Практическая работа 6. Построение карты экологического риска

Среди многочисленных источников негативного воздействия на окружающую среду особое место занимает горнорудная промышленность. При рассмотрении экологических проблем в процессе освоения и эксплуатации месторождений полезных ископаемых выделяют три группы нарушений (В.В. Фромм, ВСЕГИНГЕО, 1998 г.):

• изменение рельефа земной поверхности и почвенного слоя выемками карьеров, провалами и оседаниями земной поверхности на шахтных и рудных полях, породными отвалами, шлаконакопителями и золоотвалами.

• понижение уровня подземных и поверхностных вод с одновременным ухудшением их качества, связанные с длительной откачкой воды из горных выработок;

• загрязнение атмосферы, почв и поверхностных вод в районах действия горнодобывающих предприятий.

Экологические проблемы при освоении и эксплуатации месторождений полезных ископаемых решаются путем использования мониторинга окружающей среды, включая геологическую среду в горнодобывающих регионах и специального геоэкологического картографирования.

Мониторинг геологической среды в горнодобывающих регионах предназначается для регулярного получения и систематизации информации о состоянии массивов горных пород и подземных вод во взаимосвязи с определенными компонентами природной среды.

Одной из специальных геоэкологических карт является карта экологического риска, т.е. заблаговременно оцениваемой вероятности и степени опасности возникновения при том или ином антропогенном вмешательстве в природную среду таких нарушений, которые могут быть неблагоприятны для дальнейшего нормального функционирования и существования экосистем.

Карта составляется на топографической основе с использованием показателя устойчивости горных пород:

г де К(i) - показатель устойчивости пород, баллы;

i - вариант открытых или подземных горных пород;

В - прочность пород на одноосное сжатие, кт/см ;

l - показатель структурного ослабления пород за счет трещиноватости;

L - показатель структурного ослабления пород за счет слоистости или

сланцеватости;

U - плотность пород, г/см³ ;

Н - современная глубина проведения выработок, м;

А - показатель анизотропии пород.

В зависимости от показателя K(i) определяется состояние геологической среды и величина экологического риска по таблице 8.

Таблица 8. Величина экологического риска при изменении геологической среды в процессе горных работ

Показатель устойчивости пород, баллы (Ki)	Состояние геологической среды	Величина экологического риска (ЭР)
<0,5	Весьма не устойчивое	Очень высокая
0,5-1	Неустойчивое	Высокая
1,0-1,5	Относительно устойчивое	Относительно высокая
1,5-2,0	Устойчивое	Невысокая
>2,0	Весьма устойчивое	Риск отсутствует

ЗАДАНИЕ 1. На рудном поле Восточное кольцо подготовлено к подземной эксплуатации несколько полиметаллических месторождений, разрабатываемых ранее небольшими карьерами. По реке Тихая отрабатывается длительное время россыпь золота. При геологическом изучении территории было пройдено значительное количество горных выработок и буровых скважин. Для оценки сложившейся здесь геоэкологической ситуации необходимо построить геоэкологическую карту, используя данные таблицы 9 и рисунка 12, которые предварительно разносятся по каждому квадрату сетки исследования на участке. Затем согласно представленной выше номограмме провести границы с различными данными по экологическому риску и раскрасить полученные контуры. После чего выделить мах изменение геологической среды и определить причины образования зон повышенного экологического риска.

В каждом квадрате определяется среднее значение K(i). Рекомендуется следующее цветное отображение полей распространения различной величины экологического риска:

• очень высокая - красное;

• высокая - розовое;

• относительно высокая - желтое;

• невысокая - зеленое;

• риск отсутствует - не закрашивается.

Рисунок 12. Ситуационная схема участка Восточное кольцо

Масштаб 1: 10 000

Таблица 9. Результаты определения показателя устойчивости пород на рудном поле Восточное кольцо

