Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геоэкологическая оценка комплексных титаноциркониевых россыпных месторождений
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологическая оценка комплексных титаноциркониевых россыпных месторождений"

На правах рукописи

АРМАНД Ольга Алексеевна

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОМПЛЕКСНЫХ ТИТАНОЦИРКОНИЕВЫХ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва. 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М.Федоровского (ФГУП ВИМС)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Быховский Лев Залманович (ФГУП ВИМС)

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Голева Рита Владимировна (ФГУП ВИМС)

кандидат геолого-минералогических наук Яблоков Климент Владимирович (ПТИМИ)

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие «Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов» (ФГУП «ИМГРЭ»)

Защита состоится 23 декабря 2005 года в 11 час. на заседании диссертационного совета Д 216.005.01 в Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М.Федоровского (ФГУП ВИМС) по адресу: 119017 Москва, Старомонетный пер., 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП ВИМС. Автореферат разослан 23 ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук

^¿и^т/^ Т.Н.Шурига

ИМ 37 О

Введевне

Вовлечение в промышленное освоение титаноциркониевых россыпей является актуальной задачей современной России. Это обусловлено тем, что отечественная циркониевая и титановая промышленности практически полностью ориентированы на импорт, главным образом, украинского сырья. В то же время наша страна, располагая огромными разведанными запасами титана и циркония, не имеет ни одного предприятия, разрабатывающего месторождения этих металлов. В России выявлено и в различной степени оценено около двух десятков титаноциркониевых россыпей, из них 7 учтены Государственным балансом запасов полезных ископаемых РФ. Освоение 4-х из них предусматривалось Федеральными программами «Титан России» в 1992 г. и «Руда России» в 1996 г., но из-за отсутствия необходимых инвестиций выполнение программ было сорвано.

Сегодня разработка ряда месторождений, прежде всего Центрального в Тамбовской области, Туганского в Томской, Тарского в Омской, Ордынского в Новосибирской, весьма актуальна и вполне реальна. Запасы Бешпагирского месторождения (Ставропольский край) разведаны и представлены на утверждение в ГКЗ; в ближайшем будущем планируется его отработка. На все перечисленные месторождения выданы лицензии на доизучение и освоение.

Актуальность проблемы. Разработка месторождений полезных ископаемых, в т.ч. россыпных, расположенных в экономически освоенных районах, является приоритетной, поскольку развитая инфраструктура существенно снижает экономические затраты на их освоение.

Несмотря на явные экономические преимущества, отрицательные стороны заключаются в ухудшении экологической ситуации горно-добывающего района, где определяющим фактором, препятствующим освоению месторождений, становится социальный.

Целью работы являлось геоэкологическое обоснование преодоления социальной напряженности, препятствующей освоению титаноциркониевых россыпных месторождений в плотно заселенных районах Российской Федерации.

В соответствии с поставленной целью основными задачами исследования явились:

- прогнозная оценка предполагаемых экологических последствий разработки титаноциркониевых россыпей, лежащих в основе возникновения социальной напряженности;

- сопоставление экологических последствий отработки рудных песков горным способом и схважинной гидродобычи (СГД);

- прогнозная оценка просадки поверхности полигона при добыче рудных песков способом СГД.

Научная новизна заключается в постановке эколого-социальных проблем освоения титаноциркониевых россыпных месторождений и определении путей их решения. Автором впервые предложены методические подходы к освоению данного типа россыпей в густонаселенных районах с минимальными геоэкологическими последствиями, в основу которых положен анализ материалов разведки, опытной и опытно-промышленной разработки россыпных титаноциркониевых месторождений России различными способами (открытым горным и скважинной гидродобычи).

Защищаемые положения.

I. Установлена ведущая роль геоэкологических последствий (отчуждение земель, изъятие вод, возможное радиационное загрязнение), обуславливающих социальную напряженность, препятствующую освоению титаноциркониевых россыпных месторождений в густонаселенных районах, и предложены способы и пути ее минимизации.

И. При освоении титаноциркониевых россыпей способ скважинной гидродобычи (СГД) характеризуется менее значительными геоэкологическими последствиями по сравнению с горным. По геоэкологическим последствиям и экономическим показателям способ СГД предпочтительнее карьерного, начиная с глубин 20-25 м.

III. Предложен способ прогнозной оценки величины усадки земной поверхности полигона СГД, что позволяет оценить объемы пород, необходимые для рекультивации полигона, и наметить мероприятия для возвращения земель в хозяйственный оборот.

Практическая значимость. Результаты исследований автора учтены при разработке ТЭО кондиций Бетпагирского, Тарского и Ордынского месторождений. Они могут быть применены при прогнозировании изменения геоэкологических условий на разных стадиях оценки и эксплуатации россыпных месторождений в различных, в том числе и густонаселенных, районах.

Автором впервые проведена систематизация экологических последствий отработки титаноциркониевых россыпных месторождений, позволившая оценить геоэкологическую ситуацию в горно-добывающих районах и прогнозировать изменение состояния окружающей среды, вызывающее социальную напряженность, обусловленную изъятием земель, вод хозяйственно-питьевого назначения, предполагаемой повышенной радиоактивности рудных песков и(или) концентратов. Результаты исследований подчеркивают необходимость более широкого внедрения способа СГД для отработки титаксцирхонис-вых россыпных месторождений как экологически наиболее «чистого». В конечном итоге результаты работы будут способствовать более активному освоению россыпей с учетом передовых технологий добычи и переработки, что повлечет снижение, а в дальнейшем, при выводе ГОКов на проектную мощность, и отказ от импорта титановых и циркониевых концентратов.

Личный вклад автора заключается в исследовании геоэкологических последствий при разведке и освоении россыпных месторождений России: Центрального, Бешпагир-ского, Туганского, Тарского, Лукояновского, Ордынского, находящихся в различных геологических, геоэкологических и геоморфологических условиях и расположенных в районах с различной плотностью населения. Анализ этого обширного материала положен в основу разработанных методических положений прогнозной геоэкологической оценки последствий освоения титаноциркониевых россыпей.

Апробация и публикация результатов. Выводы и основные положения работы докладывались на международной конференции «Природные и техногенные россыпи» (Симферополь, 2003 г.), международной конференции «Экологические проблемы северных регионов и пути их решения» (Апатиты, 2004 г.), научно-практической конференции «Состояние и перспективы освоения недр, охрана окружающей среды Ярославской области Верхне-Волжского региона» (Ярославль, 2004 г.), VII международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2005 г.), XIII международном совещании по геологии россыпей и месторождений кор выветривания (Пермь, 2005 г.).

По теме диссертации опубликовано 7 научных работ. Автор принимал участие в написании разделов 6 научно-производственных отчетов но теме диссертации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 120 стр. машинописного текста, содержит 6 таблиц и 16 рисунков. Список литературы насчитывает 88 наименований.

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. И.М.Федоровского. Автор глубоко благодарен научному руководителю, доктору геол.-мин. наук Л.З.Быховскому, и искренне признателен за помощь в работе и поддержку Г.И.Россману, В.И.Кузькину, Л.П.Тигунову, И.Г.Печенкину, О.Г.Голованову, НЛ.Королевой.

Краткое содержание работы

Глава 1. Геологические и геоэкологические особенности титаноциркониевых россыпных месторождений, расположенных в различных геологических и географо-экопомических условиях

На территории Российской Федерации выявлено, в разной степени изучено и детально разведано около двух десятков россыпных месторождений титана и циркония. Все они представлены погребенными прибрежно-морскими отложениями, образованными в довольно широком возрастном диапазоне - от юры до позднего кайнозоя. Наиболее древнее из них - Лукояновское месторождение - имеет позднеюрский возраст, Центральное и Кирсановское - позднемеловой; абсолютное же большинство месторождений связаны с кайнозойской - эоцен - оли гоценовой либо миоценовой формацией (которая является наиболее продуктивной в отношении месторождений рассматриваемой группы) [Патык-Кара Н.Г. и др., 1997]. Все россыпи залегают в основном на глубинах от первых десятков до 150 метров, редко более от земной поверхности. Рудные тела россыпей представляют собой горизонтально залегающие пласты, распространенные на большой площади (десятки км2) мощностью от 1-2 до 10 и более метров. Сложены они в основном кварцевым песком, слабо сцементированным глиной, и содержат мелкие (менее 0,15 мм) окатанные зерна циркона, рутила, лейкоксена, ильменита, монацита, различных алюмосиликатов (дистена, силлиманита, ставролита, турмалина, эпидота, эги-рина и др.), иногда - фосфатов, глауконита, граната.

К настоящему времени в России имеется несколько крупных, детально разведанных россыпных месторождений титана и циркония с запасами, учитываемыми Госбалансом РФ, и более десятка россыпей с прогнозными ресурсами, изученные и оцененные на стадии поисков или предварительной разведки. Они размещены в двух провинциях древних прибрежно-морских титаноциркониевых россыпей: первая из них приурочена к Вооочно-Евроиейской платформе, вторая находится в пределах Западно-Сибирской плиты и приурочена главным образом к ее окраинам (рис. 1).

На Русской платформе расположены Центральное, Кирсановское, Лукояновское, Но-возыбковское. Унечское, Бешпагирское и др. месторождения; Западно-Сибирской плите - Туганское, Тарское, Георгиевское, Ордынское и др.

Детально разведанные месторождения. Центральное месторождение расположено в 60 км к востоку от г. Тамбова, в освоенном районе с хорошо развитой инфраструктурой. По разведанным запасам (~ 900 млн. м3 песков) оно относится к суперкрупным, его запасы значительно превышают запасы остальных комплексных россыпных месторождений, учтенных Госбалансом РФ, и сопоставимы с крупнейшими россыпями зарубежных стран. Продуктивные отложения в виде горизонтально залегающего пласта прослеживаются на 18 км при ширине от 2 до 18 км. Рудный пласт сложен глауконит-кварцевыми песками, содержащими циркоп. рутил и ильменит. Залегает пласт почти горизонтально на глубинах от 3,5 до 22 м, в среднем 18 м, и имеет среднюю мощность 6 м (от 1 до 15 м); средний коэффициент вскрыши небольшой - 2,2 (здесь и далее в м3/м3) В верхней части пласта развит повсеместно маломощный (2-3 м) горизонт желваковых фосфоритов, представляющих самостоятельный промышленный интерес как сырье для производства минеральных удобрений (фосмуки). В рудных песках обнаружено, но не пязпрдянп золото, содержание которого по отдельным пробам колеблется от 80 до 400 мг/м3, а в среднем может составить около 200 мг/м3. Золото в основном очень тонкое с размерами частиц не более 100 мкм [Быховский Л.З. и др., 2002].

