Аргументы Недели Наука 13+

Для предотвращения загрязнения окружающей среды выработанных рудников есть решение

, 13:10 , Специальный корреспондент

Для предотвращения загрязнения окружающей среды выработанных рудников есть решение
Фото: соцсети

Отходы горного производства являются в подавляющем большинстве случаев нетоксичными, геоэкологические проблемы в основном в старопромышленных районах связанны с необходимостью решения задач по ликвидации, накопленного за годы выработки рудника, вреда окружающей среде. Суть доступных технологий обращения с отходами в горнодобывающей промышленности заключается в обратной закладке материалами выработанного в ходе добычи полезных ископаемых пространства. Стоит отметить, что это уже реализовано и реализуется на многих рудниках, но, к сожалению, не повсеместно. Есть случаи затопления выработанных шахт и карьеров, что приводит к загрязнению подземных водоносных горизонтов и рек. Есть Федеральный закон «Об охране окружающей среды» (№ 7-ФЗ от 10.01.2002 года) о рекультивации выработанных рудников. Но, к сожалению не ясно, кто будет его исполнять, поскольку многие карьеры и шахты давно заброшены и затоплены и не находятся ни на чьем балансе.

По данным «Института горного дела Уральского отделения Российской академии наук» деятельность горного производства является одной из основных причин загрязнения окружающей среды. Даже внедрение самых передовых технологий не позволяет использовать больше, чем 2-3% извлеченной из недр горной массы, а остальная часть превращается либо в отходы (около 78%), либо в промышленные выбросы и сбросы (около 20%). Например, для получения одной тонны цветных металлов извлекается от одной до трех тысяч тонн вмещающих пород, образуется до ста тысяч хвостов обогащения. Вот и получается, что отходы добычи и обогащения при извлечении редких элементов превышают по массе и объему целевой продукт в миллионы раз.

ЧТО ДЕЛАТЬ С ОТХОДАМИ

За годы разработки месторождений на прилегающих территориях накапливается огромное количество твердых отходов добычи (отвалы, окисленные и забалансовые руды, илы в прудах нейтрализации рудничных вод), продукты обогащения и переработки (хвосты, шламы, шлаки, золы и др.). В России горнодобывающими производствами накоплены десятки миллиардов тонн отходов, ежегодно образуется более трех миллиардов тонн отвалов горных пород и свыше 0,5 миллиардов тонн хвостов обогащения руд.

Отходы (пустые породы и хвосты), в дальнейшем могут быть вторично переработаны или использованы в различных целях. В России вторично используется всего 25-30% техногенных отходов, в мире этот показатель достигает 85-90%.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды выработанных рудников есть решение

По данным государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации», площадь, занятая горнопромышленными отходами в целом по России, превышает пятьсот тысяч гектар, а негативное воздействие отходов на окружающую среду проявляется на территории, превышающей эту площадь в десятки раз. Подавляющая часть накопленных отходов располагается в Сибирском (18,1 млрд. т, или свыше 57% общероссийской величины) и Уральском (соответственно 6,9 млрд. т, или 22%) федеральных округах.

Проблемы использования отходов для рекультивации выработанного пространства описали в своей работе Л.С. Рыбникова и П.А. Рыбников. С позиции применения наилучших доступных технологий одним из рекомендованных способов является закладка выработанного пространства подземных горных выработок – шахт, карьеров. Использование отходов горного производства при ликвидации полостей горных выработок рассматривается как одна из стадий технической рекультивации. В случае выполнения работ по закладке выработанного пространства в процессе добычи полезного ископаемого уменьшаются затраты на транспортировку отходов, платежи за изъятие земель под хранилища отходов. Существенно снижается связанное с изъятием земель загрязнение почв, поверхностных и подземных вод. В последнее десятилетие на Урале реализован ряд успешных проектов по использованию горных выработок и захоронению отходов горного производства с рекультивацией выработанного пространства.

ВЫСОКОГОРСКИЙ ГОК

Высокогорский горно-обогатительный комбинат (Нижний Тагил, Свердловская область), где ведется добыча и переработка железных руд открытым и подземным способом, а отходы от производства используются для рекультивации 8 карьеров. Заполнение карьерных выемок обеспечило отказ от изъятия из землепользования 5,8 тысяч гектар земли. Здесь с 1995 года реализуется проект рекультивации Главного карьера отходами обогащения. Шламы самотеком поступают по горизонтальной штольне из Высокогорского обогатительного цеха в шламопровод протяженностью 710 метров, сброс пульпы (смеси воды и отходов обогащения) достигает 2 тм3/час. Рекультивация Главного карьера (глубина 290 м, объем 72 млн. м3) происходит с использованием технологии, которая обеспечивает равномерное распределение шламов и исключает опасность затопления шахты. Вода, подаваемая в главный карьер, откачивается с помощью водоотливных установок и направляется в оборотную систему водоснабжения предприятия. К настоящему времени здесь складировано 11 млн. м3 отходов, а глубина главного карьера сократилась на 150 метров. Предприятие отказалось от привлечения новых земель и постепенно восстанавливает природный ландшафт. Для защиты окружающей среды и предотвращения загрязнения гидросферы необходимо предотвратить окисление оставшихся в породе рудных минералов, ограничив доступ кислорода и воды в толщу отходов.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды выработанных рудников есть решение

