Экологический мониторинг реки Талда (Кемеровская область) на участке сброса сточных вод угледобывающего предприятия
|
АННОТАЦИЯ 2
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 11
1.1 Водный баланс Кузбасса 15
2. СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЙОНА 19
3. ГОРНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ КУЗБАССА 22
4. ВЛИЯНИЕ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ
СРЕДУ 26
4.1 Воздействие на атмосферу 27
4.2 Воздействие на плодородие почв 29
4.3 Воздействие на воду 30
4.4 Воздействие на здоровье человека на примере распространенности врожденных пороков развития у детей 31
5. ЗНАЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА 34
6. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
НА ПРИМЕРЕ РАЗРЕЗА «КАМЫШАНСКИЙ» 39
7. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАБОТЕ 42
7.1 Методы отбора проб 42
7.2 Методы анализа проб 43
8. СВЕДЕНИЯ О СОСТОЯНИИ РЕКИ ТАЛДА НА ПЕРИОД С ИЮЛЯ 2017
ГОДА ПО ОКТЯБРЬ 2019 ГОДА 52
9. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МОНИТОРИНГА РЕК РАЗЛИЧНЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 73
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 11
1.1 Водный баланс Кузбасса 15
2. СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЙОНА 19
3. ГОРНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ КУЗБАССА 22
4. ВЛИЯНИЕ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ
СРЕДУ 26
4.1 Воздействие на атмосферу 27
4.2 Воздействие на плодородие почв 29
4.3 Воздействие на воду 30
4.4 Воздействие на здоровье человека на примере распространенности врожденных пороков развития у детей 31
5. ЗНАЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА 34
6. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА
НА ПРИМЕРЕ РАЗРЕЗА «КАМЫШАНСКИЙ» 39
7. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАБОТЕ 42
7.1 Методы отбора проб 42
7.2 Методы анализа проб 43
8. СВЕДЕНИЯ О СОСТОЯНИИ РЕКИ ТАЛДА НА ПЕРИОД С ИЮЛЯ 2017
ГОДА ПО ОКТЯБРЬ 2019 ГОДА 52
9. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МОНИТОРИНГА РЕК РАЗЛИЧНЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 73
Актуальность исследования:
Россия является одним из мировых лидеров по производству угля, на территории которой осуществляют свою деятельность 228 угледобывающих предприятий (91 шахта и 137 разрезов по данным 2012 года [1].
Добыча угля ведется в семи федеральных округах, 25 субъектах Российской Федерации и в 85 муниципальных образованиях России, из которых 58 являются углепромышленными территориями. В этом списке немаловажное место занимает Кемеровская область, которая за счет горной промышленности является одной из ведущих областей в вопросах экономики Сибири. Кузнецкий угольный бассейн занимает 2 место по объёму добычи открытым способом в России. Огромные объемы добычи угля в Кузнецком угольном бассейне и многокомпонентная техногенная нагрузка обеспечивают необходимость в постоянном мониторинге и контроле экологического состояния среды.
В связи с многосторонним характером воздействия антропогенных факторов порой возникает проблема адекватной оценки воздействия угледобывающих предприятий.Основные компоненты окружающей среды, такие как вода, атмосфера и почва, являются важнейшими факторами благосостояния населения и, зачастую, определяют количественные показатели частоты встречаемости ряда заболеваний. На основании этого особо остро стоит отметить вопрос загрязнения водных объектов, которые в большинстве своём несут не только хозяйственное и производственное значение, но и обеспечивают питьевой водой все населенные пункты страны.
Одними из наименее защищенных и, соответственно, уязвимыми являются малые реки, которые впадая в крупные реки влияют на её показатели качества. Условно под малыми реками понимают реки с площадью водосбора до 1000¬2000 км2. На долю малых рек из общего числа водотоков нашей страны приходится около 95%, а их суммарная длина составляет более 90% длины всех рек.
Малые реки определяют гидрологическую и гидрохимическую специфику средних и крупных рек. Одной из основных особенностей малых рек является быстрое реагирование на изменение условий окружающей среды. Антропогенные воздействия различного характера могут приводить к изменению гидрохимических показателей водотоков. Для контроля всего антропогенного воздействия необходим регулярный контроль показателей химического состава рек. Такой контроль проводится на предприятиях в рамках мониторинга.
