Охрана природных ресурсов
Антропогенное воздействие на биосферу. Государственная политика России в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. Влияние горного производства на природный ландшафт. Рациональное использование водных ресурсов.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | курс лекций |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.12.2010 |
| Размер файла | 2,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
За сверхлимитное изъятие воды, сброс в водные объекты сточных вод, содержание вредных веществ в которых превышает установленные нормативы, и сброс сточных вод нормативного качества сверх установленных лимитов устанавливается повышенная плата. В соответствии со ст.126 за выдачу лицензий на водопользование взимается специальный сбор, размер которого определяется исходя из расходов на экспертизу заявок на пользование водными объектами, организационных и иных расходов, связанных с выдачей лицензий.
Сбор за выдачу лицензий на водопользование взимается специально уполномоченным государственным органом управления использованием и охраной водного фонда. Размер сбора утверждается по представлению этого органа органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации.
В Водном кодексе определены принципы экономического стимулирования рационального использования, восстановления и охраны водных объектов, которые включают:
установление налоговых и иных льгот, предоставляемых гражданам и юридическим лицам, выполняющим работы по восстановлению и охране водных объектов, предупреждению и ликвидации вредного воздействия вод;
установление налоговых, кредитных и иных льгот, предоставленных водопользователям.
Порядок предоставления налоговых, кредитных и иных льгот за рациональное использование, восстановление и охрану водных объектов устанавливается законодательством Российской Федерации.
Пятый раздел Водного кодекса "Разрешение споров по вопросам использования и охраны водных объектов и ответственность за нарушение водного законодательства Российской Федерации" состоит из четырех статей, в которых рассматриваются: порядок разрешения споров по вопросам использования и охраны водных объектов, ответственность граждан и юридических лиц за нарушение водного законодательства и основания признания недействительными сделки, совершенные с нарушением водного законодательства.
Шестой раздел (особенная часть кодекса)"Целевое использование водных ресурсов" включает 16 статей, в которых регулируются использование водных ресурсов для различных целей. В этих статьях обращается особое внимание на необходимость охраны водных и рыбных ресурсов при водопользовании.
Заключительная часть Водного кодекса посвящена условиям его ввода в действие.
Федеральный Закон "О плате за пользование водными объектами" был подписан Президентом Российской Федерации 6 мая 1998 г. Он включает 12 статей, в которых регламентируются плательщики платы за пользование водными объектами, сами объекты платы, платежная база, ставки платы, льготы по плате, определение суммы платы, порядка и сроков уплаты, порядок вступления в силу данного Федерального Закона.
Плательщиками платы за пользование водными объектами признаются организации и предприниматели, непосредственно осуществляющие пользование водными объектами с применением сооружений, технических средств или устройств, подлежащих лицензированию.
Объектом платы признается пользование водными объектами в целях: осуществления забора воды из водных объектов; удовлетворения потребности гидроэнергетики в воде; использования акватории водных объектов для лесосплава, осуществляемого без применения судовой тяги, а также для добычи полезных ископаемых, организованной рекреации, размещения плавательных средств, коммуникаций, зданий, сооружений, установок и оборудования, для проведения буровых, строительных и иных работ; осуществления сброса сточных вод в водные объекты.
Платежная база в соответствии со ст.3 Федерального закона определяется как объем воды, забранной из водного объекта; объем продукции (работ, услуг), произведенной (выполненных, оказанных) при пользовании водным объектом без забора воды; площадь акватории используемых водных объектов; объем сточных вод, сбрасываемых в водные объекты.
Ст.4 регулирует ставки платы за пользование водными объектами в следующих размерах (на момент принятия закона):
30,0 - 176,0 руб. за 1 тыс. м3 воды, забранной из поверхностных водных объектов в пределах установленных лимитов,' - для плательщиков, осуществляющих забор воды;
0,5 - 5,0 руб. за 1 тыс. кВт-ч вырабатываемой электроэнергии - для плательщиков, осуществляющих эксплуатацию гидротехнических сооружений;
1,3 - 7,3 тыс. руб. в год за 1 км2 площади использования акватории водных объектов - для плательщиков, осуществляющих добычу полезных ископаемых, размещение объектов организованной рекреации, плавательных средств, коммуникаций, зданий, сооружений, установок и оборудования, а также проведение буровых, строительных и иных работ;
3,2 - 27,0 руб. за 1 тыс. м3 сточных вод - для плательщиков, осуществляющих сброс сточных вод в водные объекты в пределах установленных лимитов. Минимальные и максимальные ставки платы по бассейнам, озерам, морям и экономическим районам устанавливаются Правительством Российской Федерации.
