Мониторинг и защита окружающей среды железорудных горно-металлургических комплексов Среднего Урала

Фоминых, Андрей Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Мониторинг и защита окружающей среды железорудных горно-металлургических комплексов Среднего Урала
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Мониторинг и защита окружающей среды железорудных горно-металлургических комплексов Среднего Урала"

На правах рукописи

ФОМИНЫХ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

МОНИТОРИНГ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ СРЕДНЕГО УРАЛА

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пермь-2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный

горный университет».

Научный руководитель-

доктор геолого-минералогических наук, доцент

Семячков Александр Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Рыбаков Юрий Сергеевич

доктор химических наук, профессор

Басов Вадим Наумович

Ведущее предприятие-

Горный институт Уральского отделения РАН

Защита диссертации состоится "28й июня 2005г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д212. 189.05 в «Пермском государственном университете» по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15, в зале заседания Ученого совета. Факс: (3422) 37-16-11.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета. Автореферат разослан " 26 " мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат географических наук

Старков И.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

W20ZO

Актуальность работы. Геологическое развитие Уральской горной страны предопределило формирование здесь большого количества железорудных месторождений полезных ископаемых. В процессе добычи и переработки сырья в окружающую среду поступают загрязняющие компоненты, главным образом металлы, создающие серьезную экологическую угрозу. Снижение загрязнения окружающей среды возможно путем соответствующих природоохранных мероприятий. Для обоснования и установления эффективности проведения таких мероприятий необходима оценка загрязнения окружающей среды на основе экологического мониторинга.

Опираясь на представления В.И. Вернадского, А.Е. Ферсмана, М.А. Глазовской, В.В. Добровольского, Дж. Фортескью, А.И. Перельмана, Ю.Е. Саета, Ю.А. Израэля, Э.К. Буренкова, В.В. Иванова, В.И. Осипова, В.А. Алексеенко, Ф.И. Тютюновой, B.C. Самариной, П.В. Елпатьевского, В.М. Гольдберга, В.А. Мироненко, В.А. Кирюхина, А.И. Короткова, B.JI. Бочарова, а также уральских ученых A.M. Черняева, А.Я. Гаева, В.Н. Быкова, Г.А. Вострокнутова, О.Н. Грязнова, А.И. Семячкова и других, автор попытался оценить воздействие железорудных горно-металлургических комплексов на окружающую среду.

Особое значение проблема загрязнения окружающей среды приобретает в открытых структурах складчатых поясов Среднего Урала. Эти районы характеризуются повышенным содержанием элементов в ^ компонентах окружающей среды, длительной историей отработки и переработки рудного сырья. Все это способствует развитию загрязнения окружающей среды, защита которой исключительно актуальна.

Объектом исследований являются железорудные комплексы Среднего Урала с городами Качканар, Кушва и Н. Тагил, а также компоненты окружающей среды.

Цель исследований - разработать способы и приемы оценки воздействия железорудных горно-металлургических комплексов на окружающую среду на основе мониторинга и мероприятия по снижению этого воздействия.

Задачи исследований: 1) выявить факторы и закономерности природного распределения загрязняющих веществ железорудных горнометаллургических комплексов в окружающей среде Среднего Урала; 2) оценить железорудные горно-металлургические комплексы как источники воздействия на компоненты окружающей среды; 3) разработать методические приёмы проведения экологического мониторинга в пределах железорудных горно-металлургических комплексов; 4) исследовать формирование потоков и ареалов рассеяния загрязняющих веществ на основе локального и детального мониторинга с целью оценки, прогноза и регулирования

техногенного воздействия железорудных горно-металлургических комплексов на окружающую среду.

Исходные материалы и методы исследований. Фактический материал, использованный в работе, собирался в полевых маршрутах совместно с научным руководителем и камеральным способом. Всего использовано 1600 проб различных компонентов окружающей среды. Охарактеризовано ее природное геохимическое состояние и техногенные циклы миграции химических элементов. Геоэкологические исследования выполнены автором в составе Уральского государственного горного университета. Лабораторные исследования химического состава вмещающих пород и руд железорудных месторождений, техногенных образований, подземных и поверхностных вод, а также газопылевых выбросов и сточных вод выполнены подразделениями Департамента природных ресурсов по Уральскому региону. Использованы также материалы по загрязнению воздуха, снегового покрова, почв, поверхностных вод Уральского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Автор принимал участие в обработке этих материалов. Использован фактический материал, полученный по аттестованным методикам с соответствующим метрологическим обеспечением, а также результаты количественных анализов компонентов окружающей среды, характеризующие как естественные, так и техногенные циклы их миграции. Значительная часть этих материалов обработана лично автором.

Методы исследований. В работе широко применялись полевые и лабораторные методы, включая съёмочно-маршрутные работы, опробование, бурение, опытные работы, количественные химические и спектральные анализы. При обработке материалов использованы вероятностно-статистические и картографические методы и методы моделирования с применением компьютерных технологий.

На защиту выносятся:

1. Оценка экологического состояния объектов эксплуатации железорудных горно-металлургических комплексов, сформировавшихся под влиянием своеобразных физико-географических, геолого-металлогенических и техногенных факторов. Они обусловили наличие, наряду с природным, техногенного цикла миграции химических элементов с формированием ареалов и потоков рассеяния компонентов-загрязнителей, поступающих в окружающую среду в составе газопылевых выбросов, со сточными водами и от техногенно-минеральных образований.

2. Технология систем экологического мониторинга, включающая обоснование видов работ, сред и сети наблюдений в железорудных горнометаллургических комплексах локального и детального уровней. На основе систем локального и детального мониторинга необходима оценка загрязнения различных компонентов окружающей среды железорудных горнометаллургических комплексов, что предопределяет возможность прогнозирования состояния экологической ситуации и принятия

эффективных природоохранных решений.

3. Комплекс технических и организационных мероприятий по защите компонентов окружающей среды со строительством очистных и рекультивационных сооружений для локализации выбросов и пылящих техногенно-минеральных образований, созданием геохимических и гидродинамических барьеров для предотвращения загрязнения поверхностных и подземных вод.

Научная новизна: - установлены фоновые концентрации химических элементов в почвах, подземных и поверхностных водах для районов железорудных горнометаллургических комплексов Среднего Урала, которые рекомендуется использовать для оценки загрязнения окружающей среды этих территорий; доказано, что наиболее потенциально опасными элементами, превышающими предельно допустимые концентрации, являются ванадий, марганец, медь и цинк.

произведена оценка железорудных горно-металлургических комплексов как источников воздействия на компоненты окружающей среды;

- выявлена взаимосвязь загрязнения различных компонентов окружающей среды и построены прогнозные статистические модели, позволяющие оперативно принимать природоохранные решения.

Практическая значимость:

- разработана методика экологического мониторинга на локальном и детальном уровнях;

- разработаны мероприятия и выданы рекомендации по охране окружающей среды и совершенствованию системы природопользования^ на территориях железорудных горно-металлургических комплексов.

Реализация результатов работы произведена в период с 1999 по 2004 годы при разработке проектов природоохранных мероприятий на ОАО «Высокогорский горно-обогатительный комбинат», ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат» и ОАО «Качканарский горно-обогатительный комбинат».

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены: на научно-практической конференции «Экологические проблемы промышленных регионов», Екатеринбург, 2001; конференции «Современные проблемы гидрогеологии и гидрогеомеханики», С.-Петербург, 2002; на научных чтениях им. П.Н. Чирвинского, Пермь, 2005; на семинарах геологического факультета и кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Уральского государственного горного университета и других.

Публикации. По теме диссертации подготовлено и опубликовано 7

работ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 237 наименований. Работа изложена на 184 страницах текста, содержит 86 рисунков и 96 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Уральского государственного горного университета А. И. Семячкову за большую помощь в выполнении работы, заведующему кафедрой, доктору геолого-минералогических наук, профессору О. Н. Грязнову и преподавателям кафедры за поддержку. Автор сотрудничал при этом с экологическими службами ОАО «Высокогорский горно-обогатительный комбинат», ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат» и ОАО «Качканарский горно-обогатительный комбинат», где внедрены результаты исследований. В работе использована также информация Уральской комплексной съемочной экспедиции, Уральского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Главного управления по технологическому, экологическому и атомнадзору по Свердловской области, Главного управления природных ресурсов по Свердловской области. Всем этим организациям и их сотрудникам автор выражает благодарность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводится характеристика природных условий районов железорудных горно-металлургических комплексов. Геохимический фон на исследованной территории формируется в тесной связи с особенностями физико-географических условий и геологического строения. Установлена четкая связь его с элементарными геохимическими ландшафтами и широтными ландшафтно-климатическими зонами.

Исследованию закономерностей формирования фоновых условий ОС посвящены работы М.А. Глазовской, Н.П. Солнцевой, Ю.Е. Саета, Ю.А. Израэля, В.В. Иванова и др. На Урале такие исследования выполнены Г.А. Вострокнутовым, А .Я. Гаевым, В.Г. Прохоровым, Г.В. Заравняевым, С.И. Мормилем, И.В. Бабушкиным, A.M. Черняевым, JLE. Черняевой, А.И. Семячковым и др. Под фоновым содержанием элементов в элементарном геохимическом ландшафте понимается средняя величина их природной вариации на территориях, не подвергшихся техногенному воздействию (Ю.Б. Сает, Е. Л. Борисенко, 1989). Фоновые концентрации химических элементов используются нами в качестве критерия степени техногенного воздействия при прогнозных расчетах и оценке техногенной нагрузки.

Эндогенные и экзогенные процессы в различные этапы развития Уральской складчатой области предопределяли формирование на Среднем Урале специфического литосубстрата, характеризующегося, во-первых, повышенным, а во-вторых, крайне неоднородным распределением металлов. Специализация элементов подчиняется металлогеническим закономерностям. Повышенное содержание металлов в литосубстрате Среднего Урала и его неоднородность вызывают проявления этих свойств в фоновых

экологических характеристиках всех сфер ландшафта: атмосферном воздухе, почвах, подземных и поверхностных водах.

Территория относится к зоне достаточного увлажнения. За год в его пределах выпадает 470-500 мм осадков. Распределяются осадки в течение года довольно неравномерно: максимум приходится на июль, минимум - на февраль. Распределение химических элементов в фоновых воздушных потоках и их выпадение на дневную поверхность тесно связаны с территориями распространения определённых железорудных формаций.

В пределах исследуемой территории наибольшее распространение имеют подзолистые и серые лесные почвы. С увеличением гумусового материала наблюдается тенденция к повышению содержания практически всех металлов в почве. Распределение химических элементов в почвенном слое территорий железорудных ГМК Среднего Урала повышено и определяется подстилающим литосубстратом и генетическим типом ландшафта. Почвы в пределах подчиненных ландшафтов более однородны по содержанию металлов. В пределах элювиальных и трансэлювиальных ландшафтов содержание металлов в почвах возрастает с увеличением основности пород.

