CC BY
180
УДК 533.042;662.502
МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ КУРСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИИ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИХ ПРОМЫШЛЕННОГО ОСВОЕНИЯ*
А.Н. Петин
Г еолого-географический факультет Белгородский государственный университет
ул. Победы 85, 308015, г. Белгород, Россия
Приведены геологические сведения о Курской магнитной аномалии (КМА). Показаны развитие, проблемы и перспективы КМА - крупнейшего месторождения железной руды. Описана экологическая ситуация и развитие мероприятий по охране окружающей среды.
Минерально-сырьевая база любой страны составляет ту часть природного минерально-сырьевого потенциала, которая выявлена, оценена и учтена в результате проведения геологоразведочных работ. Ее образует совокупность разведанных и предварительно оцененных запасов и прогнозных ресурсов, учтенных на определенную дату и составляющих основу добычи соответствующих полезных ископаемых, как для текущего периода, так и на ближнюю и дальнюю перспективу [ 12россия обладает огромными минерально-сырьевыми ресурсами, которые являются прочным фундаментом для устойчивого развития экономики в условиях расширенного воспроизводства и притягательной силой для международного сотрудничества
Железорудный бассейн Курской магнитной аномалии - один из крупнейших в мире по своим размерам и запасам железной руды. По металлогеническому районированию [4] докембрийского кристаллического фундамента Восточно-Европейской платформы он относится к Курской железорудной провинции - обширнейшей региональной рудоносной площади, совпадающей в геоструктурном плане со структурой Воронежского кристаллического массива (ВКМ), именуемого Воронежской антеклизой.
Фундамент на территории бассейна сложен метаморфическими и магматическими породами архея и нижнего протерозоя. Он перекрыт субгоризонтально залегающей осадочной толщей рыхлых обводненных пород мезокайнозойского возраста. Мощность осадочного чехла изменяется от 35-200 м в своде антеклизы до 800-1200 м в ее юго-западном крыле. По совокупности структурно-формационных признаков, особенностям геологического развития и проявления эпох железонакопле-ния, характеру метаморфизма, составу и строению железорудных формаций, степе-
* Работа выполнена при поддержке ФНЦТП «Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы, проект 2006 - РИ-19.0 / 001/464
ни геологической изученности и освоения промышленностью в пределах КМА выделяются пять металлогенических зон и две металлогенические области, включающие четыре рудных (Оскольский, Орловский, Белгородский и Михайловский) района и свыше пятидесяти более мелких металлогенических таксонов [4], рис. 1.
Рис. 1. Схема метаплогениче-ского районирования Курской железорудной провинции [4 ]:
1 - железорудные образования нижнепротерозойского возраста мощностью более 200 м (а), 30-200 м (б), менее 30 м (в), выделенные по данным аэромагнитной съемки (г); 2 - месторождения железных руд; 3 - границы металлогенических зон и областей (а), рудных (металлогенических) районов (б), рудных, рудоносных, аномальных зон и узлов (в), Лебединского рудного поля (г); 4 - металлогенические зоны и области: А - Брянская область, Б - Крупецкая, В - Льговская, Г - Михайловско-Белгородская, Д - Курско-Корочанская, Е -Орловско-Оскольская зоны, Ж -Россошанская область; 5 - рудные (металлогенические) районы: I -Барятинский, II - Михайловский,
III - Белгородский, IV - Курский,
V - Валуйский, VI - Орловский,
VII - Оскольский; в - рудные, рудоносные, аномальные зоны и узлы: 1 - Малеевский, 2 - Дубров-кинский, 3 - Дьяковская, 4 - Ров-
ненский, 5 - Будский, 6 - Крупецкий, 7 - Ждановский, 8 - Севская, 9 - Почепнянская, I 0 - Рыль-ский, 11 - Тарасовская, 12 - Анисовская, 13 - Людиновская, 14 - Сталкинский, 15 - Хотынецкий, 16 - Шаблыкинская, 17 - Нарышкинский, 18 - Комаричская, 19 - Жслезногорский, 20 - Фатеев-ская, 21 - Жигаевская, 22 - Реутецкий, 23 - Олимпийский, 24 - Яковлевско-Таволжанская, 25 -Ольховатско-Купиновская, 26 - Прохоровско-Большетроицкая, 27 - Бесединская, 28 - Медвен-ско-Истобнянская, 29 - Богдановская, 30 - Уразовская, 31 - Знаменский, 32 - Моховский, 33 -Орловская, 34 - Малоархангельский, 35 - Колоіреевский, 36 - Воронецкая, 37 - Петровско-Вязовская, 38 - Исаковская, 39 - Сосновская, 40 - Щигровско-Огибнянская, 41 - Старооскольский, 42 - Ястребовская, 43 - Погромецкая, 44 - Самаринский, 45 - Тихососенская. 46 - Болотовская, 47 - Шаталовско-Алексеевская, 48 - Коденцовская, 49 - Никитовский, 50 - Новомосковский, 51 - Сагуновский, 52 - Сотницкий, 53 - Высочановская
В пределах перечисленных выше рудных районов находятся все разведанные или оцененные месторождения железных руд КМА, а также значительная часть перспективных участков.В бассейне КМА сосредоточены два основных геологопромышленных типа руд: железистые кварциты и богатые железные руды. Залежи железистых кварцитов представлены пластами мощностью до 200-500 м моноклинального или сложноскладчатого залегания. Среднее содержание Ре общ в балансовых рудах колеблется по отдельным месторождениям от 31,2 до 38,6% [3].
