Геоэкологическое состояние территории города Закаменск
|
Аннотация 2
Введение 7
1 Физико-географическая характеристика района размещения
обогатительной установки в городе Закаменск 11
1.1 Рельеф и геология 11
1.2 Климатическая характеристика района 12
1.3 Почвы и растительный покров 15
1.4 Поверхностные и подземные воды 19
2 Технологические характеристики обогатительной установки по переработке технологических отложений Джидинского вольфрамо-молибденового комбината
2.1 Технологическая характеристика Джидинского вольфрамо-
молибденового комбината 23
2.2 Характеристика обогатительной установки 24
2.3 Характеристика площадки хвостохранилища 26
2.4 Характеристика добывающего участка 28
2.5 Характеристика территории отходов (хвостохранилище) 29
3 Состояние территории в районе размещения обогатительной установки 31
3.1 Виды воздействий на территории размещения обогатительной
установки 31
3.2 Существующая техногенная нагрузка на окружающую среду в
районе размещения предприятия 33
3.3 Источники воздействия повлиявшие на формирование
загрязнения 35
3.4 Характеристика источников загрязнения поверхностных и
подземных вод 50
3.5 Оценка условий сброса сточных вод 53
3.6 Воздействие предприятия на геологическую среду 54
3.7 Существующее воздействие объекта на растительный мир 59
3.7.1 Мероприятия по снижению воздействия на растительный мир 60
4 Природоохранные мероприятия по ликвидации последствий Джидинского вольфрам-молибденового комбината и конструктивные 62 решения
4.1 Вывоз техногенных песков с биологической рекультивацией
поверхности 62
4.2 Биологическое закрепление песков в пойме р. Джида и строительство дамбы для предотвращения размыва этих песков при 64 прохождении паводков по её пойме
4.3 Строительство сооружений для очистки шахтных вод штольни «Западная» с применением геохимического карбонатного барьера и 66 биоинженерных очистных сооружений.
4.4 Проведение мероприятий по очистке подотвальных вод руч.
Гуджирка с применением геохимического карбонатного барьера. 73
4.5 Проведение мероприятий по предотвращению водной эрозии по
левобережным склонам долины р. Модонкуль 76
4.6 Проведение биорекультивационных работ по территории города
Закаменска 77
4.7 Снос разрушенных зданий и коммуникаций 78
5 Вред здоровью, среда обитания жителей города Закаменск 79
5.1 Социально-экономическая ситуация в городе Закаменск 79
5.2 Анализ общей смертности населения Республики Бурятия и Закаменского района за 2001-2015 гг. по данным государственной 81 статистки
5.3 Пространственный анализ заболеваемости населения города
Закаменск по ТФМОС 86
5.4 Результаты социологического опроса населения города
Закаменск 95
6 Мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую
среду 103
6.1 Рекомендации по организации мониторинга окружающей среды 106
6.2 Рекомендации по организации мониторинга за состоянием водных объектов 106
6.3 Рекомендации по организации мониторинга почвенного покрова 110
Заключение 113
Список использованной литературы 116
Приложение 117
Введение 7
1 Физико-географическая характеристика района размещения
обогатительной установки в городе Закаменск 11
1.1 Рельеф и геология 11
1.2 Климатическая характеристика района 12
1.3 Почвы и растительный покров 15
1.4 Поверхностные и подземные воды 19
2 Технологические характеристики обогатительной установки по переработке технологических отложений Джидинского вольфрамо-молибденового комбината
2.1 Технологическая характеристика Джидинского вольфрамо-
молибденового комбината 23
2.2 Характеристика обогатительной установки 24
2.3 Характеристика площадки хвостохранилища 26
2.4 Характеристика добывающего участка 28
2.5 Характеристика территории отходов (хвостохранилище) 29
3 Состояние территории в районе размещения обогатительной установки 31
3.1 Виды воздействий на территории размещения обогатительной
установки 31
3.2 Существующая техногенная нагрузка на окружающую среду в
районе размещения предприятия 33
3.3 Источники воздействия повлиявшие на формирование
загрязнения 35
3.4 Характеристика источников загрязнения поверхностных и
подземных вод 50
3.5 Оценка условий сброса сточных вод 53
3.6 Воздействие предприятия на геологическую среду 54
3.7 Существующее воздействие объекта на растительный мир 59
3.7.1 Мероприятия по снижению воздействия на растительный мир 60
4 Природоохранные мероприятия по ликвидации последствий Джидинского вольфрам-молибденового комбината и конструктивные 62 решения
4.1 Вывоз техногенных песков с биологической рекультивацией
поверхности 62
4.2 Биологическое закрепление песков в пойме р. Джида и строительство дамбы для предотвращения размыва этих песков при 64 прохождении паводков по её пойме
4.3 Строительство сооружений для очистки шахтных вод штольни «Западная» с применением геохимического карбонатного барьера и 66 биоинженерных очистных сооружений.