При заборе или сбросе воды сверх установленных лимитов (месячных или годовых) ставки платы для плательщиков в части такого превышения увеличиваются в пять раз по сравнению со ставками платы, установленными выше. При пользовании водными объектами без соответствующей лицензии ставки платы увеличиваются в пять раз по сравнению со ставками платы, обычно устанавливаемыми в отношении такого пользования на основании лицензии.
Ст.5 разрешает законодательным органам субъектов Российской Федерации устанавливать льготы по плате для отдельных категорий плательщиков.
В соответствии со статьями 7 и 8 сумма платы включается в себестоимость продукции (работ, услуг) и зачисляется в федеральный бюджет и бюджеты субъектов Российской Федерации в следующем соотношении: федеральный бюджет - 40 %, бюджет субъекта Российской Федерации - 60 %.
4.2.2 Подзаконные акты, регулирующие использование и охрану водных ресурсов
В соответствии с Водным кодексом Российской Федерации Правительство Российской Федерации 3 апреля 1997 г. приняло Постановление № 383 "Об утверждении Правил предоставления в пользование водных объектов, находящихся в государственной собственности, установления и пересмотра лимитов водопользования, выдачи лицензии на водопользование и распорядительной лицензии", а 16 июня 1997 г. - Постановление № 716 "Об утверждении Положения об осуществлении государственного контроля за использованием и охраной водных объектов".
Правила предоставления в пользование водных объектов, находящихся в государственной собственности, установления и пересмотра лимитов водопользования, выдачи лицензии на водопользование и распорядительной лицензии устанавливают порядок предоставления в пользование находящихся в государственной собственности водных объектов, установления и пересмотра лимитов водопользования для субъектов РФ и водопользователей, регистрации лицензий на водопользование и распорядительных лицензий юридическим лицам и гражданам.
Водные объекты предоставляются юридическим лицам и гражданам в краткосрочное (до 3 лет) и долгосрочное (от 3 до 25 лет) пользование.
Водные объекты, находящиеся в собственности субъектов РФ, предоставляются в особое пользование по решению органов исполнительной власти субъектов РФ в устанавливаемом ими порядке.
Для получения решения о предоставлении водного объекта в особое пользование юридическое лицо (заявитель) предоставляет в территориальный орган Министерства природных ресурсов РФ, в зоне деятельности которого расположен водный объект, заявление с необходимым обоснованием, указанием местоположения объекта, цели, основных условий и срока водопользования.
Значительное место уделено в Правилах лимитам водопользования. Лимиты водопользования (водопотребления и водоотведения) - это предельно допустимые объемы изъятия водных ресурсов или сброса сточных вод нормативного качества в водные объекты в течение определенного периода времени, устанавливаемые для субъекта РФ в целом, по бассейнам рек и для водопользователей. Лимиты водопользования устанавливаются в целях устойчивого удовлетворения потребностей в воде населения и отраслей экономики, поддержания оптимальных условий водопользования, рационального использования водных ресурсов и обеспечения благоприятного экологического и санитарно-эпидемиологического состояния водных объектов. Лимиты устанавливаются для водопользователей на основании заявленных ими потребностей в водных ресурсах и водохозяйственных балансов с учетом экологического и санитарно-эпидемиологического состояния водных объектов.
Лицензирование водопользования осуществляется Министерством природных ресурсов РФ или его территориальными органами - органами лицензирования. Лицензия на водопользование является документом, удостоверяющим право ее владельца на пользование водным объектом или его частью в течение установленного срока и на определенных условиях. Выдача лицензий на водопользование осуществляется на платной основе. При получения лицензии на водопользование, связанное с использованием поверхностных водных объектов для добычи полезных ископаемых, торфа, сапропеля, буровых и иных работ, связанных с недропользованием, предоставляется также лицензия на пользование недрами.
Орган лицензирования:
организует рассмотрение и проведение экспертизы представленных заявителем материалов на получение лицензии на водопользование с оценкой их полноты и достоверности, соответствия условий осуществления намечаемой деятельности установленным требованиям;
выполняет расчет характеристик водопользования для установления лимитов водопотребления и водоотведения;
определяет условия действия лицензии на водопользование;
обеспечивает согласование условий водопользования с заинтересованными специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей среды.
