Введение 6
Глава 1. Воздействие горнодобывающих предприятий на окружающую среду 7
Глава 2. Методика исследований территории Тейского железорудного месторождения 19
Глава 3. Геоэкологическая характеристика района 25
3.1 Физико-географическое положение района 25
3.2 Климатическая характеристика 25
3.3 Минерально-сырьевая база 26
3.4 Характеристика объекта 27
3.5 Геоэкологическая изученность отходов Тейского железорудного месторождения 33
Глава 4. Изучение отходов Тейского железорудного месторождения 37
4.1 Описание метода рентгеноструктурного анализа 37
4.2 Минералогическая характеристика отходов 39
4.3 Изучение отходов методом биотестирования с использованием тест-объекта Drosophila
melanogaster 44
4.4 Изучение отходов методом биотестирования с использованием тест-объекта Chlorella
vulgaris Beijer 49
4.5 Комплексная оценка опасности отходов 52
Глава 5. Социальная ответственность при изучении отходов железорудного месторождения 55
5.1 Профессиональная социальная безопасность 56
5.2 Анализ опасных факторов и мероприятия по их устранению 57
5.3 Безопасность в чрезвычайной ситуации 64
Глава 6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 66
6.1 Технико-экономическое обоснование 66
6.2 Расчет затрат времени на рентгеноструктурный анализ 67
6.3 Перечень и нормы расхода материалов на рентгеноструктурный анализ 69
6.4 Расчет амортизации 69
6.5 Общая стоимость лабораторных анализов 70
Заключение 71
Список использованной литературы 73
В настоящее время масштабы антропогенной трансформации биосферы стали сравнимы с воздействием природных процессов на окружающую среду.
Разработка месторождений полезных ископаемых сопряжена с антропогенным воздействием на окружающую среду.
Работа базируется на исследованиях, проведенных сотрудниками кафедры ГЭГХ Томского Политехнического университета в 2000 - 2004 гг, которыми проводилась оценка опасности отходов горнодобывающих предприятий Республики Хакасия.
Цель данной работы:
1) Изучить особенности минералогического состава отходов Тейского железорудного месторождения Республики Хакасия.
2) Провести комплексную оценку токсичности отходов на основе минералогического, геохимического анализа и методов биотестирования.
Задачи исследований:
1. Изучить минеральный состав отходов добычи железной руды с применением рентгеноструктурного анализа.
2. Провести биотестирование проб отходов с использованием в качестве тест-объектов водоросли Chlorella vulgaris Beijer и мушки Drosophila melanogaster
3. Провести комплексную оценку токсичности отходов.
В результате проделанной работы был изучен минеральный состав и проведено биотестирование проб отходов Тейского железорудного месторождения.
По результатам проведенного рентгеноструктурного анализа 13 проб отходов были определены основные (породообразующие минералы):
1) Для пород отвалов этими минералами являются кальцит, доломит, кварц, клинохлор, микроклин, тальк.
2) Для хвостохранилища: доломит, мусковит, клинохлор, кварц, карлинит, кальцит.
3) Для шламоотстойника: микроклин, мусковит, кварц, клинохлор, альбит.
4) Для промпродукта: клинохлор, доломит, магнетит, флогопит, хризотил, карлинит
В целом, основные минералы относятся к группам карбонатов, кварца и алюмосиликатов. Изучение минерального состава необходимо не только для решения вопроса о дальнейшем использовании или утилизации отходов, но и оценки их возможного негативного влияния на окружающую среду.
Складирование отходов представляет собой значительную угрозу окружающей среде. Наибольшая опасность исходит от хвостохранилищ и отстойников. При прекращении поступления в хвостохранилище свежих хвостов, механизмы химических процессов значительно изменяется. В первую очередь перестают поступать щелочные агенты. За счет продолжающихся процессов окисления происходит снижение рН поровых вод с 8-10 до 5-7, что в свою очередь приводит к растворению солеобразных минеральных образований и увеличению содержания катионов металлов и анионов кислотных остатков в выводимых из хвостохранилища стоков. При постепенном снижении щелочности, в первую очередь происходит растворение карбонатов кальция и магния [51].