Мониторинг химических показателей р. Талда в период с июля 2017 по октябрь 2019 года на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод разреза «Камышанский», осуществлялся согласно разработанной программе мониторинга биоразнообразия на основании технического задания заказчика и действующих законодательно-правовых, нормативно-методических
документов.
Цели и задачи:
Цель: изучение влияния сточных вод угледобывающего предприятия на показатели содержания загрязняющих веществ в реке Талда.
Задачи:
1. анализ результатов измерения химических показателей р. Талда и сопоставление с действующими нормами ПДК;
2. динамика воздействия сброса сточных вод на химический состав вод р. Талда;
3. анализ сточных вод разреза «Камышанский» до и после очистки и сброса в реку Талда;
4. сравнительный анализ влияния предприятий на малые реки, отличающиеся низкой самоочищающейся способностью;
Объект исследования: химические показатели реки Талда на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод разреза «Камышанский» АО «СУЭК-Кузбасс».
Предмет исследования: изменение свойств и химического состава реки Талда.
Научная новизна: Впервые проведён сезонный мониторинг физико-химических показателей реки Талда с июля 2017 по октябрь 2019 года и было изучено влияние сброса сточных вод на состояние реки.
Исходной информацией для написания данной работы послужила нормативно-методическая документация по ООС и мониторингу природной среды, литература по угольной промышленности, данные по прямому влиянию горной промышленности на здоровье человека, результаты гидрохимического и гидробиологического обследования экосистемы р. Талда на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод угледобывающего предприятия.
Основные защищаемые положения:
1. Измеряемые гидрохимические показатели очищенных сточных вод разреза Камышанский не превышают требований норматива допустимого воздействия на водные объекты бассейна р. Обь в пределах водохозяйственных участков (Утверждены руководителем Федерального агентства водных ресурсов от 21.11.2014 г.) :
2. Результаты анализа большинства показателей сбрасываемых сточных вод значительно ниже, чем в реке Талда, в которую осуществляется их сброс.
Структура и объем работы: Работа выполнена на 78 листах, включает 29 рисунков, 9 таблиц, библиографический список состоит из 50 наименований.
Россия является одним из мировых лидеров по производству угля, на территории которой осуществляют свою деятельность 228 угледобывающих предприятий (91 шахта и 137 разрезов по данным 2012 года [1].
Добыча угля ведется в семи федеральных округах, 25 субъектах Российской Федерации и в 85 муниципальных образованиях России, из которых 58 являются углепромышленными территориями. В этом списке немаловажное место занимает Кемеровская область, которая за счет горной промышленности является одной из ведущих областей в вопросах экономики Сибири. Кузнецкий угольный бассейн занимает 2 место по объёму добычи открытым способом в России. Огромные объемы добычи угля в Кузнецком угольном бассейне и многокомпонентная техногенная нагрузка обеспечивают необходимость в постоянном мониторинге и контроле экологического состояния среды.
В связи с многосторонним характером воздействия антропогенных факторов порой возникает проблема адекватной оценки воздействия угледобывающих предприятий.Основные компоненты окружающей среды, такие как вода, атмосфера и почва, являются важнейшими факторами благосостояния населения и, зачастую, определяют количественные показатели частоты встречаемости ряда заболеваний. На основании этого особо остро стоит отметить вопрос загрязнения водных объектов, которые в большинстве своём несут не только хозяйственное и производственное значение, но и обеспечивают питьевой водой все населенные пункты страны.
Одними из наименее защищенных и, соответственно, уязвимыми являются малые реки, которые впадая в крупные реки влияют на её показатели качества. Условно под малыми реками понимают реки с площадью водосбора до 1000¬2000 км2. На долю малых рек из общего числа водотоков нашей страны приходится около 95%, а их суммарная длина составляет более 90% длины всех рек.
Малые реки определяют гидрологическую и гидрохимическую специфику средних и крупных рек. Одной из основных особенностей малых рек является быстрое реагирование на изменение условий окружающей среды. Антропогенные воздействия различного характера могут приводить к изменению гидрохимических показателей водотоков. Для контроля всего антропогенного воздействия необходим регулярный контроль показателей химического состава рек. Такой контроль проводится на предприятиях в рамках мониторинга.
Мониторинг химических показателей р. Талда в период с июля 2017 по октябрь 2019 года на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод разреза «Камышанский», осуществлялся согласно разработанной программе мониторинга биоразнообразия на основании технического задания заказчика и действующих законодательно-правовых, нормативно-методических
документов.