4.4 Проведение мероприятий по очистке подотвальных вод руч.
Гуджирка с применением геохимического карбонатного барьера. 73
4.5 Проведение мероприятий по предотвращению водной эрозии по
левобережным склонам долины р. Модонкуль 76
4.6 Проведение биорекультивационных работ по территории города
Закаменска 77
4.7 Снос разрушенных зданий и коммуникаций 78
5 Вред здоровью, среда обитания жителей города Закаменск 79
5.1 Социально-экономическая ситуация в городе Закаменск 79
5.2 Анализ общей смертности населения Республики Бурятия и Закаменского района за 2001-2015 гг. по данным государственной 81 статистки
5.3 Пространственный анализ заболеваемости населения города
Закаменск по ТФМОС 86
5.4 Результаты социологического опроса населения города
Закаменск 95
6 Мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую
среду 103
6.1 Рекомендации по организации мониторинга окружающей среды 106
6.2 Рекомендации по организации мониторинга за состоянием водных объектов 106
6.3 Рекомендации по организации мониторинга почвенного покрова 110
Заключение 113
Список использованной литературы 116
Приложение 117
Проведен обзор состояния Джидинского месторождения, описана работа горно - обогатительного комплекса по обогащению лежалых хвостов Джидинского вольфрам - молибденового комбината.
Геоэкологические условия - это совокупность характеристик и свойств природной среды, в том числе измененной человеком, оказывающие влияние на здоровье населения, функционирования хозяйственных систем, состояние биогеоценозов и их устойчивость к техногенным воздействиям [17].
Хранилища отходов рудообогащения являются объектами повышенной экологической опасности из-за их негативного воздействия в пределах обширных территорий на воздушный бассейн, подземные и поверхностные воды, почвенный покров. Наряду с этим хвостохранилища - это техногенные образования, использование которых позволяет получить дополнительные источники рудно-минерального сырья при существенном уменьшении масштабов нарушения геологической среды [6].
Складирование отходов рудообогащения, т.е. формирование хвостохранилищ, оказывает негативное воздействие на окружающую природную среду по нескольким направлениям: нарушение и изъятие земель из хозяйственного пользования; загрязнение водных источником и нарушения гидробаланса в районах их возведения; загрязнение атмосферы и прилегающих к хвостохранилищам районов частицами пыли. Поэтому помимо вопросов складирования, переработки и комплексной утилизации хвостов, контроля за их состоянием, не менее актуальны вопросы экологической безопасности возведения хвостохранилищ, а также восстановления экологического равновесия, нарушенного горным производством [10].
Джидинское образование техногенных песков («лежалые хвосты») сформировано в результате многолетней с 1936 по 1996 года переработки молибденовых и вольфрамовых месторождений и последующей переработкой добытых руд на обогатительных фабрик. Лежалые хвосты представлены отвалами рудников и хвостами обогатительных фабрик [6].
За время работы ГОКа создано два хвостохранилища. Первое - насыпное, сформировано самотечным методом, непосредственно примыкает к промплощадке обогатительных фабрик и к городской застройке города Закаменск. Хвостохранилище, называемое также Джидинским месторождением лежалых техногенных песков, представляет собой залежь площадью 660х300 м, средней мощностью 10,6 м и сложено в начальный период преимущественно песчаными отложениями палевого и желтого цвета, характерными для отходов молибденовой фабрики. В более позднее время накапливались хвосты серого цвета вольфрамовых фабрик, а также аварийные сбросы пульпы этих же фабрик. Впоследствии, под влиянием водной эрозии, значительная часть материала хвостов мигрировала по долине реки Модонкуль. Общая протяженность сформированного к настоящему времени накопления лежалых техногенных песков составляет 6 - 6,6 км.
