Экологичка.ру - с экологией по жизни!

В настоящее время технический прогресс в горнодобывающей промышленности определяется уровнем развития прогрессивного открытого способа добычи полезных ископаемых. Производительность труда при открытом способе добычи в 5—6 раз выше, а себестоимость продукции — в 2—3 раза ниже, чем при подземном способе. Однако ведение открытых горных работ сопровождается нарушениями земель на большую глубину со значительными изменениями гидрогеологических условий района разработок и его ландшафта, перемешиванием пород и выносом на дневную поверхность неплодородных или даже вредных пород. Следствием этого являются непредвиденные и опасные нарушения экологического равновесия. Земли, нарушенные при ведении открытых горных работ, становятся непригодными для использования, если они не подвергаются восстановлению.

Это не пустая порода, она смешана с поваренной солью и другими минералами. Дождь вымывает соли, они засоряют почву и грунтовые воды, с которыми распространяются по всей округе на большие расстояния. В сухую ветреную погоду соляная пыль тоже разносится по окрестным полям. Следует учесть и то, что после отработки шахтные поля оседают. На территории, под которой они простираются, образуются болота. Таковы издержки калийного производства. Еще в недалеком прошлом их считали неизбежными спутниками бурно развивающейся отрасли народного хозяйства. Нельзя же было из-за них останавливать производство калийных удобрений.

В настоящее время создан комплекс рациональных методов борьбы с вредными последствиями вмешательства человека в природные процессы. Для охраны подпочвенных вод под солеотвала и шламохранилищами создаются рассолонепроницаемые экраны. Положительно зарекомендовали себя, например, комбинированные экраны на основе полиэтиленовой пленки и отходов производства.

Решаются проблемы рекультивации сельскохозяйственных угодий, построена опытно-промышленная установка по производству удобрений на основе глинисто-солевых отходов и пылящей фрак¬ции флотационного хлористого калия.

Предприятия угольной промышленности вызывают нарушение значительных земельных площадей, особенно в последние годы, когда все более расширяются масштабы добычи угля и сланца открытым способом. Современное горнотранспортное оборудование, применяемое на разрезах, способно изменить природный ландшафт в степени, приравниваемой к геологическим нарушениям. Да и подземный способ добычи угля существенно влияет на гидрологический режим местности.

Все это требует бережного отношения к земле, особенно к ее верхнему, плодородному слою. Поэтому одним из главных направлений природоохранной деятельности горных предприятий является рекультивация нарушенных земель (рис. 2). Пока еще не всегда и не везде удается сделать это в таком объеме и так хорошо, как хотелось бы.

Высокими темпами ведутся эти работы в производственных объединениях «Эстонсланец», «Востсибуголь», «Тулауголь», «Карагандауголь», «Южкузбассуголь», «Вахрушевуголь».

Для угольной промышленности характерны конусные отвалы — терриконы. За многие годы на промышленных площадках шахт и обогатительных фабриках Донбасса, Кузбасса, Львовско-Волынского и Карагандинского угольных бассейнов их сформировано более двух тысяч. Многие из них имеют склонность к самовозгоранию и, хотя особой пожарной опасности не представляют, естественно, загрязняют атмосферу, что особенно неприятно, когда отвалы расположены в черте населенных пунктов, вблизи жилых массивов и объектов культурно-бытового назначения.

Поэтому большое значение имеет безвредное складирование пород, предупреждение самовозгорания и тушение горячих породных отвалов. В настоящее время складирование пород осуществляют в плоские отвалы. Такой способ, во-первых, дает возможность проводить профилактику самовозгорания, а во-вторых, позволяет осуществлять рекультивацию откосов уже в процессе отвалообразования. За последние годы построено более 250 плоских отвалов.

Большие работы проводятся по тушению и озеленению выведенных из эксплуатации терриконы. На их поверхности высаживают деревья и кустарники, проводятся эксперименты с гидропосевом трав и наложением дерновых покрытий.

В России разработана технология производства кирпича и аглопорита из отходов обогащения угля. Их использование позволяет снизить расход угля в обжиговых печах при производстве кирпича. На базе этой технологии построены цехи по переработке отходов на обогатительных фабриках объединений «Южкузбассуголь», «Северокузбассуголь» и «Карагандауголь». Уже несколько десятков лет эксплуатируется обогатительная фабрика разреза «Кимовский» объединения «Тулауголь» с полной утилизацией отходов.

