Радиоактивные отходы

По его словам, к 27 августа  работы будут полностью завершены  и сданы рабочей комиссии. «Таким образом, обстановка по радиоактивности  на хвостохранилище приведена в  полное безопасное состояние. Проблема решена. К настоящему моменту прорабатывается вопрос о полной технической рекультивации оголенной части хвостохранилища площадью 2700 гектаров в соответствии с проектом второй очереди», — сообщил директор РГП.

Для полной технической  рекультивации, которую планируется провести в течение 4-х лет, потребуется 2 млрд 400 млн тенге. Средства будут выделены из республиканского бюджета, отметил К. Кушербаев. Для поддержания водной фазы планируется построить КОС-2 (канализационно-очистные сооружения).

Как ранее сообщалось, первый особо загрязненный участок общей площадью 24,5 гектара был забетонирован 25-сантиметровым слоем армированного бетона, сверху наложено покрытие из гидроизоляционного материала. После железобетонный саркофаг засыпали метровым слоем грунта. Здесь также были посажены зеленые насаждения. 

Работы по рекультивации  первого особо опасного участка, где радиоактивный фон в некоторых  местах достигал 2 — 3 тыс. микрорентген в час при допустимой норме  в 30 микрорентген в час, начались в  конце 2007 года и завершены в сентябре 2008 года. В начале 2009 года начались работы по реконструкции и рекультивации второго особо радиоактивного участка. 

Напомним, что в 1960 году впадина Кошкар-ата была отведена под складирование отходов производства Прикаспийского горно-металлургического комбината при разработке уранового месторождения. Расстояние от впадины до Каспийского моря составляет 7 — 8 километров, до Актау — 4 — 5 километров.

Складирование отходов  двух заводов комбината (химико-металлургического  и серно-кислотного) в хвостохранилище Кошкар-ата началось в 1965 году. За весь период эксплуатации во впадине Кошкар-ата было заскладировано 51 млн 790 тыс. тонн радиоактивных отходов с суммарной активностью 11 242,825 Кюри. Также в хвостохранилище размещено 52,2 млн тонн токсичных отходов.

                                        Рекультивация

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ земель (от лат. re- — приставка, означающая возобновление, и cp.-век. лат. cultivo — обрабатываю, возделываю)—  комплекс горнотехнических, инженерно-строительных, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесокультурных и озеленительных работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных горными работами земель; является основным средством их воспроизводства, улучшения условий окружающей среды. Проблема рекультивации тесно взаимосвязана с развитием горнодобывающей промышленности. Так, в CCCP увеличение общего объёма добычи минерального сырья приводит к постоянному увеличению площади повреждённых земель (в начале 1984 свыше 2,5 млн. га, согласно прогнозам на 2005 — 6,4 млн. га).

Ежегодно горными работами нарушается около 150 тысяч га земель, из них на сельскохозяйственные угодья приходится 40%. Добыча 1 млн. т железной руды приводит к нарушению от 14 до 640 га земли, марганцевой руды — от 76 до 600 га, угля — от 2,6 до 43 га, руд для производства минеральных удобрений — от 22 до 97 га, 1 млн. м3 нерудных строительных материалов — от 1,5 до 583 га. Наибольшие изменения земной поверхности и загрязнение окружающей среды происходят при открытом способе разработки месторождений полезных ископаемых, на долю которого приходится свыше 75% объёма горного производства. В США, например, карьерами нарушается в год 62 000 га земель.

 Промышленно развитых  странах из общей площади земельного отвода под горные предприятия в среднем 20% занимают карьерные отвалы, 13% отводится под хвостохранилища обогатительных фабрик, 5% занято отвалами и отходами шахт, 3% превращено в непригодные земли вследствие оседания и провалов земной поверхности. В связи с увеличением объёма горных работ в CCCP ежегодно требуется отводить под отвалы 10-15 тысяч га земель. Добыча и переработка полезных ископаемых на горных предприятиях сопровождаются нарушением естественных ландшафтных комплексов (в первую очередь почвенного покрова). Значительные площади оказываются повреждёнными и при строительстве инженерных коммуникаций. Так, строительство 1 км одной нитки магистрального трубопровода приводит к нарушению до 4 га земель. Одна из первых попыток рекультивации земель, нарушенных горными работами, была сделана в США (штат Индиана) в 1926.

В CCCP восстановление земель, нарушенных горными работами, систематически проводится с 1959. Первоначально эти  работы осуществлялись на отдельных  предприятиях по добыче сланцев в  Эстонии, бурого угля в Подмосковном и железных руд в Днепровском бассейнах. Эффективная система рекультивации ведётся Орджоникидзевским ГОКом при добыче марганцевых руд, урожаи на восстановленных землях достигают 40 ц пшеницы с гектара.

