CC BY
31
УДК 622.85:622.33.012.3:504.064.2.001.18 © О.С. Сафронова, И.Н. Евсеева, 2018
Мониторинг техногенного воздействия разреза «Черногорский» ООО «СУЭК-Хакасия» на территорию санитарно-защитной зоны
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-9-95-98
В статье приведены результаты многолетнего мониторинга почвенно-растительного покрова и атмосферного воздуха территории санитарно-защитной зоны (СЗЗ) разреза «Черногорский» ООО «<СУЭК-Хакасия»>. Представлены данные по концентрации загрязняющих веществ в почве, растениях, воздухе. Установлено видовое разнообразие, растительный фитоценоз, продуктивность надземной массы СЗЗ.
Ключевые слова: мониторинг, санитарно-защитная зона, техногенное загрязнение, фитоценоз, продуктивность, Республика Хакасия.
ВВЕДЕНИЕ
Учитывая перспективность и актуальность угледобывающей отрасли для Республики Хакассия, необходимо понимать механизмы воздействия угледобычи на компоненты окружающей среды и формировать экологически ответственный подход в принятии решений [1]. Поскольку отработка запасов каменного угля открытым способом сопряжена с нарушением геологической основы и интенсивным воздействием на все компоненты окружающей среды, организация мониторинговых наблюдений в районах разработки месторождений является важным природоохранным мероприятием, направленным на получение своевременной и достоверной информации о состоянии компонентов природной среды в районах угледобычи [2]. Угледобывающая отрасль оказывает значительное негативное воздействие на биоразнообразие: как прямое - путем уничтожения мест обитаний, так и косвенное - за счет физических и химических факторов воздействия на окружающую среду на значительных территориях, прилегающих к районам с развитой угледобычей [3].
Разрез «Черногорский» ООО «СУЭК-Хакасия» - крупнейший в Республике Хакасия разрез по добыче угля открытым способом, относящийся к 1 классу опасности, с размером СЗЗ 1000 м [4, 5]. Черногорское каменноугольное месторождение разрабатывается в Хакасии с 1956 г. К настоящему времени площадь земель, нарушенных открытыми горными работами, составляет 3200 га. Климат в районе разработки резко континентальный, с сухим жарким летом и холодной малоснежной зимой, при этом среднегодовое количество осадков составляет от 270 до 300 мм в год [6].
Цель нашего исследования - выявление характера и уровня техногенного загрязнения при проведении экологического мониторинга состояния безопасности и продуктивности земель СЗЗ разреза «Черногорский» ООО «СУЭК-Хакасия».
САФРОНОВА Ольга Сергеевна
Младший научный сотрудник
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт
аграрных проблем Хакасии»,
655132, с. Зеленое, Республика Хакасия, Россия,
тел.: +7 (39032) 2-56-09,
e-mail: [email protected]
ЕВСЕЕВА Ирина Николаевна
Инженер-исследователь
ФГБНУ Научно-исследовательский институт
аграрных проблем Хакасии,
655132, с. Зеленое, Республика Хакасия, Россия,
тел.: +7 (39032) 2-56-09,
e-mail: [email protected]
УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Начиная с 2011 г. на территории СЗЗ разреза «Черногорский» сотрудниками ФГБНУ «НИИАП Хакасии» ведется экологический мониторинг почвенно-растительного покрова и атмосферного воздуха. Объектом исследования послужила СЗЗ этого разреза в четырех направлениях: север, северо-запад, северо-восток, юг.
На СЗЗ были заложены и зафиксированы постоянные пробные площади по всем исследуемым направлениям размером 100 м2 каждая, соответствующие четырем зонам удаленности от границы отвала: 500, 700, 900 и 1000 м. Отбор почвы проводили на глубину 0-20 см. Состояние фитоценотического и видового разнообразия растительного покрова, продуктивность надземной массы изучались по общепринятым ботаническим методикам [7, 8, 9, 10]. Химические анализы растительных и почвенных образцов на содержание загрязняющих веществ проводились ФГБУ Государственной станцией агрохимической службы «Хакасская». Состояние воздушной среды определялось по данным специализированной, аккредитованной экологической лаборатории разреза «Черногорский» ООО «СУЭК-Хакасия». Анализ климатических данных сделан по данным сайта «Расписание Погоды» гр 5.ги.
Анализ лабораторных данных 2011-2013 гг. показал, что из четырех исследуемых направлений, максимальные (не превышающие ПДК) значения концентрации цинка, меди, свинца, кадмия, а также ртути отмечались на участках, расположенных в северо-восточном направлении от границы отвала. Поэтому с 2014 г. мониторинг проводили в более вредоносном направлении - северо-восточном.
