Влияние горнодобывающего предприятия на окружающую среду РБ

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.

Горнодобывающая деятельность на современном этапе общественного развития относится к одним из самых влияющих на состояние природной среды занятий человечества.

Актуальность работы. Введенные или планируемые к вводу в эксплуатацию горнодобывающие предприятия, с экологической точки зрения, являются существенными источниками нарушения и загрязнения всех элементов биосферы. Поэтому оценка и прогноз степени их воздействия на окружающую среду являются весьма актуальными и необходимыми, поскольку позволяют заранее разработать эффективные природоохранные мероприятия, чтобы не нанести непоправимый ущерб экологии. Поскольку человечество на сегодняшний день не может обойтись без добычи и переработки полезных ископаемых в больших объёмах, то задачей горной экологии является максимальное снижение воздействия процессов их добычи на окружающую среду, что имеет важное значение для обеспечения безопасности жизнедеятельности.

Дело в том, что при  добыче полезных ископаемых негативному воздействию подвергаются практически все составляющие экосистемы: рельеф, атмосфера, поверхностные и подземные воды, почвенно-растительный покров, животный мир. Во многих случаях в результате интенсивных добычных разработок и переработки горных пород на месте некогда девственного природного ландшафта остается техногенный рельеф.

Целью данной работы является анализ проблемы взаимодействия горного производства и окружающей среды и поиск основных путей решения проблемы в будущем.

Среди географических преимуществ Башкирского Зауралья выделяется его богатый природно-ресурсный потенциал. Природа щедро одарила нас залежами медноколчеданных руд, серебра, золота, строительного, облицовочного и поделочного камня. Однако добыча полезных ископаемых до неузнаваемости изменила местные природные ландшафты. Образовались огромные искусственные карьеры, отвалы пустой породы занимают гигантские территории. Воздух, поверхностные и подземные воды и почва загрязнены в радиусе многих километров от горных выработок.

В Зауралье экологическую обстановку определяет деятельность таких крупных  центров горнодобывающей промышленности, как Учалинский ГОК, Сибайский филиал Учалинского ГОКа, Бурибаевский ГОК, расположенные в зоне бассейна реки Урал. Почти все достаточно крупные предприятия имеют свои карьеры площадью до десяти гектаров, где добывают щебень, песок, глину, известняк для местных нужд. Получается, что наше природное достояние получает ущерб от нашей же хозяйственной деятельности.

1. Воздействие горнодобывающей промышленности на биосферу.

Экологическую обстановку в Башкирском Зауралье обуславливает  хозяйственная деятельность предприятий  горнорудной отрасли, отходы которых  оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду.

В 2009 году отходы предприятий горнодобывающего и  перерабатывающего комплекса Зауралья составили более 23 млн. т., что составляет 73% от общего республиканского объема (37,5 млн.т.). На сегодняшний день вскрышные породы занимают площадь более 1,329 га.

Для решения экологических  проблем минерально-сырьевого комплекса  Республики необходимо внедрение современных  технологий по добыче и переработке сырья, производств по переработке отходов, сокращение использования питьевой воды на производственные цели, проектирование и строительство эффективных схем водоочистки.

Развитие промышленного потенциала Зауралья должно опираться 
на технологии, которые обеспечивают защиту и сохранение окружающей среды, и внес свои предложения по улучшению экологического состояния данной территории, а именно:

1. минимизация негативных воздействий работающих промышленных 
   и сельскохозяйственных предприятий на окружающую среду и ликвидация экологического ущерба прошлых лет;
2. сохранение биоразнообразия на существующих особо охраняемых природных территориях и создание новых, в том числе природных парков;
3. использование природного рекреационного потенциала для развития индустрии отдыха, рыбоводства (водоемов);
4. экологическое воспитание и образование всех слоев населения.

Ежегодно на долю Зауралья приходится большая часть отходов производства, преимущественно сконцентрированная в Баймакском, Учалинском, Хайбуллинском районах и городе Сибае. К 2011 году объем накопленных на территории республики вскрышных пород,  составил 1 млрд. тонн, причем три четверти миллиарда сосредоточено в Зауралье. Речные воды загрязняются солями тяжелых металлов, содержащихся в карьерных, шахтных   
и подотвальных водах, сбрасываемых горнодобывающими предприятиями, воздействие оказывает также дренаж хвостохранилищ (отработанных 
и действующих).

