Проблемы загрязнения водного бассейна в горнопромышленном производстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблемы загрязнения водного бассейна в горнопромышленном производстве

Батаршин Виталий Олегович,

Семиохин Александр Сергеевич,

Тимохин Роман Андреевич,

Козлов Павел Геннадьевич,

Федюк Роман Сергеевич

Дальневосточный федеральный университет, Учебный военный центр,

Владивосток

Аннотация

В статье рассматриваются основные виды загрязнений водного бассейна, в частности загрязнения водного бассейна в результате горнопромышленного производства. Эта проблема особенно актуальна в современном мире из-за чрезмерного использования водных ресурсов в горнопромышленном комплексе. Статья подтверждает актуальность проблемы загрязнения водного бассейна в горнопромышленном производстве, а также доказывает, что с этой проблемой не просто можно и нужно бороться, а жизненно важно.

Ключевые слова: водный бассейн, водоснабжение, горнопромышленный, загрязнение, обводненность, осушение, Экология

В настоящее время горнопромышленный комплекс достаточно развит, но даже в современном мире технологий существуют проблемы, решение которых насчитывает не одно десятилетие. Загрязнение водного бассейна наносит ощутимый вред экосистеме Земли, и приводят к негативным экономическим и социальным последствиям (рис.1).

Исследования эколого-экономических проблем горной отрасли подтверждают, что главной экологической проблемой влияния отвалов горных пород становятся стоки с отвалов, которые, попадая в грунт и почву, закисляют их. В связи с возможными экологическими последствиями требуется сконцентрировать внимание на охране природной среды, рациональном природопользовании и разработке специальных научно обоснованных мероприятий [1].

Рис.1. Основные источники загрязнения водного бассейна

Системы водообеспечения большинства горнопромышленных предприятий основные водопотребительные процессы базируются полностью или в значительной мере на оборотной системе водоснабжения (система водного хозяйства предприятий, промышленных узлов производственных комплексов, обеспечивающая возврат всех жидких отходов после соответствующей обработки для повторного использования или переработки на вторичное сырье), на пополнение которой чаще всего используют шахтные, дренажные и карьерные воды. Для водообеспечения предприятий применяется централизованная система водообеспечения из поверхностных или подземных источников воды.

На поверхностные воды действует: осушение и перенос поверхностных водоёмов и водотоков, значительная заселённость берегов, сброс необработанных и частично обработанных сточных и дренажных вод, водозабор (забор воды из источника) для технологических и бытовых нужд предприятий. Это вызывает ухудшение качества воды, приводит к загрязнению водного бассейна сточными и дренажными водами, к ухудшению качества вод в результате изменения гидрохимических и биологических режимов поверхностных и подземных вод. При сбросе сточных вод в поверхностные источники попадают различные ядовитые вещества, нефтепродукты, соли тяжелых металлов. Поверхностные источники воды могут быть заражены отравляющими и радиоактивными веществами и бактериальными средствами при разрушении (авариях) потенциально опасных объектов.

На подземные воды действует: осушение месторождений полезных ископаемых, сброс сточных и дренажных вод, что приводит к уменьшению подземных и поверхностных вод, нарушению гидрогеологического и гидрологического режимов водного бассейна.

Источниками подземной воды могут быть (рис.2):

- ненапорные с верхним водопроницаемым слоем (верховодки и грунтовые) воды;

- ненапорные межпластовые воды, защищенные водонапорным слоем;

- напорные межпластовые (артезианские) воды.

Ненапорные межпластовые и напорные воды защищены сверху водонепроницаемым слоем. Подземные воды отличаются высокой прозрачностью, малой мутностью и не нуждаются в осветлении. Температура их характеризуется постоянством и не превышает 7-11⁰С, качество воды зависит oт характеристик водосодержащих пород.

В результате экспериментальных исследований по изучению водно-теплового режима и анализ влияния погодно-климатических факторов на состояние грунтов позволили установить, что влажность грунтов при глубоком залегании грунтовых вод можно характеризовать интенсивностью наполнения водоносных горизонтов [2, 3].

Воздействие горного производства на водный бассейн проявляется также в изменении водного режима, загрязнении и засорении вод (накопление твердого осадочного материала), а также в осушении. Загрязнение водного бассейна обусловлено, прежде всего, изношенностью технологического оборудования предприятий, большим количеством аварийных ситуаций.

Рис. 2. Условия залегания подземных вод:

1- водоупорные породы; 2- межпластовый напорный водоносный горизонт; 3- межпластовый ненапорный водоносный горизонт; 4- грунтовые воды; 5- скважина; 6- верховодка; 7- шахтный колодец; 8- нисходящий родник; 9- самоизливающая (артезианская) скважина; 10- восходящий родник; 11- поверхностный источник воды

Осушение в горном деле - это совокупность технических мероприятий снижающих обводненность месторождений полезных ископаемых и регулирующих режим потоков воды в горных выработках. Осушение приводит к появлению следующих негативных факторов:

- истощение водоносных горизонтов, подвергаемых дренированию, что проявляется в ухудшении условий их питания и снижения уровня поземных вод;

- нарушение режима питания небольших рек, озер и подземных водоносных, что связано с образованием депрессионных воронок;

- создание депрессионных воронок - концентрическое понижение уровня грунтовых вод при отборе воды из горной выработки под воздействием истощения водоносных горизонтов (рис. 3);

- загрязнение откачиваемых шахтных и карьерных вод различными загрязняющими веществами и вынос их в поверхностные воды;

- осушение почвы в районе воронок;

- деформация земной поверхности;

- осушение колодцев и неглубоких водозаборов;

- исчезновения источников, ручьев, ключей.