Решение о выдаче или отказе в выдаче лицензии на водопользование принимается органом лицензирования в течение 30 дней со дня получения заявления со всеми необходимыми документами.
Государственный контроль за соблюдением требований и условий лицензии на водопользование и договора пользования водным объектом осуществляется органами исполни тельной власти субъектов РФ, Министерством природных ресурсов РФ и его территориальными органами, другими специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей среды в пределах их компетенции. Решения и действия органов лицензирования могут быть обжалованы в суд в установленном порядке.
Положение об осуществлении государственного контроля за использованием и охраной водных объектов в соответствии с Водным кодексом Российской Федерации определяет порядок осуществления государственного контроля за использованием и охраной водных объектов.
Задачей государственного контроля за использованием и охраной водных объектов является обеспечение соблюдения юридическими и физическими лицами установленного законодательством порядка использования и охраны водных объектов; стандартов, нормативов и правил в области использования и охраны водных объектов; режима использования территорий водоохранных зон водных объектов и иных требований водного законодательства. Государственный контроль за использованием и охраной водных объектов осуществляют органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации, Министерство природных ресурсов Российской Федерации, специально уполномоченные государственные органы в области охраны окружающей природной среды, другие органы исполнительной власти в пределах их компетенции.
Органы государственного контроля за использованием и охраной водных объектов Министерства природных ресурсов Российской Федерации осуществляют государственный контроль, в частности, за соблюдением:
требований водного законодательства Российской Федерации, стандартов, нормативов, правил и иных правовых актов, имеющих обязательную силу для всех пользователей водными объектами при проведении ими всех работ, связанных с использованием и охраной водных объектов, в том числе внутренних морских вод и территориального моря Российской Федерации;
субъектами Российской Федерации установленных им лимитов водопотребления и водоотведения по водным объектам;
установленного законодательством порядка предоставления лицензий на пользование водными объектами и заключения договоров пользования водными объектами, своевременной и правильной регистрацией лицензий и договоров на пользование водными объектами;
водопользователями условий и требований лицензий на пользование водными объектами и соблюдением лимитов водопользования и водоотведения по водным объектам, установленных субъектами Российской Федерации;
установленного законодательством порядка ведения государственного мониторинга водных объектов, государственного водного кадастра и осуществления государственного учета поверхностных и подземных вод в части использования и охраны водных объектов. Органы государственного контроля за использованием и охраной водных объектов Министерства природных ресурсов Российской Федерации осуществляют государственный контроль за использованием и охраной водных объектов во взаимодействии с федеральными органами исполнительной власти в пределах их компетенции. Должностные лица, осуществляющие государственный контроль за использованием и охраной водных объектов, в соответствии с законодательством несут ответственность за принятие (непринятие) мер в пределах своей компетенции к нарушителям водного законодательства Российской Федерации, за объективность материалов проводимых проверок. Решения органов государственного контроля за использованием и охраной водных объектов Министерства природных ресурсов Российской Федерации являются обязательными для исполнения всеми водопользователями. Указанные решения могут быть обжалованы в суде или арбитражном суде в порядке, установленном законодательством.
4.2.3 Стандарты, регулирующие использование и охрану водных ресурсов
В России существует большое количество ГОСТов, устанавливающих комплекс норм, правил и требований к использованию и охране водных ресурсов. К их числу, в частности, относятся:
ГОСТ 17.1.1.02-77 "Охрана природы. Гидросфера. Классификация водных объектов".
ГОСТ 17.1.1.03-86 "Охрана природы. Гидросфера. Классификация водопользовании".
ГОСТ 17.1.1.04-80. "Охрана природы. Гидросфера. Классификация подземных вод по целям водопользования".
ГОСТ 17.1.3.05-82 "Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных и подземных вод от загрязнения нефтепродуктами".
ГОСТ 17.1.3.06-82 "Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране подземных вод".
ГОСТ 17.1.3.13-86 "Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения" и др.
Рассмотрим более подробно ГОСТ 17.1.1.01-77 "Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения". Этот стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области использования и охраны вод.
Охрана вод - система мер, направленных на предотвращение и устранение последствий загрязнения, засорения и истощения вод.
Нормы охраны вод - установленные значения показателей, соблюдение которых обеспечивает экологическое благополучие водных объектов и необходимые условия для охраны здоровья населения и культурно-бытового водопользования.
Правила охраны вод - установленные требования, регламентирующие деятельность человека в целях соблюдения норм охраны вод.
