Вплив гірничодобувного комплексу на параметри навколишнього середовища на прикладі Бондарівського родовища кристалічних порід Житомирської області с. Бондарівка

Збитки навколишньому середовищу від функціонування гірничопромислового комплексу дуже великі. Вони починаються вже з розвідки родовищ. При розвідці родовищ підземними гірничими виробками рельєф поверхні порушується внаслідок просідання цих виробок і розміщення на поверхні відвалів. Таким чином знищуються рослини на таких територіях та скорочуються площі поширення рослинності.

Бурові і геофізичні партії прокладають тисячі транспортних доріг, бульдозери, всюдиходи, трактори і автомобілі знищують при цьому рослинність.

Особливо руйнують незайману поверхню перевезення бурових вишок в нерозібраному вигляді з одного майданчика на інший. При цьому від трьох до дванадцяти потужних тракторів переміщуються широким фронтом, важкі сталеві канати і сама бурова вишка “переорює ” поверхню землі, здираючи весь рослинний шар на своєму шляху. Відомо, що 15 км такого “шляху” створює мертву ділянку площею 10 га, на якій знищена рослинність, з'явились рухомі піски, зародились кочівні ліси. Самі ділянки для розвідувального буріння невеликі, але в процесі пересування бурових установок і виконання геологорозвідувальних робіт вони збільшуються за рахунок вирубки чагарників, дерев. Знищення трав'яного покриття, забруднення поверхні глиною, шламом, мастильними і іншими матеріалами.

Площі відвалів в кілька разів перебільшують площі кар'єрів. Глибинні, як правило, токсичні шари з'являються на поверхні. Вони заростають лісом і травою, але після дощів вода з відвалів отруює ріки і ґрунт. І як наслідок - загибель риб, кормових мікроорганізмів, втрата нерестилищ, а забруднення ґрунтів призводить до того, що шкідливі речовини потраплять в рослини.

При бурхливому розвитку гірничої промисловості інтенсивний антропогенний тиск на природну рослинність спричинив розвиток незворотних сукцесій (це послідовна зміна біоценозів на одній і тій же території в результаті впливу природних факторів або людини) у процесі яких відчутно скоротилися або майже виснажилися природні запаси багатьох видів рослин.

На якість лісів і всю рослинність, негативно впливає забруднення навколишнього середовища, особливо забруднення діоксидами сірки і оксидами азоту, які поєднуючись з парами води, утворюють сірчану і азотну кислоти, що випадають на поверхню кислотними дощами. Кислотний дощ, потрапляючи на листя, перешкоджає нормальному диханню дерева, чим порушується процес фотосинтезу, а у внутрішніх хімічних реакціях в дереві відбуваються зміни, які призводять до передчасного його старіння.

Під впливом пилу, диму та інших забруднювачів у рослин закупорюються продихи і порушуються різні ланки складних біохімічних процесів, що негативно впливає не тільки на фотосинтез, а й взагалі на газообмін - зменшується інтенсивність поглинання вуглекислоти при фотосинтезі, а дихання навпаки проходить інтенсивно з великою втратою накопичених енергетичних речовин. Тому у рослин створюється менше біомаси.

Під час розробки родовищ корисних копалин виникає потреба в осушенні родовищ. Після відкачування води з водоносного горизонту запаси підземних вод скорочуються , а стан і якість поверхневих вод суттєво погіршується. І як наслідок на значній площі територій родовища та на прилеглих територіях формується депресійна воронка. Зменшення запасів води призводить до зникнення рослин, що ростуть на прилеглих територіях. При спрацюванні динамічних запасів підземних вод виникає небезпека забруднення прісної води мінералізованими водами і це негативно впливає на рослини.

Скидання у поверхневі водотоки задренованих підземних вод призводить до хімічного та радіоактивного забруднення вод, що негативно позначається на рослинності. Внаслідок функціонування кар'єрів цілі райони лишаються можливості користуватись криничною та артезіанською водою, ліси не отримують потрібної кількості вологи, рослинність осушується. Основні фактори, що загрожують тваринам при розвитку підприємств гірничо-видобувного комплексу: руйнування місць існування, вплив інтродукованих видів, втрата, скорочення або погіршення кормової бази.

Порушення та деградація місць перебування спричиняє найбільш негативний вплив на всі групи тварин. Для тварин, що пристосувалися до певних умов протягом тисячоліть різкі їх зміни виявляються несприятливими і вони або повністю зникають, або ж стають рідкісними. Щоб зникли тварини не потрібне їх повне знищення, достатньо порушити структуру популяції. Існує норма чисельності кожного виду, нижче якої він не може існувати.

