CC BY
37
УДК [550.8:528]:551.462.32
Вестник СПбГУ. Сер. 7. 2013. Вып. 2
Дэн Вэй, А. Ю. Опекунов
ОПЫТ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ РАЗРАБОТКИ ВОЛЬФРАМОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЯОГАН (ЮЖНЫЙ КИТАЙ)
Вольфрамовое месторождение Яоган расположено в уезде Ичжан провинции Хуньань на юге Китая. Эксплуатация месторождения была начата в 1905 г. В начале прошлого столетия добыча велась из неглубоких штолен, а руда обжигалась в специальных обжиговых печах. Промышленное предприятие (рудник и обогатительная фабрика) было введено в эксплуатацию в 1955 г. Производственная мощность рудника составила 400 тыс. т руды в год, мощность обогатительной фабрики — 200 тыс. т руды. Горнодобывающая деятельность охватывает территорию площадью около 470 га, которая занята в основном лесными и промышленными землями. Общая площадь горного отвода составляет около 2330 га. В ближайшие годы планируется расширение добычи за счет введения в эксплуатацию шеелитовой залежи. Однако в настоящее время разработка месторождения приостановлена по конъюнктурным соображениям.
Месторождение находится в пределах денудационно-эрозионного средне- и высокогорного рельефа, район имеет сложное геологическое строение. Масштаб планируемой добычи оценивается как большой. Территория расположена в субтропиках с выраженным муссонным климатом и большим количеством осадков в летнее время [1]. В таких условиях высока вероятность развития опасных геологических процессов, особенно при активной хозяйственной деятельности.
К основным источникам экологической опасности рассматриваемого месторождения относятся хвостохранилище обогатительной фабрики, подземные выработанные пространства, отвалы пустой породы и заводы по обогащению мышьяка. Нарушенные массивы горных пород и территория над выработанным подземным пространством становятся ареной проявления экзогенных геологических процессов. Хвостохранили-ще и отвалы служат источником химического загрязнения токсичными элементами (Аз, Zn, РЬ, Си, В1 и др.) компонентов ландшафта: почв, грунтов, поверхностных и поземных вод; представляют опасность для растительного и животного мира и проживающего на территории населения.
Экзогенные геологические процессы проявляются в виде обвалов, оползней, селевых потоков, трещиноватости и деформации земной поверхности (при разработке и карстовых явлениях). Особое место занимает вопрос безопасности плотины хво-стохранилища, в случае прорыва которой произойдет загрязнение водохранилища Дунцзян, служащего источником питьевого водоснабжения. Оно расположено в 2 км от северо-восточной границы лицензионного участка. 16 июля 2006 г. вследствие интенсивных дождей и образования селя около 1 млн м3 вскрышных пород и сточных
Дэн Вэй — соискатель, Санкт-Петербургский государственный университет, Китайская Народная Республика; e-mail: [email protected]
Опекунов Анатолий Юрьевич — д-р геол.-минерал. наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный университет; e-mail: [email protected] © Дэн Вэй, А. Ю. Опекунов, 2013
вод отвала попали в р. Лунся. Произошел прорыв плотины, что привело к загрязнению водохранилища.
Перечисленные выше экологические риски ведут не только к деградации природ-но-территориальных комплексов (ПТК), но и представляют реальную угрозу жителям пос. Яоган, находящегося в непосредственной близости от месторождения, а также рабочим горнодобывающего предприятия. Кроме того, в пределах лицензионного участка проходят автомагистраль Цзисинь-Ичжан и линия электропередач напряжением 110 кВ. По совокупности сказанного в соответствии с существующей в КНР классификацией оцениваемая территория относится к важному жизнеобеспечивающему району [2].
Комплексная оценка современного состояния и прогноз развития ситуации при освоении шеелитового месторождения выполнены на основе анализа влияния разработки месторождения на население, дороги, коммуникации, охраняемые территории и т. д. с учетом степени опасности экзогенных геологических процессов, уровня воздействия на земельные ресурсы, истощения и загрязнения подземных и поверхностных вод, а также сложности предотвращения и ликвидации последствий. Оцениваемый район охватывает горный отвод и примыкающую территорию общей площадью 4275 га.
