Проблемы загрязнения окружающей среды золотодобывающимей промышленностью

Перечень, количество и показатели опасности ЗВ [3], выбрасываемых в атмосферный воздух из имеющихся ИЗА с учетом увеличения добычи и переработки руды к 2014 г. [4], приведены в таблице 2. (Приложение Б)

Из данных таблицы 2 следует, что в выбросах присутствует 32 ЗВ, из них твердых — 13 (40 %), газообразных и жидких — 19 (60 %). Среди них эффектом суммирующегося вредного воздействия обладают 7 ЗВ, образующие 6 групп — азот (IV) оксид + сера диоксид, сера диоксид + серная кислота, сера диоксид + фтористые газообразные соединения, сера диоксид + сероводород, азотная кислота + серная кислота + гидрохлорид. Кроме этого, при расчетах уровня загрязнения атмосферы учитывается также сумма всех пылей — алюминий оксид, железо (II, III) оксиды + марганец и его соединения + натрий гидроксид + динатрий карбонат + кальций оксид + кальций гипохлорит + углерод черный + фториды неорганические + взвешенные вещества + пыль неорганическая с содержанием SiO2 20–70 % + пыль абразивная + пыль древесная + пыль вулканизата + пыль золы казахстанских углей.

Для рудного поля месторождения «Аксу» характерна слабая обводненность — суммарный водоприток в действующие шахты оценивается в 48–50 м3/ч [5]. Шахтные воды по качеству пригодны только для технологических нужд. Подземные воды имеют пеструю минерализацию — от 0,8 до 15 мг/дм3, чаще 1–3 мг/дм3. Общая жесткость их не превышает 34 мг-экв/дм3. Тип вод повсеместно сульфатно-хлоридный и хлоридно-сульфатный натриево-магниевый. По физико-химическим свойствам воды близки к водам поверхностных мелких водоемов. В большинстве случаев подземные воды имеют нейтральную реакцию при рН = 7–8. Шахтные воды формируются в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков, характерна довольно четкая закономерность сезонных колебаний уровня подземных вод.

Состав шахтных вод приведен в таблице 2.

 

 

 

 

 

Таблица 2

Качество шахтных вод

Параметр	Значение параметра
	ПДКк-б, мг/дм3	факт, мг/дм3
1	2	3
БПКполн	6,0	3,19
ХПК	30,0	30,0
Сухой остаток	1000-15000	2480,8
Взвешенные вещества	20,0	20,0
Алюминий	0,5	н/о
Медь	1,0	0,16
Мышьяк	0,05	0,033
Нитраты	45,0	1,75
Железо	0,3	0,3
Цинк	1,0	0,011
Хлориды	350,0	940,0
Сульфаты	500,0	790,1
Молибден	0,25	0,11
Калий	50,0	11,26
Натрий	200,0	174,26
Кальций	180,0	174,29
Магний	40,0	32,56
Фториды	1,5	0,546

Шахтные воды сбрасывают в естественный пруд-испаритель рельефа местности по сформировавшемуся руслу. Длина ручья составляет 1000 м, глубина — 0,3 м. Площадь пруда — 15000 м2, глубина — до 2,5 м, пруд имеет обваловку. Нормативы ПДС ЗВ с шахтными водами приведены в таблице 4.

На предприятии образуется 14 видов отходов производства и потребления [6]:

• вскрышные и вмещающие породы индекса зеленый (G) (1300000 т/год);
• хвосты цианирования обезвреженные индекса янтарный (А) (985000 т/год);
• масло минеральное отработанное индекса янтарный (А) (3630,61 т/год);
• металлолом индекса зеленый (G) (31,34 т/год);
• отходы твердые бытовые индекса зеленый (G) (79,5 т/год);
• батареи аккумуляторные отработанные индекса янтарный (А) (3,213 т/год);
• автопокрышки отработанные индекса зеленый (G) (57,142 т/год);
• лампы ртутные отработанные индекса янтарный (А) (0,0032 т/год);
• огарки электросварочных электродов индекса зеленый (G) (0,88 т/год);
• ветошь обтирочная промасленная индекса зеленый (G) (0,315 т/год);
• золошлак индекса зеленый (G) (698 т/год);
• тара из-под реагентов индекса янтарный (А) (35,9 т/год);
• фильтры масляные отработанные индекса янтарный (А) (0,088 т/год);
• отходы древесные индекса зеленый (G) (1,74 т/год).