Как выше было отмечено, горная промышленность наносит особый вред водным объектам и особенно малым рекам. Помимо загрязнения сточными водами, деятельность горных предприятий зачастую приводит к изменению естественного состояния речной системы, включая нарушение рельефа, рисунка гидросети и т. п. Имеются данные о сокращении водосборных площадей, уменьшении протяженности рек, снижении их водности, а также полном их уничтожении [4].

загрязнение водный бассейн горнопромышленный

Рис.3. Депрессионная воронка

Атмосферные осадки, при попадании внутрь массива террикона, взаимодействуя с горными породами, обогащаются растворимыми соединениями. Просачивание фильтрата в почву и грунты не дает многим представителям флоры расти на данных участках, так как почва не пригодна для роста растений, поскольку происходит процесс закисления [5].

Многочисленные источники загрязнения природных водных объектов находятся на их водосборах. Это и контролируемые источники - сбросы сточных вод промышленности и коммунального хозяйства, канализованные поверхностные стоки с технических территорий и промплощадок, и неконтролируемые, так называемые диффузные источники, которые характеризуются разнообразным генезисом, неравномерным распределением загрязняющих веществ по водосборной площади, нерегулярностью воздействия на водный объект, тесной связью с метеоусловиями, широким набором токсических элементов и их соединений и разнообразным диапазоном концентраций [6-10].

Водные ресурсы планеты - эта наше богатство, то, без чего жизнедеятельность человека и других живых организмов невозможна. Охрана водных бассейнов является важнейшей задачей, направленной на многие поколения вперед.

Библиографический список

1. Лобовиков А.О., Пугин К.Г., Устенко С.В., Смелова А.Н., Залевская Ю.М. Эколого-экономические проблемы рекультвации терриконов Кизеловского угольного бассейна// Транспорт. Транспортные сооружения. Экология, 2016. - №2. - С. 74-88

2. Козлов П.Г., Федюк Р.С., Храмов Д.А. К вопросу о расчетных характеристиках глинистых грунтов земляного полотна при проектировании и реконструкции дорожных одежд (на примере юга Дальнего Востока)// Современная техника и технологии, 2016. - № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2016/01/9352

3. Федюк Р.С., Козлов П.Г., Мочалов А.В., Тимохин А.М. Необходимость актуализации дорожно-климатического районирования юга Дальнего Востока// Вестник Сибирской Государственной Автомобильно-дорожной Академии. - 2015. - № 4. - С. 90-99

4. Стоящева Н. В. Проблема загрязнения малых рек Кузбасса сточными водами промышленных предприятий// Вестник Кемеровского государственного университета, 2015. - № 4 (64) Т. 3. - С. 156 -163

5. WiКизел - Хроники Кизела [Электронный ресурс]. - URL: http://wiki.kizel.ru/index.php (дата обращения: 12.10.2015).

6. Кочарян А. Г., Лебедева И. П. Диффузные источники загрязнения на водосборных территориях и оценка их токсического воздействия на водные и почвенные экосистемы// Природообустройство, 2015. - № 5. - С. 40-44

7. Федюк Р.С., Мочалов А.В., Тимохин А.М., Муталибов З.А., Ильинский Ю.Ю. Высвобождение земель золоотвалов в результате применения золы в строительстве // В сборнике: Фундаментальные основы современных аграрных технологий и техники: Сборник трудов Всероссийской молодежной научно-практической конференции. Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2015. - С. 191-194

8. Юшин А.М. Экологическая опасность применения щебня в строительстве // В сборнике: Научному прогрессу - творчество молодых Материалы X международной молодежной научной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам: в 2 частях, 2015. - С. 204-206

9. Shkrebtiy T.A., Fediuk R.S. Environmental preconditions of use the renewable energy sources in the Primorye territory // В сборнике: Энергетика: эффективность, надежность, безопасность Материалы трудов XXI Всероссийской научно-технической конференции. В 2 томах, 2015. - С. 55-56

10. Федюк Р.С., Мочалов А.В., Ильинский Ю.Ю. Привлечение прямых инвестиций в Приморский край // В сборнике: Актуальные вопросы экономического развития регионов Материалы Международной научно-практической конференции. Пятигорский филиал ФГБОУ ВПО «Российский государственный торгово-экономический университет», Рекламно-информационное агентство на Кавминводах, 2013. - С. 178-183

Размещено на Allbest.ru