Комплексный анализ влияния АО 'Костанайские минералы' на состояние природного района
Содержание
Введение
. Недропользование Республики
Казахстан и его проблемные аспекты
.1 Недропользование - его история и
начинание
.2 Окружающая среда и воздействия
недропользования на нее
.3 Предельно допустимые концентрации
химических загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды
.4 Предельно допустимые концентрации
химических загрязняющих веществ в водной среде
.5 Предельно допустимые концентрации
химических загрязняющих веществ в почве
. Физико-географическая
характеристика района исследования
2.1 Гидрогеологическая
характеристика района исследований
.2 Почвенный и растительный покров
3. Житикаринское месторождение.
Добыча асбеста
3.1 Физико-химическая характеристика
асбеста
. Методика исследования
.1 Определение запыленности воздуха
по снегу также определение атмосферного воздуха
. Результаты следования
.1 Изучение механического состава
отвалов от переработки асбестовой руды
.2 Анализ содержания пыли в
атмосферном воздухе г. Житикары
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Введение
Наиболее острая проблема в Казахстане
непосредственно касающаяся ныне живущего и будущих поколений является истощение
запасов минерально-сырьевых ресурсов. Существует острая необходимость
пополнения запасов за счет открытия новых месторождений, так как темпы добычи
минеральных ресурсов, в особенности углеводородов все нарастают. Однако за
последние годы темпы геологоразведочных работ реально снизились, исключая,
конечно казахстанский сектор Каспийского моря, по которому принята специальная
государственная программа освоения с совершенно независимыми источниками
финансирования.
Причина такого положения дел заключается в
недостаточности средств, вкладываемых в геологоразведку. Специалисты в области
геологоразведки, сопоставляющие размеры заложенных в программе солидных
бюджетных ассигнований с реально необходимыми цифрами затрат на геологоразведку
с использованием современных высокотехнологических методов, все таки говорят о
заведомой недостаточности государственных средств выделяемых из республиканского
бюджета. С частными средствами, инвестируемыми в геологию на сегодняшний день
дело обстоит плохо. Причина такого положения кроется в первую очередь в
рискованности вложения в геологоразведку. Вообще не всякий инвестор рискнет
собственные денежные средства в поиск полезных ископаемых на неизученных
территориях.
Расходы на геологическую разведку могут быть
компенсированы подрядчику за счет добычи только в случае коммерческого
обнаружения минеральных ресурсов на выделенной ему контрактной территории
независимо от того произошло ли при осуществлении разведки коммерческое
обнаружение. Подрядчик, безусловно обязан при поэтапном возрасте участков
контрактной территории произвести за счет собственных средств экологическое
восстановление земель до первоначального состояния. Для узкоспециализированных
геологоразведочных организаций неориентируемых на последующую добычу полезных
ископаемых основным результатом их работы является геологическая информация.
В любом случае, независимо от источника
финансирования работ по геологоразведки, информация о недрах в обязательном
порядке передается на хранение и систематизацию в уполномоченный орган по
использованию и охране недр. Однако, фактически распоряжение подрядчика своей
собственностью даже сроки действия контракта на недропользование, может быть
ограничено государством, если подрядчик не договориться с ним при заключении
«отдельного соглашения». Далее согласно п.5 ст. «69 закона» «О недрах и
недропользовании» при прекращении действия контракта государства, при этом
недропользователь обязан безвозмездно передать уполномоченному органу все
документы и иные материальные носители информации о недрах.
Очевидно, что если геологическая информация
станет «рыночным товаром» недропользователь будет заинтересован в заключение
контракта на разведку не с целью коммерческого обнаружения и последующей
добычей, т. е скорейшего опустошения найденного месторождения, а с целью
получения основного продукта - геологической информации. По крайней мере, он
будет знать, что, независимо от сделанного коммерческого обнаружения, он сможет
получить при посредничестве государства какой-то доход от других
недропользователей занимающихся исследованиями либо добычей полезных
ископаемых.
Если основной продукт геологоразведки информация
о недрах как таковая становится реально собственностью недропользователя
который он волен распоряжаться под контролем государства и это его
собственность может принести недропользователю колоссальную выгоду в случае
удачной спекуляции на регулируемой государством рынке обращения геологической
информации без вложения средств на добычу либо постоянный рентный доход до тех
пор, пока информация о недрах не потеряет актуальность. В таком случае
предусматривается некоторые правила геологоразведочных организаций:
а) стимулирование внедрения высокоточных
современных методов геологоразведки;
б) развитие здоровой конкуренции между
недропользователями, собственниками геологической информации.
Дело недропользователей - отстаивать свои
интересы на переговорах при заключении конкретных контрактов на
недропользования, лавировать, если это нужно в интересах дела, свои интересы у
законодателя, защищать свои права, в том числе и права собственности,
пользования которыми как определяет Конституция РК, должна служить
общественному благу.
Цель изучить природные объекты района на примере
АО «Костанайские минералы» и оценить воздействие на природу г. Житикары
Нами были поставлены следующие задачи:
- обзор литературы, посвящённой этой
проблеме;
- провести анализ механического состава пород хвостохранилища,
для выявления приблизительного объема пылевых частиц.
провести анализ уровня запыленности воздуха, при
этом использовать анализ снега и анализ липких лент.
недропользование запыленность руда
химический
1. Недропользование республики Казахстан и
аспекты развития
1.1 Недропользование - история и начинание
Казахстан - один из крупнейших регионов мира,
обладающий значительными запасами и перспективами расширения
минерально-сырьевой базы редких и редкоземельных металлов. Он занимает первое
место в мире по разведанным запасам хромовых, четвертое - марганцевых, медных,
свинцовых, молибденовых, фосфоритовых руд.
Среди азиатских стран наша республика занимает
первое место по объемам добычи хромитов, медных полиметаллических,
молибденовых, танталовых руд, второе - железа, марганца, бокситов, никеля,
угля. Все это сырье содержит повышенное количество таких элементов как рений,
индий, таллий, теллур, галлий, германий, иттрий, лантан, металлы платиновой
группы.
В настоящее время в Казахстане функционирует
промышленность, добывающая и перерабатывающая вольфрам, молибден, тантал,
бериллий. Однако вся гамма редких рассеянных, редкоземельных элементов из этих
руд не извлекается. Хотя это направление весьма перспективно для экономики
страны. Редкометальная промышленность Казахстана начала развиваться в 40-х
годах на базе полиметаллических медных, молибденовых концентратов. В ее
становлении принимали участие ученые из ряда научно-исследовательских
учреждений бывшего союза - Гинцветмет, Тредмет, институт имени Байтурсынова.
Исследования были направлены на изучения поведения редких рассеянных элементов
при переработке концентратов и на разработку технологий их извлечения. В
сотрудничестве с Тредметом разработан способ извлечения рения, из пылей,
образующихся при обжиге некондиционных медно-молибденовых концентратов
Коунрадского месторождения. Он был внедрен в производство на Балхашском
горнометаллургическом комбинате в 1947 г. Так впервые стали получать рениевую
сталь. О значимости этого события говорит тот факт, что руководитель работ,
сотрудник О.Суворова была удостоена звания лауреата Государственной премии
СССР.
Проводились теоретические исследования
позволившие разработать адсорбционно-ионнообменную технологию извлечения рения
из промывной серной кислоты «Медного производства» и растворов «мокрой очистки»
молибденового производства.
С 1962 г. благодаря технологиям наших ученых на
Шымкентском СЦЗ стали извлекать цинк, кадмий, индий, таллий, селен из
агломерационной пыли. Здесь же впервые в практике свинцового производства
позднее были внедрены ионообменная и экстракционная технологии для извлечения
рения.
Внедренный на Шымкентском свинцовом заводе и в
редкоземельном цехе Жезказганского горно-металлургического комбината
промышленный многокамерный электролизер позволил перерабатывать рений
содержащие некондиционные продукты и получать перрерат аммония марки АР-0, в
котором очень нуждалась отечественная горно-металлургическая промышленность.
Сейчас процент извлечения рения и других редких металлов доведен до 90-95%. Разработан
и внедрен в производство способ получения радиогенного осмия из медных
концентратов.
-17 октября 2002 года в Алматы в рамках
республиканского семинара-совещания «Проблемы совершенствования технологий на
обогатительных предприятиях Казахстана наука и практика организованного РГП,
национальный центр по комплексной переработке минерального сырья РК»
производственники обсудили пути дальнейшего развития отрасли в виду ухудшения
качества руд и несовершенства методов подготовки их к обогащению.
В Казахстане все ныне отрабатываемые
месторождения представлены многокомплексными рудами. В настоящее время на
предприятиях горно-металлургического комплекса, переданных в управление
иностранным фирмам организационно-технологическая политика строится таким образом,
повышенное внимание уделяется неполному извлечению полезных составляющих
добываемого многокомпонентного минерального сырья. Комментирую ситуацию в
производстве меди отмечено, что в целом долевое участие попутных металлов в
добываемой в настоящее время Жезказганской руде составляет около 42%. Из них на
редкие и благородные металлы (рений, кобальт, галлий серебра) приходится 35%. В
технологии переработки добываемой на рудниках руды лишь меди и серебру
уделяется должное внимание. Рений извлекается в перренат аммония до 23%,
остальные компоненты теряются при переработки. Причина такого использования -
незаинтересованность недропользователей в повышение извлечения попутных
компонентов. К примеру, ЗАО «Южполиметалл» в настоящее время выпускает 15
наименований продукции и извлекает из сырья 9 элементов. До 1991 года
Шымкентский завод производил 25 наименований промышленной продукции и извлекал
из сырья 14 элементов.
На сегодняшний день НЦ КПМС сталкивается с
проблемой использования отходов производственных процессов, которая связана с
непредсказуемостью ситуации в виде возможного резкого скачка цен на отходы
после начала их переработки.
В советское время серная кислота доставлялась на
урановые и фосфорные заводы для переработчиков этих руд бесплатно. Казахстан в
общей сложности сбрасывает в окружающую среду 300-400 тонн серной кислоты
нейтрализуя ее пушонкой. Для таких предприятий как «Казахмыс» и «Казцинк» это
является отходами. Примерно похожая ситуация складывается с Экибастузским углем
который из-за высокой зольности более 35% непригоден для энергического
использования. Сейчас разработали технологию переработки углистой породы
зольностью 50-55% и организовали производство ферросиликоаллюминия.
Испытывается технология производства серобетона из отходов серы накопленной на
нефтяных месторождениях Западного Казахстана. Отмечено, что если эту серу
действительно можно будет использовать для получения серобетона, то есть для
строительства автомобильных дорог, то завтра эту же серу придется покупать,
подчеркивается, что положение закона или контракта, когда отходы являются
собственностью инвестора, необходимо пересмотреть в том плане, что отходы
содержащие металлы на производство которых установлено государственная
монополия, не могут быть собственностью частного предприятия. То, что интересы
недропользователей и государства очень далекие стратегические интересы, а
интересы предприятия могут быть краткосрочными.
.2 Окружающая среда и методы воздействия
недропользования
В процессе разработки нефтегазовых
месторождений, почва загрязняется нефтью, нефтепродуктами высокоминеральными
сточными водами. За счет загрязнения нефтью в почве резко возрастает
соотношение между углеродом и разрушает корневое питание растений. Кроме этого,
нефть, попадая на поверхность земли и впитываясь, сильно загрязняет подземные
воды и почву, из грунта вытесняется кислород необходимый для жизнедеятельности
растений и микроорганизмов, в результате чего плодородный слой земли не
восстанавливается в течение длительного периода времени.
Вредное действие нефти на почву и растительность
усиливается наличием в ней высокоминерализованных пластовых вод. Пластовые и
сточные воды нефтяных промыслов, содержащие различные вредные вещества (газ,
нефть, соли) из-за своей токсичности крайне отрицательно воздействуют на живые
организмы и растительный мир.
При разработке и эксплуатации нефтегазовых
месторождений предотвратить загрязнение почвы и сохранить растительность можно
в результате следующих мероприятий:
a) Разработка и внедрение эффективных
методов и средств отделения выбуренной породы (шлапа) от буровых сточных вод.
b) Уменьшение
объемов использования промывочных растворов за счет повторного использования
буровых сточных вод.) Улучшение техники и технологии их очисткам.) Регламентирование
передвижения и транспортных средств в зонах промышленных и сельскохозяйственных
земель.
По
результатам исследования установлено, что в процессе бурения и эксплуатации
нефтяных месторождений создаются условия для нарушения экологического
равновесия недр. Длительная практика заводнения продуктивных пластов на
некоторых нефтяных месторождениях показывают, что с ростом объемов закачки
существенно уменьшаются минерализация пластовой воды и концентрация сульфатов.
На
современном этапе развития цивилизации перед человечеством возник целый ряд
проблем глобального характера, связанный с постоянно растущим антропогенным
воздействием на природу. В атмосферу, водоемы и почву в мире ежегодно
выбрасывается более 3 млрд. твердых промышленных отходов, 500 км3
опасных сточных вод и около 1 млрд. аэрозолей разных по крупности и химическому
составу.
Начиная
от разведки и добычи нефти и кончая использования нефтепродуктов, все эти
стадии приводят к сильному загрязнению окружающей среды и к отрицательному
воздействию на почву и растительный мир.
Предприятие
нефтяной и нефтеперерабатывающей отрасли промышленности на 40 % определяют
уровень загрязнения атмосферы земли сернистым ангидридом. Он насыщает воздух
этих предприятий в радиусе 8-12км. Нефть и нефтяные продукты являются основными
загрязняющими компонентами сточных вод. Ежегодно в океан сбрасывается более 4
млн. тонн нефти и около 9 млн. тонн углеводородов выпадает с осадками из
атмосферы. Пятая часть поверхности океана постоянно покрыта нефтяной пленкой.
Это пагубно отражается на условиях жизни, и загрязняют окружающую среду
множеством опасных вредных веществ разной экологической значимости.
В
настоящее время от 1 до 16% нефти и продуктов и переработки теряются в процессе
добычи, подготовки, переработки и транспортировки. Все технологические процессы
в нефтегазовой промышленности (разведка, бурение, добыча, транспорт,
переработка) при соответствующих условиях могут нарушить естественную
экологическую обстановку.
Рассматриваются
некоторые экологические аспекты нефтяных загрязнений и пути их предотвращения.
Атмосфера в районах добычи нефти загрязняется сернистыми соединениями в
результате сжигания минерального топлива в стационарных установках. Сера
содержится в виде соединения в нефти, природном и нефтяном газе некоторых
месторождений. При сжигании газа в факелах сернистые соединения улетучиваются в
атмосферу.
В
ближайшие 2 десятилетия по оценкам экспертов Казахстан вполне может стать одним
из крупнейших нефтяных экспортеров прогнозы базируются, прежде всего, на планах
разработки морских нефтеносных блоков на Каспии. Одна разведка и разработка
этих труднодоступных нефтегазовых залежей потребует многомиллиардных
инвестиций.
Взаимоотношения
с иностранными инвесторами, работающим в нефтегазовом секторе очень тонкое
дело. Правительству приходится быть гибким, чтобы сохранить привлекательный
инвестиционный климат, с другой стороны обеспечить интересы государства в
крупных контрактах с зарубежными компаниями. Условия всех прежде подписанных
договоров остаются в силе, но в новых проектах, особенно на северном Каспии.
Ведь энергетический потенциал Казахстанской части шельфа составляет 8 млрд.
тонн углеводородов. Однако регион считается малоизученным, а поиск и разработка
сложных месторождений в водных акваториях требуют времени и солидных затрат.
Государство на тендере выбирает партнера и заключает с ним специальное
соглашение о разделе продукции - своего рода концессионный договор. Суть его
продукции заключается в определении фиксированного госдохода от нефтяных,
получает налоговые льготы, определяемые в индивидуальном соглашении, которое
может существенно отличаться от общего налогового режима. Такие соглашения
позволяют компаниям прежде всего закрыть свои затраты на разработку «рисковых»
месторождений и экспорт нефти, а потом при достижении рентабельности, начать
отчислять долю прибыли в госказну.
Из
55 государств добывающих нефть Казахстан занимает 12-е место в мире. Запасы
нефти промышленных категорий составляют более 2 млрд. тонн, при этом более 70
нефтяных месторождений находятся в разработке. Вместе с тем, доказанными
ресурсами нефтяные запасы Казахстана не ограничиваются. По предварительным
данным, общие запасы Казахстанского сектора Каспийского моря, так называемого
Кашаганского месторождения составляют 8 млрд. тонн. Это крупнейшее
месторождение, которое было разведано в мире за последние 30 лет. Увеличение
добычи достигается за счет бурения новых и ремонте действующих скважин,
применение современных технологий, повышения нефтеотдачи, разработки новых
месторождений нефти и газа. Растет и экспорт казахстанской нефти, причем более
динамично, чем добыча. Для улучшения инвестиционного режима в республике
большое внимание уделяется созданию законодательной базы.
Проблема
рационального использования нефтяных доходов столь универсальна. Международные
эксперты и зарубежные СМИ высоко оценивают усилия Нурсултана Назарбаева и
Правительства по эффективному и рачительному использованию нефтяных ресурсов,
отмечая важность ориентации властей при этом на долгосрочные перспективы. Если
говорить о добыче нефти, то в прошедшем году в Казахстане этот показатель
составил 50,5 млн. тонн, добыча газового конденсата -8,8 млн. тонн.
В
настоящее время объем добываемой нефти составляет 17-ю часть всей добываемой
нефти в СНГ. Ресурсные возможности Казахстана позволяют к 2015 году поднять
уровень добычи нефти до 120-150 млн. тонн, а газа до 30 млрд. куб.м. При
условии достижения намеченного Казахстан может войти в пятерку крупнейших
экспортеров нефти в мире. Казахстан рассматривает нефтегазовый сектор как
локомотив всей национальной экономики и использует свой растущий нефтяной
потенциал в целях экономического развития, направляя свои ресурсы на программы
развития. По некоторым прогнозам легкодоступной и дешевой нефти подойдут к
критической отметке, после чего на нефть поднимутся. Развитие мировой
экономики, как утверждают эксперты, будет тормозиться и другими факторами -
прямые и косвенные затраты на обеспечение нефтеснабжения, увеличивается больше
экологических и экономических рисков.
На
сегодняшний день самая большая проблема в регионе Мангистауской области на
шельфе Каспийского моря - наличие нефтегазовых скважин, находящихся на
консервации в зоне затопления и подтопления. В море, в административных
границах Мангистауской области, сосредоточено свыше 2-х десятков скважин,
находящихся в аварийном состоянии. А всего на Северном шельфе Каспия их 177. К
примеру, в Атырауской области в течение 3 лет несколько таких скважин дали
течь. Для того, чтобы ликвидировать эту ситуацию потребуются финансовые затраты
около 10 млрд. тенге. Мало того, никто не может гарантировать, что при добыче
нефти на шельфе Каспия с применением суперсовременных технологий, море не будет
загрязняться углеводородным сырьем.
Казахстан
принадлежит к числу ведущих стран мира по производству медной продукции, и в
первую очередь катодной меди, ежегодный объем производства, которой составляет
370-400 тыс. тонн. Попутно с медью из руд крупнейшего в стране Жезказганского
месторождения извлекаются золота, серебро, свинцовый и цинковый концентраты.
Одним из главных металлов стратегической ценности получаемых из Жезказганской
руды является рений. В год его добывается 10-12 тонн.
Становление
и бурное развитие медной промышленности в Казахстане связано с открытием и
освоением огромных запасов богатых руд Жезказганского месторождения. Возникают
проблемы.
Настоящее
казахстанской меди вызывает большую озабоченность. Во-первых, сокращаются
запасы медных руд с уникальными промышленными концентрациями рения и
радиогенного осмия. Они не восполняются, и большая их часть оседают в отходах
производства. Во-вторых, при современных темпах добычи руд Жезказганского
месторождение обеспечено запасами не более чем на 10-12 лет, по истечении
которых оно перестанет существовать. Это приведет к резкому сокращению медной
промышленности.
Возникшие
проблемы в развитие медно-сырьевой базы требует ускоренных теска и прогноза
медных месторождений разной промышленно- технических типов в известных и новых
рудных районах и регионах. Необходимо выявления локальных рудоперспективных
участков и их последующее исследование до инновационного уровня, когда
становится реальным привлечение зарубежных и отечественных инвесторов.
Локальные рудоперспективные участки могут прогнозироваться на основе новых
металлогенических идей и наукоемких прогнозных технологий. Они сами по себе не
появляются, их создание возможно на основе интенсивного развития
фундаментальной геологической науки, а это требует усиление ее кадрового
финансового и материального технического обеспечения.
Республика,
которая претендует в будущем стать крупной нефтяной державой, в последнее время
стабильно увеличивает объемы добычи сырой нефти. Согласно данным агентства РК,
только за январь-сентябрь 2002 год было добыто 30 млн. 684,3 тыс. тонн сырой
нефти, что на 16%, превысило показатель. Увеличилась и добыча газового
конденсата до 3642, 4 тыс. тонн на 17%нефтяного попутного газа- до 438 тыс.