Рис. 1. Схема размещения россыпных провинций, районов и месторождений типмна и циркония России,

Украины и Казахстана (по Л.З.Быховскому и др., 2003)

Россыпные месторождения

ф Комплексные титана и циркония

(ильменита, рутила, циркона) ф Титана (илымнита)

0 Титана (лай коксеиа)

Провинции и районы титановых и титано-циркониевых россыпей

1 ! Установленные

Предполаптемые

\ Г 1. Иршанская группа

2. Малышавское

3. Бешпапчрсное

4. Унечское 8. Россыпи Центр.-

Евро п. Район* (. Центральное

МЕСТОРОЖДЕНИЯ

7. Кирсановское В. Лукоямовское 9. Ярегское Ю.Обухоаскоа И.Тарское 12.Борисово-Павпсдарское

13. Омынское

14. Георгиевское

15. Ту генеко«

16. Николаевское

17. Кара-Откельское

18. Тулу некое

19. Ариадненскоа

Современными и древними речными долинами рудный пласт разделяется на три разобщенных участка: Западный (левобережный), Восточный (правобережный) и Южный. Наиболее подготовленным к эксплуатации является Восточный участок, в котором сосредоточена значительная часть запасов месторождения - 244 млн. м3 рудных песков; из них детально разведан участок под карьер 1-й очереди с запасами ~ 90 млн. м3 (табл. 1).

В 50 км восточнее располагается аналогичное Кирсановское месторождение площадью около 140 км2. Оно может послужить дополнительным сырьевым источником Центрального месторождения в случае разработки: ресурсы его оцениваются в 11 млн. т Т)02 и 1 млн. т гю*

Лукояновское титан-хром-циркониевое месторождение в Нижегородской области представлено серией крупных прибрежно-морских россыпей, погребенных на глубинах от 5-10 до 42 м. По результатам поисково-разведочных работ выделено несколько пространственно и структурно разобщенных россыпей - Итмановская, Матковская, Каза-новская, Ульяновская и др. Наиболее крупная и богатая из них - Итмановская - изучена более детально, чем остальные: протяженность рудного пласта той россыпи более 6 км, а средняя мощность его около 5 м (от 2 до 12,1 м); он имеет слабо наклонное залегание на глубинах от 5 до 42 м, в среднем глубина залегания 28 м. Коэффициент вскрыши довольно значительный - 4,9. В рудных песках содержатся циркон, рутил, лейкоксен, ильменит, хромит (см. табл. 1).

Горнотехнические условия эксплуатации рудных песков Итмановской россыпи довольно сложные: резко меняющаяся в плане конфигурация рудных тел (от 0,6 до 2,8 км по ширине), значительная мощность вскрыши, представленная большей частью глинами, чередованием глин и песчаных водоносных слоев, в которых возможны проявления плывунности. Нижний водоносный горизонт в основном подстилает рудные пески, местами захватывая их.

Тарская россыпь расположена в районе г. Тара, вблизи берега р. Иртыш. Произведены поисково-оценочные работы на Левобережном и Правобережном участках. Общие ресурсы рудных песков по обоим участкам оцениваются в сотни млн. м3. Рудный пласт россыпи средней мощностью 4 м (от 1 до 6 м) располагается на большой глубине (40-80 м), средний коэффициент вскрыши 12,9. В рудных песках содержатся рутил, лейкоксен, ильменит (см. табл. 1).

Туганское месторождение расположено в 40 км к востоку от г. Томска в освоенном районе с развитой инфраструктурой. В плане рудные тела - это пластовые линзы, изогнутые параллельно древнему морскому берегу. В пределах общей россыпи выделяются пять разобщенных участков, из которых два - Кусково-Ширяевский и ЮжноАлександровский - имеют промышленный интерес. Наиболее значительный первый из них. Он представлен горизонтально залегающим на глубинах до 98 м, в среднем 34 м, рудным пластом слабоглинистых кварцевых песков с цирконом, рутилом, лейкоксеном, ильменитом. Мощность пласта в среднем 7,6 м. Отработка Кусково-Ширяевского участка осложняется наличием в песчаяо-глинистых породах вскрыши так называемого кремнистого горизонта - очень крепких кварцевых песчаников мощностью 2-3 м, которые можно отрабатывать только с помощью буровзрывных работ.

В связи с этим предпочтительнее для первоочередной отработки считается ЮжноАлександровский участок, хотя запасы песков в нем значительно меньше. На пом участке рудный пласт имеет среднюю мощность 5,0 м, но залегает на небольшой глубине -около 7 м, в породах вскрыши нет кремнистого горизонта. Промышленные запасы рудных песков сравнительно небольшие - около 9 млн. м', но достаточные для организации на их базе горно-обогатительного предприятия с производительностью 0,83 млн. м3 в год (см. табл. 1).

Таблица 1

Некотоэые сводные технико-экономические показатели по основным титаноциркониевыи' месторождениям России

(по Л 3 Быховскому и др., 2002, с уточнениями)

Наименование Ед Месторождения

показателей изм Центральное (Восточн уч-к) Туганское (Юж -Алек уч-к) Лукояновское (Итманов. уч-к) Тарское (Левобер уч-к) Ордынское (Филипп уч-к) Георгиевское Бешпагирское (Южный уч-к)

Средняя мощность рудного пласта м 6,0 5,0 5,0 3,«2 3 68 8,5 4,8/2,5*

Геологические запасы рудных песков млн. MJ 244,0 9,6 30,88 22 )6 21,78 39,0 18,2/10,6

Средняя мощность вскрышных пород м 13,2 5,1 3,0-40,0 50, >8 146,48 154,0 18,3/40

Средний коэфоициент вскрыши м3/м3 2,2 0,8 4,9 12,9 39,8 18,1 5,6/5,9

Потери при до(5ыче ' % 3,5 5,0 7,1 30,0 30,0 30,0 5/5

Разубоживанж той добыче % 3,5 5,0 7,1 10,0 10,0 10,0 3/3

Сод в товарных песках полезных компонентов

циркон Kr/MJ 4,95 10,2 17,16 8,25 6,95 12,4 9,6/7,1

рутил+лейкоксен -" - 6,36 4,4 6,8 6,54 5,32 4,5 9,0/9,7

ильменит 32,35 28,9 49,36 50,12 26,52 31,6 22,0/22,0

Метод разработки рудного пласта харьер карьер карьер + СГД СГД СГД СГД карьер + СГД

Годовая производительность по добыче песков млн. MJ 9,0 0,83 1,5 1,0 1,0 1,0 1,0

Срок отработки запасов лет 28 10 20 16 15 27 16,5/9,1

Годовой выпуск товарной продукции:

цирконовый конц-т тыс. т 35,7 9,0 30,72 6,4 11,40 9,3/6,7

рутил-лейхоксеновый 1.онц-т 41,6 4,42 10,32 3 4 3,0 3,87 7,1/7,4

ильменитовый конц-т _ п 235,6 20,1 . 58.46 33,2 30,27 20,9/22,0

ильменит-хромитов, конц-т - - 144,0 - - - -

титановый гс »лукт - - 1700,0 - - -

кварц-полевошпат конц-т -" - - - 150,0 600,0 838,0 150/150

строительные пески 1 -" - - 32,43 - - - - 32,8/32,8

стекольные пески марки ВС-050 -" - - 538,52 - - - -

формовочные пески - - - - -

посыпка рубероидная .". - 77,6 - - -

фосфориты из вскрыши .". 740,0 - - - -

Годовые издержки производства, всего тыс. долл 59 038,3 7 060 21 910 4 47:1,29 4 315,6 6 498,41 10605/6019

в т.ч.: а) эксплуатационные затраты -" - 33 672,3 4 060 17 860 3 484,20 3 650,0 5 430,00 9425/5080

б) отчисления и платежи, в т ч. | -" -на экоюгию 7 616,7 3 000 4 050 989,29 912,5 1 068,41 1180/225,17

Капитальные вложения Кпн. долл 440,47 60,0 135,0 17,58 16,7 20,6 28,2/ 22,63

* - в числителе - верхний рудный пласт, в знаменателе - нижний рудный пласт.

Георгиевское месторождение в Томской области находится в 12 км севернее Туганского. Россыпь прослежена в северо-восточном направлении на 25 км, внутри нее выявлен пласт рудных песков мощностью 6-9 м на глубине около 150 м (средний коэффициент вскрыши - 18,1). Запасы рудных песков - 39 млн. м3 по кат.С! (см. табл. 1.).

Оцененные месторождения. Значительными прогнозными ресурсами располагают Бсшпагирское месторождение в Ставропольском крае и Ордынское в Новосибирской области.

Бегипагирское месторождение находится в Грачевском районе, на восточной окраине с. Бешпагир (40 км восточнее г. Ставрополь), район месторождения обладает хорошо развитой инфраструктурой и достаточно плотно заселен. Оно является третьим (после Центрального и Лукояновского) вссьма значительным по запасам и содержаниям циркона, рутила, ильменита россыпным месторождением Центральной России Здесь выявлена пластообразпая, выдержанная почти горизонтально, залежь кварцевых мелкозернистых несков с цирконом, рутилом, ильменитом. В повышенных количествах присутствует ттостен ставролит, чттидот, турмалин гранат Более изученный Южный участок выбран как первоочередной для отработки (см. табл. 1).

Основные запасы Южного участка приурочены к верхнему продуктивному пласту мощпостью 1-19 м, в среднем 4,8 м, залегающему на глубинах 1-25 м, в среднем 19 м, а ниже его на глубинах 34-45 м выделяется нтопой (нижний) продуктивный гс^изонт мощностью 1,5-3 м. Между ними находится водоносный горизонт, так что при отработке карьером верхнего пласта осушение его не потребуется. Однако в кровле его, в перекрывающей толще мелкозернистых песков, встречаются линзы крепких песчаников, которые усложняют проведение вскрышных работ, т.к. потребуют применения буровзрывных работ.

Ордынское месторождение расположено в 120 км юго-западнее г. Новосибирск в районе с хорошо развитой инфраструктурой, вблизи расположено большое количество населенных пунктов. Месторождение предстанляе! собой пласт рудных песков со средней мощностью около 4 м, залегающий на глубинах 116-195 м (средний коэффициент вскрыши 39,8). Он сложен тонкозернистыми глинистыми песками, содержащими циркон, рутил, ильменит. Общие ресурсы россыпи по категории Р1+Р2 оцениваются в 4 млн. т Zr02 и 16 млн. т ТЮ2.

В пределах площади перспективной полосы Ордынского месторождения выявлено несколько обогащенных цирконом, рутилом, ильменитом участков - Филипповский, Ирманский, Чикский и др. Один из них - Филипповский - был дополнительно изучен, произведен подсчет его запасов и предложен для первоочередной отработки (коэффициент вскрыши 41,4). Проведенный подсчет запасов показал, что выделенный рудный пласт имеет среднюю мощность 3,68 м и насчитывает 21,8 млн. м3 рудных песков (см. табл. 1). Рудные пески Филипповского участка содержат циркон, ильменит, рутил, лей-коксен Прогнозные ресурсы но всей площади Ордынского месторождения (600 км2) могут быть увеличены более чем в 100 раз (почти 2000 млн. м3 песков), и toi да по прогнозам его можно отнести к крупному россыпному месторождению титана и циркония.