Качество воды - характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования.
Критерий качества - признак, по которому производится оценка качества воды по видам водопользования.
Нормы качества воды - установленные значения показателей качества воды по видам водопользования.
Лимитирующий признак вредности вещества в воде - признак, характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией вещества в воде.
Индекс качества воды - обобщенная числовая оценка качества воды по совокупности основных показателей и видам водопользования.
Контроль качества воды - проверка соответствия показателя качества воды установленным нормам и требованиям.
Регулирование качества воды - воздействие на факторы, влияющие на состояние водного объекта с целью соблюдения норм качества воды.
Водопользование - использование водных объектов для удовлетворения любых нужд населения и народного хозяйства.
Государственный водный кадастр - систематизированный свод данных учета вод по количественным и качественным показателям, регистрации водопользовании, а также данных учета использования вод.
Комплексное использование водных ресурсов - использование водных ресурсов для удовлетворения нужд населения и различных отраслей народного хозяйства, при котором находят экономически оправданное применение все полезные свойства того или иного водного объекта.
Норма водопользования - установление количества воды на одного жителя или на условную единицу, характерную для данного производства.
Сточные воды - воды, отводимые после использования в бытовой или производственной деятельности человека.
Норма состава сточных вод - перечень и концентрации веществ в сточных водах, установленные нормативно-технической документацией.
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них определенных веществ.
Обеззараживание сточных вод - обработка сточных вод с целью удаления из них патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов.
Нормативно очищенные сточные воды - сточные воды, отведение которых после очистки в водные объекты не приводит к нарушению норм качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования.
Норма отведения сточных вод - установленное количество сточных вод на одного жителя или на условную единицу, характерную для данного производства.
Лимит отведения сточных вод в водный объект - расход отводимых в водный объект сточных вод, установленный для данного водопользователя, исходя из норм отведения сточных вод и состояния водного объекта.
Предельно допустимый сброс вещества в водный объект - масса веществ в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.
Загрязняющее воду вещество - вещество в воде, вызывающее нарушение норм качества воды.
Источник загрязнения вод - источник, вносящий в поверхностные или подземные воды загрязняющие воду вещества, микроорганизмы или тепло.
Состояние водного объекта - характеристика водного объекта по совокупности его количественных и качественных показателей применительно к видам водопользования.
Засорение вод - накопление в водных объектах посторонних предметов.
Истощение вод - уменьшение минимально допустимого стока поверхностных вод или сокращение запасов подземных вод.
Естественная защищенность подземных вод - совокупность гидрогеологических условий, обеспечивающая предотвращение проникновения загрязняющих веществ в водоносные горизонты.
Искусственное пополнение запасов подземных вод - направление части поверхностных вод в подземные водоносные горизонты.
Эти термины и определения рекомендуется использовать при разработке мероприятий по обеспечению экологической безопасности горного производства.
4.3 Влияние горного производства на водный бассейн
Воздействие горного производства на водный бассейн проявляется в изменении водного режима, загрязнении и засорении вод.
Изменение водного режима. При строительстве и эксплуатации карьеров и разрезов, рудников и угольных шахт, подземных транспортных и коммунальных туннелей и других сооружений существенные осложнения возникают из-за наличия подземных и поверхностных вод: происходят деформации горных выработок, снижается производительность оборудования, усложняется производство буровзрывных работ.
Поэтому отличительной особенностью горного производства является необходимость осушения месторождений полезных ископаемых. С этой целью с территорий намечаемых к разработке месторождений или их участков переносятся поверхностные водоемы и водотоки, и выполняются мероприятия по защите горных выработок от обводнения их подземными водами. Основным способом осушения зоны горных работ является водононижение путем проведения различных горных выработок, откачки или отвода самотеком, а затем сброса значительных объемов подземных вод в гидрографическую сеть за пределы разрабатываемого участка.
Современный уровень развития техники и технологии водопонижения позволяет успешно решать эту проблему при освоении месторождений со сложными гидрогеологическими условиями.
В практике обычно используют три способа водопонижения - с поверхности, подземный и комбинированный. Первый способ предусматривает сооружение дренажных устройств (скважин, канав, иглофильтров) непосредственно на земной поверхности. При подземном способе средства водопонижения располагают в горных выработках. В последние годы при проходке подземных выработок в обводненных и неустойчивых породах плывунного типа с низким коэффициентом фильтрации используют забойное водопонижение, заключающееся в том, что в забое выработки в горную породу на различную глубину погружают иглофильтры. С помощью рукавов иглофильтры подключают к водосборному коллектору, в котором поддерживают достаточно глубокий вакуум, позволяющий всасывать через иглофильтры воду из обводненного грунта (рис.7.3).
