Анализ экологического состояние окружающей среды горнодобывающих регионов Казахстана



С каждым годом воздействие человечества на окружающую среду увеличивается. Это объясняется потребностью цивилизации в ресурсах, с возрастающим количеством населения. Если раньше разрабатывались легкодоступные месторождения полезных ископаемых, то сейчас их запасы иссякают, и люди ищут новые. Районы разработки месторождений являются крупными загрязнителями природных компонентов в частности и географической оболочки в целом.

Особенно актуальна проблема загрязнения компонентов природной оболочки (воздух, вода, почва) в горнодобывающих регионах Казахстана. В Казахстане, как стране, богатой различными полезными ископаемыми, очень развита горнорудное производство. Ежегодно с недр республики извлекаются тысячи тонн руды, что, в свою очередь, не может пагубно не сказиться на общем экологическом состоянии этих регионов. [1]

Со времен СССР в Казахстане были и остаются не решенными экологические проблемы, связанные главным образом с горнодобывающей и металлургической промышленностью. Ранее бывшие в использовании нормы и практика горного и металлургического производства не соответсвовали стандартам международного сообщества. Для того, чтобы решить вопрос влияния промышленности на экологию, нужно решить ряд вопросов, включаюшие в себя отчестность компаний об экологической деятельности, принятие международных форм контроля за окружающей средой и промышленными отходами. [2]

Горное производство — одна из основных статей дохода республики. Имея в запасе множество видов полезных ископаемых, закономерен факт преобладания горнорудной промышленности во внешней торговле. Горно-металлургическая отрасль является стратегическом и динамично развивающимся сектором промышленности Казахстана. В отрасли занято порядка 164,5 тысячи человек. В стране сосредоточено 30 % мировых запасов хромовой руды, 25 % — марганцевых руд, 10 % — железных руд. Запасы меди, свинца и цинка составляют соответственно 10 % и 13 % от мировых. Общие геологические запасы и прогнозные ресурсы углей Республики Казахстан оцениваются в 150 млрд. тонн. Из 105 элементов таблицы Менделеева в недрах Казахстана выявлено 99, разведаны запасы по 70, вовлечено в производство более 60 элементов. По общему объему добычи твердых полезных ископаемых республика занимает 13-е место в мире среди 70 горнодобывающих держав.

Основу минерально-сырьевой базы страны составляют хром, титан, цинк, марганец, свинец, серебро, уран, медь, железная руда, золото, алюминий, фосфориты, уголь, вольфрам, олово. [3]

Сохранить баланс между экологией и экономикой в горном деле призвана горнопромышленная экология. Именно горнопромышленная экология изучает закономерности антропогенного воздействия на окружающую среду в сфере горного производства и, в первую очередь, на взаимосвязь физических и химических процессов, лежащих в основе добычи и переработки полезных ископаемых, с кругооборотом вещества и энергии в биосфере.

Горноэкологические исследования направлены на решение таких ключевых вопросов, как определение способности элементов биосферы и экологических систем, к самоочищению, самовосстановлению и развитию. Целью таких исследований является получение информации о допустимом уровне воздействия, о естественных ресурсах этих систем и уровне их эффективного использования. Важное место занимает изучение состояния окружающей среды с точки зрения её влияния на здоровье человека. Необходимо иметь в виду, что процессы и явления, происходящие в окружающей среде при разработке месторождений полезных ископаемых, автономны, разнообразны, неповторимы. [4]

Для горнодобывающей промышленности характерно интенсивное воздействие на окружающую природную среду, неизбежно вызывающее ее изменение. В процессе производства нарушаются полностью или частично сложившиеся экологическое состояние в зонах размещения промышленных объектов (шахт, рудников, обогатительных фабрик).

Эти изменения проявляются в различных сочетаниях негативных явлений, важнейшими из которых являются отчуждение для производства горных работ нужных для сельского хозяйства территорий, истощение и загрязнение подземных и поверхностных вод, затопление и заболачивание подработанных территорий, обезвоживание и засоление почв, загрязнение вредными веществами и химическими элементами атмосферного воздуха неблагоприятные для местных экологических систем гидрогеологические и геохимические изменения, изменение микроклимата.