Из 2289538,7312 т/год общего количества отходов на собственных постоянных специализированных накопителях на территории предприятия размещают 2285000 т/год отходов и 4538,7312 т/год вывозят на объекты конечного размещения либо передают другим специализированным предприятиям для утилизации.

На предприятии имеется хвостохранилище АЗФ и отвалы вскрышных и вмещающих пород.

Отвал вскрышных и вмещающих пород зоны «Карьерная» формируют с 2004 г. Площадь отвала составляет 11 га, накопленное количество породы — 2921103 т. Переработку отходов с отвала не проводили.

Отвал вмещающих пород шахты № 38 формировали с 1967 г. Площадь отвала составляет 1 га, накопленное количество породы — 208000 т. Переработку отходов с отвала не проводили, отвал законсервирован.

Отвал вмещающих пород шахты № 39 формировали с 1979 г. Площадь отвала составляет 0,7 га, накопленное количество породы — 193000 т. Переработку отходов с отвала не проводили, отвал законсервирован.

Хвостохранилище АЗФ — равнинного типа, со всех сторон ограждено плотиной и имеет в плане размеры 1,4×0,8 км. Площадь составляет 112 га, проектная вместимость — 5500000 м3.

Хвостохранилище включает комплекс сооружений, необходимых для складирования отходов производства от переработки золотосодержащей руды. В состав сооружений системы гидравлической укладки хвостов входят магистральные и распределительные пульпопроводы, и пульпонасосная станция.

 В состав сооружений системы  гидравлической укладки хвостов  входят ограждающая дамба, тело  хвостохранилища и водоприемные  сооружения. Способ намыва хвостов — сосредоточенный. Система оборотного водоснабжения состоит из сооружений внутрифабричного водооборота (сгуститель и насосные станции) и сооружений внешнего водооборота (стационарные насосные станции и поверхностный магистральный водовод). Для оборотного водоснабжения фабрики на хвостохранилище предусмотрены дренажная система, пруд-отстойник, водозаборные колодцы и пр. Общее количество воды, поступающей в хвостохранилище, зависит от количества перерабатываемой руды на фабрике.

На предприятии имеется необходимая нормативно-техническая документация в области ООС.

По данным проектов ПДВ, ПДС, НРО [4–6] и производственного экологического контроля уровень воздействия на КОС в зоне влияния производственной деятельности предприятия оценивается как допустимый

 

4. Методы исследования качества окружающей среды

Достоверность информации о состоянии и уровень загрязнения объектов окружающей среды зависит от выбора методов анализа данных. Обычно для получения разнообразной и достоверной информации одного метода недостаточно. Поэтому для проверки и расширения спектра данных используют различные методы, что позволяют увидеть объект исследования в разных измерениях.

Исследование состояния компонентов окружающей среды осуществляется с помощью количественных и качественных методов анализа. При количественном анализе определяют содержание конкретного элемента в объекте исследования. Например, содержание свинца (мг/м3) в почвенном покрове или запыленность атмосферы. При качественных методах производят оценку состояния объектов ОС на основании наличия каких-либо негативных элементов и соединений.

Основным методом определения состояния окружающей среды на количественном уровне является физико-химический метод. Для определения состояния окружающей среды отбираются пробы, которые подвергаются физико-механическим воздействиям с целью определения содержания конкретного химического элемента или группы. При этом наблюдения за составом проб производятся методами хроматографии, атомной адсорбции и масс спектрометрии. Перед использованием проб испаряется вода, грунт или почва обжигают до золы, растительность сжигается до пепла. Далее продукты подвергают химическому анализу.