Комбинированный способ является сочетанием способа водопонижения с поверхности и подземного и реализуется, как правило, в два этапа. Вначале с поверхности производится предварительное снижение уровня грунтовых вод, а затем вводится в эксплуатацию система подземного водопонижения.
Естественный режим подземных вод нарушается с момента вскрытия технологическими горными или дренажными выработками первого от поверхности водоносного горизонта и после откачки из него воды. При этом запасы подземных вод сокращаются, а состояние и качество поверхностных вод существенно ухудшается. На значительной площади месторождения образуется депрессионная воронка, размеры которой зависят как от геологических и гидрогеологических условий района месторождения, так и от продолжительности его разработки.
При водоотливе наиболее низкий уровень подземных вод в зоне горных работ приходится на забой проходимой выработки. С углублением выработки понижается и уровень подземных вод. В результате водопонижения уровень подземных вод снижается на площади, превышающей площадь разработки месторождения иногда в десятки и сотни раз.
На некоторых месторождениях в пределах воронки депрессии создается гидравлическая связь нескольких напорных водоносных горизонтов, что приводит к переливу вод из вышерасположенных горизонтов в нижние. Как правило, воронка депрессии при этом захватывает водоносные горизонты со свободной поверхностью (безнапорные горизонты) и грунтовые воды различного типа, которые имеют гидравлическую связь с поверхностными водами. Это способствует активизации инфильтрации, что приводит к подпитке подземных водоносных горизонтов поверхностными водами. Поэтому размеры депрессионной воронки зависят от наличия и расположения поверхностных водоемов и водотоков: чем ближе поверхностные воды к зоне разработки, тем меньше радиус депрессионной воронки.
Осушение месторождения приводит к резкому изменению естественного режима подземных и поверхностных вод. На поверхности земли нарушения состояния подземных и поверхностных вод проявляются в полном осушении заболоченных участков, уменьшении запасов вод в поверхностных водоемах и водотоках, осушении колодцев и неглубоких водозаборных скважин, иссякании источников, небольших ручьев и речек. При прекращении откачек в связи с завершением горных работ со временем депрессионные воронки исчезают и режим подземных вод восстанавливается. Восстанавливается также уровень вод в колодцах и водозаборных скважинах. В большинстве случаев возрождаются поверхностные водоемы и водотоки. Однако восстановление режима и состояния подземных и поверхностных вод зависит от масштабов нарушений. Если при подземном способе разработки восстановительные процессы протекают относительно быстро, то при открытой разработке месторождений эти процессы зависят от глубины и состояния карьеров, заполнения выработанного пространства вскрышными породами, направления рекультивации.
Мероприятия по охране природных вод особенно актуальны для открытого способа разработки месторождений полезных ископаемых со сложными гидрогеологическими условиями, так как если при подземном способе разработки водопритоки с водоносных горизонтов, залегающих выше зоны добычных работ, могут быть локализованы, то при открытом способе вскрываются все водоносные горизонты, залегающие в разрабатываемой толще пород, и сами горные выработки обладают дренирующим эффектом. В связи с масштабами карьеров и интенсивностью водопонижения при открытых разработках размеры депрессионных воронок достигают больших значений, охватывая обширные прилегающие территории. Размер воронок депрессии или радиус влияния осушенных выработок зависит от коэффициента фильтрации, водоотдачи, площади и мощности осушаемого пласта, напоров, понижения уровня, площади питания, количества дренажных точек, их взаимного расположения, типа и расположения горных выработок, продолжительности и интенсивности водоотбора, динамического притока вод в горные выработки и некоторых прочих факторов. Наибольшие размеры воронок депрессии характерны для трещиноватых и закарстованных обводненных пород. В начальный период откачки или дренажа подземных вод, когда только формируется воронка депрессии в условиях неустановившегося их движения, срабатываются статические запасы подземных вод, т.е. вод, накопившихся в водоносных пластах горных пород в течение длительного периода времени (в отдельных случаях геологического). По мере понижения уровня подземных вод и срабатывания их запасов в водоносных горизонтах, из которых непосредственно производится откачка, постепенно вовлекаются и динамические ресурсы подземных вод, т.е. вод, поступающих из области питания, из боковых зон осушаемого пласта и из других водоносных горизонтов, имеющих с осушаемыми толщами гидравлическую связь. После стабилизации расхода и динамического уровня основная масса подземных вод поступает со стороны постоянных источников питания. При этом величина водопритоков полностью определяется местными природными условиями: орографическими, геологическими, гидрогеологическими, климатическими и пр. Соотношение объемов статических и динамических запасов зависит от их ресурсов в области питания.