тонн на 16%, природного газа в газообразном состоянии до 9465,7 млн. кубометров
на 7%.
За
отчетный период в республике было произведено 1217,5 тыс. тонн бензина( 99,4%)
168,5 тыс. тонн керосина (231%), 1690 тыс. тонн дизельного топлива (99%),
2030,2 тыс. тонн мазута 97%, 113,2 тыс. тонн углеводородных сжиженных газов
(97%), что указано на рисунке 1.
Рисунок
1. Производство топлива
Предприятия
Евразийской промышленной ассоциации от общих объемов республики добывают 100%
хромитов и бокситов, более 80% руд черных металлов и 20% угля на
металлургических заводах производится 100% глинозема, галлия, хромистых
ферросплавов. Сырьевая база железных, хромовых, марганцевых руд и бокситов была
создана в советское время. Однако из-за сложных горно-геологических условий,
отсутствие эффективных технологий переработки руд, низкого содержания полезных
компонентов ряд месторождений не мог полномасштабно осваиваться. Уже в это
время ставились вопросы по ликвидации этих проблем, но решения найдены не были.
И наконец, появились новые системы разработок.
Внедрение
принципиально новых систем разработки, оригинальных взрывчатых веществ, новых
обогатительных и металлургических технологий позволило начать эксплуатацию
новых месторождений. Были значительно увеличены мощности действующих карьеров и
подземных рудников, коренным образом улучшены технико-экономические показатели
работы предприятий. С 2003 по 2009 год на подземных рудниках, карьерах,
обогатительных фабриках и заводах ассоциации разработаны, внедрены
высокоэффективные технологии, обеспечившие заметный рост технико-экономических
показателей производства, улучшение условий труда и экологического состояния
окружающей среды. На подземных рудниках освоены новые системы разработки
этажного самообрушения и принудительного обрушения с отбойкой руды в зажатой
среде.
Внедрение
этих технологий позволило увеличить годовые объемы добычи руды в 3,6 раза при
снижении себестоимости 1 тонны руды в 2-2,5 раза. Произошло коренное
преобразование ее буровзрывных работ, которые определяют эффективность всех
последующих процессов - усреднения, погрузки, транспортировки, дробления и
переработки минерального сырья, производства и реализации товарной продукции.
Результатом теоретических и экспериментальных исследований стали конкретные
изобретения: За счет разработки и внедрения новых технологий Павлодарский
алюминиевый завод, первоначально ориентированный на переработку высококачественных
бокситов Амангельдинской группы месторождений, которые уже полностью
отработаны, начиная с 1995 года перешел на переработку бокситов Западного
Торгая более низкого качества, которые считались труднообогатимыми. Значительно
укреплена минерально-сырьевая база на горнодобывающих предприятиях.
При
достигнутой производительности обеспеченность запасами железных руд составляет
90-100 лет, бокситов и марганцевых руд 50-60 лет. Резко возросли объемы
производства: вскрыши на карьерах в 2,3 раза, добыча руды на рудниках - в 2,7
железорудных окатышей - в 3,3 и ферросилиция - в 2,7 раза. В 2003 г по
сравнению с 1997 годом на ведущих предприятиях ассоциации объем товарной
продукции увеличен в 3,14 раза. Рост объемов производства сопровождается
увеличением количества производственных отходов, выбросов в атмосферу и других
загрязняющих веществ. В связи с этим найдены и внедрены новые решения в области
охраны окружающей среды. Эти решения помимо снижения вредного воздействия на
окружающую среду, подразумевают и значительное ресурсосбережение. Расход сырья
в ферросплавном производстве снизился при производстве железорудных окатышей на
16% и ферросплавов на 56%, а удельное потребление воды на производственные
нужды уменьшилось в 1,5-2,2 раза.
Значительно
снижены сбросы в водные объекты и выбросы в атмосферу: при производстве
ферросплавов и железорудных окатышей-В 1,5-1,6 раза, электроэнергии в 1,1-1,3
раза. Ведущими предприятиями ЕПА получены международные сертификаты по охране
окружающей среды, на системы менеджмента, охраны труда и здоровья работников в
соответствии с международной спецификацией. Благодаря выполненной
широкомасштабной научной и инженерной работе сегодня вовлечены в эксплуатацию
месторождения с бедным содержанием полезных компонентов, в результате чего не истощается,
а наращивается сырьевая база. Без этих разработок многие месторождения
оказались бы не востребованы, а для пополнения выбывающих запасов потребовалось
бы проведение дорогостоящих работ по поискам новых месторождений, их разведке,
строительству новых рудников. Разработка и внедрение в практику новейших
технологий, зачастую не имеющих налогов в мире позволила авторам достичь
высоких производственных и экономических результатов.
1.3 Предельно допустимые концентрации химических
загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды
В числе мероприятий по охране природы важное
место принадлежит проблеме предупреждения повышения содержания загрязняющих
веществ в природных средах. Контрольными показателями при этом являются
предельно допустимые концентрации (количества) - ПДК.
Обеспечение регламентируемых значений ПДК может
быть достигнуто двумя путями - рассеиванием химических веществ в воздушной или
водной среде или строгим контролем за их выбросами. Первый путь упрощает задачи
производственников, так как не требует совершенствования технологии
производства и строительства дорогостоящих очистных сооружений, а сводится к
строительству высотных труб и разбавлению сбрасываемых стоков поверхностными
водами. Современное состояние окружающей среды требует полностью отказаться от
подобных методов «защиты» биосферы от химических загрязнений и перейти к
ограничению выбросов, а в дальнейшем для многих объектов - к их полному
прекращению [8].
Проблема сохранения окружающей среды в каждой
стране решается в соответствии с особенностями ее социального устройства и
уровня развития производства. Даже в экономически развитых странах в
подавляющем большинстве современных производственных процессов пока еще
используют открытые технологические циклы, которые не исключают выбросов
вредных веществ в окружающую среду. Если в стратегическом плане максимальное
внимание отраслевой науки должно быть уделено разработке безотходных технологий
с комплексной переработкой сырья в замкнутых производственных циклах, то
сохранение качества окружающей среды при использовании технологий сегодняшнего
дня требует разработки эффективных сооружений для очистки и обезвреживания
промышленных стоков, выбросов и отходов и строгого нормирования поступления в
биосферу тех или иных токсикантов [9,10,11] .
Нижние слои атмосферы состоят из смеси газов
(табл.1). Кроме приведенных в таблице, в виде небольших примесей в воздухе
присутствуют и другие газы: озон, метан, такие вещества, как оксид углерода
(СО), оксиды азота и серы, аммиак.
Таблица 1. Состав воздуха (основные компоненты),
%
|
Высота
(км)
|
Кислород
|
Азот
|
Аргон
|
Гелий
|
Водород
|
Давление
(мм рт.ст)
|
|
0
|
20,94
|
78,09
|
0,93
|
-
|
0,01
|
760
|
|
5
|
20,94
|
77,89
|
0,94
|
-
|
0,01
|
450
|
|
10
|
20,99
|
78,02
|
0,94
|
-
|
0,01
|
168
|
|
20
|
18,10
|
81,24
|
0,59
|
-
|
0,04
|
41
|
|
100
|
0,11
|
2,97
|
-
|
0,56
|
96,31
|
0,0067
|
В высоких слоях атмосферы состав воздуха
меняется под воздействием жесткого излучения Солнца, которое приводит к распаду
молекул кислорода на атомы. Атомарный кислород является основным компонентом
высоких слоев атмосферы. Наконец, в наиболее удаленных от поверхности Земли
слоях атмосферы главными компонентами становятся самые легкие газы - водород и
гелий. Поскольку основная масса вещества сосредоточена в нижних слоях
(до 30
км), то изменения состава воздуха на высотах более 100 км не оказывают
заметного влияния на общий состав атмосферы. [5,6]
Воздушная оболочка Земли содержит значительное
количество различных примесей. По происхождению их разделяют на естественные и
искусственные (антропогенные). Основные вещества, загрязняющие атмосферу, делят
на две группы - газообразные и твердые частицы (табл. 2). Газы составляют
примерно 90 %. Основную роль в загрязнении атмосферы играет сжигание
ископаемого топлива - угля и нефти [7].
Загрязняющих веществ в атмосферный воздух от
станционных и передвижных источников загрязнения в Костанайской области за 2006
год составили 367,231 тыс. тонн, в том числе:
· Твердые
вещества - 95,48 тыс. тонн
· Диоксид
серы - 53,87 тыс. тонн
· Оксид
углерода - 157,831 тыс. тонн
· Диоксид
азота - 23,98 тыс. тонн
· Углеводороды
- 19,68 тыс. тонн
· Прочие
- 16,39 тыс. тонн
Более чем 49% от общего объема составляют
выбросы от автотранспорта. В 2009 году автотранспортом области выброшено
179,944 тыс. тонн загрязняющих веществ.
Рассмотрим основные загрязнители атмосферы и их
соединения [7,8].
Оксид углерода. Получается при неполном сгорании
углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых
отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Оксид
углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями
атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию
парникового эффекта.
Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе
сгорания серо содержащего топлива или переработки сернистых руд. Часть
соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных
отвалах.
Серный ангидрид. Образуется при окислении
сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор
серной кислоты
По данным областного управления охраны
окружающей среды выбросы в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет
заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из
дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и
высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на
расстоянии менее 11 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны
мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной
кислоты.
Таблица 2. Основные загрязняющие вещества и
источники загрязнения атмосферы
|
Загрязняющие
веществ
|
Источник
загрязнения
|
|
Газы
|
|
Углекислый
газ
|
Вулканическая
деятельность
|
|
Дыхание
живых организмов
|
|
Сжигание
ископаемого топлива
|
|
Оксид
углерода
|
Вулканическая
деятельность
|
|
Работа
двигателей внутреннего сгорания
|
|
Органические
соединения
|
Химическая
промышленность
|
|
Сжигание
отходов
|
|
Сжигание
топлива
|
|
Сернистый
газ и другие производные серы
|
Вулканическая
деятельность
|
|
Морские
бризы
|
|
Бактерии
|
|
Сжигание
ископаемого топлива
|
|
Производные
азота
|
Бактерии
|
|
Горение
|
|
Радиоактивные
вещества
|
Атомные
электростанции
|
|
Ядерные
взрывы
|
|
Частицы
|
|
Тяжелые
металлы Минеральные соединения
|
Вулканическая
деятельность
|
|
Космическая
пыль
|
|
Ветровая
эрозия
|
|
Водная
пыль
|
|
Промышленное
производство
|
|
Работа
двигателей внутреннего сгорания
|
|
Органические
вещества, естественные и синтетические
|
Лесные
пожары
|
|
Химическая
промышленность
|
|
Сжигание
топлива
|
|
Сжигание
отходов
|
|
Сельское
хозяйство (пестициды)
|
Пирометаллургические предприятия цветной и
черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов
тонн серного ангидрида. Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу
раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса
являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара,
коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при
взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до
серного ангидрида.
Оксиды азота. Основными источниками выброса
являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и
нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.
Соединения фтора. Источниками загрязнения
являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали,
фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде
газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция.
Соединения характеризуются токсическим эффектам. Производные фтора являются
сильными инсектицидами.
Соединения хлора. Поступают в атмосферу от
химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды,
органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере
встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность
хлора определяется видом соединений и их концентрацией.
Частицы, взвешенные в воздухе, еще одно
загрязнение атмосферы. Они о разнородны по своему химическому составу. В
воздухе могут находиться в виде взвеси, твердых и жидких компонентов, весьма
различные по происхождению. Движение транспорта, сжигание топлива, промышленные
процессы и выбросы твердых отходов - все эти источники дают вклад в загрязнение
атмосферы твердыми частицами. При сгорании угля образуются твердые частицы,
диспергированные в воздухе, причем не только частицы золы (силиката кальция) и
частицы углерода (сажа), но также частицы окислов металлов, таких, как окислы
кальция и железа. Частицы окислов металлов могут реагировать с частицами
кислотных туманов, состоящих из капелек серной кислоты. В результате образуются
частицы сульфатов металлов. Капли серной кислоты сами по себе - продукт реакции
трехокиси серы с парами воды. Таким образом, значительную долю загрязнений,
образующихся при сгорании угля, составляют капельки кислоты и частицы сульфатов
металлов.
Для предотвращения негативных последствий
воздействия загрязняющих веществ на отдельные компоненты природной среды
необходимо знать их предельные уровни, при которых возможна нормальная
жизнедеятельность и функционирование организмов. Основной величиной
экологического нормирования содержания вредных химических соединений в
компонентах природной среды является предельно допустимая концентрация (ПДК).
ПДК - это такое содержание вредного вещества в окружающей среде, которое при
постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени
практически не влияет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных
последствий у его потомства. При определении ПДК учитывается не только влияние
загрязняющего вещества на здоровье человека, но и его воздействие на животных,
растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом [8,12,13].
ПДК загрязняющих веществ для воздуха, воды,
почвы, для пищевых продуктов и кормов устанавливаются в законодательном порядке
или рекомендуются компетентными учреждениями. В настоящее время установлены ПДК
большого количества вредных веществ для воздушной и водной среды и сравнительно
недавно начаты исследования по разработке ПДК загрязняющих веществ для почвы.
Для санитарной оценки воздушной среды
используется несколько видов предельно допустимых концентраций вредных веществ,
в том числе ПДК для рабочей зоны (р. з.), максимальная разовая (м. р.) и
среднесуточная (с. с.) ПДК, которые установлены на основе рефлекторных реакций
организма человека на присутствие в воздухе токсикантов [14].
ПДК р.з. - предельно допустимая
концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта
концентрация не должна вызывать у работающих при ежедневном вдыхании в течение
8 ч за все время рабочего стажа каких-либо заболеваний или отклонений от нормы в
состоянии здоровья, которые могли бы быть обнаружены современными методами
исследования непосредственно во время работы или в отдаленные сроки. При этом
рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или
площадки, на которой расположены места постоянного или временного пребывания
работающих [15,16].
ПДКм.р.- максимальная разовая концентрация
вредного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3, которая не
должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.
ПДКс.с. - среднесуточная предельно
допустимая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3.
Эта концентрация вредного вещества не должна оказывать прямого или косвенного
вредного воздействия на организм человека в условиях неопределенно долгого
круглосуточного вдыхания.
В настоящее время действуют нормативные
документы: «ПДК вредных газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны»,
установленные для 445 загрязняющих веществ, и «ПДК вредных веществ в
атмосферном воздухе населенных мест», включающие 109 загрязняющих веществ [14].
Многие токсичные вещества обладают эффектом
суммированного действия, т. е. их смеси оказывают более токсичное воздействие
на живые организмы, чем отдельные компоненты. Это можно сказать о смесях
ацетона и ацетофенона; триоксида и диоксида серы и оксидов азота; сильных
минеральных кислот (НС1, HNO3,
H2SO4);
валериановой, капроновой и масляной кислот; диоксида серы и фтороводорода;
диоксида серы и фенола и многих других [17].
В последнее время многие ученые пришли к выводу,
что для канцерогенных веществ и ионизирующей радиации не существует нижних
пределов безопасности и любые их количества, превышающие природный фон, опасны
для живых организмов, если не непосредственно, то генетически, в цепи
последующих поколений.
Предельно допустимые концентрации вредных
веществ в воздухе устанавливают, как правило, экспериментально, с
использованием подопытных животных. Для оценки действия токсикантов на живые
организмы приняты следующие величины:
ЛК50 - летальная концентрация
вещества, вызывающая при вдыхании гибель 50 % подопытных животных, мг/л.
Значения ЛК50 выражают также в миллиграмм-молях на литр (ммоль/л);
ПКост - пороговая концентрация острого действия,
установленная на лабораторных животных при однократном ингаляционном
воздействии, мг/л;
ПКхр - пороговая концентрация
хронического действия, установленная на лабораторных животных при длительном
ингаляционном воздействии по 6 ч ежедневно, мг/л.
Установление ПДК каждого отдельного вещества
требует продолжительных экспериментальных исследований, тогда как новые
химические соединения и их комбинации получают, синтезируют и внедряют в
производство значительно быстрее. Для устранения этого разрыва во времени
используют расчетные методы определения ПДК, которые позволяют прогнозировать
токсическое действие химических соединений, исходя из их физико-химических
характеристик и результатов простейших токсикологических исследований. Для
многих веществ, загрязняющих воздух, ориентировочные значения ПДК, рассчитанные
с помощью регрессионного анализа, оказались весьма близки к нормативным,
определенным экспериментально.
Для расчета ПДК вредных веществ в воздухе
производственных помещений рекомендованы формулы, выведенные на основании
регрессионного анализа с использованием показателей их токсичности и некоторых
физико-химических констант этих веществ [18]. Для обеспечения охраны воздушной
среды установлена еще одна нормативная величина, характеризующая объем вредных
веществ, выбрасываемых в атмосферу отдельными источниками загрязнения -
предельно допустимый выброс (ПДВ). Предельно допустимый выброс - это объем
(количество) загрязняющего вещества, выбрасываемого отдельным источником за
единицу времени, превышение которого ведет к превышению ПДК в среде, окружающей
источник загрязнения, и, как следствие, к неблагоприятным последствиям в
окружающей среде и риску для здоровья людей.
При установлении ПДВ для каждого предприятия
принимается во внимание перспектива развития промышленного производства в этом
районе, расположение уже действующих предприятий и жилой застройки,
географические и климатические условия местности, расположение
санитарно-защитных и рекреационных зон [19].
Если в воздухе города концентрации вредных
веществ превышают ПДК, а их выбросы по причинам объективного характера не могут
быть в данный момент снижены до уровня ПДВ, в городе может быть введено
поэтапное снижение выбросов вредных веществ действующими предприятиями до
значений, обеспечивающих ПДК вредных веществ, или до полного прекращения
выбросов. На каждом этапе до обеспечения величин ПДВ устанавливают так
называемые временно согласованные выбросы (ВСВ) по аналогии с предприятиями,
близкими по мощности и типу производства, с наиболее прогрессивной технологией
[20,21,22].
Наряду с ПДК для контроля за промышленными
выбросами пользуются рядом дополнительных характеристик, в том числе ДОК
(допустимое остаточное количество), ОБУВ (ориентировочный безопасный уровень
воздействия), ОДК (ориентировочная допустимая концентрация) [23].
.4 Предельно допустимые концентрации вредных
веществ в водной среде
В нашей стране нет единых общегосударственных
норм качества воды, поскольку ее пригодность определяется конкретными
требованиям отдельных видов водопользования.
Качество поверхностных вод нормировано для
хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного
водопользования. Для воды установлены предельно допустимые концентрации более
чем 960 химических соединений, которые объединены в три группы по следующим
показателям вредности (ЛПВ - лимитирующий показатель вредности):
санитарно-токсикологическому (с.-т.); общесанитарному (общ.);
органолептическому (орг.) [24].
Самые высокие требования предъявляются к
питьевой воде. Государственный стандарт на воду, используемую для питья и в
пищевой промышленности определяет благоприятные для человека органолептические
показатели воды: вкус, запах, цвет, прозрачность, а также безвредность ее
химического состава и эпидемиологическую безопасность. Одни и те же требования
предъявляются к воде из любого источника водоснабжения независимо от способа ее
обработки и конструкции водозабора и водопровода. Вкус воды обусловлен
растворимыми в ней веществами. Нередко неприятный привкус и запах сообщают воде
продукты разложения животных и растительных организмов, например сероводород.
Напротив, кислород, диоксид углерода, небольшое количество гидрокарбоната
кальция, растворенные в воде, придают ей приятный, освежающий вкус.
Очень малая минерализованность воды (ниже 100
мг/л тоже ухудшает ее вкус, а вода, вообще лишенная солей (дистиллированная),
вредна для здоровья, так как ее употребление нарушает пищеварение и
деятельность желез внутренней секреции. Иногда по согласованию с органами
санитарно-эпидемиологической службы допускается содержание сухого остатка до
1500 мг/л.
Запах воды также зависит от химического состава
примесей и от растворенных в ней газов. Различают запахи естественного
происхождения (от живущих и отмирающих в воде организмов, воздействия почв и
фунтов, срубов колодцев) и искусственного происхождения (от случайного
попадания сточных вод, от реагентов, используемых для обработки воды). Запах
воды, подвергнутой хлорированию, определяют через 30 мин после введения хлора.
Государственный стандарт устанавливает также цвет и прозрачность питьевой воды.
Цветность воды определяют колориметрически, сравнивая ее с эталонной шкалой
(платинокобальтовой или кобальтодихроматной), имитирующей эту цветность.
Окраска питьевой воды по этим шкалам не должна превышать 20 условных градусов.