Результаты проведенного биотестирования говорят о том, что несмотря на отнесение отходов к классу малоопасных и практически неопасных, они оказывают негативное влияние.
На тест-объекте Drosophila melanogaster параметром, говорящем о наличии влияния, является соотношение полов. В целом можно сказать, что все изученные пробы оказали определенное токсическое влияние..
Результаты биотестирования на Chlorella vulgaris Beijer показали наличие токсического эффекта у всех тестируемых проб. Наименее токсичными для водорослей оказались водные вытяжки, полученные из проб шламоотстойника, отвала «Южный-2» и промпродукта. Среднетоксичными оказались вытяжки проб отвала «Северный» и хвостохранилища. Токсичной оказалась водная вытяжка пробы отвала «Южный».
1. Перспективы утилизации отходов горнометаллургических предприятий при добыче и переработке железорудного сырья. Баркан М.Ш., Кабанов Е.И. // второй международный конгресс «ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ - 2010», г. Красноярск. 2010.
2. Говорушко С.М. Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду. Владивосток: Дальнаука, 1999. 171 с.
3. Стриженок А.В. Экологическая оценка северных экосистем, подвергшихся воздействию горной промышленности // Записки Горного Института, 2012. №195. с 171-173
4. И.С. Бортников, А.Г. Гурбанов, О.А. Богатиков. Захороненные промышленные отходы Тырныаузского вольфрамо-молибденового комбината: минеральный состав, геохимические особенности и их утилизация как решение экологических и социальных проблем Кабардино-Балкарской республики// Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2013. №4 с 323-341
5. Андросова Н.К. Природоохранные технологии, изучение, переработка и утилизация техногенных образований, рециклинг материальных и энергетических ресурсов // Записки Горного Института 2013. №203. 2 с 35-38
6. Лифановская С.Ю. Экологические аспекты добычи минерального сырья // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2010
7. Гальперин А.М., Фёрстер В., Шеф Х.-Ю. Техногенные массивы и охрана природных ресурсов: учебное пособие для вузов: в 2 т. - М.: Издательство Московского государственного горного университета,
2006. - Т.1: Насыпные и намывные массивы. - 391 с.: ил.
8. Кузнецов В.С. Оценка влияния отвалов пустой породы на состояние атмосферного воздуха при открытой разработке железорудных месторождений, расположенных в северных регионах // Записки Горного Института 2013. №203, с 182-184
9. Гендлер С.Г., Кузнецов В.С., Любовинкин Д.А. Оценка пространственного распределения техногенного риска при аэротехногенном воздействии отвалов вскрышных пород на окружающую среду // Записки Горного Института 2012. №195, с 149151
10. Пашкевич М.А. Техногенные массивы и их воздействие на окружающую среду. СПб, 2000. 230 с.
11. Водяницкий Ю.Н., Добровольский В.В. Железистые минералы и тяжелые металлы в почвах. - М. Почвенный институт им В.В Докучаева РАСХН, 1998 - 216 с
12. Баймакова Е.В. Оценка влияния на окружающую среду
хвостохранилища к Балхашской обогатительной фабрики / Е.В.Баймакова // Вестник КазНУ. Сер. географ. - 2002. - №2(15). - С.48-57
13. И.В. Егорова, В.А. Астапова. Геоэкологические аспекты рекультивации гидроотвалов и хвостохранилищ горных предприятий // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология 2013.№3. с 216-223
14. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Хакасия за 2014 год.
15. Азарова С.В. Отходы горнодобывающих предприятий и комплексная оценка их опасности для окружающей среды (на примере объектов Республики Хакасия): дис. ... канд. геол.-минер. наук. Томск, 2005 [1].
16. Колесников В.Н. Рентгеноструктурный анализ: учебное пособие/ В.Н. Колесников. - Харьков: изд-во ХГУ, 1982. - 65с.