Причиною вимирання місцевих видів може бути інтродукція - переселення окремих видів у місцевість, де вони раніше не жили. Також на тварин впливає шум гірничих підприємств і радіоактивність корисних копалин.

Частина родовищ корисних копалин постає у вигляді розсипів, які розробляються дренажним, гідравлічним, бульдозерно-скреперним і іншими способами. При цих способах в найбільшій формі проявляється забруднення річок каламутними водами, риба зникає з них і значні площі водойм виключаються із системи нерестилищ. Загублені площі відновлюються під нерест приблизно через 10-15 років після припинення розробок, але оскільки розсипні родовища розробляються протягом 30-50 років, площі забрудненого водозбору не використовуються для відтворення рибних запасів 50-75 років.

Будь-яке угруповання можна представити у вигляді кормової мережі, яка являє собою схему всіх трофічних зв'язків між видами, що входять до складу цього угруповання. Кормова мережа звичайно складається із декількох ланцюгів живлення, кожний з яких є окремим її каналом. На початку кожного трофічного ланцюга знаходяться рослини, на другому рівні ланцюга - рослиноїдні тварини і на третьому рівні - хижаки. Випадання хоча б одного рівня ланцюга призводить до руйнування всього трофічного ланцюга. Тобто якщо в результаті розробки родовищ корисних копалин знищується рослинність, то наслідком цього є зникнення рослиноїдних тварин і в подальшому зникнення хижих тварин. Теж саме відбувається, коли випадає інший рівень ланцюга.

Порушення призводять до загибелі або деградації рослинного покриву, погіршення якості і зміни структури або взагалі втрати грунтово-рослинного шару. Видобування відкритим способом великої кількості корисних копалин і супутнє йому виймання розкривних і вміщуючих порід зі складуванням їх у відвали призводять до корінних змін ландшафту земної поверхні.

Шум шкідливий не тільки для людини. Встановлено, що рослини під впливом шуму знижують енергію до зростання, у них спостерігається надмірне (навіть повне, що призводить до загибелі) виділення вологи через листя, можливі порушення клітин. Гинуть листя і квіти рослин, що розташовані близько від джерела інтенсивного шуму (звуку).

Аналогічно діє шум на тварин. Від шуму реактивного літака гинуть личинки бджіл, самі вони втрачають здатність орієнтуватися, у пташиних гніздах дає тріщини шкарлупа яєць. Від коливань повітря, які утворюються звуками переносної радіоапаратури, не можуть піднятися у повітря жуки, джмелі та інші комахи. Від шуму знижуються надої молока у корів, приріст у вазі свиней, несучість курей.

У районах родовищ тканини рослин відрізняються підвищеним вмістом металів. На цій властивості основані біохімічні методи пошуків. Підсумовуючи можна сказати, що розробка родовищ корисних копалин погіршує стан рослинного і тваринного світу на великих територіях. Наслідком може стати зміна видового різноманіття, порушення харчових взаємовідносин та інше.

Розділ 3

Розрахункова частина

3.1 Розрахунки основних викидів в атмосферу при ведені відкритих гірничих розробок

Розкривні роботи.

При веденні розкривних робіт та при навантаженню породи екскаваторами в автосамоскиди в атмосферу виділяється пил неорганічний зі змістом діоксиду кремнію (SіО2) < 20%. Час роботи екскаватора на розкривних роботах складає 25% від загального часу навантажування. Викиди забруднюючих речовин при розкривних, навантажувально-розвантажувальних роботах визначені по формулі 1, 2:

М1= К1*К2*Кз*К4*К5*К7*В*G*106/3600 , г/с

М1=0,04*0,02*1*1*0,01*0,4*0,5*52*106/3600 =0,027г/с (1)

де:

К1 - вагова частка пилової фракції в матеріалі, 0,04

К2 - частка пилу, що переходить в аерозоль, 0,02

К3 - коефіцієнт, що враховує місцеві метеоумови, 1,0

К4 - коефіцієнт, що враховує захищеність вузла, 1,0

К5 - коефіцієнт, що враховує вологість матеріалу, 0,01

К7 - коефіцієнт, що враховує крупність матеріалу, 0,4

В - коефіцієнт, що враховує висоту пересипання, 0,5

G - продуктивність вузла пересипання, т/година; 55,0

М2=М1*3600*Т*10-6, т/рік (2)

М2=0,027*3600*463*10-6=0,051 т/рік

де:

Т- час роботи технологічного обладнання, 504,0 год/рік;

10-6 - коефіцієнт переводу грамів у тонни.