Геологические опасности включают обвалы, оползни, селевые потоки, развивающиеся на неустойчивых откосах отвалов вскрышных и пустых пород, которые в свою очередь расположены на склонах гор. Проседание земной поверхности возможно над подземными выработками. Риски их проявления оценены в соответствии с [3]. Уровень воздействия на земельные ресурсы оценивается по изменению землепользования, степени деградации и опустынивания ландшафтов, выраженности эрозии, засоления, загрязнения почв и т. д. Учитывается, что деградации земельных и лесных ресурсов способствуют экзогенные геологические процессы, спровоцированные работой рудника. Загрязнение почв и почво-грунтов связано со сбросом сточных вод и поступлением фильтратов из отвалов пород. Влияние на подземные воды отражается в загрязнении, нарушении баланса, снижении уровня и истощении водных ресурсов. К изменению баланса подземных вод приводят прорывы воды в рудник, образование при осушении подземного пространства депрессионных воронок, карстообразование, а также разрушение или нарушение водоупорных горизонтов.
Территория складирования отходов, шлаков, хвостов подвергается значительному химическому загрязнению. Другими источниками загрязнения выступают сточные воды обогатительной фабрики и двух заводов по обогащению мышьяка. Загрязнение территории сточными водами может вызывать опустынивание земель регионального масштаба. В целом горнодобывающая деятельность оказывает влияние на сооружения, природные заповедники и ландшафты близлежащих территорий.
Классификация степени влияния горнодобывающей отрасли проводится по трем градациям: серьезное, среднее и низкое. Критерии оценивания изложены в соответствующей методике и представлены в табл. 1. Выполнено районирование территории месторождения с учетом основных источников и факторов воздействия. Степень влияния определялась по следующей формуле:
Р = ах • + а2 • $2 + а3 • 53 + а4 • + а5 • з5
где Р — коэффициент степени влияния, а, — весовое значение г-ого фактора (г = 5), — стандартное значение степени влияния г-ого фактора.
Таблица 1. Критерии опасности разработки месторождения на окружающую среду [2]
Объекты оценки Степень (характер) влияния
Серьезное Сравнительно серьезное (среднее) Низкое
Экзогенные геологические процессы Охраняемые районы разных категорий, города, поселки, деревни, важные коммуникационные магистрали и инженерные сооружения; численность населения, подвергающегося угрозе более 100 человек Поселки, обычные пути сообщения и инженерные сооружения; численность населения, подвергающегося угрозе от 10 до 100 человек Отдельные постройки; численность населения, подвергающегося угрозе менее 10 человек
Земельные ресурсы Рисовые поля, основные пахотные земли Рисовые поля, второстепенные пахотные земли Лесные и промышленные земли
Водные ресурсы (истощение) Истощение поверхностных вод, приводящее к деградации рисовых полей; истощение подземных вод с влиянием на источники водоснабжения Локальное влияние потерь поверхностных и подземных вод Потери поверхностных и подземных вод не влияют на производственную деятельность и коммунально-бытовые потребности населения
Водные ресурсы (загрязнение) Выраженное загрязнение рек, водохранилищ, подземных вод Загрязнение ручьев, прудов, локальное загрязнение подземных вод Отсутствие загрязнения или загрязнение отдельного водного объекта
Для оцениваемых критериев использовались весовые коэффициенты (табл. 2). Стандартные значения степени влияния (рассматривается как безразмерная величина) для разных критериев предложены в используемой методике и составляют: серьезное — 9, среднее — 6, низкое — 3. Принято, что при P < 4 влияние оценивается как лёгкое, при 4 < P < 7 — влияние серьёзное, а при P > 7 — очень серьёзное [2]. Полученные результаты (см. табл. 2) позволяют сделать следующие выводы.
