1.2 Характеристика техногенной нагрузки

Влияние геологоразведки и промышленного освоения месторождений выражается в нарушении природного ландшафта территории, изменении режима поверхностных вод, загрязнении токсичными компонентами объектов окружающей природной среды, выводе из хозяйственного оборота или снижении продуктивности плодородных земель и других негативных процессах. Характер и степень воздействия на окружающую среду в значительной мере определяются совершенством технологий разведки и разработки месторождений, минералогическим и химическим составом перерабатываемого минерального сырья, технологией комплексной разработки месторождений и комплексной переработкой руд и концентратов, эффективностью очистки отходящих газов и сточных вод.

Основные экологические проблемы в зоне воздействия горнодобывающего предприятия»:

• пылевые выбросы, загрязняющие атмосферу и образующие контрастные геохимические аномалии, особенно при продолжительной работе предприятий;

• организованные и неорганизованные выбросы в атмосферу при процессах обогащения полезных ископаемых;

• дефляция и размывание хвостохранилищ обогатительных фабрик, отвалов рудных пород и некондиционных полезных ископаемых, способствующие образованию протяженных и контрастных геохимических потоков рассеяния;

• стоки водоотлива из подземных горных выработок, карьеров, разведочных скважин, образующие протяженные и контрастные потоки рассеяния в водных системах и загрязняющие почвы;

• загрязнение ТМ руд и хвостов их переработки (их источники – карьеры, отвалы, хвостохранилище ЗИФ и др.);

• загрязнение флотореагентами, присутствующими в стоках ЗИФ;

• цианидами и другими загрязнителями, содержащимися в стоках УКВ;

• нефтепродуктами (автодороги, склад ГСМ, карьеры, производственные площадки и пр.);

• азотистыми соединениями (склад ВВ, горные выработки, селитебная зона);

Значительный вклад в загрязнение ОПС вносят пылевые выбросы. К ним относятся выбросы, определяемые ветровой эрозией нарушенных участков земной поверхности, в том числе открытых горных выработок, отвалов складов, хвостохранилищ при буровзрывных работах, в процессе дробления руды, экскавации, транспортировке, погрузо-разгрузочных работах и пр.

Интенсивность пылевых выпадений зависит от природно-климатических условий (скорость ветра, количество и периодичность выпадения осадков, температура воздуха, мощность снегового покрова и пр.) и расположения источников пылегазовыделения по отношению к розе ветров.

Основным источником поступления загрязняющих веществ в окружающую среду

Достаточно остро стоит проблема выбросов в атмосферу при процессах обогащения полезных ископаемых. Выделяются организованные и неорганизованные выбросы в атмосферу. К группе организованных относятся выбросы из труб котельных, предприятий по переработке минерального сырья, из шахтных отвалов и других фиксированных источников. К неорганизованным относятся химические газовыделения по всей цепи горного производства. Газообразные выбросы могут приводить к значительным последствиям для прилегающей к производству ОПС.

В горнодобывающем предприятии происходит размывание хвостохранилищ, отвалов рудных и пустых пород. Воды атмосферных осадков, стекающие с поверхности отвалов или профильтровавшиеся через толщу пород, загрязняются при взаимодействии с токсичными веществами и соединениями, находящимися в отвалах. Размер зон загрязнения подземных вод определяется площадными параметрами и продолжительностью существования объекта, а комплекс элементов-загрязнителей – составом слагающих пород, которые относятся к группе фиксированных, постоянно действующих источников загрязнения. Воздействие на подземные воды помимо их загрязнения вызывает подъем уровня грунтовых вод относительно их естественного положения.

В отдельных случаях интенсивность загрязнения может снижаться в связи с наличием кольматационных процессов, в других случаях – возрастать (окисление сульфидов в отвалах и увеличение выноса халькофильных элементов – Cu, Zn, Pb, Cd и т. п.). Интенсивность воздействия ТМ на подземные воды определяется природно-климатическими условиями района, а также наличием или отсутствием противофильтрационного экрана.

Серьезной проблемой являются стоки водоотлива из подземных горных выработок, карьеров, разведочных скважин, которые часто значительно обогащены рудными элементами, в том числе и токсичными.

Значительное влияние на состояние окружающей среды оказывают отвалы рудных месторождений, в зоне которых происходят процессы окисления и растворения сульфидов, приводящие к возникновению хорошо растворимых в воде сульфатов и образующейся при их разложении слабо концентрированной серной кислоты, усиливающей кислотные свойства подземных вод и интенсифицирующей процессы окисления.

