Оценка влияния горнодобывающей промышленности на качество атмосферного воздуха.

Глава 1. Оценка влияния горнодобывающей промышленности на качество атмосферного воздуха.

1. Характеристика основных источников загрязнения атмосферы на горнодобывающей промышленности.
2. Характеристика вредных примесей, выбрасываемых в атмосферу предприятиями горнодобывающей промышленности.(диоксид азота, диоксид серы, оксид углерода, хлор, углеводороды, сажа)
3. Оценка влияния примеси выбрасываемых горнодобывающей промышленности на здоровье населения.
4. Мероприятия, средства и методы защиты атмосферного воздуха на горнодобывающей промышленности.

 

 

 

1.1 Воздействие добывающих отраслей на природную среду. В настоящее время  месторождения твердых полезных ископаемых разрабатываются в основном  тремя  способами: открытым, подземным и геотехническим. В будущем значительные перспективы имеет подводная добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов.

Открытая разработка месторождений  полезных ископаемых обычно характеризуется  более интенсивным загрязнением атмосферы вредными веществами: пылью  и газообразными продуктами, образующимися  при массовых взрывах и работе транспорта.

При добыче и переработке минерального сырья атмосфера загрязняется в  процессе измельчения и обжига природных  и искусственных материалов, при  котором в атмосферу может  поступать до 2% перерабатываемой массы  материала. Основной выброс - пыль; при  тепловой переработке и плавлении может происходить газообразный выброс. Вскрытие мecтоpoждeний, бурение и взрывные работы, погрузка и разгрузка породы и полезного ископаемого, их транспортировка, дробление и грохочение, переработка руды удаление складирование отходов приводят к интенсивному пылению. Образуются выбросы при обогащении полезных ископаемых, которые состоят из частиц самого ископаемого и породы.

 

При разработке месторождений полезных ископаемых вместе с ними извлекается  значительное количество пустых пород, и на поверхности земли образуются значительные их скопления. Как правило, добытое сырье подвергается дальнейшей переработке. Если, например, руда содержит 30% железа, то остальные 70% ее - пустая порода, которую отделяют в процессе обогащения. Далее концентрат, содержащий уже  примерно 60% железа, поступает в металлургический передел, в результате которого также  создаются отходы. Скопления отходов  формируют техногенные образования  на поверхности земли. Наибольший объем  отходов приходится на угольную промышленность, черную и цветную металлургию. Объемы горнопромышленных отходов на территории России в настоящее время оценивается  более чем в 80 млрд. т., а ежегодный  прирост отходов - 3,7 млрд. т. При этом основная масса отходов в горнопромышленном  производстве образуется при добыче сырья (80%), его обогащении (15%) и металлургическом переделе (5%).

Зачастую отходы становятся причиной формирования катастрофической экологической  ситуации в регионе.

  Воздействие  горного производства на биосферу.

 

       Для всех способов разработки  месторождений характерно воздействие  на биосферу, затрагивающее практически  все её элементы: водный и воздушный  бассейны, землю, недра, растительный  и животный мир.

      

        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 угнетании и уничтожении  естественной растительности, миграции и сокращении численности диких животных, снижении продуктивности сельского и лесного хозяйства, животноводства и рыбного хозяйства.

       В настоящее время не представляется  возможным дать сравнительную  количественную оценку влияния  на окружающую среду горного  производства и других видов  деятельности человека, поскольку  отсутствуют научно-методические  основы для такого сравнения.      

       Известно, что основной особенностью проявлений горного давления при подземной разработке месторождений полезных ископаемых являются динамические и газодинамические явления в форме горных ударов и внезапных выбросов угля, породы и газа (далее, внезапные выбросы). Масштабы последствий взрывов зависят от их мощности детонационной и среды, в которой они происходят. Радиусы зон поражения могут доходить до нескольких километров. В горнорудной промышленности - это горно-тектонические удары и собственно горные удары (далее - горные удары), микроудары, толчки, стреляния; внезапные выбросы соли и газа на калийных шахтах. В угольной промышленности - собственно горные удары, горно-тектонические удары, горные удары с разрушением почвы пласта, микроудары, толчки, стреляния; внезапные выбросы (выдавливание) угля и газа или выбросы породы и газа в газоносных угольных пластах и породах.

 

              Классификация воздействия горного  производства на

                              окружающую среду

 

       Некоторыми авторами сделана  попытка классифицировать воздействие  горного производства на окружающую  среду.

       Японский учёный М. Накао разделяет  негативное воздействие горного  производства на окружающую среду  на следующие группы:

       1 - осадка земной поверхности  вследствие образования подземных

пустот и  полостей, которые возникают при  извлечении полезных ископаемых и откачке  шахтных вод;

2 - ущерб  сельскому хозяйству и рыболовству  от воздействия

откачанных  шахтных вод;

  3 -  ущерб  сельскому хозяйству и лесоводству  от выделений газов,

содержащих  сернистые оксиды;

   4 –  ущерб живым существам. Строениям  и земельным угодьям вследствие  образования терриконов, отстойников  шахтных води складирования отходов.

       Эта классификация является очень  узкой и не отражает всех особенностей воздействия горного производства на окружающую среду.

       Польские специалисты Е. Малара, Т. Скавина, и З. Боярский  считают, что это воздействие вызывают геомеханические, гидрологические, химические, физико-механические и термические изменения в окружающей среде.

