ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ РУДНОЙ ЗОЛОТОДОБЫЧЕ
В статье проведена эколого-геохимическая оценка атмосферы, гидросферы, почвогрунтов, литосферы и растительности одного из горнопромышленных районов Хабаровского края. Выявлены приоритетные токсиканты и их формы. Комплексный анализ позволил выявить пространственно-временные параметры неблагополучных зон, что является основой для составления крупномасштабной экологической карты исследуемого района.
Ключевые слова: эколого-геохимическая оценка, токсичность, комплексный мониторинг.
В экологическом отношении рудные месторождения и их первичные ореолы представляют собой природные очаги химического загрязнения среды тяжелыми металлами, а возникающие при промышленном освоении продукты техноге - неза формируют химически опасные ореолы и потоки рассеивания, негативно влияющие на экологическое состояние экосистем [1]. Разработка месторождения полезного ископаемого приводит к изменению основных физико-химических свойств литосферы, в том числе ее экологических функций - геодинамической, геофизической, ресурсной и геохимической. Изучение параметров геохимической функции литосферы и их изменения в процессе разработки месторождения является одной из целевых задач эколого - геохимической оценки их потенциальной или реальной опасности. Месторождения полезных ископаемых как потенциальный источник токсичных химических элементов и их соединений представляют опасность для состояния и жизнедеятельности биоты и человека, в основном, при извлечении из недр Земли полезных ископаемых. Аномальные геохимические поля чаще связаны с изменением химии природной среды, а также накоплением в процессе переработки и обогащения первичного минерального сырья высокотоксичных подвижных соединений [2].
Большинство исследователей придерживаются следующего определения термина "геохимическое загрязнение" - это явление, действие или процесс, которые приводят к повышенному содержанию химических веществ или их дисбалансу в экосистеме, вызывая различные, противоречащие онто - и филогенезу изменения в биоте. Под «экологическим риском эксплуатации (освоения) месторождений полезных ископаемых» понимается риск геохимического техногенного загрязнения почвенного покрова и вод дренирующего речного бассейна, обусловленный как спецификой разрабатываемых месторождений (масштаб, мине - ралого-геохимический состав, способ отработки), так и особенностями природных условий района расположения. Для однозначного понимания степени вредности разрабатываемых руд используется такое понятие, как экологичность руд - совокупность взаимосвязанных природных свойств (геоиндикаторов), характеризующих качество минерального сырья и определяющих степень его вредности, которая проявляется при переработке руд по конкретной технологии путем отрицательного воздействия на окружающую среду [по В. А. Ермолову].
Основным объектом исследования представлено одно из предприятий по переработке рудного золота Хабаровского края. Многовершинное рудное поле расположено в пределах Ульской вулкано - плутонической структуры у северного окончания Восточно Сихотэ - Алинского вулканического пояса. Технологическая схема переработки данной руды основана на процессе сорбционного цианирования.
Антропогенное воздействие горнодобывающих предприятий проявляется через набор факторов: выбросы поллю - тантов, сброс загрязненных сточных вод, изъятие земель из сельскохозяйственного оборота, изменение естественного режима и состава вод и т. д. Несмотря на широкий набор факторов, наиболее эффективно применяемых для оценки антропогенной нагрузки, выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников являются предметом особого внимания. Поскольку именно выбросы наиболее быстро находят свое отражение на загрязнение атмосферы, почвы, вод, здоровье людей и т. д [3].
Воздействие предприятия на воздушный бассейн.
Уровень загрязнения воздушного бассейна определялся на основе расчетов приземных концентраций загрязняющих веществ в воздухе от источников загрязнения в соответствии с требованиями ОНД-86. Расчеты выполнены с учетом физико-географических и климатических условий местности, фонового уровня воздушного бассейна, расположения и мощности предприятия. Уровень загрязнения рассчитан отдельно для каждого вредного вещества и групп веществ, обладающих эффектом суммаций вредного воздействия. Расчеты выполнены на ЭВМ с использованием программного комплекса «Атмосфера» (версия 3.0). Коэффициент рельефа принят 1. Направление ветра во всех расчетах принято по среднегодовой розе ветров с перебором через 10°. В расчете учтены 91 источник выброса, в том числе 42 - организованных.