Высвобождение элементов, в том числе и токсичных, при окислении сульфидов и их миграция в подземные воды может приводить к широкому рассеиванию компонентов с последующим концентрированием в различных объектах окружающей среды. При этом фиксированный разнос отдельных компонентов в водах колеблется от сотен метров до нескольких километров.

Влияние на состояние окружающей среды оказывает и хвостохранилище. Хранилище ртутьсодержащих отходов флотации относится к гидротехническим сооружениям овражного типа и представляет собой каскад из пяти прудков-отстойников, последовательно расположенных в бывшем русле р. Синюха. Отметки верхнего бьефа хвостохранилища и подошвы его основной плотины составляют +555.5 и +525.0 м соответственно.

В настоящее время хвостохранилище занимает площадь около 15 га (длина 900 м, средняя ширина 170 м). По состоянию на конец 2008 г. в хранилище, не имеющее противофильтрационного экрана, уложено около 2 млн. тонн хвостов, представляющих собой мелкопесчанистые (0.07 мм и менее) сильно обводненные осадки, являющиеся ценным вторичным сырьем, содержащим золото, серебро, медь и др. Лежалые хвосты относятся к 4 малоопасному классу минеральных отходов, содержащими тяжелые металлы руд и применяемых реагентов – ртуть, медь, железо, висмут, свинец и прочее, а также флотореагенты – ксантогенат бутиловый, полиакриламид, флотомасло. В текущем году в хвостохранилище содержатся более 3 млн тонн хвостов обогащения. В каждый год выбрасывается по 100 тыс тонн.

Металлическая ртуть в незначительных количествах применяется на ЗИФ для извлечения гравитационного золота путем его амальгамации. Считается, что в хвостах ртуть находится в пептизированном состоянии и, частично, в виде амальгамы.

В северной части дамбы прудка 5 постоянно осуществляется сброс отстоявшейся воды в отводную канаву, а затем через трубу в р. Синюха. Согласованный объем сброса стоков составляет 380 тыс. м³/год (12 дм³/сек).

Хвосты являются ценным комплексным вторичным сырьем. По разным оценкам, в них заключено около 3 тонн золота при среднем содержании 1.25-1.35 г/т, 10-12 тонн серебра (содержание 5.0-5.5 г/т), 2700-3200 тонн меди (содержание 0.14-0.15 %) [7].

В результате деятельности всех источников загрязнения, можно описать техногенную нагрузку, согласно классификации (Трофимов и др., 1995) см. табл. 1.

Таблица 1

Классификация техногенных воздействий на геологическую среду

(Трофимов и др., 1995)

Класс и подкласс воздействия		Тип воздействия	Вид воздействия	Компоненты геологической среды	Потенциальные источники воздействия
Физическое воздействие	Механическое воздействие	Уплотнение	Статическое (гравит.) Укатывание Взрывоуплотнение	ПГИ ПГИ ПГИ Д	Здания, сооружения. Автотранспорт Взрывы
		Разуплотнение	Статическая нагрузка Динамическая нагрузка	ГИ РД ГИ РД	Шахты Взрывы
		Внутреннее разрушение	Фрезерование Откалывание Рытье, экскавация Взрывное разрушение	ГИ ГИ ПГИ ГИ Д	Горные выработки Карьеры Шахты, штольни Взрывы
		Аккумуляция рельефа	Отсыпка терриконов	И РД	Шахты, котельная
		Планировка рельефа	Строительная и дорожная планировка Рекультивация	ПГИ РД ПГИ РД	Строительство Объекты рекультивации
		«Эрозия» рельефа	Формирование выемок Подрезка склонов Образование мульд проседания и опускания	ПГИ РД Г РД ПГИ	Карьеры, Дорожное строительство Шахты
	Гидромеханическое воздействие	Гидроаккумуляция рельефа	Намыв золоотвалов	ИВРД	Хвостохранилища
	Гидромеханическое воздействие	Гидроэрозия рельефа	Гидроразмыв массивов	ГИВРД	Карьеры
	Гидродинамическое воздействие	Повышение напора	Нагнетание, инъекция	В	Закачки, сбросы
		Снижение напора	Откачки	В	Водозаборы
Химическое воздействие		Загрязнение	Фенольное, хлорфенольное Тяжелыми металлами	ПГИВ ПГИВ	Химическая лаборатория Транспорт, хвостохранилище, карьеры, шахты

Примечание: В четвертой графе указаны компоненты геологической среды, на которые потенциально может передаваться данный вид техногенного воздействия: П – почвы, Г – горные породы, И – искусственные грунты, В – подземные воды, Р – рельеф, Д – динамические процессы.