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 попадает не только элемент биосферы, подвергающийся непосредственному воздействию, но и другие элементы.

В процессе горного производства образуются и быстро увеличиваются пространства, нарушенные горными выработками, отвалами пород и отходов переработки и представляющие собой бесплодные поверхности, отрицательное влияние которых распространяется на окружающие территории.

В связи с осушением  месторождений и сбросом дренажных  и сточных вод (отходов переработки полезных ископаемых) в поверхностные водоёмы 
и водотоки резко изменяются гидрогеологические и гидрологические условия в районе месторождения, ухудшается качество подземных и поверхностных вод. Атмосфера загрязняется пылегазовыми организованными и неорганизованными выбросами и выделениями различных источников, в том числе горных выработок, отвалов, перерабатывающих цехов и фабрик. В результате комплексного воздействия на указанные элементы биосферы существенно ухудшаются условия произрастания растений, обитания животных, жизни человека. Недра, являясь объектом и операционным базисом горного производства, подвергаются наибольшему воздействию. Так как недра относятся к элементам биосферы, не обладающим способностью к естественному возобновлению в обозримом будущем, охрана их должна предусматривать обеспечение научно обоснованной и экономически оправданной полноты и комплексности использования.

Воздействие горного производства на биосферу проявляется в различных отраслях народного хозяйства и имеет большое социальное и экономическое значение. Так, косвенное воздействие на земли, связанное с изменением состояния и режима грунтовых вод, осаждением пыли и химических соединений из выбросов в атмосферу, а также продуктов ветровой и водной эрозии. Приводит к ухудшению качества земель в зоне влияния горного производства. Это проявляется в угнетении и уничтожении естественной растительности, миграции и сокращении численности диких животных, снижении продуктивности сельского и лесного хозяйства, животноводства и рыбного хозяйства.

В настоящее время нет возможности дать сравнительную количественную оценку влияния на окружающую среду горного производства и других видов деятельности человека, поскольку отсутствуют научно- методические основы для такого сравнения. Применение же различных частных критериев не позволяет получить однозначный ответ на этот вопрос.

В таблице 1 дана качественная сравнительная оценка воздействия 
на окружающую среду некоторых видов промышленного производства.

Таблица 1. Сравнительная  оценка воздействия различных видов  промышленного производства на  окружающую среду.

где О – отсутствие воздействия,  Н – незначительное воздействие,

Ср – воздействие  средней силы,  Си – сильное воздействие.

Как следует из этой таблицы, горное производство оказывает наиболее широкое воздействие на биосферу, затрагивающее практически все её элементы. В то же время воздействие некоторых видов деятельности 
на отдельные элементы биосферы проявляется более интенсивно.

2. Результаты воздействия горного производства на биосферу.

3. Горная экология как новое направление в науке 
   о горнодобывающей промышленности.

Среднесрочная комплексная  программа экономического развития Зауралья на 2011 - 2015 годы предусмотрела такие пункты, как привлечение инвестиций в природоохранные проекты, в первую очередь по ликвидации экологических ущербов прошлых лет, создание новых охраняемых природных территорий, развитие индустрии отдыха и рыбохозяйственной деятельности (зарыбление искусственных водоемов). Определена и сумма затрат 
на реализацию этих мероприятий - 2,7 миллиарда рублей.

Проблемой загрязнения Башкирского  Зауралья вплотную занимается 
и Государственное автономное научное учреждение «Институт региональных исследований» Академии наук РБ, расположенное в городе Сибае.

«Мы посвятили этому несколько  лет, — подтверждает доктор биологических  наук, профессор, директор Института  региональных исследований Академии наук Башкортостана, заслуженный деятель науки РБ Я. Т. Суюндуков. - Однако ситуация не улучшается. Горнодобывающие предприятия не обеспечены надежными средствами очистки выбросов. Мы не раз проводили комплексные исследования окружающей среды, которые показали, что большую опасность представляют и выработанные месторождения, снятые с баланса предприятий. Заниматься ими после того, как «сливки сняты» и прибыль получена, предприятия не хотят. Ни один 
из  отработанных  карьеров  не  рекультивирован. На протяжении десятков лет

они продолжают загрязнять наш воздух, почву и реки».

