Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Инженерно-экологическая оценка техногенно-минеральных образований
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
Автореферат диссертации по теме "Инженерно-экологическая оценка техногенно-минеральных образований"
На правах рукописи
РГВ од 1 з ДЕК ?чпп
САПРЫКИН МИХАИЛ АНАТОЛЬЕВИЧ
}
ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННО-МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
Екатеринбург - 2000
Работа выполнена в Уральской государственной горно-геологической академии.
Научный руководитель - доктор технических наук,
профессор Хохряков A.B.
Официальные оппоненты: доктор технических наук,
профессор А.М. Черняев; кандидат геол.-мин. наук, с.н.с. В.Ф. Рябинин
Ведущая организация - ОАО "Уральская геологосъемочная экспедиция"
Защита состоится 27 июня 2000 года в 14 часов на заседании диссертационного совета К.063.03.06 в Уральской государственной горно-геологической академии (620144, Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30. УГГГА), III учебное здание, ауд. 3307 (ул. Хохрякова, 85).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральской государственной горно-геологической академии.
Автореферат разослан " " мая 2000 г.
Ученый секретарь диссертационного со: к-Г.-м.н, профессор
С.Г. Дубейковский
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы.
Производство промышленной продукции неизбежно приводит к образованию отходов, количество которых постоянно возрастает. Только в Свердловской области накоплено свыше 8 млрд т отходов, заскладированных в 330 техногенно-минеральных образованиях (породных и шлаковых отвалах, хвосто-, и шламохранилищах, полигонах, свалках). Все эти объекты размещения отходов рассматриваются в работе как геологические объекты, оказывающие негативное воздействие на геосферу: литосферу, гидросферу и атмосферу. Основная масса накопленных в них веществ представлена отходами добычи и переработки полезных ископаемых, различающимися по минеральному составу, классам опасности, физико-химическим свойствам, консистенции.
Понятие "техногенно-минеральное образование" (ТМО) предложено академиком РАН К.Н. Трубецким более 10 лет назад, однако характеристика этих образований как источников комплексного негативного воздействия на окружающую среду до настоящего времени отсутствует, а вопросы комплексной экологической оценки остаются мало изученными. Обоснование параметров, определяющих экологическую опасность конкретных объектов, возможность ее оценки необходимы для решения многих природоохранных задач.
От прочих техногенных геологических объектов техногенно-минеральные образования как источники негативного влияния на геосферу, отличаются по направленности, интенсивности и механизму воздействия.
В настоящее время существует классификация отходов, позволяющая определять насколько один вид опаснее для здоровья человека, чем другой по классам опасности. В то же время положения сравнительной экологической оценки техногенно-минеральных образований не разработаны, и объективно оценить и сравнить их экологическую опасность не представляется возможным.
В связи с этим разработка теоретических положений и методических основ для сравнительной оценки техногенно-минеральных образований по степени экологической опасности является актуальной.
Целью исследований является создание научно-методических основ комплексной оценки экологической опасности объектов размещения промышленных отходов как геологических объектов, обоснование принципов их ранжирования по степени опасности посредством разработки и применения метода расчета интегрального оценочного показателя с учетом специфики конкретных объектов, и геологических условий районов расположения.
Основная идея работы заключается в том, что объекты размещения промышленных отходов необходимо рассматривать в трех аспектах:
1) как источник негативного влияния на геосферу;
2) как геологические объекты с целью дальнейшего их использования;
3) как предмет приложения инженерных методов защиты окружающей
среды.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. По совокупности геологических и геоэкологических характеристик и условий формирования техногенно-минеральные образования выделяются в особый тип геологических объектов, оказывающих многостороннее негативное воздействие на геосферу.
2. Количество и состав показателей, необходимых для оценки экологической опасности техногенных образований как геологических объектов, зависит от их состояния на момент оценки.
3. Оценку экологической опасности техногенных объектов размещения промышленных отходов необходимо осуществлять на комплексной основе, с учетом конкретных значений параметров воздействия на окружающую среду по отдельным направлениям и их значимости.
4. Обоснование необходимости и приоритетности природоохранных мероприятий, применительно к объектам размещения промышленных отходов, основывается на интегральной оценке экологической опасности этих объектов.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена принятыми исходными предпосылками, подтверждается результатами анализа значительного объема информации по воздействию существующих ТМО на окружающую среду и реализацией результатов работы в конкретных практических решениях. Достоверность основных положений работы также подтверждается широкой их апробацией на научных симпозиумах
и конференциях.
Научная новизна работы раскрывается полученными в ходе работы результатами:
1. Обоснована необходимость и принципы оценки техногенно-минеральных образований в качестве:
- источников негативного влияния на окружающую среду;
- геологических объектов с целью дальнейшего их использования;
- предмета приложения инженерных методов защиты окружающей
среды.
2. Установлены характерные (качественные) параметры и показатели техногенно-минеральных образований, определяющие интенсивность воздействия объектов на окружающую среду.
3. Разработаны методические положения оценки экологической опасности техногенно-минеральных образований.
Практическая значимость работы заключается в том, что на основе предложенной методики оценки экологической опасности техногенно-минеральных образований обеспечивается возможность принятия решений по условиям их эксплуатации, формирования, консервации. Кроме того, разработана компьютерная информационно-поисковая система "Отходы", позволяющая содержать и оперативно получать информацию, характеризующую условия эксплуатации техногенных объектов и другие виды деятельности предприятий по обращению с отходами (а также виды отходов), что обеспечивает информационную основу экологического мониторинга объектов размещения отходов на территории Свердловской области.
Личный вклад автора состоит в разработке научного подхода и методических положений по оценке интенсивности воздействия техногенно-минеральных образований на окружающую среду, в определении качественных параметров и характеристик, влияющих на экологическую опасность техногенных образований, на основании которых был разработан аппарат оценки, а также в разработке алгоритма компьютерной информационно-поисковой системы "Отходы", являющейся информационной базой для экологического контроля объектов размещения, уничтожения, переработки промышленных (и бытовых) отходов.
Методы исследовании включают: обобщение и анализ материало. предыдущих исследований, анализ фактических материалов по 3( предприятиям Свердловской области, имеющих в общей сложности более 101 техногенно-минеральных образований; компьютерное моделирование комплексные расчеты для конкретных объектов, метод экспертных оценок.
Объектом исследований являются основные типы техногенно минеральных образований Свердловской области, к числу которых относято отвалы вскрышных и вмещающих пород, шламо-, и хвостохранилища шлаковые отвалы, полигоны - накопители твердых промышленных отходов золоотвалы, пруды-отстойники сточных вод, свалки.
Реализация результатов работы. Результаты выполнении? исследований использовались:
1. При разработке информационно-поисковой системы "Отходы" выполненной по заказу Правительства Свердловской области в 1998-1999 гг. I принятой для использования.
2. При экспертном обследовании и экологическом аудите 12 предприятш (имеющих на балансе 77 техногенно-минеральных образований), проведенно\ по поручению Госкомэкологии Свердловской области. В число предприятш входят: Серовская ГРЭС, Ново-Свердловская ТЭЦ, ОАО "Богословскш алюминиевый завод", ОАО "Северский трубный завод", ОАО "Серовский заво; ферросплавов", ОАО "Ключевской завод ферросплавов", ОАО "Ураласбест" ОАО "Севуралбокситруда", ОАО "Средуралмедьзавод", ОАО "Ирбитскш мотоциклетный завод", ОАО "Малышевское рудоуправление", ОАС "Салдинский металлургический завод".
3. При разработке комплексной экологической программы МС г.Краснотурьинск на 1999-2005 г.г.
4. В учебном процессе Уральской государственной горно-геологическо{ академии.
Апробация работы. Основные положения и результаты работь докладывались на научных семинарах, при Международных выставка> "Уралэкология -98", "Уралэкология -99", "Уралэкология-техноген -2000' (г.Екатеринбург); на всероссийских молодежных симпозиумах "Безопасносп биосферы" в 1997, 1998, 1999 гг. (г.Екатеринбург, УГТУ-УПИ).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 165 страницах машинописного текста, включая 17 таблиц, 28 рисунков и список использованных источников из 138 наименований.