Рекультивация проводится в соответствии с народно-хозяйственным планом CCCP и согласуется с задачами комплексной охраны окружающей среды. В 1968 приняты основы земельного законодательства Союза CCP и союзных республик (введены в действие с 1 июля 1969), предписывающие приведение нарушенных земель в состояние, пригодное для использования в народном хозяйстве. В развитие земельного законодательства принят ряд директивных актов и нормативных документов по различным аспектам рекультивации, в т. ч. постановление Совета Министров CCCP от 2 июня 1976 "О рекультивации земель, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы при разработке месторождений полезных ископаемых и торфа, проведении геологоразведочных, строительных и других работ". Проблемы рекультивации рассматриваются на ботанических, географических и почвенных международных конгрессах. Для координации исследований в области рекультивации регулярно проводятся симпозиумы стран-членов СЭВ, первый из которых состоялся в ГДР (1962), CCCP впервые принял участие в работе второго симпозиума (1965).

Направления и методы рекультивации обусловлены горно-геологическими условиями месторождения, социально-экономическими и природно-климатическими особенностями  местности, технологией разработки, хозяйственной деятельностью и  перспективой развития района и устанавливаются на основе соответствующих проектов органами, предоставляющими горнодобывающим предприятиям земельные участки в пользование. В районах Крайнего Севера, пустынь и в необжитых местностях характер рекультивационных работ определяется в каждом конкретном случае Советом Министров союзной республики совместно с Агропромом CCCP, Государственным комитетом лесного хозяйства CCCP и министерством или ведомством, которому предоставляются земельные участки в пользование.

В зависимости от характера земельных участков и целей их использования выделяются следующие направления рекультивации; сельскохозяйственное — для создания на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий; лесохозяйственное — лесных насаждений различного типа; рыбохозяйственное — рыбоводческих водоёмов; водохозяйственное — водоёмов различного назначения; рекреационное — объектов отдыха; санитарно-гигиеническое — с целью консервации биологическими или техническими методами нарушенных земель, оказывающих отрицательное воздействие на окружающую среду; строительное — для приведения нарушенных земель в состояние, пригодное для промышленного или гражданского строительства. Обычно рекультивация выполняется в два этапа — горнотехническая (см. Горнотехническая рекультивация) и биологическая (см. Биологическая рекультивация). На первом этапе рекультивация проводится горным предприятием, на втором — землепользователями, которым передаются (или возвращаются) земли. Для обеспечения рационального использования снятого при производстве горных работ почвенного слоя выполняется землевание, т.е. комплекс работ по нанесению плодородного слоя почвы и потенциально плодородных пород на малопродуктивные угодья с целью их улучшения. Весь комплекс работ по рекультивации выполняется за счёт горных предприятий. Затраты на рекультивации колеблются в широких пределах и зависят от природно-климатических, горно-геологических, горнотехнических условий разрабатываемого месторождения.

Повышению эффективности  и темпов рекультивации способствуют: включение рекультивационных работ в технологическую цепь горного производства и использование на этих работах основного горного оборудования; сокращение объёма планировочных работ за счёт компактной укладки пород в отвалы и создания более спокойного рельефа их поверхности; использование средств гидромеханизации для подачи на поверхность отвала пород рекультивационного слоя и почв; селективные разработка и складирование вскрышных пород в отвалы с укладкой пород, пригодных для биологической рекультивации, на поверхность отвала; создание целенаправленной структуры отвалов, обеспечивающей высокую продуктивность восстанавливаемых земель посредством улучшения условий влагонакопления и питания в корнеобитаемом слое; сокращение объёма работ по снятию с нарушаемых земель и восстановлению на рекультивируемых площадях почвенного слоя за счёт использования вскрышных пород и отходов переработки с более благоприятными агрономическими свойствами; разработка и применение методов ускоренного восстановления плодородия нарушенных земель на основе использования биоактивных препаратов, бактериальных удобрений, фитомелиорантов, структурообразующих материалов и др.; разработка и применение эффективных методов закрепления рекультивируемых поверхностей и предотвращения ветровой и водной эрозии; разработка и применение специализированных машин и механизмов для производства рекультивационных работ.

В настоящее время  общая площадь, подлежащая рекультивации, с учетом тенденции к образованию  новых поверхностей хвостовых отложений, составляет 27 кв. км. Дополнительный проект по рекультивации хвостохранилища Кошкар-Ата, разработанный ЗАО «Механобр инжиниринг» в 2006 г., предусматривает строительство дамб, общая длина которых составит 75,1 км, а общий объем строительных работ по отсыпке дамб ― 1,4 млн. кубических метров». Рекультивацию хвостохранилища предлагается проводить в два этапа. На первом этапе рекультивации площадей пляжной зоны предусматривается строительство отдельных карт и подача на них стоков очистных сооружений г. Актау. На втором этапе, по результатам эффективности работ, выполненных на первом этапе, будут проведены работы по намыву (или отсыпке) дополнительных слоев грунтов на рекультивируемой территории. Реализация проекта приведет к улучшению качества компонентов окружающей среды рассматриваемого района и снижению риска ухудшения здоровья населения, проживающего в близлежащих населенных пунктах. Кроме того, позволит снизить психологический стресс у населения, связанный с ситуацией вокруг хвостохранилища Кошкар-Ата. В период рекультивации хвостохранилища такими загрязнителями атмосферного воздуха станут только неорганическая пыль с содержанием двуокиси кремния (песка) 20-70% и взвешенные вещества, относящиеся к третьему классу опасности веществ в атмосферном воздухе. «После рекультивации обнажившихся хвостовых отложений начнется процесс самозарастания этой территории, что со временем (предположительно, через 2-4 года) сведет к минимуму возможность пылеобразования. Поэтому реализация мероприятий, предусмотренных проектом, приведет к улучшению качества атмосферного воздуха рассматриваемого района и снижению риска ухудшения здоровья населения, проживающего в г. Актау и близлежащих населенных пунктах (ст. Мангышлак, пос. Акшукур, пос. Баянды), как в период рекультивации хвостохранилища, так и после реализации проекта. 

