В статье рассмотрено воздействие шахты «Кировская» и 6-го угольного разреза на окружающую сре­ду. Приведены сравнительный анализ загрязнения атмосферного воздуха и химический анализ проб почвы в зоне влияния промышленных площадок. Проведенные исследования показали, что на данных объектах наблюдается превышение норм ПДК вредных веществ и тяжелых металлов в несколько раз как в почвенном покрове, так и в приземном слое атмосферного воздуха. Анализ показал, что ситуа­ция на шахте «Кировская» более благоприятна, чем на 6-м разрезе, так как на ней ведется активное озеленение, благодаря чему снижается пыление, и, как следствие, количество загрязняющих веществ в атмосфере на порядок ниже, не превышает установленных норм. 

Деятельность по добыче и транспортировке угля приводит к ряду неблагоприятных последствий для окружающей среды. Происходят нарушение поверхности, без последующей рекультивации почв, разрушение генетического профиля почвы, уничтожение существующих видов растительности, вы­теснение или уничтожение диких животных и среды их обитания, ухудшение качества воздуха, что вызывает серьезнейшие последствия для природы, жизни и здоровья людей [1, 2].

Современные масштабы горнодобывающего производства характеризуются интенсивным исполь­зованием природных ресурсов, соответственно, увеличивается загрязнение окружающей среды тяже­лыми металлами в масштабах, которые не свойственны природе. В силу этого возрастание их содержа­ния в окружающей среде становится серьезной экологической проблемой современности. Поэтому все большее внимание уделяется проблеме угнетения растительного покрова санитарно-защитных зон предприятия [3, 4].

Наиболее экологически неблагоприятным является открытый способ, при котором вскрышные породы в огромных количествах складируются на поверхности, превращаясь в мощный источник за­грязнения почв и воды на десятки и сотни лет [5].

При таких масштабах разрушения естественных ландшафтов угледобывающие районы соответ­ствуют критериям отнесения к зонам «экологического бедствия». Степень воздействия на окружаю­щую среду этих техногенных ландшафтов такова, что она уже не может быть оценена только по ущербу, наносимому сельскому или лесному хозяйству. Кардинальные изменения характера биоло­гических и почвенно-геохимических процессов, вызванные горнодобывающими работами, сопрово­ждаются шлейфом негативных экологических последствий, превращая локальное загрязнение окру­жающей среды в региональное [6].

Растительный покров — один из наименее защищенных компонентов ландшафта, повсеместно подвергающийся воздействию антропогенной деятельности и страдающий от нее в первую очередь. Часто разрушение растительного покрова приводит к созданию условий, невозможных для жизни че­ловека; происходят экологические катастрофы. Роль растительности необычайно многообразна; вся жизнь на Земле зависит от растительности — это единственные в своем роде организмы, способные производить органическое вещество из неорганического, а также необходимый для жизни кислород. Остальные функции растительности опираются на эту главную — энергетическую — функцию. Ре­сурсная (в том числе пищевая и кормовая), биостационная, санитарно-оздоровительная роли расти­тельности прямо связаны с ее энергетической функцией, а ландшафтно-стабилизирующая, водоохран­ная, рекреационная и другие функции зависят от нее косвенно. Нарушение хотя бы одной из функций ведет к дестабилизации равновесия как в растительных сообществах, так и в ландшафте в целом [7].

Материалы и методы исследования

Исследуемые объекты — промплощадки №№ 1,2 — расположены в Октябрьском районе г. Караганды: промплощадка № 1 — поле шахты «Кировская» — находится в северо-восточной части Карагандинского бассейна. Южнее промплощадки шахты, на расстоянии 3 км, находится поле лик­видированной ныне шахты им. 50-летия Октябрьской революции, юго-восточнее (в 4 км от шахты) — поле шахты им. Костенко, в 2,5 км — поле шахты им. Горбачева.

Ближайшее расстояние до селитебной зоны — 350 м на северо-запад (п. Финский). Крупный на­селенный пункт — Пришахтинск — 1000 м к северо-западу от предприятия. Посты наблюдения за состоянием окружающей среды отсутствуют.

В административном отношении промплощадка № 2 — 6-й угольный разрез — относится к Ок­тябрьскому районному акимату г. Караганды. В южном и западном направлениях промплощадка граничит с территорией ЦОФ «Карагандинская», с востока и севера расположен пустырь. Юго-восточнее, на расстоянии 1,3 км, находится ТОО «КМЗ им. Пархоменко», в восточном направлении, на расстоянии 0,8 км, располагается спец. АТП, а на расстоянии 1,3 км в том же направлении — ТОО «Батыр».

В ходе исследований были выполнены следующие работы:

• отбор и изучение проб почв на содержание тяжелых металлов;
• отбор и изучение загрязнения проб атмосферного воздуха.

Анализ проб был произведен в филиале АО «Азимут Энерджи Сервис» г. Караганды, в химико-аналитической лаборатории.

Оценка воздействия шахты «Кировская» и 6-го угольного разреза на окружающую среду

Сравнительный анализ загрязнения атмосферного воздуха шахты «Кировская» и 6-го угольного разреза показал, что загрязнение атмосферного воздуха происходит практически на каждом этапе производства: при осуществлении буровых и взрывных, погрузочно-разгрузочных работ, при транс­портировке горной массы, дроблении руды и ее переделе. В результате ведения буровых и выемочно-погрузочных работ в атмосферу выбрасываются пыль неорганическая, окись углерода и окись азота. При работе бульдозеров в атмосферу выделяются окись углерода, двуокись азота, углеводороды, са­жа и сернистый ангидрид.

