Оценка состояния природных объектов Восточного Донбасса
Аннотация
В статье рассматривается состояние природных обьектов Восточного Донбасса после реструктуризации угольной отрасли. Дан анализ состояния водных обьектов, деформации земной поверхности, рассмотрен процесс газовыделения шахтных газов с опасными концентрациями метана, двуокиси углерода «мертвого воздуха».Рассмотрена проблема горения породных отвалов. Указаны технические мероприятия по локализации опасных газовыделений и методы контроля над миграцией высокоминерализованных шахтных вод с целью разработки мер по снижению негативного влияния происходящих процессов на окружающую среду.
Ключевые слова: Восточный Донбасс, угольные шахты, породные отвалы, шахтные воды, газовыделение. горно-экологический мониторинг
11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
Реструктуризация угольной промышленности России, начатая в 1994 году, была вызвана необходимостью вывода отрасли из системного кризиса и перехода к условиям рыночной экономики. Реструктуризация осуществлялась в соответствии с «Основными направлениями реструктуризации угольной промышленности России», утвержденными Правительством Российской Федерации 14.07.1995 года.
На начало 1994 года в отрасли действовали 251 шахта и 80 разрезов, на начало 2006 года на 203 предприятиях была прекращена добыча угля и проведены ликвидационные работы.
В Ростовской области к концу 2006 года прекратили свое существование и находились в стадии ликвидации 51 шахта, в том числе в ОАО «Ростовуголь» - 29 шахт, ОАО «Гуковуголь» - 10 шахт, ОАО «Шахтуголь» - 12 шахт.
В ходе реструктуризации добыча угля сократилась к 2008 г до 5,8 млн. т. Количество действующих шахт сократилась до 13, а суммарная их годовая производственная мощность - до 9,8 млн. т. Численность работников, занятых в угольной отрасли снизилась более чем на 113 тыс. человек (1)
В связи с вышеизложенным на территории ликвидируемых шахт угледобывающего комплекса Восточного Донбасса сформировались целый ряд негативных экологических процессов :
Загрязнение водных обьектов
Самым масштабным техногенным процессом, связанным с закрытием угольных шахт, является выход высокоминерализованной шахтной воды на поверхность. Величина загрязнения поверхностной гидросферы обусловлена объемами изливающихся шахтных вод, их минерализацией и особенностями загрязняемого объекта. Кроме того, загрязнению подвержены подземные воды, входящие в контакт с водами техногенными. Масштабы и экологические последствия этих процессов имеют особую значимость, так как площади их влияния находятся в хозяйственном использовании, а реки и грунтовые воды являются источниками питьевого водопотребления населения региона.
Нерешенной остается проблема очистки загрязненных шахтных вод и доведение ее качества до нормативных требований. Существующие технологии очистки минерализованных шахтных вод не позволяют применить экономически целесообразные способы ее деминерализации.
За 2011 год в большие и малые реки Восточного Донбасса с ликвидируемых шахт поступило около 36,5 млн м3 высокоминерализованной шахтной воды. Основными источниками загрязнения рек являются шахты: «Глубокая», им. Красина, им. Кирова.
Другим техногенным фактором, негативно влияющим на экологическую обстановку, являются воды, вытекающие из-под породных отвалов. Породные отвалы, подверженные воздействию атмосферных осадков, поверхностных вод и контактирующие с грунтовыми водами, формируют собственные высокоминерализованные водопроявления, создающие значительную нагрузку на прилегающие территории.
В течение 2011 года гидрогеологический мониторинг осуществлялся на горных отводах 47 ликвидируемых шахт, из которых затоплены 36 (16 - затоплены полностью, шахтные воды выходят на поверхность; 14 - затоплены полностью, шахтные воды перетекают выработки смежных шахт; 6 - частично затоплены, уровень затопления техногенного горизонта поддерживается на безопасных глубинах ).
Затопление огромных по площади и объему выработанных пространств ликвидированных шахт привело к существенному изменению гидрогеологического и гидрохимического режима подземных вод. Высокоминерализованные шахтные воды выходят на поверхность, стекают в виде ручьев и водотоков в реки и водоемы, оказывая на них негативное влияние.
Особенностью гидрогеологического строения территории Восточного Донбасса является тот факт, что смешанные воды с фильтрационным, либо поверхностным стоком попадают в реку Дон - основной источник хозяйственно-питьевого водоснабжения области. Для оценки влияния техногенных вод ликвидируемых шахт на реки области разработан и реализуется рабочий проект «Мониторинг за загрязнением больших и малых рек Ростовской области техногенными водами ликвидированных шахт Восточного Донбасса».