Второе хвостохранилище - гидроотвал, расположено в устье реки Барун - Нарын. Заполнение его начато в 1958 году, прекращено в 1997 году в связи с остановкой Джидинского ГОКа. Хвостохранилище имеет форму овала шириной у основания (дамбы) около 1050 м. Протяженность гидроотвала вверх по долине реки Барун-Нарын около 1700 м. На поверхности отсутствует почвенно-растительный покров [8].
В настоящее время хвостохранилище рассматривается как комплексное техногенное образование, особую ценность в котором представляют минералы вольфрама.
В связи с этим, актуальность работы обусловлена тем, что обогатительная установка по переработке технологических отложений Джидинского вольфрам-молибденового комбината имеет сложное техногенное воздействие, заключающееся в воздействии лежалых техногенных песков, флотации, влиянию тяжелых металлов находящихся в хвостохранилище.
Основной целью данной работы является установление количественных и качественных характеристик изменений компонентов природной среды (почва, вода) по показателям рН и тяжелых металлов.
В соответствии с целью были определены следующие задачи:
- дать физико-географическую характеристику рассматриваемой территории
- рассмотреть технологические характеристики обогатительной установки и источников воздействия
- установить количественные показатели закисления территории по показателю рН
- определить распределение тяжелых металлов (кадмия, свинца, меди, цинка) находящихся в лежалых хвостах
-рассмотреть состояние здоровья населения в зоне влияния Джидинского вольфрам-молибденового комбината
-рассмотреть природоохранные мероприятия
- дать предложения по организации мониторинга
Защищаемые положения:
-трансформация состава почв и качества поверхностных водоемов (р.Модонкуль, ручей Зун-Нарын, ручей Барун-Нарын) обусловленных технологией производства обогатительной установки по переработке лежалых хвостов и составом химических отходов Джидинского вольфрам молибденового комбината
- трансформация состава почв и качества поверхностных водоемов выражается через структуру количественных соотношений рН и тяжелых металлов
-зависимость здоровья населения в зоне воздействия различной техногенной нагрузки
Методика исследования: графо-аналитический метод, сравнительный анализ концентраций загрязняющих веществ по отношению к ПДК, анализ картографического материала, социологический опрос населения.
Работа представлена введением, шестью главами, заключением, а также графическим материалом.
Геоэкологические условия - это совокупность характеристик и свойств природной среды, в том числе измененной человеком, оказывающие влияние на здоровье населения, функционирования хозяйственных систем, состояние биогеоценозов и их устойчивость к техногенным воздействиям [17].
Хранилища отходов рудообогащения являются объектами повышенной экологической опасности из-за их негативного воздействия в пределах обширных территорий на воздушный бассейн, подземные и поверхностные воды, почвенный покров. Наряду с этим хвостохранилища - это техногенные образования, использование которых позволяет получить дополнительные источники рудно-минерального сырья при существенном уменьшении масштабов нарушения геологической среды [6].
Складирование отходов рудообогащения, т.е. формирование хвостохранилищ, оказывает негативное воздействие на окружающую природную среду по нескольким направлениям: нарушение и изъятие земель из хозяйственного пользования; загрязнение водных источником и нарушения гидробаланса в районах их возведения; загрязнение атмосферы и прилегающих к хвостохранилищам районов частицами пыли. Поэтому помимо вопросов складирования, переработки и комплексной утилизации хвостов, контроля за их состоянием, не менее актуальны вопросы экологической безопасности возведения хвостохранилищ, а также восстановления экологического равновесия, нарушенного горным производством [10].
Джидинское образование техногенных песков («лежалые хвосты») сформировано в результате многолетней с 1936 по 1996 года переработки молибденовых и вольфрамовых месторождений и последующей переработкой добытых руд на обогатительных фабрик. Лежалые хвосты представлены отвалами рудников и хвостами обогатительных фабрик [6].