При осушении месторождений, особенно при открытых горных работах, прежде всего истощаются запасы высококачественных пресных вод, которые должны использоваться в основном для коммунального хозяйственно-питьевого водоснабжения. Попадая в систему дренажных канав, водосборников и коллекторов, пресные воды загрязняются и приобретают свойства "рудничной воды", а затем загрязняют поверхностные воды. При срабатывании динамических ресурсов подземных вод возникает опасность загрязнения пресных вод минерализованными, что может привести к снижению их качества или сделать вообще непригодными для питьевого использования.
Сброс сдренированных подземных вод, содержащих повышенное количество химических элементов или соединений, при недостаточной очистке приводит к загрязнению поверхностных вод в еще большей степени.
Значительный ущерб народному хозяйству наносится при истощении запасов вод, обладающих бальнеологическими свойствами.
Срабатывание запасов подземных вод, приуроченных к горизонтам, представленным выщелачиваемыми или растворимыми породами, может привести к значительным изменениям инженерно-геологической обстановки. Процессы выщелачивания и последующего карстообразования активизируются как из-за изменения режима вод данного горизонта, так и в связи с уменьшением их минерализации за счет проникновения пресных вод из вышележащих горизонтов или области питания.
Существенное влияние на режим и состояние поверхностных, грунтовых и подземных вод оказывают отвалы и гидротехнические сооружения горных предприятий (гидроотвалы, хвосто- и шламохранилища, водохранилища и пр.).
Крупноплощадные отвалы обладают большой площадью водосбора. Воды атмосферных осадков, стекающие с поверхности отвалов или профильтровавшиеся через толщу пород, загрязняются и засоряются и, в свою очередь, загрязняют и засоряют поверхностные водоемы и водотоки. Инфильтрация вод в основании отвалов и гидротехнических сооружений приводит, как правило, к подъему уровня грунтовых вод и заболачиванию прилегающей территории по контуру этих сооружений, а также к подпитке подземных водоносных горизонтов, особенно верхних. По данным A.M. Михайлова, на горных предприятиях КМ А инфильтрация из хвостохранилищ препятствует снижению уровня верхнего водоносного горизонта на 50 м. Радиусы подпора при заполнении хвостохранилищ составят 6-8 км.
Загрязнение вод. Для горно-добывающих предприятий в отличие от горно-перерабатывающих характерно значительное превышение объемов сточных вод над объемами водопотребления для обеспечения технологических процессов и удовлетворения других потребностей предприятий. Дренажные воды, а также воды, стекающие с поверхности отвалов, не могут без соответствующей подготовки и очистки включаться в замкнутый цикл горного производства. Основной объем их должен отводиться. Недоброкачественные рудничные воды при отсутствии очистных сооружений, попадая в поверхностные водоемы и водотоки, загрязняют их. Это отрицательно воздействует на флору и фауну поверхностных вод, а также на флору и фауну лесных и сельскохозяйственных угодий окружающих территорий, санитарно-гигиенические условия местности. Особенно загрязняются дренажные воды угольных месторождений.Д. Де-вис (Великобритания) выделяет следующие основные загрязняющие вещества в водах, откачиваемых из угольных шахт: взвешенные частицы, главным образом, угольная и породная пыль, частицы глины, хлористые соединения, свободная серная кислота и сопутствующие соли - сульфаты железа, растворенные и взвешенные фенольные соединения, масла. К числу загрязняющих факторов Д. Девис относит также повышенную температуру шахтных вод и канализационные стоки.
Из-за наличия хлористых и сернистых соединений, а также кальция, магния, натрия и калия шахтные воды без предварительной очистки и нейтрализации не могут быть использованы даже в технических целях. Рудничные воды могут содержать соли других тяжелых металлов - меди, цинка, марганца, никеля, ртути, свинца, урана и др. Попадая в поверхностные или подземные воды, загрязняющие вещества включаются в природный круговорот. При благоприятных условиях они накапливаются в почвах, донных отложениях, затем переходят в растительность, организмы животных, а через них и воду - в человека.