Начинает уходить в прошлое представление о шахтах, разрезах и обогатительных фабриках как о предприятиях, окруженных конусами угля и породы. Зеленые массивы лесов и колосящиеся поля на восстановленных землях — теперь уже не единичные картины нашего индустриального пейзажа — стали привычными для жителей городов и сел, расположенных рядом с угольными пред¬приятиями. Яркий пример — город шахтеров Донецк, ставший одним из наиболее зеленых и чистых городов страны и признанный самым благоустроенным шахтерским городом мира.

Практика рекультивации земель свидетельствует о широком повторном использовании породных отвалов в народном хозяйстве. Таким образом, внешние и внутренние отвалы, хвостохранилища и гидроотвалы являются основными объектами рекультивационных работ на карьерах.

Как правило, все сельскохозяйственные земли восстанавливаются под сельскохозяйственные угодья. В густонаселенных промышленных районах, где дефицит сельскохозяйственных земель особенно ощутим, следует также отдавать предпочтение сельско¬хозяйственному освоению нарушенных земель. Поверхность отвалов, подготавливаемая для сельскохозяйственного использования, покрывается наиболее плодородными породами, предварительно снимаемыми при производстве вскрышных работ. Эффективность сельскохозяйственного восстановления земель зависит в основном от полноты снятия и повторного использования почв.

Наиболее удобным и дешевым видом биологического освоения рекультивируемых земель является облесение. Для лесопосадок не требуется тщательное выравнивание отвальных площадей. Поэтому лесной рекультивации отдается предпочтение. Наиболее быструю отдачу получают с тех рекультивируемых земель, которые используются под пастбища или сенокосы. В этих случаях затраты на обработку почвы, внесение удобрений, посев окупаются через несколько лет. Часто предпочтение отдается луговому хозяйству. В разрабатываемом пространстве карьеров создаются искусственные водоемы.

Нарушенные земли могут быть использованы для городского и промышленного строительства. Наиболее рационально осваивать нарушенные земли для ведения сельского и лесного хозяйства,

так как подготовка их для застройки требует больших затрат.

Почвование (нанесение слоя почвы толщиной 5—10 см) нашло широкое применение в нашей стране и за рубежом. При этом способе на рекультивируемых территориях создается корне-обитаемый слой заведомо высокого плодородия, а потенциальное плодородие почвоподстилающих пород по существу не используется. Широкому применению почвования при подготовке земель под сельскохозяйственное освоение способствовал опыт передовых предприятий страны, расположенных на плодородных землях густонаселенных районов страны.

Положительный эффект даже незначительного почвования отмечен на Урале в потенциально плодородных и незаселенных породах.

Большие работы проведены на Камыш-Буринском железорудном комбинате. Сельскому хозяйству возвращены сотни гектаров плодородных земель. Все земли сданы для использования под пашни и посевы зерновых культур. По плодородию они не уступают ненарушенным землям. Комбинат ежегодно возвращает для использования в сельском хозяйстве столько же земель, сколько занимает их для ведения горных работ. Такие достижения являются результатом правильного формирования внутренних отва¬лов с учетом агрохимических свойств вскрышных пород.

Молодые посадки сосны зазеленеют под Брянском еще на ста с лишним гектарах бывших карьеров, где добывали руду для производства минеральных удобрений. После рекультивации их передал работникам лесного хозяйства Брянский фосфоритный завод.

Бережно относятся к земле работники этого предприятия. Когда выработанный участок карьера покидают экскаваторы, на смену им приходят бульдозеры. Машины доставляют из отвалов землю, засыпают котлованы, выравнивают площади. Рекультивированные массивы сдаются лесоводам, как правило, готовыми к посадкам деревьев. Завод приступил к освоению нового, второ¬го— Ольшанского карьера.

Химики Славянска совместно с исследователями из Донецкого университета разработали метод рекультивации земли, занятой накопителями отходов производства. Сельскому хозяйству возвращены 72 га угодий. На этой земле высажываются сосны, здесь возделывается кукуруза, овес, люцерна и другие культуры, получают хорошие урожаи. Возвращают сельскому хозяйству пашню в Ли¬сичанске, Калушах, других химических центрах страны.

Промышленные предприятия возвращают землю колхозам и совхозам и, разумеется, не в виде мертвых отвалов или зияющих карьеров, а возрожденной к плодородию. В Кемеровской области за последние десять лет рекультивировано около 7500 га земель, вышедших из-под промышленных выработок. И все же, несмотря на рост объемов рекультивации нарушенных земель, разрыв ме¬жду отработанными и восстановленными площадями еще большой.

