В статье рассмотрены экологические последствия промышленного освоения природных богатств Казахстана. Конкретизированы причины выбросов вредных веществ в атмосферу. Автор в данной статье представил значительные изменения атмосферы города Караганды со спутниками (Абай, Темиртау, Сарань), Жезказганом и Балхашом. В статье также раскрыты главные источники загрязнения атмосферы таких городов, как Караганда, Темиртау, Жезказган, Балхаш. В статье анализированы пути снижения выбросов вредных веществ в атмосферу и уменьшение загрязнений атмосферы всех основных городов Карагандинской области.
К числу важнейших силовых акций советского периода, оказавших крайне негативное влияние на ухудшение социально-экологической ситуации в Казахстане, относятся, прежде всего, форсированная индустриализация его регионов, кампания по освоению целинных и залежных земель и создание целого ряда предприятий военно-промышленного комплекса. В результате экологические последствия не только снизили эффективность этих акций, но и обеспечили пролонгированный негативный эффект на долгие годы.
Негативное влияние вредных газообразных, жидких и твердых отходов предприятий на окружающую природную среду стало отчетливо проявляться с конца 1950-х гг., когда в республике в широких масштабах развернулось промышленное строительство.
Рассмотрим экологические последствия промышленного освоения природных богатств Казахстана по конкретным регионам, где эти последствия наиболее ярко выражены.
В последние десятилетия в горнодобывающих и перерабатывающих районах Казахстана сложилась достаточно сложная экологическая обстановка. В процессе разработки полезных ископаемых произошли кардинальные сдвиги негативного плана в состоянии природной среды. Нарушение природного комплекса в пределах рудных районов связано с закладкой карьеров, шахт, извлечением из недр огромных объемов горной породы, шахтных и рудничных вод, выносом газов и пыли. В процессе добычи и переработки полезных ископаемых происходят значительные потери и разубоживание полезного компонента. Так, опубликованные данные свидетельствуют, что на топливно-энергетических предприятиях СНГ при подземном способе добычи угля потери достигают 30-35%, на открытых разработках эти значения снижаются до 10% Потери руд черных металлов при открытом способе достигают 3-5%, подземном 10-12%. Эти же показатели по медным рудам составляет 3-3,5% и 10-13%, свинцово-цинковым рудам 5-7% и 1216% соответственно [1].
В угольной промышленности Казахстана общие потери угля при подземной добыче достигают 5% и более. По-прежнему не решается задача планомерной отработки тонких пластов на шахтах Караганды, запасы которых составляют 420 млн.т. или 17% от балансовых запасов.
В последние годы на некоторых обогатительных фабриках черной и цветной металлургии потери некоторых металлов происходят за счет недоизвлечения, что составляет по республике сотни и тысячи тонн. Большой размах приобрели горные работы на месторождениях черной и цветной металлургии Центрального Казахстана. Разрабатываемые здесь открытым и подземным способами месторождения железомарганцевых руд (Западный Каражал, Жезды, Кентобе), меднорудных (Жезказган, Конурат, Саянская группа), свинцово-цинковых (Жайрем, Ушкатын, Карагайлы, Алайгыр, Акжал, Жезказган), редких металлов (Коктемколь, Верхняя Кайракты, Акчатау) являются постоянно действующими факторами негативного воздействия на природную среду.
Как показывает опыт эксплуатации месторождений в горнорудных районах республики, включая Центральный Казахстан, совокупное влияние процессов, сопровождающих добычу полезных ископаемых, на природную среду на протяжении десятилетий приводит к ряду негативных последствий. Коренное переустройство ее в результате такого вмешательства человека происходит особенно значительно при карьерной выемке рудной массы, которая в совокупности с отвалами технологической переработки на горно-обогатительных комбинатах в условиях полупустыни стимулирует образование безжизненных территорий.
Открытым способом разрабатываются железомарганцевые руды месторождения Западный Каражал Атасуский ГОК. Производственное объединение "Сары-Аркаполиметалл" добывает полиметаллические полезные ископаемые из трех карьеров месторождения Дальнозападно-Жайремский и одним с Ушкатын-Каргалинским ГОК производится добыча полиметаллической руды открытым способом с Каргалинского месторождения. Акчатауским ГОКом отрабатывается Акжальское месторождение.
Нагрузка на природную среду за счет угледобывающей отрасли отмечаются в пределах всего Карагандинского бассейна, общая площадь которого составляет более 4 тыс. км. Он состоит из 4-х угленосных районов: Верхнесокурского, Карагандинского, Шерубай-Нуринского и Тентекского. В настоящее время из 64 угольных пластов подземными разработками эксплуатируются 10 пластов.