Ущербы, наносимые окружающей среде горными работами, также усугубляются многообразием отрицательно влияющих факторов, порождаемых другими отраслями промышленности, развиваемыми в этом же районе, градостроительными работами, транспортными коммуникациями и т. п. [5]

В Казахстане развита добывающая и перерабатывающая промышленность и в последние пять лет темпы роста этих отраслей наращиваются. Строятся и вводятся в эксплуатацию крупные промышленные объекты, что приводит к повышению загрязнения воздуха, к ухудшению экологи Казахстана в целом. За много лет в республике скопилось более двадцати миллиардов тонн отходов, около трети из которых токсичны. Основная часть этих отходов — результат деятельности горнодобывающей и горно-перерабатывающей промышленности, предприятия чёрной металлургии, нефтехимии, производство стройматериалов. Несмотря на то, что крупные компании и правительство разрабатывают программы по борьбе с загрязнением воздуха, экология в Казахстане оставляет желать лучшего.

Наиболее вредные производства — это свинцово-цинковое в районе Усть-Каменогорска, свинцово-фосфатное в Шимкенте, фосфорная промышленность Тараза, хромовые предприятия Актюбинска. Наиболее загрязнён атмосферный воздух над Восточно-Казахстанской, Карагандинской, Павлодарской областями. [6]

Если провести общий анализ данных, полученных в ходе плановых измерений показателей уровня загрязнения природных компонентов населенных пунктов Казахстана, проводимых ежегодно Департаментом экологического мониторинга при РГП Казгидромет, то можно сделать следующие выводы.

По загрязнению атмосферного воздуха, высокий уровень характерен для гг. Алматы, Астана, Актобе, Балхаш, Жезказган,Темиртау, Караганда, Шымкент и п. Акай. Если сделать более детальный анализ, то наибольшая концентрация нитратов наблюдается в г. Екибастуз, меди и мышьяка — г. Жезказган. Наибольшие концентрации и превышения нормы по кадмию отмечены в Актюбинской области — 2,2–2,3 ПДК (предельно допустимые концентрации*), в ЗКО — 2,7 ПДК, в Карагандинской области — 1,2 ПДК. [7]

*Предельно допустимая концентрация (ПДК) — утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический норматив. Под ПДК понимается такая максимальная концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений. [8]

Концентрации аммония превышали допустимую норму в пробах снежного покрова в Атырауской области — 2,9 ПДК.

По всей территории Республики Казахстан в снежном покрове преобладает содержание гидрокарбонатов (32,8 %), сульфатов (20,9 %), ионов кальция (15,9 %), хлоридов (15,6 %), ионов магния (6,2 %).

Загрязнение почв. Исходя из проб почв разных городов Казахстана, можно сделать вывод, что за весенний период 2016 года во всех городах наблюдалось превышение предельно допустимых концентраций, но в разном количестве. Наиболее загрязненными медью оказались Балхаш, Усть-Каменогорск, Петропавловск, причем концентрация меди в почве возле города Балкаш оказалось наиболее высоким. Концентрация хрома практически во всех городах была примерно одинакового уровня, за исключением города Балкаш, в котором наблюдалась несколько повышенная концентрация. Загрязнение почвы свинцом в больших объемах проявляется снова в городе Балкаш. Большая концентрация кадмия и цинка в городах Усть-Каменогорск и Балхаш.

Очевидно, что большие значения предельнодопустимых концентраций в городе Балхаш и Усть-Каменогорске объясняется тем, что в данных городах находятся крупнейшие предприятия цветной металлургии, что не может не сказаться на качестве природных компонентов. Данные, ежегодно публикуемые РГП «Казгидромет», и анализ этих данных дают нам основания для того, чтобы наблюдать, как изменяются ПДК в течении нескольких лет, сделать прогноз о том, с чем это может быть связано, и вовремя предпринимать меры по защите окружающей среды, возможно путем ужесточения уровней предельнодопустимых концентаций, превышение которых, в определенной мере, характерно практически для всех регионов страны,