Перспективные титаноциркониевые россыпи. Помимо Бешпагирского месторождения, в Ставропольском рудном районе обнаружен еще ряд перспективных рудопро-явлений: Гафицкое, Камбулатское, Грачевское, Высоцкое и Тугулукское, где ведутся поисковые работы.

В пределах центра России известен еще целый ряд перспективных титапоциркоиис-вых россыпей, наиболее крупными из которых являются Новозыбкивская (Брянская обл.), Корневская и Дубасовская (Рязанская обл.), Бутовская и Истобненская (Белгородская обл.), Высоконовское месторождение (Курская обл.), рудопроявления Павловского россыпного района на юге Воронежской области и др. Запасами титанового и цирконие-

вого сырья Россия обеспечена на сотни лет при условии их рациональной отработки современными технологиями и соблюдения экологических норм.

Анализ геоэкологических особенностей вышеохарактеризованных месторождений позволяет разделить их на две группы: приуроченные к районам с развитой инфраструктурой и высокой плотностью населения (Центральное, Бешпагирское, Лукойловское, Ордынское и др.); приуроченные к районам с менее развитой инфраструктурой и более низкой плотностью населения (Тарское, Георгиевское, Туганское и др.).

В последние годы именно месторождения первой группы привлекают внимание потенциальных инвесторов. С одной стороны, они требуют меньших капитальных затрат на освоение, а с другой, в связи с изъятием на значительный срок больших площадей земель из хозяйственного оборота, полной или частичной ликвидацией источников водоснабжения, особенно при карьерном способе отработки, вызывают увеличение компенсационных затрат на ликвидацию потенциальных геоэкологических последствий эксплуатации месторождения.

К основным потенциальным геоэкологическим последствиям освоения, ликвидация ущерба от которых требует проведения существенных компенсационных мероприятий, относится изъятие земель, имеющих сельскохозяйственное значение, изъятие и загрязнение вод хозяйственно-питьевого назначения, а также возможность (часто гипотетическая) радиоактивного облучения населения рудными песками, концентратами и промпродушгями

Изъятие сельскохозяйственных земель. Большое значение имеет стоимость земель — на богатых черноземах (до 1,5 м) Центрального, Кирсановского месторождений резко увеличивается объем компенсационных выплат, учитывающих площади и время отчуждения и затраты на их восстановление. На месторождениях, расположенных на менее плодородных почвах, но в более густонаселенном районе, как на Лукояновском месторождении, «плата» за землю будет меньше, но затраты инвестора увеличатся в связи с более высокой плотностью населения. На Бешпагирском месторождении, где плотность населения вдвое меньше, чем на Лукояновском, а кадастровая стоимость земель одного порядка, объемы компенсационных затрат будут рассчитываться с учетом количества населения и сельскохозяйственной направленности использования земель: выпасы, поля, частные наделы и др. На Ордынском месторождении, несмотря на то, что Филипповский участок расположен на бросовых землях, местность вокруг самого месторождения и на других его разведанных участках является «курортной зоной» Новосибирской области, в ней расположено множество садово-огородных участков и частных наделов, зон отдыха.

Данные по геоэкологическим последствиям добычного комплекса на россыпных месторождениях свидетельствуют о том, что горная добыча ведет к большим площадям и времени отчуждения земель, что является одним из побудительных факторов социальной напряженности и сопротивления населения освоению месторождений.

Данные по опытно-промышленному освоению россыпных месторождений показывают, что при использовании современных технологий разработки россыпей, каким является метод СГД, объемы и сроки изъятых на время эксплуатации месторождения земель могут существенно сокращаться, что влечет за собой и снижение компенсационных затрат.

Подземные воды. Полное или частичное изъятие вод хозяйственно-питьевого назначения, связанное с нарушением гидродинамического режима в районе горной добычи, имеет также большое значение. Это особенно актуально при освоении россыпей, находящихся на Русской платформе, где верхние водоносные горизонты, как правило, расположены на глубине 18-24 м. При отработке россыпи открытым способом возможно образование депрессионной воронки, ведущей к потере источтпвссв водоснабжения (родников, колодцев, скважин водозаборов).

Возможное радиационное загрязнение. Все рудные пески титаноциркониевых месторождений, как правило, характеризуются несколько повышенной радиоактивностью, но

содержание ТЪЗКВ укладывается в нормативные значения (не более 0,1% ТЪ»»). Для цир-коновых концентратов содержание ТЬ«, может быть выше нормы. Так, радиоактивность цирконовых концентратов Центрального месторождения находится на уровне 0,15-0,18%, Тарского и Георгиевского - до 0,18% ТЬ»,,. Наиболее высокими содержаниями монацита характеризуется Туганское месторождение, следовательно, монацитовые концешраты и(или) промпродукты могут характеризоваться повышенной радиоактивностью.

Месторождения, отнесенные ко второй группе, приурочены к районам, где плотность населения намного меньше, чем месторождения первой группы; земли в этих местах менее плодородны и их кадастровая стоимость ниже, поэтому возмещение предполагаемого геоэкологического ущерба потребует меньших затрат.

Наиболее детально в данной работе рассмотрены геоэкологические проблемы освоения россыпей в населенных районах России на примере Центрального и Беиотагирского месторождений, расположенных на Восточно-Европейской платформе, а также Тарского и Ордынского, находящихся в пределах Западно-Сибирской плиты. Это позволило на основе обобщения и систематизации геологических и геоэкологических материалов определить ведущие геоэкологические последствия - отчуждение земель, изъятие вод возможное радиационное загрязнение, - препятствующие освоению титаноцирконисвых россыпей.

При этом проанализированы следующие природоохранные и социальные аспекты:

- комплексность использований полезных ископаемых и попутных компонентов россыпей как один из факторов минимизации геоэкологических последствий разработки месторождений и повышения экономической эффективности их освоения,

- сокращение времени изъятия земель из сельскохозяйственного оборота как основная природоохранная мера в комплексной защите окружающей среды,

- социальные проблемы, связанные с освоением россыпных месторождений в густонаселенных районах и предлагаемые способы их решений,

- перспективы скважинного метода гидродобычи как основного средства добычи, минимизирующего экологический ущерб.

При оценке техногенного воздействия на окружающую среду комплекса добычных работ, связанных с разработкой упомянутых месторождений, рассмотрено влияние на атмосферный воздух, подземные и поверхностные воды, почвы сельскохозяйственного назначения; социально-экономическое развитие района; выполнен анализ социальных проблем освоения месторождений; определен комплекс основных природоохранных мероприятий.

Таким образом, анализ геологического строения и геоэкологических последствий разработки россыпных титаноциркониевых месторождений позволил сформулировать основные геоэкологические проблемы, возникающие при их освоении, и предложить решения этих проблем, положенные в основу защищаемых положений.

Глава 2. Геоэкологические проблемы освоения титаноциркониевых россыпных месторождений и возможные способы их решения

При выполнении проектов освоения месторождений в экологическом разделе необходим анализ возможных социально-демографических изменений, таких, как изменение демографической структуры, вынужденные мш рационные потоки, изменение привычных условий жизни, возможное ухудшение здоровья населения и др. В состав характеристик природной среды, изменяющихся в условиях промышленного освоения месторождении и необходимых для прогноза социально-демографических изменений, входят следующие компоненты окружающей среды: атмосфера, поверхностные и подземные воды, почвенно-растительный слой, ландшафт. Социальная напряженность в той или иной степени будет присутствовать при разработке любого месторождения, но планиро-

вание и проведение горнодобывающих работ в густонаселенном районе предопределяет ее ведущую роль.

Загрязнение приземной атмосферы при эксплуатации титаноциркониевых россыпей незначительно, поскольку буровзрывные работы, как правило, не проводятся, при применении способа СГД загрязнение атмосферы практически не наблюдается, при использовании гидротранспортировки песков загрязнение почти полностью отсутствует, технология переработки песков щадящая (использование «мокрого» обогащения).

Почвенно-растительный слой. Все горнодобывающие и другие промышленные предприятия, деятельность которых связана с нарушением земной поверхности и поч-венно-растительного покрова, согласно законодательству, обязаны за свой счет восстановить участки земли и передать в установленном порядке землепользователям [Закон об охране ОС, 2002].

Как уже отмечалось, актуальность восстановления земель, исключенных из хозяйственного оборота, в различных регионах будет разная. В густонаселенных районах, где к тому же почвенный слой представлен плодородными черноземами, она будет наиболее высока, поэтому ведущую роль среди природоохранных мероприятий будет иметь сокращение площадей и времени изъятия этих земель.

Рекультивация земель (горно-техническая и биологическая) входит в обязательный комплекс мероприятий по охране окружающей среды и является наиболее капиталоемкой из них. В населенных районах с развитой инфраструктурой показатель стоимости капитальных вложений и эксплуатационных затрат на природоохранные мероприятия максимальный.

При открытой отработке с целью быстрейшего возвращения земель предусматривается закладка карьера внутренними отвалами параллельно со вскрышными и добычпы-ми работами. Выработанное пространство карьера может практически полностью заполняться породами вскрыши и хвостами обогащения, что в целом благоприятствует задачам восстановления нарушенных земель, позволяет сохранить рельеф меС1 ности или даже улучшить его за счет ликвидации неудобий. Горнотехнический этап рекультивации заканчивается формированием земной поверхности с заданными уклонами, окончательной планировкой и размещением на подготовленных площадях плодородного слоя. Биологическая рекультивация - заключительный этап восстановления земель перед возвращением землепользователям; она включает в себя следующие направления [Томаков ПЛ., 1994]:

- сельскохозяйственное (восстановление с/х угодий),

- лесохозяйственное (создание или восстановление лесных насаждений различного типа - почвозащитных, ландшафтно-декоративных, промышленных),

- рыбохозяйственное (создание рыбоводческих водоемов),

- водохозяйственное (создание водоемов различного назначения),

- рекреационное (сооружение на нарушенных землях зон отдыха),

- санитарно-гигиеническое (биологическая и техническая консервация нарушенных земель, оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду, рекультивация которых для использования в народном хозяйстве неэффективна),

- строительное (приведение нарушенных земель в состояние, пригодное для промышленного и гражданского строительства).

В сельскохозяйственных районах с развитой инфраструктурой, с черноземными и плодородными почвами наиболее необходимым будет являться сельскохозяйственное направление, наиболее дорогостоящее и сложное.

Отработка россыпей открытым способом влечет за собой отчуждение и изъятие наиболее значительных площадей. К примеру, для отработки только лишь Восточного участка Центрального месторождения потребуется ежегодно изымать, в зависимости от

принятых объемов производства, 50 га - при добыче 3 млн. м3/год рудных песков, 100 га - при 6 млн. м3/год, 150 га - при 9 млн. м /год. За 17 лет эксплуатации это составит, соответственно, порядка 800, 1500 и 2400 га. Площади земель, изымаемые при отработке месторождений способом СГД или комбинированно - карьером и гидродобычей, будут значительно меньше, срок изъятия также резко сократится. На Бешпагирском месторождении при отработке обоих пластов, расположенных один над другим, открытым способом было бы нарушено примерно на 30% больше земель. Это весьма актуально в таком 1устонаселенном районе, как Ставропольский край.

