CC BY
30
© И.Д. Алборов, Ф.Г. Тсдссва, М.З. Мадасва, 2007
УДК 669:507
И.Д. Алборов, Ф.Г. Тедеева, М.З. Мадаева,
ЭКОЛОГИЯ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДОБЫЧИ ГЕОМАТЕРИАЛОВ
Семинар № 10
При добыче геоматериалов подземным, открытым и комбинированным способами источниками загрязнения окружающей среды являются пылегазовыделения: пыль, удаляемая с отработанным воздухом из рудников и карьеров, взрывные и автомобильные газы, эрозия отвалов пустых пород, вывозимых из шахт и карьеров, карьерное поле; технологические процессы при добычи полезного ископаемого: бурение шпуров и скважин, взрывные работы, погрузка и транспортировка горной массы; карьерные и подъездные автодороги, конусы выноса и осыпи, образуемые за счет экзогенных процессов в гористой местности, хвостохра-нилища обогатительных фабрик, вынос вредных и токсических металлов с поверхности шахтных стоков и стоков обогащения, а также черные отвалы и клинкер металлургического производства. [1]
На Северном Кавказе развита добыча полиметаллических руд с полу-торовековой историей (Садонские полиметаллические рудники) и нерудных полезных ископаемых, в числе которых: песчано-валунно-гравийная смесь, песок кварцевый, песок строительный, песчаники и туфопесчаники, туфоконгломерат, пепел (вулканический песок), пемзовый конгломерат, известняк, доломит, мергель, диабазовые породы, кровельные сланцы, битуминозные породы, мел, мрамор,
и мраморированные породы, глина, суглинок, гранит, диорит, диабазовые породы, лечебные грязи, кварцит, метаморфический сланец, травертин, яшма, горный хрусталь, серпантинит, минеральная краска, бурый уголь, барит, торф и др. Отсутствие надлежащей политики по добыче нерудных минералов открытым способом в регионе приводит к созданию повсеместно карликовых карьеров по добыче необходимых промстройматериалов, что наносит значительный ущерб экосистеме региона [2, 3]. Так, например, при добыче 0,822 млн м3 нерудного сырья в 1999 году в РСО-Алания действовали 60 карьеров (рисунок).
При работе карьеров по добыче сырья образуются или формируются рельеф, сложенный различными типами пород и являющиеся источниками загрязнения воздушного бассейна пылью. Крупные фракции выделяемой от них пыли оседают вблизи источника, а мелкие фракции выносятся ветром на значительные расстояния
[2], оседая на поверхности почвы и биоты, нарушая тем самым обменные процессы, происходящие в ней под действием света и тепла. Негативное воздействие объектов по добыче геоматериалов распространяется на компоненты биосферы, поэтому экологическая оценка этого воздействия должна осуществляться по совокупному комплексному показателю. Этот
годы
н
а
вТ
о
а
а
л
а
я
х
к
В
Я
>
[а
и
>5
о
с;
о
к
;г
Соотношение валовой добычи нерудного сырья н количества действующих карьеров за период 1992-1999 гг. на территории РСО-Алання
показатель определяет уровень вовлечения первичных компонентов биосферы для достижения требуемых нормативов качества окружающей среды. Потребление этих ресурсов зависит от опасности экологического воздействия предприятия.
Таким образом, чем больше нетронутых естественных ресурсов требуется для восстановления природной среды, тем выше уровень экологической опасности объекта техносферы .
Суммарный показатель вредного воздействия Пвв любого предприятия природопользователя определяется по сумме вредных воздействий отдельных его составляющих.
Пвв = У Ша1 + ша2
£ ПДКа1 ПЛКа2
ПЛКЯ,
ну^в^ £ ПДКв1
(-V-
т„.
т„,
£1ПДКП
пдкв,
ПДКП.
ПЛК„
ПДКП,
(1)
где та1,та2,...тап- количество вредных веществ, выбрасываемых предприятием в атмосферу за год, у.е.; тв1, тв2, твп - количество вредных ве-
ществ, сбрасываемых предприятием в водную среду за год, у.е.; тп1,шп2,...шпп - количество вредных веществ, переходящих в почву от функционирования предприятия за год, у.е.; 1,2... п - разновидность выбрасываемых предприятием ингредиентов в соответствующую среду обитания; ПДКа1,ПДКа2,...ПДКап- действующие показатели предельно допустимых концентраций ингредиентов выбрасываемых объектом природопользования в атмосферу, у.е.; ПДКв1,ПДКв2,...ПДКвп - действующие показатели предельно допустимых концентраций ингредиентов сбрасываемых объектом загрязнения в водную среду, у.е.; ПДК^,ПДКП2,...ПДКп -действующие показатели предельно допустимых концентраций передаваемых объектом загрязнения в почву, у.е.