Накопившийся более чем за 60-летнюю историю освоения угольных месторождений отвальный материал терриконов является постоянно действующим мощным фактором, оказывающим воздействие на окружающую среду. Сами подземные погоризонтальные выработки угольных пластов на отдельных участках городской черты стали причиной проседания земной поверхности, иногда с образованием провальных воронок. Так, в пределах застройки "Старого города", Майкудука и Михайловки деформации пород вокруг выработанных пластов, непосредственно достигли поверхности земли. Просевшие здесь участки являются накопителями различных вод. Образовавшиеся искусственные водоемы, подтапливая застроенные части городской территории, повышают уровень грунтовых вод и являются источниками их загрязнения.
При подземных разработках большой экологический риск связан с внезапными выбросами угля и газодинамическими явлениями. Внезапные выбросы угля в Карагандинском бассейне достигают от нескольких до 550 м., т.е. угольные пласты при высокой загазованности обладают значительной мощностью. Особую опасность для подземной атмосферы представляют серосодержащие газы, значительный объем которых выделяется во время отбойки и транспортировки угля, практически от забоя до технологического комплекса [2].
Методом открытой добычи осуществляется разработка угля также на месторождениях Кушакы, Киякты, Борлы. Полностью отработано месторождение Байконур. Во всех месторождениях вскрышные породы складируются на прилегающих к карьерам территориях.
Ускоренные темпы и масштабы отвалообразования, захламляя значительные площади земель, привели к отрицательному нарушению экологического равновесия. Прилегающая местность, долины временных водотоков, грунтовые воды в районах добычи полезных ископаемых загрязняются пылью, выносимой воздушными и водными потоками с карьеров и отвалов, а также ядовитыми продуктами отработки машин и механизмов. Примером может служить одно из крупнейших в сырьевой базе черной металлургии Казахстана Западно-Каражальское месторождение, в Атасуском бассейне. Богатые гематитовые и магнетит-гематитовые руды с содержанием железа до 50-55% и марганца до 25% здесь разрабатываются открытым и подземным способами. Это способствует, в значительной степени развитию гравитационных и эрозионных процессов. Карьер является дренажем для трещинно-пластовых вод из известняков. В местах разгрузки подземных вод образовались воронкообразные углубления, диаметром до 8-10 м. [3].
Рудники стали причиной образования депрессионных воронок, площадь которых достигает сотен квадратных километров. Из-за обезвоживания значительных территорий существенно изменяется экологическая обстановка, трансформируется видовой состав растительного покрова, нарушение структуры почв усиливает эрозию и дефляцию, стимулирует развитие процессов опустынивания. С увеличением глубины и площади отработки происходит рост депрессионной воронки и одновременное ухудшение качества воды. Одновременно рудничные воды часто в своем составе имеют значительное содержание вредных микроэлементов: свинца, цинка, меди, железа, ртути, мышьяка и др., которые делают их непригодными для использования [4].
Большой проблемой для многих горнорудных объектов является утилизация рудничных вод. Они в районах горных разработок загрязняют грунтовые воды, подтапливают населенные пункты, выводят из оборота значительные площади земель, оказывают влияние на обводнение грунтов хвостохранилищ обогатительных фабрик, становятся причиной заболачивания и засоления земель (п.Аксу, Жайрем и др.)
Таким образом, функционирование горнорудных предприятий Центрального Казахстана вызывает интенсивное истощение запасов подземных вод под воздействием мощного дренажного эффекта рудников. Это, в свою очередь, сказывается на оскудении видового состава растительности, нарушении структуры почвенного покрова, приводящей к усилению ветровой и водной эрозии.
Высокая концентрация предприятий и производств различных отраслей промышленности, добыча и переработка полезных ископаемых, наряду с жилыми и социально-культурными объектами в городах Караганде, Темиртау, Сарань, Шахтинске, Абае, Жезказгане, Балхаше и других населенных пунктах городского и сельского типа, является постоянным фактором антропогенного прессинга на все компоненты природной среды: атмосферу, почвенно-растительный покров, рельеф, водные ресурсы и подземные воды.
Значительные изменения атмосферы, связаны в основном с городами Карагандой со спутниками (Абай, Темиртау, Сарань), Жезказганом и Балхашом. Во всех этих городах главными источниками загрязнения являются предприятия угольной отрасли, черной (г.Караганда, Темиртау) и цветной (Жезказган, Балхаш) металлургии, электрои теплостанции, заводы и фабрики, железнодорожный, автомобильный и трубопроводный транспорт и др. В пределах населенных пунктов городского типа в районах Атасуского, Карагайлинского, Акчатауского ГОКов, которые возникли в связи с разработкой и обогащением полезных ископаемых, основное загрязнение воздушной среды происходит за счет пыли, поднимаемой из карьеров, дымовых завес ТЭЦ и обогатительных фабрик.