Богатые железные руды залегают в коре выветривания железистых кварцитов. Они представляют собой остаточные и переотложенные продукты доверхневизей-ского латеритного выветривания железистых кварцитов. Остаточные руды образуют на «головах» железистых кварцитов покровные линейно-площадные залежи с изменчивой гипсометрией подошвы и мощностью от 3 до 200 м и более, а в местах осложнения клиновидными апофизами они распространяются на глубину до 500-600 м от поверхности фундамента [3].
Переотложенные (остаточные) руды сосредоточены в пониженных формах рельефа кристаллического фундамента на остаточных рудах или встречаются в виде прерывистых мелких тел, окаймляющих залежи остаточных руд. Последние составляют на железорудных месторождениях 3-17% от общего объема богатых руд и самостоятельного промышленного значения не имеют. Средняя мощность залежей богатых руд по отдельным месторождениям бассейна варьирует от 10-20 м в Оскольском и Михайловском рудных районах до 50-125 м - в Белгородском. Содержание железа в богатых рудах колеблется от 45% в существенно карбонатных разновидностях до 69% в мартитовых [4].
Таблица 1
Балансовые запасы и прогнозные ресурсы железных руд КМА Ц]_
Тип руды Кол-во разведанных месторождений Среднее содержание 1^0бщ, % Запасы по категориям, млрд. т Прогнозные ресурсы, млрд. т
А+В+С, с2
Белгородская область
Железистые кварциты 34,48 18,05 5,07 47,85
Богатые железные руды 60,37 6,55 22,08 26,46
Всего 14 41,38 24,6 27,15 74,31
Курская область
Железистые кварциты 39,23 8,54 5,14 28,24
Богатые железные руды 3 53,17 0,32 0,26 0,06
Всего 39,74 8,86 5,4 28,3
Орловская область
Железистые кварциты - - — 21,0
Богатые железные руды 1 58,6 0,12 0,02 -
Всего 0,12 0,02 21,0
В целом по КМА
Железистые кварциты 36.01 26,6 10,21 97,09
Богатые железные руды 18 60,01 7,0 22,36 26,52
Всего 41,0 33,6 32,57 123,61
Балансовые запасы железных руд КМА на 01.01.2001 г. (табл. 1) по категориям
А+В+С1+С2 составляют 66,17 млрд. т, в том числе железистых кварцитов - 36,82 млрд. т (55,65%) и богатых железных руд 29,35 млрд. т (44,4%).
Основная доля (78%) разведанных запасов руд всех типов сосредоточена в Белгородской области. На Курскую область приходится 21,8%, на Орловскую - 0,2% всех балансовых запасов железных руд бассейна КМА. Прогнозные ресурсы железных руд КМА оцениваются в 123,6 млрд. т. Основная их масса (60%) находится также в Белгородской области, остальные в Курской (23%) и Орловской (17%). Прогнозные ресурсы КМА составляют 82,2% от прогнозных ресурсов руд России [3].
На территории Белгородской области расположено 2 железорудных района -Оскольский и Белгородский, в пределах которых размещаются 14 из 18 разведанных и уточненных Государственным балансом месторождений железных руд бассейна КМА (рис. 2).
