Влияние открытой разработки рыхлых строительных полезных ископаемых на изменение химического состава поверхностных вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние открытой разработки рыхлых строительных полезных ископаемых на изменение химического состава поверхностных вод

Ю.Ю. Алентьев

Аннотация

В работе рассмотрены основные факторы антропогенного воздействии на окружающую среду, связанные с открытой разработкой полезных ископаемых. Затронуты вопросы изменения химического состава поверхностных вод в районах открытой разработки не рудных полезных ископаемых.

Ключевые слова: антропогенное воздействие, поверхностные воды, подземные воды, открытая разработка, нерудные полезные ископаемые, химический состав, кларковое содержание.

Abstract

In work are considered main factors of anthropogenic influence on surrounding ambience connected with open development useful fossilized. The Touched questions of the change the chemical composition of surrface water in region of the open development not ore useful fossilized.

Key words: the anthropogenic influence, surrface water, underground water, openning development, non-metalic useful fossilized, chemical composition, Clarke contents.

антропогенный полезный ископаемое загрязнение

На сегодняшний день объем добычи нерудных полезных ископаемых (ПИ) сопоставим, а зачастую в некоторых районах и превышает объемы добычи рудных ПИ. Порядка 90% всех добываемых нерудных полезных ископаемых приходится на строительные материалы, из которых основной объем составляют песок и щебень. Особенность добычи данных полезных ископаемых заключается в том, что они разрабатываются открытым способом. Способ добычи обусловлен двумя основными причинами:

- не глубокое залегание данных полезных ископаемых;

- не высокая стоимость, которая делает не рентабельной подземную разработку данных ископаемых [1].

Открытый способ разработки ПИ является наиболее ущербным для экологической обстановки района добычи полезного ископаемого. Большинством специалистов принято выделять следующие основные факторы негативного воздействия открытой разработки нерудных полезных ископаемых на окружающую среду:

загрязнение атмосферного воздуха пылью и газами при работе горно-транспортных механизмов;

загрязнение земель выбросами работающих горно-транспортных механизмов;

акустическое воздействие от работы карьерной техники;

нарушение полноты извлечения ПИ;

изменение рельефа территории, с последующим изменением гидрогеологических и гидрологических условий территории размещения карьеров;

загрязнение поверхностных и подземных вод [2].

По загрязнениям поверхностных и подземных вод при составлении экологических обоснований и проектов при открытой разработке нерудных полезных ископаемых оцениваются и контролируются, в первую очередь, загрязнения нефтепродуктами и хозяйственно-бытовыми стоками, реже веществами, содержащимися в выбросах отработанных газов, и, крайне редко, элементами и соединениями, содержащимися в добываемых строительных материалах (в песках, в частности). И, как результат, не оценивается изменение химического состава поверхностных и подземных вод по содержанию редкоземельных элементов, которые встречаются в минералах, которые могут накапливаться в виде россыпей в аллювиальных песках.

В таблице 1 приводятся значения содержания макро- и микрокомпонентов в:

- реке Москва (в районе расположения карьера по добычи песка),

- кларковое содержание в речных водах [3,4,5].

Таблица 1. Содержание макро- и микрокомпонентов в реке Москва и кларковое содержание в речных водах

В таблице 2 приводятся данные по содержания макро- и микрокомпонентов в

- пруду (рис. 1), образованному на дне карьера по добыче песка;

- средние значения по осадкам за многолетний период по Московской области; - значения по осадкам по Московской области за 30.10.2017.

На рисунке 2 представлен схематичный геологический разрез территории расположения карьера.

Таблица 2. Содержание макро- и микрокомпонентов в пруду на дне карьера и в осадках

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глубина исследуемого пруда составляет в среднем до 3 метров. Основным источником его питания являются атмосферные осадки. Это подтверждают данные корреляционного анализа, проведенного по исследуемым макрокомпонентам (натрий, магний, кальций).

Для расчета коэффициента корреляции, на основании которого оценивалась корреляционная связь, использовался метод Пирсона (метод квадратов). Коэффициент корреляции по содержанию исследуемых макрокомпонентов в осадках и в воде пруда составил 0,83. Используя схему оценки корреляционной связи по коэффициенту корреляции: приведенную в таблице 3, получаем, что по содержанию макрокомпонентов в осадках и в пруде на дне карьера наблюдается сильная корреляционная связь.

Таблица 3

Схема оценки корреляционной связи по коэффициенту корреляции

На основании данных, приведенных в таблицах 1 и 2, по формуле (1), предложенной В. М. Вернадским, вычисляем кларк концентрации (КК):

КК=Сi/К (1)

где: КК- кларк концентрации,

К- кларк содержания,

Сi-содержание в объекте.

Результаты вычисления кларка концентрации для осадков и пруда приведены в виде геохимического спектра на рисунке.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Как видно из геохимического спектра, вода пруда, расположеного на дне карьера, имеет превышения над кларковым содержанием более чем в 5 раз по следующим исследуемымм компонентам: фосфор, лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, гадолоний. Данные элементы характерны для минералов редких земель, таких как: монацит, самарскит, гадолинит и др. При этом содержание данных компонентов не превышает предельно допустимых концентраций для вод, используемых для централизованого водоснабжения, приведеных в нормативных документах (ГН 2.1.51315-03 и СанПиН 2.1.4 1047-01). Единственным, среди исследуемых компонентов в водах пруда, значения которого находятся на грани предельно допустимой концентрации, является алюминий.

Для осадков значения всех иследуемых показателей не превышают предельно допустимых концентраций.

Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что при разведке и оценке запасов строительных песков (особенно аллювиального происхождения) необходимо более детальное исследование минералогического состава для выявления повышенных концентраций редкоземельных минералов. Поскольку на сегоднешний день при оценке запасов песков, в первую очередь, оценивается гранулометрический состав, исследование минералогического состава носит формальный характер.

Библиографический список

1. Проблемы экологии при добыче нерудных строительных материалов в России / Г. С. Курчин, Е. П. Волков, Е. В. Зайцева, А. К. Кирсанов // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 6.

2. Воздействие разработки месторождений по добыче общераспространенных полезных ископаемых на окружающую природную среду / Н. В. Назаренко, А. Н. Петин, Т. Н. Фурманова // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 6.

3. Гордеев В. В. Речной сток в океан и черты его геохимии / В. В. Гордеев. - М. : Наука, 1983. - 160 с.

4. Крайнов С. Р. Основы геохимии подземных вод / С. Р. Крайнов, В. М. Швец. - М. : Недра, 1980. - 295 с.

5. Шварцев С. Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза / С. Л. Шварцев. - М. : Недра, 1978. - 287 с.

Размещено на Allbest.ur