Автор пользуется случаем выразить благодарность коллективу кафедры инженерной экологии УГГТА, а также сотрудникам Уральского инженерно-экологического центра "УралИНЭКО" за содействие в сборе материалов, участие в обсуждении теоретических положений диссертации, методическую помощь, ценные советы, внимание и поддержку.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформулирована цель, задачи исследований и научные положения, показаны научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе дается обзор выполненных ранее теоретических исследований по изучению техногенно-минеральных образований. Рассматривается ситуация, сложившаяся в Свердловской области с накоплением промышленных отходов. Анализируются условия эксплуатации техногенно-минеральных образований.
Согласно определению академика РАН К.Н. Трубецкого (1989 г.) техногенное образование, или объект - скопление минеральных веществ на поверхности земли или в горных выработках, образовавшееся в результате отделения их от массива и складирования в виде отходов горного, обогатительного и металлургического производств. При этом техногенно-минеральный объект может как являться техногенным месторождением, так и не быть таковым на конкретно взятый момент времени. Но вне зависимости от параметров, характеризующих пригодность техногенно-минерального образования для освоения, в диссертационной работе они рассматриваются как техногенные геологические объекты, состав и структура которых определяется составом извлекаемых из недр вскрышных пород, полезных ископаемых и
методами их переработки и размещения.
Вопросы, связанные с изучением техногенно-минеральных образований, рассматривались в работах И.И. Бока, Н.В. Мельникова, М.И. Агошкова, Г.В. Секисова, В.Н. Уманца, М.Б. Никитина, И.Л. Гуменика, A.C. Матвеева, А.И. Панасенко, A.B. Когута, В.В. Шелагурова и других. Возможности переработки промышленных отходов и их изучению были посвящены работы Б.Н. Ласкорина, Л.А. Барского, В.В. Персица. Но отходы, как и объекты их размещения - техногенно-минеральные образования, рассматривались ими в основном с точки зрения оптимизации их параметров с целью вовлечения в переработку.
Острота проблемы оценки воздействия объектов промышленных предприятий различных типов обусловила появление нарастающего количества работ и публикаций. Необходимость разработки методов и способов оценки экологической опасности горнопромышленных объектов и предложения по их применению, как и разработка способов безопасного размещения отходов горнодобывающих предприятий, рассматривались в работах многих авторов. Результаты исследований нашли отражение в работах В.В. Ржевского, М.Б. Никитина, Б.А. Симкина, Б.Ц. Бебчука, П.И. Томакова, A.B. Хохрякова, H.H. Чаплыгина, В.И. Папичева, Е.И. Рогова и др.
Положения оценки воздействия на подземные и поверхностные воды, наряду с разработкой методов снижения этого воздействия, нашли отражение в работах В.М. Гольдберга, Ф.М. Бочевера, А.Е. Орадовской, С.Н. Черкинского,
A.Р. Караушева, О.Н. Грязнова, A.M. Черняева, Р.В. Булатова, Ю.С. Рыбакова,
B.А. Мироненко, С.Г. Дубейковского, A.B. Спициной и др. Вопросы геохимического загрязнения почв разрабатывались А.И. Перельманом, Э.Ф. Емлиным, Ю.Е. Саетом, Б.А. Ревичем, Е.П. Яниным и др.
Изучению промышленного загрязнения атмосферного воздуха, оценке его экологической опасности были посвящены работы М.Е. Берлянда, К.А. Буштуевой и др.
Большинство техногенных образований оказывает негативное воздействие на окружающую среду, значительное по масштабу и продолжительности, что позволяет отнести эти объекты к категории экологически опасных. Необходимость оценки воздействия объектов
размещения отходов определена федеральным Законом "Об отходах производства и потребления", но в то же время методик расчета экологической опасности объектов размещения отходов в нормативных документах не приводится. Большинство из них определяют порядок оценки воздействия на отдельные компоненты окружающей среды.
Сложившуюся ситуацию в России в сфере обращения с отходами возможно рассмотреть на примере Свердловской области как региона, в котором сосредоточены десятки предприятий, добывающих и перерабатывающих минеральное сырье, и в котором зарегистрировано более 330 ТМО на площади 16 тыс. гектар. Наибольшие площади заняты отвалами вскрышных и вмещающих пород, отвалами забалансовых и некондиционных руд (45,3 %), хвосто- и шламохранилищами (32,2 %), золоотвалами (17,7 %), шлаковыми отвалами (4,7 %). Количество отходов, размещенное на объектах, ежегодно увеличивается на 150 - 200 млн тонн. Причем в связи с постоянным снижением содержаний полезных компонентов в добываемом природном минеральном сырье эта динамика будет сохраняться (рис. 1).
t 8500
я
п о
в
g 8000
о и
в
и 3" Я
7500 «
о аз х
| 7000 о
К ев
X
■15103.6 8319.8
7671.2 7929.5 7700.6
г7194.1 7365.7 7517.4
1996 1997 1998 Годы
1999
2000
—я- Все промышленные отходы, млн т;
_А_ в том числе вскрышные и вмещающие породы,
отходы обогащения, млн т
Рис.1. Динамика накопления промышленных отходов в Свердловской области
На основании анализа сложившейся в Свердловской области ситуации по условиям размещения промышленных отходов, а также анализа существующих
методов исследований объектов и оценки их воздействия на окружающу] среду можно сделать выводы:
1. Техногенно-минеральные образования как объект исследована рассматривались в работах многих авторов в основном с позици обеспечивающих возможность оценки техногенных объектов в качест! источника вторичных минеральных ресурсов, а также как источник воздействия на один из компонентов окружающей среды. В то же вреь детальных исследований ТМО как геологических объектов - источнике комплексного воздействия на геосферу не проводилось.
2. Техногенно-минеральные образования являются источникам воздействия на поверхностные и подземные воды, атмосферный иозду земельные ресурсы. Учет этого воздействия и контроль над ним зачасту затруднены.
3. Существующая нормативная база не позволяет выполни! комплексную геоэкологическую оценку техногенных объектов и количествен! оценить их экологическую опасность. В то же время на необходимость такс оценки указывается как в федеральных, так и в региональных нормативн< правовых документах.
4. Следствием отсутствия методов оценки экологической опасное! техногенно-минеральных образований является затрудненность, а в ря; случаев невозможность сравнительного технико-экономического анали: вариантов природоохранной деятельности применительно к ТМО. Сталкиваяс на практике с вопросами выбора приоритетов в финансирована природоохранных мероприятий на том или ином техногенном объект специалисты вынуждены принимать преимущественно волевые решения.
Поставленная цель и основная идея работы определили необходимое-решения следующих задач:
1. Определить показатели, характеризующие экологическую опасное-техногенно-минеральных образований.
2. Сформулировать требования оценки экологической опасное! техногенно-минеральных образований при рассмотрении их в качестве:
- источников негативного влияния на окружающую среду;
- геологических объектов с целью дальнейшего их использования;
- предмета приложения инженерных методов защиты окружающей
среды.
3. Разработать комплексный критерий, характеризующий экологическую опасность техногенно-минеральных образований.
4. Разработать методические положения оценки экологической опасности техногенно-минеральных образований.
5. Разработать рекомендации по использованию предложенных в работе решений при проектировании, создании, эксплуатации, формировании и разработке объектов складирования отходов - техногенно-минеральных образований с целью снижения их воздействия на окружающую среду с учетом геологической ситуации и гидрогеологических условий.
Во второй главе приводится анализ способов формирования техногенно-минеральных образований, технологий и условий их эксплуатации. В зависимости от этого рассматриваются направления и интенсивность воздействия техногенно-минеральных образований и процессов, происходящих на них, на окружающую среду. Производится систематизация техногенно-минеральных образований по комплексу признаков для последующей экологической оценки. Определяются специфические особенности техногенно-минеральных образований, учет которых необходим при оценке воздействия на окружающую среду.
В ходе работы над диссертацией использована информация о 105 техногенно-минеральных образованиях, в том числе о 77 ТМО, обследованных автором лично в качестве руководителя либо участника экспертных групп при проведении по поручению Госкомэкологии Свердловской области дополнительной экспертизы деятельности предприятий по обращению с отходами. Выполненный автором анализ деятельности по обращению с отходами промышленных предприятий позволяет заключить, что подавляющее большинство ТМО эксплуатируется с нарушениями нормативных документов, и, как правило, без учета геологических и гидрогеологических условий. В результате они оказывают неконтролируемое и ненормируемое воздействие на подземные и поверхностные воды, атмосферный воздух, земельные ресурсы. В частности:
- противофильтрационные экраны отсутствуют более чем на 90 %
объектов размещения отходов и часто, при отсутствии данных о фильтрационных параметрах подстилающих пород;
- сброс загрязненных вод с 60 % подверженных оценке накопителей промышленных отходов не учитывается и не отражен в нормативах предельно допустимого сброса предприятий;
- свыше 10 % накопителей промышленных отходов эксплуатируются без проектов, и без предварительных инженерно-геологических изысканий:
- санитарно-защитные зоны не установлены более чем для 90 % объектов размещения отходов;
- свыше 50 % объектов складирования отходов как источники выбросов в атмосферу не учитываются в нормативах предельно допустимых выбросов предприятий;
Воздействие техногенно-минеральных образований на окружающую среду складывается из двух составляющих:
1) воздействие, связанное со статическим хранением веществ;
2) воздействие, связанное с процессами перемещения, размещения и извлечения веществ.