Фоновое содержание химических элементов в гидросфере территорий железорудных ГМК Среднего Урала также повышено и неоднородно. Неоднородность интенсивности миграции металлов в подземных водах усиливается неоднородностью фильтрационных свойств пород в плане и в разрезе.

Во второй главе изложено состояние и перспективы развития районов железорудных ГМК. Дана характеристика железорудного комплекса^ региона. Обеспечение предприятий чёрной металлургии Урала сырьём предполагает дальнейшую интенсификацию добычи железных руд, расширение и углубление действующих карьеров и шахт, ввод в эксплуатацию месторождений со сложными горнотехническими и гидрогеологическими условиями.

Разработка железорудных месторождении на Урале началась в первой четверти XVIII в. В 1701-1702 гг. были построены первые Невьянский и Каменский металлургические заводы. Сегодня Урал является крупной металлургической базой страны, поэтому потребность в железных рудах не уменьшается. В настоящее время на балансе находится 54 месторождения железных руд. Балансовые запасы железных руд Урала по категориям А+В+С составляют более 9 млрд. т, по категории С2 - около 7 млрд. т.

В настоящее время железорудной базой на восточном склоне Среднего Урала являются Тагило-Кушвинский и Качканарский горнорудные районы с запасами около 8 млрд т руды. Добыча ее осуществляется тремя горнообогатительными комбинатами - Высокогорским, Гороблагодатским и Качканарским (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика горнодобывающих предприятий железорудной промышленности Среднего Урала к началу XXI столетия_

Предприятия и их состав Эксплуатируемое месторождение Добыча сырой руды Добыча товарной руды

тыс. т содержание Fe, % тыс. т содержание Fe, %

Высокогорское РУ: 2 карьера, 3 шахты,3 МОФ, 3 аглофабрики Высокогорское, Естюнинское, Лебяжинское 6623 34.5 3406 58.36

Гороблагодатс-кое РУ: 2 карьера, 2 шахты, аглофабрика, 2 ДОФ, МОФ Гороблаго датское, Валуевское, Осокино-Александровское 5445 24.1 1198 58.9

Качканарское РУ: 3 карьера, ДФ, МОФ, аглофабрика окатышей Гусевогорское 45062 15.8 8150 62.0

При рассмотрении проблемы и оценке техногенного поступления загрязняющих веществ в окружающую среду от источников загрязнения М.А. Глазовской предложены различные коэффициенты: коэффициент техногенной фиксации, техногенное геохимическое давление и модуль техногенного геохимического давления (1988, 1999). Н.Ф. Глазовским и Ю.Е. Саетом исследовано поступление в окружающую среду химических элементов от отдельных отраслей промышленности (Сает Ю.Е., Борисенко Е.Л., 1989).

В целом железорудных ГМК детально налажен учет газопылевых выбросов, сбросов сточных вод и объёмов отходов во всех технологических циклах. Наиболее значительны выбросы пыли при выплавке чугуна и стали (табл. 2). Интенсивно рассеяние химических элементов в атмосфере происходят от шлаковых отвалов и при добыче руды. Так, на среднем по размерам карьере в течение года формируется (5-10)х103 т пыли, в пропорции 1 т пыли на каждые 10000 т добытой горной массы. Грубые фракции распределяются в пределах карьера, часть пыли выносится за его

пределы. При добыче в 1999 году 500 тыс. т руды выбросы пыли только по Волковскому руднику составили 57.9 т.

Таблица 2

Среднемноголетние выбросы металлов в атмосферу железорудными ГМК _Среднего Урала за 2001-2004 гг., т/год_

Элемент Отрасль

Железорудная

Н.Тагил Кушва Качканар Алапа-евск

Высоко-горский ГОК Нижнетагильский металлургический комбинат Гороблагодатс-кое рудоуправление Вол-ко-вский рудник Качка-нарс-кий ГОК ОАО «Металлист» Алапаевс кий металлургический завод

Ре 0.213 2610 1.915

V 0.56 49.8 1.32 1.43

Мл 0.04 209.3 0.11 0.164 1.248 1.78

Сг 13.84 0.05 0.08

N1 0.01

Си 1.37 6.9

2п 119

РЬ 0.5

Пыль 5369 12790 2206.6 65.8 8150 11.9 24.17

Установлены объёмы водных потоков рассеяния химических элементов от железорудных ГМК и объемы образования отходов, которые являются источниками атмогеиного и гидрогенного рассеяния загрязняющих веществ в окружающую среду.

В третьей главе изложена методика организации и проведения экологического мониторинга в железорудном ГМК, которая включает две стадии - локальную и детальную. Локальный мониторинг осуществляется в пределах территории воздействия в целом железорудных ГМК, а детальный-на территориях размещения отходов производства. При этом производится сквозное исследование компонентов окружающей среды, а именно снежного покрова, почв, грунтов зоны аэрации, биоты, поверхностных и подземных вод. В результате создаётся система постоянных наблюдений, оценки, прогноза и управления средой или какой-либо её частью, проводимая по заранее намеченной программе в целях обеспечения оптимальных экологических условий для человека в пределах рассматриваемой природно-технической системы.

Методика проведения локального экологического мониторинга отработана на примере Качканарского промузла и г. Н. Тагила. Она включает в себя обоснование сред и пунктов опробования, методику полевых и камеральных работ. В задачи экологического мониторинга входит также выбор наиболее опасных ингредиентов и разработка критериев оценки экологического состояния компонентов окружающей среды. Наиболее экологически опасными для компонентов окружающей среды, например, Качканарского промузла, являются ванадий, марганец, медь, цинк. При камеральной обработке материала для оценки и прогноза экологического состояния компонентов окружающей среды используются графические, детерминированные и статистические модели. Так, по Качканарскому промузлу выявлена взаимосвязь загрязнения различных компонентов окружающей среды. На этой основе построены статистические модели, которые можно использовать для прогноза.

Методика проведения детального мониторинга реализована на объектах складирования отходов ОАО «НТМК». Здесь комплекс исследований более расширен и включает в себя наблюдения за источниками загрязнения, создание режимной сети для изучения подземных вод, оценка их защищённости и другие виды работ. Особое место при таких работах занимает выявление скрытых источников загрязнения. Для этого необходимо исследование параметров выщелачивания компонентов из отходов. Результаты экспериментов по выщелачиванию загрязняющих веществ из шлаков показали, что наибольшим загрязняющим эффектом обладает доменный шлак, а наибольшей скоростью выщелачивания обладают железо, ванадий и марганец.

В главе четвертой рассмотрено экологическое состояния компонентов окружающей среды Качканарского промузла, гг. Н. Тагила, Кушвы, Алапаевска на основе локального мониторинга и разработаны природоохранные мероприятия.

По Качканарскому промузлу выполнена ретроспективная оценка экологического состояния снежного покрова, природных вод, почв и растительности. Наиболее значительное загрязнение установлено по ванадию и, в меньшей степени, по марганцу. По каждому элементу построены карты содержания их в снежном покрове, почве и растительности. В качестве примера приведем карты по ванадию. В 2001 г. максимум концентрации его в снеговой воде во взвешенной форме составил 8 мг/дм3 (рис.1), будучи вытянутым по розе ветров в северо-западном направлении и увеличиваясь к городу Качканар. В 2004 г. концентрации его резко упали (тах =0,5 мг/дм3), а ареал загрязнения «переместился» на северо-восток площади. В растворенной форме концентрации ванадия при этом увеличились (рис. 2). В 2001 г. отмечено несколько ареалов загрязнения, расположенных по всему промышленному узлу, за исключением юго-востока с максимальной концентрацией ванадия 0,04 мг/дм3. В 2004 г. ареал загрязнения с концентрацией ванадия более 0,1 мг/дм3 (пороговая концентрация его в

водах) покрывает практически всю площадь промышленного узла. Ареалы загрязнения почв и растительности совпадают со снеговыми и свидетельствуют о сквозном загрязнении компонентов окружающей среды (рис. 3) и необходимости выполнения природоохранных мероприятий.

Для Качканарского ГОКа они связаны с более глубокой очисткой пылевых выбросов, содержащих ванадий. Предложена установка для утилизации тепла отходящих газов агломерационных машин, которая позволила эффективно использовать низкопотенциальное тепло отходящих газов для целей отопления и горячего водоснабжения. Одновременно достигается возможность снижения энергозатрат на дымоудаление, так как вместе с понижением температуры выбрасываемых газов повышается производительность дымососа. Благодаря выбранному расположению газоподводящих и газоотводящих коробов создаются благоприятные условия для пылеосаждения, позволяющие блокам экономайзеров одновременно выполнять функции дополнительного эффективного пылеулавливающего устройства.

Под воздействием атмогенных выпадений пыли в городах развития железорудных ГМК на Среднем Урале произошло достаточно сильное загрязнение снежного покрова и почвенного слоя металлами. Повышенные средние концентрации (Кк>1) металлов в валовой форме указывают на возможное воздействие пылевых выбросов на снежный покров, что требует учета их в процессе нормирования. Наличие подвижных и водорастворимых форм металлов определяет возможности их миграции в элементарных геохимических ландшафтах. Наиболее контрастные аномалии в городах железорудных ГМК (гг. Н. Тагил и Кушва) выявлены по ванадию и меди. Геохимические аномалии в почвенном слое городов ГМК расположены вблизи источников выброса, что указывает на их непосредственное влияние.

На основе экологического мониторинга снежного покрова и почв в г. Н.Тагил выявлена геохимическая аномалия вблизи Черемшанского шламохранил ища. Рекультивация Черемшанского шламохранилиша является важнейшим мероприятием природоохранной деятельности. По окончании складирования шламов произошло обезвоживание поверхности шламохранилиша. С площади в 234 га ветром поднималась пыль, которая осаждалась на город. Замеры проводимые на дамбе шламохранилшца, показывали превышение ПДК в 980 раз, запыленность в городе на постах У рал гидромета регистрировалась до 45 ПДК. В отличие от общепринятых в практике рекультивации хвостохранилищ положений о необходимости создания достаточно мощного (до 40 см) слоя органно-минеральных субстратов, на фоне которого производится выращивание растений, при выборе вариантов для рекультивации было взято за основу положение об отнесении хвостов этого объекта к техногенному месторождению. На данный момент из 234 га с учетом рекомендаций рекультивировано 170 га. Данные по запыленности на постах У рал гидромета составляют не более 2 ПДК.

2001 г.

20041.

Рис. 1 . Схемы содержания ванадия в снеговой воде во взвешенной форме, мг/дм3

2001 г.

<50 ¿00 2М ЗЛ! Э50 400 430 600

20041

Рис. 2. Схемы содержания ванадия в снеговой воде в растворенной форме, мг/дм3

]

КЭДКЗШАР-Д!