Бурові роботи

При підготовці проведення підривних робіт, з метою розколювання гранітного моноліту у кар'єрі проводиться буріння шпурів пневматичними бурильними молотками ПР-18Л. При бурінні застосовується водяний спосіб зниження пилеподавлення. Розрахунок викидів забруднюючих речовин виконується по формулі (3,4):

М3 = N3*Z*(1-q), г/с (3)

М3 =6*0,005*(1-0,04)=0,03 г/с

де:

N3 - кількість використовуваних бурових молотків, 6

Z - кількість пилу, що виділяється при бурінні одним пневматичним молотком з гідропилеподавленням, 0,005 г/с

q - вагова частина пилової фракції в матеріалі, 0,04 г/с

М4=М3*3600*Т4*10-6,т/рік(4)

М4=0,03*3600*1896*10-6=0,205 т/рік

де:

Т4- час роботи технологічного обладнання, 1896 год/рік

10-6 - коефіцієнт переводу грамів у тонни

Підривні роботи

Викид пилу

Розрахунок одноразових викидів пилу виконують за формулами 5,6,7,8,9,10:

М5 =a1* a2* a3* a4*A5*106/Т, г/с(5)

М5 =3,5*2*10-5*1,2*0,5*0,045*10-6/600 = 0,0032 г/с

де: a1 - кількість матеріалу, що піднімається в повітря при вибуху 1 кг вибухової речовини (порох), 3,5 т

а2 - частка, що переходить в аерозоль летучої частини пилу з розміром часток 0-50 мкм по відношенню до висадженої гірської маси, 2*10-5

а3 - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру у зоні вибуху, 1,2

а4 - коефіцієнт, що враховує вплив обводнення шпурів та попереднє

зволоження, 0,5

А6 - величина заряду вибухової речовини, 0,045 кг

Т- час емісії пилу при вибуху, 600 с

М6 = a1* a2* a3* a4*A6, т/рік;(6)

М6 =3,5*2*10-5*1,2*0,5*3=0,00013=12,6*10-5 т/рік

де: а1 - кількість матеріалу, що піднімається в повітря при вибуху 1 кг вибухової речовини (порох), 3,5 т

а2 - частка, що переходить в аерозоль летучої частини пилу з розміром часток 0-50 мкм відносно висадженої гірської маси, 2*10-5

а3 - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру у зоні вибуху, 1,2

а4 - коефіцієнт, що враховує вплив обводнення шпурів і попереднє зволоження, 0,5

А6 - величина заряду, яку використовують протягом року, 3,0 т/рік

Викид діоксиду азоту

M7NO2=gNO2*A7*106/T, г/с(7)

M7NO2=0,0025*0,045*106/600=0,19 г/с

де:

gNO2 - питомий викид діоксиду азоту, 0,0025 т/т

А7 - величина заряду вибухової речовини для одного вибуху, тонн 0,045

Т- час емісії при вибуху, 600 с

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

M8NO2= gNOx*A8, т/рік(8)

M8NO2=0,0025*3,0=0,008 т/рік

де:

gNOx- питомий викид діоксиду азоту, 0,0025 т/т

А - витрата вибухової речовини протягом року, 3,0 т/рік

Викид оксиду вуглецю

M9CO=gCO*A9*106/T, г/с(9)

M9CO=0,037*0,045*106/600=2,775 г/с

де:

gCO - питомий викид оксиду вуглецю, 0,037 т/т

А9 - величина заряду вибухової речовини для одного вибуху, 0,045 т

Т - час емісії при вибуху, 600,0 с

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

М10CO=gCO*A10, т/рік(10)

М10CO=0,037*3, 0=0,111 т/рік

де:

gCO - питомий викид оксиду вуглецю, 0,037 т/т

А - витрата вибухової речовини на протязі року, 3,0 т/рік

Навантаження гірської маси

Загальну кількість пилу, що виділяється в атмосферу при навантажувально-розвантажувальних роботах в межах кар'єру, визначають за формулами 11,12:

М11=K1* K2* K3* K4* K5* K6* K7*B*G*106/3600, г/с(11)

М11=0,04*0,02*1,0*1,0*0,01*0,4*0,5*52*106/3600=0,027 г/с

де:

К1- вагова частка пилової фракції в матеріалі, 0,04

К2 - частка пилу, що переходить в аерозоль, 0,02

К3 - коефіцієнт, що враховує місцеві метеоумови, 1,0

К4 - коефіцієнт, що враховує захищеність вузла пересипання, 1,0

К5 - коефіцієнт, що враховує вологість матеріалу, 0,01

К7 - коефіцієнт, що враховує крупність матеріалу, 0,4

В - коефіцієнт, що враховує висоту пересипання, 0,5

G - продуктивність вузла пересипання, 52,0 т/год

М12= М11*3600*Т*10-6, т/рік(12)