Геохимические процессы, протекающие в водоемах и почвах в связи с разработкой месторождений полезных ископаемых, во многом сходны с природными, обусловленными ветровой и водной эрозией, выветриванием горных пород. Однако если природные процессы протекают медленно, существенно не нарушая равновесия между геосистемами и не ухудшая сложившиеся экологические условия, то в результате антропогенной деятельности в связи с резким увеличением загрязняющих веществ это равновесие нарушается и экологическая обстановка резко ухудшается. Вследствие переноса загрязняющих веществ на значительные расстояния локальное воздействие горных предприятий на окружающую среду перерастает в региональное. Особенно велико влияние сброса дренажных вод горных предприятий на сток малых и средних рек, в результате чего он может возрасти в 1,5-3 и более раз. При этом изменяются качество и тепловой режим вод в этих водотоках.
Предприятия горной промышленности США сбрасывают в природные бассейны ежегодно около 7,6 млн м3 сточных вод. При этом необходимо иметь в виду, что рудничные воды загрязнены, как правило, хлористыми соединениями, сульфатными соединениями железа, меди, марганца и перед сбросом должны быть очищены. В США почти 10 тыс. км ручьев и рек и около 12 тыс. га водной поверхности загрязнены водами кислого и щелочного состава, поступающими из угольных разрезов. В США в районе Аппалачей кислотность вод в водотоках на значительном протяжении от мест сброса шахтных вод характеризуется показателем рН = 2, что приводит эти воды в состояние, не пригодное не только для жизнедеятельности водной фауны, но и для технического использования.
Засорение вод. При открытой разработке месторождений полезных ископаемых, расположенных в непосредственной близости от берегов озер, морей и океанов, может возникнуть засорение водного бассейна и, как следствие, измениться характер прибрежной зоны. В.Н. Мосинец и М.В. Грязнов приводят пример значительного ускорения накопления осадков в заливе Сан-Франциско (США), после того как на берегах залива и впадающих в него рек приступили к разработке месторождения золота. За 60 лет было размыто около 2 млрд м3 породы. Более половины ее осело в заливе и прилегающих к нему водных артериях. Это привело к значительному изменению конфигурации береговой линии и уменьшению площади залива на 11 %.
Таким образом, горное производство оказывает на природные воды прямое и косвенное воздействие. К первой группе относятся виды воздействия непосредственно на водные объекты, приводящие к истощению запасов вод, изменению их режимов, состояния и качества: осушение месторождений, отбор вод для технологических процессов обогащения, гидровскрыши, гидродобычи, сброс дренажных и сточных вод в поверхностные водоемы и водотоки, подземные горизонты и пр. Ко второй группе относятся виды воздействия на другие элементы окружающей среды (землю, воздух, растительность), в результате которых ухудшаются состояние и качество природных вод.
Результаты как прямого, так и косвенного воздействия проявляются в состоянии вод и других элементов окружающей среды на значительных территориях, во много раз превосходящих по площади зону прямого воздействия на воды, что свидетельствует об обусловленности и взаимосвязи процессов, протекающих в биосфере, и их высокой чувствительности к антропогенному вмешательству.
4.4 Охрана водного бассейна в горном производстве
Под охраной водного бассейна (природных вод) понимается соблюдение установленного порядка пользования водами, т.е. обеспечение рационального управляемого использования, сохранения и восполнения их ресурсов при восстановлении или улучшении их качества в интересах существующих и будущих поколений.
Охрана природных вод осуществляется посредством выполнения комплекса организационных, экономических и инженерно-технических, в том числе технологических, гидротехнических, лесомелиоративных, агротехнических и других мероприятий под постоянным контролем (гидрогеологическим, гидрологическим, санитарным) состояния и качества вод.
В основу разработки и реализации мероприятий по охране природных вод закладываются три методологических принципа:
1) сохранение ресурсов и предотвращение нарушения состояния и качества вод;
2) при необходимости нарушения - рациональное использование;
3) в процессе и после использования - восстановление качества и состояния, восполнение запасов.
В соответствии с этими принципами комплекс мероприятий по охране природных вод подразделяется на две группы.
К первой группе относятся мероприятия предохранительного характера, направленные на сохранение запасов, режимов и качества поверхностных и подземных вод.
Ко второй группе относятся мероприятия восстановительного характера, включающие рациональное использование, очистку и возврат вод в поверхностные водоемы и водотоки, подземные горизонты.