а)

Т2

1» -'••Г*

б)

Рис. 3. Схемы суммарного содержания ванадия в мг/кг: а) в почвах;

б) в растениях

В железорудном комплексе с горнодобывающей и металлургической промышленностью (г. Н. Тагил) выделяется несколько ассоциаций металлов в валовой форме: а) сидерофильная Сг - № - Со; 2) сидеролитофильная Мп - V; 3) халькофильная 2п - Сс1 - Подвижные формы металлов имеют значимые коэффициенты корреляции с валовой у Мп, N1, Хп и Сс1, а водорастворимая - у Хп. В Кушвинском железорудном ГМК валовая форма металлов в почвах представлена ассоциацией Мп-Сг-№-Со-Си-Ре-РЬ с тесной взаимосвязью между компонентами. Это указывает на совместную их миграцию в ландшафте. Подвижные формы РЬ, Мп, 2п и СЛ имеют тесную корреляцию с валовыми, что подтверждает единство их миграции в цепи: выброс - почва - растение.

В главе пятой произведена оценка экологического состояния и разработаны рекомендации по защите окружающей среды зоны воздействия объектов складирования отходов Нижнетагильского металлургического комбината на основе детального мониторинга.

На балансе Нижнетагильского комбината имеются шлаковые отвалы на р. Сухая Ольховка и шламохранилище в пойме р. Тагил. В шлаковых отвалах концентрация ряда элементов превышает кларковые в десятки и сотни раз. При взаимодействии с атмосферным воздухом и водой они выносятся из субстрата и оказывают вредное воздействие на природный комплекс и здоровье человека, соизмеримое с негативным воздействием промышленных выбросов. Для оценки этого влияния создана система мониторинга районов складирования отходов (рис. 4) и решены следующие задачи:

1. Организованы систематические наблюдения за состоянием компонентов окружающей среды и факторами, на него воздействующими.

2. Выполнена оценка фактического состояния природного комплекса, и определена степень воздействия на него.

3.Осуществлен прогноз состояния природного комплекса, и разработаны мероприятия по уменьшению негативного воздействия на него.

Анализ экологической ситуации вокруг отвала на р. Сухая Ольховка показал, что наиболее потенциально опасными элементами, влияющими на окружающую среду, являются тяжелые металлы: железо, ванадий, титан, марганец, хром, медь, цинк и кобальт. Их содержания в различных компонентах окружающей среды превышают ПДК. Основным загрязнителем воздуха от отвалов является пыль с высокими концентрациями тяжелых металлов. Дальность и интенсивность пыления зависят от метеорологического режима территории. Пылевая нагрузка в зоне влияния отвала в 100-150 раз выше фоновой, а концентрации тяжелых металлов в атмосфере превышают фоновые более чем в 1000 раз.

В результате пыления произошло интенсивное загрязнение почв и снежного покрова в зоне влияния отвалов. Особенно значительное загрязнение произошло по меди и ванадию. По уровню загрязнения почв территория вокруг отвалов относится к умеренно опасной зоне.

Наибольшим загрязняющим эффектом при гидрогенном загрязнении обладает доменный шлак, а наиболее подвижными элементами являются железо и ванадий. В результате влияния шлакового отвала по р. Сухая Ольховка концентрации загрязняющих веществ в реке становятся значительно выше рыбохозяйственных ПДК.

Влияние шлаковых отвалов на подземные воды пока относительно невысокое, вследствие размещения его в микробассейне стока р. Сухая Ольховка и в автономном элементарном геохимическом ландшафте с невысокими фильтрационными свойствами пород зоны аэрации. Подземные воды у отвала загрязняются железом и марганцем.

Рис. 4. Схема размещения шлакового отвала на р. Сухая Ольховка с сетью опробования: (. 2) -снежного покрова, почв, растительности (| )-поверхностных и (• з)-подземных вод

Шламохранилище размещено в подчиненных ландшафтах поймы р. Тагил и оказывает более существенное негативное влияние на подземные и поверхностные воды, загрязняя подземные воды сульфатами, хлоридами, марганцем и увеличивая общую их минерализацию. Воздействие шламохранилища на поверхностные воды проявляется в увеличении содержания в них взвешенных веществ, сухого остатка, сульфатов, фторидов и ванадия.

Создание системы детального мониторинга районов складирования отходов с систематическими наблюдениями за экологической ситуацией, ее оценкой и прогнозом дальнейшего развития позволило разработать мероприятия по уменьшению их негативного воздействия на окружающую среду и человека. Отвал шлаков (на р. Сухая Ольховка) является "техногенным месторождением" черных и цветных металлов. Их содержание в отвале превышает кларки литосферы для ванадия в 111 раз, хрома — в 60 раз, цинка — в 14 раз, кобальта — в 8 раз. Построенный комплекс по переработке отвалов производительностью в 3 млн. тонн в год является главным мероприятием по борьбе с пылением, поскольку обеспечивает постепенное сокращение и ликвидацию отвала за 20-25 лет.

К важным экологическим мероприятиям также относятся:

1. Складирование шлаков во внутренний карьер отвала с помощью автомобильного транспорта.

2. Прокладка нового русла и взятие реки Сухой Ольховки в трубу.

3. Создание геохимических и гидродинамических барьеров в бассейне р. Тагил для предотвращения загрязнения природных вод (рис. 5).

4. Расширение режимной сети наблюдений и осуществление контроля над качеством поверхностных и подземных вод с оценкой процессов загрязнения.

Рис. 5. Схема комплексного барьера в плане и разрезе. Загрязнение поступает к водоему и водозабору от шламохранилища, расположенного выше по потоку

1 - Водоем чистых вод

2 - Источник загрязнения

3 - Водозаборные скважины чистых вод

4 - дренаж загрязненных вод

5 -комплексный барьер

ДшишпесшЯ уровень

грунтовых вол

Изменение технологии складирования отходов обеспечит постановку отвала на предельный контур, что даст возможность обваловать его глинистым материалом и реализовать идею рекультивационного сооружения. Отгрузка шлаков автомобильным транспортом уменьшает пыление при выгрузке, так как при этом учитывается ветровой режим. Создание принципиально новых сооружений типа геохимических и гидродинамических барьеров в бассейне р. Тагил, а также утилизация шлаков в бассейне р. Сухая Ольховка позволит кардинально решить проблему улучшения экологической ситуации в районах деятельности железорудных ГМК.

На рис. 5 показана схема барьерного сооружения в плане и разрезе. Загрязнения поступают к водозабору от источника, расположенного выше по потоку, но находящегося в долине реки или на водосборной площади. В этом случае барьер отделяет водозабор и водоем от шламохранилища.

Барьер может быть также представлен стенкой из глинобетона, цементной завесой или искусственным барьером, создаваемым по индивидуальной технологии. Гидродинамический барьер создается (по В.Д. Бабушкину и др., 2003) путем формирования поверхности раздела потоков. Граница раздела потоков в водоносном горизонте должна находиться в зоне чистых вод. Разработанные нами барьеры отличаются от известных геохимических барьеров, поскольку предложено сочетать геохимические барьеры с гидродинамическими барьерами. Загрязненные воды откачиваются специальным дренажным водозабором, одновременно с водозабором хозяйственно-питьевых вод. Загрязненные воды используются для технических целей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Экологическая ситуация в городах железорудных ГМК определяется физико-географическими, геолого-геохимическими, гидрогеологическими и техногенными факторами. Они формируют сложное экологическое состояние окружающей среды в районах железорудных ГМК, характеризующееся запредельным накоплением загрязняющих веществ во всех её компонентах.

2. Сегодня на Урале на балансе находится 54 месторождения железных руд с запасами по категориям А+В+С более 9 млрд. т и по категории С2 -около 7 млрд. т. Предполагается дальнейшая интенсификация добычи железных руд, расширение и углубление действующих карьеров до 500 м и шахт до 1200 м. Повышаются требования к экологической информации, что предопределяет необходимость создания системы экологического мониторинга.

3. Разработана методика экологического мониторинга для Качканарского промузла, включающая полевые и камеральные работы,

обоснование сети наблюдений и оценку экологической ситуации. Выявлена взаимосвязь загрязнения различных компонентов окружающей среды, и построены прогнозные статистические модели. В городе произошло загрязнение почвенного слоя и снегового покрова металлами, что требует учета и нормирования. Наиболее экологически опасными для человека и природного комплекса Качканарского промузла являются ванадий, марганец, медь, цинк.

4. Площади загрязнения снежного покрова и почв в городах с черной металлургией составляют сотни квадратных километров (г. Н. Тагил). Дана оценка техногенного запаса металлов, сформированного при атмогенных их выпадениях на почву и снеговой покров. В почве г. Н. Тагила активно накапливаются марганец, ванадий и медь. Кроме того, здесь выделяются ассоциации металлов в валовой форме: а) сидерофильная Сг - № - Со; 2) сидеролитофильная Мп - V; 3) халькофильная Zn - Сй - Подвижные формы металлов коррелируются с валовой у Мп, N1, Ъп и С<3 , а водорастворимая - у ¿п. В Кушвинском железорудном ГМК валовая форма металлов в почвах представлена ассоциацией Мп-Сг-№-Со-Си-Ре-РЬ с тесной взаимосвязью между компонентами. Это указывает на совместную их миграцию в ландшафте. Подвижные формы РЬ, Мп, №, Ъл и С<1 имеют тесную корреляцию с валовыми, что подтверждает единство их миграции в цепи: выброс - почва - растение.

5. На основе системы локального мониторинга разработаны природоохранные мероприятия на Качканарском ГОКе. Они включают в себя реконструкцию пылеуловителей, в результате которой увеличивается КПД очистки выбросов от ванадийсодержащей пыли. В г. Н. Тагиле проведена рекультивация Черемшанского шламохранилища, вследствие чего запыленность воздуха уменьшилась в 45 раз.

6. В отходах отвалов на р. Ольховке и в шламохранилище на р. Тагил наиболее опасными элементами для окружающей среды являются: железо, ванадий, марганец, хром, медь, цинк и кобальт. Их содержание в компонентах окружающей среды значительно выше ПДК. Основным загрязнителем воздуха у отвалов является пыль с высокими концентрациями тяжелых металлов. Пылевая нагрузка здесь зависит от метеоусловий и в 100150 раз выше фоновой. Концентрации тяжелых металлов в атмосфере превышают фоновые более чем в 1000 раз. По уровню загрязнения почв территория вокруг отвалов относится к умеренно опасной зоне.

7. Доменный шлак формирует потоки гидрогенного рассеяния железа и ванадия. Их концентрации в р. Сухая Ольховка превышают рыбохозяйственные ПДК. В связи с невысокими фильтрационными свойствами пород зоны аэрации воды загрязняются только железом и марганцем. Шламохранилище в пойме р. Тагил более существенно загрязняют подземные воды сульфатами, хлоридами, марганцем, увеличивая их общую минерализацию. В поверхностных водах увеличивается

содержание взвешенных веществ, растут концентрации сухого остатка, сульфатов, фторидов и ванадия.