Орло«с«ий РР
Мих^йгомСжни РР
МЕСТОРОЖДЕНИЯ разведанные
разрзбат ываемые
подготовленные к подземной разработке
готовящиеся к СГД
И
перспективные
участки
рудные районы <РР)
административные границы областей
Ослольский РР
Белгородский РР
Рис. 2. Железорудные месторождения и перспективные участки бассейна КМА :
1 - Яковлевское; 2 - Гостшцевское; 3 - Висловское; 4 - Мелихово-Шебекинское; 5 - Большетроицкое; 6 - Разуменское; 7 - Олимпийское; 8 - Соловьевское; 9 - Дичнянско-Реутское; 10 -Михайловское; 11 - Курбакинское;12 - Новоялтинское; 13 - Осколецкое; 14 - Коробковское; 15 - Лебединское; 16 - Стойло-Лебединское; 17 - Стойленское; 18 - Салтыковское; 19 -Приоскольское; 20 - Чернянское; 21- Погромецкое; 22 - Яценский участок; 23 - Лев-Толстовский участок; 24 - Орловский участок; 25 - Воронецкий участок; 26 - Щигровский участок; 27 - Панковский участок; 28 - Северо-Волотовский участок.
Оскольский рудный район хорошо изучен. Здесь, начиная с 1923 г., бурением и геофизическими методами было выявлено и разведано 11 железорудных месторождений и исследовано с разной степенью детальности более 30 участков и геофизических аномалий. Глубина залегания руд под толщей обводненных осадочных отложений составляет 55-200 м. Наиболее крупными из них - Коробковское, Лебединское, Стойло-Лебединское, Стойленское, Приоскольское, Салтыковское, Осколецкое, Погромецкое и Чернянское месторождения, балансовые запасы которых представлены главным образом легкообогатимыми магнетитовыми железистыми кварцитами в количестве 18,05 млрд. т категорий А+В+С] и 5,07 млрд. т категории Ст.
Общие запасы богатых руд всех категорий составляют 0,75 млрд. т. К наиболее
перспективным для прироста железистых кварцитов относятся Северо-Волотовский и Панковский участки.
Белгородский рудный район расположен в западной части Белгородской области и приурочен к юго-западной части Михайловско-Белгородской металлогенической зоны. Здесь на относительно небольшой по площади территории сосредоточены крупнейшие и уникальные по качеству месторождения богатых железных руд - Яковлевское, Гос-тищевское, Разуменское, Большетроицкое, Шемраевское, Ольховатское, Висловское, Мелиховское, Шебекинское, Олимпийское. Три последних месторождения помимо железной руды содержат алюминиевое сырье - бокситы. В пределах Белгородского рудного района железные руды располагаются на глубинах от 450 до 800 м и глубже, они перекрыты значительной толщей обводненных пород осадочного чехла, поэтому промышленное значение имеют только богатые руды.
В Курской области на учете Государственного баланса стоят три месторождения -Михайловское, Курбакинское и Дичнянско-Реутское, наиболее крупное из них - Михайловское. Его балансовые запасы всех категорий составляют 13,6 млрд.т железистых кварцитов и около 300 млн.т богатых руд. Запасы Курбакинского месторождения -92,1 млн. т богатых руд, Дичнянско-Реутского месторождения богатых руд - 193 млн.т [3]. Весьма перспективными для прироста запасов железистых кварцитов являются Лев-Толстовский, Яценский и Щигровский участки. Глубина залегания железных руд на этих месторождениях составляет 50-250 м.
В Орловской области разведано одно - Новодятловское месторождение богатых руд с балансовыми запасами А+В+С] 117,6 млн.т. Кроме того, здесь выявлены перспективные Нарышкинский, Орловский и Воронежский участки железистых кварцитов. Глубина залегания железных руд в этом районе составляет 260-300 м.
Разведка богатых железных руд в бассейне КМА осуществлялась в 1930-1940 гт. (Коробковское и Лебединское месторождения) и особенно интенсивно в 1955-1960 гг. (месторождения Стойленское, Погромецкое, Яковлевское, Гостшцевское, Мелихово-Шебекинское, Михайловское). К 1965 г. был создан основной фонд балансовых запасов богатых руд. В последующие годы шли доразведка и прирост балансовых запасов богатых руд за счет ранее открытых месторождений. В структуре запасов богатых руд доминируют предварительно оцененные запасы - категории С2, которые составляют 75,6 % от общих балансовых запасов богатых руд. Разведка большинства месторождений железистых кварцитов была выполнена в 1948-1960 гг. с доразведкой и приростом балансовых запасов железистых кварцитов в последующие годы. Однако в структуре балансовых запасов (72%) преобладают промышленные категории А+В+Сь
Таким образом, за последнее тридцатилетие благодаря самоотверженному труду ученых и геологов-практиков в бассейне КМА балансовые запасы железистых кварцитов категорий А+В+С ь являющихся их наиболее активной частью, возросли в три раза ( с 9048,2 млн.т в 1968 г. до 26709,7 млн.т в 1998 г.), богатых железных руд - в 1,2 раза (с 5880,9 до 7001,6 млн.т), тем самым была создана мощная сырьевая база черной металлургии России. В целом же разведанные запасы железных руд КМА составляют 66% от российских и шестую часть от мировых. По имеющимся подсчетам ученых, общий потенциал железистых кварцитов составляет около 1,5 трлн. т до глубины 1200 м и богатых железных руд - 71,8 млрд.т [4].