В 2011 г. на расстоянии 0-500 м от границы отвала зафиксировано превышение ПДК нитратов в 2,4 раза по трем направлениям (северо-запад, северо-восток, юг) в растительных образцах. В 2012-2013 гг. максимально близкое значение к ПДК концентрации нитратов отмечено в северо-восточном направлении. Превышений по другим показателям не обнаружено.
В 2014 г. в исследуемом северо-восточном направлении максимальные значения концентрации нитратов отмечены на расстоянии 900 и 1000 м - 1035,0 мг/кг и 822,5 мг/кг соответственно.
Наличие нитратов в растениях можно объяснить выпадающими из атмосферы техногенными выбросами, образующимися при производстве взрывных работ с использованием азотсодержащих взрывчатых соединений, а также с увеличением угледобычи и количества используемых взрывчатых веществ.
В 2016 г. превышение ПДК отмечено по фтору валовому на расстоянии 1000 м от границы отвала. Концентрация фтора валового в растениях составляет 25,16 мг/кг, что выше значения, установленного ПДК (20,0 мг/кг), в 1,3 раза. Наличие фтора в растениях можно объяснить тем, что растения могут достаточно легко аккумулировать фтор из атмосферы на протяжении долгого времени.
В почвенных образцах за весь период исследования (2011-2017 гг.) содержание свинца валового, ртути, мышьяка, нитратов, бенз(а)пирена, а также радионуклидов не превышает ПДК. Превышение ПДК обнаружено по валовому марганцу в 2013 и 2014 гг.
В 2013 г. максимальное значение содержания валового марганца отмечено в северо-восточном направлении -2231 мг/кг, что в 1,5 раза превышает ПДК (1500 мг/кг).
В 2014 г. содержание валового марганца превысило значение ПДК в 1,96 раза (2940 мг/кг) на расстоянии 1000 м от границы отвалов.
Концентрации измеренных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (Н_£, N0, N02 , SO2, СО) на границе СЗЗ соответствуют гигиеническим требованиям ГН 2.1.6.133803 «ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» по всем исследуемым годам.
По геоботаническому районированию А.В. Куминовой [11], территория разреза «Черногорский» отнесена к При-абаканскому (Центрально-Хакасскому) округу Минусинской котловины. Наиболее типичны для данной территории мелкодерновинные настоящие степи в типичном варианте четырехзлаковой степи, выделенной В.В. Ревер-датто [12].
Растительный покров СЗЗ представлен четырьмя фито-ценозами, развитыми на каштановых почвах. Два из них, крупнодерновинная - тонконогово-тырсово-ковыльная и мелкодерновинная змеевково-тонконогово-мятликовая степи - коренные сообщества, расположенные в полосе 500-700 м от границы отвалов. Мятликово-тырсовый
60
г so
t
0 н л
1
»S- io
40 30
20
0
Д4,3
16.1
H
47,6
II
56,5
2012 2013 2014 2015 2016 2017
1 од icoследов ; i н j i я
Рис. 1. Динамика продуктивности фитоценозов санитарно-защитной зоны разреза «Черногорский» ООО «СУЭК-Хакасия»
160 140 120 100 80 60 40 20 0
2012 г.
2013 г.
2014 г.
2015 г.
2016 г.
2017 г.
/V ** S S /////
О ® *
Рис. 2. Распределение месячных сумм осадков в течение 2012-2017 гг.
фитоценоз и полидоминантный пырейно-вейниково-тырсово-колосняковый представляют собой растительность залежи II-IV стадии восстановления, в возрасте около 17-20 лет и расположены на расстоянии 900-1000 м. Видовое разнообразие исследованных фитоценозов -15-19 видов.
Средний показатель продуктивности сырой надземной фитомассы на территории СЗЗ в течение пяти лет варьирует от 14,3 до 56,9 ц/га. В 2017 г. величина этого показателя увеличилась почти в четыре раза в сравнении с 2012 г. (рис. 1). Это объясняется обильными осадками, которых выпало в 1,5 раза больше климатической нормы (июнь-август 2017 г.) (рис. 2).
Продуктивность надземной массы сравнительно высокая и приближается к средним зональным показателям. Запасы надземной массы на залежи заметно выше, что свидетельствует о большей интенсивности фитоценотических процессов. Высокое содержание ветоши в травостое (до 67,9%) - подтверждение тому, что большая часть обследованных земель в последние 15-20 лет в хозяйственной деятельности не использовалась.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Многолетний экологический мониторинг почвенно-растительного покрова и атмосферного воздуха на территории СЗЗ разреза «Черногорский» ООО «СУЭК-Хакасия» показал, что превышений уровня ПДК по антропогенным загрязняющим веществам по всем годам не обнаружено, что свидетельствует о стабильно низком техногенном воздействии предприятия на прилегающую территорию.
