Реферат: Проблемы управления экологической ситуацией на горных территориях 
Наряду с
хвостохранилищами на территории Кыргызстана накоплено огромное количество
отвалов (Рис. 4) – механически раздробленных горных пород и некондиционных руд,
в разной степени подверженных перемещению ветром, водой и гравитационными
силами.
В отвалах «захоронено» свыше 500
м³ горных пород и некондиционных руд и они занимают территорию около 1200
га.
Свыше 90% имеющихся
отвалов не рекультивированы, что отрицательно сказывается на состоянии
окружающей среды территорий, прилегающих к отвалам. Негативное влияние отвалов
усугубляется тем, что в условиях стеснённого гористого рельефа большая часть
отвалов размещены в поймах и руслах рек и ручьёв, в саях, на слабоустойчивых
горных склонах.
В целом
неблагоприятная экологическая ситуация с хвостохранилищами и отвалами на
территории Кыргызстана усугубляется ещё и тем, что в силу недостатка пригодных
площадей большинство из них разместилось на слабоустойчивых горных склонах, в
зоне влияния активных тектонических нарушений и высокой сейсмичности а также в
непосредственной близости к населённым пунктам. Повсеместно распространено
неконтролируемое и несанкционированное изъятие материала отвалов, содержащих
радиоактивные и токсичные элементы, для производственно-хозяйственных нужд,
использование их в качестве строительных материалов. Отмеченные факторы, а
также серьёзные ошибки и просчёты, допущенные на всех стадиях создания этих
объектов. Начиная от выбора площадок проведения инженерно-геологических
изысканий и кончая консервацией и надзором за их состоянием, стали причиной
того, что большинство из них оказались в последние годы в зоне развития опасных
природных, в первую очередь геологических процессов (землетрясения, оползни,
сели, наводнения и др.). Эти процессы могут вызвать разрушение хвостохранилищ и
отвалов с тяжёлыми катастрофическими последствиями для окружающей среды,
объектов экономики и населения.
В Национальном плане
по охране окружающей среды (НПО ОС), разработанном с привлечением иностранных
специалистов под патронажем Всемирного банка, приводится характеристика
наиболее проблемных с геоэкологической точки зрения объектов. В их число
включены хранилища радиоактивных отходов в г. Мин-Куше, Кара-Балте; отходы
переработки ртути и сурьмы в Хайдаркане, Кадамжае, Чаувае; редкоземельных
металлов Орловке, Ак-Тюзе, Кичи-Кемине; золота в Казармане. Однако информация
об указанных объектах в НПООС не детализирована таким образом, чтобы её можно
было использовать для разработки конкретных рекомендаций и проектов по
предотвращению чрезвычайных ситуаций и катастроф природно-техногенного
характера. Кроме того, в НПООС отсутствует информация о наиболее опасных с
геоэкологической точки зрения хвостохранилищах и отвалах РАО в г. Майлуу-Суу,
пос. Шекафтар и отходов переработки полиметаллических руд в пос. Сумсар, Кан.
Радиационно-опасные отходы
горнорудной промышленности.
Атомная
промышленность в бывшем СССР создавалась в конце 40-х – начале 50-х годов и
первоначально была ориентирована на выполнение военных программ. Именно в этот
период на юге Кыргызстана, в горном обрамлении Ферганской долины, была начата
разработка урановых руд в посёлках Шекафтар, Кызыл-Джар, Майлуу-Суу, а затем в
Каджи-Сае, Минкуше. На базе наиболее крупного Майлуу-Суйского уранового
месторождения, расположенного в среднем течении одноимённой реки, принадлежащей
бассейну реки Нарын – Сыр-Дарья, были созданы первые предприятия по переработке
урановых руд (Рис. 4).
За 22 года
эксплуатации уранового месторождения Майлуу-Суу (с 1946 по 1968 гг.) было
получено свыше 10 тыс. т. урана. Радиоактивные отходы, соответствующие этому
количеству урана, а также отходы переработки уранового сырья, доставлявшиеся в
г. Майлуу-Суу из восточной Германии (ГДР), Чехословакии, Болгарии, Китая, а
также их Шекафтара и Табошара (Таджикистан) заскладированы в 23
хвостохранилищах и 13 отвалах забалансовых (некондиционных) руд.
Общий объём
радиоактивных «хвостов» составляет 2 млн. м³ или в массе – свыше 4 млн. т.
По некоторым оценкам, суммарная активность хвостов в Майлуу-Суу достигает
приблизительно 50 тыс. Кюри. Объём отходов, заскладированных в отвалах четырёх
рудников, составляет около 1 млн. м³ или приблизительно 2,5 млн. тонн.