Биологическая рекультивация и ремедиация техногенно нарушенных земель

Из хозяйственного оборота  ежегодно выпадает тысячи и тысячи гектар плодородной земли. Виной  тому – отходы после сжигания углей  в топках ТЭЦ и ГРЭС, шламоотвалы и хвостохранилища предприятий горнорудной и угольной промышленности, черной и цветной металлургии. В перспективе, проблема может усугубиться переходом выработки электроэнергии с газа на уголь с высокой зольностью. Как это не прискорбно, но большая часть площадей интенсивнее всего отчуждается в центре и на юге европейской части, а также на юге Западной Сибири. То есть там, где природой созданы наиболее благоприятные условия для сельскохозяйственного производства и проживания человека. Ухудшение экологических условий имеет особенно глубокий резонанс из-за высокой плотности населения. К сожалению, видимого прогресса по решению проблем рекультивации и ремедиации нарушенных земель за последние годы наблюдать не приходится. К тому же, все эти техногенные и антропогенные нарушения изменяют санитарное состояние в месте их образования. Ухудшают условия жизнеобитания людей, подчас вызывая аллергии или респираторные заболевания.

Так, зола после сжигания каменных углей в топках ГРЭС и  ТЭЦ, представляет собой бесструктурную, однородную тёмно-серую, рассыпчатую, сильно пылящую массу, Она является причиной пыльных бурь в районах размещения зольников. Плотность твёрдой фазы золы 1,80 г/см3, объёмная масса 0,68 г/см3. По химическому составу – это сложное вещество, содержащее оксиды кремния, алюминия, железа, тяжелые металлы. Было установлено, что почвенная микрофлора в субстратах загрязнителях насчитывает, не более нескольких тысяч КОЕ на 100 граммов субстрата. Данные микробиологического анализа также показывают, что почвенная микрофлора золоотвала представлена аммонифицирующими, денитрофицирующими, масляно-кислыми бактериями. В образцах обнаружено малое количество олигонитрофильных нитрифицирующих, а также бактерий, разлагающих клетчатку, грибов и актиномицетов. Содержание подвижного калия (К2О) –7,0 мг на 100 г субстрата, нитратного азота менее 1,7 мг на 100 г субстрата, рНсол 9,3. Самозаростание отвалов идет крайне медленно. Это связано с небольшим содержанием азота в субстрате и неустойчивостью водного режима. Поэтому, применительно к каждому субстрату загрязнителю была разработана композиция биопрепаратов на основе бактерий - диазотрофов фосфат растворяющих бактерий Azotobacter chroococcum, Bacillus mucilaginosus, а также консорциумов микроорганизмов, продуцирующих фитогормоны и регуляторы роста. Такой способ рекультивации оказался очень эффективным. Его можно рассматривать как интродукцию комплекса отселектированных почвенных микроорганизмов в субстрат, которые приживаются в почвогрунте уже через 2-3 месяца.

Способ биологической рекультивации, разработанный и запатентованный нами, в течение нескольких лет применялся на зольниках ТЭЦ в Павлодарской области (Северный Казахстан), на хвостохранилищах и шламоотвалах Качканарского горно-обогатительного комбината, угольных отвалах Приморского края. Он включал: 1.Отбор проб субстрата для микробиологического и химического анализа. 2. Составление технологической карты рекультивации (рекомендуемый набор биопрепаратов и минеральных добавок, норма расхода и последовательность их применения, способы высева семян и обработок биопрепаратами и т. д.). 3. Обработка рекультивируемой площади биопрепаратами в соответствии с технологической картой. 4. Обработка растений биопрепаратами. 5. Фенологические наблюдения и почвенные анализы. 6.Оценка эффективности обработки. 7. Отбор пробы растений для анализа на вынос вредных веществ и тяжелых металлов. Чтобы воссоздать плодородие почв рекультивируемого грунта, вначале высевают травы, которые не предъявляют высоких требований к почвенным условиям. По мере восстановления плодородия на рекультивируемых землях возделываются более ценные с/х культуры.