М.Н. Жолобова (студ. 6 курса), О. А. Савватеева (к.б.н., доц.)

Международный университет природы, общества и человека «Дубна», г. Дубна

zholobova@list.ru, ol_savvateeva@mail.ru

На протяжении последних лет возрастает актуальность изучения воздействия природных и техногенных объектов, а также катастроф на природную среду. В результате работы промышленных предприятий и автотранспорта в окружающую среду выбрасываются газообразные и конденсированные продукты, например оксиды углерода, азота и серы, альдегиды, бензопирен, свинец и др. В условиях сложившейся в настоящее время в России ситуации проблема техногенной опасности приобретает особое значение для промышленных районов, где сосредоточен огромный потенциал опасных производств в сочетании со значительным износом основного оборудования и сложной социально-экономической обстановкой. И именно поэтому так важно уметь оценивать величину различных (в т.ч. техногенного) рисков, осуществлять контроль и мониторинг сложившейся экологической ситуации, прогнозировать возможные сценарии развития экосистем и техногенной нагрузки на территорию.

По основной причине возникновения выделяют следующие виды рисков:

· природные риски – связаны с проявлением стихийных сил природы: землетрясениями, наводнениями, подтоплениями, бурями, т.п.;

• техногенные риски – связаны с опасностями, исходящими от технических объектов;
• экологические риски – связаны с загрязнением окружающей среды [1].

Дубна — наукоград, расположенный на самом севере Московской области. Город расположен на реке Волге, ограничен реками Дубна и Сестра, каналом имени Москвы и Иваньковским водохранилищем. Территория составляет 7166 га, а население — около 61 тыс. человек. Основные градообразующие предприятия: Объединённый институт ядерных исследований; ОАО «Дубненский машиностроительный завод — Камов»; ОАО «Государственное машиностроительное конструкторское бюро «Радуга», ОАО «Приборный завод «Тензор»; НИИ «Атолл»; НИИ прикладной акустики, ООО ПК «Экомебель». Промышленные предприятия оказывают техногенную нагрузку на все среды: атмосферу, гидросферу, растительность и почвенный покров.

Характер водоснабжения Дубны поверхностный, и следовательно все неорганизованные, аварийные сбросы влияют в первую очередь на р.Волга — основной источник питьевого водоснабжения Дубны. Именно поэтому необходимо контролировать воды как на самих предприятиях (промышленный контроль), так и на водных объектах.

ООО «Конта» — небольшая мебельная фабрика в черте г.Дубны.

На предприятии образуется два основных вида сточных вод:

- хозяйственно-бытовые, поступающие в хозфекальную городскую канализацию, далее на городские очистные сооружения;

- дождевые и талые воды, поступающие без очистки самотеком в городскую ливневую канализацию, далее в реку Волга (водоем рыбохозяйственного значения — выпуск № 6, имеющий станцию очистки от нефтепродуктов, взвешенных веществ (рис. 1).

Основные контролируемые в сточных водах параметры — БПК₅, нефтепродукты, взвешенные вещества. Анализ динамики концентраций этих веществ в сточных вод за 2001, 2003 и 2005 годы выявил превышения допустимых норм в 2001 г. по нефтепродуктам (почти в три раза) и взвешенным веществам (около 0,1 ПДС)

Оценка и расчет техногенного риска загрязнения поверхностных вод территории г.Дубны (на примере воздействия мебельного производства)

В данном исследовании проведен анализ техногенных рисков, которые могут быть вызваны работой мебельного производства ООО «Конта». При этом было изучено воздействие предприятия на атмосферный воздух и водную среду. Риск, обусловленный выбросами составляет n*10^-6 (минимальная степень риска). По расчетам ни одно из представленных в выбросах предприятия веществ не вызывает концерогенный риск и обладают неконцерогенным эффектом при хроническом воздействии.

Граничные значения риска, определенного по формуле (3), теоретически не выходят за пределы 100 %. Величина техногенного риска, рассчитанного по В.Я. Онищенко, – 88% - достаточно велика и не укладывается в допустимый диапазон до 40%. Величина риска, рассчитанного по А.А. Медеу -29%, что укладывается в допустимый диапазон и приемлема, так как основная масса предприятий г. Дубны предположительно создает риск в пределах 40% [2].

Таблица №1. Результаты расчета риска загрязнения поверхностных вод

Таким образом, риск, обусловленный сбросами составляет 29%. По неопубликованным данным ООО «Конта» в большей степени влияет на поверхностные воды, чем на атмосферу, что и подтвердили наши расчеты.