Наряду с
радионуклидами в хвостохранилищах содержатся тяжёлые металлы (свинец, молибден,
ванадий), входившие в состав исходной руды, а также токсичные химические
реагенты, применявшиеся при извлечении и обогащении оксида урана: серная
кислота, окислы марганца, сульфаты аммония, мышьяк и др.
Из общего комплекса
геоэкологических проблем в районе г. Майлуу-Суу в настоящее время в связи с
активизацией экзогенных геологических процессов (ЭГП) на первое место
выдвигается проблема деградации, а также потенциального разрушения
хвостохранилищ и отвалов радиоактивных отходов (РАО) при землетрясениях,
развитии и активизации оползневых и селевых процессов и явлений.[21]
Следует отметить, что
негативное воздействие на дисгармонию природно-техногенного комплекса в районе
г. Майлуу-Суу, повлиявшего на массовое образование оползней, оказали
производственные объекты законсервированного горно-химического комбината.
Расширение фронта и интенсивности горных работ, особенно в середине 50-х годов,
оказало стимулирующее влияние на активизацию оползневых процессов.
Строительство промплощадок рудников и перерабатывающих комплексов, создание
хвостохранилищ и формирование отвалов, прокладка дорог и инженерных коммуникаций
(ЛЭП, газо- и водопроводы) с пригрузкой и подрезкой горных склонов,
осуществлявшееся без учёта их предрасположенности к оползневым проявлениям,
подземные горные работы стимулировали развитие оползневых процессов. По
состоянию на начало 1999 г. на территории города насчитывалось свыше 50
оползневых очагов различного типа и масштаба, представляющих собой серьёзную
угрозу гражданским и промышленным объектам, в первую очередь хвостохранилищам
РАО.
В силу
особенностей сложного горного рельефа местности в районе Майлуу-Суу при
развитии оползневых процессов отмечаются:
- повышенная дальность
перемещения оползневых масс, обусловленная большой крутизной склонов;
- возможность повторных смещений
старых оползневых тел и полуотчленённых массивов;
- формирование многоступенчатых
или цепных природно-техногенных катастроф типа: оползень, перекрытие русла
или долины реки, подтопление, прорыв, катастрофический селевой поток.
Таким образом,
основной причиной активизации оползневых процессов в г. Майлуу-Суу явилось
сочетание неблагоприятных факторов: техногенная нарушенность горных склонов,
как подземной, так и поверхностных их частей; крутосклонность рельефа; наличие
зон тектонических нарушений; неглубокое залегание водоупорных слоёв; обильное
выпадение осадков; высокая сейсмичность района.
Наряду с
высокой вероятностью разрушения хвостохранилищ опасными экзогенными
геологическими процессами существует ещё один путь попадания радионуклидов в
воды реки – недостаточная герметичность ложа и дамб хвостохранилищ. Дело в том,
что закладка хвостохранилищ в г. Майлуу-Суу осуществлялась в первые годы
развития атомной промышленности в СССР (1948 – 1956 гг.), которые
характеризовались серьёзной недооценкой опасности, связанной с радиоактивными
отходами. По этим причинам выбор площадок под хранилища РАО, их проектирование,
устройство и методы консервации не отвечали уровню связанной с ними
геоэкологической опасности.
Основное
количество радионуклидов в случае разрушения хвостохранилищ, а также из-за их
недостаточной гидроизоляции попадает в воды р. Майлуу-Суу. По своему
химическому составу эта вода относится к гидрокарбонатному типу, что
благоприятствует миграции урана на большие расстояния по гидрографической сети
– до 30 ÷ 80 км. Ионий (Th - 230) и радий в
гидрокарбонатных водах не растворимы и поэтому они мигрируют вместе с донными
осадками.
Наряду с
хвостохранилищами на территории г. Майлуу-Суу, в пределах селе- и
оползнеопасных зон, расположены отвалы радиоактивных пород и некондиционных
руд, ранее отработанных подземных рудников Западного горнохимического
комбината. Мощность зарегистрированной дозы гамма излучения на отвалах
варьирует от 60 до 100 мкР/ч., достигая в отдельных локальных местах уровня 200
– 250 мкР/ч. Несмотря на наличие соответствующего проекта, рекультивация
отвалов не была осуществлена, и в результате материал отвалов частично
использовался для хозяйственных нужд.
Следует
отметить, что места размещения хвостохранилищ и отвалов в бассейне р.