Действительно, отработанные месторождения (Куль-Юрт-Тау, Бакр-Тау, Таш-Тау, Балта-Тау, Бакр-Узяк, Миндяк и  другие) коммерчески непривлекательны из-за низкого содержания в них полезных компонентов. Но все эти объекты расположены в поймах малых рек, впадающих в Урал. Все они поражены ионами тяжелых металлов. К примеру, качество воды в реке Таналык соответствует пятому и шестому классам - соответственно категориям «грязная» и «очень грязная». Концентрация марганца в реке чуть выше города Баймака превышает предельно допустимую в 57 раз, меди - 
в 36, цинка - в 23, железа - в 9 раз. При этом бюджеты администраций Баймакского, Хайбуллинского, Учалинского районов не в состоянии финансировать природоохранные мероприятия по рекультивации зараженных территорий, площадь которых постоянно расширяется. Таким образом, происходит постоянное увеличение выбросов тяжелых металлов в Урал, трансграничную реку, протекающую по территориям России и Казахстана, 
и далее в Каспийское море. Локализуя отдельные очаги стоков, проблему загрязнения Урала решить можно. Но для этого необходим программно-целевой подход с участием государственных структур.

Учеными Института региональных исследований Академии наук РБ совместно со специалистами из отраслевых институтов и университетов Башкортостана в течение многих лет изучалась как динамика влияния техногенных объектов на окружающую среду, так и возможность комплексной переработки отходов горнодобывающих предприятий 
с минимальными финансовыми затратами. В итоге была разработана принципиально новая технологическая схема, позволяющая перерабатывать техногенное сырье гидрометаллургическими методами. Иными словами, извлекать металлы водными растворами химических реагентов 
с последующим выделением металлов из растворов.

Сибайскими   учеными   совместно  со  специалистами  ООО  «Институт 

проблем  минерального сырья» разработана программа, представленная  ими 
в Министерство природопользования и экологии Республики Башкортостан. 
В ней они изложили свое видение проблемы и способы ее решения. Так, основными задачами программы являются изучение и паспортизация техногенных объектов, разработка схемы очистки сточных вод с получением концентратов металлов, проектирование и изготовление модульных станций очистки (передвижных и стационарных), их размещение в местах токсичных стоков бассейна реки Урал и в местах складированных отходов горных предприятий.

Есть предложения объявить отходы горнодобывающих предприятий  техногенными месторождениями и выставить на аукцион в соответствии 
с существующим законодательством. Однако подобный вариант вряд ли вызовет коммерческий интерес крупных компаний, а малые берут лицензии, как правило, только на добычу золота, чем ухудшают экологическую обстановку районов. Комплексной же переработкой подобных «месторождений» не будут заниматься по крайней мере еще 15 — 20 лет, 
и этого вполне достаточно, чтобы процессы загрязнения почвы в этих районах стали необратимыми. Привлечь зарубежные компании к подобным проектам тоже проблематично в силу нерентабельности малых объектов.

По предварительным  расчетам ученых, на реализацию целевой  программы потребуется 10 лет и  два миллиарда рублей. За это время  можно полностью изучить техногенные  стоки в бассейн реки Урал с территории Башкортостана и Челябинской области, спроектировать и разместить 30 - 50 модульных очистных станций, организовать сбор и переработку образующихся в процессе очистки металлосодержащих концентратов. Кстати, их стоимость и определит в конечном счете эффективность работы каждой станции, а модульные стационарные установки смогут легко перестраиваться под новые задачи.

Финансирование целевой  государственной программы, особенно на первом  ее  этапе,  предполагается  осуществлять  за  счет   средств   федерального бюджета, а также заинтересованных организаций и инвестиционных и конверсионных кредитов.

Ученые уверены: успешная реализация программы поможет решить 
не только экологические, но и социально-экономические проблемы региона, имеющего колоссальные запасы техногенного сырья при полном отсутствии предприятий по его переработке. Например, создаст новые рабочие места.