Многие вопросы анализа техногенного риска находятся на стадии осмысления и разработки для прогнозирования ситуации необходимо построить динамические модели техногенного воздействия промышленных предприятий, оказывающих значительное влияние, на поверхностные воды г.Дубны.

Литература

1. Алымов В.Т., Тарасова Н.П. Техногенный риск: анализ и оценка. — М.: ИКЦ Академкнига, 2006,118 с.: ил.

2. Медеу А.А. Управление риском инвестиционной деятельности в нефтегазовой отрасли экономики Казахстана. — Алматы: Гылым, 2002, 224 с.

3. Онищенко В.Я. Методы оценки экологического риска. — М.: 1997.

Почва — особое природное образование, возникшее в результате преобразования поверхностных слоев литосферы' под совместным воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва характеризуется плодородием.
Почва играет огромную роль в круговороте веществ в природе. Некоторые бактерии почвы (азотфиксирующие) связывают молекулярный азот атмосферы и переводят его в азотистые соединения. Этот процесс играет большую роль в круговороте азота в природе. Благодаря ему происходит обогащение почвы связанным азотом.
Почва является средой, в которую поступают различные отходы и отбросы, трупы животных, растительные организмы. Почва может быть сухой и влажной, бедной и богатой, девственной и преображенной трудом человека. Но во всех случаях она состоит из различного рода минеральных и органических частиц с промежутками между ними — порами, заполненными воздухом, водой и огромным количеством организмов.
В зависимости от величины частиц различают почвы крупнозернистые и мелкозернистые. От состава и величины частиц зависят такие важные для интенсивности биохимических процессов свойства почвы, как пористость, воздухопроницаемость, водопроницаемость, тепловой режим и др.
Почва обладает удивительной способностью самоочищения. В этом процессе участвует огромное количество микроорганизмов — и простейших, и многоклеточных. В результате их жизнедеятельности происходит распад органических веществ — нечистот, навоза, трупов животных — до минеральных солей, воды, углекислоты, которые затем потребляются растениями. Наряду с этим образуется и особое органическое вещество — гумус, или перегной, имеющий большое значение для урожайности. Самоочищение почвы — элемент великого кругооборота веществ на планете.
Но способность почвы к самоочищению небезгранична. Она может быть нарушена в естественных условиях. В знойных пусты¬нях, например, этот процесс замедляется под действием высокой температуры, недостатка влаги. На Севере, в районе вечной мерзлоты, ему препятствует низкая температура. Недаром в Сибири и теперь находят трупы мамонтов, не подвергшихся разложению за многие миллионы лет. Процесс самоочищения может нарушиться искусственно: в результате необдуманного вмешательства человека, когда загрязняющие вещества поступают в землю в слишком больших количествах. Тогда земля-кормилица превращается из друга человека в недруга и отрицательно влияет на общие санитарные условия его жизни и здоровья.
В частности, через почву могут распространяться многие инфекционные заболевания. Правда, большинство живущих в ней бактерий, плесневых грибов, вирусов, простейших одноклеточных растений и животных — сапрофиты, не приносящие вреда животным и растениям. Но вместе с тем в почве обитают и болезнетворные микроорганизмы. Некоторые из них, такие, как возбудители столбняка, сибирской язвы, ботулизма, пребывая в земле, образуют споры, обладающие огромной устойчивостью к высоким и низким температурам. Это позволяет им сохранять жизнеспособность долгое время. Другие и во внеспоровой стадии развития подолгу не теряют патогенных свойств.
Заражение человека через почву может произойти при самых различных обстоятельствах: при обработке земли, сборе урожая,
строительных работах.
Почва в городе. В городах почти нет естественных почв. Здесь формируются искусственные почвы, которые правильнее называть почвогрунтами. Даже на участках, покрытых древесно-кустарниковой растительностью, нормальный почвообразовательный процесс нарушен. В результате уборки листьев и скашивания травы уменьшается количество активных питательных веществ, почвы обедняются, уборка снега с тротуаров и проездов приводит к увеличению глубины промерзания почвы и угнетению корневой системы растений.
Почвогрунты образуются при строительстве городов и в процессе их повседневной жизни. При планировочных работах часто обнажаются бедные микроэлементами подстилающие грунты, а плодородные земли засыпают строительным мусором. При прокладке подземных коммуникаций и выемке грунта для закладки фундаментов нарушается почвенный покров, перемешиваются все слои и часто бесплодный грунт оказывается на поверхности.