8. Создана система детального мониторинга районов складирования отходов с систематическими наблюдениями за экологической ситуацией, ее оценкой и прогнозом дальнейшего развития. На ее основе разработаны мероприятия по уменьшению негативного воздействия ТМО на окружающую среду. Мероприятия учитывают, что шлаки на р. Сухая Ольховка являются вторичным ресурсом ("техногенным месторождением") черных и цветных металлов с содержанием, превышащим кларки литосферы для ванадия в 111 раз, хрома — в 60 раз, цинка — в 14 раз, кобальта — в 8 раз. Построен комплекс по переработке отвалов производительностью в 3 млн. тонн в год. Он обеспечит постепенное сокращение и ликвидацию отвала за 20-25 лет.

9. К важным экологическим мероприятиям также относятся:

1. Изменение технологии складирования шлаков во внутренний карьер с помощью автомобильного транспорта, что обеспечит постановку отвала на предельный контур и даст возможность обваловать его глинистым материалом с реализацией идеи рекультивационного сооружения. Отгрузка шлаков автомобильным транспортом с учетом ветрового режима уменьшает пыление при выгрузке.

2. В бассейне р. Тагил рекомендуется создание геохимических и гидродинамических барьеров для предотвращения загрязнения поверхностных и подземных вод. В качестве мероприятий по борьбе с загрязнением р. Сухая Ольховка намечено взять реку в трубу.

3. Расширение режимной сети наблюдений обеспечит систематический контроль за качеством поверхностных и подземных вод и оценку развития процессов загрязнения гидросферы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.Семячков А.И. Парфёнова Л.П. Фоминых А. А Эколого-геохимическое воздействие горно-металлургических комплексов Среднего Урала на окружающую среду // Записки горного института,- С.-.Пб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2003. - Том 153. - С. 102-104.

2. Грязнов О.Н., Семячков А.И., Почечун В.А., Пермяков С.А., Михайлов Б.В., Фоминых A.A. Эколого-геохимическое воздействие на окружающую среду техногенно-минеральных образований // Техногенная трансформация геологической среды: Материалы Международной научно-практической конференции. - Екатеринбург: Издательство УГТГА, 2002. - С. 226.

3. Рябов И.Р., Пермяков С.А., Михайлов Б.В., Иванова Т.В., Фоминых A.A., Семячков А.И. Экологический мониторинг объектов складирования отходов ОАО «НТМК» // Экологическая безопасность Урала: Материалы научно-практической конференции. - Екатеринбург, 2002. - С. 161,

4. Кушнарев A.B., Пермяков С.А., Михайлов Б.В., Фоминых A.A., Семячков А.И., Почечун В.А. Принципы организации мониторинга за загрязнением окружающей среды от воздействия объектов складирования отходов ОАО «НТМК» // Экологические проблемы промышленных регионов: Материалы научно-практической конференции. - Екатеринбург, 2003. - С. 201.

5. Семячков А.И., Фоминых A.A., Почечун В.А. Основные задачи и результаты мониторинга подземных вод объектов складирования отходов горно-металлургического комплекса Урала // Тенденции и перспективы развития гидрогеологии и инженерной геологии в условиях рыночной экономики России. XI Толстихинские чтения: Тезисы докладов научно-технической конференции / Санкт.-Петербургский государственный горный институт (технический университет). - С.-Пб, 2004. - С. 107-108.

6. Фоминых A.A. О создании системы мониторинга при складировании шлаков Нижнетагильского комбината // В кн. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. Пермь: Пермский ун-т, 2005. - С. 257 - 263.

7. Гаев А.Я., Алферов И.Н., Кузнецова Е.В., Фоминых A.A. О комплексных геохимических барьерах для защиты водозаборов и водоемов // Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды: Материалы Международной научной конференции "Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики". - Тольятти: Волжский университет им. В.Н. Татищева, 2005. - С. 95 - 100.

Подписано в печать ТЗ мая 2005 г. формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать на ризографе. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ N ЭЦ Уральский государственный горный университет. 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30. Отпечатано с оригинала - макета в лаборатории множительной техники

издательства УГГУ.

»135*2

РНБ Русский фонд

2006-4 9687

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Фоминых, Андрей Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНОВ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ГОРНОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ.

1.1.Физико-географические условия Среднего Урала.

1.1.1. Рельеф.

1.1.2 Климат.

1.1.3. Почвенно-растительный покров.

1.2. Гидрография и природные воды.

1.2.1. О микрокомпонентах в природных водах

1.2.2. Поверхностные воды.

1.2.3. Подземные воды. ф 1.3 Геологическое строение, металлоносность и металлогения районов размещения железорудных месторождений 1.4 Геологическое строение и гидрогеологические условия района складирования отходов железорудного производства

Выводы.

2. СОСТОЯНИЕ И ТЕХНОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

2.1 Характеристика железорудного комплекса.

2.1.1. Горнодобывающее производство.

2.1.2. Металлургическое производство.

2.2. Железорудный горнометаллургический комплекс, как источник техногенного воздействия на окружающую среду 63 Ф 2.2.1. Техногенное воздействие пылевых выбросов горного производства на окружающую среду 64 2.2.2. Техногенное воздействие газопылевых выбросов металлургического производства на окружающую среду

2.2.3. Техногенное воздействие сточных вод на природные воды ф 2.2.4. Экологическое состояние отходов производства

Выводы.

3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

3.1. Изучение источников загрязнения.

3.2. Изучение снежного покрова, почв, растительности и вод

3.3. Особенности методики работ при создании систем мониторинга на объектах складирования отходов производства

3.4. Лабораторные работы 97 3.5 Камеральная обработка материалов

3.5.1. Обоснование критериев оценки экологического состояния 110 компонентов окружающей среды. ф 3.5.2 Прогноз состояния окружающей среды.

3.5.3 Обоснование защищенности компонентов окружающей 125 среды от загрязнения.

Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ 128 СРЕДЫ НА ОСНОВЕ ЛОКАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА

4.1 Оценка загрязнения снежного покрова.

4.2. Оценка загрязнения почв

4.3. Оценка загрязнения растительности.

4.4. Прогноз загрязнения компонентов окружающей среды 161 Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОСНОВЕ ДЕТАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА 168 (на примере шламохранилища в пойме р. Тагил и шлаковых отвалов ОАО «НТМК»)

5.1. Мониторинг источников загрязнения. 168 # 5.1.1. Экологический мониторинг шлаковых отвалов

5.1.2. Экологический мониторинг шламохранилища в пойме р. Тагил.

5.2. Мониторинг загрязнения снежного покрова.

5.3. Мониторинг загрязнения почв.

5.4 Мониторинг загрязнения растительности

5. 5. Мониторинг поверхностных и подземных вод

5.5.1 Шлаковый отвал на р. Сухая Ольховка

5.5.2 Шламохранилище в пойме р. Тагил.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Мониторинг и защита окружающей среды железорудных горно-металлургических комплексов Среднего Урала"

Актуальность работы. Геологическое развитие Уральской горной страны предопределило формирование здесь большого количества железорудных месторождений полезных ископаемых. В процессе добычи и переработки сырья в окружающую среду поступают загрязняющие компоненты, главным образом, металлы, создающие серьезную экологическую угрозу. Снижение загрязнения окружающей среды возможно путем соответствующих природоохранных мероприятий. Для обоснования и установления эффективности проведения таких мероприятий необходима оценка загрязнения окружающей среды на основе экологического мониторинга.

Опираясь на представления В.И. Вернадского, А.Е. Ферсмана, М.А. Глазовской, В.В. Добровольского, Дж. Фортескью, А.И. Перельмана, Ю.Е. Саета, Ю.А. Израэля, Э.К. Буренкова, В.В. Иванова, В.И. Осипова, В.А. Алексеенко, Ф.И. Тютюновой, B.C. Самариной, П.В. Елпатьевского, В.М. Гольдберга, В.А. Мироненко, В.А. Кирюхина, А.И. Короткова, B.JI. Бочарова, а так же уральских ученых A.M. Черняева, А.Я. Гаева, В.Н. Быкова, Г.А. Вострокнутова, О.Н. Грязнова, А.И. Семячкова и других, автор попытался оценить воздействие железорудных горно-металлургических комплексов на окружающую среду.

Особое значение проблема загрязнения окружающей среды приобретает в открытых структурах складчатых поясов Среднего Урала. Эти районы характеризуются повышенным содержанием элементов в компонентах окружающей среды, длительной историей отработки и переработки рудного сырья. Все это способствует развитию загрязнения окружающей среды, защита которой исключительно актуальна.

Объектом исследований являются железорудные комплексы Среднего Урала с городами Качканар, Кушва и Н. Тагил, а так же компоненты окружающей среды.

Задачи исследований: 1) выявить факторы и закономерности природного распределения загрязняющих веществ железорудных горнометаллургических комплексов в окружающей среде Среднего Урала; 2) оценить железорудные горно-металлургических комплексов как источники воздействия на компоненты окружающей среды; 3) разработать методические приёмы проведения экологического мониторинга в пределах железорудных горно-металлургических комплексов; 4) исследовать формирования потоков и ареалов рассеяния загрязняющих веществ на основе локального и детального мониторинга с целью оценки, прогноза и регулирования техногенного воздействия железорудных горнометаллургических комплексов на окружающую среду.

Уральскому региону. Использованы так же материалы по загрязнению воздуха, снегового покрова, почв, поверхностных вод Уральского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Автор принимал участие в обработке этих материалов. Использован фактический материал, полученный по аттестованным методикам с соответствующим метрологическим обеспечением, а так же результаты количественных анализов компонентов окружающей среды, характеризующие как естественные, так и техногенные циклы их миграции. Значительная часть этих материалов обработана лично автором.

На защиту выносятся:

2. Технология систем экологического мониторинга, включающая обоснование видов работ, сред и сети наблюдений в железорудных горнометаллургических комплексах локального и детального уровней. На основе систем локального и детального мониторинга необходима оценка загрязнения различных компонентов окружающей среды железорудных горно-металлургических комплексов, что предопределяет возможность прогнозирования состояния экологической ситуации и принятия эффективных природоохранных решений.

Научная новизна:

- установлены фоновые концентрации химических элементов в почвах, подземных и поверхностных водах для районов железорудных горнометаллургических комплексов Среднего Урала, которые рекомендуется использовать для оценки загрязнения окружающей среды этих территорий; доказано, что наиболее потенциально опасными элементами, превышающими предельно-допустимые концентрации, являются: ванадий, марганец, медь и цинк. произведена оценка железорудных горно-металлургических комплексов как источников воздействия на компоненты окружающей среды; выявлена взаимосвязь загрязнения различных компонентов окружающей среды и построены прогнозные статистические модели, позволяющие оперативно принимать природоохранные решения.

Практическая значимость:

- разработана методика экологического мониторинга на локальном и детальном уровнях;

- разработаны мероприятия и выданы рекомендации по охране окружающей среды и совершенствованию системы природопользования на территориях железорудных горно-металлургических комплексов.