За время работы ГОКа создано два хвостохранилища. Первое - насыпное, сформировано самотечным методом, непосредственно примыкает к промплощадке обогатительных фабрик и к городской застройке города Закаменск. Хвостохранилище, называемое также Джидинским месторождением лежалых техногенных песков, представляет собой залежь площадью 660х300 м, средней мощностью 10,6 м и сложено в начальный период преимущественно песчаными отложениями палевого и желтого цвета, характерными для отходов молибденовой фабрики. В более позднее время накапливались хвосты серого цвета вольфрамовых фабрик, а также аварийные сбросы пульпы этих же фабрик. Впоследствии, под влиянием водной эрозии, значительная часть материала хвостов мигрировала по долине реки Модонкуль. Общая протяженность сформированного к настоящему времени накопления лежалых техногенных песков составляет 6 - 6,6 км.
Второе хвостохранилище - гидроотвал, расположено в устье реки Барун - Нарын. Заполнение его начато в 1958 году, прекращено в 1997 году в связи с остановкой Джидинского ГОКа. Хвостохранилище имеет форму овала шириной у основания (дамбы) около 1050 м. Протяженность гидроотвала вверх по долине реки Барун-Нарын около 1700 м. На поверхности отсутствует почвенно-растительный покров [8].
В настоящее время хвостохранилище рассматривается как комплексное техногенное образование, особую ценность в котором представляют минералы вольфрама.
В связи с этим, актуальность работы обусловлена тем, что обогатительная установка по переработке технологических отложений Джидинского вольфрам-молибденового комбината имеет сложное техногенное воздействие, заключающееся в воздействии лежалых техногенных песков, флотации, влиянию тяжелых металлов находящихся в хвостохранилище.
Основной целью данной работы является установление количественных и качественных характеристик изменений компонентов природной среды (почва, вода) по показателям рН и тяжелых металлов.
В соответствии с целью были определены следующие задачи:
- дать физико-географическую характеристику рассматриваемой территории
- рассмотреть технологические характеристики обогатительной установки и источников воздействия
- установить количественные показатели закисления территории по показателю рН
- определить распределение тяжелых металлов (кадмия, свинца, меди, цинка) находящихся в лежалых хвостах
-рассмотреть состояние здоровья населения в зоне влияния Джидинского вольфрам-молибденового комбината
-рассмотреть природоохранные мероприятия
- дать предложения по организации мониторинга
Защищаемые положения:
-трансформация состава почв и качества поверхностных водоемов (р.Модонкуль, ручей Зун-Нарын, ручей Барун-Нарын) обусловленных технологией производства обогатительной установки по переработке лежалых хвостов и составом химических отходов Джидинского вольфрам молибденового комбината
- трансформация состава почв и качества поверхностных водоемов выражается через структуру количественных соотношений рН и тяжелых металлов
-зависимость здоровья населения в зоне воздействия различной техногенной нагрузки
Методика исследования: графо-аналитический метод, сравнительный анализ концентраций загрязняющих веществ по отношению к ПДК, анализ картографического материала, социологический опрос населения.
Работа представлена введением, шестью главами, заключением, а также графическим материалом.
Хвостохранилищем называется комплекс специальных сооружений и оборудования, предназначенный для хранения или захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащения полезных ископаемых, именуемых хвостами. На горно-обогатительных комбинатах (ГОК) из поступающей добытой руды получают концентрат, а отходы переработки перемещают в хвостохранилище.
Накопленные технологические отходы являются потенциальным крупнотоннажным сырьём. С течением времени появляются технологии, позволяющие лучше разделять компоненты отходов. Промышленность выставляет новые требования к сырью, известные источники минералов обедняются и истощаются. Это ведёт к разработке «вторичных месторождений» с целью получения редких элементов, другого ценного сырья. Анализ интенсивности воздействия техногенных лежалых хвостов на окружающую среду показывает, что природные компоненты подвергаются загрязнению и изменению.