Территория СЗЗ разреза является безопасной, что является одним из следствий многолетнего использования эффективных технологий рекультивации на предприятии.
По результатам исследований продуктивности и видового состава СЗЗ рекомендуется использование данных площадей для выпаса лошадей и КРС, а отдельных участков с хорошим травостоем - для сенокошения.
Список литературы
1. Сборник инновационных решений по сохранению биоразнообразия для угледобывающего сектора. Кемерово, Новокузнецк: ИнЭкА, 2015. 208 с.
2. Пути повышения эффективности и экологической безопасности открытой добычи твердых полезных ископаемых / В.И. Ческидов, О.Б. Кортелев, А.Р. Маттис и др. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2010. 254 с.
3. Сборник инновационных решений по сохранению биоразнообразия для угледобывающего сектора. Кемерово, Новокузнецк: ИнЭкА, 2017. 256 с.
4. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. М., 2003.
5. Проект санитарно-защитной зоны для предприятия ООО «СУЭК-Хакасия» разрез «Черногорский». Абакан, 2012.
6. Зеньков И.В., Нефедов Б.Н., Юронен Ю.П., Барадулин И.М. и др. Результаты горно-экологического мониторинга техногенных ландшафтов на отработанной части Черногорского угольного месторождения с применением средств дистанционного зондирования // Уголь. 2015. № 2. С. 65-67. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/022015.pdf (дата обращения: 15.08.2018).
7. Полевая геоботаника. Л., 1959-1976. Т. I-V.
8. Ценопопуляции растений (основные понятия и структура). М., 1976.
9. Корчагин А.А., Лавренко Е.М. Морфологическое строение растительных сообществ (синморфология) / Полевая геоботаника. М., Л., 1976. Т. 5. С.28-130.
10. Воронов А.Г. Геоботаника: учебное пособие для университетов и педагогических институтов: изд. 2-е, испр. и доп. М., 1973. 384 с.
11. Растительный покров Хакасии / А.В. Куминова, Ю.М. Ма-скаев, Г.А. Зверева и др. Новосибирск: Наука, 1976. 418 с.
12. Ламанова Т.Г., Сафронова О.С. Особенности естественного зарастания вскрышных отвалов в аридных районах Республики Хакасия // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2017. 47(1). С. 25-31.
ECOLOGY
UDC 622.85:622.33.012.3:504.064.2.001.18 © O.S. Safronova, I.N. Evseeva, 2018
ISSN 0041 -5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol' - Russian Coal Journal, 2018, № 9, pp. 95-98
Title
MONITORING OF ANTHROPOGENIC IMPACT OF "CHERNOGORSKY" OPEN-PIT MINE "SUEK-KHAKASSIA" LLC ON THE TERRITORY OF SANITARY-PROTECTIVE ZONE
DOI: http://dx.doi.org/! 0.18796/0041 -5790-2018-9-95-98
Authors
Safronova O.S.1, Evseeva I.N.1
' "Scientific-Research Institute of Agrarian Problems of Khakassia" FSBI, Zelenoe village, 655132, Republic of Khakassia, Russian Federation
Authors' Information
Safronova O.S., Junior Researcher, tel.: +7 (39032) 2-56-09, e-mail: [email protected]
Evseeva I.N., Engineer-Researcher, tel.: +7 (39032) 2-56-09, e-mail: [email protected]
Abstract
The paper presents the results of long-term monitoring of soil and vegetation cover and atmospheric air in the sanitary protection zone (SPZ) of coal mining enterprise - of "Chernogorsky" open-pit mine "SUEK-Khakassia", LLC. The data on the concentration of pollutants in soil, plants and air are presented. Established species diversity, plant growing, productivity of above-ground mass of the SPZ.
Keywords
Monitoring, Sanitary protection zone, Technogenic pollution, Phytocenosis, Productivity, Republic of Khakassia.
References
1. Sbornik innovatsionnyh resheniy po sohraneniyu bioraznoobraziya dlya ugledoby-vayushchegosektora [Collected innovative solutions for biodiversity preservation in a coal mining sector]. Kemerovo, Novokuznetsk, InEkA Publ., 2015, 208 p.
2. Cheskidov V.I., Kortelev O.B., Mattis A.R. et al. Puti povysheniya effektivnosti i eko-logicheskoy bezopasnosti otkrytoy dobychi tverdyh poleznyh iskopaemyh [Methods of solid mineral resources open pit mining efficiency and environmental safety improvement]. Novosibirsk, RAS SB Publ., 2010, 254 p.