 

Таблица 4

Методы, используемые на золотодобывающем предприятии АО «ГМК Казахалтын»

МЕТОД	Определяемые ингредиенты в компонентах ОС
	АТМОСФЕРА	ГИДРОСФЕРА	ЛИТОСФЕРА
Гравиметрический	запыленность	SO4, нефтепродукты	Влажность, SiO2, Al2O3, Fe2O3
Титрометрический	Кислоты и оксиды	жесткость, БПК,CO2, CO3, NH4	CO3, HCO3, Ca, Mg, SO4
Фотометрический	CS2, HNO3, Fe, Bb	Цвет, органика,H2S, Fe Al, Cu, P	Al, Hg, Cu, PO4
Люминесцентный	Смолистые вещества	Нефтепродукты, спирты, диоксиды	Нефтепродукты
спектрометрия  (эмиссионная, атомно-абсорбционная)	Be, Hg, Cd, Sr, Cu, Pb…	Li, Na, K, Ca, Sr, Ba, Pb, Cu, Hg	Металлы, микроэлементы,Ni, Zn, Bp, Cr
Потенциометрический	HF,органические соединения	pH, F, NO3, окислительно-восстановительный потенциал	pH, Ca, K, NO3
Радиометрический	Sr-90, Cs-137, U-238	Sr-90, Cs-137, U-238	Sr-90, Cs-137, U-238
Хроматографчиеские	CCI4, K, CI, органические вещества	Органические соединения, Mg, Ca	Нефтепродукты, диоксиды, пестициды

 

Гравиметрический метод основан на количественном переводе исследуемых проб в слаборастворимое вещество и его взвешивании после просушки, извлечения и промывания.

Титрометрический (объемный) метод основывается на измерении объема раствора реагента известной концентрации, который расходуется на взаимодействие с анализируемым веществом.

Фотометрический метод основывается на поглощении света веществом или продуктом реакции в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частотах электромагнитного спектра. Таким образом, конкретная частота (цвет) указывает на наличие соответствующего элемента или группы элементов. Это дает возможность определять все химические элементы кроме инертных газов.

Люминесцентный метод основывается на способности веществ излучать свет под действием различных источников излучения и химических реакций, что распространены в природе (светятся некоторые виды моллюсков и сине-зеленые водоросли).

Спектрометрия (метод спектрального анализа) – основывается на определении состава и строения пробы по спектру пламени в результате ее сжигания. Каждому элементу соответствует своя длина волны в спектре электромагнитного излучения. Данный метод отличается простотой выполнения, универсальностью и высокой эффективностью.

Потенциометрия – основана на изучении химических процессов в результате химической реакции потенциала электрода, погруженного в исследуемый раствор. Определяется концентрация ионов в веществе. Ионообменные электроды определяют содержание нитратов в растениях, а также концентрации катионов Ca, K, Na  и других.

Радиометрический метод – основывается на измерении естественной и искусственной радиоактивности с помощью оборудования определяющего количество распадов вещества за период времени.

Хроматографический анализ – характеризуется качественным выявлением и количественным определением компонентов разжиженных и газообразных смесей. Основывается на разном их разделении между подвижной и неподвижной фазами.

Для качественной оценки компонентов окружающей среды применяют методы биоиндикации. Для каждого компонента окружающей среды существует система тестов биоиндикации. Так, например, для оценки общей токсичности атмосферы применяют тест «Стерильность пыльцы растений». Суть метода заключается в том, что при повышении токсичности атмосферы увеличивается число стерильных клеток высокочувствительных растений. Именно этот показатель и используется в цитогенетическом мониторинге качества атмосферного воздуха. Для оценки токсико-мутагенного состояния почвы применяют систему тестов: «Митотическая активность» и «Абберантность хромосом» в корневой меристеме Allium Cepa. Суть данного метода заключается в том, чтобы на оцениваемой территории отобрать пробы грунтов и далее в лабораторных условиях прорастить на них тест-культуру  Allium Cepa, интенсивность клеточного деления в ее корневой меристеме укажет на токсичность, а абберантность хромосом – на мутагенность исследуемых грунтов.