В атмосферу выбрасывается 44 наименования вредных веществ, которые образуют 8 групп суммаций: 25 (оксид азота + оксид углерода + гексан + формальдегид), 27 (свинец + диоксид серы), 28 (серная кислота + диоксид серы), 30 (диоксид серы + сероводород), 31 (диоксид азота + диоксид серы), 35 (диоксид серы + фтористые газообразные соединения), 39 (сероводород + формальдегид), 40 (азотная кислота + гидрохлорид + серная кислота).
Анализ проводился по 13 расчетным точкам, определенным на границе сани - тарно-защитной зоны предприятия (СЗЗ), на границе селитебной зоны и на важных промышленных участках. Превышение ПДК наблюдается по пыли неорганической (до 2, 87 ПДК, диоксиду азота и по группам суммаций 25 и 31). Некоторые результаты программного расчета с визуализацией данных в редакторе «Эко - граф» представлены на рис.1-2
Анализ данных расчетного мониторинга показывает, что основной вклад в загрязнение атмосферы вносят такие источники загрязнения, как хвостохрани - лище и карьеры.
Одним из показателей химической активности атмосферы является коэффициент трансформации (КТ), который представляет собой отношение концентрации диоксида азота к концентрации суммы оксидов азота, находящегося в атмосфере. КТ является важной характеристикой атмосферы. Он указывает на химическую активность атмосферы и способность перерабатывать поступающие в нее продукты выбросов [4]..
Поэтому характеристика степени трансформации является важным дополнением к информации о качестве воздуха и должна учитываться при планировании размещения промышленных предприятий. В зоне действия исследуемого предприятия КТ составляет от 0,8 до 0,9, что свидетельствует о высокой степени химической активности атмосферы, обусловленной тем, что под влиянием ряда причин в атмосфере возникают новые катализаторы, ускоряющие интенсивность происходящих процессов, в том числе появлением в результате последовательных реакций или появлением других веществ, например, формальдегида. Воздействие предприятия на гидросферу
2908 Пыль неорганическая: 70*20% 8Ю2 10ОО 2000 Э000 4000 5000 6000 7000 оооо 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 .................................................................. О 0,05 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 Q.70 0,80 0,90 1 1,30 2 3 Объект: З, ЗИФ1; вар. исхд. 10; вар. раеч.1; пл.1 (h=2M) Масштаб 1:52900 Рис. 1. Изолинии распределения пыли неорганической в долях ПДК (период расчета - зима.) Рис. 2. Изолинии распределения гидроцианида в долях ПДК (период расчета - лето) |
Расположение предприятия в рыбо - охранной зоне Охотского моря обусловливает жесткие требования к остаточной концентрации циан-содержащих веществ
в промышленных стоках ЗИФ. Для обезвреживания стоков на ЗИФ действует обезвреживающая установка для нейтрализации остаточного цианида гиплохло- ритом кальция. В результате обработки простые и комплексные цианиды окисляются до цианатов. При этом катионы многих тяжелых металлов выпадают в осадок. Производственные сточные воды, образующиеся на фабрике, сбрасываются в хвостохранилище долинно-речного типа. В ручей ежегодно поступает значительное количество дренажных вод из хвостохранилища, не улавливаемых дренажными сооружениями - аккумулирующим прудком и дренажной галереей.
Геохимические признаки для сопоставительного анализа экологичности изученных проб месторождения Многовершинное
|
По результатам опробования шахтных вод установлено превышение концентраций по отношению к ПДК рыбохо - зяйственных водных объектов по взвешенным веществам, сульфатам, меди, железа, цинка, нефтепродуктов, марганца. Значительный вклад в загрязнение поверхностных вод вносит неорганизованный сброс с территории производственных площадок предприятия. В поверхностных стоках отмечается превышение ПДС для рыбохозяйственного водопользования по взвешенным веществам, нефтепродуктам, БПКполн., тяжелым металлам (железу, меди, цинку, марганцу, свинцу) и фенолу [5].