3. Sbornik innovatsionnyh resheniy po sohraneniyu bioraznoobraziya dlya ugledoby-vayushchegosektora [Collected innovative solutions for biodiversity preservation in a coal mining sector]. Kemerovo, Novokuznetsk, InEkA Publ., 2017, 256 p.
4. SanPiN 2.2.1/2.1.1.1200-03. Sanitarno-zashchitnye zony i sanitarnaya klassifikatsiya
predpriyatiy sooruzheniy i inyh obektov [Sanitary-protection zones and sanitary classification of enterprises, structures and other facilities]. Moscow, 2003.
5. Proekt sanitarno-zashchitnoy zony dlya predpriyatiya OOO "SUEK-Hakasiya" razrez "Chernogorskiy" [Sanitary-protection zone design for "SUEK-Khakassia" LLC enterprise, "Chernogorsky" open-pit mine]. Abakan, 2012.
6. Zenkov I.V., Nefedov B.N., Yuronen Yu.P., Baradulin I.M., Kiriushina E.V. & Vokin V.N. Rezul'taty gorno-ekologicheskogo monitoringa tekhnogennykh landshaftov na otrabotannoi chasti Chernogorskogo ugol'nogo mestorozhdeniya s primeneniem sredstv distantsionnogo zondirovaniya [Results of mining and environmental monitoring of man-made landscapes in worked out areas of Chornogorsk coal fields using the remote sensing]. Ugol' - Russian Coal Journal, 2015, No. 2, pp. 6567. Available at: http://www.ugolinfo.ru/Free/022015.pdf (accessed 15.08.2018).
7. Polevayageobotanika [Field Geobotany]. Leningrad, 1959-1976, Vol. I-V.
8. Tsenopopulyatsii rasteniy osnovnye ponyatiya istruktura [Plants cenopopulation (main ideas and structure]. Moscow, 1976.
9. Korchagin A.A. & Lavrenko E.M. Morfologicheskoe stroenie rastitelnyh soobshchestv (sinmorfologiya) [Phytocenosis morphological structure (synmorphology)]. Field Geobotany. Moscow, Leningrad, 1976, Vol. 5, pp. 28-130.
10. Voronov A.G. Geobotanika: Uchebnoe posobie dlya universitetov i pedagog-icheskih institutov [Geobotany. Educational aid for universities and teachers' training institutes]. 2nd edition, updated. Moscow, 1973, 384 p.
11. Kuminova A.V., Maskayev Yu.M., Zvereva G.A. et al. Rastitelnyy pokrov Hakasii [Khakassia vegetation cover]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1976, 418 p.
12. Lamanova T.G. & Safronova O.S. Osobennosti estestvennogo zarastaniya vskry-shnyh otvalov v aridnyh rayonah Respubliki Hakasiya [Specific features of stripping dumps overgrowing in arid areas of the Republic of Khakassia]. Sibirskiy vestnik selskohozyaystvennoy nauki - Siberian Newsletter of Agricultural Science, 2017, No. 47(1), pp. 25-31.
КНИЖНАЯ НОВИНКА
Заказать книгу можно в твердом переплете в Библиотечно-издательском комплексе Сибирского федерального
университета по тел.: +7 (391) 206-26-67.
Железорудные карьеры России из космоса. Горные работы и экология нарушенных земель
/ И.В. Зеньков, В.В. Заяц, Б.Н. Нефедов и др.
Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2018.664 с. © Институт вычислительных технологий СО РАН, Сибирский федеральный университет, Сибирский государственный университет науки и технологий имени М.Ф. Решетнёва, 2018
В монографии представлены новые результаты исследования карьеров по добыче железной руды на территории РФ - на Кольском полуострове, в Республиках Карелия и Хакасия, Белгородской, Курской, Иркутской областях, на Среднем и Южном Урале, в Красноярском крае, действующих, находящихся в стадии закрытия, а также закрывшихся в последние годы. Раскрыта сущность технологий, систем разработки месторождений железных руд открытым способом с использованием спутниковых снимков высокого разрешения, находящихся в свободном доступе. Представлена информация о парке горного оборудования, в частности о карьерных экскаваторах, установленных на вскрышных, добычных работах и на отсыпке отвалов. Отражены результаты экологического мониторинга нарушенных горными работами земель и восстановления экосистем на горнопромышленных ландшафтах, сформированных в ходе разработки железорудных месторождений открытым способом. Монография предназначена для специалистов, изучающих научно-практическое направление «Дистанционное зондирование Земли», работников сектора государственного управления в области экологии и природопользования, собственников и менеджмента железорудных карьеров, руководителей и специалистов крупных предприятий горного машиностроения, учащихся и преподавателей вузов.