Сравнение способов добычи рудных песков горным способом и СГД показывает, что площади изымаемых земельных угодий при прочих равных условиях (глубина залегания пласта, производительность и др.) при разработке карьером на одном добычном комплексе больше на 30-40% (только за счет объемов вскрышных пород в бортах карьера). А с учетом землеотводов под обогатительный комплекс, производственные и жилые строения площади земель, подлежащих как временному, так и невосполнимому изъятию из хозяйственного оборота, могут возрасти до 50%.

Изъятие земель будет одним из основных факторов, определяющим социальную напряженность в горно-добывающем районе, т.к. при разработке месторождений временно, а в ряде случаев безвозвратно, изымаются колхозные поля, луга и выпасы или частные наделы, садово-огородные учветки, ухудшаетея их экологическое состояние. Поэтому способ добычи россыпных рудных песков будет определять объем и время изъятия земель под эксплуатацию.

Поверхностные и подземные воды. Ущерб поверхностным и подземным водам неизбежен при производственных работах добычного и обогатительного комплексов при любом способе, но уровень их загрязнения при открытой отработке существенно больше, чем при СГД. В тому же в результате отработки карьером нарушается сплошность массива пород и гидрогеологический режим подземных вод, что может вызвать частичное или полное изъятие этих вод, потеря источников водоснабжения. Возможность изъятия и(кли) загрязнения привычных источников водоснабжения усиливает социальную напряженность, преодоление которой требует роста компенсационных затрат. При проведении работ с помощью добычного агрегата СГД пробуривается скважина до рудного горизонта, не требуется проведение вскрышных работ и не нарушается массив горных пород и, соответственно, режиму подземных вод наносится меньший ущерб. За-мутнение сточных вод глинистой составляющей вызывают технологические процессы с мокрым переделом при любых способах добычи.

Поэтому требуется проведение превентивной, до начала освоения месторождения, разведки новых водозаборов; для возмещения ущерба потерь воды как технического, так и хозяйственно-питьевого назначения пробуриваются компенсационные гидрогеологические скважины.

Для сохранения подземных вод эксплуатируемых горизонтов от загрязнения предусматривают: затрубный тампонаж (цементирование) скважин водоносных горизонтов, расположенных выше добычных блоков; сооружение прудов-отстойников и отвод в них сточных вод; тщательное исполнение работ по строительству и эксплуатации водопроводов и пульповодов; сохранение водоупорных слоев над водоносными горизонтами, выходящими близко к поверхности земли; организацию мониторинга за уровнем и качеством подземных вод на участках их возможного захрязнения.

Для сохранения поверхностных вод от загрязнения и ограничения забора свежей воды предусматривается: максимальное использование оборотного водоснабжения и сведение к минимуму потребление свежей воды; строительство дублирующих систем для принятия оперативных природоохранных мер при авариях на трубопроводах. Организация оборотного водоснабжения должна предусматривать замкнутые кольца водооборо-

та, включающие пруд-отстойник, насосные станции, установки гидротранспорта, обогатительную фабрику, хвостохранилища.

Радиационная безопасность населения. Предполагаемая возможность радиоактивного излучения, особенно муссируемая местными средствами массовой информации, также вызывает социальную напряженность и сопротивление населения освоению месторождений. Поэтому одной из самых важных при разработке месторождений является проблема радиоактивного загрязнения.

Для России и стран СНГ норма радиоактивности принята в 0,1% Th.JKB (ОСТ 48-8281). Цирконовый концентрат Бешпагирского месторождения содержит 0,085% Th,№ и может быть применен в любых областях, меньше нормы также концентраты Лукоянов-ского, Ордынского, Новозыбковского и др. месторождений. Радиоактивность цирконо-вых концентратов Центрального месторождения на уровне 0,15-0,18%, Тарского -0,18% Th,KB. Снижение радиоактивности до нормы <0,1 Th3K3 может быть достигнуто путем перечистки концентратов в сильном магнитном поле 20000 эрстед для удаления мона-цитз, после чего они могут бьггь использованы без дополнительной переработки в производстве товарных цирконовых продуктов.

Одно из намечаемых к освоению месторождений - Туганское - характеризуется наиболее высокими содержаниями монапита, запасы его утверждены ГКЗ (ср сод 500 мг/м3), поэтому при отработке рудных песков проблема утилизации минацига пшреGysn своего решения. В процессе опытно-промышленной добычи следует продолжить технологические исследования по выделению монацитовых концентратов или промпродуктов и решать проблемы их дальнейшей переработки, реализации или захоронения. Пески Георгиевского месторождения по составу сходны с туганскими.

Хорошим примером может служить Малышевское месторождение на Украине, концентраты которого наша страна закупает последние годы. В процессе обогащения рудных песков образуются монацитсодержащие промпродукты, обладающие повышенной радиоактивностью; содержание в них Th3ra колеблется от 0,15 до 1%. Продукт этот не собирается и не складируется отдельно, а смешивается вместе с кварцевыми хвостами гравитации и сбрасывается в хвостохранилише Поскольку при таком смешивании он разубоживается нерадиоактивным кварцевым песком в соотношении 1:1000, то радиоактивность такой смеси - фоновая, и хвостохранилище не представляет опасность как источник радиоактивного загрязнения.

Надо отметить, что широко используемый во всем мире австралийский цирконовый концентрат имеет радиоактивность на уровне 0,12-0,20% "I"h3MJ, это соответствует принятым в мире нормам, и австралийские компании ведут разработку подобных песков в курортных зонах свой страны. Наша страна также импортирует этот концентрат.

Радиационный фон на площади Центрального, Бешпагирского, Ордынского месторождений не превышает средних для областей значений, антропогенно обусловленные другими производствами аномалии радионуклидов отсутствуют. На Тарском месторождении удельная а-активность рудных песков - 4,4 кБк/кг, коллективного концентрата - б,7 кБк/кг, хвостов - 1,2 кБк/кг (НРБ-99). Согласно ОСПОРБ-99 сырье, материалы и изделия с удельной а-активностью от 0,3 до 10 кБк/кг могут ограниченно использоваться только на основании санитарно-эпидемиологического заключения органов государственного санитарно-эпидемиологического надзора на определенный вид применения Эти материалы подлежат обязательному радиационному контролю.

Приведенные значения относятся к области «малых доз» радиации, обусловленных естественными радионуклидами (EPH) («малые дозы» - это дозы, превышающие естественный фон на один-два порядка) Такие и более высокие значения доз укладываются в интервалы фоновых содержаний RPH, существующих на некоторых территориях зем-

ного шара с очень высокой плотностью и большой численностью населения без значимого воздействия на здоровье. В настоящее время существует обоснованное мнение, что внешняя радиация в «малых дозах» была и остается необходимым физическим фактором жизни на Земле, а неблагоприятные эффекты, приводящие к возникновению у людей острых или хронических заболеваний и летальному исходу, индуцируются очень большими дозами, в тысячу раз превышающими естественный фон [Крышсв И.И. и др., 2000; Кузин A.M., 1977]. Поэтому весьма важным аспектом, снижающим социальную напряженность, является разъяснительная работа с населением, которая должна проводиться постоянно в местных органах СМИ.

Анализируя данные исследований по вышеупомянутым месторождениям, можно утверждать, что ни несколько повышенная радиоактивное! ь рудных песков, ни естественный радиационный фон не могут повлиять на -здоровье населения и загрязнять окружающую среду. Несмотря на относительно низкие радиационные характеристики рудных песков на рассмотренных месторождениях, при проведении работ, особенно процесса обогащения песков, следует обязательно осуществлять олранные М1ф0ьрия1ия, направленные в первую очередь на защиту органов дыхания (для персонала) и чистоту атмосферного воздуха (для местного населения).

Комплексная оценка минерального сырья. В современное понятие комплексной оценки риссышнлгс месторождения должны входить вопросы определения возможностей использования: 1) вскрышных пород (при открытой добыче); 2) попутных пенных минералов продуктивных отложений; 3) различных отходов обогащения; 4) элементов-лримесей всех рудных концетратов.

Вскрышные и вмещающие породы карьера, как правило, используются душ закладки выработанного пространства и рекульгивации земель. В этом их роль достаточно велика, но нередко эти породы, представленные достаточно чистыми кварцевыми песками, каолиновыми глинами, фосфоритами, могут иметь самостоятельную товарную ценность и использоваться как ценное минеральное сырье. Примерами могут служить стекольные пески вскрыши Туганского, фосфориты Центрального месторождений.

При ГРР оконтуривание рудных тел производится по бортовому содержанию условного ильменита, при этом содержания рутила и циркона учитываются через переводной коэффициент. Попутные минералы, а также возможности использования хвостов обогащения при определении бортовых содержаний, как правило, не учитываются, но могут быть учтены при расчете минимального промышленного содержания. Отдельной проблемой для титаноциркониевых россыпей стоит получение и использование кварцевых (кварц-полевопптатор.ых, полевошпатовых) хвостов гравитационного обогащения: в силу существующей дороговизны транспортных перевозок оно должно осуществляться на месте, в ближайшем к ГОКу районе [Быховский JI.3. и др., 1999; Тигунов Л.Г1. и др., 2004]. Реализация хвостов дает возможность значительной экономии среда в за счет ликвидации затрат на строительство и содержание сложных в пиротехническом отношении хвостохранилищ и улучшает экологию горно-обогатительного производства. Комплексное использование месторождений, прежде всего нерудной части продуктивных песков, а также хвостов обогащения, является основой крайне актуального на сегодняшний день направления - экологизации недропользования.

Социальные проблемы при освоении титаноциркониевых россыпей Существенную составную часть социального фактора составляет общественное мнение, которое можег изменяться (под внешним воздействием) в процессе промышленного освоения месторождения, увеличивая социальную напряженность в горнодобывающем районе. Особенно это проявляется при интенсивных геоэкологических изменениях, когда защитные мероприятия недостаточны или кажутся таковыми местному населению.

Ярким подтверждением является многолетняя шумиха вокруг освоения Центрального, Бешпагирского и некоторых других месторождений, расположенных в густонаселенных регионах России с очень плодородными землями (Тарское месторождение, к примеру, на 85% расположено в болотистой местности, соответственно, стоимость таких земель будет кратно меньше). Выступления в местной прессе «зеленых» и журналистов расписывают всевозможные трагические последствия для местного населения, которые якобы будут возникать вследствие освоения недр. Необходимо отметить, что в областных средствах массовой информации иногда печатаются заметки и прямо противоположного содержания, в которых разъясняются на профессиональном уровне как положительные, так и отрицательные стороны промышленного освоения недр.