Воздействие ТМО на окружающую среду, как правило, является комплексным. Причем интенсивность и направленность воздействия определяются минеральным составом веществ, размещенных на объекте, их физико-химическими свойствами, геологическим строением, природно-климатическими условиями района расположения техногенного образования, принятой технологией создания и эксплуатации, уровнем проработки проектных решений при его создании, а также наличием и составом инженерных мероприятий, направленных на снижение экологической опасности объекта, и видами деятельности, осуществляемыми на объекте (рис. 2).
С целью оценки воздействия на окружающую среду техногенно-минеральные образования могут быть разделены по принципу формирования на два основных типа, к обустройству и условиям эксплуатации которых предъявляются различные требования: на гидротехнические сооружения и ннакопители твердых промышленных отходов.
Рис. 2. Схема воздействия техногенно-минерального образования на геосферу
По состоянию на момент оценки техногенно-минеральные образования
могут относиться к одной из двух категорий:
I. Объект долгосрочного хранения отходов (отвал, шламохранилище и
т.п.).
II. Техногенное месторождение.
Кроме разделения техногенно-минеральных образований на вышеуказанные категории, предлагается подразделить исследуемые объекты, не являющиеся техногенными месторождениями, на категории, характеризующие их состояние на момент оценки:
1. Действующие (осуществляется складирование отходов).
2. Не действующие (складирование отходов не осуществляется).
Не действующие объекты долгосрочного хранения отходов в свою очередь могут быть в одном из следующих состояний: рекультивированные, рекультивированные частично, не рекультивированные.
3. Разрабатываемые техногенные месторождения.
В третьей главе разработаны методические положения для оценки и сравнения ТМО по степени экологической опасности. Для этого автором предлагается использовать интегральный критерий (И):
П
Р = =Ш1 'и1 +С02 "и2 +•■• + »„ -и„> С)
¡=1
где и! - оценка опасности отдельно взятого вида воздействия на компонент природной среды для оцениваемого ТМО. Величина и; определяется по выражению:
К; -Кт1п
К — к
^ тах пип
(2)
где Ктах и Кт;п - соответственно наименее и наиболее приемлемые значения конкретного показателя воздействия на окружающую среду для оцениваемого объекта.
Под величиной К) может быть площадь нарушенных земель, концентрация загрязняющих веществ в подземных и поверхностных водах, почвах, атмосферном воздухе и др. Для укрупненной оценки экологической опасности ТМО могут использоваться интегральные показатели загрязненности среды.
Главным условием является одинаковое количество сравниваемых показателей ц, отражающих одни и те же воздействия на окружающую среду (например земельные ресурсы, вода, атмосфера и т.п.) для оцениваемой группы объектов.
Под величиной понимается значимость того или иного вида воздействия для конкретных условий, в которых находится то или иное техногенно-минеральное образование.
Величина выражается в долях единицы и устанавливается экспертным путем, либо, исходя из конкретной имеющейся информации об экологической ситуации на территории, где находится оцениваемый объект. При этом условием нормирования является:
|>;=1 (3)
¡=1
Суть критерия (Р) состоит в том, что он позволяет объединить в безразмерную величину разнокачественные характеристики воздействия ТМО на различные компоненты окружающей среды. В целом, чем выше экологическая опасность ТМО, тем ближе значение критерия (Р) к единице, и
наоборот. В идеальном случае Р=0, при этом всегда 0 < Б < 1.
Предлагаемые методические положения по определению интенсивности воздействия ТМО на окружающую среду содержат три этапа:
1. Выбор оценочных показателей, характеризующих интенсивность воздействия ТМО.
2. Оценка воздействия объекта на компоненты геосферы в отдельности, с целью получения безразмерных результирующих значений, отражающих соотношение с предельно допустимыми уровнями нагрузки на каждую из сред.
3. Расчет интегрального показателя экологической опасности ТМО.
В качестве оценочных показателей могут использоваться показатели, приведенные в таблице 1, которые рассчитываются по действующим, официально утвержденным методикам и нормам или определяются по данным натурных наблюдений.
Таблица 1
Оценочные показатели интенсивности воздействия ТМО _на окружающую среду_
Оценочные показатели Учитываемые параметры
Загрязненность подземных вод Количество, минеральный состав и физико-химические характеристики веществ, размещенных на объекте Характеристики и объем воды поступающей на объект Гидрогеологические характеристики пород литологического основания ТМО
Загрязненность почв Количество, минеральный состав и физико-химические характеристики веществ, размещенных на объекте Свойства почв Климатические характеристики района расположения ТМО, гидрологические характеристики поверхностных водных объектов и гидрогеологические характеристики подземных горизонтов
Загрязненность поверхностных водных объектов Количество, минеральный состав и физико-химические характеристики веществ, размещенных на объекте Количество и характеристики выпусков (мест сброса) сточных вод Гидрологические характеристики водных объектов приемников сточных вод с ТМО
Землеемкость Количество веществ размещенных на объекте Площадь объекта (площадь объекта с учетом его СЗЗ)
Загрязненность атмосферного воздуха Количество, состав и физико-химические характеристики веществ, размещенных на объекте и выбрасываемых машинами и оборудованием
В качестве величин, учитываемых в интегральном критерии, могут использоваться и медицинские (санитарно-гигиенические) показатели. Например, включение в состав критерия (Р) тех или иных параметров воздействия на компоненты среды и их приоритетность может определяться на основе ' Методологии оценки риска загрязнения среды обитания", в частности, учитываться при выборе приоритетных загрязнителей (в том числе канцерогенных).
Достоинством предлагаемого критерия является отсутствие ограничений на количество учитываемых показателей.
Как правило, предприятия - собственники ТМО в Свердловской области имеют на балансе в среднем более четырех объектов складирования отходов. Не основании предложенной методики становится возможно выявление объектов представляющих наибольшую экологическую опасность среди группы объектог и, соответственно, выявление ТМО, требующих проведения первоочередные природоохранных мероприятий.
Значения показателя экологической опасности (Р) для обследованные автором объектов приведены в табл. 2. Значительный разброс значений показателя (Р) обусловлен резко различающимися инженерно-геологическим! условиями районов расположения оцененных объектов, и их различным! эксплуатационными параметрами.
Таблица 2
Диапазоны показателей экологической опасности основных типов ТМО
Тип объекта Значения показателя Р
Шлаковые отвалы 0,17-0,48
Хвостохранилища, шламохранилища, пруды -отстойники, золоотвапы 0,03-0,70
Отвалы вскрышных и вмещающих пород, некондиционных руд 0,02-0,10
Полигоны, свалки 0,1-0,75
С целью приближенной проверки полученных результатов, являющихс? итогом выполненных расчетов, и определения зависимостей между значениям! интегрального показателя экологической опасности ТМО и таким! параметрами, как класс опасности размещенных отходов, их количеством ! площадью объекта, была выполнена статистическая обработка полученные результатов.
Это позволило заключить, что зависимость между показателем дологической опасности ТМО и классом опасности размещенных отходов тиболее точно характеризуется регрессионным уравнением:
Р = 35,566е-1'7293к, (4)
где к - класс опасности отходов (коэффициент корреляции г|=0,734); между показателем экологической опасности ТМО и количеством 1тходов зависимостью:
Р = 0,00002т + 0,0632, (5)
где т - количество отходов (коэффициент корреляции II =0,757); между показателем экологической опасности ТМО и площадью объекта равнением:
Р = 0,1051пБ - 0,03 87, (6)
где Б - площадь ТМО (коэффициент корреляции г|=0,714). В диссертации приведен пример сравнительной оценки экологической пасности шлаковых отвалов Серовского (г.Серов) и Ключевского п.Двуреченск) ферросплавных заводов, расположенных соответственно в ределах Тагильского мегасинклинория и Восточно-Уральской области однятий. То есть на примере двух сходных объектов складирования >ерросплавных шлаков, расположенных в районах с различными инженерно-еологическими условиями, рассматривается и определяется приоритетность еологических факторов при выборе и обосновании мест расположения ранилищ промышленных отходов.