Майлуу-Суу входят в район со значительной селеопасностью. Повторяемость селей в
бассейне Майлуу-Суу составляет в среднем раз в 1,5 года. Расходы селевых
потоков, которые по своему типу относятся к грязекаменным, колебались от 8,4
м³/с до 60 м³/с. Сели и паводки, проходящие в бассейне р. Майлуу-Суу,
вызывают деформацию русел, подмыв хвостохранилищ, отвалов и вынос радиоактивных
материалов через территорию города в Ферганскую долину.
Таким образом,
основным поражающим фактором в случае дальнейшего развития и активизации
опасных природно-техногенных процессов в районе г. Майлуу-Суу (оползни, сели,
разрушение хвостохранилищ и отвалов) может стать радиоактивное загрязнение
поймы реки Майлуу-Суу общей площадью до 50 км² с населением около 30 тыс.
человек на территории Кыргызстана, и густонаселённых площадей на сопредельной
территории Узбекистана.
Как уже отмечалось,
добыча и переработка уранового сырья в Майлуу-Суу совпали по времени с
начальным этапом развития атомной промышленности. Этот этап, как показывает
анализ последствий деятельности подобных производств не только по СССР, но и в
США, Восточной Германии, характеризовался серьёзной недооценкой экологической
опасности, связанной с радиоактивностью добываемого и перерабатываемого сырья и
его отходов, их влиянием на окружающую среду, здоровье горняков и населения, а
также на жизненно важные ресурсы – в первую очередь водные. С позиций
сегодняшнего дня видно, что были допущены серьёзные ошибки и просчёты при
выборе мест закладки хранилищ радиоактивных отходов (РАО), методах
проектирования, сооружения, эксплуатации и консервации, обслуживания и
контроля.
В последние
годы из-за исчерпания запасов ряда полезных ископаемых, залегающих в
благоприятных горно-геологических условиях, горнодобывающая промышленность во
всём мире, в том числе и в Кыргызстане, вынуждена переходить к разработке
месторождений во всё более сложных условиях. К таким месторождениям относятся
осваиваемые в настоящее время золоторудные месторождения Кумтор (Рис. 2),
Макмал (Рис. 8), Солтон-Сары, Джеруй, расположенные в труднодоступных
высокогорных районах Тянь-Шаня. К примеру, месторождение Кумтор расположено в
крупнейшем в Центральной Азии районе вечной мерзлоты и ледниковой системы
Ак-Шийрак.
Районы разработки
перечисленных выше крупных золоторудных месторождений характеризуются не только
экстремальными природно-климатическими условиями высокогорья, но и повышенной
по сравнению с другими регионами уязвимостью по отношению к техногенным
воздействиям, особенно связанным с добычей и переработкой полезных ископаемых.
В частности, высокогорные экосистемы характеризуются: низкими темпами
восстановления нарушенного природного равновесия, ландшафта при техногенных
воздействиях; замедленным распадом загрязнений и отходов; опасностью возникновения
необратимых процессов и каскадных эффектов. К тому же в экстремальных условиях
высокогорья воздействия на окружающую среду могут принимать кумулятивный
характер, особенно в связи с изменением климата. Кумулятивные воздействия
представляют собой нарастающие совокупным итогом протекающие совместно
изменения в окружающей среде от множественных воздействий, мероприятий и
проектов (строительство и эксплуатация рудников, дорог, жилых посёлков и т.д.),
которые приводят к обострению экологической ситуации и повышают риск
возникновения опасных природно-техногенных процессов. Как показывает практика
деятельности горнодобывающих предприятий в Кыргызстане, чем более сложными
природными и горно-геологическими условиями характеризуется месторождение, тем
более острой и катастрофичной становится реакция геологической среды на
техногенные воздействия[22],
тем большие изменения в окружающей среде вызывает его разработка.
Кроме того, в
настоящее время в связи с привлечением к добыче и переработке руд крупных
иностранных компаний и банков отмечается тенденция увеличения единичной
мощности горнодобывающих предприятий. Это вызывается экономическими
соображениями, в частности тем, что удельные капиталовложения, себестоимость и
производительность на крупных предприятиях имеют лучшие показатели по сравнению
с показателями средних и малых предприятий. В то же время, очевидно, что
крупные горнодобывающие комплексы с их мощной инфраструктурой, масштабами
вторжения в недра оказывают соответственно и более существенное влияние на окружающую
среду, особенно в сложных природно-климатических условиях высокогорья,
отличающихся не только наличием вечной мерзлоты, но и крупных ледников и
снежников.