Воздушные бассейны городов и крупных населенных пунктов городского типа Центрального Казахстана загрязняются твердыми, жидкими и газообразными аэрозолями. Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ в 1998 году по данным областного управления экологии составили в г. Темиртау 321 тыс.тонн, в г. Балхаше 330 тыс. тонн, в г.Жезказгане 140 тыс.тонн, в г.Караганде 65 тыс.тонн [5].
Загрязняют атмосферу городов промышленные предприятия энергетики, автотранспортные средства. В воздушном бассейне наблюдаются превышения ПДК по пыли, фенолам, окиси углерода, оксидам азота, аммиаку.
Загрязнение атмосферы является одной из сложных экологических проблем городов региона. Как положительные можно расценивать изменения почвенно-растительного покрова, связанные с образованием искусственных почв, вместо уничтоженных в процессе освоения городских земель. На вновь образованных почвах бульваров, скверов, парковых зон культивируется древесно-кустарниковая растительность. Однако и эти почвы городов Караганды и его спутников, Балхаша и Жезказгана загрязнены угольной пылью и тяжелыми металлами. В целом, в пределах Караганда-Темиртауского промышленного района, содержание загрязняющих токсикантов в почвах, атмосфере и воде на площади 400 км2 намного превышает их предельно допустимые концентрации: по ртути, кобальту, марганцу до 20-25 раз, свинцу, никелю, молибдену до 100-200 раз. Основная масса вредных веществ, размером 1 мкм, оседает в течении 5 суток недалеко от источника загрязнения, образуя геохимические ареалы и потоки в почвах [6].
За последние годы, в связи со снижением выбросов вредных веществ в атмосферу, уменьшилось загрязнение атмосферы всех основных городов области. Так, в г. Караганде ИЗА составил в 1992 г. 8,5, с последующим снижением к 1997 г. 2,5. Основными загрязнителями являлись предприятия теплоэнергетики, АО «Карагандацемент», АО «Карагандарезинотехника». Качество атмосферного воздуха в г.Темиртау во многом зависит от выбросов АООТ «Испаткармет» (до 80%) и предприятий энергетики. При этом, благодаря выполнению природоохранных мероприятий, например, АООТ «Испаткарметом», отмечено общее стабильное сокращение валовых выбросов в атмосферу, в то же время при наращивании объемов производства выявлено увеличение загрязнений воздушного бассейна. ИЗА г. Темиртау уменьшился за последние годы с 9,4 в 1992 г. до 8,3 в 1997 г. (пыль 2 ПДК; фенол 2,3 ПДК; аммиак 2,0 ПДК) [7].
В г. Балхаше основным источником загрязнений сернистым ангидридом является ПО «Балхашмыс». Областные выбросы по данному соединению достигают 30% от общереспубликанских. Но, наряду с этим, выбрасывается также значительное количество высокотоксичных веществ: свинца, меди, мышьяка. ИЗА в 1997 году составил 2,3 (свинец 1,6 ПДК). Состояние воздушного бассейна г. Жезказгана определяется выбросами ПО «Жезказганцветмет» (до 60%) и ТЭЦ (до 40%). Содержание в атмосфере диоксида азота (1,2 ПДК), фенола (1,7 ПДК), свинца (1,2 ПДК) превышают их ПДК [8].
Городской и карьерный автотранспорт в пределах региона также является существенным загрязняющим фактором атмосферы. Выбросы автотранспорта по Карагандинской области в 1993 г. составили 106 тыс. т., в 1994 г. 85,8 тыс. т., в 1995 г. 64,4 тыс. т. вредных веществ. В эти же годы по Жезказганской области выброс от автотранспорта составил 23,3 тыс. т. и 16,9 тыс. т., соответственно. Прослеживается та же тенденция уменьшение выброса вредных веществ [9].
- 1 ЦГА РК, Ф.2258, Оп.1, Д.281, Л.34.
- 2 ЦГА РК, Ф.1974, Оп.4, Д.1352, Л.23.
- 3 ЦГА РК, Ф.1974, Оп.4, Д.1365, Л.12.
- 4 ЦГА РК, Ф.1974, Оп.4, Д.1367, Л.9.
- 5 ЦГА РК, Ф.2258, Оп.1, Д.376, Л.21.
- 6 ЦГА РК, Ф.2258, Оп.1, Д.377, Л.4.
- 7 ЦГА РК, Ф.2258, Оп.1, Д.452, Л.5.
- 8 ЦГА РК, Ф.2258, Оп.1, Д.443, Л.12.
- 9 ЦГА РК, Ф.2258, Оп.1, Д.468, Л.9.