Особое внимание было уделено оценке влияния обогатительной установки по переработке технологических отложений Джидинского вольфрам-молибденового комбината на территорию города Закаменск. В результате проделанной работы были построены и проанализированы графики содержания концентраций обнаруженных тяжелых металлов: кадмия, свинца, цинка и меди в нарушенном поверхностном грунте,а именно на территории где сняли техногенные пески. Полученные результаты сравнивались с предельно-допустимыми концентрациями. Также были рассмотрены изменения закисления среды по показателю рН по трем пунктам: водозабору, флотации и техногенным лежалым хвостам, насосной станции.
Основываясь на проведенных исследованиях были сделаны следующие выводы:
1. Закисление среды в городе Закаменск происходит за счет лежалых техногенных хвостов и флотации.
2. В жилой зоне города Закаменск за 2015 год уже на рекультивируемых территориях обнаружены тяжелые металлы. Это связано, что длительное время техногенные пески находились на территории города, долгое время не производилась рекультивация, но уже за 2017 год мы видим изменения по тяжелым металлам на рекультивируемых территориях в связи с созданием более благоприятной экологической обстановки на территории города Закаменск проводились следующие мероприятия:
- продолжить снятие техногенных песков;
- перемещение песков в Барун-Нарынское хвостохранилище для дальнейшего использования;
- засыпка рекультивированных площадей пригодным и почвенно-растительным грунтом;
- благоустройство площадей устройством асфальтобетонных покрытий;
- посев луговых трав и посадка саженцев деревьев и кустарников на рекультивируемые площади.
3. По проведенному социологическому опросу было отмечено:
-Опрошенное население г. Закаменск придает существенно большее значение влиянию неблагоприятной экологической ситуации на состояние здоровья.
- Тенденции изменения здоровья опрошенных в г. Закаменск - свыше 50% респондентов говорят об ухудшении собственного здоровья за несколько последних лет.
Заболеваемость взрослого населения в зоне, максимально приближенной к зоне (I+II) складирования отходов комбината (лежалых хвостов до вывоза песков) достоверно превышает аналогичную заболеваемость в зоне более удаленной и находящейся за рекой Модонкуль (III) по следующим классам болезней и нозологическим группам:
- Злокачественные новообразования (C00-C97);
- Болезни нервной системы (G00-G99);
- Другие нарушения нервной системы (G90-G99).
Заболеваемость детей в зоне (I+II) достоверно превышает аналогичную заболеваемость в зоне (III) по: «Эпизодическим и пароксизмальным расстройствам (G40-G47) и «Симптомам, признакам и отклонениям от нормы, выявленным при клинических и лабораторных исследованиях, не классифицированные в других рубриках» (R00-R99).
В целом сравнительный анализ первичной заболеваемости позволяет подтвердить наличие связи между уровнем загрязнения среды обитания, рисками для здоровья и показателями популяционного здоровья населения Закаменска.
Анализ динамики заболеваемости населения г. Закаменск по данным ТФОМС за 2010-2015 гг. с учетом временных периодов (сентябрь - декабрь 2011, сентябрь - декабрь 2013 гг.) вывоза отходов комбината (лежалых хвостов) с территории г. Закаменск, не выявил явных достоверных отличий в изменении уровней заболеваемости детского и взрослого населения, связанных с пылением в результате вывоза песков, в том числе по заболеваниям, вероятно обусловленным пылевой экспозицией.
4. Действующая компания АО «Закаменск» устраняет последствия Джидинского вольфрам - молибденового комбината. В ходе выполнения работ продолжается вывоз техногенных отходов с Джидинского хвостохранилища, проводится рекультивация, будет осуществляться строительство нескольких комплексов очистных сооружений вблизи города и рудников для очистки ливневых, шахтных, рудничных и подотвальных вод, будут применены противоэрозионные мероприятия, снос заброшенных зданий и сооружений комбината, ведется систематический мониторинг экологической обстановки.
Накопленные технологические отходы являются потенциальным крупнотоннажным сырьём. С течением времени появляются технологии, позволяющие лучше разделять компоненты отходов. Промышленность выставляет новые требования к сырью, известные источники минералов обедняются и истощаются. Это ведёт к разработке «вторичных месторождений» с целью получения редких элементов, другого ценного сырья. Анализ интенсивности воздействия техногенных лежалых хвостов на окружающую среду показывает, что природные компоненты подвергаются загрязнению и изменению.