Первостепенная важность учета инженерно-геологических условий при ценке экологической опасности ТМО была обоснована также при выборе мест асположения проектируемых объектов ЗАО "Золото Северного Урала".
Предложенный метод расчета интегрального показателя интенсивности эздействия ТМО на окружающую среду позволяет количественно оценивать эздействие объекта как на отдельные компоненты окружающей среды, так и в эмплексе. Причем оценка производится с учетом инженерно-геологических, риродно-климатических условий района расположения объекта, его ¡хнологических параметров и требований действующих нормативных экументов. На основании разработанной методики становится возможной
сравнительная оценка экологической опасности ТМО различных типов, что в свою очередь дает возможность обоснования и выбора приоритетных направлений в природоохранной деятельности по отношению к оцененным объектам в границах административных районов, на отдельно взятых территориях с неблагополучной экологической обстановкой и т.п.
В четвертой главе рассматриваются разработанная информационно-поисковая система "Отходы" как программный продукт созданный с целью обеспечения информационной базы экологического мониторинга техногенно-минеральных образований. Предлагаются технические решения пс обеспечению условий эксплуатации техногенно-минеральных образований, основанные на показателе экологической опасности ТМО. Приводится группировка техногенных объектов по степени экологической опасности у уровню оказываемого воздействия.
Целью создания компьютерной базы данных "Отходы", охватывающе? предприятия Свердловской области, являлось обеспечение информационно! основы экологического мониторинга объектов захоронения, уничтожения складирования, размещения, переработки промышленных (и бытовых) отходо! на территории области. Соответственно в ее структуру были заложены группь признаков:
- общие сведения о предприятии;
- характеристики видов отходов;
- характеристики объектов размещения отходов;
- характеристики условий размещения, утилизации, уничтожения перемещения отходов предприятия.
Заданный перечень признаков дал возможность содержать, находить i распечатывать информацию, характеризующую экологическую опасность все; видов деятельности предприятий по обращению с отходами.
База данных создана в среде Visual FoxPro 5.0 в операционной среде Windows 95 (-98).
Информационно-поисковая система "Отходы" обеспечивает выполнени следующих функций:
- ввод и редактирование информации по предприятиям, отходам, видш деятельности, объектам складирования;
- вывод информации по результатам сформированного запроса в виде детальной информации по отходам, видам деятельности или объектам складирования, или же в виде стандартизованных таблиц (28 форм);
- предварительный просмотр и печать полученной информации;
- просмотр справочников с возможностью поиска по контексту, редактирования и пополнения.
С целью облегчения и упрощения работы с информационно-поисковой системой в ней созданы справочники, содержащие внесенные ранее данные и позволяющие использовать их многократно при внесении информации по новым предприятиям и видам деятельности с отходами. В базе данных существуют следующие справочники:
- предприятия (внесенные ранее в базу данных);
- отходы (отходы и их коды);
- химические элементы и соединения (входящие в состав отходов);
- водозаборные участки (в охранных зонах которых расположены объекты складирования);
- водные объекты (в водоохранных зонах которых осуществляется какая-либо деятельность с отходами);
- административные районы (отражающие место расположения предприятий и их объектов);
- отрасли промышленности.
Состав учтенных признаков по объектам складирования отходов приведен на рис. 3. Кроме возможности получения информации по отдельным интересующим пользователя признакам, предусмотрена возможность вывода на экран н на принтер информации, характеризующей деятельность группы предприятий, в табличной форме.
С целью определения правил и облегчения условий работы с базой данных "Отходы" разработана инструкция пользователя.
Таким образом, решены следующие задачи:
1. Определен перечень учитываемых признаков и форма представления (занесения) информации.
2. Разработан алгоритм ввода и извлечения информации; разработан порядок формирования запросов.
ЗАПРОС ПО ОБЪЕКТАМ СКЛАДИРОВАНИЯ
ОТОБРАНО 97
список дламшовАНИй и кодов объектов складнрова^мЦ
СПИСОК НАЯЫШОВАННЙ и кодов отходов
с
ТИП ОБЪЕКТА СКЛАДИРОВАНИЯ гтс ( ПОЛИГОН
13
EIU1 if
КЛАСС ОПАСНОСТИ ОТХОДОВ —х
2_1 _SJ JBUSKJ
готово и
- КОНТРОЛЬ состояния ос Ати. (учет а т. ПДВ) +1 и
Поя емных вод itJ VI
Поверхностных вод ш GO
Почо I£j jd
- ПРОЕКТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ —
Проект на объект склажрования _±J 1 - I
Согласование проекта на объект 1 I -1
Проект рекультивации
Ш
Согласование пропета рвкульт. [±] __J
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ — Гидрогеологическое mil . Яет I
закяо-кнпе ^fcJ _=J
Эажяочеш» Уралгеожона , ,
об отсутствии пл. ИД I МТ I
ЗАЩИТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Поотмо^плтвацногаагй Jj J
«т
Водоотводной хаки
Обваховка Jd
- ОХРАНЯЕМЫЕ ТЕРРИТОРИИ — В ведоохраншгх зонах водных объектов . а» 1 нет|
В зонах санитарной охраны водозаборных скважня 5>»т|
ВЭСО месторождений подзекмихвод «"1
Н» иных охраняемых территориях 1 ни I
АДМИНИСТРАТИВНЫЕ РАЙОНЫ
ВОДОЗАБОРЫ
□ I
ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ □! васготождшияпозмпьдвод р| иныео»аняемыепргнтогни □ |
to о
- ДОКУМЕНТЫ НА ГТС -
Плн лнквювдт и арий есть I нет I
Дежларадая везапасности
ест» пет
- КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ГТС —
Контроль уровня «оды есть! нет I
Контроль состояния ограждая щит дамб
есть I I нет I
- МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ПЫЛЕ- ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЕ- I ОТСУТСТВИЕ I
]
ТРЕВЫШЕНИЕ ПРЕЯ. ДОПУСТИМОГО КОЛ-ВА ТОКСИЧ. ПРОМОТХОДОВ
ЛЧИЛПЧПГ"! ОТСУТСТВИЕ I
ОТМЕНИТЬ
ГОТОВО
ОСВЕЩЕНИЕ 1 есть 1 •нет 1
ОГРАЖДЕНИЕ 1 есть 1 нет 1
ОХРАНА L^ffiJ |йет 1
ОСНОВНОЕ МЕНЮ ЗАПРОСА
Рис. 3. Информационно-поисковая система "Отходы"
3. Разработаны формы получаемой информации.
В итоге разработан и создан программный продукт как средство, озволяющее обеспечить информационную основу экологического юниторинга объектов захоронения, уничтожения, складирования, размещения, ереработки промышленных (и бытовых) отходов.
В ходе работы над диссертацией разработаны предложения по ормированию предельного размещения отходов (ПРО) с помощью нтегрального критерия экологической опасности ТМО. Эти положения редполагают обоснование и установление такого количества отходов, которое учетом их свойств и геологических условий складирования может быть азмещено на конкретном объекте в течение определенного срока при бязательном соблюдении действующих экологических и санитарно-игиенических норм. Нормирование предельного количества размещаемых тходов производится с учетом изменчивости их свойств при хранении, азработка нормативов ПРО позволит осуществлять действенный контроль облюдения требований природоохранного законодательства по экологически езопасной эксплуатации ТМО.
Экологические проблемы, связанные с ТМО, вызывают необходимость азработки рекомендаций по размещению объектов и условиям их ксплуатации с целью минимизации негативного влияния на геосферу. При гом возникает потребность обоснования приоритетов в этой деятельности.
Предлагаемые в диссертации рекомендации разработаны на основе ыполненной оценки интенсивности воздействия ТМО на окружающую среду и а основе действующих нормативных документов. Исходным моментом зляется проведение типизации ТМО по степени их экологической опасности абл. 3).
Таблица 3
Группировка ТМО по степени экологической опасности_
Группа ТМО Значение интегрального Категория
показателя (Р) 1 2 3 4
'словно не опасные 0-0,05
1ало опасные 0,05-0,1
•пасные 0,1-0,5
ысоко опасные 0,5-1,0
В результате такой типизации выделены группы техногенных объектов
по уровню их экологической опасности с близкими значениями интегральног показателя опасности. Для каждой из выделенных групп предлагается сво подход при определении первоочередности проведения природоохранны мероприятий.