Цели и задачи:
Цель: изучение влияния сточных вод угледобывающего предприятия на показатели содержания загрязняющих веществ в реке Талда.
Задачи:
1. анализ результатов измерения химических показателей р. Талда и сопоставление с действующими нормами ПДК;
2. динамика воздействия сброса сточных вод на химический состав вод р. Талда;
3. анализ сточных вод разреза «Камышанский» до и после очистки и сброса в реку Талда;
4. сравнительный анализ влияния предприятий на малые реки, отличающиеся низкой самоочищающейся способностью;
Объект исследования: химические показатели реки Талда на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод разреза «Камышанский» АО «СУЭК-Кузбасс».
Предмет исследования: изменение свойств и химического состава реки Талда.
Научная новизна: Впервые проведён сезонный мониторинг физико-химических показателей реки Талда с июля 2017 по октябрь 2019 года и было изучено влияние сброса сточных вод на состояние реки.
Исходной информацией для написания данной работы послужила нормативно-методическая документация по ООС и мониторингу природной среды, литература по угольной промышленности, данные по прямому влиянию горной промышленности на здоровье человека, результаты гидрохимического и гидробиологического обследования экосистемы р. Талда на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод угледобывающего предприятия.
Основные защищаемые положения:
1. Измеряемые гидрохимические показатели очищенных сточных вод разреза Камышанский не превышают требований норматива допустимого воздействия на водные объекты бассейна р. Обь в пределах водохозяйственных участков (Утверждены руководителем Федерального агентства водных ресурсов от 21.11.2014 г.) :
2. Результаты анализа большинства показателей сбрасываемых сточных вод значительно ниже, чем в реке Талда, в которую осуществляется их сброс.
Структура и объем работы: Работа выполнена на 78 листах, включает 29 рисунков, 9 таблиц, библиографический список состоит из 50 наименований.
В результате проведенных исследований был проведен анализ материалов гидрохимического исследования поверхностных вод (с III квартала 2017 г. по VI квартал 2019 года) на участке водопользования, связанного со сбросом сточных вод угольного разреза, а также проведены сравнительные описания характеристики влияния сточных вод разреза «Камышанский» в сравнении со сточными водами других отраслей предприятий на малые реки.
Исследования химического состава были проведены в 2-х пунктах - р. Талда, 500 м выше сброса сточных вод (фоновый пункт); р. Талда, 500 м ниже сброса сточных вод (контрольный пункт) в период с июля 2017 по октябрь 2019 года, что позволило рассмотреть динамику химических показателей реки Талда и оценить влияние на последние сточных вод.
В ходе исследования были сделаны следующие выводы:
1. Гидрохимические показатели исследуемых вод в контрольных точках зафиксировали несоответствие фоновым значениям, представленных в Решении «Разрез Камышанский» от 24.05.2018 по следующим показателям: ХПК; нитрит-ионы; взвешенные вещества; железо, марганец; медь; сульфаты; цинк. При этом показания железа, марганца, меди, сульфатов и цинка в фоновых точках отбора демонстрируют завышенные результаты, что может являться результатом их естественного выщелачивания из горной породы. Периодические скачки ХПК и БПК так же отмечены как в фоновых, так и в контрольных образцах, что свидетельствует о значении формирования малых рек заболоченными водами. Пики концентрации взвешенных веществ так же могут быть охарактеризованы естественными стоками талых вод и осадков в русло рек. Талые воды и осадки омывают прибрежную зону смывая загрязнения с поверхности почвы. Это подтверждено наблюдениями в периоды, в которых отмечены резкие скачки концентрации взвешенных вществ в исследуемых пробах: весенне-летний период обильных осадков и таяния снежного покрова.
2. Динамика воздействия сброса сточных вод разреза «Камышанский» АО «СУЭК-Кузбасс» на химический состав вод р. Талда в изучаемом периоде демонстрирует положительную тенденцию очистки и стабилизации показателей. В частности, выпуск сточных вод позволяет снизить естественное загрязнение вод изучаемого объекта.
3. Исследования степени очистки сточных под предоставили понимание о положительной тенденции развития водных объектов при условии своевременного и достаточного очистного обеспечения. В целом, сточные воды разреза «Камышанский» и шахты «Талдинская-Западная-2» позволяли очистить естественные воды объектов и приблизить их к требуемым нормативам.