Следует констатировать, что в проблеме охраны окружающей среды 
от вредного воздействия горного производства имеется ещё много не решённых вопросов, обусловленных рядом причин объективного и субъективного характера: недостаточным обоснованием экологических ограничений в технологии добычи и переработки ископаемых; качественными различиями кругооборота вещества и энергии в искусственных (хозяйственных) системах по сравнению с естественными (экологическими); противоречиями между требованиями улучшения технико-экономических показателей горного производства и необходимостью сохранения биосферы в оптимальном состоянии; недостаточной разработанностью методов экономической оценки природных ресурсов и ущерба, наносимого горным производством элементам биосферы; ведомственным подходом к охране и рациональному использованию природных ресурсов; недостаточной осведомленностью работников горного производства в вопросах экологии.

Если раньше охрана окружающей среды предполагала разработку 
и реализацию мероприятий только защитного характера, то теперь уровень развития производства (и горного  производства в частности) требует расширения этого понятия с включением в него и планового управления природными ресурсами.

Важнейшей стороной проблемы взаимодействия горного производства

с окружающей средой в  современных условиях является и  всё более усиливающаяся обратная связь, т.е. влияние условий окружающей среды 
на выбор решений при проектировании, строительстве горных предприятий 
и их эксплуатации (способ осушения месторождения, вид рекультивации, способ отбойки горной массы, размещение внешних отвалов и др.).

Для разработки и успешной реализации долгосрочной общегосударственной  программы рационального и эффективного использования минеральных ресурсов в сочетании с охраной окружающей среды необходимо под иным углом зрения рассматривать деятельность горного предприятия и интенсивно развивать научные исследования в этом  направлении.

Наше время характеризуется  возникновением, развитием и становлением новых наук и научных направлений. Они рождаются тогда, когда уровень научных знаний и разработанности методов исследований позволяют вскрыть фундаментальную общность процессов и явлений, казавшихся ранее далекими друг от друга. В прикладных науках, к числу которых относятся и горная наука, создания нового направления может диктоваться также и  насущными проблемами практики разработки месторождений полезных ископаемых, тем более что мероприятия по охране и рациональному использованию природных ресурсов, которые разрабатываются и внедряются различными министерствами и ведомствами, не имеют пока единой теоретической и методической основы, а потому являются недостаточно комплексными и эффективными.

Каждая отдельная наука (в том числе и горная), взятая сама по себе, представляет собой концептуальную систему идей и понятий, имеющую замкнутый характер. Вместе с тем в науках, изучающих землю, все глубже утверждается диалектическая идея взаимосвязанности и взаимообусловленности изучаемых явлений. Современный этап развития горной науки (системы знаний об условиях, методах и средствах добычи и обогащения твердых полезных ископаемых) показывает, что барьеры, ограждающие ее от других наук, исчезают, и на стыке горной науки и экологии на основе научных идей и разработок академиков М.И. Агошкова, Б.Н. Ласкорина, Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, Е.М. Сергеева, А.В. Сидоренко, Н.Ф.Федоренко, Т.С. Хачатурова, С.С. Шварца и др. происходит становление нового направления в горной науке — горной экологии, имеющей большое теоретическое и прикладное значение.

4. Что изучает горная экология.

Горная экология изучает  закономерности воздействия человека 
на окружающую среду в сфере горного производства и, в первую очередь, взаимосвязь физических и химических процессов, лежащих в основе добычи 
и переработки полезных ископаемых, с кругооборотом вещества и энергии 
в биосфере. Это направление в науке о горной промышленности имеет цель:

1. сформулировать сущность всей проблемы в целом;
2. разработать научную программу и методы изучения проблемы;
3. построить общие и частные модели взаимодействия человека 
   с окружающей средой в сфере горного производства;
4. суммировать результаты проведённых исследований и разработать научные основы технологических процессов, обеспечивающих оптимальный уровень воздействия на окружающую среду.

Формирование горно-экологического направления соответствует современным  тенденциям развития экологии вообще, которая возникла более 100 лет назад  как учение о взаимосвязи «организм - среда» и на наших глазах становится теоретической основой поведения в природе человека индустриального общества.

Горноэкологические исследования базируются на широком привлечении  данных различных наук для вскрытия и анализа междисциплинарных 
(в научном отношении) и межотраслевых (в практическом плане) связей, позволяющих подойти к всестороннему рассмотрению проблемы «горное производство и окружающая среда». Такой подход охватывает три аспекта рассматриваемой проблемы: горное производство как объект, воздействующий на окружающую среду; окружающая среда как объект, определяющий условия развития горного производства; взаимодействие этих двух объектов.