Помимо необходимости оценки экологической опасности техногеннс минеральных образований, на конкретно взятый момент времени возникае необходимость в организации мониторинга состояния окружающей среды районе расположения объекта и мониторинга состояния инженерны сооружений объекта. В диссертации рассматриваются рекомендации п организации мониторинга с учетом экологической опасности этих объекто] При этом все рекомендуемые виды мониторинга должны дополнять друг друг и входить в систему общего регионального мониторинга окружающе природной среды.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе решена актуальная научная задача п комплексной оценке экологической опасности техногенных объектов, что дае возможность производить сравнительную оценку экологической опасност различных техногенно-минеральных образований в различных геологически условиях и обоснованно определять приоритеты природоохранных решени при складировании отходов и разработке техногенных месторождений.
Основные научные и практические результаты работы заключаются следующем:
1. Установлено, что при экологической оценке техногенно-минеральны образований их необходимо рассматривать в трех аспектах:
- как источники негативного влияния на окружающую среду;
- как геологические объекты с целью дальнейшего их использования;
- как предмет приложения инженерных методов защиты окружающе
среды.
2. Обоснован интегральный показатель экологической опасност техногенно-минеральных образований различных типов, разработан методические положения по его расчету с учетом геологической обстановки.
3. Разработаны основы классификации техногенно-минеральнь:
образований по степени их экологической опасности, что обеспечивает возможность эффективного решения ряда природоохранных задач.
4. Комплексная количественная оценка экологической опасности гехногенно-минерального образования как на стадии проектирования, так и эксплуатации позволяет разрабатывать мероприятия по оптимизации параметров объекта размещения отходов с целью снижения негативного воздействия на окружающую среду.
5. На примере шлаковых отвалов Серовского и Ключевского заводов ферросплавов рассмотрена и обоснована приоритетность инженерно-геологических факторов при выборе места расположения техногенных образований.
6. Разработаны предложения по нормированию предельного размещения отходов по фактору воздействия на окружающую среду на основе интегрального показателя экологической опасности техногенно-минеральных образований.
7. Разработан алгоритм информационно-поисковой системы "Отходы", позволяющей содержать и оперативно получать информацию, гарактеризующую деятельность предприятий по обращению с отходами, что эбеспечивает информационную основу экологического мониторинга объектов эазмещения отходов в регионе.
8. Предложены рекомендации по организации экологического мониторинга в районе расположения техногенно-минеральных образований с учетом степени их экологической опасности.
Использование предложенных методов оценки экологической опасности техногенно-минеральных образований и нормирования предельного размещения отходов дает возможность эффективно решать технические и >рганизационные задачи охраны окружающей среды в сфере деятельности по >бращению с отходами производства, в том числе при формировании и шработке техногенных месторождений.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Экологические вопросы складирования золошлаковых отходов АО
"Свердловэнерго" // Безопасность биосферы: Сборник тезисов докладов. Екатеринбург: УГТУ, 1997. - С. 147-148.
2. О некоторых проблемах эксплуатации объектов постоянно складирования промышленных отходов предприятий Свердловской области. Экологические проблемы промышленных регионов: Тезисы докладов научн практического семинара на Международной выставке "Уралэкология -98". -98-99.
3. Об экологических аспектах складирования энергетических отходов территории Свердловской области И Известия вузов. Горный журнал. - 1998 № 7-8. - С. 194-201 (Соавтор Хохряков A.B.).
4. Принципы комплексной экологической оценки объектов размещен промышленных отходов // Безопасность биосферы: Сборник тезисов докладе -Екатеринбург: УГТУ, 1999. - С. 213. (Соавтор Студенок А.Г.).
5. Информационно-поисковая система "Отходы" // Экологическ проблемы промышленных регионов: Тезисы докладов научно-практическс семинара на Международной выставке "Уралэкология -99". - С. 137. (Соавто] Хохряков A.B., Волкова В.М.).
6. Комплексная оценка техногенно-минеральных образован //Безопасность биосферы: Сборник тезисов докладов. -Екатеринбург: УП 1999.-С. 213.
7. Оценка интенсивности воздействия техногенно-минеральн образований на окружающую среду // Экологические проблемы промышленн регионов: Тезисы научно-технической конференции "Уралэкология-техног 2000". -Екатеринбург. 2000. - С. 162-163.
Подписано в печать 24.05.2000 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Печ.л. 1, Тираж 100 экз. Заказ
Информационно-издательский центр Уральская государственная горно-геологическая академия 620144, Екатеринбург, Куйбышева, 30
Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Сапрыкин, Михаил Анатольевич
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Общие сведения об объекте исследования.
1.2. Техногенно-минеральные образования как геологические объекты
1.3. Обзор существующих методов исследования объекта.
1.3.1. Обзор выполненных исследований по оценке экологической опасности промышленных и бытовых объектов.
1.3.2. Обзор действующих нормативных документов.
1.4. Цель и задачи исследования.
2. УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОГЕННО-МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
И ВОЗДЕЙСТВИЕ, ОКАЗЫВАЕМОЕ ИМИ НА ГЕОСФЕРУ.
2.1. Условия эксплуатации техногенных образований и способы их создания.
2.2. Воздействие техногенных образований на геосферу, роль инженерно-геологических условий.
2.3. Систематизация техногенно-минеральных образований по комплексу признаков для инженерно-экологической оценки.
2.4. Специфические особенности техногенно-минеральных образований как объектов воздействующих на геосферу.
Выводы по главе 2.
3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ И МЕТОДИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ
КОМПЛЕКСНОЙ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ
ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ.
3.1. Оценочные показатели и разработка общих принципов интегральной оценки воздействия техногенно-минеральных образований на геосферу.
3.2. Сравнительная оценка сходных шлаковых отвалов, расположенных в различных инженерно-геологических условиях.
Введение Диссертация по географии, на тему "Инженерно-экологическая оценка техногенно-минеральных образований"
Актуальность работы.
Производство промышленной продукции неизбежно приводит к образованию отходов, количество которых постоянно возрастает. Только в Свердловской области накоплено свыше 8 млрд т отходов, заскладирован-ных в 330 техногенно-минеральных образованиях (породных и шлаковых отвалах, хвосто-, и шламохранилищах, полигонах, свалках). Все эти объекты размещения отходов рассматриваются в работе как геологические объекты, оказывающие негативное воздействие на геосферу: литосферу, гидросферу и атмосферу. Основная масса накопленных в них веществ представлена отходами добычи и переработки полезных ископаемых, различающимися по минеральному составу, классам опасности, физико-химическим свойствам, консистенции.
Понятие "техногенно-минеральное образование" (ТМО) предложено академиком РАН К.Н. Трубецким более 10 лет назад, однако характеристика этих образований как источников комплексного негативного воздействия на окружающую среду до настоящего времени отсутствует, а вопросы комплексной экологической оценки остаются мало изученными. Обоснование параметров, определяющих экологическую опасность конкретных объектов, возможность ее оценки необходимы для решения многих природоохранных задач.
От прочих техногенных геологических объектов техногенно-минеральные образования как источники негативного влияния на геосферу отличаются по направленности, интенсивности и механизму воздействия.
В настоящее время существует классификация отходов, позволяющая определять насколько один вид опаснее для здоровья человека, чем другой по классам опасности. В то же время положения сравнительной экологической оценки техногенно-минеральных образований не разработаны, и объективно оценить и сравнить их экологическую опасность не представляется возможным. 5
В связи с этим разработка теоретических положений и методических основ для сравнительной оценки техногенно-минеральных образований по степени экологической опасности является актуальной.
Целью исследований является создание научно-методических основ комплексной оценки экологической опасности объектов размещения промышленных отходов как геологических объектов, обоснование принципов их ранжирования по степени опасности посредством разработки и применения метода расчета интегрального оценочного показателя с учетом специфики конкретных объектов, и геологических условий районов расположения.
Основная идея работы заключается в том, что объекты размещения промышленных отходов необходимо рассматривать в трех аспектах:
1) как источник негативного влияния на геосферу;
2) как геологические объекты с целью дальнейшего их использования;
3) как предмет приложения инженерных методов защиты окружающей среды.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. По совокупности геологических и геоэкологических характеристик и условий формирования техногенно-минеральные образования выделяются в особый тип геологических объектов, оказывающих многостороннее негативное воздействие на геосферу.
