ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. СПЕЦИФИКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОРУДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ВОДОПОЛЬЗОВАНЕ КРУПНЫХ ГОРОДСКИХ АГЛОМЕРАЦИЙ 6
1.1. Водные объекты и водопользование в районах горнорудной
промышленности 6
1.2. Основные компоненты загрязнения вод предприятиями
горнорудного кластера 12
ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ГОКОВ НА ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ И ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ ГОРОДОВ СТАРЫЙ ОСКОЛ И ГУБКИН 16
2.1. Воздействие ГОКов на водные ресурсы и специфику современного водопользования в районе г. Старый Оскол и Губкин 17
2.2. Влияние шахты им. Губкина на водные ресурсы исследуемого района 21
2.3. Трансформация водных объектов Старооскольско-
Губкинского горнопромышленного района 35
ГЛАВА 3. СОВРЕМЕННЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ВО-ДОПОЛЬЗОВАНИЯ СТАРООСКОЛЬСКОГО- ГУБКИНСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ РАЗВИТИЕМ ГОРНОРУДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
3.1. Характеристика основных экологических проблем
водопользования агломерации
3.2. Система мероприятий по снижению негативного влияния горнорудной промышленности на водопользование агломерации 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 57
ПРИЛОЖЕНИЯ 63
Актуальность работы. В последние десятилетия природные экосистемы меняются, что в свою очередь ведет к нарушению экологического равновесия на территории Старооскольско-Губкинской агломерации. Актуальность исследования предопределяется обострением спектра проблем водопользования в районе. В настоящее время водные ресурсы района сокращаются, ухудшается их качественный состав.
Городские агломерации играют роль ведущих узловых элементов в опорном каркас и в территориальной структуре хозяйства. Каждая агломерация, способствуя интеграции самых разных видов деятельности, одновременно исполняет свои вполне определённые, более или менее специализированные общехозяйственные и социальные функции. Поэтому городская агломерация, как и её основа - крупный город - не только форма расселения населения, но и форма территориальной организации промышленности и вообще хозяйства, это удобная для населения форма сочетания жилища с местами приложения труда, а также местами отдыха, образования и т.п. [10].
Формирование инновационной экономики способствовало трансформации всей системы региональных экономических отношений, оказав заметное влияние, в частности, и на формирование агломераций.
Развитие агломераций обусловило постепенное изменение роли и функции муниципальных образований в устойчивом развитии региональной экономической системы.
Источниками водоснабжения являются подземные воды, или поверхностные открытые пресные водные объекты. Эти источники широко используются городами, рабочими поселками и селами Российской Федерации (с ними связано строительство технических сооружений водоснабжения - от колодцев до огромных станций централизованного водоснабжения) [2].
Анализ существующего состояния водных объектов показывает, что практически все источники как поверхностные, так и подземные подвергаются антропогенному и техногенному воздействию с различной степенью интенсивности [6].
Интенсивное развитие горнорудной и металлургической промышленности на базе железорудных месторождений Курской магнитной аномалии за сравнительно короткий период, несомненно, повлекло за собой увеличение техногенной нагрузки на окружающую среду городов Губкин и Старый Оскол, которые находятся в эпицентре месторождений и промышленности. В связи с этим стоят серьезнейшие задачи по анализу, комплексной оценке, определения динамики важнейших показателей, характеризующих экологическую ситуацию.
Старооскольско-Губкинская агломерация - это единственная в Черноземье двухъядерная агломерация с центрами в г. Старый Оскол и г. Губкин (в них проживает 24% населения области) образующими пояс практически непрерывного расселения от Старого Оскола до Губкина.
Создание и развитие Старооскольско-Губкинской агломерации осуществляется на базе предприятий металлургии, машиностроения и сопутствующих производств, ее институциональное структурирование с учетом возможностей инновационного развития способствует достижению целей развития горно-металлургического кластера, внедрению и разработки новых инновационных технологий, обеспечению инновационного прорыва.
Объектом исследования являются водные объекты Старооскольско- Губкинской агломерации
Предметом исследования является оценка различных параметров качества вод городов, находящихся в зоне влияния предприятий по добыче железной руды.