ГОКи ГАЙСКИЙ и УЧАЛИНСКИЙ

В Оренбургской области, на Гайском ГОКе идет добыча и переработка медно-никелевых руд открытым и подземным способом. С 1997 года в карьере №2 размещают хвосты обогащения. Карьер соединен с подземным рудником дренажным штреком, для предотвращения прорыва воды из рекультивируемого карьера устроена водонепроницаемая бетонная перемычка. Вода образовавшаяся в чаше карьера подается в оборотную систему водоснабжения предприятия.

В Республика Башкортостан, на Учалинском ГОКе ведется добыча медно-колчеданных руд открытым и подземным способом. В данный момент проводятся опытные работы по разработке технологии складирования хвостов обогащения с использованием гидравлической закладки для предотвращения прорыва пульпы в подземный рудник. Планируется заполнение карьера объемом 150 млн. м3 и глубиной 360 метров, который связан с подземным рудником.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды выработанных рудников есть решение

ОАО ММК

В Челябинской области «Магнитогорский металлургический комбинат», является крупнейшим источником образования отходов. Cейчас там накоплено 47,2 млн. тонн шлаков и пустых пород. На предприятии были проведены исследования для возможности рекультивации Восточного карьера горы Магнитной. Для определения степени опасности для окружающей среды из-за химического состава отходов, которые будут использоваться при рекультивации, были проведены лабораторные эксперименты.

Результаты исследования позволили оценить pH и степень выщелачивания компонентов. Выяснилось, что состав воды изменится от сульфатного магниево-кальциевого на хлоридный калиево-натриево-кальциевый. А микрокомпонентный состав обогатится повышенным содержанием алюминия, меди, цинка, стронция, ртути, свинца, до показателей выше ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения. Однако этот процесс будет иметь локальный характер и не приведет к загрязнению подземных и поверхностных вод. Рекультивация Восточного карьера приведет к оздоровлению экологической обстановки, что особенно актуально для Магнитогорска, где окружающая среда испытывает на себе очень высокую техногенную нагрузку.

ПОРОЧНЫЕ ПРИМЕРЫ

Вред окружающей среде формируется в результате образования как твердых, так и жидких отходов, в том числе шахтных и подотвальных вод. Ущерб, наносимый водным объектам вследствие сброса шахтных вод как при отработке рудника, так и после его ликвидации превышает сотни миллионов рублей. В Свердловской области наиболее неблагополучными объектами накопленного вреда окружающей среде являются затопленные в конце прошлого-начале этого века медноколчеданные рудники. В частности, Дегтярский, Левихинский, Карпушихинский и другие, в Пермской – затопленные шахты Кизеловского буроугольного бассейна. Разгрузка кислых шахтных вод приводит (растекание по водоносным горизонтам) к загрязнению рек, которые прослеживаются на многие десятки километров в течение десятков лет.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды выработанных рудников есть решение

Например, в реке Тагил, в ее течении ниже сброса шахтных вод Левихинского рудного поля, содержание тяжелых металлов в воде увеличилось в 5 и более раз, сульфатов – 2,5 раза. Кратность превышения ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения составляют десятки и сотни раз для цинка, меди, марганца, железа. А в целом, степень загрязнения вод реки Тагил тяжелыми металлами после затопления Левихинского рудника увеличилась в несколько раз. В общем объеме учтенного сброса загрязняющих веществ на территории Свердловской области около 10% поступает с шахтными водами затопленных рудников, а затраты на их очистку (порядка 300 тысяч руб. в день) покрываются из областного бюджета по программе «Экология и природные ресурсы».

Для предотвращения загрязнения окружающей среды выработанных рудников есть решение

Современная Россия получила тяжелое наследие прошлого в виде нерекультивированных карьеров, шахт, отвалов пустой породы, представляющих собой реальную угрозу природе и здоровью человека. Для решения этой проблемы принят Федеральный закон «Об охране окружающей среды» (№ 7-ФЗ от 10.01.2002 года) в который были внесены изменения, вступившие в силу в 2017 году. Он направлен на устранение «накопленного вреда окружающей среде, возникшего в результате прошлой и иной экономической деятельности, обязанности по устранению которого не были выполнены либо были выполнены не в полном объеме». К сожалению, не ясно, кто будет его исполнять, поскольку многие карьеры и шахты давно заброшены и затоплены и не находятся ни на чьем балансе.

Добавьте АН в свои источники, чтобы не пропустить важные события - Яндекс Новости

Общество

Попова cообщила, какие два штамма коронавируса сформировались в России

Аргументы НеделиАвторы АН

Аргументы НеделиИнтервью