Относительное загрязнение окружающей среды определяется коэффициентом концентрации КК , равным отношению суммы фактических
концентраций поллютантов .фахт
!-1
к
Таблица 1
Коэффициент агрессивности наиболее часто встречающихся веществ и их соединений
Наименование Коэффициенты
ингредиента агрессивности
Оксид углерода 1,0
Сернистый газ 16,5
Сернистая кислота 49,0
Оксид алюминия 16,9
Оксид азота 41,1
Пятиокись ванадия 1225,0
Никель и его оксиды 5475,0
Оксиды цинка 245,0
Соединения ртути, свинца 22400,0
Коксовая и агломерационная пыль 100
Оксиды железа, натрия, магния 13,9
Пыль известняка 25
углеводороды 1,26
содержание ингредиента в атмосфере, воде, почве, мг/м
3
сумме фоновых концентраций этих
¡=п
же поллютантов У Сфон
-1
К к = •
У С
факт
У с
(2)
фон
Показатель загрязнения окружающей среды Пз определяется как сумма превышения коэффициентов концентраций по всем загрязняющим окружающую среду (воздух, вода, почва) ингредиентам.
П-
1 = п С
= ''У ¡факт
¡-1 С.
- С
¡фон
1 = У Кк - (п - 1)
фон
мг/л; мг/кг;
С учетом агрессивности примесей приведенных в (табл. 1), можно точно определить интегральное воздействие объекта загрязнения на окружающую среду.
Продолжительное воздействие повышенного загрязнения окружающей среды приводит к деградации биоразноо-образия в зоне деятельности объекта пылегазо-выделения и к исчезновению наиболее уязвимых его видов с угрозой на опустынивание окружающей объект природопользования территории в последующем.
В связи с этим, необходимо учитывать уровень экологической нагрузки от деятельности объекта природопользования как на отдельные компоненты окружающей среды, так и на биосферу в целом.
Интенсивность пылевыделения от открытых источников определяется по известной формуле В. С. Никитина:
д = ю- Г, мг / с , (4)
где Г - площадь поверхности источника, м2; ю- уд. интенсивность пы-
(3)
где / - вид загрязняющего ингредиента; п - число элементов загрязняющих окружающую среду от действующего объекта (карьера, рудника); К к -коэффициент концентрации; С!факт -
содержание рассматриваемого ингредиента в атмосфере, воде, почве,
поверхности,
мг/м3; мг/л; мг/кг; С!
фон
фоновое
левыделения с мг/(см2)/с.
Значение удельной интенсивности пылевыделения с поверхности, определяется по имперической формуле НИИБТГ:
ю = а -Vв, (5)
где а и в - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа пород, слагающих пылящую поверхность,
-1
Таблица 2
Значение коэффициента а и в
Породы Параметр, а Параметр, в
Кварциты, сланцы 0,0097 2,887
Песок 0,00087 4,199
Окисленные руды 0,0237 2,356
Глины, песок, смесь глины и песка 0,0137 2,328
значения которых в зависимости от Формула (5) действительна при состава приведены в (табл. 2); V - значениях диапазона скоростей от 3 скорость воздушного потока, м/с. до 9 м/с.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алборов И.Д., Голик В.И., Цгоев Т.Ф. Экология промышленного производства. Из-во: «Рухс». Владикавказ. 1996 - 398 с.
2. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2002 году». Из-во: МПР РФ. 2003-479 с.
3. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды республики Северная Осетия - Алания в 2002 году». Из-во: УПР МПР России по РСО-Алания. 2003 - 103 с. ШИН
— Коротко об авторах
Алборов И.Д.- доктор технических наук, профессор, академик МАНЭБ,
Тедеева Ф.Г. - кандидат технических наук,
Мадаєва М.З. - инженер,
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (Г осударственный технологический университет).