2. Количество и состав показателей, необходимых для оценки экологической опасности техногенных образований как геологических объектов, зависит от их состояния на момент оценки.
3. Оценку экологической опасности техногенных объектов размещения промышленных отходов необходимо осуществлять на комплексной основе, с учетом конкретных значений параметров воздействия на окружающую среду по отдельным направлениям и их значимости.
4. Обоснование необходимости и приоритетности природоохранных мероприятий применительно к объектам размещения промышленных 6 отходов основывается на интегральной оценке экологической опасности этих объектов.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена принятыми исходными предпосылками, подтверждается результатами анализа значительного объема информации по воздействию существующих ТМО на окружающую среду и реализацией результатов работы в конкретных практических решениях. Достоверность основных положений работы также подтверждается широкой их апробацией на научных симпозиумах и конференциях.
Научная новизна работы раскрывается полученными в ходе работы результатами:
1. Обоснована необходимость и принципы оценки техногенно-минеральных образований в качестве:
- источников негативного влияния на окружающую среду;
- геологических объектов с целью дальнейшего их использования;
- предмета приложения инженерных методов защиты окружающей среды.
2. Установлены характерные (качественные) параметры и показатели техногенно-минеральных образований, определяющие интенсивность воздействия объектов на окружающую среду.
3. Разработаны методические положения оценки экологической опасности техногенно-минеральных образований.
Практическая значимость работы заключается в том, что на основе предложенной методики оценки экологической опасности техногенно-минеральных образований обеспечивается возможность принятия решений по условиям их эксплуатации, формирования, консервации. Кроме того, разработана компьютерная информационно-поисковая система "Отходы", позволяющая содержать и оперативно получать информацию, характеризующую условия эксплуатации техногенных объектов и другие виды деятельности предприятий по обращению с отходами (а также виды отходов), что обеспечивает информационную основу экологического мониторинга объектов размещения отходов на территории Свердловской области. 7
Личный вклад автора состоит в разработке научного подхода и методических положений по оценке интенсивности воздействия техноген-но-минеральных образований на окружающую среду, в определении качественных параметров и характеристик, влияющих на экологическую опасность техногенных образований, на основании которых был разработан аппарат оценки, а также в разработке алгоритма компьютерной информационно-поисковой системы "Отходы", являющейся информационной базой для экологического контроля объектов размещения, уничтожения, переработки промышленных (и бытовых) отходов.
Методы исследований включают: обобщение и анализ материалов предыдущих исследований, анализ фактических материалов по 30 предприятиям Свердловской области, имеющих в общей сложности более 105 техногенно-минеральных образований; компьютерное моделирование, комплексные расчеты для конкретных объектов, метод экспертных оценок.
Объектом исследований являются основные типы техногенно-минеральных образований Свердловской области, к числу которых относятся отвалы вскрышных и вмещающих пород, шламо-, и хвостохранили-ща, шлаковые отвалы, полигоны - накопители твердых промышленных отходов, золоотвалы, пруды-отстойники сточных вод, свалки.
Реализация результатов работы. Результаты выполненных исследований использовались:
1. При разработке информационно-поисковой системы "Отходы", выполненной по заказу Правительства Свердловской области в 1998-1999 гг. и принятой для использования.
2. При экспертном обследовании и экологическом аудите 12 предприятий (имеющих на балансе 77 техногенно-минеральных образований), проведенном по поручению Госкомэкологии Свердловской области. В число предприятий входят: Серовская ГРЭС, Ново-Свердловская ТЭЦ, ОАО "Богословский алюминиевый завод", ОАО "Северский трубный завод", ОАО "Серовский завод ферросплавов", ОАО "Ключевской завод ферросплавов", ОАО "Ураласбест", ОАО "Севуралбокситруда", ОАО "Средуралмедьзавод", ОАО "Ирбитский мотоциклетный завод", ОАО 8
Малышевское рудоуправление", ОАО "Салдинский металлургический завод".
3. При разработке комплексной экологической программы МО г.Краснотурьинск на 1999-2005 г.г.
4. В учебном процессе Уральской государственной горногеологической академии.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научных семинарах при Международных выставках "Уралэкология -98", "Уралэкология -99", "Уралэкология-техноген -2000" (г.Екатеринбург); на всероссийских молодежных симпозиумах "Безопасность биосферы" в 1997, 1998, 1999 гг. (г.Екатеринбург, УГТУ-УПИ).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 165 страницах машинописного текста, включая 17 таблиц, 28 рисунков и список использованных источников из 138 наименований.
Заключение Диссертация по теме "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", Сапрыкин, Михаил Анатольевич
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе решена актуальная научная задача по комплексной оценке экологической опасности техногенных объектов, что дает возможность производить сравнительную оценку экологической опасности различных техногенно-минеральных образований в различных геологических условиях и обоснованно определять приоритеты природоохранных решений при складировании отходов и разработке техногенных месторождений.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. Установлено, что при экологической оценке техногенно-минеральных образований их необходимо рассматривать в трех аспектах:
- как источники негативного влияния на окружающую среду;
- как геологические объекты с целью дальнейшего их использования;
- как предмет приложения инженерных методов защиты окружающей среды.
2. Обоснован интегральный показатель экологической опасности техногенно-минеральных образований различных типов, разработаны методические положения по его расчету с учетом геологической обстановки.
3. Разработаны основы классификации техногенно-минеральных образований по степени их экологической опасности, что обеспечивает возможность эффективного решения ряда природоохранных задач.
4. Комплексная количественная оценка экологической опасности техно-генно-минерального образования как на стадии проектирования, так и эксплуатации позволяет разрабатывать мероприятия по оптимизации параметров объекта размещения отходов с целью снижения негативного воздействия на окружающую среду.
5. На примере шлаковых отвалов Серовского и Ключевского заводов ферросплавов рассмотрена и обоснована приоритетность инженерно-геологических факторов при выборе места расположения техногенных образований.
150
6. Разработаны предложения по нормированию предельного размещения отходов по фактору воздействия на окружающую среду на основе интегрального показателя экологической опасности техногенно-минеральных образований.
7. Разработан алгоритм информационно-поисковой системы "Отходы", позволяющей содержать и оперативно получать информацию, характеризующую деятельность предприятий по обращению с отходами, что обеспечивает информационную основу экологического мониторинга объектов размещения отходов в регионе.
8. Предложены рекомендации по организации экологического мониторинга в районе расположения техногенно-минеральных образований с учетом степени их экологической опасности.
Использование предложенных методов оценки экологической опасности техногенно-минеральных образований и нормирования предельного размещения отходов дает возможность эффективно решать технические и организационные задачи охраны окружающей среды в сфере деятельности по обращению с отходами производства, в том числе при формировании и разработке техногенных месторождений.
151
Библиография Диссертация по географии, кандидата геолого-минералогических наук, Сапрыкин, Михаил Анатольевич, Екатеринбург
1. Акимов В.А., Потапов Б.В., Радаев H.H. Природная и техногенная безопасность регионов Росии: сравнительная оценка// Экология и промышленность России. -1998. ноябрь. - С.8-13.
2. Барский JI.A., Мейерович Г.С. Оценка экономического ущерба от твердых отходов горно-металлургической промышленности // Комплексное использование минерального сырья. 1985. - № 8. - С. 78-82.
3. Бедрина Г.П., Гончарук В.К., Месхи Н.Ж. Информационное обеспечение геолого-экологической оценки хвостохранилищ горно-обогатительных предприятий // Горный информационно-аналитический бюллетень.- 1995. -Вып. 5,- С. 27-34.
4. Бодров С.С., Пермяков P.C. Оценка воздействия горных предприятий на окружающую среду // Горный журнал. 1997. - № 1. - С.50-53.
5. Борисович В.Т., Чайников В.В. Геолого-экономическая оценка техногенных месторождений. М.: ВИНИТИ, 1991. - 52 с.
6. Бочевер Ф.М., Лапшин H.H., Орадовская А.Е. Защита подземных вод от загрязнения. М.: Недра. - 1979. - 254 с.
7. Вострокнутов Г.А. Временное методическое руководство на проведение геохимических исследований при геоэкологических работах. Екатеринбург, 1991.-47 с.
8. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. / Государственный комитет РФ по охране окружающей среды,- М.: Б.и., 1999. 60 с.