17. Рентгеноструктурный анализ поликристаллов (полнопрофильный анализ): сборник научных трудов / Калмыцкий государственный университет; под ред. Е.Г. Фесенко. - Элиста: Калм. ун-т, 1986. - 136с.
18. Язиков Е.Г., Шатилов А.Ю. Геоэкологический мониторинг. Учебное пособие для вузов.- Томск: Изд-во 2003.-336 с.
19. Разяпов А.З. Методы контроля и системы мониторинга загрязнений окружающей среды: моногр./А.З. Разяпов. - М.: Изд. Дом МИСиС, 2011. - 220 с.
20. Сидорская В. А. Разработка новых тест-систем Drosophila
melanogasterдля оценки отрицательных последствий
загрязненияокружающей среды: дис. ... канд.биол. наук, Арзамас, 2000
21. Дрозофила - модельный объект генетики [Текст]: учебнометодическое пособие М.Ф. Козак. - Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2007. - 87 с.
22. Генетика. Учебник. - 2-е изд. испр. и доп. - Новосибирск: СемГПИ,
2007. - 628 с.
23. Андреева В.М. Род Chlorella. Морфология, систематика, принципы классификации. Изд-во «Наука», Ленингр. отд., Л.1-110. 1975г [2].
24. Дополнение к сборнику сметных норма на геологоразведочные работы, (ССН- 92). Выпуск 7. Лабораторные исследования полезных ископаемых и горных пород. - М. : ВИЭМС, 1995.
25. Сборник сметных норм на геологоразведочные работы. ССН. Вып.2. Геолого-экологические работы. (ВНИИ экон. минерального сырья и геологоразведочных работ (ВИЭМС). - М.: ВИЭМС, 1992. - с.
Нормативная
26. ICCSR 26000:2011 «Социальная ответственность организации»
27. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
28. ГОСТ Р 12.1.019-2009. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
29. Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 02.07.2013) Технический регламент о требованиях пожарной безопасности.
30. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений
31. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий. - М.: Госкомсанэпиднадзор, 2003.
32. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 Санитарно-эпидемиологические правила и
нормативы «Гигиенические требования к персональным электронновычислительным машинам и организации работы». - М.:
Госкомсанэпиднадзор, 2003
33. ПУЭ-7 Правила устройства электроустановок. 7-е изд.- М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2009
34. НПАОП 73.1-1.06-77 Основные правила безопасной работы в химических лабораториях
Фондовая
35. Кузнецова, Г. А. Качественный рентгенофазовый анализ [Текст]: методические указания / Г. А. Кузнецова. - Иркутск: ИГУ, 2005. - 28 с
36. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04 16.1:2.3.7-04 Токсикологические методы анализа. Методика определения токсичности питьевых, природных и сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков, сточных вод, отходов по измерению оптической плотности тест-культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer).
Электронные ресурсы
37. Экологические проблемы разработки рудных месторождений КМА / В.И. Голик, О.Н. Полухин, А.Н. Петин и др. // Горный журнал. - 2013. - №4.-С. 91-94. URL: http://dspace.bsu.edu.ru/handle/123456789/6050
38. Шурпо А. П. Проблемы обращения с отходами горнорудных предприятий в Российской Федерации и зарубежный
опыт// International scientific review, 2015, № 2(3) URL:
http://scienceproblems.ru/problemy-obrashchenija.html
39. Клименко Д.П. Отходы горного производства как источник загрязнения окружающей среды: подземных и поверхностных вод // Известия КГТУ им. И.Раззакова 2012. №27. URL:
http: //arch.kyrlibnet.kg/uploads/KSTUKLIMENKO 1-2012-27. pdf
40. Ушаков А. С., Чмыхалова С. В. Выявление фактора влияния отходов горно-обогатительных комбинатов на состояние окружающей среды и здоровье человека с учетом их химического состава // ГИАБ. 2011. №8. URL: http://cyberlenmka.m/artide/n/vyyavleme-faktora-vliyaniya- othodov-gorno-obogatitelnyh-kombinatov-na-sostoyanie-okruzhayuschey- sredy-i-zdorovie-cheloveka-s-uchetom-ih (дата обращения: 06.06.2016).