В настоящее время Лебединское, Стойл о-Лебединское, Стойленское и Михайловское месторождения разрабатываются традиционным открытым способом, Коробковское - подземным (шахтным), Яковлевское - подготовлено к подземной эксплуатации и Гостищевское месторождение, начиная с 2004 г., - методом скважинной гидродобычи, остальные же месторождения составляют государственный резерв.
Широкомасштабное освоение железных руд бассейна КМА, начавшееся в начале 60-х годов XX столетия, привело к возрастанию техногенной нагрузки на геологическую среду (ГС) в горнодобывающих районах и дестабилизации их экогеосистем.
Разномасштабные геолого-экологические исследования и картографирование состояния геологической среды, проведенные геологами в конце 90-х годов прошлого и в первые годы нынешнего столетий [6, 10, 11], показали, что интенсивная разработка железорудных месторождений в бассейне КМА привела к формированию на его территории двух обширных по площади ареалов с напряженной экологической обстановкой. Они приурочены к Стаорооскольско-Губкинскому (Белгородская область) и Михайловскому (Курская область) горнопромышленным районам.
Для горнопромышленных районов КМА как территориальной совокупности предприятий по добыче и переработке железных руд, а также потребителей минерального сырья - металлургических заводов и сопутствующим им предприятий энергетического комплекса и стройиндустрии характерно многостороннее и крупномасштабное воздействие инженерно-хозяйственной деятельности и технологических процессов на все сферы окружающей природной среды: атмосферу, литосферу, гидросферу, биосферу.
Источниками техногенного воздействия на геологическую среду, и прежде всего недра, являются предприятия и объекты, связанные с добычей и обогащением полезных ископаемых: шахты, рудники, карьеры, отвалы пустых пород, склады полуфабрикатов и готовой продукции, шламо- и хвостохранилища, пруды-отстойники, гидроотвалы; водозаборы подземных вод и дренажные системы горных выработок, водоотливные установки, трубопроводы и каналы сбора рудничных, шахтных и дренажных вод; горнодобывающие механизмы, взрывные работы и др.
Старооскольско-Губкинскнй горнопромышленный район расположен в северо-восточной части Белгородской области. Общая площадь более 400 км2. Он является одним из самых техногенно нагруженных районов на территории европейской части России и в железорудном бассейне КМА. Здесь на достаточно небольшой площади (около 8% площади области) расположены два города (Губкин и Старый Оскол) и поселок городского типа Чернянка. Число жителей на выделенной площади около 405 тысяч человек, что составляет около 27 % общей численности населения области.
В этом горнопромышленном районе выявлено 11 крупных месторождений железных руд с общими запасами около 26900 млн. т и прогнозными ресурсами около 40000 млн. т. Четыре из этих месторождений в настоящее время разрабатывается (Коробковское, Лебединское, Стойло-Лебединское и Стойленское), в том числе три месторождения - открытым способом и одно - шахтным. По данным ГП Белгородгномонторин», в настоящее время принято решение о разработке еще двух месторождений (Приоскольское и Чернянское) открытым способом, что еще более увеличит нагрузку на геологическую среду и усугубит сложную экологическую ситуацию в этом районе.