Степень прозрачности (или, напротив, мутности)
воды зависит от количества содержащихся в ней взвешенных частиц. Взвеси,
содержащиеся в воде, не только портят ее вкус, но и служат благоприятной средой
для развития болезнетворных бактерий. Поэтому стандарт строго ограничивает их
содержание: в водопроводной воде концентрация взвешенных веществ не должна превышать
1,5 мг/л.
Разумеется, питьевая вода не должна содержать
токсических химических веществ в концентрациях, вредных для человеческого
организма. Строго регламентированы реакция среды, которая в питьевой воде
должна быть близка к нейтральной (рН 6,5-8,5), и температура питьевой воды в
водопроводных сетях. Содержание в питьевой воде большого количества растворимых
солей магния и кальция не только ухудшает ее вкус, но и обусловливает жесткость
воды. Жесткая вода неприменима в ряде отраслей промышленности, в теплотехнике и
неблагоприятна при ее бытовом использовании. В ней труднее развариваются многие
продукты и их питательная ценность уменьшается, резко ухудшается моющая
способность и возрастает расход мыла. Употребление жесткой воды способствует
развитию ряда заболеваний. Допускается жесткость питьевой воды не выше 7 ммоль
и лишь в отдельных случаях по согласованию с санитарно-эпидемиологической
службой допускается использование в водопроводных сетях воды с жесткостью до 10
ммоль.
Вопрос доброкачественности питьевой воды решают
путем определения количества кишечной палочки в 1 л воды. Кишечная палочка -
это микроб, постоянно обитающий в кишечнике человека и животных и,
следовательно, безвредный. Однако ее присутствие в воде свидетельствует о
наличии в ней выделений людей или животных и о возможности загрязнения воды
болезнетворными бактериями. Согласно нормам, в 1 л питьевой воды может
содержаться не более трех бактерий группы кишечной палочки (БГКП). Это число
называется коли-индексом воды; обратная величина, т. е, количество миллилитров
воды, в котором находится одна кишечная палочка, называется коли-титром.
Питьевая вода, безупречная в бактериальном отношении, должна иметь коли-титр не
менее 333.
Угроза поступления болезнетворных бактерий может
исходить не только от питьевой воды, но и от воды, используемой для купания,
занятий спортом и т. п. Пригодность водных объектов для этих целей
регламентирует группа Государственных стандартов [25,26].
Для водных объектов, используемых в
рыбохозяйственных целях, также установлены нормативы качества воды
применительно к двум категориям:
I- использование
водных объектов для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих
высокой чувствительностью к содержанию кислорода;
II-
использование водных объектов для других рыбохозяйственных целей.
ПДК вредных веществ для рыбохозяйственных
водоемов и водотоков установлены для 521 ингредиента, объединенных в группы по
следующим показателям: токсикологическому, органолептическому,
рыбохозяйственному и общесанитарному.
Необходимо отметить, что используемые в
настоящее время методы оценки качества воды с помощью системы ПДК загрязняющих
веществ не дают полного представления о состоянии природных вод и не являются
достаточной гарантией их охраны от загрязнения.
Сами Правила рассчитаны на обеспечение чистоты
реки или водоема лишь в створах пунктов питьевого, культурно-бытового или
рыбохозяйственного водопользования. Такой подход уже привел к тому, что многие
реки нашей страны загрязнены локально или непрерывно почти на всем протяжении.
В непроточных и слабопроточных водоемах процессы самоочищения протекают еще
медленнее и нередко возникают аварийные ситуации. Все современные очистные
сооружения построены с использованием деструктивных методов очистки, которые
сводятся к разрушению загрязняющих воду веществ путем их окисления,
восстановления, гидролиза, разложения и т. п., причем продукты распада частично
удаляются из воды в виде газов или осадков, а частично остаются в ней в виде
растворимых минеральных солей. В результате так называемые нетоксичные
минеральные соли поступают в природные воды в количествах, соответствующих ПДК,
но во много раз превышающих их естественные концентрации в водной среде.
Поэтому сброс в реки и водоемы сточных вод, прошедших глубокую очистку от
органических соединений азота, фосфора, серы и других элементов, тем не менее,
повышает содержание в воде растворимых сульфатов, нитратов, фосфатов и других
минеральных солей, вызывающих эвтрофикацию водоемов, их «цветение» за счет
бурного развития синезеленых водорослей; последние, отмирая, поглощают массу
кислорода и лишают воду способности к самоочищению.
Современная промышленность ежегодно синтезирует
много новых веществ; установление их ПДК неизбежно запаздывает, тем более что,
попадая в воду, эти вещества могут создавать новые, неисследованные комбинации
соединений с неизвестными свойствами.
Таким образом, существующие ПДК, разработанные
санитарно-гигиенической службой, далеко не полностью отражают влияние
чужеродных веществ на водные экосистемы. Необходима разработка экологических
ПДК и оценка состояния природных вод не только по общесанитарным,
органолептическим и химическим показателям, но и по биохимическим и
микробиологическим характеристикам, отражающим уровень жизни гидробионтов
[17,19].
.5 Предельно допустимые концентрации вредных
веществ в почве
Вопрос установления ПДК загрязняющих веществ в
почвах весьма сложен. С одной стороны, почвенный покров - среда, гораздо менее
подвижная, чем поверхностные воды и атмосфера, и аккумуляция поступающих в
почву химических соединений может происходить в течение долгого времени,
постепенно приближаясь к предельно допустимым концентрациям. Поэтому основным
фактором определения предельно допустимых выбросов (ПДВ) для какого-либо
предприятия или группы предприятий должно быть предполагаемое время работы, в
течение которого в почве прилегающих территорий накопится количество
выбрасываемого загрязняющего вещества, достигающее ПДК. С другой стороны,
активная микробиологическая жизнь почвы и протекающие в ней физико-химические
процессы способствуют трансформации посторонних веществ, поступающих в почву,
причем направление и глубина этого процесса определяются многими факторами.
В ряде случаев разрушение загрязняющих веществ и
их миграция так малы, что ими можно пренебречь; в других случаях результаты
протекания процессов деградации и миграции посторонних химических соединений в
почве сопоставимы с темпами их поступления и предел их накопления в почве
обусловливается равновесием между процессом поступления загрязняющих веществ и
их удалением в результате разрушения или миграции.
Таким образом, ПДК загрязняющих веществ в почвах
определяется не только их химической природой и токсичностью, но и
особенностями самих почв [27]. В отличие от воздуха и воды почвы
зонально-генетического ряда настолько разнятся друг от друга по химическому
составу и свойствам, что для них не могут быть установлены унифицированные
уровни ПДК. Эти уровни неизбежно должны варьировать в зависимости от конкретной
обстановки: биоклиматических особенностей природной зоны, свойств почвы,
возделываемых культур, системы удобрений, агротехники и т. п.
От других компонентов биосферы почва отличается
еще и тем, что загрязняющие вещества поступают в нее не только с атмосферными
выпадениями, поливными водами, в составе балластных веществ и различных
отходов, но и вносятся преднамеренно, как удобрения и ядохимикаты. При этом в
почвах сложно проследить тенденции изменения уровней загрязнения, так как для
этого требуются длительные наблюдения. Исключение составляют лишь некоторые
виды пестицидов, способные быстро разлагаться под воздействием внешних
факторов.
Много внимания уделяется разработке нормативов
содержания в почве тяжелых металлов (ТМ), негативно влияющих на почвенные
процессы, плодородие почв и качество сельскохозяйственной продукции.
Восстановление биологической продуктивности почв, загрязненных тяжелыми
металлами - одна из наиболее сложных проблем охраны биоценозов.
В настоящее время для ряда тяжелых металлов
установлены ориентировочно допустимые количества (ОДК) их содержания в почвах,
которые используются вместо ПДК.
При превышении допустимых значений содержания
тяжелых металлов в почвах эти элементы накапливаются в растениях в количествах,
превышающих их ПДК в кормах и продуктах питания.
Принципы нормирования химических загрязнений
почвы несколько отличаются от принятых для атмосферного воздуха и природных
вод, поскольку поступление вредных веществ в организм человека и животных
непосредственно из почвы происходит в исключительных случаях и в незначительных
количествах. В основном химические соединения, находящиеся в почве, поступают в
организм через другие субстраты, контактирующие с почвой - воду, воздух,
растения. Поэтому при определении ПДК загрязняющих веществ в почве особое
внимание уделяется тем соединениям, которые могут мигрировать в атмосферу,
грунтовые или поверхностные воды или накапливаться в растениях, снижая качество
сельскохозяйственной продукции.
Установление достоверных критических значений
поступления или наличия того или иного загрязнителя, разграничивающих состояние
объектов на нормальное и ненормальное, благополучное и неблагополучное,
является определяющим на данном этапе [28]. Для установления ПДК необходим
тщательный учет связи и взаимообусловленности концентраций металлов в
одновременно действующих системах: атмосфера - почва, атмосфера -
растительность, атмосфера - природные воды, почва - растительность, почва -
природные воды, а также в пищевых цепях живых организмов. Однако в этом случае
возникает ряд трудностей, связанных с отсутствием единых приемов контроля
загрязненных почв. Предельно допустимым уровнем состояния почв называют тот
уровень, при котором начинают изменяться количество и качество создаваемого
вновь живого вещества, т. е. биологическая продукция. Предельно допустимыми количествами
тяжелых металлов в почве называют такую их концентрацию, которая при длительном
воздействии на почву и произрастающие на ней растения не вызывает каких-либо
патологических изменений или аномалий в ходе биологических процессов и не
приводит к накоплению токсичных элементов в сельскохозяйственных культурах и,
следовательно, не может нарушить биологический оптимум. При определении ПДК ТМ
в почве отмечают критическое поле значений, так как любой результат почвенных
исследований имеет вероятностный характер. В основе научных разработок ПДК ТМ в
почвах должны лежать почвенно-экологические принципы, нормативы следует
разрабатывать согласно конкретной почвенно-экологической обстановке.
При нормировании используют два показателя.
Первый характеризует внутреннее состояние изучаемых объектов либо состояние
объектов, сопряженных с изучаемым. В этой связи почвенный уровень нормирования
подразделяют на транслокационное (переход элемента в растение), миграционное
воздушное (переход в воздух), миграционное водное (переход в воду) и
общесанитарное, гигиеническое влияние на самоочищающую способность почвы и
почвенный микробиоценоз. Второй - определение ПДК в почве, которое является
более целесообразным, так как для почв с их многообразием физико-химических
свойств установить единое значение ПДК практически нельзя.
Среди факторов, мешающих поиску единой
концентрации токсического элемента, которую можно было бы принять за ПДК,
необходимо назвать следующие: буферность почв, формы существования элементов в
почвах и неодинаковое содержание одних и тех же форм. Вследствие неодинаковой
буферности почв в разной степени инактивируются поступающие токсические
вещества, а наличие разных форм элементов в почве делает непростым выбор той,
которая была бы наиболее пригодной для нормирования.
При установлении ПДК необходимо использовать не
валовое количество тяжелых металлов, а содержание их подвижных соединений,
зависящее от типа почв. Так как содержание подвижных соединений тяжелых
металлов зависит от свойств почв, то необходимо определять ПДК для каждой
почвы.
На основании многолетних вегетационных и полевых
исследований установлено, что наиболее обобщающие показатели, влияющие на ПДК в
почвах,- их кислотно-основные свойства и содержание гумуса. Эти свойства в
первую очередь определяют устойчивость почв к загрязнению тяжелыми металлами.
Лимитирующие показатели, по которым
устанавливают ПДК, из-меняются в зависимости от почвенно-геохимических условий:
в одних случаях это может быть поступление тяжелых металлов в растения, в
других - переход в другие среды (воду), в третьих - влияние на почвенную биоту.
Все разнообразие почвенно-геохимических условий для установления ПДК ТМ учесть
практически невозможно. [29,30,31].
2. Физико-географическая характеристика района
исследования
Костанайская область занимает северо-западную
часть Республики Казахстан. В географическом положении это юго-западная окраина
Западно-Сибирской низменности и большая часть Тургайской столовой стороны.
Область является одной из крупнейших в республике, её площадь превышает 19,6
млн. га. Или 196 тыс. км2 . Её территория протянулась с севера на юг
на 650 - 700 км и с запада на восток 300 - 400 км.
Поверхность описываемого района представляет
собой плоскую степь с редкими оврагами и балками, расположенными в долинах рек.
Характерными элементами рельефа являются увалы и гряды с многочисленными более
или менее крупными озерными впадинами овальной формы, которые периодически
заполняются весенними талыми водами.
Засушливый климат и преобладание равнинного
рельефа в районе обусловили слабое развитие речной сети. Из-за высокой
температуры летом и сильных ветров большая часть годового объема осадков (60%)
расходуется на испарение, 30% идет на сток и только 10% инфильтруется в почвы.
Равнинно - холмистый характер рельефа района способствует
аккумуляции атмосферных осадков и образованию многочисленных озер и болот.
Исследования качества атмосферного воздуха
города Житикары были проведены партией эксплуатационного обследования
Казгидромета по программе Республиканского центра наблюдений за загрязнением
природной среды. По их данным максимально - разовые концентрации пыли составили
0,6-0,9 ПДК в зимний и 0,5-0,6 ПДК - в летний периоды; двуокиси серы - 0,2-0,8
ПДК и 0,1 ПДК соответственно, окиси углерода - 0,3 ПДК и 0,4-0,5 ПДК.
Основной вклад в загрязнение атмосферы города
двуокисью азота вносит карьерный транспорт. Основными источниками выбросов
сернистого ангидрида является ТЭЦ.
Речная сеть реки Тобол (основной водной артерии
региона) принадлежит бассейну Каспийского моря. Общее число рек бассейна
составляет 10,8 тысяч. Река Тобол берет начало на восточных склонах Южного
Урала, в 10 км на ЮЗ от с. Саржан, является левым притоком реки Иртыш и впадает
в неё вблизи города Тобольска. Длина реки Тобол 1591 км, площадь бассейна
водосбора 395000 км2.
Общий рисунок речной сети бассейна реки Тобол не
отличается сложностью: главные его притоки текут, в основном, в широтном
направлении на значительном расстоянии друг от друга. Долины их широки, а
берега рек низкие и болотистые.
В пределах Костанайской области (до впадения
реки Убаган) верхнее течение реки протяженностью 682 км, с площадью водосбора
121000 км2, а также ряд крупных левых её притоков - Шортанды, Аят,
Уй и др. Справа Тобол имеет реки у г. Костаная составляет 14,0 м3/с,
в половодье достигает 158 м3/с. Основное питание рек - талые воды.
Половодье продолжается 20-35 дней. Состав воды, в основном, гидрокарбонатный
натриевый, минерализация составляет 0,4-0,5г/л.
В результате хозяйственной деятельности р. Тобол
и многие её притоки зарегулированы многочисленными прудами и водохранилищами
призванными осуществлять многолетнее и межсезонное регулирование воды, т.е.
запасать воду, когда ее много (половодья и паводки) и расходовать ее по мере
необходимости. Так, на территории Костанайской области насчитывается семь
водохранилищ с общим объемом воды в них 1502,4 млн.м3, в т.ч. самые
крупные - Верхне-Тобольское (816 млн.м3) и Каратомарское (586 млн.м3).
[35,41].
.1 Гидрогеологическая характеристика района
исследований
Подземные воды рассматриваемой территории
распространены в соответствии с литолого-структурными особенностями и
стратиграфическими подразделениями пород. В общей сложности выделяется пять
крупных водоносных горизонтов и комплексов: водоносный горизонт четвертичных
аллювиальных отложений, водоносный горизонт олигоценовых песков, водоносный
горизонт отложений эоцена, меловой и палеозойский водоносные комплексы.
Водоносный горизонт аллювиальных четвертичных
отложений. Приурочен к долинам рек (Аят, Тобол) и имеет большое практическое значение
для водоснабжения хозяйственных центров и промышленных предприятий.
Водовмещающими являются разнозернистые гравелистые пески с линзами галечников и
прослоями песчаных глин. Мощность водоносного горизонта достигает 20м, при 7-8
метровой средней величине. В подошве залегают опоковидные глины. Уровень
грунтовых вод устанавливается на глубине 2-5,5м ниже земной поверхности.
Удельные расходы скважин достигают 7л/с м. Коэффициент фильтрации гравелистых
песков варьирует от 10 до 100м/сут, водоотдача составляет 0,2-0,24. Воды
пресные, гидрокарбонатные натриевые, с минерализацией от 0,5 до 1,5г/л.
Водоносные горизонты олигоценовых песков и
эоценовых отложений представлены глауконито-кварцевыми песками и песчаниками,
которые выше по разрезу сменяются опоками и глинами. Коэффициенты фильтрации
песков варьируют в пределах от 0,2 до 15,5 м/сут, глин и опок - от 0,01 до 2
м/сут.
Меловой водоносный комплекс включает подземные
воды континентальных и морских отложений трех ярусов: альб-сеноманского,
маастрихтского и туронского. Водовмещающими являются слюдистые и
глауконито-кварцевые пески, песчаники, опоки, алевролиты и песчаные глины.
Подстилается комплекс либо глинисто-щебенистыми отложениями коры выветривания,
либо породами палеозойского фундамента. Глубина залегания кровли достигает
100м, общая мощность - 60м.
Минерализация и химический состав подземных вод
меняется в широких пределах. Пресные гидрокарбонатные натриевые воды вскрыты в
долинах рек, на большей части территории воды солоноватые (3 - 5 г/л), а состав
их изменяется на сульфатно - хлоридный и хлоридный натриевый.
Палеозойский водоносный комплекс содержит
подземные воды трещинного типа нескольких стратиграфических подразделений,
представленных осадочно-эффузивными породами от кембрия до карбона. Открытая
трещиноватость в метаморфических породах развита на глубине 20 - 40м, в
эффузивно-осадочных -до 40 - 50 м, в известняках - до 100м.
Наибольшей обводненностью отличаются
закарстованные известняки: дебиты скважин достигают 27,2 л/с. Меньшей
водообильностью характеризуются эффузивно-осадочные отложения: дебиты скважин
редко превышают 1,5 л/с, составляя в среднем 0,5 -1 л/с, при понижении уровня
воды на 15 - 30 м. Напор комплекса достигает 200 м над кровлей,
пьезометрические уровни устанавливаются на глубинах от 2,2 до 62 м.
Минерализация подземных вод комплекса подчиняется общей гидрохимической
зональности, площадной и вертикальной, возрастая в направлении от речных долин
к водоразделам с 3 до 10 г/л; с глубиной от 5 - 6 г/л в кровле до 26 - 66 г/л в
погруженных трещинноватых зонах. Преобладающий химический состав - хлоридный
натриевый.
В геолого-структурном отношении рассматриваемая
территория относится к северной части Тургайского прогиба. В его строении
выделены два структурных этажа. Первый этаж сложен метаморфизованными
палеозойскими и докембрийскими осадками, эффузивными и интрузивными породами от
архея до современного возраста. Образования допалеозоя и палеозоя, смятые в
различные складки и осложненные разломами и другими дизъюнктивными нарушениями,
образуют жесткий фундамент, перекрытый мощным чехлом рыхлообломочных
мезокайнозойских отложений.
Второй структурный этаж сложен
глинисто-песчаными породами мезозоя и кайнозоя. Он состоит из нескольких
литолого-стратиграфических горизонтов.
Нижнемеловые континентальные отложения
представлены слюдистыми лигнитовыми глинами и бокситами, выполняют,
преимущественно, депрессии на поверхности скального фундамента. Мощность их
достигает 100 метров.
Верхнемеловые морские осадки развиты
повсеместно. Это, преимущественно, глины и опоки, переходящие в
глауконито-кварцевые пески и песчаники. Мощность пород достигает 70м.,
коэффициенты фильтрации пород мелового горизонта меняются от 0,06 до 20,0
м/сутки.
Эоценовые морские отложения, мощностью до 60м.,
представлены глауконито-кварцевыми песками и песчаниками, которые выше по
разрезу сменяются опоками и глинами. Коэффициенты фильтрации песков находятся в
пределах от 0,2 до 15,5 м/сутки, глин и опок - от 0,01 до 2 м/сутки.
Олигоцен-миоценовые аллювиально-озерные осадки
залегают на частично размытой поверхности верхнеэоценовых песчаных глин. В их
составе преобладают среднемелкозернистые пески, слюдисто-кварцевые алевриты и
глины (чеганская свита). Общая мощность пород достигает 40 метров. Коэффициенты
фильтрации пород меняются от сотых долей (глины) до 20 м/сутки (мелкозернистые
пески).
Плиоцен четвертичные покровные отложения,
четвертичные озерные и аллювиальные осадки и аллювиально-делювиальные
образования залегают вблизи дневной поверхности. Первые (мощность до 30м)
развиты, преимущественно, на водоразделах и представлены суглинками, супесями,
песчаными глинами. Озерные осадки выстилают ложа многочисленных котловин и
состоят из иловых глин, супесей, реже песков мощностью от 1 до 5 метров.
Аллювиальные четвертичные отложения слагают комплекс террас в речных долинах.