       Геомеханические изменения обусловлены:

       1. Строительством карьеров, отвалов,  отстойных водоёмов, различных насыпей  и траншей.

       2. Деформацией поверхности в результате  ведения горных работ.

       3. Хранением отходов обогатительных  фабрик.

       4. Монтажными работами, работой тяжёлого  оборудования и др.

       В результате этого воздействия  происходят: изменения рельефа

местности, геологической структуры массива  горных пород, почвы и

строительного полотна; механические повреждения  почвы, ликвидация почвы и создание беспочвенных местностей; повреждения  строительных объектов и инженерных сооружений.

       Гидрологические изменения обусловлены:

       1. Дренажным воздействием подземных  и открытых горных выработок.

       2. Деформацией поверхности в   результате ведения горных пород.

       3. Строительством карьеров, отвалов,  водоёмов, различных насыпей и           траншей.

       4. Смещением русел рек, строительством  водоёмов, перепадов и других           гидротехнических сооружений.

       5.  Загрязнением вод.

       6. Использованием подземных вод  для различных целей.

       7. Дренированием месторождений.

       В результате этого воздействия  происходят: изменения положения  и движения уровня подземных  вод и гидрографической сети; ухудшение качества вод мелкозалегающих  водоносных горизонтов, геолого-инженерных  условий строительного полотна,  водного режима почвенного слоя; уменьшение ресурсов подземных  вод; увеличение суффозии и  механического уплотнения грунтов;  изменения морфодинамического режима  рек; создание пойм.

       Химические изменения обусловлены:

       1. Эмиссией газов и химически  активной пыли.

       2.  Сбросом засоленных и загрязненных  вод.

       3. Воздействием токсичных компонентов,  содержащихся в породных отвалах  и хвостохранилищах.

       В результате этого воздействия  происходят: изменения состава и

свойств атмосферного воздуха, вод и почвы.

       Физико-механические изменения обусловлены:

       1. Эмиссией пыли и  аэрозолей.

       2. Сбросами вод, загрязненных  суспензией и гидрозолями.

       В результате этого воздействия  происходят: изменения состава и

свойств атмосферного воздуха, вод и почв;  калькуляция  русел и водотоков.

       Термические изменения обусловлены:

       1. Загрязнением воздуха.

       2. Сбросом подогретых вод.

       3. Нагнетанием  подогретых вод  в массив горных пород.

       В результате этого воздействия   происходят: изменения качества атмосферного воздуха и  водного  бассейна.

       Более целесообразно  классифицировать  воздействие горного производства на окружающую среду по отдельным элементам биосферы. Основные виды и результаты воздействия горного производства  на биосферу приведены в табл. 1.

 

                                                                                                       Таблица 1

Основные  виды и результаты воздействия горного  производства на биосферу.

 

Элементы биосферы	Воздействие на элементы  биосферы	Результат воздействия
Водный бассейн: воды подземные	Осушение месторождения, сброс сточных  и дренажных вод	Уменьшение запасов подземных, грунтовых  и поверхностных  вод.  Нарушение  гидрогеологического и гидрологического режимов водного бассейнаю
Воды    поверхостные	Осушение и перенос  поверхностных  водоёмов и    водотоков, сброс  сточных и дренажных вод, водозабор  для технических и бытовых  нужд предприятий.	Загрязнение водного бассейна сточными и дренажными водами. Ухудшение качества вод в результате неблагоприятных  изменений гидрохимических и   биологических режимов поверхностных  и подземных вод.
Воздушный бассейн	Организованные и нерганизованные  выбросы в атмосферу пыли и  газов	Загрязнение (запыление и загазовывание) атмосферы
Земли почвы	Проведение горных    выработок, сооружение отвалов, гидроотвалов, хвосто- и водохранилищ.  Строительство  промышленных и гражданских зданий и  сооружений.  Прокладка дорог  и других видов коммуникаций.	Деформация земной   поверхности. Нарушение почвенного покрова. Сокращение площадей продуктивных угодий различного назначения.                                                 Ухудшение качества почв. Изменение  облика территории. Изменение состояния  грунтовых и поверхностных вод.         Осаждение  пыли и химических  соединений  вследствие выбросов в атмосферу.   Эрозионные процессы.
Флора и фауна	Промышленное и гражданское строительство. Вырубка лесов. Нарушение         почвенного покрова. Изменение состояния  грунтовых и поверхностных вод. Запыление и  загазовывание атмосферы.  Производственные и бытовые шумы.	Ухудшение условий обитания лесной, степной и водной  флоры и  фауны. Миграция и  сокращение численности  диких       животных. Угнетение и        сокращение видов дикорастущих растений. Снижение урожайности.          сельскохозяйственных культур. Снижение продуктивности животноводства, рыбного и  лесного хозяйства.
Недра	Проведение горных выработок. Извлечение полезных ископаемых, вмещающих и  вскрышных  пород. Осушение  месторождения. Обводнение участков месторождения.  Возгорание полезных  пород. Захоронение  вредных веществ и отходов  производства. Сброс   сточных  вод.	Изменение напряжённо-деформированного состояния массива горных   пород. Снижение качества полезных ископаемых и              промышленной ценности месторождений. Загрязнение  недр. Развитие карстовых  процессов. Потери полезных ископаемых.