41. Растанина Н. К. Оценка экологического состояния природной среды и здоровья детей в зоне влияния хвостохранилища ОАО «Солнечный ГОК» // ГИАБ. 2011. №5. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/otsenka- ekologicheskogo-sostoyaniya-prirodnoy-sredy-i-zdorovya-detey-v-zone- vliyaniya-hvostohranilischa-oao-solnechnyy-gok (дата обращения:
06.06.2016) .
42. Секисов Г.В., Грехнев Н.И. Минеральные отходы горных
предприятий Дальневосточного региона: проблемы их утилизации и экологии // ГИАБ. 2002. №11. URL:
http://cyberleninka.ru/article/n/mineralnye-othody-gornyh-predpriyatiy- dalnevostochnogo-regiona-problemy-ih-utilizatsii-i-ekologii (дата
обращения: 06.06.2016).
43. Хохряков А.В., Цейтлин Е.М. Образование отходов металлургических
предприятий Урала и их воздействие на окужающую среду // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. №1-3. URL:
http://cyberleninka.ru/article/n/obrazovanie-othodov-metallurgicheskih- predpriyatiy-urala-i-ih-vozdeystvie-na-okuzhayuschuyu-sredu (дата
обращения: 06.06.2016).
44. Климат республики Хакасия [электронный ресурс] URL: http: //trasa.ru/region/hakasiya_clim.html
45. Тейское месторождение [электронный ресурс] URL: http://megabook.ru/article/%D0%A2%D0%B5%D0%B9%D1%81%D0%B A%D0%BE%D0%B5%20%D0%BC%D0%B5%D 1 %81 %D 1 %82%D0%B E%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8% D0%B5
46. Пущаровский Д.Ю. Рентгенография минералов [электронный ресурс] URL: http: //www.chem. msu.su/rus/books/mineral/all .pdf].
47. Цукерман В. А. Проблемы комплексного использования минерального
сырья Кольского полуострова // ГИАБ. 1997. №1. URL:
http://cyberlenmka.ru/article/n/problemy-kompleksnogo-ispolzovamya- mineralnogo-syrya-kolskogo-poluostrova (дата обращения: 10.06.2016).
48. Комплексное использование минерального сырья
и отходов промышленности при производстве строительных материалов. Учебное пособие для студентов специальности 290600 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» [электронный ресурс] URL: http://window.edu.ru/resource/725/18725.
49. Аргимбаев К. Р. Промышленные отходы горного производства и их использование на примере Лебединского ГОКа // Молодой ученый. — 2011. — №6. Т.1. — С. 12-15 [электронный ресурс] URL: http: //moluch.ru/archive/29/3312/
50. Крупская Л. Т., Грехнев Н. И., Новороцкая А. Г., Уткина Е. В.,
Крупский А. В., Растанина Н. К. Особенности миграции токсичных химических элементов в компонентах природной среды в зоне влияния хвостохранилища ЦОФ ОАО «Солнечный ГОК» // ГИАБ. 2010. №12. URL: http: //cyberleninka.ru/article/n/o sobenno sti-migratsii-toksichnyh-
himicheskih-elementov-v-komponentah-prirodnoy-sredy-v-zone-vliyaniya- hvostohranilischa-tsof-oao (дата обращения: 13.06.2016).
51. Морозова О. В., Чмыхалова С. В. Исследование процессов неокислительного выщелачивания в хвостохранилище при прекращении его эксплуатации // ГИАБ. 2008. №S1. URL:
http://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-protsessov-neokislitelnogo- vyschelachivaniya-v-hvostohranilische-pri-prekraschenii-ego-ekspluatatsii (дата обращения: 13.06.2016)