Немалое значение имеют повышение плодородия городских почв и почвогрунтов, восстановление структуры почвы, ее влагоемкости и других условий для нормального роста и развития зеле¬ных насаждений путем широкого использования органических и химических удобрений, стимуляторов роста растений, орошения и т .д. Участки города без искусственного покрытия озеленяются, причем особое внимание уделяется состоянию газонов, в частности выращиванию в промышленных масштабах покрытий из дерна, пригодных для транспортировки и укладки на новом месте. В районах, подверженных ветровой эрозии, пригородные территории, занятые сельскохозяйственными угодьями, защищаются ветрозащитными полосами.
При включении в городскую черту участков с ненарушенными природными условиями (лесная роща, луга на берегу реки) особое внимание следует уделять сохранению ландшафта. В горной местности и в северных районах страны толщина почвенного покрова, веками накапливающегося на скалах, составляет всего несколько сантиметров. Его легко нарушить, но очень трудно восстановить.
Более века над Алма-Атой дамокловым мечом висела грозная селевая опасность. Сель — внезапно формирующийся в руслах горных рек временный поток с большим содержанием твердого материала (продуктов разрушения горных пород). Слово «сель» в переводе с арабского означает «бурный поток». Определение не совсем точное, не передает масштабов, которых способно до¬стичь это стихийное бедствие. Это яростно бурлящая волна высотой с пятиэтажный дом, которая мчится по ущелью со скоростью курьерского поезда, ломает вековые деревья и легко перекатывает многотонные валуны. Катастрофический, уничтожающий все поток.
Наиболее мощные сели возникают обычно в июле, когда под жаркими лучами солнца интенсивно тают ледники и миллионы тонн воды аккумулируются в моренах — гигантских скоплениях обломков горных пород. Если выходит из берегов одно из моренных озер, расположенных на высоте 3000—3500 м над уровнем моря, начинается как бы цепная реакция: возникает грязекаменный поток, который устремляется вниз, непрерывно увеличиваясь в объеме, наращивая силу. Старожилы Алма-Аты хорошо помнят неисчислимые бедствия, которые принес сель 1921 г. Тогда в городе были разрушены многие дома и постройки, погибли сотни людей. И нетрудно прикинуть, какими могли бы быть последствия селя 1973 г., втрое более мощного. Известно, что несчастья не случилось: город защитила плотина, перегородившая урочище Медео.
В последующие годы плотина продолжала расти, достигла 150-метровой высоты (рис. 1). Служит плотина и чисто декора¬тивным целям — вместе с высокогорным спортивным комплексом она создает неповторимый архитектурный ансамбль. Откосы покрыты дерном, на разной высоте высажены ели, сделаны обзорные площадки. Многие туристы поднимаются по гранитным ступеням (их более восьмисот) на самый гребень плотины.
Уникальна по своему проектному решению и вторая плотина, которая охраняет юго-западные районы Алма-Аты. В ее тело уложено около 100 тыс. м3 железобетона. Крупноячеистая конструкция обеспечивает высокую надежность сооружения и отличается большой экономичностью. Намечается не просто обезопасить столицу республики от возможных последствий селей, но и предотвратить их, ликвидировать в самом зародыше. С этой целью к подножию ледников проложены тракторные дороги, по ним можно доставлять в горы бульдозеры и другую технику. Таким образом, появилась возможность искусственно регулировать уровень моренных озер, своевременно выпускать из них в реки избыток воды.
Надежный щит прикрыл от разрушительных грязекаменных потоков высокогорную автотрассу ОшХорог у подножия перевала Кызыл-Арт. Здесь создана система противоселевых сооружений.
Теперь полностью исключены случаи, когда мощные пото¬ки с гор и снежные лавины на многие часы преграждали здесь путь колоннам автомобилей с народнохозяйственными грузами.
Пыльные бури и пахотный слой почвы. Пыльные бури будто наждаком стирают пахотный слой на десять и более сантиметров. Из-за водной и ветровой эрозии почвы в мире уже выбыло из сельскохозяйственного оборота свыше пятидесяти миллионов гектаров. Для восстановления разрушенного слоя в два с по¬ловиной сантиметра потребуется не менее трехсот лет.
Основные слагаемые восстановления плодородия почв: первое — устранение факторов проявления эрозионных процессов; второе — осуществление почвозащитной организации территории, обеспечивающей соответствие размещения сельскохозяйственного производства местным природным условиям, и третье — коренное изменение технологий возделывания сельскохозяйственных культур для повышения противоэрозийной устойчивости.