9. Временные методические рекомендации по проведению инвентаризации мест захоронения и хранения отходов в Российской Федерации: Утв. 06.07.95. М.: Б.и., 1995.- 12 с.
10. Геологические тела: Терминологический справочник / Под ред. Ю.А. Косыгина, В.А. Кулындышева, В.А. Соловьева. М.: Недра, 1986. - 334 с.
11. Геохимия окружающей среды / Е.Ю. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др.- М.: Недра, 1990.-335 с.
12. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика М.: Стройиздат, 1983.- 543 с.
13. Гольдберг В.М. Выявление областей загрязнения подземных вод // Разведка и охрана недр. 1984. -№ 11. - С. 35-38.153
14. Гольдберг В.М., Газ да С. Гидрогеологические основы охраны поверхностных вод от загрязнения. М.: Недра, 1984. - 262 с.
15. Гольдберг В.М., Куликов Г.В. Техногенное воздействие на подземные воды и их охрана // Разведка и охрана недр. 1984. -№ 5. - С. 32-35.
16. ГОСТ 12.1.003. Шум. Общие требования безопасности.- М.: Издательство стандартов: Система стандартов безопасности труда, 1996. С. 63-76.
17. ГОСТ 17.1.3.07-82. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. Охрана природы. Гидросфера. М.: Изд-во стандартов, 1998. - С. 7481.
18. ГОСТ 17.1.5.05-85. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков. Охрана природы. Гидросфера. М.: Изд-во стандартов, 1998. - С. 105-114.
19. ГОСТ 17.4.3.06-86. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ. Охрана природы. Почвы. -М.: Изд-во стандартов, 1998. С. 39-40.
20. ГОСТ 17.4.4.02-84. Методы отбора и подготовки почв для химического, гельминтологического анализа. Охрана природы. Почвы. М.: Изд-во стандартов, 1998. - С. 48-54.
21. ГОСТ 25916-83. Ресурсы материальные вторичные. Термины и определения. М.: Государственный комитет по стандартам, 1983 - 6 с.
22. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения в Свердловской области в 1996 г. / УРЦ "Аэрокосмоэкология" при Госкомэкологии Свердловской области. Екатеринбург, 1997. - 240 с.
23. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 1998 году / УРЦ "Аэрокосмоэкология" при Госкомэкологии Свердловской области. Екатеринбург, 1999. - 272 с.
24. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской154области в 1997 году / УРЦ "Аэрокосмоэкология" при Госкомэкологии Свердловской области. Екатеринбург, 1998. - 269 с.
25. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 1995 году / УРЦ "Аэрокосмоэкология" при Госкомэкологии Свердловской области. Екатеринбург, 1996. - 218 с.
26. Гуменик И.Л., Матвеев A.C., Панасенко А.И. Классификация техногенных формирований при открытых горных работах // Горный журнал. -1988.-№ 12. С. 53 -54.
27. Донченко В.К., Романюк Л.П., Шепелева A.B. Интегральная оценка уровней техногенного воздействия предприятий топливно-энергетического комплекса на природную среду Санкт-Петербурга и региона // Инженерная экология. 1996. - № 3. - С. 80-92.
28. Дополнительные изыскания и корректировка нового шлакового отвала Серовского завода ферросплавов (договор 202/02). / ТО МП "ТЕМПЭК"; Рук. Широков М.Ю. Екатеринбург, 1993. -50 с.
29. Емлин Э.Ф. Геодинамические процессы на активно разрабатываемых колчеданных месторождениях Урала. Свердловск, 1984. - 72 с.
30. Ермолов В.А., Моисейкин В.В. Научно- методические аспекты оценки и моделирования техногенных месторождений // Известия вузов. -Геология и разведка. 1997. № 1. - С. 94-100.
31. Жаворонкова И.П. Экономические вопросы улучшения и использования минерально-сырьевых ресурсов СССР. М.: Наука, 1973. - 200 с.
32. Животовский A.A., Афанасьев В.Д. Защита от вибраций и шума на предприятиях горнорудной промышленности,- М.: Недра, 1982. 183 с.
33. Закон Российской Федерации "Об охране окружающей среды": Сборник нормативных актов по экологическому праву Российской Федерации. Т.2. / Б.В. Ерофеев. М.: Институт международного права и экономики, 1995. -256 с.155
34. Зальцберг Э. Расчеты охранных зон для муниципальных свалок провинции Онтарио // Геоэкология. 1996. - № 2. - С. 86- 93.
35. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений: Утв. М-вом геологии СССР 22.06.82. М.: Недра, - 1983. -191 с.
36. Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности / Минприроды России. -М.: Б.и., 1995. 42 с.
37. Комплексное определение антропогенной нагрузки на водные объекты, почву, атмосферный воздух в районах селитебного освоения. Методические рекомендации / Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора РФ.- М.: Б.и., 1996. 41 с.
38. Кябби М.Э. Экономический механизм комплексного освоения недр. -М.: Недра, 1984.-200 с.
39. Ласкорин Б.Н., БарскийЛ.А., Персиц В.З. Безотходная технология переработки минерального сырья. Системный анализ. М.: Недра, 1984. -334 с.
40. Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель.: Утв. 11.07.1994 / Управление охраны почв и земельных ресурсов Минприроды России. М.: Б.и., 1994. - 15 с.
41. Методика проведения инвентаризации выбросов в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетным методом). / Министерство транспорта РФ.- М.: Б.и., 1998. 85 с.156
42. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для баз дорожной техники (расчетным методом): Утв. 28.10.98 г. М.: Министерство транспорта РФ, 1998. - с. 65.
43. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1987. - 94 с.
44. Методика расчета предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ в водные объекты со сточными водами: Утв. Госкомприроды СССР 5.10.1990. / Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод. Харьков.: Б.и., 1990. - 110 с.
45. Методические рекомендации по выявлению и оценке загрязнения подземных вод / Сост. В.М. Гольдберг и др. М.: ВСЕГИНГЕО, 1988. - 76 с.
46. Методические рекомендации по геохимическим исследованиям рудных месторождений при проведении геологоразведочных работ для оценки воздействия на окружающую среду горнодобывающих предприятий / Сост. Са-ет Ю.Е. и др. М.: ИМГРЭ, 1986. - 98 с.
47. Методические рекомендации по гидрогеологическим исследованиям и прогнозам для контроля за охраной подземных вод / Сост. В.М. Гольдберг. М.: ВСЕГИНГЕО, 1980. - 86 с.
48. Методические рекомендации по оформлению проекта нормативов образования и лимитов размещения отходов. М.: Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, 1999. - 29 с.
49. Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове. М.: Госкомгидромет СССР, 1990. - 36 с.
50. Методические указания к экологическому обоснованию проектов разведочных кондиций на минеральное сырье / Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых (ГКЗ) Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов. М.: Б.и., 1995. - 30 с.157
51. Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых сбросов вредных веществ в поверхностные водные объекты: Утв. Министерством природных ресурсов РФ 17.12.1998. -М.: Б.и., 1998. 18 с.
52. Методическое пособие по расчету выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов. Новороссийск: Союзстомэкология, 1989. - 25 с.
53. Методы фильтрационных расчетов гидромелиортивных систем / C.B. Васильев, H.H. Веригин и др./ М.: Колос, 1970. - 440 с.
54. Мониторинг месторождений и участков водозаборов питьевых подземных вод: Методические рекомендации / Министерство природных ресурсов РФ. ; Б.В. Боревский, J1.C. Язвин, В.П. Закутин. М., 1998. - 80 с.
55. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 6, Ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. -324 с.
56. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Пермская, Свердловская, Челябинская, Курганская области, Башкирская АССР. Серия 3, Ч. 1-6, Вып. 9. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 557 с.
57. О бюджете областного экологического фонда на 1998 год: Областной Закон // Экологический бюллетень Правительства Свердловской области.1998.-№3.-С. 15-33.
58. О бюджете областного экологического фонда на 1999 год: Областной Закон // Экологический бюллетень Правительства Свердловской области.1999.-№2.- С. 2-30.
59. Областной Закон "Об отходах производства и потребления". Екатеринбург. 03.12.1997. // Областная газета. 1997. - 23 декабря.
60. Областной Закон "Об экологическом мониторинге" (от 26.12.97 г. № 203-п). Екатеринбург, 1997. - 14 с.