Целью выпускной квалификационной работы является определение возможных последствий воздействия добывающего железорудного комплекса КМА на водные объекты Старооскольско-Губкинской агломерации Для выполнения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
1. Изучить ресурсную базу и эколого-технологические особенности раз-личных способов добычи железной руды на территории Старооскольско- Губкинской агломерации;
2. Провести геоэкологический анализ и оценить характер воздействия со-временного горнорудного кластера КМА на водные объекты агломерации
3. Выявить спектр проблем современного питьевого водоснабжения городов Старый Оскол и Губкин и разработать практические рекомендации по оптимизации водопользования и сохранения водных ресурсов района.
Информационной базой для исследования послужили: фондовые мате-риалы ОАО «КМАруда», ОАО «Белгородгеология», НИИ КМА, а также натурные наблюдения автора. В качестве основных источников информации для проведения исследования были использованы фактические материалы, опубликованные в изданиях Государственного комитета по охране окружающей среды Белгородской области, Белгородского областного комитета государственной статистики при Госкомстате, электронные, литературные и прочие источники.
Методы, используемые в ходе проведения данного исследования: картографический, сравнительно-географический, статистический, картографический, системный, аналитический.
Практическая значимость. Результаты выполненных исследований могут быть использованы при разработке долгосрочной программы по водоснабжению городов и поселений Старооскольско - Губкинской агломерации. Предложенные в работе мероприятия по оптимизации хозяйственно-питьевого водоснабжения реализуются в практике работы территориальных учреждений Роспотребнадзора городов Губкин и Старый Оскол.
По результатам исследования нами были получены следующие выводы.
В настоящее время территориально-производственный комплекс Старо-оскольского железорудного бассейна КМА, включающий города Губкин и Старый Оскол, превратился в средоточие крупных экологических проблем. Высокая концентрация населения, промышленности и транспорта на сравнительно небольшой площади приводит к росту техногенной нагрузки на все депонирующие компоненты окружающей среды.
В соответствии с экологической доктриной Российской Федерации одной из основных задач в области защиты окружающей природной среды и повышения уровня комфортности проживания населения является установление связи между медико-санитарными показателями (здоровье населения) и динамикой изменения качества окружающей среды (техногенное загрязнение). Значительную опасность представляет экологическое состояние подземных вод, являющихся главным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения.
Несмотря на относительно благополучное состояние по микробиологическим показателям качества питьевой воды в Старооскольско-Губкинской агломерации в настоящее время, прогноз показателей качества питьевой воды крайне неблагоприятный; правомочно считать доказанным негативное влияние железорудных разработок и других обозначенных факторов, представляющих опасность загрязнения водоносных горизонтов на качество питьевой воды коммунального водоснабжения гг. Губкин и Старый Оскол.
Из отрицательных экологический следствий работы водозаборов по данным численного моделирования выделяется сокращение стока р. Оскол на величину фильтрационных утечек в пределах депрессионной воронки Воротниковского водозабора (11700 тыс. м3/сут). Однако данный ущерб полностью ликвидируется регулярным сбросом очищенных хозяйственно-бытовых вод г. Старый Оскол в количестве 36,8 тыс. м3/сут. Однако это может привести к повышению микробиологических показателей выше нормативных.
В бассейне р. Убля возможное сокращение меженного расхода при водоотборе, как показывает опыт эксплуатации действующих водозаборов, полностью компенсируется увеличением водности реки, связанной с ростом годовых осадков и инфильтрационного питания подземных вод (модулей подземного питания). При этом инфильтрационное питание подземных вод, обуславливающее подземный сток, определяется не столько суммой годовых осадков, сколько величиной осадков холодного периода. Из возможных факторов экологического ущерба выделяется сокращение доли подземного питания р. Убля на участке развития депрессионной воронки Ильинского водозабора (по данным математического моделирования 6,96 тыс. м3/сут), что не превышает экологических ограничений.
По результатам гидрохимического опробования в четвертичном водонос-ном горизонте выделено четыре типа воды: гидрокарбонатный кальциевый, гидрокарбонатный магниево-кальциевый, сульфатно-гидрокарбонатный кальциевый и сульфатно-гидрокарбонатный магниево-кальциевый.
Первый тип воды характерен для большей части наблюдаемой территории, остальные типы воды приурочены к небольшим участкам, территориально не связанным друг с другом.
Для большинства участков грунтовые воды характеризуются повышенной жесткостью до 18,88 мг-экв/л. По ряду скважин отмечено превышение ПДК по кремнию до 19,99 мг/л (ПДК=10 мг/л).
Гидрохимическое опробование турон-коньякского водоносного горизонта показало, что подземные воды, как и в предыдущие годы, подразделяются на три типа: гидрокарбонатный кальциевый, сульфатно-гидрокарбонатный натриево-кальциевый и гидрокарбонатный магниево-кальциевый. Гидрокарбонатные кальциевые воды распространены к югу и юго-востоку от хвостохранилища СГОКа. Гидрокарбонатные магниево-кальциевые воды имеют значительное распространение по площади и приурочены к площади севернее и южнее хвостохранилища. Сульфатно-гидрокарбонатный натриево-кальциевый тип воды наблюдался в пределах площади хвостохранилища и на близлежащей к нему территории.
В результате проведенных исследований установлено, что гидрогеоэко- логическая обстановка на территории Старооскольско-Губкинской городской агломерации бассейна в целом благоприятная. Однако грунтовые воды водоносных горизонтов и комплексов, располагающихся первыми от земной поверхности, испытывают значительное техногенное воздействие. По характеру структурной организации в техногенно-природных водных экосистемах наблюдаются изменения гидродинамического режима, связанного с куполами растекания вод из хвостохранилищ, фильтрационными потерями из поверхностных водоемов и водохранилищ.
Эволюция химического состава вод в зависимости от степени техногенного воздействия происходит по определенным стадиям: от гидрокарбонатной до гидрокарбонатно-сульфатной и далее к сульфатно-хлоридной. Минерализация воды повышается при переходе от первой стадии к последней. Анализ со-временного состояния подземных вод позволил выделить в районе г. Губкин техногенно-природную геохимическую провинцию железомарганцевой специализации с повышенным содержанием нитратов и пониженным - фтора.
С учетом перспективы дальнейшего развития производства, совершенствования технологических процессов на предприятиях СГОКа возрастает роль антропогенного воздействия в целом на окружающую среду и на режим поверхностных вод, в частности.
Отмечались превышения гигиенических норм по органолептическим показателям, в 4,75 % - по обобщенным, превышения по содержанию неорганических веществ с органолептическим лимитирующим признаком - в 0,86 %, сани-тарно-токсикологическим - в 0,92 %. В структуре превышений основную долю составили обобщенные показатели - 57,1 %, неорганические вещества с органолептическим лимитирующим признаком - 18,5 %, неорганические вещества с санитарно-токсикологическим- 16,3 %, превышения органолептических показателей - 7,6 %. Несоответствие гигиеническим требованиям определяется по за-паху (0,30 %) привкусу (0,30 %), цветности (1,51 %), жесткости общей (15,41 %), окисляемости перманганатной (1,64 %) содержанию железа (3,63 %), марганца (1,61 %), свинца (6,62 %).
Таким образом, не смотря на относительно благополучное состояние по микробиологическим показателям качества питьевой воды в Старооскольско- Губкинской агломерации в настоящее время, прогноз показателей качества питьевой воды крайне неблагоприятный; правомочно считать доказанным негативное влияние железорудных разработок, представляющих опасность загряз-нения водоносных горизонтов на качество питьевой воды коммунального водо-снабжения городов агломерации.
Вместе с тем отмечаются некоторые изменения химического состава подземных вод альб-сеноманского водоносного горизонта в районе хвостохранилища «Чуфичев Лог», расположенного к юго-востоку от Лебединского ГОКа. Здесь преимущественно отмечаются сульфатные натриевые воды, в то время как типичными являются воды гидрокарбонатные натриевые или гидрокарбонатные натриево-кальциевые Работа дренажного комплекса, обустроенного вокруг Лебединского железорудного карьера, отрицательно влияет на режим уровня подземных вод водозаборных сооружений Сформировалась и расширяется депрессионная воронка, вызывая понижение уровня воды в эксплуатируемых скважинах Добыча железных руд растет из года в год, площадь карьера увеличивается, что в перспективе может привести к существенному истощению ресурсов подземных вод альб-сеноманского водоносного горизонта.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