Особое внимание было уделено оценке влияния обогатительной установки по переработке технологических отложений Джидинского вольфрам-молибденового комбината на территорию города Закаменск. В результате проделанной работы были построены и проанализированы графики содержания концентраций обнаруженных тяжелых металлов: кадмия, свинца, цинка и меди в нарушенном поверхностном грунте,а именно на территории где сняли техногенные пески. Полученные результаты сравнивались с предельно-допустимыми концентрациями. Также были рассмотрены изменения закисления среды по показателю рН по трем пунктам: водозабору, флотации и техногенным лежалым хвостам, насосной станции.
Основываясь на проведенных исследованиях были сделаны следующие выводы:
1. Закисление среды в городе Закаменск происходит за счет лежалых техногенных хвостов и флотации.
2. В жилой зоне города Закаменск за 2015 год уже на рекультивируемых территориях обнаружены тяжелые металлы. Это связано, что длительное время техногенные пески находились на территории города, долгое время не производилась рекультивация, но уже за 2017 год мы видим изменения по тяжелым металлам на рекультивируемых территориях в связи с созданием более благоприятной экологической обстановки на территории города Закаменск проводились следующие мероприятия:
- продолжить снятие техногенных песков;
- перемещение песков в Барун-Нарынское хвостохранилище для дальнейшего использования;
- засыпка рекультивированных площадей пригодным и почвенно-растительным грунтом;
- благоустройство площадей устройством асфальтобетонных покрытий;
- посев луговых трав и посадка саженцев деревьев и кустарников на рекультивируемые площади.
3. По проведенному социологическому опросу было отмечено:
-Опрошенное население г. Закаменск придает существенно большее значение влиянию неблагоприятной экологической ситуации на состояние здоровья.
- Тенденции изменения здоровья опрошенных в г. Закаменск - свыше 50% респондентов говорят об ухудшении собственного здоровья за несколько последних лет.
Заболеваемость взрослого населения в зоне, максимально приближенной к зоне (I+II) складирования отходов комбината (лежалых хвостов до вывоза песков) достоверно превышает аналогичную заболеваемость в зоне более удаленной и находящейся за рекой Модонкуль (III) по следующим классам болезней и нозологическим группам:
- Злокачественные новообразования (C00-C97);
- Болезни нервной системы (G00-G99);
- Другие нарушения нервной системы (G90-G99).
Заболеваемость детей в зоне (I+II) достоверно превышает аналогичную заболеваемость в зоне (III) по: «Эпизодическим и пароксизмальным расстройствам (G40-G47) и «Симптомам, признакам и отклонениям от нормы, выявленным при клинических и лабораторных исследованиях, не классифицированные в других рубриках» (R00-R99).
В целом сравнительный анализ первичной заболеваемости позволяет подтвердить наличие связи между уровнем загрязнения среды обитания, рисками для здоровья и показателями популяционного здоровья населения Закаменска.
Анализ динамики заболеваемости населения г. Закаменск по данным ТФОМС за 2010-2015 гг. с учетом временных периодов (сентябрь - декабрь 2011, сентябрь - декабрь 2013 гг.) вывоза отходов комбината (лежалых хвостов) с территории г. Закаменск, не выявил явных достоверных отличий в изменении уровней заболеваемости детского и взрослого населения, связанных с пылением в результате вывоза песков, в том числе по заболеваниям, вероятно обусловленным пылевой экспозицией.
4. Действующая компания АО «Закаменск» устраняет последствия Джидинского вольфрам - молибденового комбината. В ходе выполнения работ продолжается вывоз техногенных отходов с Джидинского хвостохранилища, проводится рекультивация, будет осуществляться строительство нескольких комплексов очистных сооружений вблизи города и рудников для очистки ливневых, шахтных, рудничных и подотвальных вод, будут применены противоэрозионные мероприятия, снос заброшенных зданий и сооружений комбината, ведется систематический мониторинг экологической обстановки.