Изучая процессы горного  производства и их воздействие на биосферу 
и учитывая многочисленность и разнообразие видов этого воздействия, горная экология использует как методы физики, химии, биологии, математики, механики, геологии и горного дела, так и методы, применяющиеся 
в экономике и социологии.

5. Направления горно-экологических исследований.

Горно-экологические  исследования направлены на решение  следующих ключевых вопросов:

1. Создание научных основ Горноэкологического мониторинга (наблюдения, контроля, управления) той части биосферы, которая подвергается воздействию со стороны горного производства: для элементов биосферы 
   и экологических систем, способных к самоочищению, самовосстановлению 
   и развитию, большое значение приобретает создание сети контрольных пунктов с целью получения информации о допустимом уровне воздействия, 
   о естественных ресурсах этих систем и уровне их эффективного использования; для элементов биосферы и экологических систем, не обладающих способностью к самоочищению и самовосстановлению, особое значение имеет их охрана и рациональное использование.

Важное место должно занимать изучение состояния окружающей среды с точки зрения её влияния  на здоровье человека. Необходимо иметь в виду, что процессы и явления, происходящие в окружающей среде при разработке месторождений полезных ископаемых, достаточно разнообразны. В своих предельных значениях скорость этих процессов и явлений может быть катастрофически высокой или едва отличающейся от нуля. Соответственно этому  в состоянии здоровья человека могут иметь место резкие сдвиги или менее заметные изменения, которые, однако, могут привести к хроническим заболеваниям.

2. Разработку принципов экономической оценки изменения биосферы под воздействием горного производства и общей природоохранной эффективности всех мероприятий по рациональному использованию минеральных ресурсов и их охране.
3. Разработку принципов и путей оптимизации воздействия горного производства на окружающую среду.

При этом резко возрастает важность учёта экологических факторов при планировании развития производительных сил в регионах. Промышленные 
объекты должны проектироваться и размещаться так, чтобы обеспечивалась экономическая целесообразность переработки и использования отходов горного производства (применение шахтных вод для орошения сельскохозяйственных земель и в металлургических процессах, утилизация продуктов, аккумулирующихся в пыле- и газоочистных установках, и др.).

6. Современные концепции воздействия горнодобывающего производства на окружающую среду.

В современных условиях решение проблемы оптимизации воздействия  горного производства должно основываться на следующих двух концепциях:

1. Интенсивный путь развития горнодобывающей промышленности (концепция интенсификации).

2. Единство проблем рационального использования и охраны недр 
и рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды (горно-экологическая концепция).

Интенсификация производства предполагает: совершенствование размещения  производительных сил и организации общественного производства, использование  высокоэффективной техники и технологии, проведение прогрессивной сырьевой политики.

Под интенсификацией  горной промышленности понимают: увеличение коэффициента извлечения полезного ископаемого из недр; повышение коэффициента извлечения компонентов из горной массы при обогащении, увеличение удельных производственных мощностей предприятий; повышение эффективности использования земель; снижение общего водопотребления 
и повышение коэффициента оборотного водопользования; повышение коэффициентов использования накопленных и текущих отходов; обеспечение разведанными запасами действующих, строящихся и проектируемых предприятий; повышение эффективности внешней торговли; снижение уровня затрат на единицу конечной  продукции минерально-сырьевого комплекса.

Новые прогрессивные  организационные и технические  решения требуют значительных капитальных  вложений, могут дать положительный  эффект лишь через несколько лет, а сырье, топливо и энергия нужны сегодня. Поэтому наиболее полное использование созданного и накопленного — поистине ключевая задача.

Вопросы интенсификации использования минеральных ресурсов, решаются по-разному в сфере производства минерального сырья и в сфере  его потребления.

В сфере производства минерального сырья — это комплексное  освоение крупных сырьевых регионов, оптимизация величины потерь при  добыче 
и переработке минерального сырья, комплексное использование всех содержащихся в сырье полезных компонентов, утилизация вмещающих пород и отходов производства, пересмотр кондиций и вовлечение в эксплуатацию на основе прогрессивных технологических решений месторождений минерального сырья с запасами, отнесенными ранее к забалансовым.

Это позволит более полно  использовать природные, трудовые 
и финансовые ресурсы, снизить транспортные расходы.