Это, преимущественно, гравелистые пески, реже супеси, мощностью до 25 метров.
Коэффициенты фильтрации песков лежат в пределах от 10 до 50 м/сутки. [32,34].
2.2 Почвенный и растительный покров
Почвенный покров территорий, прилегающих к
промплощадка предприятия, представлен большей частью пойменными слоистыми,
пойменными луговыми супесчаными почвами.
Растительность травянисто-кустарниковая.
Травянистая растительность представлена растительностью заливных лугов, разнотравьем,
кустарниковая - ивой.
Город Житикара расположен на юго-западе
Костанайской области в 220 км от областного центра, на границе восточных
склонов южного Урала и Тургайской реки Шортанды, принадлежащей бассейну реки
Тобол.
Физико-географическое положение определяется его
географическими координатами: 52º
12´
с.ш.61º14´в.д.
Житикаринский район граничит на северо-востоке с
Денисовский районом, на юго-западе с Оренбургской обл., на севере-западе с
Челябинской обл., на юго-востоке с Камыстинским районом. На границе восточных
склонов Южного Урала (Зауральское плато) и Тургайской Столовой страны,
расположен Житикаринский район. Плато почти ровное, местами всхолмленное, слабо
наклонено к долине реки Тобол. Плато образовано глинистыми и песчаными
уплотненными пластами морских засоленных отложений палеогена, с прослойками
мергелита; песчаные с галькой и конгломератами.
Местность равнинная, степная, всхолмленная с
абсолютными отметками 250-300 м. Растительность района отличается однообразием,
характерным для степных районов с небольшим количеством осадков.
Климат района резкий континентальный с холодной
зимой и жарким сухим летом [29]. За год здесь выпадает в среднем 265 мм
атмосферных осадков, большая часть которых приходится на июль-октябрь.
Среднегодовое количество дней с устойчивым снежным покровом составляет 180.
Климат в районе - резко континентальный с холодной продолжительной зимой и
жарким летом, с активной ветровой деятельностью, среднемесячная температура
января и июля соответственно -14 -28º
С и +12 +21º С, самая высокая
температура в июле достигает до +42º
С, зимой максимальная температура -52º
С.
Отмечается пять типов погоды: комфортная,
жаркая, холодная, значительного и чрезмерного охлаждение. Период комфортной
погоды длится - 62 дня, а продолжительность безморозного периода составляет
примерно 110-120 дней. В теплое время года выпадает максимальное количество
осадков - 206 мм. В среднем за год выпадает - 265 мм осадков, за холодный
период 60 мм осадков в виде снега. Высота снежного покрова равна- 24 см.
В районе основными чертами ветрового режима
являются часто повторяющиеся дискомфортные ветра со скоростью 5м/с с активной
пылевой деятельностью. В холодный период ветра преобладают юго-западного
направления. Максимальная скорость ветра достигает 29м/с. Сильные ветра часты
зимой и в начале весны, с активной ветровой деятельностью - метелью, поземкой.
В теплое время бывают пыльные бури. Летом ветра преобладают западного и
северо-западного, северного направления, со скоростью 6м/с.
Многолетняя суммарная радиация составляет 105,3
ккал/см.
Среднегодовая температура воздуха + 1, 70С,
температура самого холодного месяца (январь) опускается до -17,8 0С,
самого теплого месяца (июль) поднимается до +270 С.
Для района характерны сильные ветра
(среднегодовая скорость ветра равна 4,7 м/с), особенно в зимне-весеннее время
(средняя скорость ветра в декабре составляет 5,3 м/с, в марте 5,5 м/с). [36].
В осенне-зимний период года играют существенную
роль и ветры северных румбов. В Житикаре за год наблюдаются 25 дней с ветром
более 15 м/с и 23,4 дня с пыльной бурей (на июль-август приходится с пыльной
бурей более 60%). Указано в таблице 3.
Таблица 3. Роза ветров
|
Роза
ветров, %
|
Ср.
годовая
|
Летняя
|
|
С
|
13
|
17
|
|
СВ
|
11
|
14
|
|
В
|
6
|
8
|
|
ЮВ
|
4
|
4
|
|
Ю
|
11
|
7
|
|
ЮЗ
|
28
|
15
|
|
З
|
18
|
18
|
|
СЗ
|
9
|
17
|
|
Штиль
|
9
|
8
|
В таблице 4 на основании полученной справки
Казгидромета приведены значения фоновых концентраций.
Таблица 4. Фоновые концентрации для
Житикаринского района
|
Наименования
ЗВ
|
Содержание
,мг/м3
|
|
Пыль
(взвешенные вещества)
|
0,26
|
|
Диоксид
азота
|
0,04
|
|
Диоксид
серы
|
0,029
|
|
Оксид
углерода
|
1,0
|
Гидросеть района представлена рекой Тобол и ее
притоками Желкуар и Шортанды. Для хозяйственно- питьевых нужд населения города
Житикары используют воду реки Желкуар. Река Желкуар зарегулирована
водохранилищем многолетнего регулирования, из которого на нужды города подается
водоводом 250л./с воды. В 1964 году на реке Желкуар в 20 км от города было
построено водохранилище многолетнего регулирования. Сырая вода подается на
ВОС-1 для обеспечения нужд в воде промзоны АО Костанайские минералы и на ВОС-2
для снабжения питьевой водой населения и предприятия города. Мощность ВОС-2 20
тыс. м\ сутки.
Основными притоками реки Желкуар является река
Берсуат и река Сынташты. В пределах города протекает река Шортанды, она берет
своё начало в 1-ом км к югу от. п. Шевченовка, впадает слева в реку Тобол у
села Глебовка, длина реки 72 км, общая протяженность 134,5 км. Площадь
водосбора 1200км, падение 99 метров, средний уклон 1,4/00, характеризуется
равнинным рельефом. Русло реки Шортанды извилистое и разветленное с обрывистыми
берегами до 4 метра, в нижнем течении большей частью низкий. Ширина русла от 40
до 150-200 метров. Ложе реки песчанно- гравистое, на плёсах- заилённая.
Большой частью река летом пересыхает.
Преобладают глубины 1-2 метра, с максимальным до 4м. От города Житикары до
1,5м., но может быть и до 3м и более. Зимой на реке толщина льда достигает до
10-120см.
Вода реки зарегулирована 2 водохранилищами. Для
рекреации используется верхние Шортандинское и нижнее Шортандинское водохранилище
и пруд на балке Кусепсай площадью 240 га.
Вода реки используется для водоснабжение,
орошение земель и водопоя скота.
Бассейн реки примыкает к подножиям предгорий'
Южного Урала и характеризуется равнинным рельефом: в верхней и нижней его
частях встречаются невысокие (до 10-20 м) гряды холмов с мягкими очертаниями
[30].
В бессточных западинах с плоским дном иногда
располагаются озера.
Местность, прилегающая к долине реки,
характеризуется более значительной расчлененностью, главным образом за счет
оврагов и балок шириной 5-10 м и глубиной 2 м.
Долина реки имеет ширину от 200 и до 300 км.
Пойма луговая, ровная, местами заболоченная и кочковатая, двухсторонняя, за
исключением участка нижнего течения, где она располагается то по одну, то по
другую сторону от реки.
Русло реки до г. Житикара извилистое и
разветвленное с обрывистыми берегами высотой до 1-4 м, преимущественно
сложенными суглинками, а местами - песчаными и каменистыми грунтами. Ниже
города высота их составляет 4-6 м, но далее они большей частью низкие (1-2 км).
Ширина русла колеблется от 40 до 150 м. Ложе реки песчаное.
Средняя высота подъема уровня воды весной 3,6 м.
Основное водоснабжение г.Житикара производится
из Желкуарского водохранилища, расположенного в 11 км севернее города. Озер в
районе мало, с площадью зеркала более 1 км2- всего 5. Глубина
озерных котловин в среднем 0,5 м. [37].
Вода в реках и озерах мало пригодна для питья
из-за повышенной минерализации, бактериальной загрязненности.
Джетыгаринское месторождение асбеста приурочено
к одноименному ультрабазальтовому массиву, расположенному в зоне сочленения
Кусокканского поднятия с Троицкой структурно-формационной зоной [31].
Простирание ультрабазальтового массива
субмеридиональное, протяженность около 17 км, при ширине до 6 км.С восточной
стороны он граничит с метаморфизическими сланцами Троицкой зоны, с западной
гранитоидами Кусокканского поднятия.
Мощность рыхлых отложений колеблется от 5 до 60
м. Обобщенный геолого-литологический разрез представлен (снизу вверх):
. кора выветривания коренных пород;
. аральские неогеновые глины;
. четвертичные алювиально-делювиальные
отложения.
Серпентиниты и перидотиты части разреза до
глубины 10-15 м выветрены до щебнистого состояния, что благоприятствует
инфильтрации атмосферных осадков. Часто ультрабазальтовые породы выходят на
поверхность, образуя невысокие сопки и гряды.
Гранитоиды образуют делювиальные высыпки. По
метаморфичсским сланцам развита кора выветривания, представляющая собой глины с
большим количеством щебенистого материала материнских пород [32].
Мощность почвенного слоя колеблется от 1 до 20
см. Он представлен супесями, реже суглинками с мелкой щебенкой различных пород.
Цвет темно-серый с желтоватым оттенком.
Карьер вскрывает перидотиты, серпентиниты и.
метаморфические сланцы. Перидотиты слагают западную часть карьера, серпентиниты
- центральную, метаморфические сланцы - юго-восточную. Перидотиты и
серпентиниты инъецированы дайками диоритовых координатов. Асбест локализуется в
серпентинизированных перидотитах и серпентинитах.
Месторождение хризотил-асбеста имеет один
горизонт подземных вод, который расположен в верхней трещиноватой зоне
ультраосновных пород, мощность его 4-6 м. В зависимости от рельефа местности
уровень подземных вод в естественном состоянии залегает на глубине 17-25 м, что
соответствует абсолютным отметкам 255-286 м, а средняя глубина уровня воды
составляет 28 м.
Пустотность ультраосновных пород очень слабая и
зависит от степени их выветрелости и нарушенности. Открытые трещины встречаются
редко и приурочены, как правило, к зонам смятия, максимальная трещиноватость
достигает глубины 60-68 м, отсюда и мощность обводненной зоны до 80 м.
Водообильность пород низкая , коэффициент
фильтрации колеблется от 0,006 до 0,35 м/сутки. По гидравлическим свойствам
трещинные воды на месторождении свободные, безнапорные. Питание подземных вод
месторождения происходит за счет атмосферных осадков.
Наибольшую роль для подземных вод имеют осадки,
выпадающие зимой, которые в процессе питания в большей степени проникают в
грунт.
Площадью питания подземных вод месторождения
является площадь распространения серпентинитового массива. [38].
Вся таблица Менделеева присутствует в земле г.
Житикара. Запасов асбеста считают эксперты хватит на долго. И, несмотря на то,
что добыча полезных ископаемых здесь началась еще 100 лет назад, месторождения
золота, железа, никеля, кобальта, титана, ниобия, многих других полезных
ископаемых, могли бы обеспечить работой населения города и района. Но этого не
происходит.
Президент страны не устает заявлять - сырьевым
придатком Казахстан никогда не будет. Добыча полезных ископаемых должна стать
локомотивом для развития других производств, малого и среднего бизнеса. Недра
Казахстана должны поставить на ноги обрабатывающую промышленность, обеспечить
внедрение новых технологий.
У Казахстана цель - добиться ежегодного роста
ВВП не менее чем на 10%. К этой цифре должны стремится все его регионы.
Индустриальная программа развития Костанайщины предполагает ежегодный рост
промышленного производства на 8-9%. Данные облстатуправления гласит.
Объем производства промышленной продукции
увеличился на 2,7 % за январь-апрель 2004 года в сравнении с таким же периодом
прошлого года. Позитивная динамика наблюдается в горнодобывающей и обрабатывающей
промышленности обусловлен увеличением добычи песка в 7,2 раза, руды железной на
33,3 %, окатышей на 9, 6 %. Ведь в 8 %, видимо, все же будет достигнут во всем
Казахстанском масштабе, но как результат высоких цен на нефть, которая в США
уже стоит больше 40 долларов за баррель. В свою очередь, стратегический план
развития есть и у Житикары, и главная ставка сделана на развитие горнорудного
производства, которое должно обеспечить занятность населения, поднять его
благосостояние и возродить город.
Увеличить рост промышленного производства в
работе без использования полезных ископаемых невозможно. Многие разведанные
месторождения уже давно кому-то принадлежат. Лицензии на их разработку давно
выданы. Сама по себе лицензия очень дорогая, позволить купить ее может далеко
не каждый, но этого мало- нужно еще и квалифицированные кадры, которые будут
строить заводы, проводить геологические изыскания, добывать руду.
Из великого множества месторождений различных
элементов таблицы Менделеева в Житикаре сегодня ведется лишь добыча асбеста,
золота и нефрита. Правда в последние годы власти не дают покоя инвесторам,
желая знать их дальнейшие планы, и это в какой-то мере дает результаты, но не
такие, какие необходимы для быстрого развития региона.
По мнению доктора геолого-минералогических наук,
генерального директора ТОО «Асбестовое геологоразведочного предприятия» Низами
Наджафовича Джафарова: он считает, если раньше инвесторов интересовали
исключительно золоторудные месторождения, то сейчас они заинтересовались и
другими металлами. Видимо, это считает он связано с ситуацией на мировом рынке.
Но из пришедших в Житикару на добычу полезных ископаемых фирм реально что-то
делают немногие.
Хризотил-асбест обладает среди асбестов
наилучшим текстильными свойствами, которые обусловлены особенностями кристаллов
минерала, имеющими трубчатое строение.
В Казахстане среди месторождений хризотил -
асбеста в зависимости от морфологии залежей, типов асбестоностности,
расположения волокон асбеста по отношению к стенкам жил можно выделить 4 геолого-
промышленных типов: баженовский, лабинский, карачаевский и аспагашский.
Геолого-промышленный тип месторождений
устанавливается на основании минерального состава руд и их особенностей,
определяющих промышленную ценность объекта и морфологию основных рудоносных
тел. В зависимости от расположения волокон минерала по отношению к стенкам
асбестоносных жил на месторождениях можно выделить асбест, поперечно-
волокнистый, продольно- волокнистый и волокно массы. Волокна хризотила тонкие и
нежные. В отдельных случаях встречаются тонкие прожилки хризотил- асбеста. При
тонком помоле извлекают значительное количество волокна длиной 0,2-0,4 мм.
Такой асбест получил название волокно массы.
На известных месторождениях выделяются различные
геологические типы асбестоности, которые определяются формой, мощностью,
протяженностью, взаимоотношениями и интенсивностью асбестоносных жил.
Типы асбестоносности: простые отороченные жилы,
крупная сетка жил, мелкая сетка жил, мелкопрожил. Просечки и единичные жилы.
Джетыгаринское месторождение хризотил-асбеста
крупнейшее в Казахстане и одно из крупнейших в
мире - находится на Южном Урале в Житикаринском районе Костанайской области и
расположено в 5 км на юго-восток от районного центра г. Житикары. По
экономическому развитию Житикаринский район является аграрно-промышленным.
Горнодобывающая промышленность в районе развивается главным образом за счет
асбестового месторождения, на базе которого действует горно-обогатительный
комбинат - ОАО «Кустанай-асбест».
Систематические геологоразведочные работы на
месторождении начались в 1950 году. В 1960-67 гг. всесторонними исследованиями,
включавшими разведку месторождения, занимались В.Д.Артемов, Н.С. Черемных и
другие.
В 1965 году началась разработка месторождения. В
процессе добычных работ выявились трудности в переработке выветряных руд, а
также в использовании выветряного асбеста в асбестцементных изделиях. В целях
изучения качества волокна выветряного асбеста, пригодности.
Его в асбоцементных изделиях многочисленные
исследования проводили ВНИИ «Проектасбест» и «Асбестцемент».
В 1975 году для проведения геологоразведочных
работ на асбестовых месторождениях Южного Урала была создана Асбестовая
геологоразведочная партия, преобразованная в ТОО «Асбестовое геологоразведочное
предприятие». За 25 лет работы на Джетыгаринском месторождении хризотил-асбеста
выполнены поисково-оценочные работы на территории массива ультрамадонтов, по
результатам которых выявлены 4 новые асбестовые залежи. По результатам
георазведки определены перспективы глубоких горизонтов основной залежи, оценены
вмещающие породы асбестовых руд как строительный камень.
Результаты исследования проблемы
хризотил-асбеста, будучи одной из главных асбестодобывающих стран мира,
Казахстан в последние годы в связи с экономическим кризисом снизил добычу
хризотил - асбеста в несколько раз. Перспективы единственного разрабатываемого
в Казахстане Джетыгаринского месторождения хризотил-асбеста связаны с глубокими
горизонта основной залежи. Однако по мере углубления горнотехнические условия
эксплуатации усложняются из-за постоянного отставания горноподготовительных
работ, практически за весь период отработки, дальнейшее углубление карьера
требует больших материальных затрат и делает джетыгаринский асбест менее
конкурентоспособным по цене. В связи с этим становятся актуальными вопросы
обеспечения дешевым сырьем комбината «Кустанайасбест»- поисков месторождений
хризотил-асбеста на перспективных минерагенических площадях
Восточно-Казахстанской минерагенической провинции.
В основу методики исследований был положен
традиционный для геологов структурно- вещественный подход. В качестве
теоретической была принята концепция мобилизма (тектоника плит), которая
позволила осветить рассматриваемую проблему и получить ряд научных результатов.
1. Предложена схема размещения фрагментов
океанских литосферных плит на территории Казахстана, определена их
геотектоническая позиция.
2. Разработана геолого-генетическая модель
формирования и сохранения месторождений хризотил - асбеста в земной коре.
. Минерально-сырьевой потенциал
Казахстана на хризотил- асбест составляет 100,3 млн. тонн, в том числе
остаточные балансовые запасы 26,7 млн. тонн, или около 27 %.
. Существующая структура минерально-
сырьевого потенциала хризотил-асбеста Казахстана не современна. Все балансовые запасы
хризотил - асбеста сосредоточены на месторождении Джетыгара, причем большая
часть на значительной глубине, что требует увеличения коэффициента вскрышки при
отработке.
В связи с необходимостью изменения структуры
минерально-сырьевого потенциала страны пред геологической службой Казахстана
стоят следующие задачи по решению проблемы хризотил - асбеста:
a) В целях обеспечения комбината
«Кустанайасбест» сырьем необходима реализация ресурсов в ближайших
ультрамафитовых массивах.;
b) На отдельных площадях целесообразно
поставить небольшие объемы поисковых работ в целях обнаружения легко выявляемых
объектов.
Для улучшения конкурентоспособности хризотил -
асбеста Джетыгаринского месторождения необходимо в зависимости от состава
вмещающих серпентинов изменяется также химический состав асбестового волокна и
его качество.
История хризотил - асбеста.
Единственное асбестодобывающее предприятие в
республике - комбинат ОАО « Кустанайасбест», сырьевой базой которого служит
уникальное Джетыгаринское месторождение. Название месторождение получило от г.
Житикара. Слово Житикара в переводе с казахского, означает «Смотри зорче
пристальней». Свое второе рождение Житикара получила после решения
правительства бывшего СССР по освоению месторождения хризотил-асбеста.
В настоящее время к эксплуатации привлечены 2
залежи: самая крупная (более 80 % запасов месторождения). Основная и небольшая
Западная. Строительство комбината « Кустанайасбест» было начато в 1958 году.
Одновременно проводились горные работы по проходке внешней центральной въездной
траншеи. Первоначально комбинат был запроектирован на производство 600 тыс.
тонн товарного асбеста и строился в 3 очереди мощностью по 200 тыс. тонн
каждая.
Пробное производство асбеста было начато еще в
феврале 1965 года и к октябрю того же года произведено около 30 тыс. тонн
хризотил - асбеста.
В 1976 году был разработан и утвержден
технический проект по расширению мощности комбината до 910 тыс. тонн товарного
асбеста. Однако увеличение производства асбеста происходило на фоне отставания
горно-подготовительных работ и это стало основной причиной спада производства в
начале 80-х годов, одной из причин снижения производства в последние годы и
низкой конкурентоспобности джетыгаринского асбеста на мировом рынке.
Необходимо отметить, что снижение производства
хризотил-асбеста произошло в мире повсеместно. Мировое производство асбеста
вначале 80-х г., когда асбестовая промышленность достигла своего апогея,
составляло около 4,5 млн. тонн. Из них около 2 млн. тонн добывалась в России,
1,3 млн. тонн в Канаде. Казахстан занимал 3 место после России и Канады около
600 тыс. тонн.
Переработка асбестовых руд является сложным
процессом, который начинается непосредственно в карьере, где проводится
частичное усреднение руд шихтовка, что позволяет снизить уровень колебания
содержания, асбеста в добываемой руде. Дело в том, что вещественный состав тип
жилкования асбеста, содержание волокна в руде во многом влияют на процесс
обогатимости руд.