№ квадрата	(Ki)	№ квадрата	(Ki)	№ квадрата	(Ki)	№ квадрата	(Ki)
1	0,5-1	38	0,5-1	74	1-1,5	110	<0,5
2	1-1,5	39	0,5-1	75	1-1,5	111	<0,5
3	1-1,5	40	1-1,5	76	0,5-1	112	<0,5
4	1,5-2	41	1-1,5	77	0,5-1	113	<0,5
5	>2	42	0,5-1	78	0,5-1	114	<0,5
6	>2	43	0,5-1	79	0,5-1	115	0,5-1
7	1,5-2	44	<0,5	80	0,5-1	116	0,5-1
8	1-1,5	45	<0,5	81	1-1,5	117	0,5-1
9	0,5-1	46	<0,5	82	0,5-l	118	0,5-1
10	<0,5	47	0,5-1	83	<0,5	119	0,5-1
11	<0,5	48	0,5-1	84	<0,5	120	1-1,5
12	0,5-1	49	<0,5	85	0,5-1	121	0,5-1
13	1-1,5	50	0,5-1	86	0,5-1	122	0,5-1
14	1-1,5	51	0,5-1	87	0,5-1	123	<0,5
15	1,5-2	52	1-1,5	88	0,5-1	124	0,5-1
16	>2	53	1-1,5	89	0,5-1	125	0,5-1
17	1,5-2	54	1-1,5	90	<0,5	126	0,5-1
18	1-1,5	55	1-1,5	91	<0,5	127	0,5-1
19	1,5-2	56	0,5-1	92	<0,5	128	1-1,5
20	0,5-1	57	0,5	93	<0,5	129	1-1,5
21	<0,5	58	0,5	94	1-1,5	130	1-1,5
22	<0,5	59	0,5-1	95	0,5-1	131	1-1,5
23	0,5-1	60	0,5-1	96	0,5-1	132	1-1,5
24	1-1	61	1-1,5	97	<0,5	133	1,5-2
25	0,5-1	62	1-1,5	98	0,5-1	134	1,5-2
26	0,5-1	63	1,5-2	99	0,5-1	135	1,5-2
27	1-1,5	64	1,5-2	100	<0,5	136	1,5-2
28	1,5-2	65	1-1,5	101	<0,5	137	1,5-2
29	>2	66	1-1,5	102	<0,5	138	>2
30	1,5-2	67	1-1,5	103	<0,5	139	>2
31	1-1,5	68	1-1,5	104	<0,5	140	>2
32	0,5-1	69	0,5-1	105	<0,5	141	>2
33	<0,5	70	<0,5	106	<0,5	142	>2
34	<0,5	71	<0,5	107	1-1,5	143	>2
35	0,5-1	72	0,5-1	108	0,5-1	144	>2
36	1-1,5	73	1-1,5	109	<0,5	145	>2
37	1-1,5					146	>2

ЗАДАНИЕ 2. Составить прогнозную модель геоэкологической ситуации, которая может возникнуть при отработке всех имеющихся на участке месторождений полезных ископаемых как наземным, так и подземным (до глубины 300 м) способами. Предварительно с позиции экологической безопасности выяснить возможность отработки всех месторождений или только какой-то их части.

Разработка месторождений полезных ископаемых – это система организационно-технических мероприятий по добыванию полезного ископаемого из недр Земли. Различают разработку подземным и открытым способами. Открытая разработка месторождений – способ добычи полезных ископаемых, при котором процессы выемки осуществляются в открытых горных выработках, производимых на земной поверхности (таким образом добываются уголь, руды и различные ценные минералы). Подземная разработка полезных ископаемых (твёрдых) включает в себя вскрытие месторождения, подготовку его к эксплуатации и ведение добыточных работ шахтным или скважинным способом.

Зона повышенной опасности находится по всему исследуемому участку с северо-запада на юго-восток, а также есть она и на юго-западе участка. Это связано с тем, что по реке Тихая добывают полезнее ископаемые.

В зоне где находятся квадраты под номерами : 70, 71, 83, 84, 90, 91, 97, 100-103, 109-114, 123, по данным здесь расположены эксплуатируемые месторождения полезных ископаемых, поэтому также здесь наблюдается очень высокая величина экологического риска.

В южной и северо-восточной частях участка состояние– устойчивое. В этих зонах также имеются месторождения полезных ископаемых, возможно разработка их в настоящее время прекращена или приостановлена.

Так как экологический риск – это вероятность и масштаб неблагоприятных для экологических ресурсов последствий любых антропогенных изменений природных объектов, и карта экологического риска составляется уже учитывая этот возможный риск, не рекомендуется вести разработку месторождений в выше описанных зонах повышенного риска ни открытым, ни подземным способом, чтобы не допустить ухудшения состояния геологической среды. В зонах, где экологический риск отсутствует или его величина не высокая, возможна разработка месторождений полезных ископаемых.