Реализация результатов работы произведена в период с 1999 по 2004 годы при разработке проектов природоохранных мероприятий на ОАО «Высокогорский горно-обогатительный комбинат», ОАО «Нижнетагильский ф металлургический комбинат» и ОАО «Качканарский горно-обогатительный комбинат».

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены на: научно-практической конференции «Экологические проблемы промышленных регионов», Екатеринбург, 2001; конференции «Современные проблемы гидрогеологии и гидрогеомеханики», С.-Петербург, 2002; на научных чтениях им. П.Н. Чирвинского, Пермь,2005; на семинарах геологического факультета и кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Уральского государственного горного университета и других.

Публикации. По теме диссертации подготовлено и опубликовано 7 работ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 237 наименований, ф Работа изложена на 184 страницах текста, содержит 86 рисунков и 96 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Фоминых, Андрей Анатольевич

Выводы:

1. Анализ складируемых отходов в отвале по р. Ольховке и в шламохранилище по р. Тагил показал, что наиболее потенциально опасными элементами, влияющими на окружающую среду, являются тяжелые металлы: железо, ванадий, титан, марганец, хром, медь, цинк и кобальт. Их содержание в различных компонентах окружающей среды значительно выше ПДК.

2. Основным загрязнителем воздуха от отвалов является пыль с высокими концентрациями тяжелых металлов. Дальность и интенсивность пыления зависят от метеорологического режима территории. Пылевая нагрузка в зоне влияния отвала в 100-150 раз выше фоновой, а концентрации тяжелых металлов в атмосфере превышают фоновые более чем в 1000 раз.

3. В результате пыления произошло интенсивное загрязнение почв и снегового покрова в зоне влияния отвалов. Особенно значительное загрязнение произошло по меди и ванадию. По уровню загрязнения почв территория вокруг отвалов относится к умеренно опасной зоне.

4. Наибольшим загрязняющим эффектом при гидрогенном загрязнении обладает доменный шлак, а наиболее подвижными элементами являются железо и ванадий. В результате влияния шлакового отвала на р. Сухая Ольховка концентрации загрязняющих веществ в реке становятся значительно выше рыбохозяйственных ПДК.

5. Влияние шлаковых отвалов на подземные воды относительно невысокое, вследствие размещения его в микробассейне стока Сухой

Ольховки и в автономном элементарном геохимическом ландшафте с малым расходом инфильтрационных вод и невысокими фильтрационными свойствами пород зоны аэрации. Подземные воды в зоне влияния отвала загрязняются железом и марганцем.

6. Шламохранилище в подчиненных ландшафтах поймы р. Тагил оказывает более существенное негативное влияние на подземные и поверхностные воды, загрязняя подземные воды сульфатами, хлоридами, марганцем и увеличивая общую минерализацию вод. Воздействие шламохранилища на поверхностные воды проявляется в увеличении содержания в них взвешенных веществ, сухого остатка, сульфатов, фторидов и ванадия.

7. Для оценки влияния отходов железорудных ГМК на компоненты природного комплекса создана система мониторинга районов складирования отходов с систематическими наблюдениями за экологической ситуацией, ее оценкой и прогнозом дальнейшего развития, что позволило разработать мероприятия по уменьшению негативного воздействия ГМК на окружающую среду и человека.

8. Отвал шлаков по р. Ольховке является "техногенным месторождением" черных и цветных металлов. Их содержание в отвале превышает кларки литосферы для ванадия в 111 раз, хрома — в 60 раз, цинка — в 14 раз, кобальта — в 8 раз. Построенный комплекс по переработке отвалов производительностью в 2,4 млн. тонн в год, является главным мероприятием по борьбе с пылением, поскольку обеспечит постепенное сокращение и ликвидирует отвал.

9. К важным экологическим мероприятиям также относятся:

А) Складирование шлаков во внутренний карьер с помощью автомобильного транспорта. Изменение технологии складирования отходов обеспечит постановку отвала на предельный контур, что даст возможность обваловать его глинистым материалом и реализовать идею рекультивационного сооружения. Отгрузка шлаков автомобильным транспортом уменьшает пыление при выгрузке, так как при этом учитывается ветровой режим.

Б). В качестве мероприятий по борьбе с загрязнением реки Сухой Ольховки необходимо проложить новое русло и взять реку в трубу. Для бассейна р. Тагил к важнейшим мероприятиям следует отнести создание геохимических и гидродинамических барьеров для предотвращения загрязнения поверхностных и подземных вод.

В). Необходимо расширить режимную сеть наблюдений и осуществлять систематический контроль за качеством поверхностных и подземных вод для оценки развития процессов загрязнения в гидросфере.

239

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

2. Сегодня на Урале на балансе находится 54 месторождения железных руд с запасами по категориям А+В+С более 9 млрд. т и по категории Сг — около 7 млрд. т. Предполагается дальнейшая интенсификация добычи железных руд, расширение и углубление действующих карьеров до 500 м и шахт до 1200 м. Повышаются требования к экологической информации, что предопределяет необходимость создания системы экологического мониторинга.

3. Разработана методика экологического мониторинга для Качканарского промузла, включающая полевые и камеральные работы, обоснование сети наблюдений и оценку экологической ситуации. Выявлена взаимосвязь загрязнения различных компонентов окружающей среды и построены прогнозные статистические модели. В городе произошло загрязнение почвенного слоя и снегового покрова металлами, что требует учета и нормирования. Наиболее экологически опасными для человека и природного комплекса Качканарского промузла являются ванадий, марганец, медь, цинк.

4. Площади загрязнения снежного покрова и почв в городах с черной металлургией составляют сотни квадратных километров (г. Н. Тагил). Дана оценка техногенного запаса металлов, сформированного при атмогенных их выпадениях на почву и снеговой покров. В почве г. Н. Тагила активно накапливаются марганец, ванадий и медь. Кроме того, здесь выделяются ассоциации металлов в валовой форме: а) сидерофильная Сг - № - Со; 2) сидеролитофильная Мп - V; 3) халькофильная Хп - СА — Н§. Подвижные формы металлов коррелируются с валовой у Мп, N1, Ъп и Сё , а водорастворимая - у Хп. В Кушвинском железорудном ГМК валовая форма металлов в почвах представлена ассоциацией Мп-Сг-№-Со-Си-Ре-РЬ с тесной взаимосвязью между компонентами. Это указывает на совместную их миграцию в ландшафте. Подвижные формы РЬ, Мп, N1, Ъъ и С<1 имеют тесную корреляцию с валовыми, что подтверждает единство их миграции в цепи: выброс — почва — растение.

8. Создана система детального мониторинга районов складирования отходов с систематическими наблюдениями за экологической ситуацией, ее оценкой и прогнозом дальнейшего развития. На ее основе разработаны мероприятия по уменьшению негативного воздействия ТМО на окружающую среду. Мероприятия учитывают, что шлаки на р. Сухая Ольховка является вторичным ресурсом ("техногенным месторождением") черных и цветных металлов с содержанием, превышащим кларки литосферы для ванадия в 111 раз, хрома — в 60 раз, цинка — в 14 раз, кобальта — в 8 раз. Построен комплекс по переработке отвалов производительностью в 3 млн. тонн в год. Он обеспечит постепенное сокращение и ликвидацию отвала за 20-25 лет.

9. К важным экологическим мероприятиям также относятся:

A) Изменение технологии складирования шлаков во внутренний карьер с помощью автомобильного транспорта, что обеспечит постановку отвала на предельный контур и даст возможность обваловать его глинистым материалом с реализацией идеи рекультивационного сооружения. Отгрузка шлаков автомобильным транспортом с учетом ветрового режима уменьшает пыление при выгрузке.

Б). В бассейне р. Тагил рекомендуется создание геохимических и гидродинамических барьеров для предотвращения загрязнения поверхностных и подземных вод. В качестве мероприятий по борьбе с загрязнением р. Сухой Ольховки намечено взять реку в трубу.

B). Расширение режимной сети наблюдений обеспечит систематический контроль за качеством поверхностных и подземных вод и оценку развития процессов загрязнения гидросферы.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Фоминых, Андрей Анатольевич, Екатеринбург

1. Арзамасцев А. А., Елохина С. Н. Изучение экзогенных геологических процессов на Уральском полигоне аэрокосмического мониторинга геологической среды.- Свердловск, 1990. 627 с.

2. Амосов Л. А., Мормиль С. И. Попутные полезные компоненты медных и железорудных месторождений Урала // Известия вузов. Горный журнал. 1996. - № 3-4. - С. 10-26.

3. Анданьев С. М., Филипьев О. В. Пылегазовые выбросы предприятий чёрной металлургии. М.: Металлургия, 1973. - 199 с.

4. Аржанова В. С. Елпатьевский П. В. Горнопромышленный техногенез как фактор трансформации гидрохимии природных вод//Эколого-геохимические исследования в районах интенсивного техногенного воздействия. М.: ИМГРЭ, 1990.

5. Атлас Свердловской области // Капустин В. Г., Корнеев И. Н., Анимица Е. Г. и др. Екатеринбург: Изд. Роскартографии, 1997. - 48 с.

6. Белов C.B. Охрана окружающей среды. -М.: Высш.шк., 1991.

7. Бересеневич П. В., Кузьменко П. К., Неженцева Н. Г. Охрана окружающей среды при эксплуатации хвостохранилищ. М.: Недра, 1993. — 128 с.

8. Беспамятное Г.П., Кротов Ю.А., Предельно допустимые концентрации химических элементов в окружающей среде. Л.: Химия, 1985.

9. Берлянд M. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнение атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 448 с.

10. Большаков В.А., Краснова Н.М., Борисочкина Т.И., Сорокин С.Е., Гроковский В.Т. Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжёлыми металлами: источники, масштабы, рекультивация. М., 1993.- 90 с.

11. Бочевер Ф.М., Гарманов И.В., Лебедев A.B., Шестаков В.М. Основы гидрогеологических расчётов. М.: Недра, 1969. - 358 с.

12. Бочевер Ф. М., Лапшин Н. Н., Орадовская А. Е. Защита подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1979. - 254 с.

13. Булатов Р.В. Стратегия охраны подземных вод / Под науч. ред. Черняева А. М.; ФГУП РосНИВХ. Екатеринбург: Изд-во РосНИИВХ, 2000. - 270 с.

14. Буренков Э. К. и др. Многоцелевое геохимическое картирование — основа оценки загрязнения окружающей среды и экологического мониторинга // Разведка и охрана недр. 1998. - № 6.

15. Буренков Э.К., Борисенко И.А., Москаленко H.H., Янин Е.П. Экологическая геохимия городских агломераций // Геоэкологические исследования и охрана недр: Обзор ВИЭМС. -М., 1991. 79 с.

16. Бутусов С.Б. Упрощенная модель для описания распространения загрязнения в условиях сложного рельефа или городской застройки // География и природные ресурсы. 1994. - № 4.