Впервые 10 лет эксплуатации месторождения
отрабатывались 4 верхних эксплуатационных горизонта выветренных и затронутых
выветриванием руд. С переходом на отработку невыветренных руд была проведена
типизация руд по обогатимости в основу, которой были положены тип асбестоности,
вещественный состав руд, содержащие асбеста, длина волокна.
Вся поступающая на фабрику руда опробуется для
контроля над содержанием асбеста. Обогатительное оборудование имеет специальное
назначение и применяется только в асбестовой промышленности. Обогащение состоит
многостадийного дробления в целях вскрытия асбестового волокна. В стадию
грохочения осуществляется извлечение вскрытого волокна. Здесь же на
механических ситах происходит разделение волокна асбеста и дробленого материала
по крупности, отсасывания волокна в деки грохота. В результате переработки асбестовых
руд в зависимости от длины волокна вырабатывается хризотил-асбест различных
марок, объединенных в 3-6 гр.
На 1 октября 2009 года выработано товарного
асбеста 3-6 групп 12,9 млн. тонн. За 1999-2009 год произведено 1,33 млн. тонн
асбеста 7 группы.
Производство асбеста достигло максимума
645,2тыс. тонн в 1978 году. После спада производства в 1981 -1985 наблюдался
очередной его рост до 500 тыс. тонн в год вплоть до 2006 года. В дальнейшем
производстве резкое снижение объемов товарного асбеста, которые за последние
3-4 г. варьировали в пределах 125-150 тыс. тонн в год. Из анализа результата
работы обогатительной фабрики видно, что четкое налаживание процессов
усреднения руды и ее обогащения позволяет обеспечить более полное извлечение
полезных ископаемых выход хризотил - асбеста после обогащения по массе
увеличивается по сравнению с поданным на фабрику волокном вследствие попадания
в товарный асбест мелкой фракции волокна и пыли. За годы работы обогатительной
фабрики средний расход волокна на 1 тонну товарного асбеста составил 0,660
тонн, а расход руды на 1 тонну товарного асбеста составил 0,550 и 12, 9 тонн
выработанный товарный асбест дозируется по 50 кг., прессируется на специальных
машинах в бикеты размером 200*400&800мм, упаковывается в пропиленовые
мешки.
Физико-химические свойства джетыринского асбеста
соответствует существующим мировым стандартам. Прочность на разрыв составляет
более 300 кг с /мм2 плотность 2,4 -2,6 г/см3
Одной из причин снижения производства асбеста,
является, то что в последние 10-15 лет во многих странах мира, в том числе в
странах СНГ, распространяется информация о его вредном воздействии на
человеческий организм.
В 1993 году в Италии на международной
антиасбестовой конференции несколько представителей движения «Запретить асбест»
фракции «Зеленых» в Европейском парламенте представили черную книгу об асбесте.
Были приведены медико-биологические данные, относящие к асбестам амфиболовой
группы, статические данные по заболеваниям, которые были спровоцированы
асбестом в 1950-1970 годах.
К примеру, европейских государств, в том числе
Германия, Франция, Нидерланды приняли законы, запрещающие ввоз и использование
асбеста. Эти страны требуют отказаться от асбеста в рамках Европейского
Экономического Союза и контролировать продажу асбеста во всем мире. Они
предлагают заменить асбест искусственными минеральными волокнами.
Во многих странах мира производителях асбеста -
проводились и продолжают производиться многочисленные условия влияние асбеста
на организм человека. Исследования ученых медиков показывают, что для паники по
поводу губительного влияния асбеста на здоровье людей оснований нет.
Основными асбесто-условленными заболеваниями
являются рак и мезотилиома. Однако, к примеру, в городе Асбесте (Россия), где
хризотил-асбест добывается с давних времен, уровень смертности от рака ниже,
чем средний по России: число смертельных случаев от рака в пересчете на 100
тыс. жителей за 2000-2005 г.г. составило 190, а по России около 200. Такая же
ситуация наблюдается и в Казахстане.
В г.Житикара, где уже 35 лет эксплуатируется
крупное месторождение хризотил-асбеста, уровень смертности от упомянутых
заболеваний такой, же как и в других городах Костанайской области. Исследования
показывают, что хризотил-асбест самый безопасный среди минералов асбестовых
групп.
Проведенные в2000-2004 г.г. в карьере
Джетыгаринского месторождения хризотил-асбеста многочисленные замеры
радиоактивности асбеста и асбестосодержащих пород показали незначительную
мощность дозы излучения 10-14 мк р/ч. Согласно классификации строительных
материалов по мощности экспозиционной дозы гамма-излучения хризотил-асбест
относится к первому классу материалов т.е возможны все виды по использованию
без ограничения.
В 1986 году Международная организация труда
приняла Конвенцию № 162 и рекомендации «Об охране по руде при использовании
асбеста», которые одобрены многими странами мира. Асбест в связанном виде по
заключению медиков безвреден.
Хризотил-асбест применяется в производстве более
чем 3000 наименований асбестоцементных изделиях и асбестотехнических,
теплоизоляционных материалов. Необходимо отметить, что даже в тех странах, где
имеется запрет на асбест, отказаться от него совсем не удается.
В настоящее время идет много споров вокруг
заменителей асбеста, безопасность которых для здоровья человека пока не
доказана в отличие от асбеста. НА изучение безопасности искусственных
заменителей асбеста необходимы 10-летия, уже полученные первые данные
свидетельствуют далеко не в их пользу. Для более тесной координации действий по
защите рынка совета в СНГ создана Асбестовая ассоциация всех асбестовых и
асбестоцементных предприятий.
Комбинат ОАО « Кустанайасбест» - единственный
производитель хризотил - асбеста в Казахстане в феврале 1998 года подписал
экологическую партию Международной асбестовой ассоциации. Понятие
«контролируемое использование хризотил-асбеста» включает довольно широкий
аспект вопросов по созданию не только безопасных условий производства и
транспортировки, но и безвредных материалов, изделий, изготовленных с
применением «хризотил-асбеста».
Геологические условия размещения Джетыгаринского
месторождения хризотил-асбеста позволяют вести его эксплуатацию открытым
способом- карьером. Вскрытие месторождения осуществляется 2-мя железнодорожными
съездами: центральный, с выходом на станцию Карьерная и Южный, с выходом на
станцию Предотвальная.
Сравнительный анализ химических составов
хризотил-асбестовых жил и вмещающих пород свидетельствует о том, что содержание
оксидов хрома и никеля в асбестовых жилах уменьшается на порядок, оксидов
железа и глиноземов в 2-3 раза относительно вмещающих серпентинитов. Из
микроэлементов, кроме хрома и никеля в асбестовых жилах также в 2 раза
относительно серпентинитов уменьшаются содержания ванадия и кобальта.
Вещественный состав хризотил- асбестовых жил меняется в зависимости от состава
вмещающих пород радиационного качества, который составляется на основании
исследования лабораторных проб, отобранных на складе готовой продукции.
Результаты анализов показывают, что товарный асбест 3-6 групп Джетыгаринского
месторождения, не содержащий амфиболовые минералы, по суммарной удельной
активности естественных радионуклидов (ЕРН) равной 28-33 Бк/кг, относится к
первому классу применения. Граничное значение первого класса материалов
установлено 370 Бк/кг по суммарной удельной активности.
Акционерное общество «Костанайские минералы»
являются единственным в Республике Казахстан предприятием по добыче руд
хризотил - асбеста.
В состав комбината входят следующие основные
подразделения:
горнотранспортное предприятие;
- предприятие железнодорожного транспорта
(ПЖДТ);
цех сервисного обслуживания; I обогатительный
комплекс;
ремонтно-механический завод;
цех энергохозяйства отдел
материально-технического снабжения;
цех соцкультбыта (санаторий-профилакторий, цех
общественного питания.
Сырьевая база АО «Костанайские минералы» -
Джетыгаринское месторождение хризотил-асбеста. Химический чистый минерал
хризотил асбест (3 MgO 2Si02, 2Н2О) содержит, %: MgO -
43,3; Si02 - 43,8; Н2О - 19,9.
Номенклатура выпускаемой продукции представлена
10-ю марками:
А-3-60,А-3-50, А-4-30, А-4-20,А-4-10,
А-5-65,А-5-50,А-6-45,А-6-40, А-6-30.
Обогатительный комплекс и рудник комбината
удалены на 3 км К юго-востоку от жилого массива г.Житикара.
Ремонтно-механический завод примыкает к
восточной окраине города.
Санаторий-профилакторий комбината расположен на
берегу реки Шортанды на расстоянии 2-х км от Западного борта карьера.
Джелкуарское водохранилище (источник водоснабжения города) находятся на
расстоянии 17 и 11 км соответственно к северу от города и выходят за пределы
влияния объектов производства комбината.
Разработка Джетыгаринского месторождения
хризотил асбеста ведется открытым способом по залежи «Основная», представленная
крутопадающим рудным телом с горизонтальной мощностью от 90-100 м на севере, до
500 м на юге.
Начало эксплуатации карьера - 1965г.
Вскрытие месторождения - отдельными внешними
траншеями:
Центральная с примыканием ж.д. станции
Карьерная;
Южной с примыканием ж.д. станции Предотвальная.
Проектная длина карьера 3900м, ширина-1500м,
глубина-550м.
Параметры карьера на 31.12.2006 Г.: длина - 3900
м, ширина - 1400м, глубина - 250 м.
Разработка месторождения ведется уступами
высотой 15м. Угол откоса рабочего уступа 650.
Система разработки транспортная.
Вскрышные породы верхних горизонтов (до глубин
125 м от поверхности) вывозятся на экскаваторные отвалы железнодорожным
транспортом с применением тяговых агрегатов ПЭ-2М и думпкаров ВС-105. С нижних
горизонтов руда и часть вскрыши доставляется автотранспортом (БелАЗ-7549,
БелАЗ-7519) на внутрикарьерные перегрузочные склады для последующего вывоза
железнодорожным транспортом.
На перегрузочных складах работают экскаваторы
ЭКГ -8 и ЭКГ -10.
Минимальная ширина рабочих площадок при работе
на железнодорожном транспорте - 45 м, а автотранспорте - 35 м.
Добыча горной массы производится с помощью
буровзрывных работ.
На бурении скважин используются станки
СБШ-25-МН. На погрузке горной массы - экскаваторы ЭКГ-8И, ЭКГ-I0 и ЭКГ-6,3УС.
По согласованию с Костанайским областным
комитетом по охране природы с 01.0 1.1990г. АО «Костанайские минералы»
осуществляет совместное складирование отходов обогащения и вскрышных пород. Это
позволило снизить унос пыли с нерабочих поверхностей отвала и исключило
необходимость дополнительного земельного отвода в количестве 200 га.
Технологическими схемами обогатительного
комплекса АО «Костанайские минералы» предусмотрено получение из отходов
обогащения щебня фракции 3-10 мм, посыпки крупнозернистой для мягкой кровли
ПК-1,25 и смеси песчано-щебеночной, используемых для балластировки железнодорожных
путей.
Средний годовой уровень использования
технологических отходов в 2006г. - 7-10%.
Из скальных пород Джетыгаринского карьера в 2006
году произведено 103,2 тыс.т в год щебня фракции 20-40 мм.
Карьер работает в непрерывном суточном режиме.
Проектная (максимальная) производительность предприятия по хризотил-асбесту 3-6
групп - 0,4038 млн.т/год, по переработке руды - 7,0 млн.т/год (Уралгипроруда»,
1986 г.) по лицензии (от 7.09.1995г.) - 11 млн.т/год.
Фактическая производительность карьера в 1994 г.
- 2,8 млн.т, в 1997г.-3,032 млн.т, в 1998 г. - 2,46 млн.т, в 1999 г. - 2,03
млн.т, в 2000 г.- 3,029 млн.т, в 2001г.- 3,302 млн.т. в 2002 г. - 3,231 млн.т,
в 2003 г. - 4,071 млн.т, в 2004 г. - 3,543 млн.т, в 2005 г. - 3,811 млн.т, в
2008 г. -3,680 млн.т.
Водным объектом, принимающим карьерные воды,
является накопитель, находящийся на балансе АО «Костанайские минералы»,
расположенный в 700 м от западного борта карьера и 800 м от р. Шортанды.
Накопитель эксплуатируется 30 лет и представляет
каскад сообщающихся между собой 3-х секций, сооруженных в балке при помощи
насыпных земляных плотин.
Площадь накопителя 79,44 тыс.м2 ,
средняя глубина 2,5 м, емкость 198,6 тыс.м3. Объем откачиваемых
карьерных вод за последние два года увеличился до 1138 тыс.м.3/год
Ложе накопителя сложено выветренными до
глинисто-щебенистого, щебенисто-валунного состояния серпентинитами и
перидотитами, с относительно высокими фильтрационными свойствами.
Это способствует инфильтрации рудничных вод в
зону открытой трещиноватости с последующим их подземным стоком частично вновь в
карьер, частично в русло реки, часть воды (8%) испаряется (92 % -инфильтрация
из накопителя). Осушение карьера производится поверхностным водоотливом из
водосборника, расположенного в дренажной траншее на дне карьера, из которого
откачка воды осуществляется полу стационарной установкой с двумя насосами
НЦС-З00 производительностью 300м3 /час.
Сброс дренажных карьерных вод от наносной
установки осуществляется по напорному трубопроводу диаметром 270 мм в
накопитель- испаритель.
Бурение взрывных скважин осуществляется с
промывкой их водой, поэтому пылевыделение при бурении полностью отсутствует.
При взрывании горной массы, ее экскавации, транспортировке, формировании
перегрузочно-усреднительных складов, перегрузки руды в ж/д составы, отсыпки
породного отвала происходит выделение асбестосодержащей пыли в атмосферу.
Пылевыделение происходит также с открытых
поверхностей уступов карьера и отвала, с поверхностей перегрузочных складов.
При движении автотранспорта и взрывании горной массы происходит выделение
газообразных веществ.
В 1965 году на базе Джетыгаринского
месторождения хризотил-асбеста построена и пущена в эксплуатацию 1 очередь
обогатительной фабрики комбината «Кустанай асбест», в 1975 году выведена II
очередь с проектной мощностью 200 тыс.т хризотил-асбеста в год. С 2004 года
комбинат переименован в АО «Костанайские минералы».
Общая годовая мощность комбината по выработке
хризотил-асбеста составила 600 тыс.т. и более 10 млн.т по руде.
Руда, добытая в карьере, является сырьем для
асбестообогатительного комплекса.
Содержание асбеста в руде, поступающей на
фабрику, колеблется в пределах 2-4 % при естественной влажности в карьере около
13 %, поэтому
перед переработкой она подвергается обязательной
просушке до влажности 2%. Размер отдельных кусков руды достигает 800-1200 мм.
В основе технологии переработки руды лежит метод
сухого гравитационного обогащения, основанный на различии аэродинамических
свойств вскрытого и распушенного волокна. Технологическая схема складывается из
следующих переделов:
дробильно-сортировочный комплекс (ДСК);
цех обогащения;
цех готовой продукции.
В функции ДСК входят три стадии дробления
(крупное, среднее, мелкое). Дробленый продукт подвергается сушке в печи при
температуре 6500С. Подсушенные мелкие частицы руды - пыль и
свободное волокно асбеста, вместе с топочными газами выносятся из шахты печи и
проходят через систему грубой и тонкой очистки отходящих газов от пыли.
Продукты очистки от дымовых газов шахтных печей,
выход которых составляет 8-10 % от исходной руды, направляется в склад сухой
руды (емкость 62000 м3).
Руда со склада системой транспортеров подается
на l-ю стадию дробления цеха обогащения.
Технологический передел цеха обогащения
складывается из следующих операций:
дробление, классификация,
извлечение сортовых концентратов, щебня и
посыпки,
перечистка,
переработка промпродуктов перечистного потока и
грузового потока (класса 0,8 мм),
отработка продуктов осаждения рукавных фильтров.
Готовая продукция после предварительного
усреднения на конвейерах поступает в накопительные бункера соответствующих
марок асбестового волокна, из накопительных бункеров асбест поступает на
гидравлические прессы, прессуется в брикеты массой 50 кг, упаковываются в
полипропиленовые мешки. Упакованный асбест накапливается партиями, проходит
зашивку и системой конвейеров подается на соответствующую штабелю формировочную
машину, где укладывается на поддоны и автопогрузчиками складируется в цехе
готовой продукции.
Отходы обогащения представляют собой сухой
дробленый материал с содержанием фракции + 5мм около 15%, состав которых по
основным компонентам следующий, %:2 - 38,8 %
А12Оз - 0,35% е2Оз- 9,4 %
FeO - 3,12 %- 33,9%
СаО-0,5%
Рисунок 2. Отходы обогащения.
Отходы содержат также в незначительных
количествах соединения Мn
- 700 мг/кг, Cr - 1800 мг/кг, РЬ - 1 мг/кг, Ni - 2000 мг/кг, Сu
-20 мг/кг, Zn - 90 мг/кг, органическая часть - 13,24 % и свободного асбеста -
до 0,8%.
Для снижения пыления отходов осуществляется
совместное складирование вскрышных пород с отходами обогатительной фабрики
путем отсыпки отходов на основании из вскрышных пород с последующим перекрытием
отходов обогащения вскрышными породами.
В результате смачивания поверхности отвала
пустых пород и отходов обогащения атмосферными осадками, на ней образуется
элювиальная корка, значительно тормозящая дефляцию в ветреные дни.
К источникам выбросов загрязняющих веществ
относится также и ремонтно-механический завод (РМЗ), который производит ремонт
тяжелого горнотранспортного оборудования, изготовление нестандартного
оборудования и запасных частей для подразделений АО «Костанайские минералы».
Источниками пылегазовыделения являются литейные переделы и термообработка,
котельные, сушильные установки. В процессе производства выделяются: пыль,
оксиды углерода, азота и серы. [45].
.1 Физико-химическая характеристика асбеста
Асбест в природе встречается среди определенного
состава горных пород большей частью в виде жил. Асбестовые минералы имеют
волокнистое строение и при механическом воздействии способны распадаться на
тончайшие волокна (эффект «распушивания»).
Виды геогенного асбеста: кислотостойкие
(крокодилит-асбест, антофилит-асбест, амозит-асбест, актинолит-асбест и
тремолит асбест) и некислотостойкие (хризотил-асбест, имеет большое значение в
промышленности, в коротковолоконных структурах добывается в единственном в
Республике Казахстан и пятом по месту в мире Житикааринском месторождении, г.
Житикара, АО «Костанайские минералы»). Химический состав выражается формулой 3MgOH2
SiOH2H2O,
т.е. он является гидросиликатом магния [3].
В среднем предел прочности при растяжении
волокон асбеста равен 3000 МПа, после «распушки» - 600 - 800 МПа, что
соответствует прочности высококачественной стальной проволоки [8].
Асбест обладает большой адсорбционной
способностью, т.е. в смеси с портландцементом при смачивании с водой хорошо
удерживает на своей поверхности продукты гидратации цемента, связывающие
волокна асбеста, поэтому асбестоцемент является как бы тонкоармированным
цементным камнем. Хризотил-асбест не сгораем, при температуре 110°С начинает
терять адсорбционную воду, при 368°С испаряется вся адсорбционная вода, что
приводит к снижению прочности на 25 - 30 %. После охлаждения свойства и
потерянная влага восстанавливаются. При нагреве асбеста более 550°С удаляется
химически связанная вода, теряются эластичность и прочность, асбест становится
хрупким и после охлаждения прежние свойства не восстанавливаются. Температура
плавления хризотил-асбеста 1550°С. Асбест - малотеплопроводен и
малоэлектропроводен, высокощелочестоек, слабокислотостоек (см. приложение № 4,
№ 5).
На Житикаринском месторождении химически чистый
минерал содержит %: MgO
- 43,3; SiO2
- 43,8; Н2О - 12,9. Из 8 - ми возможных встречается 7 сортов: 1 сорт
- 8 мм; 2 сорт - 6 мм; 3 сорт - 4 мм; 4 СОРТ - 2,8 мм; 5 сорт - 1,6 мм; 6 сорт
- 0.5 мм; 7 сорт - 0.25 мм. Наиболее длинные волокна (более 18 мм) относят к
0-му и 1-му сортам. Наиболее ценные марки - длинноволоконные [12].
Сильное воздействие на технологические
показатели оказывают состав исходных пород, прочностные свойства хризотил -
асбеста и тип асбестоносности.
Однако главными из них являются петрографический
состав исходных пород, степень и типы их серпентинизации, которые служат
естественной минералогенерирующей средой, способной при определенных
геотермических условиях не только порождать жилы хризотил-асбеста, но и
определять основные природные свойства руд [10].
Свойства руд: насыщенность породы жилами
асбеста; длину волокон хризотил - асбеста и их механическую прочность;
прочность сцепления жил с вмещающей породой; способность волокон к распушке,
т.е. их агрегативную связность; наличие тех или иных вредных примесей.