4. Сравнительный анализ влияния иных сфер деятельности человека на малые реки, отличающиеся низкой самоочистительной способностью, показал, что наибольшие изменения отмечены у малых рек с высокой антропогенной нагрузкой в районах поселений или размещения полигонов твердых бытовых отходов (ТБО). Исходя из анализа данных, полученных в открытых источниках, было выявлено, что загрязнение реки Кукшум, питаемое обильным количеством сточных вод с ТБО, приводит к полному разрушению экосистемы и транзитному поступлению загрязнений в крупные водоемы. При этом угледобывающая промышленность, при условии достаточного технического и очистного обеспечения, оказывает меньшее воздействие на экосистему.
На основании гидрохимических показателей сточных вод разреза «Камышанский»были сформированы следующие положения:
1. Измеряемые гидрохимические показатели очищенных сточных вод разреза Камышанский не превышают требований норматива допустимого воздействия на водные объекты бассейна р. Обь в пределах водохозяйственных участков (Утверждены руководителем Федерального агентства водных ресурсов от 21.11.2014 г.) :
2. Результаты анализа большинства показателей сбрасываемых сточных вод значительно ниже, чем в реке Талда, в которую осуществляется их сброс.
Исследования химического состава были проведены в 2-х пунктах - р. Талда, 500 м выше сброса сточных вод (фоновый пункт); р. Талда, 500 м ниже сброса сточных вод (контрольный пункт) в период с июля 2017 по октябрь 2019 года, что позволило рассмотреть динамику химических показателей реки Талда и оценить влияние на последние сточных вод.
В ходе исследования были сделаны следующие выводы:
1. Гидрохимические показатели исследуемых вод в контрольных точках зафиксировали несоответствие фоновым значениям, представленных в Решении «Разрез Камышанский» от 24.05.2018 по следующим показателям: ХПК; нитрит-ионы; взвешенные вещества; железо, марганец; медь; сульфаты; цинк. При этом показания железа, марганца, меди, сульфатов и цинка в фоновых точках отбора демонстрируют завышенные результаты, что может являться результатом их естественного выщелачивания из горной породы. Периодические скачки ХПК и БПК так же отмечены как в фоновых, так и в контрольных образцах, что свидетельствует о значении формирования малых рек заболоченными водами. Пики концентрации взвешенных веществ так же могут быть охарактеризованы естественными стоками талых вод и осадков в русло рек. Талые воды и осадки омывают прибрежную зону смывая загрязнения с поверхности почвы. Это подтверждено наблюдениями в периоды, в которых отмечены резкие скачки концентрации взвешенных вществ в исследуемых пробах: весенне-летний период обильных осадков и таяния снежного покрова.
2. Динамика воздействия сброса сточных вод разреза «Камышанский» АО «СУЭК-Кузбасс» на химический состав вод р. Талда в изучаемом периоде демонстрирует положительную тенденцию очистки и стабилизации показателей. В частности, выпуск сточных вод позволяет снизить естественное загрязнение вод изучаемого объекта.
3. Исследования степени очистки сточных под предоставили понимание о положительной тенденции развития водных объектов при условии своевременного и достаточного очистного обеспечения. В целом, сточные воды разреза «Камышанский» и шахты «Талдинская-Западная-2» позволяли очистить естественные воды объектов и приблизить их к требуемым нормативам.
4. Сравнительный анализ влияния иных сфер деятельности человека на малые реки, отличающиеся низкой самоочистительной способностью, показал, что наибольшие изменения отмечены у малых рек с высокой антропогенной нагрузкой в районах поселений или размещения полигонов твердых бытовых отходов (ТБО). Исходя из анализа данных, полученных в открытых источниках, было выявлено, что загрязнение реки Кукшум, питаемое обильным количеством сточных вод с ТБО, приводит к полному разрушению экосистемы и транзитному поступлению загрязнений в крупные водоемы. При этом угледобывающая промышленность, при условии достаточного технического и очистного обеспечения, оказывает меньшее воздействие на экосистему.
На основании гидрохимических показателей сточных вод разреза «Камышанский»были сформированы следующие положения:
1. Измеряемые гидрохимические показатели очищенных сточных вод разреза Камышанский не превышают требований норматива допустимого воздействия на водные объекты бассейна р. Обь в пределах водохозяйственных участков (Утверждены руководителем Федерального агентства водных ресурсов от 21.11.2014 г.) :
2. Результаты анализа большинства показателей сбрасываемых сточных вод значительно ниже, чем в реке Талда, в которую осуществляется их сброс.
