38. Техногенная миграция вещества. Антропогенные геохимические аномалии в районах интенсивного хозяйственного освоения.

Техногенная миграция – перемещение химических элементов в земной коре, гидросфере и атмосфере, обусловленное промышленной, сельскохозяйственной деятельностью человека.

Выделяются следующие группы техногенной миграции:

1. Процессы, унаследованные от природы (рассеяние элементов при добыче полезных ископаемых);

2. Процессы, резко противоречащие природе (не встречаются концентрации металлов в чистом виде). Это создание полимеров, пластмассы, радиоактивных отходов.

Антропогенные геохимические аномалии подразделяются:

1. по площади распространения:

- глобальные (повышенное содержание CO₂, ⁹⁰Sr);

- региональные (удобрения, ядохимикаты);

- локальные (вокруг рудника, завода – до 10 км).

2. по среде образования:

- литохимические;

- гидрохимические;

- атмохимические;

- биогеохимические.

3) по воздействию на человека:

- полезные (I, F, Mo, B, Zn);

- вредные (тяжёлые металлы Cd, Pb, As);

- нейтральные (Al, Fe).

39. Ландшафтно-геохимическое районирование, его задачи и методы.

Методика наземных геохимических поисков и оценка выявляемых лито-, гидро-, атмо- и биогеохимических аномалий в значительной степени определяется закономерностями гипергенной миграции химических элементов. Учет этих закономерностей с внесением соответствующих корректив в методику поисков и оценки аномалий в различных природных условиях возможен на основе учения о геохимических ландшафтах, созданного Б.Б.Полыновым. Основополагающим понятием этого учения является представление об элементарном ландшафте – участке земной поверхности, характеризуемого единообразными условиями миграции химических элементов с однородными климатическими и геологическими условиями, с определенным типом растительности, рельефа и почвы [1, 13]. Б.Б.Полынов выделяет 4 типа элементарных ландшафтов: автономные (элювиальные) ландшафты плоских водоразделов с глубоким залеганием водоносного горизонта; трансэлювиальные (элювио-делювиальные) ландшафты горных склонов; супераквальные (надводные) с близким к поверхности залеганием грунтовых вод и субаквальные (подводные).

Парагенетическая ассоциация элементарных ландшафтов, связанных между собой условиями миграции химических элементов, образует местный геохимический ландшафт. Классификация геохимических ландшафтов наиболее удобна на основе биоклиматической зональности. По характеру климата и растительности в пределах бывшего СССР А.И.Перельман выделял 10 ландшафтных зон: 1) полупустыни и сухие степи; 2) типичные степи; 3) северные степи и лесостепи; 4) лесные не таежного типа; 5) таежные без мерзлоты; 6) таежные с островной мерзлотой; 7) таежные со сплошной мерзлотой; 8) тундровые; 9) высокогорные луговые; 10) абиогенные (ландшафты вечных снегов и голых скал, вулканические ландшафты). Такое ландшафтно-геохимическое районирование по группам и зонам достаточно удобно с позиций геохимических поисков, которые имеют специфические особенности в тундре и пустыне, в залесенных местностях и степных областях. Не менее важное значение для методики геохимических поисков имеет классификация ландшафтов по набору макрокомпонентов, по минерализации природных вод. По образному выражению А.И.Перельмана этим типоморфным элементам принадлежит роль «геохимических диктаторов», определяющих кислотно-щелочную (рН) и окислительно-восстановительную (Eh) характеристики окружающей среды и условия водной миграции элементов.

Характеристикой водной миграции не могут служить абсолютные содержания химических элементов в водах в связи с различными их кларками в литосфере. Таким показателем является коэффициент водной миграции, предложенный Б.Б.Полыновым:

К_х = , (7)

где m_x – содержание элемента в воде, г/л; a – общая минерализация воды, г/л; С_х – содержание элемента в горных породах, дренируемыми данными водами, %.

По интенсивности водной миграции А.И.Перельман выделяет группу активных водных мигрантов (К_х = n10n100) и группу инертных элементов, поведение которых в водных растворах мало зависит от кислотно-щелочных и окислительно-восстановительных условий среды. Отдельную группу образуют элементы с контрастной миграционной способностью, для которых значения К_х  1 определяется геохимической характеристикой среды, прежде всего рН и Eh.