17. Вызова Н. JI. Рассеяние примеси в приграничном слое атмосферы. — М.: Гидрометеоиздат, 1974. 191 с.

18. Быховский А.З., Россман Т.И. Оценка экологических последствий освоения рудного месторождения на стадиях предпроектных геологоразведочных работ // Новые идеи в науках о Земле: 3-й Межд. конгресс. Тез. докл. М., 1997. - С. 17.

19. Важенин И.Г. О нормировании загрязнения почв выбросами промышленных предприятий // Химия в сельском хозяйстве. 1985. - Вып. 23, №6. -С. 30 -32.

20. Василенко В. Н., Назаров И. М., Фридман Ш. Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. JL: Гидрометеоиздат, 1985. - 178 с.

21. Ведякин A.A., Шаумин JI.B., Батурова М.Д. О проблемах загрязнения природы России металлами и соединениями // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды: Обзор, информ. / ВИНИТИ. 1996. - № 9. - С. 32-42.

22. Веригин Н. Н., Васильев С. В. Гидродинамические и физико-химические свойства горных пород. М.: Недра, 1977. - 271 с.

23. Вернадский В. И. Очерки геохимии. М.; Л.: Горгоснефтеиздат, 1934.- 380 с.

24. Вершинин А. С., Грязнов О. Н., Чесноков В. И. Теоретические основы геохимических методов поисков месторождений полезных ископаемых: Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во УГТТА, 2000. - 201 с.

25. Вода России. В 10 томах/Под науч. ред. A.M. Черняева. ФГУП РосНИИВХ. — Екатеринбург: Изд-во «АКВА-ПРЕСС», 2000.

26. Водсеницкий Ю.Н., Большаков В.А., Сорокин С.Е., Фатеева Н.М. Техногеохимическая аномалия в зоне влияния Череповецкого металлургического комбината // Почвоведение. 1995. - № 4. - С. 498.

27. Воин М.И. Экологическое нормирование в промышленных районах России (на примере тяжелых металлов и радиоактивных элементов) // Геоэкологические исследования и охрана недр: Обз. инф. М.: Геоинформмарк. - 1994. - № 1.- 58 с.

28. Воин М. И. Геохимическая составляющая экологии горнорудных районов. М.: Геоинформарк, 1992. - 44 с.

29. Воскобойников В. Т. Общая металлургия. М.: Металлургия, 1973. 462 с.

30. Вострокнутов Г.А. Временное методическое руководство по проведению геохимических исследований при геоэкологических работах. -Екатеринбург: Уралгеология, 1991. 137 с.

31. Временные методические указания по проведению расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков. Л., 1983.-25 с.

32. Гаврилова И.П., Богданова М.Д., Симонова O.A. Опыт площадной оценки степени загрязнения почв России тяжелыми металлами // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 1995.- № 1.

33. Гаев А.Я. Гидрогеохимия Урала и вопросы охраны подземных вод. -Свердловск: Изд-во Урал.ун-та, 1989.-368 с.

34. Гаев А.Я., Семячков А.И., Фоминых A.A. О микроэлементах в подземных водах Урала. В кн. геология и полезные ископаемые Западного Урала. Пермь.-.- Пермский ун-т, 2005.

35. Гаев А. Я., Якшина Т. И. Техногенез и формирование геологической среды на примере объектов Гайского горно-обогатительного комбината. — Пермь: Изд-во Перм.ун-та, 1996. — 200 с.

36. Геологическое развитие и металлогения Урала // Золоев К.К., Рапопорт М.С., Попов Б.А. М.: Недра, 1981.-256 с.

37. Геохимия окружающей среды / Сает Ю. Е., Ревич Б. А., Янин Е. П. и др. М.: Недра, 1990. - 335 с.

38. Геохимия техногенеза / Соботович Э. В., Кыштинский С. JL АН УССР; Ин-т геохимии и физики минералов. Киев: Наукова Думка, 1991. -228 с.

39. Гидрогеология СССР. Том 14, Урал. Ред. В.Ф. Прейс. М.: Недра, 1972. 648 с.

40. Гидрогеология: Учеб. для геол. спец. вузов / Шестаков В.М., Федели И.Ф., Зекцер И.С. и др. М.: Изд-во МГУ, 1984. - 315 с.

41. Гидролитохимическая съемка масштаба 1:1000000 по стоку малых рек и озер / Чувилин В. А. и др. Екатеринбург, 1996.- 940 с.

42. Главные рудные геолого-геохимические системы Урала / Под. ред. Дымкина A.M., Коротеева В.А. М.: Наука, 1990. - 269 с.

43. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР: Учеб. пос. для геогр. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1988.-328 с.

44. Глазовская М. А. Проблемы и методы оценки эколого-геохимической устойчивости почв и почвенного покрова к техногенным воздействиям // Почвоведение. 1999. - № 1.

45. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. -М.: Высшая школа, 1977. 479 с.

46. ГН 2.1.5.689-98. ПДК хим. веществ в воде водных объектов хоз.-питьевого и культурно-бытового водопользования. 52 с.

47. ГН 2.1.5.690-98. ОДУ хим. веществ в воде водных объектов хоз.-питьевого и культурно-бытового водопользования.- 19 с.

48. ГН 2.1.6.695-98. ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (перечень хим.веществ). 29 с.

49. Голева Г. А. Гидрогеохимия рудных элементов. М.: Недра, 1977. — 216 с.

50. Голодковская Г. А., Куринов М. Б. Геоэкологические картографические модели, методология, структура, систематика //Изв. вузов. Геология и разведка. 1999. - № 1. - С. 123.

51. Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. Д.: Гидрометиздат, 1987. - 247 с.

52. Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1984. - 362 с.

53. Гольдберг В.М. Гидрогеологическое обоснование размещения полигонов промышленных отходов/Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология и геокриология. 1995. - № 3.- С. 43-49.

54. Горлов В.Д. Расчет величины запыленности земель, прилегающих к отвальному массиву // Горный журнал. 1996. - № 7.

55. ГОСТ 12.1.0.07-76. Вредные вещества. Классификация, общие требования безопасности.

56. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов.

57. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.

58. ГОСТ 17.4.4.02 84 ГОСТ. Охрана природы. Почвы.

59. Государственный доклад о состоянии природы и здоровья населения Свердловской области. Екатеринбург, 1996.- 239 с.

60. Грязнов О. Н., Золоев К. К., Ляхович Э. М. Картирование рудоносных метасоматитов. М.: Недра, 1994. - 271с.

61. Грязнов О. Н., Семячков А. И., Парфёнова J1. П. Загрязнение металлами подземных вод на объектах горно-металлургического комплекса Среднего Урала // Известия ВУЗов. Горный журнал.- Екатеринбург: Изд-во УПТА, 2001. № 4-5. - С. 223-233.

62. Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: аука, 1982.-277 с.

63. Егоров О.С., Мицкевич Б.Р., Осадчий В.К., Семчук А.И. Вопросы загрязнения и устойчивости почв // Минер, журн. — 1996. № 6. - С. 61-75.

64. Елпатьевский П.В. Геохимия миграционных потоков в природных и природно-техногенных геосистемах. М.: Наука, 1993. - 253 с.

65. Емлин Э. Ф. О геотехносфере Урала // Известия вузов. Горный журнал. -1993. № 6 - С. 135 - 137.

66. Емлин Э.Ф. Кадмий в геотехносфере Урала. Екатеринбург, УГТГА, 1997.-283 с.

67. Еремченко О.З. Содержание химических элементов загрязнителей в почвах фоновых территорий Зауралья // Вопросы физ. геогр. и геоэкологии Урала / Пермский гос. ун-т. Пермь, 1996. - С. 174-183.

68. Защита водоёмов от загрязнений предприятиями чёрной металлургии / Левин Г.М., Пантелят Г.С. и др. М.: Металлургия, 1978. - 216 с.

69. Зеликман А.Н., Вольдман Г.М., Белявская Л.В. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия, 1975. - 504 с.

70. Зобнин Б. Б., Бурмистренко А. В. Математическая модель управления состоянием окружающей среды // Техногенез и геоэкология. -Екатеринбург, 1997. С. 26.

71. Золоев К.К., Контарь Е.С., Рапопорт М.С. Металлогенические и прогнозные карты Урала и отдельных его территорий // Известия вузов. Горный журнал.- 1998. № 7-8. - С. 24-57.

72. Зотеев В.Г., Костерова Т.К., Тагильцев С.Н. Меры борьбы с загрязнением гидросферы на территории горнодобывающих комплексов Урала // Известия вузов. Горный журнал. 1995. - №3 - С. 141-149.

73. Зотеев В. Г. Тагильцев С. Н., Семячков А. И. Формирование экзогенной трещиноватости в горноскладчатых областях // Известия вузов. Геология и разведка. 1990. - № 6. - С. 80- 85.

74. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. Кн. 1. М.: Недра, 1994. - 303 с. Кн. 3.- М.: Недра, 1996.- 351 с. Кн. 4. - М.: Экология, 1996. -407 с. Кн. 5. - М.: Экология, 1997. - 576 с.

75. Ильин В.Б. Система показателей для оценки загрязненности почв тяжелыми металлами // Агрохимия. 1995. - № 1.

76. Инструкция по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты. М., 1989.

77. Использование геохимических методов при изучении загрязнения окружающей среды: Сб. науч. статей. М.: ИМГРЭ, 1984. — 78 с.

78. Каменников В.Т., Макаров В.Н., Кременецкая И.П. Классификация горно-промышленных отходов по степени их экологической опасности // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. - № 2.

79. Караушев А.В. Турбулентная диффузия и метод смешения. Л.: Гидрометеоиздат, 1946. - 82 с.

80. Касатиков В. А., Касатикова С. М., Долинина Н.И. Использование обработанных осадков городских сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника.- 1984. №5.

81. Кашковский Г. Н., Соколовская Л. А. Методическое обеспечение изучения геоэкологических изменений в районах разработки полезных ископаемых // Геоэкологические исследования и охрана недр. 1994. - № 2.

82. Киргинцев А. Н., Трушникова Л. Н., Лаврентьев В. Г. Растворимость неорганических веществ в воде. Л.: Химия, 1972. - 248 с.

83. Козловский Ф.И. Структурно-функциональная и математическая модель миграционных ландшафтно-геохимических процессов // Почвоведение 1972. - № 4. . с. 122-138.

84. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. - 439 с.

85. Климат Нижнего Тагила // Романец А. А., Егорова Р. Н., Жукова Л. А. и др.- Л.: Гидрометиздат, 1984. 135 с.

86. Кирюхин В.А., Толстихин Н.И. Региональная гидрогеология: Учебник для вузов. Недра, 1987. 382 с.

87. Крайнов С.Р. Геохимия редких элементов в подземных водах. — М.: Недра, 1973.-365 с.

88. Крайнов С. Р., Швец В. М. Гидрогеохимия. М.: Недра, 1992. - 463 с.