Наличие большого количества крупных месторождений привело к интенсивному
развитию в данном районе горнодобывающей и металлургической промышленности. На территории района располагается шахта им. Губкина и два карьера (Лебединский и Стойленский) глубиной от 300 до 350 м, два гидроотвала (Березовый лог и рекультивированный Грачев Лог), два хвостохранилища, многочисленные отвалы вскрышных и скальных пород. Переработка добытых руд производится на двух горнообогатительных комбинатах (Лебединском и Стойленском) и на крупнейшем в Европе Оскольском электрометаллургическом комбинате (ОЭМК). Кроме этого, на территории Лебединского ГОКа пущена в строй первая очередь и строится вторая очередь крупнейшего в Европе завода горячего брикетирования железа (ГБЖ). Кроме горнодобывающих предприятий в этом районе расположены крупные предприятия обрабатывающей промышленности, Старооскольский цементный завод (Осколцемент), большое количество предприятий пищевой промышленности Губкинский и Чернянский мясокомбинаты, Чернянский маслоэкстрационный завод, Чернянский сахарный завод, молокозаводы). На территории района находится большое количество действующих и строящихся свиноводческих комплексов, молочных ферм, птицефабрик. Большое влияние на состояние геологической среды оказывают городские свалки и очистные сооружения городов Губкин и Старый Оскол.
Известно, что степень экологической опасности предприятий горно-металлургического цикла определяется их интенсивным и во многом геохимическим воздействием на окружающую среду (ОС). В плане техногенного загрязнения основными видами негативного геохимического воздействия являются:
загрязнение атмосферного воздуха газами и пылевыми выбросами при буровзрывных, погрузочно-разгрузочных работах, при дроблении руды и ее переделе, а также при пылении отвалов, хвостохранилшц, складов готовой продукции и т.д.; загрязнение гидросферы дренажными и сточными водами; загрязнение почв отходами добычи и переработки руд.
На территории действующих горнорудных предприятий данного района наиболее весомый фактор загрязнения атмосферы - периодически осуществляемые массовые взрывы в карьерах с мощностью заряда более 400 т взрывчатых веществ (ВВ). Помимо того, что взрывы оказывают сейсмическое воздействие на геологическую среду, они выбрасывают в атмосферу мелкодисперсную пыль и газы. Средние многолетние газопылевые выбросы Лебединского и Стойленского ГОКов оцениваются примерно в 30 тыс. т/год. В целом объемы выбросов, с учетом ОЭМК, цементного завода и других промышленных предприятий Губкинско-Старооскольского района составляют 58 тыс. т/год. В составе выбросов преобладают твердые продукты (66%), а доля газообразных и жидких - 34%. Газообразные продукты состоят на 58% из окислов углерода, на 32% - из окислов азота, на 9% - из окислов серы, остальные - углеводороды, летучие органические соединения и другие газообразные продукты
Установлено [1,2], что при массовом взрыве основная масса пыли и газов объемом 15-20 млн. м3 выбрасывается на высоту до 300 м и распространяется далеко за контуры карьеров. За их пределами через 15 часов после взрыва в радиусе до 4 км концентрация пыли превышает ПДК в 2-10 раз, С02 - в 2-5 раз, N02 - 1,5-2 раза, а примерный радиус устойчивой зоны запыленности воздуха в контуре 1 ПДК достигает 20-30 км.
Дополнительными источниками загрязнения атмосферного воздуха яляются
ОЭМК, ДОФ, фабрики окомкования, а также склады готовой продукции, отвалы и хвостохранилшца.
Разнос пыли из открытых складов руды наблюдается в радиусе 1 км, а зона пыления хвостохранилищ и отвалов может достигать десятков километров. Сухие вскрышные породы, особенно мел и песок, подвержены ветровой эрозии и при сильных ветрах пыль вскрышных пород разносится на значительные расстояния. Так, в период формирования гидроотвала «Березовый Лог» Лебединского ГОКа с 1 га его поверхности выносилось до 300 т пыли в год. Значительно загрязняют воздушный бассейн хвостохранилшца. В процессе эксплуатации на их поверхности образуются так называемые «сухие пляжи», занимающие до 25% площади, которые длительное время остаются эрози-онно опасными. Сухая поверхность хвостохранилищ - источник пылевого загрязнения окружающей среды даже при незначительных скоростях ветра.
На территории рассматриваемого горнопромышленного района наиболее крупными потенциальными источниками загрязнения подземных вод являются хвостохрани-лища Лебединского и Стойленского ГОКов, отстойник гидроотвала «Березовый лог» и река Осколец. Оба хвостохранилшца были созданы для складирования продуктов отходов (смесь твердой и жидкой фракции - пульпы) железистых кварцитов при их обогащении и являются антропогенными источниками загрязнения подземных вод.
Хвостохранилшце Лебединского ГОКа имеет площадь более 8 км2, Хвостохрани-лище Стойленского ГОКа - 2 км2. Фильтрационные потери из хвостохранилищ Л ГОКа и СГОКа в продуктивный Альб-сеноманский водоносный горизонт составляют более 4000 м3/час, что оказывает значительное влияние на изменение химического состава подземных вод. Из загрязняющих компонентов отмечаются повышенные концентрации железа, наличие нефтепродуктов, сульфатов, хлоридов, натрия, превышающие их фоновые значения по району.