В соответствии с указанным проектом на 50 гидрологических створах в 2011 году выполнены следующие работы: отобрано более 900 проб воды в створах рек; также отобрано 408 проб донных отложений. Анализ полученных результатов позволил дать комплексную оценку загрязнению рек, подвергшихся влиянию ликвидируемых шахт Восточного Донбасса, а именно:
В 2011 году в большие и малые реки Восточного Донбасса с ликвидируемых шахт поступило около 36,5 млн м3 высокоминерализованной шахтной воды, что на 0,4 млн м меньше, чем в предыдущем году, воды рек бассейнов Северского Донца и Тузлов характеризуются высокой комплексной загрязненностью, наихудшее качество воды фиксируется в малых реках бассейна реки Тузлов, Малый Несветай, Большой Несветай, Грушевка, Аюта, Атюхта, Кадамовка и др., где она оценивается как «экстремально грязная»
Качество воды рек бассейна Северского Донца по результатам комплексной оценки варьирует в пределах от «очень грязная», до «экстремально грязная». «Экстремально грязная вода» прослеживается в реках Быстрая, Лихая, Калитва и в устье р. Северский Донец. Результаты лабораторного анализа донных отложений, отобранных в малых реках, свидетельствуют об аккумулировании в них микро- и макроэлементов с концентрациями, существенно превышающими ПДК.
С помощью наблюдательной сети, состоящей из 52 гидронаблюдательных скважин, осуществлялся отбор проб грунтовых вод на лабораторный анализ, а также велся контроль по 19 родникам и эксплуатируемым водозаборным скважинам с отбором проб воды. Созданная центром мониторинга гидронаблюдательная сеть позволяет осуществлять действенный контроль за миграцией высокоминерализованных шахтных вод и своевременно разрабатывать меры по локализации негативного влияния на балансовые месторождения питьевой воды Ростовской области (1).
Деформация земной поверхности.
Основным последствием перемещения горных масс в ликвидированных и действующих горных выработках является образование на площади горных отводов шахт пологих мульдоседаний, что имеет целый ряд негативных последствий: деформация и разрушение зданий, заболачивание территории, изменение гидрологической и гидрогеологической ситуации. Возникновение зон повышенной трещиноватости в перекрывающих отработанное пространство горных породах приводит к осушению или деградации подземных водоносных горизонтов.
На горных отводах ликвидируемых шахт находится 443 провалоопасные зоны, прилегающие к горным выработкам, выходящим на дневную поверхность, которые в соответствии с статьями 6 и 7 Федерального закона от 21.07.1997 №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» должны обеспечиваться постоянным контролем и приводиться в безопасное состояние.
На подработанных горными работами территориях закрытых шахт установлены 222 опасные и угрожаемые зоны по выходу опасных и вредных шахтных газов на площади 4031,61 га. В пределах этой площади расположено более 9 тыс. жилых домов и административно-промышленных зданий.
Газовыделение
Контроль выхода на земную поверхность шахтных газов с опасными концентрациями метана СН^>1%, двуокиси углерода С02>0,5% и пониженного содержания кислорода 02<17% («мертвого воздуха») в 2011 году осуществлялся на территориях горных отводов 34 ликвидируемых шахт. К концу 2011 года в Восточном Донбассе числилось 146 угрожаемых и 76 опасных по газовыделению зон, в пределах которых расположено около 9 тысяч объектов жизнедеятельности населения.
С целью обеспечения безопасных условий проживания населения шахтерских городов и поселков центром мониторинга выполняются технические мероприятия по локализации опасных газовыделений - устройство и профилактика приточновытяжной вентиляции объектов, установка автоматических приборов контроля состояния газовоздушной среды (2). В 2011 году выполнены технические мероприятия в 23 заглубленных объектах домовладений, где отмечались наиболее опасные концентрации С02 и 02 на территориях горных отводов шахт «Глубокая», им. Кирова и «Южная территории Ростовской области их находится не менее 600, 196 из которых сформированы ликвидируемыми шахтами.
Острой в Восточном Донбассе остается проблема породных отвалов. Из 33 горящих породных отвалов, на которых предусмотрены природоохранные мероприятия, к концу 2011 года непотушенными остаются 11 отвалов, из них 5 находятся в процессе тушения.
Одним из решений коллегии Администрации области от 23.03.2009 №10 «Об экологических последствиях выполнения комплекса мероприятий по завершению реструктуризации угольной промышленности Восточного Донбасса явилось обращение к Правительству РФ с предложением о продлении сроков реструктуризации угольной промышленности Восточного Донбасса (3).
В результате обращения комплекс природоохранных мероприятий, включающих тушение породных отвалов, рекультивацию нарушенных горным производством земель, горно-экологический мониторинг, строительство очистных сооружений и др., продлен, как минимум, до конца 2012 г.
Литература
1.Экологический вестник Дона, издат-во. комитета по охране окружающей среды и природных ресурсов Администрации Ростовской области, Ростов-на- Дону ,2011
2.Инструкция о порядке контроля за выделением газов на земную поверхность при ликвидации шахт» (Кемерово: ВостНИИ, 1998)
3.Проект предложения комитета по охране окружающей среды и природных ресурсов Администрации Ростовской области по рабочим поездкам Председателя Правительства Российской Федерации в регионы России в первом полугодии 2009 г..