Результаты инструментальных замеров загрязнения приземного слоя атмосферы под влиянием производственных объектов промышленных площадок ТОО «Нефрит-2030» представлены в табли­цах 1, 2.

Из данных таблиц видно, что содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе под влиянием производственных объектов предприятия превышает установленные предельно допусти­мые концентрации. На 6-м разрезе наблюдается ухудшение состояния атмосферного воздуха на гра­нице санитарно-защитной зоны.

Анализ проб атмосферного воздуха показал, что зоной активного загрязнения атмосферного воздуха является промышленная площадка. Максимальное значение превышения предельно допус­тимых концентраций зафиксировано на границе СЗЗ, под факелом.

Наибольший вклад в уровень загрязнения атмосферного воздуха в зоне влияния производствен­ных объектов предприятия вносит пыль неорганическая (рис. 1, 2).

Рисунок. 1 Сравнение проб атмосферного воздуха промплощадок

Рисунок. 2 Сравнение проб атмосферного воздуха промплощадок

Содержание пыли в атмосферном воздухе на границе санитарно-защитной зоны 6-го угольного разреза высокое, так как отвалы пустых пород оказывают наибольшее воздействие на загрязнение атмосферы. На шахте «Кировская» пробы ниже ПДК.

Проведенные исследования показали, что некоторые элементы в почвенном покрове шахты «Кировская» превышают ПДК (табл. 3). Так, бор составляет 170,30 мг/кг, при этом ПДК — 100 мг/кг, соответственно, идет превышение ПДК в 1,703 раза.

Больших значений достигают такие вещества, как хром — 21,94 мг/кг, при этом ПДК составляет 6,0 мг/кг, соответственно, идет превышение ПДК в 3,657 раза, медь в почве — 26,87 мг/кг, превыше­ние ПДК в 8,967 раза. Содержание циркония в почве 66,13 мг/кг, идет превышение ПДК в 11,021 раза.

Из данных таблицы 4 видно, что содержание таких металлов, как бор, кадмий, кобальт, хром, медь, марганец, никель, цирконий, цинк в почвенном покрове 6-го угольного разреза значительно превышает ПДК (рис. 3). Можно отметить также превышение по таким показателям, как кобальт, со­ставляющий 15,70 мг/кг (превышение ПДК в 3,14 раза). Хром, медь и цирконий превышают ПДК в 27,817; 22,6 и 11,022 раза соответственно. Следовательно, содержание тяжелых металлов выше в почвенном покрове на территории 6-го угольного разреза.

Рисунок 3. Превышение веществами доли ПДК на 6-м угольном разрезе и шахте «Кировская»

На 6-м угольном разрезе количество веществ, превышающих ПДК, в несколько раз больше, чем на шахте «Кировская». Самыми опасными загрязнителями горнодобывающей промышленности яв­ляются тяжелые металлы, отрицательно влияющие на физико-химические свойства почвы, причем скорость самоочищения почв очень низка.

В результате пыления породного отвала прежде всего загрязняются атмосферный воздух, почва, увеличивается концентрация тяжелых металлов в атмосфере. Это в первую очередь и является при­чиной обеднения растительного покрова. Так, показательной является ситуация на 6-м угольном раз­резе, где повсеместно идет превышение содержания вредных веществ как в почвенном покрове, так и в приземном слое атмосферного воздуха, на что в первую очередь влияет тот факт, что объект ре­культивации и озеленению не подвергался, никаких работ по улучшению состояния санитарно-защитной зоны не проводилось. На территории санитарно-защитной зоны преобладает «техногенная флора», состоящая из 2-3 видов растений. Обстановка на шахте «Кировская» более благоприятная, так как на ней ведется активное озеленение, благодаря чему снижается пыление и, как следствие, ко­личество загрязняющих веществ в атмосфере на порядок ниже и не превышает установленных норм.

Список литературы

1. Базарова С.Б. Воздействие горнодобывающих предприятий на экосистему региона и оценка эффективности их эко­логической деятельности // Региональная экономика и управление: электр. науч. журн. — 2007. — № 2(10).
2. Завалишин В.С., Когут А.В. К методологии оценки влияния технологических процессов открытых горных работ на окружающую среду // Тр. Ин-та горного дела им. Д.А.Кунаева. — Алматы, 2006. — Т. 72. — С. 191-2
3. Добровольский В.В. Глобальная биохимия свинца // Свинец в окружающей среде. — М.: Наука, 1987. — С. 7-19.
4. Башкин В.Н., Касимов Н.С. Биогеохимия. — М.: Науч. мир, 2004. — 648 с.
5. Жумабекова С. Анализ потребления ресурсов на предприятиях горно-металлургического комплекса Республики Ка­захстан // Промышленность Казахстана. — 2011. — № 4 (67). — С. 38-43.
6. Андроханов В.А., Овсянникова С.В., Курачев В.М. Техноземы: свойства, режимы, функционирование. — Новоси­бирск: Наука. Сиб. издат. фирма РАН, 2000. — 200 с.
7. http://www.bankreferatov.ru/