61. Обоснование объемов и сроков освоения техногенных месторождений. / К.Н. Трубецкой, Е.И. Рогов, В.Н. Уманец, М.Б. Никитин II Горный журнал. 1988. - № 2.- С.9-12.160
62. Основные критерии экоразвития / Т.А. Акимова, В.В. Батоян, О.В. Моисеенков, В.В. Хаскин. М.: Изд-во Рос. экон. акад., 1994. - 56 е.
63. Отчет по выбору участка для складирования шлаков Серовского завода ферросплавов. / МНПП "ТЕМПЭК"; Рук. Широков М.Ю. Екатеринбург, 1992. -63 с.-Т.1.
64. Отчет по гидрогеологическим исследованиям для ТЭО рекультивации полигона промотходов "Лесной" АО "Верх-Исетсткий металлургический завод" Екатеринбург: НПП "Уралгеоэкология", 1996. 78 с.
65. Отчет по инженерно-геологическим изысканиям на площадке накопителя твердых отходов БАЗа в г.Краснотурьинске Свердловской области, / Воронцовская ГРП; Рук. Афанасиади Э.И. Екатеринбург, 1993. - 47 с.
66. Отчет по исследованию состояния городских свалок г. Екатеринбурга и выдача рекомендаций по их дальнейшей эксплуатации, рекультивации и благоустройству. Проведение паспортизации свалок / ТОО "ТЭМПЭК"; Широков М.Ю. Екатеринбург, 1993. - 111 с.
67. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации рудников. М.: Недра. -1981. -220 с.
68. Оценка влияния шлакового отвала и прудов-накопителей Северского трубного завода на подземные воды (работы 1989-1991 г.г.): Отчет по КИР / Производственный кооператив "Водоснабжение", Уралгидроэкспедиция. -Свердловск: Б.и., 1991. 43 с.161
69. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1977. 423 с.
70. Положение о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах: Утв. Постановлением Правительства РФ от 23.11.96 г. № 1404). М.: Минприроды РФ, 1996. - 8 с.
71. Положение о мониторинге земель в Российской Федерации: Утв. постановлением Правительства РФ от 15 июля 1992 г. № 491 / Минприроды РФ. -М.: Б.и. ,1992.-24 с.
72. Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами / Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ. -М.: Б.и., 1993. 38 с.
73. Программа мониторинга геологической среды СУБРа на 1996 г.: Отчет. Североуральск: ОАО "СУБР", 1997. - 172 с.
74. Проект норм предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ АООТ "Средуралмедьзавод": Утв. зам. председателя Свердлоблком-природы 14.01.95. /АООТ "Средуралмедьзавод". -Ревда: Б.и., 1995.
75. Проект нормативов предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ, поступающих в водные объекты бассейна р. Сосьва со сточными водами предприятий ОАО "СУБР", ТОО "Интехпро". Екатеринбург,1994. -125 с.
76. Пути решения проблем ресурсосбережения, охраны недр и окружающей природной среды / К.Н. Трубецкой, В.Н. Уманец, М.Б. Никитин, А.З. Толумбаев // Горный журнал.- 1989. № 10. - С. 56-57.
77. Пэнтл Р. Методы системного анализа окружающей среды. М.: Мир, 1979.-206 с.
78. РД 52.24.309-92. Охрана природы. Гидросфера. Организация и проведение режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод по сети Роскомгидромета. СПб., 1992. -232 с.
79. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990. -637 с.163
80. Ржевский B.B. Трубецкой К.Н. Задачи горной науки в области открытой разработки месторождений полезных ископаемых // Горный журнал. -1988. -№1. С. 21-23.
81. Рогов Е.И., Однорог A.B. Обоснование комплексного критерия оценки влияния промышленных отходов горнодобывающего предприятия на окружающую среду // Комплексное использование минерального сырья. 1985. -№ IL - С. 17-20.
82. Руководство по контролю загрязнения атмосферы РД 52.04.186-89.- М.: Госкомгидромет СССР, 1991. 693 с.
83. Руководство по определению расчетных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1973 .- 111 с.
84. СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов: Санитарные правила и нормы. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997.-47 с.
85. Сборник технико-экономических показателей горных предприятий Урала за 1990-1997 гг.: Справочник. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 1998. - 256 с.
86. Симкин Б.А., Бебчук Б.Ц., Хохряков A.B. Оценка последствий техногенного производства на окружающую среду // Горный журнал.- 1989. № 3.- С. 52-54.
87. Система классификации отходов производства и потребления. Екатеринбург, 1999 // Экологический бюллетень Правительства Свердловской области. 1999.-№5.-С. 5-69.164
88. СНиП 11-12-77. Нормы проектирования. Защита от шума. М.: Госстрой СССР, 1978. - 50 с.
89. СНиП 2.01.28-85. Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию.-М: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. -16 с.
90. СП 11-102-97. Инженерно -экологические изыскания для строительства." М.: Госстрой России, 1997. 41 с.
91. Спицина A.B., Головизников A.B. Методические указания по разработке проекта норм ПДС, 2-е изд., перераб. Екатеринбург, 1996. - 62 с.
92. Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горных работ. -М.: Недра, 1978. 293 с.
93. Трубецкой К.Н., Воробьев А.Е. Основы ресурсовоспроизводящих технологий складирования и хранения некондиционного минерального сырья // Горный журнал. 1995. - № 5. - С. 47-51.
94. Трубецкой К.Н., Рогов Е.И., Никитин М.Б. Метод обоснования оптимальных параметров создания и разработки техногенных месторождений // Комплексное использование минерального сырья. 1986. - № 8. - С. 7-11.
95. Трубецкой К.Н., Уманец В.Н. Комплексное освоение техногенных месторождений. // Горный журнал. 1992. - №1. - С. 12 - 16.
96. Трубецкой К.Н., Уманец В.Н., Никитин М.Б. Классификация техногенных месторождений, основные категории и понятия // Горный журнал. -1989. -№12.- С. 6-9.
97. Уманец В.Н., Когут A.B. Группировка техногенных месторождений по сложности их разведки // Разведка и охрана недр. 1990. - № 10. -С. 34 -38.
98. Уманец В.Н., Толумбаев А.З, Мальченко Ю.И. Принципы оценки и дифференциации гонорудных отходов для их комплексного использования // Разведка и охрана недр. 1987. - № 6. - С. 34-40.165
99. Умнов В.А. Управление отходами в горной промышленности // Московский государственный информационно-аналитический бюллетень. М., 1995.-Вып. 5. - С. 99-106.
100. Федеральный Закон "Об отходах производства и потребления" // Собрание законодательства Российской Федерации. 1998. - № 26, ст. 3009.
101. Хохряков A.B. Разработка теории зон воздействия горного производства на окружающую среду и обоснование природосберегающих параметров горнодобывающих предприятий: Дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук. Свердловск, 1988. - 429 с.
102. Хохряков A.B., Сапрыкин М.А. Об экологических аспектах складирования энергетических отходов на территории Свердловской области // Известия ВУЗов. Горный журнал. 1998. - № 7-8. -С. 194-201.
103. Чаплыгин H.H., Папичев В.И. Горная экология в исследованиях ИПКОН РАН" // Горный вестник. 1997. - №5. - С. 86-92.
104. Чуянов Г.Г. Хвостохранилища и очистка сточных вод / Уральская государственная горно-геологическая академия. Екатеринбург, 1998. - 246 с.
105. Шелагуров В.В. Техногенные месторождения, методы их изучения и оценки // Отечественная геология. 1996. - № 2. - С. 34 - 42.
106. Экологическое обоснование деятельности складирование, размещение отходов, (код 001): отработка Петропавловского месторождения известняков. Североуральск: ОАО "Севуралбокситруда", 1997. - 11 с.
107. Экология и охрана природы при открытых горных работах / П.И. Томаков, B.C. Коваленко, A.M. Михайлов, А.Т. Калашников. -М.: МГГУ, 1994. -418с.
- Сапрыкин, Михаил Анатольевич
- кандидата геолого-минералогических наук
- Екатеринбург, 2000
- ВАК 11.00.11
- Техногенно-минеральные месторождения Урала
- Методика оценки трансформации верхних водоносных горизонтов в зоне влияния предприятий по производству минеральных удобрений
- Геолого-экологическое обеспечение природоохранных технологий освоения техногенных массивов
- Методика оперативной оценки экологической опасности отходов при разработке медно-цинковых месторождений Урала и перспективные способы их нейтрализации
- Разработка технологии извлечения золота из лежалых хвостов Джидинского вольфрамо-молибденового комбината