Река Осколец протекает в непосредственной близости (250-500 м) от северного борта Лебединского карьера. В естественных условиях она дренировала подземные воды, но в связи с осушением Лебединского железорудного месторождения непосредственно под руслом реки образовалась глубокая депрессионная воронка в альб-сеноманском водоносном горизонте, в результате чего русло ее оказалось «подвешенным». Уровень подземных вод оказался оторванным от русла реки более чем на 20 м. Река Осколец превратилась в источник питания подземных вод. В воде обнаружены повышенные содержания железа, марганца, никеля, часто превышающие ПДК. Естественно, эти воды, инфильтруясь в водоносные горизонты, несут с собой и загрязняющие компоненты в подземные воды.
Главным источником поступления элементов-токсикантов на земную поверхность территории КМА являются пылевые выбросы промышленных предприятий, особенно связанные с буровзрывными работами. Согласно эколого-геохимическим исследованиям НИИКМА, в результате пылевыбросов формируются условно три зоны техногенного воздействия на агроландшафт: центральная зона максимального воздействия с радиусом влияния до 3 км и модулем техногенной нагрузки 750-1050 кг/га и более в год (до 150-450 кг/га в зимний период); периферическая зона умеренного воздействия с радиусом от 3-7 до 12-15 км и модулем техногенной нагрузки 165-750 кг/га в год (30-150 кг/га за зимний период); удаленная зона слабого влияния, включающая, по всей
вероятности, выбросы ОЭМК, цементного завода и других промпредприятий городов Губкин и Старый Оскол, с радиусом 25-40 км и модулем техногенной нагрузки менее 165 кг/га в год.
Данные И.И. Косиновой [6,7], изучавшей эколого-геохимическое состояние г. Старый Оскол и территории горного отвода Стойленского ГОКа, показали высокую степень загрязненности почв элементами-токсикантами (2с > 32), в число которых обычно входят (в порядке уменьшения частоты встречаемости): Сг, РЬ, 7п, Мо, Си, гораздо реже фиксируются Ве, 8Ь, 8г, Аз, Сё, Мп и 1^.
Максимальный уровень загрязнения с 2с от 64 до 100 единиц и более (зона чрезвычайного экологического бедствия) установлен непосредственно в пределах Стойленского карьера и его отвалов. Здесь в почве и грунтах зафиксированы устойчивые и интенсивные патогенные аномалии /п, РЬ, Ве (I класс опасности), Си, Мо, Сг, 8Ь, N1 (И класс опасности).
Вопросы загрязнения почвы, как и все другие определяющие качество окружающей среды, тесно взаимосвязаны по схеме: загрязнение атмосферного воздуха - загрязнение почвы - загрязнение подземных вод и загрязнение сельскохозяйственной продукции.
Как отмечают В. И. Тишвский и А. Е. Медведев [13], в пределах зоны запыленности почв не рекомендуется использовать фураж для кормления животных, заготовленный в радиусе от 5 до 7 км, а также использовать в пищевом рационе человека зерновые культуры, выращенные на землях в радиусе до 15-17 км от карьеров. На огородах, располагающихся в зоне влияния карьера, в овощах и картофеле аккумулируются хром и цинк коэффициенты концентрации, которых довольно высоки (Кс = 7). Выявлено, что тяжелые металлы максимально концентрируются в корнях, в клубнях, далее в стеблях.
Михайловский горнопромышленный район КМА занимает площадь около 500 км2, в пределах которого разрабатывается с конца 1950-х гг. Михайловское железорудное месторождение. На базе этого месторождения действует крупнейший в России Михайловский ГОК, который является предприятием по добыче и переработке богатых руд, железистых кварцитов, стройматериалов, производству аглоруды, железорудных офлюсованных окатышей и концентратов, а также выпуску товаров народного потребления. В настоящее время это достаточно крупный индустриальноаграрный комплекс народного хозяйства с развитым сельским хозяйством и промышленностью.