Оцениваемая территория подвергается разному уровню техногенного воздействия. Очень серьезное влияние с глубокой трансформацией природных комплексов оказывают (по мере снижения влияния): сточные воды обогатительной фабрики и мышьяковых заводов, отвалы вскрышных пород, селевые потоки, шламы обогатительной фабрики и заводов по обогащению мышьяка, хвостохранилище и будущий карьер. Всего на территории месторождения выделено 24 участка, ПТК которых испытывают очень серьезное воздействие. Они занимают площадь 329,2 га (7,7% от общей площади оцениваемой территории), из них прогнозируемая площадь влияния при разработке шеелитовой залежи составит 126,7 га. Серьезное влияние на ПТК обусловлено оползнями, обвалами, загрязнением поверхностных вод промстоками, отвалами карьера, деформацией земной поверхности над выработанным пространством, опустыниванием земель и загрязнением сточными водами заводов по обогащению мышьяка. Этот уровень воздействия распространяется на 14 участков, занимающих площадь 128,1 га (3,0% от общей площади территории). Площадь прогнозируемого воздействия при эксплуатации шеелитовой залежи — 3,8 га. Остальная часть территории площадью
Таблица 2. Районирование территории месторождения по степени влияния на окружающую среду
Оцениваемые показатели Коэффи-
Территории Степень Влияние на зе- Влияние на Влияние на Сложность предотвра- циент степени влияния (Р)
опасности ЭГП (ai =0,25) мельные ресурсы (а2 = 0,20) подземные воды (а3 = 0,20) поверхностные воды (а4 = 0,20) щения и ликвидации нарушений (а5 = 0,15)
Отвалов вскрышных пород (Ii) Серьезная Серьёзное Среднее Среднее Серьёзная 7,80
Шламов обогатительной фабрики Средняя - » - - » - Серьёзное - » - 7,65
и заводов по обогащению мышьяка (12)
Хвостохранилища (13) - » - - » - - » - - » - - » - 7,65
Сброса сточных вод обогатительной - » - - » - Серьёзное - » - - » - 8,25
фабрики и мышьякового завода (14)
Нарушений селевыми потоками (15) Серьезная - » - Среднее Среднее - » - 7,80
Карьера (16) - » - - » - Низкое - » - - » - 7,20
Загрязнения поверхностных вод Низкая Среднее Серьёзное Серьёзное Средняя 6,45
промстоками (Iii)
Нарушения оползневыми процессами (1Ь) Серьезная Серьёзное Низкое Низкое Серьезная 6,60
Нарушения обвалами (П3) - » - - » - - » - - » - - » - 6,60
Загрязнения сточными водами заводов Низкая - » - - » - - » - Средняя 4,65
по обогащению мышьяка (П4)
Опустынивания (П5) Средняя - » - - » - - » - - » - 5,40
Деформации земной поверхности над - » - - » - - » - - » - Серьезная 5,85
выработанным пространством (П6)
Отвалов карьера (П7) - » - Среднее - » - Серьёзное Средняя 6,00
Прочие (III) Низкая Низкое - » - Низкое Низкая 3,00
3819,5 га (89,3%) в соответствии с выполненной оценкой испытывает относительно легкое влияние.
Результаты оценки легли в основу районирования территории месторождения по степени деградации окружающей среды. Выделены районы, подверженные максимальному техногенному воздействию с высокой вероятностью развития экзогенных геологических процессов. Выполнена прогнозная оценка влияния на ПТК разработки шее-литовой залежи. Все это позволяет оптимизировать природоохранную деятельность и предотвратить ухудшение ситуации при дальнейшей эксплуатации месторождения.
Литература
1. Географические Карты Китая / под ред. Ван Цзин Ай и Цзо Вэй. Пекин: Изд-во «ЗшоМарз», 2010. 362 с.
2. DZ/T0223-2007. Нормы к разработке проекта по защите и комплексному управлению окружающей среды рудника. Министерство земельных и природных ресурсов КНР. 2007. 20 с.
3. DZ/T0245-2004. Технические требования к оценке опасности экзогенных геологических процессов на территории строительства. Министерство земельных и природных ресурсов КНР. 2004. 18 с.
Статья поступила в редакцию 21 января 2013 г.