Вместе с тем, практически все проблемы, возникающие у местного населения, могут быгь улажены гем или иным путем. Так, например, для удовлетворения претензий жителей с. Бешпагир уже на стадии составления проекта отработки Бешпагирского месторождения предусматриваются компенсации за земельные наделы, расположенные на временно изымаемых территориях, либо в физическом (выделение новых участков), чибо в денежном выражении. Размер финансовой компенсации определяется согласительной комиссией. Аналогичные мероприятия проводятся на всех объектах, на которых как-либо затрагиваются интересы (как экономические, так и экологические) местных жителей, что способствует снижению уровня социальной напряженности.

Кроме того, строительство крупного ГОКа, такого, как на Центральном месторождении, является крупномасштабным мероприятием, и в целом окажет положительное влияние на развитие хозяйственного комплекса и инфраструктуры не только горнодобывающего района, но и Тамбовской области в целом на многие годы и десятилетия. Более 1,5 тыс. человек получат постоянную работу, а следовательно, социально защищены будут порядка 5 тысяч (включая всех членов их семей). Поскольку в области нет крупных промышленных предприятий, за счет которых в большей степени формируется местный бюджет, то ресурсный и промышленный потенциал Тамбовщины ограничен. Кроме постоянных налоговых отчислений в бюджет, благоприятные условия для привлечения финансовых инвестиций и реализация комплекса товарных продуктов позволит часть прибыли направить на улучшение социально-экономической жизни населения района. В соседних Белгородской, Курской и др. областях более эффективно используются также и сельскохозяйственные ресурсы, т.к. развитая горно-добывающая промышленность «подтягивает» аграрный сектор.

Анализ материалов позволяет утверждать, что Центральное месторождение, одно из самых крупных в мире, но расположенное в густонаселенном черноземном районе, тем не менее является одним из наиболее благоприятных в экологическом и экономическом отношениях объектом разработки титаноциркониевых песков при условии максимального соблюдения всех норм геоэкологической безопасности, предупреждения и снижения отрицательного влияния разработки месторождения на окружающую среду.

Аспекты экологической проблемы могут иметь также явно конкурентный или же политизированный характер: Проект Глобального Экологического Фонда (ГЭФ) «Сохранение биоразнообразия» провел изучение частоты публикаций по проблемам охраны природы в центральных газетах в течение нескольких лет [Данилов-Дапильян В.И., 1999; Мартынов A.C., 1999]. Количество публикаций на экологические темы не превышало 1-2 заметок в месяц с резким увеличением в месяцы, предшествовавшие выборам в различные органы власти. Огромное количество общественных экологических организаций, образовывавшиеся в канун выборов ка территории всей страны, после выборов вовсе перестали существовать.

Для контроля состояния окружающей среды у местного населения есть все законные основания следить за работой горно-добывающего предприятия начиная с самых ранних

стадий. Закон РФ «Об охране окружающей природной среды» формулирует возможность осуществления общественной экологической экспертизы. Она организуется по инициативе граждан, общественных организаций и органов местного самоуправления; проводится обществешшми организациями и объединениями, право которых на соответствующий вид деятельности записано в их уставе. Проведение общественной экологической экспертизы возможно до и во время осуществления государственной экспертизы. Ее заключение может стать поводом для обжалования выводов государственной экспертизы, и любой, положительный либо отрицательный исход обжалования, позволит снизить социальную напряженность в районе объекта. Общественные объединения могут также предлагать своих представителей для включения в состав экспертных комиссий в качестве специалистов для осуществления организационных и вспомогательных работ, связи экспертной комиссии со средствами массовой информации (СМИ), формирующих общественное мнение по указанной проблеме. В законе нет условий, ограничивающих инициирование общественной экологической экспертизы [Майорова Е.И. и др., 2003] Таким образом, общественная экологическая экспертиза является реальным средством формирования атмосферы психологической устойчивости вокруг экологических проблем освоения месторождений и снижения социальной напряженности в горнодобывающем районе.

Таким образом, спссоизми решения геоэкологических проияем как основой снижения уровня социальной напряженности именно в густонаселенных районах могут быть следующие:

- соблюдение всех природоохранных мер по сохранению, поддержанию и восстановлению окружающей среды, предусмотренных проектом промышленного освоения месторождения,

- организация экологических мониторинговых наблюдений за техногенным воздействием на объекты ОС, определяющие природный потенциал территории: почвы, животный и растительный мир, поверхностные и подземные воды, атмосферу,

- разъяснительная работа с местным населением,

- компенсационные меры для местного населения,

- создание новых рабочих мест; обеспечение членов семей социальной защитой,

- применение наиболее экологически «чисюго» способа добычи рудных песков (СГД) при возможности выбора,

- создание общественной экологической экспертизы; включение в государственную экологическую экспертную комиссию общественных представителей в качестве специалистов в профильных но проблеме экологии областях знаний.

Все вышеизложенное позволяет обобщить основные геоэкологические проблемы освоения титаноциркониевых россыпных месторождений в густонаселенных районах и показать в этих условиях ведущую роль социального фактора, определяющего социальную напряженность в горно-добывающем районе, а также предложить способы и пути решения по снижению социальной напряженности.

Анализ и оценка материалов позволили сформулировать первое защищаемое положение:

I. Установлена ведущая роль геоэкологических последствий (отчуждение земель, изъятне вод, возможное радиационное загрязнение), обуславливающих социальную напряженность, препятствующую освоению титаноциркониевых россыпных месторождений в густонаселенных районах, и предложены способы и пути ее минимизации.

Глава 3. Особенности использования способа скважинной гидродобычи при освоении титаноцирконневых россыпей

Примерами, где сравнение затрат на экологические мероприятия по охране окружающей среды двумя способами (карьером и СГД) более объективно, могут служить Тарское и Бенптагирское месторождения. Запасы рудных песков в них сопоставимы для сравнения: 22,36 и 30,0 млн. м3 соответственно. Эксплуатационные затраты, в т.ч. на геоэкологию (с учетом равной годовой производительности), всегда меньше при отработке способом СГД, чем карьером (табл. 2).

При использовании способа СГД наносится меньший экологический ущерб (по сравнению с горным) и, соответственно, требуются меньшие экономические затраты на его возмещение. Таким образом, выбор не только экономически более выгодного, но и экологически более «чистого» способа добычи, каким является способ СГД, служит одним из основных источников снижения социальной напряженности в горно-промышленном районе.

Таблица 2

Годовые эксплуатационные затраты на добычу песков Тарского и Бешпагирского месторождений (производительность 1 млн. м3/год; бортовое содержание 40 кг/м3), тыс. долл. (по Тигунову Л.П.. 2004; Васильеву А.Т.. 2004; с уточнениями)

Наименование статей затрат Тарское, Левобережный уч-к Бешпагирское, Южный уч-к

СГД карьер СГД карьер

Основные и вспомогат. материалы 156,4 1095,0 339,9 819,0

Топливо 214,0 589,6 458,7 440,4

Электроэнергия 191,2 227,8 396,0 171,1

Заработная плата 194,4 583,2 412,5 436,8

Начисления на заработную плату 69,8 209,4 148,5 157,2

Амортизация 386,0 980,0 821,7 728,0

Ремонт и содерж. оборудования 193,0 490,0 410,9 364,0

Прочие затраты (включая экологические мероприятия) 140,4 682,0 311,8 523,5

Итого затрат 1545,2 4857,0 3300,0 3640,0

Способ СГД позволяет эффективно, экономически рентабельно разрабатывать мелкие месторождения и рудные тела, дорабатывать запасы за контурами карьеров и шахт, извлекать забалансовые запасы, отрабатывать месторождения и рудные тела, залегающие на большой глубине (от 40 до 160 м при мощности рудного пласта от 2 до 10 м) или характеризующиеся сложными горно-геологическими условиями отработки, в т.ч. обводненные, под поверхностью рек, озер, в болотистых местностях и к тому же с минимальным экологическим ущербом и наименьшими затратами на его возмещение.

Качество получаемого рудного продукта методом СГД имеет существенное отличие от продуктов, получаемых при традиционных (горных) способах добычи. Руда частично или полностью дезинтегрируется, поднимается на поверхность в виде пульпы, что позволяет сразу направлять ее на установки разделения; при этом в процессе СГД происходит самообогащение руды в пульповоде и исключается ряд операций непосредственно на обогатительной фабрике. Дезинтегрированные руды требуют к тому же значительно меньших затрат при обогащении [Арсис В.Ж., 1986; Хчеян Г.Х. и др., 1983]. Основные преимущества способа скважинной гидродобычи полезных ископаемых с больших глубин сводятся к следующему:

- относительно низкое негативное воздействие на окружающую среду (практически отсутствуют отвалы вскрышных пород, не проводятся буровзрывные работы, вызывающие сейсмическое воздействие, отсутствуют загрязнение приземной атмосферы и пылевое аэрозольное загрязнение, гидродинамический режим подземных и поверхностных вод не нарушается, значительного отчуждения земель под промышленное строительство не требуется);

- возможность отрабатывать небольшие месторождения и месторождения, характеризующиеся чрезвычайно сложными (для традиционных способов добычи) горногеологическими условиями;

- высокое качество получаемой продукции, что в ряде случаев не требует строительства традиционных обогатительных фабрик;

- высокая производительность труда;

- высокая безопасность работ, исключающих присутствие людей иод землей и в очистном производстве;

- относительно низкий общий объем капитальных вложений (в 2-10 раз меньше, чем в строительство карьеров и шахт);

- небольшой срок строительства предприятия (1-3 года);

- сравнительно быстрая окупаемость капитальных вложений (2-4 года) и др.

В последние годы многие специалисты обратили свое внимание на проблему расширенного применения способов скважинной гидротехнологии, в том числе и на титаноцир-копиевых россыпях [Бабичев Н.И. и др., 1998; Быховский Л.З. и др., 2000,2004; Левченко Ь.Н., 2004; Тигунов Л.П. и др., 1993, 2005; и др.]. Но в работах уделяется мало внимания геоэкологическому аспекту использования способов скважинной добычи, особенно в густонаселенных районах, где величина потенциального ущерба и расходы на природоохранные мероприятия будут составлять весьма солидную часть от эксплуатационных и капитальных затрат, необходимых для промышленного освоения месторождений.

Практикой работ и расчетами ученых России, США, Югославии, Венгрии, Индии и др. стран [Тигунов Л.П. и др., 1993,2005; Шдцубна Т.Д., 2004; Норе 12003; и до.] показано, что отработка россыпных месторождений способами скважинной технологии экологически чище и экономически выгоднее по сравнению с горным способом начиная (в среднем) с глубины 25-35 м.

При открытой отработке основными потенциальными источниками техногенного воздействия на ОС будут являться карьер, промплощадка с обогатительной фабрикой, шламохранилище, газотурбинная электростанция, здания вспомогательных производств и управления. Основными видами воздействия на ОС будут механическое, радиационное, ландшафтное, изъятие из эксплуатации земель и подземных вод. Объектами потенциального ущерба станут геологический массив, подземные и поверхностные воды, сельскохозяйственные земли (почвенно-растительный слой), хозяйственные и жилищные объекты, приземная атмосфера, природный ландшафт.

При отработке способом СГД основными потенциальными источниками возоей-ствия на ОС будут стволы буровых скважин и камеры размыва в продуктивном пласте, площадки буровых скважин; трубопроводы (гидротранспорт, водоводы); промплощадка с обогатительной фабрикой, водохранилищемчметойником, хвостохранилищем, административными зданиями и подсобными службами. Потенциальными видами воздействия - механическое, гидрохимическое, гидродинамическое, литохимическое. Основными объектами потенциального ущерба станут природный ландшафт, земельные угодья, геолш ический массив, подземные и поверхностные воды. Нарушение природного ландшафта определяется трансформацией рельефа земной поверхности на площади полигона. Процесс просадки, как правило, происходит на завершающей стадии добычи рудных песков, хотя на каждом месторождении могут быть свои особенности, связан-

ные со строением толщи пород, ее гидрогеологическими и инженерно-геологическими характеристиками, и протекает в течение 24-28 часов [Арене В.Ж., 2001].

Таким образом, при отработке россыпей способом СГД основным объектом механического воздействия является земная поверхность. Необходимо отметить, что размеры деформации поверхности, ее форма на разных россыпных месторождениях будет существенно отличаться. Это связано с различными геологическими, гидрогеологическими и инженерно-геологическими характеристиками месторождений (наличие водоносных и водоупорных толщ над рудными песками; прочных мощных линз песчаников и пр.).

На каждом разрабатываемом месторождении, в том числе и способом СГД, обязательно проектируются природоохранные мероприятия, способствующие снижению экологических последствий добычи и минимизации ожидаемого ущерба:

- для восстановления сплошности геологического массива, ограничения размеров деформации земной поверхности предусматривается закладка добычных камер и стволов скважин отходами с добавлением цемента;

- для чиквидации провалов земной поверхности предусматривается закладка их твердыми отходами;

- для сохранения почвенно-растительного слоя предусматривается его снятие, складирование и специальное храпение с последующей горно-технической и биологической рекультивацией используемой площади, планированием терр^ггории к восстановлением природного ландшафта. Горно-техническая рекультивация проводится оперативно в процессе отработки полигона, с учетом времени усадки земной поверхности;

- для сохранения от загрязнения подземных вод эксплуатируемых горизонтов предусматривается: затрубный тампонаж (цементирование) скважин водоносных горизонтов, расположенных выше добычных блоков; сооружение прудов-отстойников и отвод в них сточных вод; тщательное выполнение работ по строительству пульпо- и водопроводов; сохранение водоупорных слоев над водоносными горизонтами, выходящими близ поверхности земли;

- оборудование специальных площадок (организованных свалок) с контейнерами для сбора, хранения, утилизации и уничтожения различных отходов (бытовых и вспомогательных производств и др.).

Все более широко для транспортировки песков не только из скважин, но и с карьера на обогатительную фабрику применяется гидротранспорт (пульповод), который более предпочтителен по экологическим и экономическим показателям по сравнению с традиционными ленточным конвейером и автотранспортом. При его применении не происходит загрязнения атмосферы, в т.ч. за счет отсутствия пыления; в процессе «перегонки» рудных песков происходит отделение глинистой составляющей, в результате чего отпадает необходимость в дорогостоящей операции по их дезинтеграции.

Эколого-социальные проблемы освоения россыпных месторождений в густонаселенных районах предопределяют использование наиболее перспективных, экологически чистых и экономически выгодных способов отработки. На сегодняшний день таковым является способ СГД, а в отдельных случаях он может быть единственно возможным для добычи рудных песков.

Проведенное сравнение различных способов освоения россыпных титаноцирконие-вых месторождений позволило сформулировать следующее (второе) защищаемое положение:

П. При освоении титаноциркониевых россыпей способ скважинной гидродобычи (СГД) характеризуется менее значительными геоэкологическими последствиями по сравнению с горным. По геоэкологическим последствиям и экономическим показателям способ СГД предпочтительнее карьерного, начиная с глубин 20-25 м.

Глава 4. Прогнозная оценка деформации земной поверхности при применении

способа СГД

Опыт применения СГД показал, что при извлечении продуктивных песков происходит сдвижение земной поверхности с формированием разнообразных по форме углублений с 1ребнеобразной поверхностью дна, размеры которых как по площади, так и глубине существенно различаются между собой.

При проведении опытно-промышленных работ в 2003 г. на Левобережном участке Тарского месторождения установлена тенденция к смещению и проседанию пород даже при добыче рудных песков с большой глубины - 50 м и более. При отработке рудного пласта мощностью от 1 до 13 м через неделю после прекращения добычи на месте отработанных скважин появлялись провалы диаметром от 7 до 10 м и глубиной до 3 м

На Филипповском участке Ордынского месторождения рудные пески залегают па существенно большей глубине (до 170 м), в разрезе надрудной части его преобладаю! плотные гдины и сутлички (до 70-75%), поэтому по расчетам при добыче рудных песков вблизи эксплуатационных скважин образование мульд, проседание и деформирование земной поверхности маловероятно, а за время эксплуатации участка величина просадки составит первые сантиметры [Валуев А.В. и др., 2003].

пл опыт)' рйбо^ »(/¡¡смиил " ______"¿а ¡¡р^

половине мощности горизонта рудных песков, а радиус просадки (средний размер эффективного радиуса влияния скважины) соответствует радиусу камеры размыва [Арене В.Ж., 1986,2001].

Приведенные данные по деформации земной поверхности в результате опытной и опытно-промышленной отработки Тарского и Ордынского месторождений (по эксплуатационным скважинам) позволяют поставить задачу по расчету объема деформации земной поверхности с цепью определения объема пород в целом по месторождению (участку, полигону), необходимых для рекультивации деформированно] о пространства.

В предпроектных работах по этим месторождениям предлагается одинаковая формула подсчета площади поверхностных нарушений несмотря на то, что горногеологические условия месторождений имеют весьма существенные отличия:

„э фф. 6,(1 -Р) гпр

5 . =—!-, где

нарЛ ЪсрЯ-»)

е,Э(Ьф.

нарл ~ годовая площадь нарушенных земель,

<2, - объем добычи в год (млн. м3),

Р - разубоживание 10% (0,1),

п - потери в недрах 30% (0,3),

Кр I - средняя мощность продуктивного горизонта (м), для данного года добычи.

Данная формула подсчета площади нарушений поверхности не учитывает ктубину проседания земпой поверхности. Опыт работ с применением метода СГД на ряде упомянутых выше россыпных месторождений показывает, что размеры нарушений поверхности, глубина воронки и форма ее контуров зависит не только от объема добычи, мощности продуктивного пласта и потерь, но также от:

- глубины залегания продуктивных песков (Щ (рис. 2а),

- суммарной мощности компетентных геологических слоев надрудной толщи, отличных по составу и свойствам (известняков, глнн, песчаников и др.) (УУх .. () (рис 26)

Зависимость от мощности рудного горизонта (Иср,) приведена на рис. 2в.

Глубину деформации поверхности можно рассчитать по следующей предлагаемой формуле, в которой учитывается геологическая неоднородность массива:

Рис 2 СХЕМА ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ НА ВЕЛИЧИНУ ДЕФОРМАЦИИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

а) влияние глубины залегания рудных пластов (Н,) иная поверхность

^ 1

\уууу/уу/у\

\уууууу/уу\

V////////1

б) влияние суммарной мощности компетентных геологических слоев (известняков.глин. песчаников яр.) {£^,1

ЭЬмная поверхность

й"

■^СГШЗЗ^"

у у/у/////\

V ///// Г/'Л

в) влияние мощности рудных пластов (Н,^ Земная поверхность

^ \У / У У У / 7 У У\ пиши и

/ / ■ 1

1 - рудный пласт; 2 - область проседания пород земной поверхности; 3 - компетентные геологические слои (глины, песчаники, известняки и др.)

м-г^га

наРл VI НГИсрл срл Нг Иср.

Щ

^нарЛ' глУбина проседания воронки (в год),

КР, - средняя мощность продуктивного горизонта, Я, - глубина залегания рудного пласта с учетом его мощности, 3*гс.1 - суммарная мощность компетентных геологических слоев. Нарушенную площадь полигона в целом за все время его отработки можно рассчитать по предлагаемой формуле:

где

/=1 /=1

- годовая площадь нарушенных земель полигона, замерена через число скважин и радиус их влияния (м2),

^нарл ~~ годовая плошяД'- нарушенных земель полигона, замерена через параметры

добычи (м2),

а, - количество скважин, пробуренных за год, г - средний размер эффективного радиуса влияния скважины (м2), к - запланированное количество лет отработки участка.

Теперь возможно рассчитать объем деформации полигона за любой год и за все время его отработки, чтобы определить затраты на его восстановление и время реабилитации земель.

Поскольку V - Б • Л,

то объем проседания полигона за год будет равен

у9фф' _ е,(»-/>) я,-/д

нарл Л^-О-л) срл>

уэФФ _ объем деформированных земель полигона за год, нарл

-- или Я - площадь нарушенных земель (за год),

"срЛ1'"' р

^гС2 и или й®^"-глубина проседашм отработанной площади полигона

(в год).

Объем проседания по полигону с учетом всех лет отработки () будет равен:

нарл ^ /=, ' НГЬср1 срл

Предложенная формула позволит на количественном уровне рассчитать глубину и объем деформации земной поверхности, с большей достоверностью учитывать активность процесса нарушения земной поверхности и прогнозировать усадку земной по верхности на месторождениях (в целом), проектируемых для применения способа СГД. Это позволит оценить затраты на один из самых капиталоемких видов восстановления -рекультивацию земель, более достоверно решать проблему изъятия и возвращения зе-

21

мель в процессе эксплуатации россыпных месторождений при применении способа СГД и тем самым снижать социальную напряженность в горно-промышленных районах.

Полученные результаты позволяют сформулировать следующее (третье) защищаемое положение:

III. Предложен способ прогнозной оценки величины усадки земной поверхности полигона СГД, что позволяет оценить объемы пород, необходимые для рекультивации полигона, и наметить мероприятия для возвращения земель в хозяйственный оборот.

Заключение

Изучение экологических условий отработки россыпных титаноциркониевых месторождений согласно поставленным задачам позволило:

- установить степень и характер влияния различных факторов: повышения радиоактивности продуктов обогащения рудных песков; загрязнения земной поверхности, поверхностных и подземных вод, атмосферы при добыче рудных песков и их обогащении; нарушения целостности массива, режима поверхностных и подземных вод, природного ландшафта;

- дать сценку степени влияния различных чколопгческих факторов на социальную ситуацию, особенно в густонаселенных районах;

- обосновать эколого-социальную и экономическую предпочтительность использования способа СГД по сравнению с горным при освоении титаноциркониевых месторождений;

- обосновать комплекс природоохранных мер и наметить пути снятия социальной напряженности, что имеет определяющее значение для освоения титаноциркониевых россыпных месторождений в районах с высокой плотаостью населения;

- пропюзироь<иь упадку земной пиверхности на месторождениях, проектируемых для применения способа СГД;

- более эффективно решать проблему изъятия и возвращения земель в процессе эксплуатации россыпных месторождений при применении вместо горного способа - способ СГД.

Таким образом, выполненные исследования обосновывают основные пути снятия социальной напряженности, препятствующей освоению титаноциркониевых месторождений в густонаселенных районах, что в конечном итоге позволит в короткие сроки и в необходимых количествах поставлять на рынок отечествсшюе титановое и циркониевое сырье и избавиться от импортной зависимости.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Арманд O.A., Быховский Л.З., Россман Г.И. Экологические проблемы освоения титан-циркониевых россыпей России. Тр. междунар. конф. «Природные и техногенные россыпи». Симфсрополь-Партенит, 29 сентября - 4 октября 2003 г. Симферополь, 2004, с. 143-151.

2. Тигунов Л.П., Арманд O.A. Экологические проблемы освоения россыпей. Мат. междунар. конф. «Эколо! ические проблемы северных решонов и пут и их решения». Апатиты, 31 августа - 3 сентября 2004 г. Апатиты, 2004, т. 2, с. 134-136.

3. Кузькин В.И., Арманд O.A., Гаврюшов A.B. Особенности прогнозной оценки инже-нерно-шшишческих, гидрогеологических и экологических условий освоения недр Верхне-Волжского региона. Мат. научно-практич. конф. «Состояние и перспективы освоения недр, охрана окружающей среды Ярославской области Верхне-Волжского региона». Ярославль, 22-24 ноября 2004 г. Ярославль, 2004, с. 146-149.

22

Арманд O.A., Кузькин В.И. Экологические последствия техногенного воздействия при разведке и эксплуатации рудных месторождений. Мат. VII междунар. конф. «Новые идеи в науках о Земле». М„ МГРИ-МГТТУ, 5-6 апреля 2005 г. Быховский JI.3., Тигунов Л.П., Арманд O.A. Перспективы промышленного освоения месторождений титана и циркония России. Мат. междунар. науч.-практич. конф. «Современные экономические возможности развития и реализации минерально-сырьевой базы Украины и России в условиях глобализации рынка минеральною сырья». Киев, 20-23 июня 2005 года.

Арманд O.A. Экологические последствия освоения титаноциркониевых россыпей (на примере Центрального и Бсшпагирского месторождений). Тезисы докл. XIII междунар. совещ. по геологии россыпей и м-ний кор выветривания. Пермь, 22-26 августа 2005 года. С. 5-8.

Арманд O.A. Титаноциркониевые россыпи: некоторые экологические проблемы / Сб «Материалы по геологии урана, редких и редкоземельных металлов», М,, ВИМС, 2005, с. 215-224.

Заказ № 10 Тираж 100 экз. РИЦ ВИМСа. 2005 г.

Р24 О 5 §

РНБ Русский фонд

2006-4 26173

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Арманд, Ольга Алексеевна

V Введение

Глава 1. Геологические и геоэкологические особенности титаноциркониевых россыпных месторождений, расположенных в различных геологических и географо-экономических условиях.

Глава 2. Геоэкологические проблемы освоения титаноциркониевых россыпных месторождений и возможные способы их решения.

Глава 3. Особенности использования способа скважинной гидродобычи при освоении титаноциркониевых россыпей.

• Глава 4. Прогнозная оценка деформации земной поверхности при применении способа СГД.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологическая оценка комплексных титаноциркониевых россыпных месторождений"

Актуальность проблемы. Разработка месторождений полезных ископаемых, в т.ч. россыпных, расположенных в экономически освоенных районах, является приоритетной, поскольку развитая инфраструктура существенно снижает экономические затраты на их освоение.

Несмотря на явные экономические преимущества, отрицательные стороны заключаются в ухудшении экологической ситуации горнодобывающего района, где определяющим фактором, препятствующим освоению месторождений, становится социальный.

Целью работы являлось геоэкологическое обоснование преодоления социальной напряженности, препятствующей освоению титаноциркониевых россыпных месторождений в плотно заселенных районах Российской Федерации.

В соответствии с поставленной целью основными задачами исследования явились:

- прогнозная оценка предполагаемых экологических последствий разработки титаноциркониевых россыпей, лежащих в основе возникновения социальной напряженности;

- сопоставление экологических последствий отработки рудных песков горным способом и скважинной гидродобычи (СГД);

- прогнозная оценка просадки поверхности полигона при добыче рудных песков способом СГД.

Научная новизна заключается в постановке эколого-социальных проблем освоения титаноциркониевых россыпных месторождений и определении путей их решения. Автором впервые предложены методические подходы к освоению данного типа россыпей в густонаселенных районах с минимальными геоэкологическими последствиями, в основу которых положен анализ материалов разведки, опытной и опытно-промышленной разработки россыпных титаноциркониевых месторождений России различными способами (открытым горным и скважинной гидродобычи).

Основные защищаемые положения.

I. Установлена ведущая роль геоэкологических последствий (отчуждение земель, изъятие вод, возможное радиационное загрязнение), обуславливающих социальную напряженность, препятствующую освоению титаноциркониевых россыпных месторождений в густонаселенных районах, и предложены способы и пути ее минимизации.

ТТ. При освоении титаноциркониевых россыпей способ скважинной гидродобычи (СГД) характеризуется менее значительными геоэкологическими последствиями по сравнению с горным. По геоэкологическим последствиям и экономическим показателям способ СГД предпочтительнее карьерного, начиная с глубин 20-25 м.

ITT. Предложен способ прогнозной оценки величины усадки земной поверхности полигона СГД, что позволяет оценить объемы пород, необходимые для рекультивации полигона, и наметить мероприятия для возвращения земель в хозяйственный оборот.

Практическая значимость. Результаты исследований автора учтены при разработке ТЭО кондиций Бешпагирского, Тарского и Ордынского месторождений. Они могут быть применены при прогнозировании изменения геоэкологических условий на разных стадиях оценки и эксплуатации россыпных месторождений в различных, в том числе и густонаселенных, районах.

Автором впервые проведена систематизация экологических последствий отработки титаноциркониевых россыпных месторождений, позволившая оценить геоэкологическую ситуацию в горно-добывающих районах и прогнозировать изменение состояния окружающей среды, вызывающее социальную напряженность, обусловленную изъятием земель, вод хозяйственно-питьевого назначения, предполагаемой повышенной радиоактивности рудных песков и(или) концентратов. Результаты исследований подчеркивают необходимость более широкого внедрения способа СГД для отработки титаноциркониевых россыпных месторождений как экологически наиболее «чистого». В конечном итоге результаты работы будут способствовать более активному освоению россыпей с учетом передовых технологий добычи и переработки, что повлечет снижение, а в дальнейшем, при выводе ГОКов на проектную мощность, и отказ от импорта титановых и циркониевых концентратов.

Апробация и публикация результатов. Выводы и основные положения работы докладывались на международной конференции «Природные и техногенные россыпи» (Симферополь, 29 сентября - 4 октября 2003 г.), международной конференции «Экологические проблемы северных регионов и пути их решения» (Апатиты, 31 августа — 3 сентября 2004 г.), научно-практической. конференции «Состояние и перспективы освоения недр, охрана окружающей среды Ярославской области Верхне-Волжского региона» (Ярославль, 22-24 ноября 2004 г.), VII международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, МГРИ-МГГРУ, 5-6 апреля 2005 г.), XIII международном совещании по геологии россыпей и месторождений кор выветривания (Пермь, 22-26 августа 2005 г.).

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ. Автор принимал участие в написании разделов 6 научно-производственных отчетов по теме диссертации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 120 стр. машинописного текста, содержит 6 таблиц и 16 рисунков. Список литературы насчитывает 88 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Арманд, Ольга Алексеевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение экологических условий отработки россыпных титаноциркониевых месторождений согласно поставленным задачам позволило:

- установить степень и характер влияния различных факторов: повышения радиоактивности продуктов обогащения рудных песков; загрязнения земной поверхности, поверхностных и подземных вод, атмосферы при добыче рудных песков и их обогащении; нарушения целостности массива, режима поверхностных и подземных вод, природного ландшафта;

- дать оценку степени влияния различных экологических факторов на социальную ситуацию, особенно в густонаселенных районах;

- обосновать эколого-социальную и экономическую предпочтительность использования способа СГД по сравнению с горным при освоении титаноциркониевых месторождений;

- обосновать комплекс природоохранных мер и наметить пути снятия социальной напряженности, что имеет определяющее значение для освоения титаноциркониевых россыпных месторождений в районах с высокой плотностью населения;

- прогнозировать усадку земной поверхности на месторождениях, проектируемых для применения способа СГД;

- более эффективно решать проблему изъятия и возвращения земель в процессе эксплуатации россыпных месторождений при применении вместо горного способа - способ СГД.

Таким образом, выполненные исследования обосновывают основные пути снятия социальной напряженности, препятствующей освоению титаноциркониевых месторождений в густонаселенных районах, что в конечном итоге позволит в короткие сроки и в необходимых количествах поставлять на рынок отечественное титановое и циркониевое сырье и избавиться от импортной зависимости.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Арманд, Ольга Алексеевна, Москва

1. Арене В.Ж. Скважинная добыча полезных ископаемых (геотехнология). М.: Недра, 1986, 279 с.

2. Арене В.Ж. Физико-химическая геотехнология. Уч. пособие. М.: Изд-во МГУ, 2001,656 с.

3. Арманд О.А. Титаноциркониевые россыпи: некоторые экологические проблемы /Сб. «Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов». — М.: ВИМС, 2005, с. 215-224.

4. Арманд О.А. Экологические последствия освоения титаноциркониевых россыпей (на примере Центрального и Бешпагирского месторождений). Тезисы докл. XIII Междунар. совещ. по геологии россыпей и м-ний кор выветривания. Пермь, 22-26 августа 2005 года, с. 5-8.

5. Арманд О.А., Быховский Л.З., Россман Г.И. Экологические проблемы освоения титан-циркониевых россыпей России. Тр. междунар. конф. «Природные и техногенные россыпи». Симферополь-Партенит, 29 сентября 4 октября 2003 г. Симферополь, 2004, с. 143-151.

6. Армитадж М., Михайлов А. Некоторые вопросы, которые необходимо учитывать при подготовке материалов для привлечения западных инвестиций. М.: Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. № 4, 2005, с. 78-79.

7. Бабичев Н.И., Николаев А.Н., Литер Ю.В., Кройтор Р.В. Скважинная технология добычи титано-циркониевых песков Тарского месторождения.S

8. М.: «Горная промышленность», 1998, № 2, с. 50-54.

9. Бабичев Н.И., Лобанов Д.П. Скважинная гидродобыча экологически чистая технология освоения земных недр. Тр. междунар. конф. «Освоение недр и экологические проблемы — взгляд в XXI век». М., 2000, с. 146-149.

10. Бельдюгина Л. «Ставропольская дилемма. С судебным привкусом» / Российская бизнес-газета. 12.11.2002.