40 Пути снижения отрицательного влияния горнодобывающих предприятий на окружающую среду.

В современных условиях решение проблемы оптимизации воздействия горного

производства должно основываться на следующих двух концепциях:

1. Интенсивный путь развития горнодобывающей промышленности (концепция

интенсификации).

2. Единство проблем рационального использования и охраны недр и рационального

использования природных ресурсов и охраны окружающей среды (горно-

экологическая концепция).

О первой концепции. Интенсификация производства предполагает:

совершенствование размещения производительных сил и организации общественного производства, использование высокоэффективной техники и технологии, проведение прогрессивной сырьевой политики.

Под интенсификацией горной промышленности понимают: увеличение коэффициента извлечения полезного ископаемого из недр; повышение коэффициента извлечения компонентов из горной массы при обогащении, увеличение удельных производственных мощностей предприятий; повышение эффективности использования земель; снижение общего водопотребления и повышение коэффициента оборотного водопользования; повышение коэффициентов использования накопленных и текущих отходов; обеспечение разведанными запасами действующих, строящихся и проектируемых предприятий; повышение эффективности внешней торговли; снижение уровня затрат на единицу конечной продукции минерально-сырьевого комплекса. Новые прогрессивные организационные и технические решения требуют значительных капитальных вложений, могут дать положительный эффект лишь через несколько лет, а сырье, топливо и энергия нужны сегодня. Поэтому наиболее полное использование созданного и накопленного - поистине ключевая задача. Вопросы интенсификации использования минеральных ресурсов, решаются поразному в сфере производства минерального сырья и в сфере его потребления. В сфере производства минерального сырья - это комплексное освоение крупных сырьевых регионов, оптимизация величины потерь при добыче и переработке минерального сырья, комплексное использование всех содержащихся в сырье полезных компонентов, утилизация вмещающих пород и отходов производства, пересмотр кондиций и вовлечение в эксплуатацию на основе прогрессивных технологических решений месторождений минерального сырья с запасами, отнесенными ранее к забалансовым. Это позволит более полно использовать природные, трудовые и финансовые ресурсы, снизить транспортные расходы. По мнению акад. Н.Н. Некрасова, изучение природных ресурсов, выявление экономической эффективности их комплексного использования представляет собой одну из главных проблем региональной экономики. В сфере потребления минерального сырья - это снижение расхода и потерь сырья за счет применения более совершенной технологии, использование вторичного сырья и отходов, замена минерального сырья искусственными материалами.

О второй концепции. В соответствии с этой концепцией для успешного

решения проблемы рационального использования минеральных ресурсов и охраны недр ее необходимо рассматривать в составе единой проблемы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. Горное производство оказывает влияние на все элементы биосферы. В горной практике имели место многочисленные случаи, когда принятые технологические решения оказывались эффективными в снижении себестоимости добычи и переработке полезного ископаемого, но наносили значительный ущерб комплексному использованию минеральных ресурсов. Известны ситуации, когда горнотехнический процесс, положительно воздействуя на один из элементов биосферы, крайне отрицательно влияет на другой. Сущность горно- экологической концепции и заключается в том, чтобы рассматривать любой горнотехнический процесс в его прямой или косвенной связи со всеми элементами биосферы. В соответствии с этой концепцией процесс принятия окончательного решения по тому или иному варианту техники и технологии с целью обеспечения оптимального уровня воздействия горного производства на окружающую среду должен проходить в два этапа: на первом этапе анализируется воздействие данного технико-технологического варианта на каждый элемент биосферы; на втором этапе производится суммарная оценка вышеуказанных локальных воздействий и выбирается оптимальный вариант. Горно-экологическую концепцию необходимо использовать и при рассмотрении деятельности отдельного карьера или рудника, так как высокая экономическая эффективность производства с позиций отдельного предприятия не всегда является таковой с народнохозяйственных позиций, поскольку она достигается порой ценой большого расхода природных ресурсов и загрязнения окружающей среды. Экологическая стратегия развития горнодобывающей промышленности должна строиться на основе оптимизации воздействия горного производства на окружающую среду.

52