Уровень предельнодопустимых концентраций тяжелых металлов впочве*

Город	медь	хром	свинец	кадмий	цинк
Астана	0,02–9,71 ПДК	0,02–2,23 ПДК	0,02–2,23 ПДК	06–0,1,05 ПДК.	0,06–0,1,05 ПДК.
Актобе	0,4–0,6 ПДК	0,2–0,4 ПДК	0,07–0,32 ПДК	0,2–0,8 ПДК	0,3–0,5 ПДК
Алматы	0,3–1,9 ПДК.	0,01–0,35 ПДК	0,4– 1,4 ПДК	0,22–0,66 ПДК	0,27–1,1 ПДК
Атырау	определяемые тяжелые металлы составили 0,19–17,3 мг/кг и находились в пределах нормы.
Усть-Каменогорск	1,6–9,83 ПДК	0,02–0,7 ПДК	0,7–14,2 ПДК	0,96–35,0 ПДК	0,6- 10,2 ПДК
Тараз	0,13–3,57 ПДК	хрома — 0,02–0,03 ПДК	0,23– 0,99 ПДК	0,08–0,32 ПДК	0,25–0,70 ПДК
Уральск	0,55–0,87 ПДК	0,1- 0,5 ПДК	0,02–0,06 ПДК	0,32–0,84 ПДК	0,14–0,55 ПДК
Балхаш	15,02–57,6 ПДК	0,65–2,75 ПДК	2,96–20,36 ПДК	3,0–26,2 ПДК	7,56–9,69 ПДК
Костанай	0,02–0,45 ПДК	0,03–0,15 ПДК	0,4–0,5 ПДК	0,16–0,22 ПДК	0,15–0,9ПДК
Кызылорда	0,23- 0,6 ПДК	0,1– 0,2 ПДК	0,24– 1,13 ПДК	0,16– 0,46 ПДК	0,36–0,74 ПДК
Павлодар	пробах почв концентрации кадмия, свинца, цинка, меди и хрома находились в пределах 0,07–1,0 ПДК и не превышали допустимую норму.
Аксу	концентрации кадмия, свинца, цинка, меди и хрома находились в пределах 0,1–2,0 ПДК и не превышали допустимую норму.
Петропавловск	1,4–3,5 ПДК	0,2–1,5 ПДК	0,3–1,2 ПДК	0,2–1,5 ПДК	0,3–0,6 ПДК
Шымкент	0,6–13,3 ПДК	0,10–1,2 ПДК	0,36–44,3 ПДК	0,36–29,0 ПДК	0,7–7,9 ПДК
*таблица представляет собой свод данных, полученных по результатам работ, выполняемых специализированными подразделениями РГП «Казгидромет» по проведению экологического мониторинга за состоянием окружающей среды на наблюдательной сети национальной гидрометеорологической службы

Литература:

1. Цейтлин Е. М. Оптимизация негативного воздействия горного производства с помощью интегрального критерия оценки экологической опасности.
2. http://www.investkz.com/journals/30/351.html
3. https://www.agmp.kz/page/view/o_gmk_kazahstana
4. Ю. В. Михайлов, В. В. Коворова, Московский государственный открытый университет, «Горнопромышленная экология — обеспечение экологической безопасности при освоении минеральных ресурсов».
5. Геологоразведка и горная промышленность Бурятии: прошлое, настоящее, будущее. — Улан-Удэ: издательство Бурятского госуниверситета, 2002.- 272 с.
6. http://www.dishisvobodno.ru/eco_kaz.html
7. «Информационный бюллетель о состоянии окружающей среды РК» за 2016 г., Министерство энергетики РК, РГП Казгидромет, Департамент экологического мониторинга.
8. https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %9F %D1 %80 %D0 %B5 %D0 %B4 %D0 %B5 %D0 %BB %D1 %8C %D0 %BD %D0 %BE_ %D0 %B4 %D0 %BE %D0 %BF %D1 %83 %D1 %81 %D1 %82 %D0 %B8 %D0 %BC %D0 %B0 %D1 %8F_ %D0 %BA %D0 %BE %D0 %BD %D1 %86 %D0 %B5 %D0 %BD %D1 %82 %D1 %80 %D0 %B0 %D1 %86 %D0 %B8 %D1 %8F