По составу исходных пород, степени и типам
серпентинизации и характеру жилкования (асбестизации) на месторождении выделено
шесть типов руд. Более того, установлена тесная связь физико-химических и
прочностных свойств хризотил-асбеста с минералогическим составом серпентинитов.
Асбест из хризотиловых серпентинитов имеет небольшую прочность [3].
Хризотил-асбест из лизардитовых серпентинитов
имеет большую степень распушки, а от лизардитовых серпентинитов к хризотиловым
в асбесте уменьшалось содержание силикатного железа при одновременном
увеличении в этом же направлении количества магнетита, тесно связанного с
волокном [4].
Поперечно-волокнистый хризотил-асбест из
апоперидотитовых руд всех типов жилкования по кристаллической структуре,
химическому составу и физико-химическим свойствам практически не различаются
между собой, и относится к нормальной разновидности высокой прочности и
эластичности.
Ломкий хризотил-асбест претерпевает значительные
изменения по химическому составу: снижается содержание оксида магния и
кристаллизационной воды, повышается содержание закисного железа и углекислоты.
По физико-химическим и механическим свойствам
хризотил-асбест в рудах неоднороден и зависит от первичного состава пород и
минерального состава серпентинитов.
Наиболее качественный хризотил-асбест связан с
апоперидотитовыми рудами. При этом более высокими прочностными и поверхностными
свойствам характеризуется волокно из хризотил-антигоритовых и антигорит -
хризотиловых серпентинитов [3].
Волокно пониженной прочности встречается в
аподунитовых серпентинитах и рудах полосчатого комплекса. Снижение прочности
обусловлено дефектами кристаллической структуры и тонкими вростками немалита в
хризотил - асбесте.
Пониженной прочностью характеризуется также
продольно - волокнистый хризотил - асбест из рассланцованных апоперидотитовых
серпентинитов, который претерпел механические деформации в условиях сильных
динамических воздействий в стадию пострудной тектоники.
Большое разнообразие природных типов руд,
различающихся как качественной характеристикой, так и физико-химическими
свойствами волокна, обуславливает различную обогатимость руд, что затрудняет
планирование технологических показателей и выработку товарной продукции.
Современная классификация хризотил-асбестовых
руд учитывает кроме типов асбестоносности состав исходных пород и степень их
серпентинизации, минеральный состав серпентинитов и наличие тех или иных
минеральных примесей, интенсивность проявления простудных экзогенных и
эндогенных процессов [4].
Серпентин (от лат serpents
- змея) - группа минералов подкласса слоистых силикатов, включающая различные
структурные модификации и политипы состава Mg3(Si205)
(OH)4.
Главные структурные разновидности серпентина-антигорит, лизардит и хризотил.
Обычно в серпентине присутствуют примеси Fe2+,
Fe3+,
Al3+,
Ni2+,
иногда Ti2+,
Mn2+,
Ca2+
[9].
Кристаллическая структура. Молекулярная решетка
построена из слоистых макромолекул. Основной мотив структуры лизардита и
хризотила -одноэтажные сеточные радикалы из 6-членных колец SiO4
- тетраэтров; макромолекулярные пачки у этих минералов двухслойные. У
антигорита сеточные радикалы двухъярусные, а макромолекулы однослойные.
Серпентин не образует монокристаллов. Формы
выделений разнообразны: плотные скрытокристаллические массы (серпофит);
колломорфные массы (девейлит); сплошные почти аморфные массы (керолит);
массивные (лизардит); пластинчатые (антигорит); волокнистые (хризотил);
параллельно - волокнистые (хризотил асбест); спутанно - волокнистые (церматит)
агрегаты. Однородно и светло окрашенная, нередко полупрозрачная, плотная
разновидность.
Серпентин известен как благородный серпентин или
офит (слагается обычно лизардитом или серпофитом). Известны смеси и с другими
минералами: гарниерит, рефдинскит, непуит, гентит. Цвет серпентина зеленый
различных оттенков (в зависимости от примеси Fe2+),
иногда белый, желтоватый, голубоватый и даже лилово-синий (хризотил-асбест с
примесью Сг2+).
Блеск тусклый (плотные массы), шелковистый
(волокнистые агрегаты), стеклянный (пластинчатые агрегаты) до воскового
(серпофит) и перламутрового (офит).
Спайность весьма совершенная в одном
направлении; характерны многочисленные блестящие «зеркала скольжения». Излом
ровный (пластинчатые агрегаты), раковистый (плотные скрытокристаллические
агрегаты) или занозистый (асбесты). Волокна обычно гибкие, чаще не упругие,
иногда упругие, но ломкие (т.н. ломкие асбесты).
Разнообразие структур серпентина связано с
различными деформациями кристаллической решетки. Эти структурные разновидности
различаются рентгенографическим и электронно-микроскопическим методами. Магний
может замещаться железом и никелем [43].
4. Методика исследования
.1 Определение запыленности воздуха по снегу
также определение запыленности атмосферного воздуха по липким лентам
Основы гравиметрического метода измерения
концентрации переносимой по воздуху асбестосодержащей пыли на рабочем месте.
Для решения поставленных задач необходимо было
ознакомиться с методикой исследования асбестовой пыли, применяемой
производственной лаборатории на комбинате. Рассмотрим основные общие положения.
Концентрации переносимой по воздуху пыли должны
измеряться в непосредственной близости от разных единиц оборудования.
Измерения концентраций переносимой по воздуху
пыли должны производиться в зоне дыхания и принимаются во внимание основные
технологические процессы, которые могут вызывать возникновение такой
асбестосодержащей пыли. При проведении таких измерений пробы отбираются на
высоте 1,5 м (5 футов) от пола или земли.
Пробы переносимой по воздуху пыли отбираются
путем пропускания воздуха через анализирующий фильтр. В каждой точке измерений
берется две пробы одновременно. Фильтры располагаются вертикально или могут
быть слегка наклонены.
Там, где в зоне наблюдения за концентрациями
переносимой по воздуху пыли работает группа рабочих, отбирается достаточное
количество проб, позволяющее провести точное вычисление концентраций пыли, то
есть по крайней мере пять образцов.
Измерения концентраций переносимой по воздуху
пыли сопровождаться измерениями температуры окружающей среды, относительной
влажности и скорости потока воздуха. В течение рабочего дня проводится пять
серий измерений.
Там, где мониторинг концентраций переносимой по
воздуху пыли на рабочем месте осуществляется периодически, на каждом рабочем
месте отбирается одна проба, для того чтобы вычислить общую максимальную
концентрацию. В таких случаях время отбора проб не превышает 30 минут.
Для того чтобы оценить воздействие АО
«Костанайские минералы» на природу г. Житикары нами были проведены следующие
исследования.
Во-первых, нами был проведен анализ
механического состава пород хвостохранилища, для выявления приблизительного
объема пылевых частиц.
Во-вторых, нами был проведен анализ уровня
запыленности воздуха, при этом использовался анализ снега и анализ липких лент.
Определение механического состава пород
Для точного определения механического состава
нами применялся механический анализ, основанный на просеивании через
специальные сита с отверстиями различного диаметра для деления образца на
отдельные фракции. Отдельные механические фракции нами собирались,
высушивались, взвешивались. Далее нами был вычислен их процент по отношению ко
всей взятой для анализа навеске. Классификация механических элементов такова:
камни - крупнее 3 мм в диаметре; гравий - 3 - 1 мм; пыль крупная - меньше 1мм
[13, 14].
Снег - один из наиболее удобных индикаторов
загрязнения воздушной среды. На его запыленность оказывают влияние природные
факторы, особенно ветровой режим. Каждый месяц после появления устойчивого
снежного покрова (ноябрь, декабрь 2009 года; январь, февраль, март 2010 года)
перевернутой чистой литровой стеклянной банкой (1 дм.3) мы отбирали
по 10 проб по всей глубине снежной толщи на равноудаленных участках от
исследуемого нами источника пыли - отвалов [15,16] .
Всего было получено 50 проб.
Пробы мы помещали в полиэтиленовый мешок, а в
помещении - в чистые стеклянные банки, давали снегу растаять. Весь объем растаявшего
снега из каждой банки профильтровали через предварительно взвешенные фильтры,
которые после высушивания также взвешивали. Разница в массе показала пылевое
загрязнение снега на равноудаленных участках города от отвалов.
Собирание пыли на клейкую ленту проводилось в
сухую ветреную погоду в апреле месяце и летом 2009 г.
По направлению розы ветров мы выбрали
микрорайоны, расположенные на разном расстоянии от источника пылевого
загрязнения, это: 7-й микрорайон, 11-й микрорайон, 5-й микрорайон, 12-й микрорайон,
ул. Шахтёров, ул. Геологов. На разном расстоянии от источника пыли, на
указанных участках, по 3 пробы (всего получилось по 18 проб ежемесячно). Таким
образом, мы определили расстояние распространения пыли и степень запыленности
микрорайонов города Житикары.
На деревьях внутри данных районом нами были
развешаны липкие ленты в соответствии в вышеописанной методикой.
Данные по анализу липких лент нами заносились в
таблица, которые после обработки позволили нам сделать сводную таблицу со
средними значениями пылевого загрязнения. [44].
5. Результаты исследования
.1 Изучение механического состава отвалов от
переработки асбестовой руды
Для изучения механического состава отвалов (от
переработки асбестовой руды) нами было взято по 20 проб (через каждые 100
погонных метров) - с верхнего слоя каменистых отвалов (твердые отходы пустых
пород) и по 20 проб (через каждые 100 погонных метров) - с поверхности на
пылевых отвалах (отходов обогащения асбестовых руд).
Механический состав отвалов имеет
непосредственное влияние на пылеобразование во время ветреной погоды, поэтому
при оценке механического состава отходов, состоящих из вскрышных пород и
отходов обогатительной фабрики, мы высчитали количество образующейся пыли с
поверхности всей площади отвалов. Для этого мы взяли пробы с отвалов (через
каждые 100 погонных метров) на поверхности площадью 400 см2=0,04 м2
(т.е. 20 см × 20 см) [21].
Для точного определения механического состава в
лаборатории мы применяли механический анализ, основанный на просеивании через
специальные сита с отверстиями различного диаметра. Кроме того, в
производственной лаборатории проведен механический анализ, основанный на
просеивании через специальные сита с отверстиями различного диаметра для
деления образца на отдельные фракции.
Отдельные механические фракции мы собирали,
высушивали, взвешивали и вычислили их процент по отношению ко всей взятой для
анализа навеске. Классификация механических элементов такова: камни - крупнее 3
мм в диаметре; гравий - 3 - 1 мм; пыль крупная - меньше 1мм [4,14].
Мы взяли по 1000 г навески с каждой из двадцати
проб с поверхности каменистых отвалов твердых отходов пустых пород, просеяли на
ситах с отверстиями диаметром в 3 мм и 1 мм, при этом получили данные
(таблица).
Таблица 5. Механический состав поверхностного
слоя каменистых отвалов твердых отходов пустых пород
|
Навески
проб
|
Камни
3 мм и больше
|
Гравий
3-1 мм
|
Пыль
меньше 1 мм
|
|
Вес,
г
|
%
|
Вес,
г
|
%
|
Вес,
г
|
%
|
|
Проба
№ 1
|
567
|
56,7
|
233
|
23,3
|
200
|
20,0
|
|
Проба
№ 2
|
566
|
56,6
|
230
|
23,0
|
204
|
20,4
|
|
Проба
№ 3
|
572
|
57,2
|
226
|
22,6
|
202
|
20,2
|
|
Проба
№ 4
|
550
|
55,0
|
234
|
23,4
|
216
|
21,6
|
|
Проба
№ 5
|
568
|
56,8
|
228
|
22,8
|
204
|
20,4
|
|
Проба
№ 6
|
557
|
55,7
|
235
|
23,5
|
208
|
20,8
|
|
Проба
№ 7
|
562
|
56,2
|
232
|
23,2
|
206
|
20,6
|
|
Проба
№ 8
|
586
|
58,6
|
226
|
22,6
|
188
|
18,8
|
|
Проба
№ 9
|
590
|
59,0
|
218
|
21,8
|
192
|
19,2
|
|
Проба
№ 10
|
564
|
56,4
|
236
|
23,6
|
200
|
20,0
|
|
Проба
№ 11
|
582
|
58,2
|
223
|
22,3
|
195
|
19,5
|
|
Проба
№ 12
|
572
|
57,2
|
232
|
23,2
|
196
|
19,6
|
|
Проба
№ 13
|
581
|
58,1
|
234
|
23,4
|
185
|
18,5
|
|
Проба
№ 14
|
566
|
56,6
|
233
|
23,3
|
201
|
20,1
|
|
Проба
№ 15
|
573
|
57,3
|
234
|
23,4
|
193
|
19,3
|
|
Проба
№ 16
|
568
|
56,8
|
227
|
22,7
|
205
|
20,5
|
|
Проба
№ 17
|
572
|
57,2
|
231
|
23,1
|
197
|
19,7
|
|
Проба
№ 18
|
559
|
55,9
|
228
|
22,8
|
213
|
21,3
|
|
Проба
№ 19
|
581
|
58,1
|
228
|
22,8
|
191
|
19,1
|
|
Проба
№ 20
|
564
|
56,4
|
232
|
23,2
|
204
|
20,4
|
При пересчете результатов таблицы 5 на среднее
значение механического состава проб поверхности каменистых отвалов, получаем
следующие результаты (таблица 6).
Таблица 6. Среднее значение механического
состава проб с каменистых отвалов твердых отходов пустых пород
|
Навеска
|
Камни,
З мм и больше
|
Гравий,
3-1 мм
|
Пыль,
меньше одного мм
|
|
Вес,
г
|
570
|
230
|
200
|
|
%
|
57
|
23
|
20
|
Из данных таблицы видно, что в среднем, в 1000 г
навески пробы отвалов твердых отходов пустых пород содержится: 570 г камней,
230 г гравия и 200 г пыли. Также нами были взяты по 1000 г навески с каждой из
двадцати проб с поверхности пылевых отвалов твердых отходов пустых пород,
которые мы просеяли на ситах с отверстиями диаметром в 3 мм и 1 мм, при этом
получили данные сведенные в таблицу 7.
Таблица 7 Механический состав поверхностного
слоя пылевых отвалов твердых отходов пустых пород
|
Навески
проб
|
Камни
3 мм и больше
|
Гравий
3-1 мм
|
|
Вес,
г
|
%
|
Вес,
г
|
%
|
Вес,
г
|
%
|
|
Проба
№ 1
|
126
|
12,6
|
167
|
16,7
|
707
|
70,7
|
|
Проба
№ 2
|
127
|
12,7
|
172
|
17,2
|
701
|
70,1
|
|
Проба
№ 3
|
125
|
12,5
|
168
|
16,8
|
707
|
70,7
|
|
Проба
№ 4
|
132
|
13,2
|
173
|
17,3
|
695
|
69,5
|
|
Проба
№ 5
|
135
|
13,5
|
169
|
16,9
|
696
|
69,6
|
|
Проба
№ 6
|
130
|
13,0
|
174
|
17,4
|
696
|
69,6
|
|
Проба
№ 7
|
129
|
12,9
|
168
|
16,8
|
703
|
70,3
|
|
Проба
№ 8
|
134
|
13,4
|
174
|
17,4
|
692
|
69,2
|
|
Проба
№ 9
|
132
|
13,2
|
168
|
16,8
|
700
|
70,0
|
|
Проба
№ 10
|
127
|
12,7
|
172
|
17,2
|
701
|
70,1
|
|
Проба
№ 11
|
136
|
13,6
|
173
|
17,3
|
691
|
69,1
|
|
Проба
№ 12
|
124
|
12,4
|
171
|
17,1
|
705
|
70,5
|
|
Проба
№ 13
|
131
|
13,1
|
168
|
16,7
|
702
|
70,2
|
|
Проба
№ 14
|
129
|
12,9
|
172
|
17,2
|
699
|
69,9
|
|
Проба
№ 15
|
134
|
13,4
|
165
|
16,5
|
701
|
70,1
|
|
Проба
№ 16
|
127
|
12,7
|
170
|
17,0
|
703
|
70,3
|
|
Проба
№ 17
|
128
|
12,8
|
173
|
17,3
|
699
|
69,9
|
|
Проба
№ 18
|
137
|
13,7
|
166
|
16,6
|
697
|
69,7
|
|
Проба
№ 19
|
133
|
13,3
|
172
|
17,2
|
695
|
69,5
|
|
Проба
№ 20
|
124
|
12,4
|
166
|
16,6
|
710
|
71,0
|
При пересчете результатов таблицы на среднее
значение механического состава проб с поверхности пылевых отвалов, получили
данные, занесенные в таблицу.
Таблица 8 Среднее значение механического состава
проб с пылевых отвалов твердых отходов пустых пород, отходов обогатительной
фабрики
|
Навеска
|
Камни
3 мм и больше
|
Гравий
3-1 мм
|
Пыль,
меньше 1 мм
|
|
Граммы
|
130
|
170
|
700
|
|
%
|
13
|
17
|
70
|
Из данных таблицы видно, что в среднем в 1000 г.
навески пробы пылевых отвалов отходов обогатительной фабрики содержится: 130 г.
камней, 170 г. гравия и 700г. пыли.
Следовательно, если пыль с площади, равной 0,04
м2 в среднем составляет 200 г на каменистых отвалах и 700 г на
пылевых, то среднее значение будет равно: (700 + 200) : 2 = 450 г. В пересчете
на отвалы:
Sr площадь, с
которой взяты образцы отвалов, состоящие из вскрышных пород и отходов
обогатительной фабрики:
St=
400 см = 0, 04 м2,
S2
- площадь всех отвалов,
S2- 9 922 500 м2.
= Si/S2 = 9 922 500 м2
: 0, 04 м2
= 2 480 625 000, где
- количество всех участков по 0, 04 м.
Следовательно, если пыль с площади, равной 0,04
м в среднем составляет 450 г на каменистых отвалах и на пылевых, то с площади
всех отвалов, равной 9 922 500 м2, составляет 450 г ×
2 480 625 000 = 1 116 281 250 000 г=1 116 281 250 кг =1 116 281 тонн.
Таким образом, можно сделать вывод, что
поверхность отходов вскрышных пород и обогатительной фабрики содержит 1 116 281
250 кг = 1 116 281 тонн пыли. Мы предполагаем, что достаточно большое
количество этой пыли с отвалов уносится ветром, в том числе и в направлении
города Житикары.
Изучив климат города Житикара, мы выяснили, что
он характеризуется активной ветровой деятельностью.
Чтобы определить основные направления распространения
пыли, мы в течение двух месяцев, летом в июле и зимой в январе наблюдали
направление ветра по дыму из трубы городской котельной зимой и поветкам
деревьев в остальное время года, проанализировали, сравнили с данными
метеорологической станции и составили розу ветров.
Для этого начертили основные и промежуточные
стороны горизонта. Затем на каждой стороне отмерили расстояние, равное
количеству дней, в которые дул ветер соответствующего направления. Использовали
расчет:
день - 5мм. Полученные точки соединили прямыми
линиями. По схеме определили направление ветров в течение месяца [21].
Вывод: В течение года в январе преобладают ветры
юго-западного направления, а в июле - преобладают западные, северо-западные и
северные ветры.
.2 Анализ содержания пыли в атмосферном воздухе
г. Житикары
Каждый месяц после появления устойчивого
снежного покрова (ноябрь, декабрь 2009года; январь, февраль, март 2010 года)
нами были собраны по 10 проб по всей глубине снежной толщи на равноудаленных
участках от исследуемого нами источника пыли - отвалов.
Пробы отбирались на улице Буровиков, в парке
Победы, 6-м и 11-м микрорайонах, в поселке Айнабулак, а также на самих отвалах.
Итого у нас получалось по 50 проб снега в
ноябре, декабре месяце 2009 года, а также в январе, феврале, марте 20010 года.
Численные средние значения опытов изучения
запыленности воздуха по снегу в ноябре, декабре месяце 2009 года, а также в
январе, феврале, марте 2010 года приведены в таблицах 9,10,11, 12, 13, 14.