На Михайловском железорудном месторождении добыча железной руды осуществляется открытым способом. Переработкой и производством продукции железной руды занимается добывающее предприятие - недропользователь ОАО «Михайловский ГОК». В настоящее время в состав предприятия входят следующие основные комплексные объекты: карьер, дробильно-сортировочная фабрика по переработке богатых руд, дробильно-обогатительный комплекс и фабрика окомкования по переработке железистых кварцитов, отвалы, хвостохранилище, объекты железнодорожного и автомобильного транспорта, объекты ремонтного назначения, объекты обслуживающего и вспомогательного назначения, теплосиловое хозяйство. Кроме металлургической в районе имеются предприятия легкой, пищевой, строительной, машиностроительной и химической промышленности.
Разработка полезных ископаемых открытым способом оказала существенное, во многом необратимое, отрицательное влияние на окружающую среду. Так, в результате работы системы осушения, роста промышленного потенциала в целом благополучный в части обеспечения качественными питьевыми водами район превратился в недостаточно обеспеченный, испытывающий острый дефицит в питьевой воде. Прекратили действовать водозабор «Речица» и ряд водозаборных скважин в сельскохозяйственных предприятиях Железногорского района. Уменьшилась величина подземного питания поверхностных водотоков. Сброс рудничных вод в речную сеть привел к существенному загрязнению поверхностных вод нефтепродуктами, соединениями железа, азота и взвешенными веществами. Изменение условий питания подземных вод может привести к изменению их качества.
Формирование внешних отвалов, занимающих большие площади, приводит к подъему уровня грунтовых вод и появлению на окружающей местности контурного кольца озер и болот. Таким образом, усиливающаяся хозяйственная деятельность оказывает негативное влияние на окружающую среду, вызывая ее загрязнение и деградацию.
Основным загрязнителем воздушной среды района является металлургическая промышленность, включающая в себя предприятия Михайловского ГОКа. Количество вредных ингредиентов, выбрасываемых этим предприятием, превышает три десятка, из которых наибольшее количество приходится на двуокись азота, сернистый ангидрид, взвешенные твердые вещества, древесную пыль, сажу, летучие низкомолекулярные углерода, окись углерода, пятиокись ванадия толуола.
Основным источником загрязнения водных ресурсов на МГОКе является неорганизованный вынос загрязняющих веществ с дождевыми и талыми водами, сбрасываемыми с отвалов вскрышных пород. В течение последних лет предприятием постоянно выполняются работы по сокращению площадей пылящих пляжей хвостохранилшца путем подъема уровня воды и закрепления оставшихся площадей биологическими и химическими методами. В результате выполнения этих мероприятий количество выбросов снижается.
Серьезные негативные изменения природного ландшафта и загрязнения окружающей среды стали причиной напряженной медико-экологической ситуации в регионе КМА. Заболеваемость населения, проживающего в зонах промышленного загрязнения, в 2-2,5 раза выше, чем в экологически «чистых» районах. Здесь высок уровень заболеваний, связанных со спецификой горнодобывающего комплекса [9].
Таким образом, степень изменения окружающей природной среды в зоне влияния горнодобывающих комплексов КМА достигла такой фазы, когда дальнейшее хозяйственное освоение минерально-сырьевых ресурсов рассматриваемого региона невозможно без учета всех экологических проблем и причин, их вызывающих. Экологически безопасное развитие горнодобывающих районов КМА должно быть направлено на достижение благоприятного для человека состояния окружающей среды. Эго невозможно сделать только «устранением экологических угроз», т.е. закрыть, переместить, перепрофилировать многие экологически небезопасные производства. Непродуманное закрытие подобных производств может вызвать ухудшение не только социально-экономической, но и экологической обстановки. Основой экологической безопасности региона должна выступать такая траектория развития его экономики, которая макси-
мально соответствовала бы природно-хозяйственным и экологическим условиям. Данная концепция не может быть реализована без создания эффективного экологоэкономического механизма, отвечающего требованиям оптимального использования природных ресурсов, с одной стороны, и природоохранным требованиям, направленным на снижение или стабилизацию экологических рисков, обусловленных вероятностью появления сверхнормативных воздействий и нагрузок на природные системы - с другой стороны [8]. Для решения этой проблемы необходим комплексный подход, включающий не только финансовые и законодательные мероприятия, но и создание в регионе постоянно действующего мониторинга состояния недр [5]
По мнению авторитетных ученых [14], долговременное безопасное существование населения горнопромышленных регионов требует значительно большего, а именно: регионального управления комплексным освоением недр, охватывающим наряду с горнотехнической также социально-экономическую, экологическую и производственную сферы. При этом в региональной самоорганизации как необходимом этапе на пути долговременного и экологически сбалансированного недропользования должно выделяться несколько первоочередных взаимосвязанных направлений, реализуемых на локальном (производственном) и областном уровнях:
совершенствование экологического управления;
повышение научно-технического уровня добычи и переработки полезных ископаемых;
экологически ориентированное развитие инфраструктуры области; развитие законодательной и нормативно-правовой базы; совершенствование финансово-кредитной и налоговой политики.