89. Кропачев А. М. Факторы миграции и осаждения малых химических элементов в зоне гипергенеза.- Пермь: Изд-во Пермского ун-та, 1973.-153 с.

90. Лебедев А.Г., Соколова С.А. Составление справочника по ПДК загрязняющих веществ для рыбохозяйственных водоемов // Токсикол. вестник. 1995. - № 1.

91. Лебедев Б.А. Почвы Свердловской области. Свердловск, 1949. — 72

92. Леонова Г. А. Технолого-геохимические циклы и баланс токсичных металлов в сульфатцеллюлозном производстве // Гидрогеология. Инженерная геология. 1996. - № 1. -С . 98-102.

93. Лещиков В.И., Мормиль С.И., Амосов Л.А., Шахов Н.М., Шайкин А.Б. Техногенно-минеральные объекты Свердловской области. Состояние их изученности и перспективы освоения // Известия вузов. Горный журнал. — 1997. -№ 11-12. -С. 40-54.

94. Линник П. Н., Набиванец Б. И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Л.: Гидрометиздат, 1986. - 270 с.

95. Ломоносов И.С. Основные процессы техногенного рассеяния и концентрирования элементов и принципы их оценки // Геохимия техногенных процессов. М.: Наука, 1990. - С. 26-59.

96. Лубенец И. П. Гороблагодатский рудник // Известия вузов. Горный журнал. 1993. - №6. - С. 25-53.

97. Лукнер Л., Шестаков В. М. Моделирование миграции подземных вод. -М., 1986.-207 с.

98. Лучшева A.A. Практическая гидрология. Л.: Гидрометиздат, 1976. 440 с.

99. Магакьян И.Г. Рудные месторождения. М.: Изд-во науч.-техн. лит. по геол. и охр. недр, 1955. - 334 с.

100. Малахов С.Г., Сенилов Н.Б. О проблемах нормирования загрязнения почв и расчёта ПДВ веществ, загрязняющих почву // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 5-го Всес. совещания .Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - С. 72-79.

101. Малые реки России (использование, регулирование, охрана, методы водохозяйственных расчетов). Свердловск: Сред.-Урал. кн. изд-во, 1988. -320 с.

102. Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД 81.

103. Методика расчета ПДС веществ в водные объекты со сточными водами. Харьков, 1990. - 112 с.

104. Методические рекомендации по геохимическим исследованиям для ОВОС проектируемых горнодобывающих предприятий. М.: АН СССР, 1986.- 100 с.

105. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения городов химическими элементами. М.: АН СССР, 1982. - 111 с.

106. Методические рекомендации по оценке пыления золошлаковых отвалов и угольных складов ТЭС ЕЭС России. Екатеринбург, 1993. - 107 с.

107. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами // Под. ред. Зырина Н. Г., Малахова С. Т. -М.: Гидрометеоиздат, Моск. отд., 1981. 106 с.

108. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. М.: Минздрав СССР, ИМГРЭ 1987.

109. Методические указания по разработке нормативов ПДВ на подземные водные объекты и ПДС вредных веществ в подземные водные объекты / МПР РФ, 03. 09. 99.

110. Методические пособие по расчёту налогов и платежей, связанных с природопользованием и загрязнением окружающей среды / Пахальчак Г. Ю., Пермяков С. А., Хохряков А. В. и др. Екатеринбург, 2003. - 92 с.

111. Методы геохимического моделирования и прогнозирования в гидрогеологии / Крайнов С.Р., Шваров Ю.В., Гринчук Д.В. и др. М.: Недра, 1988.-254 с.

112. Методы охраны подземных вод от загрязнения и истощения / Под. ред. И. К. Гавич. М.: Недра, 1985. - 320 с.

113. Минигазимов И.Н. Защита окружающей среды от негативного воздействия отходов переработки горнорудного сырья (на примере ОАО «Минудобрения»). Автореф. дисс. к.т. наук. Пермь, 2002. 22 с.

114. Мироненко В. А., Румынии В. Г. Проблемы гидрогеоэкологии. В 3-х томах. Том 1. Теоретическое изучение и моделирование геомиграционных процессов. М.: Изд-во Моск. гос. горного ун-та, 1998. - 611 с.

115. Мироненко В. А., Румынии В. Г. Оценка защитных свойств зоны аэрации (применительно к загрязнению подземных вод). Инженерная геология. 1990. - № 2. - С. 3-18.

116. Мироненко В. А., Румынии В. Г., Учаев В. К. Охрана подземных вод в горнодобывающих районах. JL: Недра, 1980. - 320 с.

117. Михайлов Ю.В. Семячков А. И., Тагильцев С. Н. Гидрогеологические проблемы железорудных месторождений Среднего Урала. Свердловск, 1986. - С. 46 - 47.

118. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжёлые металлы в природных водах: Контроль и оценка влияния: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 288 с.

119. Областной закон «Об охране окружающей среды». 19. 12. 91.

120. Осипов Ю.Б., Зилинг Д.Г. «Оценка современного эколого-геохимического состояния почвенного и растительного покрова территории Качканарского ГОКа» Научно-технич. продукция Москва - 2000. - 49 с.

121. Осипов Ю.Б., Зилинг Д.Г. «Оценка техногенного загрязнения территории Качканарского ГОКа по данным снеговой съемки и опробывания водоисточников» Научно-техническая продукция — Москва 2001.- с.41.

122. Основы гидрогеохимических поисков рудных месторождений / Колотов Б. А., Крайнов С. Р., Рубейкин В. 3. и др. М.: Недра, 1983. - 199 с.

123. Осовецкий Б. М., Меньшикова Е. А. Миграция техногенных компонентов в речных долинах и ее влияние на состояние экосистем // Вестник Пермского университета. 1996. - №4. - С. 113-127.

124. Охрана окружающей среды в чёрной металлургии // Денисенко Г. Ф. Губонина 3. И. и др.- М.: Металлургия, 1989. 120 с.

125. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации рудников / Мосинец В. Н., Шестаков В. А., Авдеев О. К. и др.- М.: Недра, 1981.-304 с.

126. Очистка и контроль сточных вод предприятий цветной металлургии / Баймахов М. Т., Лебедев К. Б. и др. М.: Металлургия, 1983. - 192 с.

127. Очистка технологических и неорганизованных выбросов от пыли в чёрной металлургии / Толочко А. И., Филипьев О. В. М.: Металлургия, 1986. - 208 с.

128. Палкин С.В., Рыбникова JI.C. Государственный мониторинг подземных вод на Среднем Урале // Известия вузов. Горный журнал. — 1995. -№ 3. С. 49-64.

129. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1966. 391 с.

130. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989. - 528 с.

131. Перельман А.И., Воробьёв А.Е. Геохимия горнопромышленных ландшафтов и их систематика // Вестник МГУ. Серия 5. Геогр. 1994. - № 12.

132. Перечень ПДК и ОБУВ вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов / Комитет РФ по рыболовству. М.: Мединор, 1995.-222 с.

133. Перечень ПДК и ориентировочно-допустимых количеств (ОДК) хим. веществ в почве. М., 1993. - 14 с.

134. Питьёва К.Е. Гидрохимические аспекты охраны геологической среды.-М., 1984.-219 с.

135. Положение об охране подземных вод / Мингео СССР. М., 1984 .

136. Попов А.Н. Вторичное загрязнение водных объектов при воздействии сточных вод предприятий цветной металлургии, перерабатывающих сульфидные руды и соли хрома // Известия вузов. Горный журнал. 1995. - № 3. - С. 126 - 129.

137. Порядок разработки и утверждения нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов / Правительство РФ, 03. 08. 92.

138. Пронин А.П., Башорин В.Н., Зачернюк А.П. Эколого-геохимическая оценка загрязнения приземной атмосферы по данным изучения снегового покрова // Геоэкологические исследования и охрана недр. 1994. - № 3.

139. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии // Гордон Г. М., Пейсахов И. Л. М.: Металлургия, 1977. - 456 с.

140. Рундквист Д.В., Волков В.М., Смирнов В.И. Металлогения СССР. Комплект карт. Л.: ВСЕГЕИ, 1987.

141. Рекомендации по проведению гидрохимического опробования и физико-химических исследований для оценки загрязнения подземных вод / ПНИИС. М.: Стройиздат, 1986. - 32 с.

142. Родзиллер И. Д. Прогноз качества воды водоемов приемников сточных вод. М., 1984. - 272 с.

143. Руководство по проведению инженерно экологических (эколого-геохимических) исследований земельных участков. - Екатеринбург,1994.

144. Самсонов Б.Г., Самсонова JI.M. Миграция вещества и решение гидрогеологических задач. М.: Недра, 1987. - 118 с.

145. СанПиН 2.1.4.544-96. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Сан.охрана источников.

146. СанПиН 2.1.4.559-96. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

147. СанПиН 2.1.6.575-96. Гигиенические требования к охране атмосферного воздуха населенных мест.

148. Сапрыкин М.А. Оценка интенсивности воздействия техногенно-минеральных образований на окружающую среду //В кн.: Экологические проблемы промышленных регионов. Екатеринбург, 2000. - С. 162.

149. Семячков А.И. Геохимические основы экологического нормирования в городах Свердловской области // Мат-лы Междунар. конф. «Экологическая геология и рациональное недропользование». СПб, 2000. -С.381-382.

150. Семячков А.И. Горно-металлургический комплекс Среднего Урала источник металлоносных потоков в окружающей среде // Региональные проблемы биосферы: Мат-лы 1-й Межд. геоэколог, конф. Тула, 2000 -С. 59-63.

151. Семячков А. И. Металлы в окружающей среде горнометаллургических комплексов Урала: Научное издание.- Екатеринбург: Изд.-во УГТТА, 2001. 320 с.

152. Семячков А. И. Исследование фильтрационной структуры контактово-метасоматических месторождений Среднего Урала. М.,1988 - 24 с.Деп. ВИНИТИ 21. 03. 88 № 2162 - В - 88.

153. Семячков А. И. Методика прогноза качества техногенных вод // Известия УГГТА. Серия: Геол. и геофизика. Вып. 10. Екатеринбург, 2000. -С. 222-229.

154. Семячков А. И. Статистические методы в гидрогеологии и инженерной геологии: Метод, указания к практическим занятиям дляспециальности 08.04 "Гидрогеология и инженерная геология". — Свердловск: СГИ, 1991.-37с.

155. Семячков А. И. Фоновые потоки металлов в гидросфере Среднего Урала // Водное хозяйство России. 2000. - №2. - С. 569-578.

156. Семячков А. И. Эколого-геохимический баланс горнодобывающего предприятия // Техногенез и экология. Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 1999.-С. 76-80.

157. Семячков А. И, Данильченко И. Н, Соколова Т. А. Металлоносность атмосферы в городах горно-металлургического комплекса Среднего Урала. Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2001. - С. 61-70.

158. Семячков А. И. Загрязнения снежного покрова в городах Среднего Урала // Вестник МГУ. Серия географ.- кая Деп. в ВИНИТИ № 897 от 21. 05. 2002.- 14 с.