Само по себе наличие
ледников, мерзлых грунтов и криогенных (мерзлотных) явлений (солифлюкции,
термокарста, курумов, каменных глетчеров и т.д.), связанных с
промерзанием-оттаиванием, являются скорее показателями сложности, а не
опасности территории. Тем не менее, в процессе техногенных воздействий
повреждение многолетнемёрзлых грунтов и пород, различные по природе нагрузки на
ледники могут приводить не только к необратимым отрицательным долгосрочным
экологическим последствиям, но и к развитию и интенсификации опасных
природно-техногенных процессов: обрушению курумов, каменных глетчеров, в том числе
отвалов, внезапным их подвижкам или резкому изменению скоростей солифлюкции,
опасным ледниковым процессам (внезапные подвижки ледников, прорывам
моренно-ледниковых озёр, гляциальным селям и т.п.).
Распространённость,
типы и потенциальную опасность таких мерзлотных и ледниковых процессов и
явлений рассмотрим на примере Кумторского золоторудного месторождения,
эксплуатация которого совместными усилиями кыргызско-канадского предприятия
«Кумтор оперейтинг компани» начата в 1997г.
Отличительной
особенностью этого месторождения является то, что оно расположено в сложных
геолого-географических и суровых природно-климатических условиях высокогорья,
на высотах 3,7-4,1 тыс. км. н. у. м. Рудное тело и зона минерализации частично
перекрыты языками ледников «Лысый» и «Петрова». Комплекс инженерных сооружений
Кумторского рудника (Рис. 2), включающий объекты с высоким потенциалом
геоэкологического риска – карьер, накопители и отвалы пустой породы и
забалансовой руды, обогатительную фабрику, хвостохранилище и очистные
сооружения, размещён в зоне вечной мерзлоты, у истоков водной системы рек
Арабель-Кумтор-Тарагай, т.е. в районе, где зарождается и формируется ледниковый
и речной сток важнейшей водной артерии Центральной Азии – реки Нарын –
Сырдарья. Сейсмичность района составляет 8 баллов по шкале Рихтера с
повторяемостью таких землетрясений 1-2 раза в 1000 лет.
На первом этапе
добыча руды ведётся открытым способом с применением для отбойки, разрушения и
экскавации горных пород буро-взрывных работ, которые являются мощным источником
техногенного воздействия на окружающую среду. При извлечении золота на
обогатительной фабрике используется ядовитые цианосодержащие и другие
потенциально токсичные реагенты. Суммарное производство золота при полной
отработке карьера на глубину 545 м. в течение 11 лет составит 170 тонн. Объём
хвостохранилища, в котором будут складироваться отходы переработки и обогащения
руды, составит свыше 100 млн. м³. Для сравнения отметим, что суммарный
объём 45 хвостохранилищ всех законсервированных и действующих предприятий по
переработке минерального сырья в Кыргызстане едва превышает 70 млн. м³.
Анализ последствий
техногенного воздействия на уязвимую среду горных экосистем в процессе добычи и
переработки минерального сырья в перечисленных горнопромышленных районов
свидетельствует о том, что на всех этапах: проектирования, сооружения,
эксплуатации и рекультивации большинства объектов были допущены серьёзные
ошибки и просчёты, которые стали причиной необратимой деградации окружающей
среды в локальном и региональном масштабах, стимулировали развитие и
активизацию широкого спектра опасных природно-техногенных катастрофических
процессов.
Во избежание подобных
ошибок при освоении месторождений в ещё более сложных и суровых условий
высокогорья необходимо, чтобы инженерная деятельность по освоению минеральных
ресурсов осуществлялась на основе детального анализа всех природных и
техногенных факторов, с учётом динамики возможного изменения
природно-климатических условий.
В этой связи ещё на
стадии разработки технико-экономического обоснования и проектирования были
выполнены работы по обследованию территории рудника Кумтор с целью определения
характера распространения различных экзогенных геологических процессов и оценка
их опасного воздействия (риска) на объекты и персонал рудника. Всего на
территории рудника Кумтор выделено 16 видов ЭГП. По степени опасности и по
характеру развития эти процессы разделяются на две основные группы:
- ЭГП внезапного и
быстропротекающего характера: обваливание снега и льда, водоснежные потоки,
грязевые и грязекаменные потоки, обвалы и осыпи горных пород.
- ЭГП с медленным и длительным
характером развития: крип, солифлюкция, склоновый смыв, оползания,
флювиально-гляциальные и моренно-ледниковые процессы, термокарст.
Процессы первой группы в силу
своей внезапности и быстротечности представляют опасность не только для
инженерных сооружений, но и для людей, персонала промобъектов рудника,
Природные процессы второй группы не представляют опасности для людей, но могут
оказать негативное воздействие на долговременную и безопасную эксплуатацию
инженерных сооружений.
С учётом указанных
ЭГП были осуществлены мероприятия по выбору подходящих площадок для тех или
иных сооружений, рудника и их дальнейшему проектированию и строительству.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20
|
|