ЛИТЕРАТУРА
1. Джувеликян Х.А. Экология и человек. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1999. - 264 с.
2. Джувеликян Х.А. Роль железорудной промышленности в загрязнении окружающей среды тяжелыми металлами // Экология и промышленность России. - Июль, 2002. -С. 26-29.
3. Дунаев В.А. Минерально-сырьевые ресурсы бассейна КМА //Горный журнал. -2004. - №1. -С.9-12.
4. Железные руды КМА / Под ред. В.П.Орлова, И.А.Шевырева, Н.А.Соко- лова. - М.: ЗАО «Геоинформмарк». - 2001. - 610 с.
5. Королев В. А. Мониторинг геологической среды: учебник /Под редакцией
В.Т. Трофимова. - М.: Изд-во МГУ. - 1995. - 272 с.
6. Косинова И. И. Геоэкологические последствия открытой разработки месторождений КМА // Вестн. Воронеж, ун-та. Сер. геологическая. - 1996. - №1. - С. 176-178.
7 Косинова И. И. Теоретические основы крупномасштабных экогеологических исследований.- Воронеж: Изд-во Воронежск. ун-та. - 1998. - 255 с.
8. Дедовской В.М., Мирской Н.И., Гладышев С.А., Крахт В.Б., Карпов Э.А. Ноосфер-ное развитие горно-металлургического комплекса КМА. Экология. Технология, Экономика. Управление. - Старый Оскол: ООО Тонкие наукоемкие технологии, 2003.-436 с.
9. Махотин Г.И., Панкратов А.В., Бокарев Г.В., Чегодаева Л. В. Медико-экологическая
ситуация в условиях влияния железорудного комплекса //Материалы научно-практической конференции: Региональные проблемы охраны здоровья населения Центрального Черноземья. - Белгород. - 2000 . - С. 209- 215.
10. Петин А.Н., Спиридонов А.И. Техногенное воздействие и экологическое состояние геологической среды Белгородской области //Научные ведомости БелГУ. - Белгород. - 2000. - №3(12).- Сер. Экология. - С. 40-47.
11. Петин А.Н., Спиридонов А.И. Опыт геолого-экологического изучения и картографирования территории Белгородской области //Проблемы региональной экологии. -2001,-№5,-С. 7-16.
12. Петин А.Н., Мининг С.С. Минерально-сырьевые ресурсы и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых. - Белгород: изд-во БелГУ, 2005. - 205 с.
13. Титовский В.И., Медведев А.Е. Геохимические особенности техногенного загрязнения почв и растительности Оскольского промышленного района // Комплексное развитие КМА. - Губкин, НИИКМА. -1986. - С. 131 -139.
14. Трубецкой К.Н., Гапченко Ю.П., Бурцев Л.И. Экологические проблемы освоения недр при устойчивом развитии природы и общества. - М.: ООО «Научтехлитиз-дат». - 2003.-262 с.
MINERAL AND RAW MATERIAL RESOURCES OF KURSK MAGNETIC ANOMALY AND ECOLOGICAL PROBLEMS CAUSED BE THE INDUSTRIAL DEVELOPMENT OF THE AREA
A.N. Petin
Geologo-geographical faculty Belgorod state university st. Victory 85, 308015, Belgorod, Russia
Iron ore pool of KMA is located in a well developed Black Earth region of the European part of Russia. Kursk Magnetic Anomaly (KMA) is a world leading ore mining area in terms of iron content and richness of its iron ore fields. It takes the first place in Russia in iron ore output. Advantageous geographical position of KMA close to metallurgical works in European Russia, huge deposits of iron ore and its very high quality turn this region of Russia into a leading iron ore field of the country. The intensive industrial development of this region in the 60s of the 20 century, open cut mining have greatly aggravated the ecological situation in the area. The article is an attempt to analyse the structure and specific men-caused influences induced by ore-extracting enterprises on the ecology of the KMA region. It also examines principle developments of ecologically balanced use of land resources in the area.
Петин Александр Николаевич, декан геолого-географического факультета Белгородского государственного университета, канд.геогр. наук, профессор, специалист в области физической географии, геоэкологии, геоморфологии и экологической геологии, автор около 250 научных публикаций
