выраженные загрязнения и нарушения  показаны в таблице 2: 
 

Таблица 2.

         Основные виды воздействия на природную среду в районе МГОКа. 

4. Природные и техногенные  ландшафты.

      Ландшафт- основная единица физико-географического районирования-генетически единая территория с однотипным рельефом, геологическим строением, климатом, общим характером поверхностных и подземных вод, закономерным сочетанием почв, растительных и животных сообществ.

      Техногенный ландшафт-измененный или искусственно созданный человеком на природной основе ландшафт, природное равновесие в котором постоянно поддерживается человеком.

      Элементарный  ландшафт -это определенный элемент рельефа, сложенный одной породой или наносом, на протяжении которого сохраняется определенный тип почвы, и покрытый в каждый отдельный момент своего существования определенным растительным сообществом. 
 

Рис.2 Схема замещения природного ландшафта техногенным, после строительства                               горного предприятия. 
 
 
 

5.Техногенные  ореолы и потоки  загрязнения.

      Деятельность  горных предприятий по добыче, обогащению, переработке вызывает образование значительных объемов отходов в твердой жидкой и газовой фазах.

      В результате намыва твердых и жидких отходов в хвостохранилище формируется  лито- и гидрогеохимические орелы  загрязнения.

      Ореолы загрязнения классифицируются на литохимические (верхние слои литосферы), гидрохимические (подземные и поверхностные воды) и атмохимические (воздушный бассейн).

      Гидрогеохимическими ореолами загрязнения являются области распространения подземных и поверхностных вод, с многократно повышенными по сравнению с фоновыми концентрациями микро- и макроэлементов, формирующиеся в результате сбросов в поверхностные и подземные воды сточных и карьерных вод, а также образующиеся за счет растворения и выноса химических элементов и соединений из минеральных отходов добычи и переработки полезных ископаемых.