11. М.Быховский Л.З., Тигунов Л.П., Зубков Л.Б. Освоение сырьевой базы титана — актуальная задача горной промышленности. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. № 4, 2001, с. 25-36.

12. Букс И.И., Фомин С.А. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС). М.: Изд. МНЭПУ, 1999, 128 с.

13. П.Володченко А. «Бешпагирское Эльдорадо» / Газ. Ставропольская правда. 26.11.2002.

14. Володченко А. «Золотой туман» / Газ. Ставропольская правда. 23.03.2002.

15. Володченко А. «Иск отклонен» / В газ. Ставропольская правда. 18.01.2003.

16. Володченко А. «Потенциал богатств природы» / Газ. Ставропольская правда. 05.07.2003.21 .Володченко А. «Титановые реки, циркониевые берега» / Газ. Ставропольская правда. 14.01.2003.

17. В поисках равновесия. Экология в системе социальных и политических приоритетов / Отв. ред. Б.М.Маклярский. — М.: Междунар. отношения, 1992, 296 с.

18. Галченко Ю.П. Экологический императив — цель и средство в развитии геоэкологии. Тр. междунар. конф. «Освоение недр и экологические проблемы взгляд в XXI век». М., 2000, с. 70-71.

19. Гурвич С.И., Казаринов JI.H., Хмара Н.В. Древние редкометально-титановые россыпи, методы их поисков и оценки. М.: Недра. 1964,170 с.

20. Ефименко В. «Целесообразно ли?» / Газ. Тамбовские известия. 4.07.2000.

21. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. Справочник. В 6 книгах / Под ред. Э.К.Буренкова М.: Экология, 1997. — Кн. 5: Редкие d-элементы. 576 с.

22. Какоткин А., Михайлов В., Яковлев Б. «Региональный интерес. Что сулит Тамбовщине разработка месторождения «Центральное»?» / Газ. Тамбовская жизнь. 25.05.1999.

23. Классификация запасов и прогнозных ресурсов месторождений твердых полезных ископаемых. М., ГКЗ, 1997.

24. Крышев И.И., Рязанцев Е.П. Экологическая безопасность ядерно-энергетического комплекса России. М., Атомиздат, 2000, 382 с.

25. Кузин A.M. Стимулирующее действие ионизирующего излучения на биологические процессы. М., Атомиздат, 1977, 41 с.

26. Кузьмин Ю.О., Никонов А.И. Эколого-геодинамические проблемы недропользования. Тр. междунар. конф. «Освоение недр и экологические проблемы взгляд в XXI век». М., 2000, с. 46-48.

27. Левченко Е.Н. Новые прогрессивные технологии добычи и переработки титан-циркониевых россыпей России. М.: ИМГРЭ, 2004, 88 с.

28. Майорова Е.И., Бутузов А.Ю. Экология и экологическое законодательство Москвы. Учеб. пособие для ВУЗов / Под ред. проф. Е.И.Майоровой. М.: ЮНИТИ-ДАНА, Закон и право. 2003, 262 с.

29. Мартынов А.С. Природа и люди России: экология, религия, политика и действие / В кн. «Природа и люди России: экология, религия, политика и действие» М.: Проект ГЭФ «Сохранение биоразнообразия». 1999, 132 с.

30. Методические рекомендации по применению Классификации запасов твердых полезных ископаемых к россыпным месторождениям. М.: ГКЗ, 2000, 65 с.

31. Минеральное сырье. Общие положения // Справочник М.: ЗАО «Геоин-форммарк», 1997, 69 с.

32. Оценка ущерба окружающей среде от загрязнения токсичными металлами / А.А.Головин, И.А.Морозова, Н.Г.Гуляева, НЛ.Трефилова / Под ред. Э.К.Буренкова, М.В.Кочеткова, В.И.Морозова-М.: ИМГРЭ, 2000, 134 с.

33. Панфилов Е.И., Гайдук Н.М., Красавин А.Г. О правовой основе обеспечения экологической безопасности освоения рудных месторождений. Тр. междунар. конф. «Освоение недр и экологические проблемы взгляд в XXI век». М., 2000, с. 82-85.

34. Положение об оценке воздействия на окружающую среду в Российской Федерации. Утв. приказом Минприроды России от 18 июля 1994 г. № 222. Зарегистрировано в Минюсте РФ 22.09.94 г. Per. № 695. 10 с.

35. Приоритеты национальной экологической политики России. Предложения Рабочей группы экспертов Центра экологической политики России / Рук. проекта В.М.Захаров М.: Центр экологической политики России, 1999, 111с.

36. Радиация. Дозы, эффекты, риск / Пер. с англ. М., Мир, 1988, 79 с.

37. Разумов В. «Еще один шаг к экологической катастрофе?» / Газ. Тамбовские известия. 4.07.2000.

38. Рациональное использование недр: проблемы и пути решения / Л.З.Быховский, Г.А.Машковцев, Б.Г.Самсонов, Е.М.Эпштейн М.: ЗАО Геоинформмарк, 1997, 42 с.

39. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990, 639 с.

40. Россман Г.И., Петрова Н.В., Самсонов Б.Г. Экологическая оценка рудных месторождений. М., ВИМС, 2000, Минеральное сырье, № 9, 150 с.

41. Россыпные месторождения России и других стран СНГ (Минерагения, промышленные типы, стратегия развития минерально-сырьевой базы) / Н.Г.Патык-Кара, Б.И.Беневольский, Л.З.Быховский и др. — М.: Научный мир, 1997, 479 с.

42. Социально-экологические проблемы регионов России / Под общ. ред. проф. А.Т.Никитина, проф. МНЭПУ С.А.Степанова М.: Изд. МНЭПУ, 2001,440 с.

43. Темкин А.А. Законодательство в сфере природопользования: актуальные проблемы / Газ. Природно-ресурсные ведомости, 2005, № 30 (277).

44. Техногенная мобилизация естественных радионуклидов при освоении месторождений нерадиоактивных полезных ископаемых / А.А.Дерягин, А.В.Заварзин, А.Л.Никольский, В.И.Никонов. — Изв. ВУЗов, 2000, № 2, с. 1-5.

45. Тигунов Л.П. Социально-экономические и геоэкологические аспекты внедрения скважинной технологии добычи твердых полезных ископаемых. М., Минеральные ресурсы России, 1993, № 3, с. 25-28.

46. Тигунов Л.П., Арманд О.А. Экологические проблемы освоения россыпей. Мат. Междунар. конф. «Экологические проблемы северных регионов и пути их решения». Апатиты, 31 августа-3 сентября 2004 г. Ч. 2, с. 134-136.

47. Тигунов Л.П., Быховский Л.З., Зубков Л.Б. Титановые руды России: состояние и перспективы освоения / «Минеральное сырье» Серия геолого-экономическая, № 17, М.: Изд-во ВИМС,2005, 104 с.

48. Тигунов Л.П., Панков А.В., Бабичев Н.И. Скважинная технология добычи в условиях рыночной экономики. М.: Горный журнал, 1996, № 4, с. 10-12.

49. Токмакова О. «Схватка за титановый «Клондайк»» / Российская газета. 12.11.1999

50. Томаков П.И. и др. Экология и охрана природы при открытых горных работах. М.: Изд-во МГГУ, 1994.

51. Торгоев И.А., Алешин Ю.Г., Лосев В.А. Геоэкологический мониторинг при освоении минеральных ресурсов в горных районах. Тр. междунар. конф. «Освоение недр и экологические проблемы — взгляд в XXI век». М., 2000, с. 133-134.

52. Требования к комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов. М.: ГКЗ СССР, 1982.

53. Федеральный закон РФ «Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ от 10 января 2002 г.

54. Федеральный закон РФ «Об экологической экспертизе» № 174-ФЗ от 23 ноября 1995 г.

55. Фуш В. ««Урановые» рудники под Бешпагиром? Пока еще геологоразведка» / Газ. Ведомости. 20.10.1999.

56. Хоуп Ж. Окружающая среда и природное наследие в бассейне Муррея. Тезисы совещания. Сидней, апрель 2003 г.

57. Хохряков А.В. Обеспечение экологической безопасности в горных проектах: перспективы и проблемы. Тр. междунар. конф. «Освоение недр и экологические проблемы взгляд в XXI век». М., 2000, с. 85-87.

58. Учет и оценка природных ресурсов и экологического состояния территорий различного функционального использования. Методические рекомендации / Сост. А.А.Головин, И.А. Морозова, Н.Я.Трефилова, Н.Г.Гуляева М.: ИМГРЭ, 1996, 88 с.

59. Хчеян Г.Х., Нафтулин И.С. Геотехнологические процессы добычи полезных ископаемых / Под ред. В.Ж.Аренса- М.: Недра, 1983, 221 с.

60. Чайкина Г.М., Объедкова В.А. Современный аспект решения проблемы рекультивации земель, нарушенных горнопромышленными комплексами. Тр. междунар. конф. «Освоение недр и экологические проблемы — взгляд в XXI век». М., 2000, с. 123-124.

61. Чураков Г.В. «Тамбовское «золото». Кому болезнь, кому богатство.» / Газ. Тамбовский курьер. Апрель 1999.

62. Шапарь А.Г. Экологические проблемы горнодобывающей отрасли и некоторые пути их решения. М.: Горный журнал, 2005, № 2, с. 20-23.

63. Экологическая оценка потенциальной токсичности рудных месторождений (методические рекомендации) / Р.В.Голева, В.В.Иванов, И.И.Куприянова и др. М.: ВИМС, 2001, 53 с.

64. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов / И.М.Гаджиев и др. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992, 305 с.

65. Пщцубна Т.Д. Еколопчш i геолого-економ1чш параметри максимально безпечного промислового освоения розсипних титано-циркошевих родо-вищ УкраТни. Автореферат дисертащТ на здобуття вченого ступеня кандидата геолопчних наук. Кшв, 2004.1. Фондовая

66. Бизнес-план освоения Восточного участка Центрального месторождения в Тамбовской области / Л.П.Тигунов, Л.З.Быховский, Ф.Ф.Киреев и др. -М.: ВИМС, 2000.

67. Отчет по результатам поисково-оценочных работ на Филипповском участке Ордынской циркон-ильменитовой россыпи, проведенных в 1998-2000 г.г. / Брюзгин Л.А. и др. — г. Новосибирск, 2000.

68. Технико-экономическое обоснование (ТЭО) целесообразности разведки Левобережного участка Тарского титано-циркониевого месторождения и составление временных кондиций / Л.П.Тигунов, Л.З.Быховский, О.А.Арманд и др. М.: ВИМС, 2004.

69. ТЭО постоянных разведочных кондиций для пересчета запасов титано-циркониевого месторождения «Центральное» в Тамбовской области (в 2-хкнигах) / Ю.И.Сахаров, Г.С.Самарова, С.Н.Герасимов и др. М.: Гиред-мет, 2004.

70. ТЭО временных кондиций для подсчета запасов титано-циркониевых песков Бешпагирского месторождения / Л.П.Тигунов, Л.З.Быховский, О.А.Арманд и др. М.: ВИМС, 2004.