М12=0,024 *3600*1068,0*10-6= 0,09 т/рік

де:

Т12 - час роботи технологічного устаткування, 1476,0 год/рік

10-6 -коефіцієнт переводу грамів у тонни

Викиди пилу при автотранспортних роботах

Загальну кількість пилу, що виділяється автотранспортом у повітря при роботі в межах кар'єру, визначають за формулами 13,14:

М13 = С1*С2*С3*С6*С7*N13*L*g1/3600*С4*С5*С6* F*n*g2, г/с (13)

М13=1,0*1,0*1,0*0,01*0,01*3*0,32*1450/3600*1,3*1,2*0,01*12,0*2*0,002=0,052 г/с

де:

С1 - коефіцієнт, що враховує середню вантажопідйомність автотранспорту, 1,0

С2 - коефіцієнт, що враховує середню швидкість пересування км/год, 1,0

С3 - коефіцієнт, що враховує стан доріг, 1,0

С4 - коефіцієнт, що враховує профіль поверхні матеріалу на платформі та визначається як відношення Fфак/FO - фактична поверхня матеріалу платформи. Значення С4 змінюється у межах 1,3 - 1,6 у залежності від крупності матеріалу та ступеня заповнення платформи 1,3

С5 - коефіцієнт, що враховує швидкість обдування матеріалу, 1,2 км/год

С6- коефіцієнт, що враховує вологість поверхневого шару матеріалу, 0,01

С7 - коефіцієнт, що враховує частку пилу, яка вноситься в атмосферу, 0,01г/год

N13 - число ходок всього транспорту за годину,3

L - середня довжина однієї ходки в межах кар'єру,0,32 км

g1 - пилевиділення в атмосферу на 1 км пробігу при С1=С2=С3=1 приймається рівним, 1450,0 г/км

g2 - пилевиділення з одиниці фактичної поверхні матеріалу на платформі, 0,002г/м2

n - кількість автомашин, які працюють у кар'єрі, 2

F - середня площа платформи, 12,0 м2

М14 = М13*3600*Т14*10-6, т/рік(14)

М14 =0,052 *3600*1465*10-6= 0,274 т/рік

де:

Т14 - час роботи автотранспорту на території кар'єру 1613,0год/рік

10-6 - коефіцієнт переводу грамів у тонни

Викид діоксиду азоту

М15NO2= gNO2*A15*n*106/3600, г/с(15)

М15NO2=0,04*0,00367*2*106/3600 =0,082 г/с

де:

gNO2 - питомий викид діоксиду азоту, 0,04 т/т

А15 - витрата дизельного палива, 0,00367 т/година

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 2

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

М16NO2 = gNOx*A16, т/рік(16)

М16NO2 =0,04*0,1946=0,008 т/рік

де:

gNOx- питомий викид діоксида азоту, 0,04 т/т

А16 - витрата дизельного палива протягом року, 0,1946 т/рік

Викид сажі

М17сажі= gсажі*A17*n*106/3600, г/с

М17сажі = 0,0155*0,0037*2*106/3600 = 0,032 г/с

де:

gсажі - питомий викид сажі, 0,0155 т/т

А17 - витрата дизельного палива,0,00367 т/година

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 2

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

М18сажі=gсаж і*А18, т/рік(18)

М18сажі =0,0155*0,1946 = 0,003 т/рік

де:

gсажі - питомий викид сажі, 0,0155 т/т

А18 - витрата дизельного палива протягом року, 0,1946 т/рік

Викид сірчистого ангідриду

М19SO2 = gSO2 *А19*n*106/3600, г/с(19)

М19SO2 = 0,02*0,00367*2*106/3600= 0,041 г/с

де:

gSO2 - питомий викид сірчистого ангідриду, 0,02 т/т

А19 - витрата дизельного палива,0,00367 т/година

n - в автомобілів у кар'єрі, 2

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

М20SO2 = М19SO2*А20, т/рік

М20SO2 = 0,02 *0,1946 = 0,004 т/рік (20)

де:

gSO2 - питомий викид сірчистого ангідриду, 0,02 т/т

А20 - витрата дизельного палива протягом року, 0,1946 т/рік

Викид оксиду вуглецю

М21CO = gCO*A21*n*106/3600, г/с

М21CO = 0,1*0,00367*2*106/3600 = 0,204 г/с (21)

де:

gCO - питомий викид оксиду вуглецю, 0,10 т/т

А21 - витрата дизельного палива, 0,003671 т/година

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 2

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

М22CO= gCO*A22, т/рік

М22CO = 0,1*0,1912=0,019, т/рік(22)

де;

gCO- питомий викид оксиду вуглецю, 0,10 т/т

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17