159. Семячков А. И. Прогноз качества техногенных вод // Чистая вода России: Мат-лы Межд. симп.-ма. Екатеринбург: Изд.-во УрО РАН, 1999.-С. 220-221.

160. Семячков А. И. Миграционные металлоносные потоки в городах горно- металлургического комплекса Среднего Урала // Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий: Мат-лы Междунар. симп. Екатеринбург, 2001. - С. 594-600.

161. Семячков А. И. Миграция металлов через зону аэрации. М.,2001. -23 с. Деп. МГГУ 10. 04. 2001 № 436.

162. Семячков А. И., Бочарникова Т. А. Эколого-геохимическое картирование городов горно-металлургического профиля // Мат.-лы регион, научно-техн. конференции «Экология города». Пермь: Пермский ун-т, 1998.-С. 160-161.

163. Семячков А. И., Розенталь О. М, Кардашина Л. Ф. Нормирование воздействия техногенных образований на природные воды. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 55 с.

164. Семячков А. И., Тагильцев С. Н. Моделирование гидрогеологических условий скарновых железорудных месторождений // Тез. док. ХП Всес. сов. по подз. водам Востока СССР.- Иркутск Южно-Сахалинск, 1988. - С. 143 -144.

165. Сенилов Н. Б., Малахов С. Г. и др. Сравнение моделей загрязнения почв от промышленных источников с расчётными данными // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 5-го Всес. сов. -JL: Гидрометеоиздат, 1989. С. 57- 64.

166. Сергеев В. И., Сквалецкий M. Е., Кулешова М. И. Оценка грунтовой толщи как естественного геохимического барьера на пути миграции токсичных загрязнителей // География, т. 1. М.: МГУ, 1993. - С. 285 - 296.

167. Сигов А. П. Металлогенный мезозой и кайнозой Урала. М.: Недра, 1969. -296 с.

168. Силантьев А. М. и др. Промышленная экология. Екатеринбург: Институт металлов РАН УрО, 1995. - 78 с.

169. Скакун Г. П. Высокогорский горно-обогатительный комбинат // Известия вузов. Горный журнал. 1993. - № 6. - С. 54 - 64.

170. Скублова Н. В., Скублова Д. Г. Особенности миграции техногенного загрязнения в аридной зоне // Геоэкологические исследования и охрана недр: Инф. сборник. 1999. - № 1.- С. 17-23.

171. Справочник по геохимии // Войткевич Г. В., Кокин А. В., Мирошников А. Е., Прохоров В. Г. М.: Недра, 1990. - 480 с.

172. Табаксблат Л.С. Микроэлементная «нагрузка» рудничных вод колчеданных месторождений // Известия вузов. Горный журнал. 1995. - №• 3.- С. 130-141.

173. Табаксблат Л.С. Основы почвоведения и геохимии ландшафта.-Екатеринбург : Изд-во УГГГА, 1998. 196 с.

174. Табаксблат Л.С. Техногенные попутные воды месторождений Урала // Известия вузов. Горный журнал. 1997. -№11-12 - С. 66-76.

175. Тагильцев С. Н., Зотеев В. Г., Семячков А. И. Оценка фильтрационных характеристик карбонатного массива по данным крупномасштабного эксперимента // Тез. докл. Междунар. симп. «Инженерная геология карста». Пермь: Пермский гос. ун-т, 1992. — С. 23-24.

176. Тагильцев С. Н., Семячков А. И. Использование математических моделей при гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях на железорудных месторождениях Урала // Тез. докл. Межд. симп.

177. Горнорудный Пржибрам в науке и технике». Пржибрам, Чехословакия, 1991.-С. 185-186.

178. Тагильцев С. Н., Семячков А. И., Шмагин Б. А. Системное обоснование мониторинга подземных вод при разработке месторождений полезных ископаемых // Мат-лы Всес. конф. «Подземная вода и эволюция литосферы», т 2. М.: Недра, 1985. - С. 231-234.

179. Тютюнник Ю. Г. Зависимость содержания тяжелых металлов в урбанозёмах от уровня загрязнения атмосферного воздуха // География и природные ресурсы. 1997. - №2. - С. 63-67.

180. Тютюнова Ф. И. Физико-химические процессы в подземных водах. -М.: Наука, 1976.-127 с.

181. Тяжёлые металлы в окружающей среде//Под ред. В.В. Добровольского М.: Изд-во МГУ, 1980.ф 199. Фадеичев А. Ф. Железорудная база Урала (состояние и перспективыразвития) // Изв. вузов. Горный журнал. 1993. - № 6. - С. 25-53.

182. Фадеичев А. Ф., Вилисов Н. Г. Качканарский горно-обогатительный комбинат // Известия вузов. Горный журнал. 1993. - № 6. - С. 71-83.

183. Фёдорова Т. К. Физико-химические процессы в подземных водах.-М.: Недра, 1985.-181 с.

184. Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 12. 04.99.

185. Федеральный классификационный каталог отходов: Приложение к Приказу Госкомэкологии России от 27. 11. 97.

186. Фоминых A.A. О создании системы мониторинга при складировании шлаков Нижнетагильского комбината. В кн. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. Пермь: Пермский ун-т, 2005. С.

187. Фоминых A.A. О мониторинге шламохранилища в пойме р. Тагил. Материалы международной науч. конф. «Проблемы водных ресурсов, геотермии и геоэкологии», посвященной 100-летию со дня рождения академика Г.В. Богомолова. Минск, 2005. (в печати)

188. Формирование химического состава и запасов подземных вод Урала / Под ред. В. Ф. Ковалёва. Свердловск: Изд-во. УФ АН, 1968. - 241 с.

189. Фортескью Д. Геохимия окружающей среды. М.: Прогресс, 1985.359 с.

190. Фрид Ж. Загрязнение подземных вод. М.: Недра, 1981. - 300 с.

191. Хронович И. JI. Математическая модель обоснования предельно доступных сбросов в водные объекты // Инженерная экология. 1993. - № 3.

192. Цхай A.A. Методы оценки гидрохимического стока и смыва загрязняющих веществ с различных ландшафтных элементов водосборного бассейна // Институт водных и экол. проб. СО РАН. Барнаул, 1995. - Деп. в ВИНИТИ - 26. 1. 95. № 245 - Б - 95. - 43 с.

193. Черкинский С. Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы. М.: Стройиздат, 1977. - 208 с.

194. Черняев А. М. Черняк В. Л. Антропогенное загрязнение поверхностных вод Урала // Проблемы загрязнения подземных вод и пути их решения / УралНИИВХ. Красноярск, 1981. - С. 16-27.

195. Черняева Л. Е. Гидрохимия Урала. Свердловск, 1974. -98 с.

196. Чуянов Г. Г. Экология горно-обогатительного производства: Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 1992. - 63 с.

197. Шевцов М. Н. Математическое моделирование влияния хвостохранилищ на окружающую среду // 2-я Междунар. конф. по математическому моделированию. 28 июня 2 июля 1997, Якутск: Тез докл. -Якутск - Новосибирск, 1997.-С. 112-113.

198. Щильников И. А., Никифорова М. В., Овчаренко М. М. Миграция тяжелых металлов из корнеобитаемого слоя дерново-подзолистых пахотных почв // Агрохимия. 1997. - № 8.

199. Щербина В.В. Миграция элементов и процессы минералообразования. М.: Наука, 1980. 284 с.

200. Экология горного производства: Учебник для вузов / Мирзаев Г. Г., Иванов Б.А., Щербаков В. М. М.: Недра, 1991. - 320 с.

201. Экология: Учебник для вузов / Большаков В.Н и др.; Под. ред. Тягунова Г. В., Ярошенко Ю. Т. М.: Интермет Инжиниринг, 2000. — 330 с.

202. Южно-Уральский субрегион биосферы. / В.В. Ковальский, В.А. Кривицкий, С.А. Алексеева и др. // Тр. Биогеохим. Лаборатории ГЕОХИ. М., 1981. Т. 19. С. 3-64.

203. Язиков Е.Г., Шатилов А.Ю. Геоэкологический мониторинг. -Томск: Изд-во ТПУ, 2004. 276 с.

204. Янин Е. П. Экологическая геохимия горнопромышленных территорий // Геологические исследования и охрана недр: Обзор, инф.ф Геоинформмарк. -1993. № 2.

205. Golwer A. Geogene Gehalte ausgewahrter Schwermetalle in mineralischen Boden von Hessen // Wasser—Boden, 1989. Bd. 41.- № 5. -P. 310311.

206. Hardimann R. Т., Jacoby В., Banin A. Factors affecting the distribution of Cd, Cu and Pb and their effect upon vield and zinc content in hush beans (Phaseolus vulg. L.) // Plant a. Soil., 1984. -V. 84.- P. 17-27.

207. Haynes R. J., Swift R. S. Concentrations of extractable Cu, Zn, Fe and Mn in a group of soils as influenced by air and ovendrying and rewetting // Geoderma, 1991. V. 49.-P. 319-333.

208. Peirson D. H. e. a. Trace elements in the atmospherik environment. -Nature, 1973. V. 241.- N 5387. - P. 252- 256.

209. Scott D. C. Sulfate washout rations in winter storms. J. Appl.

210. Meteorol., 1981.-V. 20.- P. 619-625.

211. Weiss H. V., Herron M. M., Langway С. C. Natural environment of element in snow. Nature, 1978.- V . 274.- N 5669.- P. 352 - 353.

212. Priestly C. e. a. Turbulent diffusion in the atmosphere. «WMO Tech. Note», 1958.- №24.- 68 p.

213. Csanady G. Turbulent diffusion in the Environmtnt. D, Reidal Publ, 1973.

214. Managing Nonpoint Source pollution. Final Report to Congress on ф section 319 of the Clean Water Act (1989). 1992. Office of Water (WH-553).

215. Washington, DC 20460. EPA-506/9-90.- 197 pp.

216. Novotny, V. Water Quality: Prevention, Identication and Management of Diffuse Pollution. Van Nostrand-Reinhold, New York, N. Y., 1994.

217. Cameron D. R., Klute A. Convective—dispersive solute transport with a combined equilibrium and kinetic adsorption model.- Water Res. Res., 1977.- V. 13.-№I.- P. 183-88.

218. Fried J. 1. Groundwater pollution: theory, methodology, modelling and practical rules. Oxford-New York, 1975. -330 p.

219. Gaudet 1. P., Jegat H., Vachaud G. Solute transfer with exchange between mobile and stagnant water through unsaturated sand.- Soil. Sci. Soc. Amer. J., 1977.- V. 41.- №4.- P. 241-255.

Информация о работе

Фоминых, Андрей Анатольевич
кандидата технических наук
Екатеринбург, 2005
ВАК 25.00.36

Диссертация

Мониторинг и защита окружающей среды железорудных горно-металлургических комплексов Среднего Урала - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы