ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ
ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ 6
1.1. Воздействия горного производства на окружающую среду 7
1.2. Воздействие горного производства на биосферу 10
1.3. Воздействие пылевых выбросов на окружающую среду 11
ГЛАВА 2. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАРЬЕРНО¬
ОТВАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЛЕБЕДИНСКОГО ГОКА 14
2.1. Физико-географическая характеристика района исследований 14
2.2. Подверженность почвенного покрова аэротехногенному загрязнению в
зоне влияния ГОКов 19
ГЛАВА 3. ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В ЗОНЕ
ВЛИЯНИЯ ОТВАЛА СКАЛЬНОЙ ВСКРЫШИ ЛЕБЕДИНСКОГО ГОКА .. 24
3.1. Характеристика модельного объекта исследования - Балки Сенной ... 24
3.2. Результаты выполнения мониторинговых обследований, проведённых в
2006 и 2011 годах 26
3.3. Характеристика метода рентенофлуоресцентного анализа и
определяемых компонентов в почвах 28
3.4. Особенности пространственного распределения микроэлементов в
почвах модельного объекта по результатам обследования в 2017 г 32
3.5. Сравнение различных позиций ландшафта по степени накопления
техногенных микроэлементов 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
ПРИЛОЖЕНИЕ 45
Горнорудная промышленность - один из наиболее сильных факторов антропогенного трансформирования окружающей природной среды. В Белгородской области ведется интенсивная добыча железной руды. Особенно сильное воздействие происходит в районе городов Старый Оскол и Губкин. В пределах этих территорий происходит постоянное сокращение сельскохозяйственных земель. Помимо этого, вокруг ГОКов создаются производственные комплексы, что также негативно влияет на окружающую среду.
Технологические процессы при добыче и переработке железорудного сырья сопровождаются выбросом в атмосферу пыли, тяжелых металлов, продуктов взрывных работ и т.д. Загрязнение атмосферы, природных вод и верхней части почвенного покрова экологически вредными веществами нарушает естественный процесс геоэкологической саморегуляции природной среды и может привести к быстрой и необратимой ее деградации, а также к негативному воздействию на здоровье населения региона. Специфика добычи и обогащения рудных месторождений заключается в извлечении и переработке огромных масс горных пород, обычно обогащенных широким комплексом химических элементов. Современная технология позволяет использовать лишь небольшую часть извлекаемой массы пород. Все остальное накапливается в виде отходов, рассеиваемых природными миграционными процессами и потенциально являющихся источниками загрязнения природной среды химическими элементами.
Чтобы уменьшить уровень деградацию на окружающую среду в районе Старооскольского-Губкинского промышленного комплекса, действующего в зоне КМА, необходимо комплексно изучить все факторы, влияющие на данное явление. Без объективной оценки невозможно и принятие научно обоснованных решений, связанных с охраной окружающей среды и рациональным использованием природных ресурсов. Проблемы загрязнения окружающей среды, вызванная многочисленными отрицательными реакциями в различных сферах человеческой жизни и производства. К таким реакциям относится следующее: 1) ухудшение состояния здоровья населения; 2) непригодность по химическому составу большого числа водоемов для питьевого, технического водоснабжения и рекреационных целей; 3) невозможность в некоторых случаях проведения тонких технологических операций из-за загрязнения атмосферного воздуха [1].
АО «Лебединский ГОК» - крупнейшее в стране горнорудное предприятие, входящее в холдинг Металлоинвест, разрабатывает открытым способом Лебединское железорудное месторождение с 1967 года. Наиболее близким из этих техногенных массивов к городу Губкин и к селу Сергиевка Губкинского района является отвал скальной вскрыши, в настоящее время - смешанный отвал вскрышных пород, площадь которого приближается к 700 га, высота над уровнем местности - 50 м. Отвал является удобным объектом для оценки пылевого загрязнения прилегающих ландшафтов. Его развитие продолжается в юго-западном направлении.
Цель: изучить микроэлементный состав почв в зоне влияния отвала окисленных железистых кварцитов АО «Лебединский ГОК».
Задачи:
1. Изучить эколого-геохимические особенности воздействия горнодобывающей промышленности на окружающую среду.
2. Дать геоэкологическую характеристику карьерно-отвального комплекса Лебединского ГОКа.
3. Проанализировать пространственное распределение химических элементов в верхнем слое почв модельного объекта - балки Сенной и прилегающих к отвалу скальной вскрыши агроландшафтов.
Объекты исследования - почвенный покров территории, прилегающей к отвалу скальной вскрыши (Отвал №1) АО «Лебединский ГОК».
Автором продолжены мониторинговые исследования в Балке Сенной, выбранной в 2005 году в качестве модельного объекта для оценки изменения эколого-геохимической ситуации в зоне пылевого воздействия Отвала №1.
Предмет исследования: пылевое воздействие отвальных комплексов на прилегающие ландшафты.
Методы исследования: теоретический метод - обзор и анализ литературных данных из различных источников; картографические методы - анализ и визуальное дешифрирование космических снимков при помощи программ MapInfo Professional (v. 11.0.3), SASPlanet (v. 110418), Surfer 8; полевой метод - выезд на объект и сбор почвенных образцов. Для определения содержания в исследуемых образцах валового содержания микроэлементов использован метод ренгенофлуоресцентного анализа на приборе СПЕКТРОСКАН МАКС-GV.
Материалами для исследования служили учебные пособия, статьи из журналов, интернет - ресурсы, картографические ресурсы, а также данные предыдущих обследований объекта в 2005 и 2011 годах.
Горнодобывающий комплекс в Старооскольско-Губкинском промышленном районе формирует новый тип ландшафта. В связи с этим изменяется форма рельефа, появляются как положительные, так и отрицательные формы; запыленным становится атмосферный воздух; изменяется водный баланс территории, происходит ухудшение свойств подземных вод; нарушение и деградация почвенного покрова; изменение животного и растительного мира; трансформация ландшафта лесостепи в антропогенный ландшафт. Отвалы и карьеры становятся территорией, непригодной для хозяйственной деятельности.
Исследуемый объект, представляющий собой зону контакта техногенного массива отвала №1 АО «Лебединский ГОК» с агроландшафтами, удобен с геохимической точки зрения для ведения экологического мониторинга загрязнения почв. Балка Сенная, верховья которой расположены в зоне планируемого роста отвала, выходит своим устьем в частный сектор г. Губкин, непосредственно в приусадебные сельскохозяйственные угодья. Кроме того, к её склонам примыкают поля и лесополосы, геохимическое состояние которых важно оценить с экологической точки зрения. Результаты исследований 2005, 2011 и 2017 годов подтвердили перспективность этого объекта для ведения мониторинга.
В 2005 году было установлено, что на расстоянии 0-5 км от карьера содержание тяжелых металлов (Pb, Cd, Cu) стремительно убывает. При этом максимальные концентрации характерны для точек, которые находились в непосредственной близости к отвалу, где содержание ТМ в снежном покрове превышает фоновое в 60-100 раз. Второй максимум накопления наблюдается на расстоянии 6-8 км от карьера, что может быть связано с осаждением пыли, выброшенной на большую высоту. Для железа характерен максимум накопления на расстоянии 8-9 км от карьера, в зоне влияния отвала железистых. Определение содержания тяжёлых металлов было произведено атомно-абсорбционным методом.
Исследованиях 2011 и 2017 годов проводились с помощью рентгенофлуоресцентного метода, что способствовало увеличению числа измеряемых показателей. Однако, замечено некоторое завышение результатов, что можно объяснить различием методик.
В 2017 году после полученных результатов и их анализа были сделаны следующие выводы: 1) по содержанию микроэлементов в почве можно достоверно определить загрязнение исследуемой территории; 2) особое внимание нужно уделить следующим элементам: Cr, Co, Ni, Cu и Pb, Zn, As, так как они имеют II и I класс опасности, соответственно; 3) значение ПДК превышают Cr, Co, Ba и As; 4) наблюдается тенденция к увеличению концентраци в период с 2012 по 2017 года у следующих элементов: V, Cr, Co, Cu, Zn, Pb; 5) суммарный показатель загрязнения почв (Zc) на всей исследуемой территории имеет значение меньше 16, соответственно весь изучаемый участок на данный момент относится к допустимой категории для использования в сельском хозяйстве.
При современных темпах воздействия горнорудной промышленности на окружающую среду, в районе Староосколько-Губкинского района, мониторинг за состоянием природных среды на данной территории всегда будет актуален.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