Таблица 9. Определение запыленности воздуха по
снегу в ноябре 2009 года
|
Места
забора проб снега
|
Содержание
пыли в пробе (г/дм3)
|
Среднее
значение содержания пыли (г /д3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№8
|
№9
|
№11
|
№12
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,17
|
0,19
|
0,21
|
0,18
|
0,2
|
0,21
|
0,20
|
0,19
|
0,17
|
0,18
|
0,19
|
|
Парк
Победы
|
0,09
|
0,07
|
0,11
|
0,08
|
0,10
|
0,10
|
0,11
|
0,08
|
0,09
|
0,07
|
0,09
|
|
6-й
микрорайон
|
0,06
|
0,08
|
0,10
|
0,07
|
0,10
|
0,08
|
0,07
|
0,06
|
0,09
|
0,09
|
0,08
|
|
11-й
микрорайон
|
0,01
|
0,04
|
0,08
|
0,02
|
0,09
|
0,09
|
0,009
|
0,009
|
0,01
|
0,009
|
0,01
|
|
Поселок
Айнабулак
|
0,008
|
0,012
|
0,02
|
0,01
|
0,09
|
0,013
|
0,007
|
0,01
|
0,09
|
0,011
|
0,01
|
|
Отвалы
|
0,905
|
1,301
|
1,15
|
1,13
|
1,31
|
1,15
|
1,215
|
1,077
|
1,16
|
1,694
|
1,202
|
Таблица 10. Определение запыленности воздуха по
снегу в декабре 2009 года
|
Места
забора проб снега
|
Содержание
пыли в пробе (г /дм3)
|
Среднее
значение содержания пыли (г/дм3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№7
|
№8
|
№9
|
№10
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,38
|
0,34
|
0,34
|
0,31
|
0,33
|
0,34
|
0,317
|
0,218
|
0,32
|
0,328
|
1,34
|
|
Парк
Победы
|
0,20
|
0,18
|
0,19
|
0,17
|
0,20
|
0,19
|
0,20
|
0,19
|
0,2
|
0,18
|
0,19
|
|
6-й
микрорайон
|
0,12
|
0,08
|
0,09
|
0,08
|
0,10
|
0,12
|
0,09
|
0,07
|
0,09
|
0,08
|
0,09
|
|
11-й
микрорайон
|
0,020
|
0,019
|
0,020
|
0,021
|
0,019
|
0,020
|
0,022
|
0,019
|
0,020
|
0,021
|
0,02
|
|
Поселок
Айнабулак
|
0,020
|
0,019
|
0,020
|
0,021
|
0,019
|
0,020
|
0,022
|
0,019
|
0,020
|
0,021
|
0,02
|
|
Отвалы
|
0,98
|
1,301
|
1,15
|
1,15
|
1,31
|
1,15
|
1,215
|
1,077
|
1,16
|
1,207
|
При сведении данных выше приведенных таблиц
получаем следующие значения запыленности снега (таблица 14).
Таблица 11. Определение запыленности воздуха по
снегу в январе 2010 года
|
Места
забора проб снега
|
Содержание
пыли в пробе (г /дм3)
|
Среднее
значение содержан пыли (г/дм3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№7
|
№8
|
№9
|
№10
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,28
|
0,25
|
0,31
|
0,27
|
0,29
|
0,28
|
0,26
|
0,29
|
0,31
|
0,27
|
0,29
|
|
Парк
Победы
|
0,11
|
0,09
|
0,07
|
0,09
|
0,09
|
0,10
|
0,10
|
0,09
|
0,08
|
0,08
|
0,09
|
|
6-й
микрорайон
|
0,107
|
0,071
|
0,092
|
0,099
|
0,063
|
0,089
|
0,065
|
0,078
|
0,088
|
0,097
|
0,085
|
|
11-й
микрорайон
|
0,018
|
0,016
|
0,02
|
0,018
|
0,04
|
0,014
|
0,02
|
0,02
|
0,016
|
0,018
|
0,02
|
|
Пос.
Айн абулак
|
0,018
|
0,018
|
0,011
|
0,015
|
0,017
|
0,013
|
0,011
|
0,014
|
0,016
|
0,017
|
0,015
|
|
Отвалы
|
1,203
|
1,114
|
1,283
|
1,202
|
1,282
|
1,204
|
1,17
|
1,176
|
1,244
|
1,252
|
1,213
|
Таблица 12. Определение запыленности воздуха по
снегу в феврале 2010 года
|
Места
забора проб снега
|
Варианты
проб снега (г/дм3)
|
Среднее
значение запыленности снега (г/дм3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№7
|
№8
|
№9
|
№10
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,34
|
0,34
|
0,34
|
0,30
|
0,33
|
0,32
|
0,317
|
0,216
|
0,323
|
0,328
|
1,32
|
|
Парк
Победы
|
0,20
|
0,18
|
0,19
|
0,21
|
0,22
|
0,18
|
0,20
|
0,19
|
0,21
|
0,22
|
0,20
|
|
6-й
микрорайон
|
0,32
|
0,33
|
0,31
|
0,28
|
0,31
|
0,32
|
0,29
|
0,27
|
0,29
|
0,28
|
0,30
|
|
11-й
микрорайон
|
0,07
|
0,11
|
0,08
|
0,012
|
0,17
|
0,13
|
0,08
|
0,03
|
0,09
|
0,12
|
0,10
|
|
Пос.
Айнабулак
|
0,020
|
0,024
|
0,22
|
0,025
|
0,022
|
0,026
|
0,026
|
0,021
|
0,028
|
0,024
|
0,024
|
|
Отвалы
|
1,25
|
1,21
|
1,25
|
1,22
|
1,26
|
1,18
|
1,27
|
1,24
|
1,20
|
1,21
|
1,23
|
Таблица 13. Определение запыленности воздуха по
снегу в марте 2010 года
|
Места
забора проб снега
|
Содержание
пыли в пробе (г /дм3)
|
Сред.
знач. сод. пыли (г/дм3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№7
|
№8
|
№9
|
№10
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,265
|
0,268
|
0,277
|
0,28
|
0,25
|
0,275
|
0,26
|
0,29
|
0,272
|
0,263
|
0,27
|
|
Парк
Победы
|
0,20
|
0,18
|
0,19
|
0,17
|
0,20
|
0,19
|
0,20
|
0,19
|
0,2
|
0,18
|
0,19
|
|
6-й
мкр-н
|
0,12
|
0,08
|
0,09
|
0,08
|
0,10
|
0,12
|
0,09
|
0,07
|
0,09
|
0,08
|
0,09
|
|
11-й
мкр-н
|
0,042
|
0,041
|
0,05
|
0,042
|
0,038
|
0,038
|
0,02
|
0,03
|
0,039
|
0,06
|
0,04
|
|
п.
Айнабулак
|
0,020
|
0,019
|
0,02
|
0,021
|
0,019
|
0,020
|
0,022
|
0,019
|
0,020
|
0,021
|
0,02
|
|
Отвалы
|
1,17
|
1,20
|
1,18
|
1,22
|
1,16
|
1,18
|
1,21
|
1,17
|
1,20
|
1,21
|
1,9
|
Таблица 14. Определение запыленности воздуха по снегу
(средние значения)
|
Места
забора проб снега
|
Средние
значения содержания пыли пробах снега (г/дм3)
|
|
Ноябрь
2009 г.
|
Декабрь
2009 г.
|
Январь
2010 г.
|
Февраль
2010 г.
|
Март
2010 г.
|
|
Улица
Буровиков
|
0,19
|
0,34
|
0,29
|
1,32
|
0,27
|
|
Парк
Победы
|
0,09
|
0,19
|
0,09
|
0,20
|
0,19
|
|
6-й
микрорайон
|
0,08
|
0,09
|
0,085
|
0,30
|
0,09
|
|
11-й
микрорайон
|
0,01
|
0,02
|
0,02
|
0,10
|
0,04
|
|
Поселок
Айнабулак
|
0,01
|
0,02
|
0,015
|
0,024
|
0,02
|
|
Отвалы
|
1,20
|
1,207
|
1,213
|
1,230
|
1,190
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наибольшее значение концентрации пыли характерно
для улицы Буровиков, так наивысшая концентрации пыли в снежной массе на данной
улице была зафиксирована в феврале 2010 года 1,32 г/см3, в
остальные месяцы холодного времени года концентрации пыли в рассматриваемом
районе также достигали значительных значений.
Наименьшие значения концентрации пыли в снегу
нами были зафиксированный в снежном покрове 11 микрорайона, так ноябре месяце
концентрация пыли в снегу составляла 0,01 г/см3, максимальные
значения пыли в снегу данного района характерны для февраля месяца 0,1 г/см3.
В парке Победы и в 6 микрорайоне значения
концентрации пыли в снегу занимают среднее положения, но при этом соответствуют
общей динамики запыленности атмосферного воздуха в течение года, так же как и в
предыдущих районах концентрации пыли были максимальны в феврале месяце и минимальны
в ноябре, данный факт по-видимому, объясняется доминированием в данный период
ветров дующих со стороны хвостохранилищ и рудника.
Произведя соответствующие замеры и вычисления,
мы определили, что в «снежные» месяцы в декабре 2009 года, а также в январе,
феврале, марте 2010 года был самый пыльный месяц - март. Для этого месяца
характерны частые ветры. Из таблицы видно, что больше всего подвергается
запылению старая часть города. В этот район попадает больше пыли с отвалов.
Определение запыленности воздуха методом
собирания пыли на клейкую ленту
Собирание пыли на клейкую ленту проводилось в
сухую ветреную погоду в апреле месяце и летом 2009 года. Сбор материалов
производился в 5-ом, 7-ом, 11-ом, 12-ом микрорайонах, а также на улице Шахтеров
и улице геологов.
Расчет запыленности воздуха по липкой ленте
весной (в апреле месяце) и летом (в июне, июле августе) 2010 года. Полученные
данные сведены в таб. 15.
Таблица 15 Средние значения запыленности воздуха
по липкой ленте с площадью 50 см2 за сутки (мг/ см2)
|
Места
отбора проб на клейкую ленту
|
Время
взятия пробы
|
|
Апрель
2010г.
|
Июнь
2010г.
|
Июль
2010 г.
|
Август
2010г.
|
|
5-й
мкр-н
|
22,86
|
50,13
|
67,25
|
59,33
|
|
7-й
мкр-н
|
43,17
|
57,12
|
67,79
|
59,79
|
|
11-й
мкр-н
|
29,12
|
55,03
|
64,00
|
56,88
|
|
12-й
мкр-н
|
41,08
|
46,31
|
75,42
|
62,86
|
|
Улица
Шахтеров
|
57,24
|
79,71
|
88,47
|
77,07
|
|
Улица
Геологов
|
62,11
|
88,30
|
93,37
|
90,28
|
Анализируя полученные результаты мы пришли к
следующему заключению. Наибольшее пылевое загрязнение характерно для июля
месяца, а наименьшее для апреля. Данный факт объясняется, по-видимому, не
только выносом пыли со хвостохранилищ АО «Костанай минералы» но и фоновой
запыленностью воздуха в летние месяцы вследствие открытости почвенного
субстрата как при проведении сельскохозяйственных работ, так и в условиях
естественных ненарушенных земель для пылевой эрозии [13]. Содержание пылевой
эрозии превышает предельно допустимую концентрацию в 2,8 раз, но не превышает
подпороговую концентрацию, не влияющую на санитарный режим
Однако распределение концентрации пыли внутри
отобранных районов города косвенно указывает на влияние хвостохранилищ на
уровень пыли в атмосферном воздухе города Житикары.
Наименьшие концентрации пыли на липких летах
характерны для 5 микрорайона и 7 микрорайона - 67,25 мг/см2 и 67,79
мг/см2 в июле соответственно.
-й и 12-й микрорайоны имеют средние концентрации
пыли так для июля месяца в 11 микрорайоне концентрация пыли 64 мг/см2,
а в 12 микрорайоне в этом же месяце концентрация пыли была равна 75,42 мг/см2
Таким образом, мы пришли к следующему
заключению, несмотря на фоновое пылевое загрязнение хвостохранилиша АО
«Костанай минералы» оказывают значительное влияние на уровень концерации пыли в
природном объекте г. Житикары, косвенным подтверждением чему служат высокие
концентрации пыли на липких лентах в районных приближенных к промышленной зоне
АО «Костанай минералы».
Из данных таблиц видно, что самыми запыленными
являются улица Шахтеров и улица Геологов, так как они находятся ближе всего к
исследуемому источнику пылеобразования - отвалам.
Сравнение данных, полученных при определении, с
контролируемыми показателями ГОСТ [2] показывает, что содержание меди в пробах
воды и снега, взятых на участках, не превышает предельно допустимую
концентрацию.
Заключение
В процессе исследования с 2009 по 2010 год путем
анализа собранных проб нами был определен приблизительный объем пыли
содержащейся в поверхностных слоях хвостохранилища АО «Костанайские минералы»
который составил около 1 млн. 116 тыс. 281 тонн, следовательно, часть данной
пыли в результате ветровой эрозии может поступать в состав атмосферных потоков
направленных в сторону г. Житикара, в периоды преобладающих ветров.
Анализируя концентрации пыли в снегу ряда
районов г. Житикары в холодное время года нами были отмечены следующие факты:
наибольшее значение концентрации пыли характерно для улицы Буровиков, так
наивысшая концентрации пыли в снежной массе на данной улице была зафиксирована
в феврале 2007 года 1,32 г/см3, в остальные месяцы
холодного времени года концентрации пыли в рассматриваемом районе также
достигали значительных значений, а так как данный район довольно близко
располагается от промышленной зоны АО «Костанай минералы» то достаточно высокие
концентрации пыли в рассматриваемом районе города по-видимому можно объяснить
определенной деятельностью рассматриваемого предприятия
В результате анализа концентраций пыли на липких
лентах в весенние и летние месяцы нами отмечено что наибольшие концентрации
пыли осевшей на липкие ленты характерны для улицы Геологов - 93,7 мг/см2 в
июле месяце и для улицы Шахтеров - 88,47 мг/см2., также
расположенных в непосредственной близости от промышленной зоны АО «Костанай
минералы», а следовательно данное предприятие наряду с естественным фоновым
летним повышением содержания пыли в воздухе вносит непосредственный вклад в
загрязнение воздуха в городе Житикара.
Предложения по улучшению обстановки в г.
Житикара
Так как АО «Костанай минералы» является
градообразующим предприятием, то закрытие данного предприятия, как одна из мер
улучшения обстановки в городе окажет губительное влияние на социальный и
экономический уровень населения города, и вызовет серьезный социальный кризис,
то необходим принять другие менее радикальные меры, имеющие несомненную
эффективность.
Во-первых, это сокращение горной массы. Для
сокращения горной массы (площади отвалов) имеются ряд уже разработанных путей
их вторичного использования и переработки.
Без какой-либо переработки содержимое отвалов
пригодно для балластировки железнодорожных путей, как наполнитель для
асфальто-дорожного покрытия, крупнозернистая посыпка для мягкой кровли.
Возможно разработать схему вторичного обогащения
отходов асбестовых руд позволяющая ежегодно на Джетыгаринском месторождении
хризотил - асбест; дополнительно извлечь следующее количество промышленных
продуктов:
Магнетитовый концентрат, пригодный для
производства железа - 28,8 тыс. тонн.
1. Товарный хромитовый концентрат - 4,147
тыс. тонн.
2. Никелевый концентрат в виде сульфидов -
1,7 тыс. тонн.
. Диопсидовые пески - 34 тыс. тонн.
. Оливин-форсеритовые пески - 50,9 тыс.
тонн.
. По предварительным расчетам из
ежегодных отходов обогащении Джетыгаринского месторождения хризотил - асбеста
можно извлечь также около 300 кг золота [13,25].
Во-вторых необходимо увеличить полосы
лесонасаждений между городом и рудником и хвостохранилищем АО «Костанай
минералы», данные посадки позволят задержать ряд пылевых масс, а также
уменьшить скорость ветра что несомненно скажется на концентрации пыли в воздухе
города [26, 27].
В-третьих, провести планомерную рекультивацию
хвостохранилищ АО «Костанай минералы», с высадкой растений, способных
адаптироваться к неструктурированной почве, и снизить с помощью корневой системы
ветровую эрозию отвалов [28].
На основании комплексного анализа влияния АО
«Костанайские минералы» на состояние природного района можно сделать следующие
выводы:
1. От производственной деятельности
предприятия выделено несколько источников загрязнения:
2. . Загрязнение атмосферы происходит от
выбросов пыли карьеров при проведении вскрышных работ и добычи руды, от
выбросов пыли от обогатительного комплекса и выбросов пыли и газов от котельных
и технологического транспорта, а также незначительно от металлообрабатывающих
станков и сварочных агрегатов. Загрязнение почв происходит от переноса
вскрышных пород и отходов обогащения в отвалы и осаждения пылегазовых выбросов.
Сброс карьерных вод осуществляется в искусственный накопитель, который
располагается недалеко от р. Шортанды.
. Качество атмосферного воздуха на
границе СЗЗ рудника и границах ЗАЗ обогатительного комплекса и котельной
соответствует ПДК и суммарным показателям загрязнения.
. В р. Шортанды содержание БПК, ХПК,
сульфатов, хлоридов, и железа превышает ПДК для рыбохозяйственных водоемов.
Однако повышенное содержание этих показателей наблюдается выше и ниже створа
накопитель-река.
Список использованных источников:
1 Брагина Т.М., Брагин Е.А. и др.
Физическая география Костанайской области. Костанай, 1995г. С. 3-24.
2 Лесников А.А. Соломенцева
Л.М. Отчет об экспедиционном обследовании загрязнения природной среды. Г.
Житикара. 1990-1991г. 26с.
И.А. Рыбьев. Строительное
материаловедение 2-е изд. М., 2004. 96с.
Исидоров В.А. Введение в
химическую экотоксикологию. Спб. 1999. С. 177-194.
Харитонова Е.Б., Фомкин
Р.Н. Профессиональные заболевания. М. 2005. С. 114-123.
А.Э. Макаревич. Заболевания
органов дыхания. М., 2000,
Артамонова В.Г., Фишман
Б.Б. Силикатозы: Особенности медицины труда, этиопатогенез, клиника,
диагностика, терапия, профилактика. М., 2003.
Джафаров Н.Н. Хризотил -
асбест Казахстана. Алматы. 1999. 68 с.
Глазовская М.А. География
почв с основами почвоведения, М., 1995 г.
Безуглая Э.Ю.
Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнение воздуха
городов. Л. 1980. 56 с.
Джафаров Н.Н., Джафаров
Ф.Н.. Полезные ископаемые Жетыгаринского рудного района (Костанайское
Зауралье). 1998. 124 с.
Джафаров Н.Н., Джафаров
Ф.Н.. Комплексное использование отходов обогащения Джетыгаринского
месторождения хризотил - асбеста как источник повышения эффективности
производства.1999. 68с.
Дейнека в. К. Бекмагамбетов
Б. И. «Оценка фактического воздействия добычи и переработки, асбестовых руд
Житикаринского месторождения на окружающую среду», г. Житикара. 2003г. С.
188-192.
А.И. Байтелова. Источники
загрязнения объектов окружающей среды: Методические указания к лабораторным и
практическим занятиям. - Оренбург: 2003. 47с.
Филатов С.С., Борьба с
пылью и газами на карьерах М.: Недра, 1973
Руководство по контролю
загрязнения атмосферы. Спб., 1998г.
Гудериан Р. Загрязнение
воздушной среды. М., 1979 г., - 486 с.
Сальников С.Е. Комплексные
карты охраны природы. М., 1990г., 120 с.
Феленберг Г. Загрязнение
природной среды. Введение в экологическую химию. М. 1997. - 332 с.
Присный. А.В. Экология.
Белгород, 1999 г - 64 с.
Зырянов В. А., Свергунов П.
В. Фракционный состав и природное свойство хризотил-асбеста. Хау Д.М. Факторы
окружающей среды и болезнь. М., 1979. - 304 с.
Струман В.И. Основы
экологического картирования. Ижевск, 1995 г., - 356 с.
Зырянов В.А. О принципах
типизации руд хризотил - асбестовых месторождений.
Уманец В.И. Жуматаев Б.А. К
вопросу экологизации горного производства. Житикара. 2003. 74 с.
Н.В. Вольф. Очистка и рекультивация
промышленных выбросов. М.,1981. С. 63-66.
Горно-геологический журнал.
2003. №2. стр. 18
Горно-геологический журнал.
2004. №2. стр. 26.
Горно-геологический журнал.
2003. №1. стр. 11.
Снеговских Н.М.
Исследования содержания некоторых металлов в водных источниках Кустанайской
области. Сб. Среда и жизнедеятельность, Кустанай. 1994.
Гигиена сельского
водоснабжения. Справочное пособие. А-Ата: Кайнар. 1989.
Очерки по физической
географии Казахстана / Под ред. чл.-корр АН СССР И.П. Герасимова. Алма-Ата.
1952. С.50-73.
Воин М.И. Геоэкологическая
составляющая экологи горнорудных районов. М.: Недра, 1992. 220 с.
33 Уилберг Г.Г., Смит Л., ДЖ.Л.
Маланчук. Опись эмиссий тяжелых металлов и гидрофобных органических веществ в
бассейне Великих озер. Сб. Труды Советско-американского симпозиума.
Гидрометиздат. 1991. 72-98 С.
34 Назарбаев Н.А. Новый Казахстан
в новом мире (Послание Президента народу Казахстана), Астана, 28 февраля 2007.
35 Александр Акимов, зав.
Сектором Института востоковедения РАН
Экономическая и социальная
география Казахстана - Алматы, Атамура, 2007 - 286 с.
Костанайские новости - 2009
- 15 февраля - с. 2.
Государственная
Агропродовольственная Программа РК на 2003-2005 гг.: подводя итоги. Н. Фесенко,
аналитик МИСП.
Бабаев С. А., Култаев А.
Государственная агропродовольственная программа на 2003-2005 г.г.: усилить
государственное регулирование рынка зерна. - Вестник с/х науки Казахстана - №2
- 2003 - с. 3-7.
Костанайская область:
прошлое и настоящее - часть 2 - под ред. Тернового - Костанай - 2007 - 434-443
с.
Даутов С. Высокое качество
строго обязательно - 2006 - 11 апреля - №39 - с. 2.
Саясат - 2001 - №7-8 - с.
34
Пшеничный И.Д., Пшеничный
С.И. Очерки истории Житикаринского района - Житикара, 2000.
Приложение 1
Рис. 1 Производство топлива
Таблица 1. Состав воздуха (основные компоненты),
%
|
Высота
(км)
|
Кислород
|
Азот
|
Аргон
|
Гелий
|
Водород
|
Давление
(мм рт.ст)
|
|
0
|
20,94
|
78,09
|
0,93
|
-
|
0,01
|
760
|
|
5
|
20,94
|
77,89
|
0,94
|
-
|
0,01
|
450
|
|
10
|
20,99
|
78,02
|
0,94
|
-
|
0,01
|
168
|
|
20
|
18,10
|
81,24
|
0,59
|
-
|
0,04
|
41
|
|
100
|
0,11
|
2,97
|
-
|
0,56
|
96,31
|
0,0067
|
Таблица 2. Основные загрязняющие вещества и
источники загрязнения атмосферы
|
Загрязняющие
веществ
|
Источник
загрязнения
|
|
Газы
|
|
Углекислый
газ
|
Вулканическая
деятельность
|
|
Дыхание
живых организмов
|
|
Сжигание
ископаемого топлива
|
|
Оксид
углерода
|
Вулканическая
деятельность
|
|
Работа
двигателей внутреннего сгорания
|
|
Органические
соединения
|
Химическая
промышленность
|
|
Сжигание
отходов
|
|
Сжигание
топлива
|
|
Сернистый
газ и другие производные серы
|
Вулканическая
деятельность
|
|
Морские
бризы
|
|
Бактерии
|
|
Сжигание
ископаемого топлива
|
|
Производные
азота
|
Бактерии
|
|
Горение
|
|
Радиоактивные
вещества
|
Атомные
электростанции
|
|
Ядерные
взрывы
|
|
Ч
астицы
|
|
Тяжелые
металлы Минеральные соединения
|
Вулканическая
деятельность
|
|
Космическая
пыль
|
|
Ветровая
эрозия
|
|
Водная
пыль
|
|
Промышленное
производство
|
|
Работа
двигателей внутреннего сгорания
|
|
Органические
вещества, естественные и синтетические
|
Лесные
пожары
|
|
Химическая
промышленность
|
|
Сжигание
топлива
|
|
Сжигание
отходов
|
|
Сельское
хозяйство (пестициды)
|
Таблица 3. Роза ветров
|
Роза
ветров, %
|
Ср.
годовая
|
Летняя
|
|
С
|
13
|
17
|
|
СВ
|
11
|
14
|
|
В
|
6
|
8
|
|
ЮВ
|
4
|
4
|
|
Ю
|
11
|
7
|
|
ЮЗ
|
28
|
15
|
|
З
|
18
|
18
|
|
СЗ
|
9
|
17
|
|
Штиль
|
9
|
8
|
Таблица 4. Фоновые концентрации для
Житикаринского района
|
Наименования
ЗВ
|
Содержание
,мг/м3
|
|
Пыль
(взвешенные вещества)
|
0,26
|
|
Диоксид
азота
|
0,04
|
|
Диоксид
серы
|
0,029
|
|
Оксид
углерода
|
1,0
|
Рис. 2 Отходы обогащения.
Таблица 5. Механический состав поверхностного
слоя каменистых отвалов твердых отходов пустых пород
|
Навески
проб
|
Камни
3 мм и больше
|
Гравий
3-1 мм
|
Пыль
меньше 1 мм
|
|
Вес,
г
|
%
|
Вес,
г
|
%
|
Вес,
г
|
%
|
|
Проба
№ 1
|
567
|
56,7
|
233
|
23,3
|
200
|
20,0
|
|
Проба
№ 2
|
566
|
56,6
|
230
|
23,0
|
204
|
20,4
|
|
Проба
№ 3
|
572
|
57,2
|
226
|
22,6
|
202
|
20,2
|
|
Проба
№ 4
|
550
|
55,0
|
234
|
23,4
|
216
|
21,6
|
|
Проба
№ 5
|
568
|
56,8
|
228
|
22,8
|
204
|
20,4
|
|
Проба
№ 6
|
557
|
55,7
|
235
|
23,5
|
208
|
20,8
|
|
Проба
№ 7
|
562
|
56,2
|
232
|
23,2
|
206
|
20,6
|
|
Проба
№ 8
|
586
|
58,6
|
226
|
22,6
|
188
|
18,8
|
|
Проба
№ 9
|
590
|
59,0
|
218
|
21,8
|
192
|
19,2
|
|
Проба
№ 10
|
564
|
56,4
|
236
|
23,6
|
200
|
20,0
|
|
Проба
№ 11
|
582
|
58,2
|
223
|
22,3
|
195
|
19,5
|
|
Проба
№ 12
|
572
|
57,2
|
232
|
23,2
|
196
|
19,6
|
|
Проба
№ 13
|
581
|
58,1
|
234
|
23,4
|
185
|
18,5
|
|
Проба
№ 14
|
566
|
56,6
|
233
|
23,3
|
201
|
20,1
|
|
Проба
№ 15
|
573
|
57,3
|
234
|
23,4
|
193
|
19,3
|
|
Проба
№ 16
|
568
|
56,8
|
227
|
22,7
|
205
|
20,5
|
|
Проба
№ 17
|
572
|
57,2
|
231
|
23,1
|
197
|
19,7
|
|
Проба
№ 18
|
559
|
55,9
|
228
|
22,8
|
213
|
21,3
|
|
Проба
№ 19
|
581
|
58,1
|
228
|
22,8
|
191
|
19,1
|
|
Проба
№ 20
|
564
|
56,4
|
232
|
23,2
|
20,4
|
Таблица 6. Среднее значение механического
состава проб с каменистых отвалов твердых отходов пустых пород
|
Навеска
|
Камни,
З мм и больше
|
Гравий,
3-1 мм
|
Пыль,
меньше одного мм
|
|
Вес,
г
|
570
|
230
|
200
|
|
%
|
57
|
23
|
20
|
Таблица 7 Механический состав поверхностного
слоя пылевых отвалов твердых отходов пустых пород
|
Навески
проб
|
Камни
3 мм и больше
|
Гравий
3-1 мм
|
Пыль
меньше 1 мм
|
|
Вес,
г
|
%
|
Вес,
г
|
%
|
Вес,
г
|
%
|
|
Проба
№ 1
|
126
|
12,6
|
167
|
16,7
|
707
|
70,7
|
|
Проба
№ 2
|
127
|
12,7
|
172
|
17,2
|
701
|
70,1
|
|
Проба
№ 3
|
125
|
12,5
|
168
|
16,8
|
707
|
70,7
|
|
Проба
№ 4
|
132
|
13,2
|
173
|
17,3
|
695
|
69,5
|
|
Проба
№ 5
|
135
|
13,5
|
169
|
16,9
|
696
|
69,6
|
|
Проба
№ 6
|
130
|
13,0
|
174
|
17,4
|
696
|
69,6
|
|
Проба
№ 7
|
129
|
12,9
|
168
|
16,8
|
703
|
70,3
|
|
Проба
№ 8
|
134
|
13,4
|
174
|
17,4
|
692
|
69,2
|
|
Проба
№ 9
|
132
|
13,2
|
168
|
16,8
|
700
|
70,0
|
|
Проба
№ 10
|
127
|
12,7
|
172
|
17,2
|
701
|
70,1
|
|
Проба
№ 11
|
136
|
13,6
|
173
|
17,3
|
691
|
69,1
|
|
Проба
№ 12
|
124
|
12,4
|
171
|
17,1
|
705
|
70,5
|
|
Проба
№ 13
|
131
|
13,1
|
168
|
16,7
|
702
|
70,2
|
|
Проба
№ 14
|
129
|
12,9
|
172
|
17,2
|
699
|
69,9
|
|
Проба
№ 15
|
134
|
13,4
|
165
|
16,5
|
701
|
70,1
|
|
Проба
№ 16
|
127
|
12,7
|
170
|
17,0
|
703
|
70,3
|
|
Проба
№ 17
|
128
|
12,8
|
173
|
17,3
|
699
|
69,9
|
|
Проба
№ 18
|
137
|
13,7
|
166
|
16,6
|
697
|
69,7
|
|
Проба
№ 19
|
133
|
13,3
|
172
|
17,2
|
695
|
69,5
|
|
Проба
№ 20
|
124
|
12,4
|
166
|
16,6
|
710
|
71,0
|
Таблица 8 Среднее значение механического состава
проб с пылевых отвалов твердых отходов пустых пород, отходов обогатительной
фабрики
|
Навеска
|
Камни
3 мм и больше
|
Гравий
3-1 мм
|
Пыль,
меньше 1 мм
|
|
Граммы
|
130
|
170
|
700
|
|
%
|
13
|
17
|
70
|
Таблица 9. Определение запыленности воздуха по
снегу в ноябре 2009 года
|
Места
забора проб снега
|
Содержание
пыли в пробе (г/дм3)
|
Среднее
значение содержания пыли (г /д3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№8
|
№9
|
№11
|
№12
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,17
|
0,19
|
0,21
|
0,18
|
0,2
|
0,21
|
0,20
|
0,19
|
0,17
|
0,18
|
0,19
|
|
Парк
Победы
|
0,09
|
0,07
|
0,11
|
0,08
|
0,10
|
0,10
|
0,11
|
0,08
|
0,09
|
0,07
|
0,09
|
|
6-й
микрорайон
|
0,06
|
0,08
|
0,10
|
0,07
|
0,10
|
0,08
|
0,07
|
0,06
|
0,09
|
0,09
|
0,08
|
|
11-й
микрорайон
|
0,01
|
0,04
|
0,08
|
0,02
|
0,09
|
0,09
|
0,009
|
0,009
|
0,01
|
0,009
|
0,01
|
|
Поселок
Айнабулак
|
0,008
|
0,012
|
0,02
|
0,01
|
0,09
|
0,013
|
0,007
|
0,01
|
0,09
|
0,011
|
0,01
|
|
Отвалы
|
0,905
|
1,301
|
1,15
|
1,13
|
1,31
|
1,15
|
1,215
|
1,077
|
1,16
|
1,694
|
1,202
|
Таблица 10. Определение запыленности воздуха по
снегу в декабре 2009 года
|
Места
забора проб снега
|
Содержание
пыли в пробе (г /дм3)
|
Среднее
значение содержания пыли (г/дм3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№7
|
№8
|
№9
|
№10
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,38
|
0,34
|
0,34
|
0,31
|
0,33
|
0,34
|
0,317
|
0,218
|
0,32
|
0,328
|
1,34
|
|
Парк
Победы
|
0,20
|
0,18
|
0,19
|
0,17
|
0,20
|
0,19
|
0,20
|
0,19
|
0,2
|
0,18
|
0,19
|
|
6-й
микрорайон
|
0,12
|
0,08
|
0,09
|
0,08
|
0,10
|
0,12
|
0,09
|
0,07
|
0,09
|
0,08
|
0,09
|
|
11-й
микрорайон
|
0,02
|
0,019
|
0,02
|
0,021
|
0,019
|
0,02
|
0,022
|
0,019
|
0,02
|
0,021
|
0,02
|
|
Поселок
Айнабулак
|
0,02
|
0,019
|
0,02
|
0,021
|
0,019
|
0,02
|
0,022
|
0,019
|
0,02
|
0,021
|
0,02
|
|
Отвалы
|
0,98
|
1,301
|
1,15
|
1,15
|
1,31
|
1,15
|
1,215
|
1,077
|
1,16
|
1,69
|
1,207
|
Места
забора проб снега
|
Содержание
пыли в пробе (г /дм3)
|
Среднее
значение содержан пыли (г/дм3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№7
|
№8
|
№9
|
№10
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,28
|
0,25
|
0,31
|
0,27
|
0,29
|
0,28
|
0,26
|
0,29
|
0,31
|
0,27
|
0,29
|
|
Парк
Победы
|
0,11
|
0,09
|
0,07
|
0,09
|
0,09
|
0,10
|
0,10
|
0,09
|
0,08
|
0,08
|
0,09
|
|
6-й
микрорайон
|
0,107
|
0,071
|
0,092
|
0,099
|
0,063
|
0,089
|
0,065
|
0,078
|
0,088
|
0,097
|
0,085
|
|
11-й
микрорайон
|
0,018
|
0,016
|
0,02
|
0,018
|
0,04
|
0,014
|
0,02
|
0,02
|
0,016
|
0,018
|
0,02
|
|
Пос.
Айнабулак
|
0,018
|
0,018
|
0,011
|
0,015
|
0,017
|
0,013
|
0,011
|
0,014
|
0,016
|
0,017
|
0,015
|
|
Отвалы
|
1,203
|
1,114
|
1,283
|
1,202
|
1,282
|
1,204
|
1,17
|
1,176
|
1,244
|
1,252
|
1,213
|
Таблица 12. Определение запыленности воздуха по
снегу в феврале 2010 года
|
Места
забора проб снега
|
Варианты
проб снега (г/дм3)
|
Среднее
значение запыленности снега (г/дм3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№7
|
№8
|
№9
|
№10
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,34
|
0,34
|
0,34
|
0,30
|
0,33
|
0,32
|
0,317
|
0,216
|
0,323
|
0,328
|
1,32
|
|
Парк
Победы
|
0,20
|
0,18
|
0,19
|
0,21
|
0,22
|
0,18
|
0,20
|
0,19
|
0,21
|
0,22
|
0,20
|
|
6-й
микрорайон
|
0,32
|
0,33
|
0,31
|
0,28
|
0,31
|
0,32
|
0,29
|
0,27
|
0,29
|
0,28
|
0,30
|
|
11-й
микрорайон
|
0,07
|
0,11
|
0,08
|
0,012
|
0,17
|
0,13
|
0,08
|
0,03
|
0,09
|
0,12
|
0,10
|
|
Пос.
Айнабулак
|
0,02
|
0,024
|
0,22
|
0,025
|
0,022
|
0,026
|
0,026
|
0,021
|
0,028
|
0,024
|
0,024
|
|
Отвалы
|
1,25
|
1,21
|
1,25
|
1,22
|
1,26
|
1,18
|
1,27
|
1,24
|
1,20
|
1,21
|
1,23
|
Таблица 13. Определение запыленности воздуха по
снегу в марте 2010 года
|
Места
забора проб снега
|
Содержание
пыли в пробе (г /дм3)
|
Сред.
знач. сод. пыли (г/дм3)
|
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
№6
|
№7
|
№8
|
№9
|
№10
|
|
|
Улица
Буровиков
|
0,265
|
0,268
|
0,277
|
0,28
|
0,25
|
0,275
|
0,26
|
0,29
|
0,272
|
0,263
|
0,27
|
|
Парк
Победы
|
0,20
|
0,18
|
0,19
|
0,17
|
0,20
|
0,19
|
0,20
|
0,19
|
0,2
|
0,18
|
0,19
|
|
6-й
мкр-н
|
0,12
|
0,08
|
0,09
|
0,08
|
0,10
|
0,12
|
0,09
|
0,07
|
0,09
|
0,08
|
0,09
|
|
11-й
мкр-н
|
0,042
|
0,041
|
0,05
|
0,042
|
0,038
|
0,038
|
0,02
|
0,03
|
0,039
|
0,06
|
0,04
|
|
п.
Айнабулак
|
0,020
|
0,019
|
0,02
|
0,021
|
0,019
|
0,020
|
0,022
|
0,019
|
0,020
|
0,021
|
0,02
|
|
Отвалы
|
1,17
|
1,20
|
1,18
|
1,22
|
1,16
|
1,18
|
1,21
|
1,17
|
1,20
|
1,21
|
1,9
|
Таблица 14. Определение запыленности воздуха по
снегу (средние значения)
|
Места
забора проб снега
|
Средние
значения содержания пыли пробах снега (г/дм3)
|
|
Ноябрь
2009 г.
|
Декабрь
2009 г.
|
Январь
2010 г.
|
Февраль
2010 г.
|
Март
2010 г.
|
|
Улица
Буровиков
|
0,19
|
0,34
|
0,29
|
1,32
|
0,27
|
|
Парк
Победы
|
0,09
|
0,19
|
0,09
|
0,20
|
0,19
|
|
6-й
микрорайон
|
0,08
|
0,09
|
0,085
|
0,30
|
0,09
|
|
11-й
микрорайон
|
0,01
|
0,02
|
0,02
|
0,10
|
0,04
|
|
Поселок
Айнабулак
|
0,01
|
0,02
|
0,015
|
0,024
|
0,02
|
|
Отвалы
|
1,20
|
1,207
|
1,213
|
1,230
|
1,190
|
Таблица 15 Средние значения запыленности воздуха
по липкой ленте с площадью 50 см2 за сутки (мг/ см2)
|
Места
отбора проб на клейкую ленту
|
Время
взятия пробы
|
|
Апрель
2010г.
|
Июнь
2010г.
|
Июль
2010 г.
|
Август
2010г.
|
|
5-й
мкр-н
|
22,86
|
50,13
|
67,25
|
59,33
|
|
7-й
мкр-н
|
43,17
|
57,12
|
67,79
|
59,79
|
|
11-й
мкр-н
|
29,12
|
55,03
|
64,00
|
56,88
|
|
12-й
мкр-н
|
41,08
|
46,31
|
75,42
|
62,86
|
|
Улица
Шахтеров
|
57,24
|
79,71
|
88,47
|
77,07
|
|
Улица
Геологов
|
62,11
|
88,30
|
93,37
|
90,28
|
Таблица 16 Гигиенические требования и нормативы
по воде
|
№
|
Наименование
показателя или химического вещества
|
Питьевая
(в-ды. скв)
|
Вода
открытых водоёмов
|
|
|
|
Для
центр, водоснабжения
|
Для
купания, спорта и отдыха, в черте насел. мест
|
|
1
|
Запах
при 20°С и при нагревании до 60 . не более
|
2
|
Вода
не должна приобретать запахов и привкусов интенсивностью более 2-х баллов.
|
|
2
|
2
|
Вода
не должна приобретать посторонних запахов и привкусов мяса, рыб.
|
|
3
|
Цветность,
градусы, не более
|
20
|
|
|
4
|
Мутность
по стандартной шкале, мг/дм1, не более
|
1.5
|
20
|
|
5
|
Водородный
показатель. рН
|
6.0-9,0
|
Не
должен выходить за пределы 6,5-8,5
|
|
6
|
Железо,
мг/дмJ. не более
|
0,3
|
0,5
|
|
7
|
Жёсткость
общая, мг-жв/дм"'. не более
|
7.0
|
7.0
|
|
8
|
Марганец,
мг/дм"'. не более
|
0.1
|
0.1
|
|
9
|
Медь,
мг/дм''. не более
|
1.0
|
1.0
|
|
10
|
Сульфат,
мг/дм"1. не более
|
500
|
500
|
|
11
|
Сухой
остаток, мг/дм3. не более
|
1000
|
1000
|
|
12
|
Хлориды,
мг/дм'3, не более
|
350
|
350
|
|
13
|
Цинк,
мг/дм1. не более
|
5,0
|
5.0
|
|
14
|
Мышьяк,
мг/дм''. не более
|
0,05
|
0.05
|
|
15
|
Нитраты,
мг/дм'3. не более
|
45
|
45
|
|
16
|
Азот
аммиака, мг/дм'3
|
не
норм.
|
2.0/по
№/
|
|
17
|
Нитриты,
мг/дм''
|
-\-
|
3,3/
по № О2
|
|
18
|
Фтор,
мг/дм"3. не более/Ш климат, пояс
|
1-2
|
1,5
|
|
19
|
Щелочность,
мг-эвг/дм"'
|
-
|
-
|
|
20
|
Растворённый
кислород.
мг/
|
|
Не
должен быть менее 4 мгО/дм в любой период года в пробе, отобранной до 12 час.
Дня.
|
|
21
|
Биохимическая
потребность в кислороде ,'БПК
|
|
Полная
потребность воды в кислороде при 20' не должна превышать: 3.0 мгСЬ . 0.6
мгС^/дм'3
|
|
22
|
Плавающие
примеси/в-ва/
|
|
Не
должны обнаруживаться плавающие плёнки, пятна минеральных масс и других
примесей.
|
|
23;
|
Окисляемость
|
4-6
|
|
Похожие работы на - Комплексный анализ влияния АО 'Костанайские минералы' на состояние природного района
|