Сохранение запасов, режимов и качества поверхностных и подземных вод. В случае, если месторождение обводнено, но дренажные воды не могут быть использованы по назначению, следует предусмотреть следующие мероприятия по сохранению запасов подземных вод:
1) сбрасывание или перекачку подземных вод разрабатываемой толщи пород в нижележащие водоносные горизонты;
2) сооружение барражей типа "стена в грунте", противофильтрационных завес, гидро- и пневмозавес.
Первый метод получил достаточно широкое применение в практике горных работ и реализуется в основном посредством проходки с поверхности земли водопоглощающих или нагнетательных скважин. Этим же методом производится восполнение запасов пресных подземных вод. Для этой цели могут быть использованы запасы пресных вод, накопленные или сосредоточенные в поверхностных водоемах и водотоках. Пресные воды с поверхности подаются в соответствующие подземные водоносные горизонты или естественные подземные емкости (карстовые полости, трещиноватые толщи скальных пород и пр.).
В последний период во многих странах мира с целью охраны окружающей среды входит в практику захоронение в недрах промышленных стоков, особенно токсичных, путем их нагнетания через скважины. В отдельных случаях, с учетом геологических и гидрогеологических особенностей массива, степени токсичности и концентрации загрязняющих веществ в сточных водах, создают подземные водохранилища методом выщелачивания солей.
Для воспроизводства эксплуатационных запасов подземных вод, особенно напорных, часто залегающих на большой глубине (200-300 м и более), захоронения промышленных стоков может быть использован опыт, накопленный в нефтедобывающей промышленности при применении способов законтурного и внутриконтурного заводнения нефтяных залежей на глубине 1000 м и более. Реализация метода требует выполнения обстоятельных изысканий прежде всего для определения приемной способности подземных коллекторов, их изолированности, надежности их состояния, особенно в районах тектонической активности, при которых обеспечиваются накопление запасов, сохранение их качества, предотвращение загрязнения пресных вод в результате выщелачивания вмещающих пород или проникновения минерализованных вод, предотвращение загрязнения подземных вод захороненными промышленными стоками. Хотя еще не зафиксированы серьезные случаи загрязнения недр захороненными промышленными стоками, однако этот метод потенциально опасен, и его применение требует научного и экономического обоснования, тщательности исполнения, организации постоянно действующего гидрогеологического контроля.
Создание противофильтрационных завес. В отличие от традиционных методов осушения месторождений полезных ископаемых, когда срабатываются статические и динамические ресурсы подземных вод, метод создания противофильтрационных завес различного типа позволяет не только подготовить месторождение к освоению и обеспечить нормальные и безопасные условия производства горных работ, но и решить другие важные задачи:
1) уменьшить или предотвратить водопритоки в зону горных работ и соответственно сократить объемы дренажных вод, сбрасываемых в открытые водоемы и водотоки;
2) сохранить ресурсы подземных вод в прилегающем к месторождению районе;
3) сохранить естественный режим подземных вод.
Последнее положение особенно важно для месторождений, где подземные воды приурочены к закарстованным массивам. При осушении таких месторождений нарушается застойный режим подземных вод и происходит подтягивание менее минерализованных вод, что приводит к активизации карстовых процессов. В связи с существенным сокращением и даже исключением активного отбора вод из района, прилегающего к разрабатываемому участку месторождения, этот метод определяется как метод "пассивного осушения".
Противофильтрационные завесы различного типа все более широко применяются в промышленно развитых странах при строительстве и горных работах. Особенно часто применяются барражи типа "стенка в грунте" как один из прогрессивных, эффективных и экономичных способов предотвращения притока подземных и подрусловых вод. Сущность способа заключается в устройстве вертикальных стенок из водонепроницаемых материалов, пересекающих водоносные горизонты и перекрывающих притоки грунтовых и подземных вод в горные выработки или в выемки при строительстве крупных промышленных и гражданских объектов.
Барражные завесы типа "стенка в грунте" широко применялись в Польше при ограждении серных карьеров от проникновения притоков инфильтрационных потоков вод Вислы, а также притоков грунтовых вод. Аналогичные работы проводились в Германии при разработке буроугольных карьеров и также подтвердили эффективность противо-фильтрационных барражей. Впервые в нашей стране этот способ был применен в 1968-1970 гг. на Украине при строительстве Подорожненского серного карьера Роздольского ПО "Сера". Длина барражной траншеи составила 11 км.
Противофильтрационные завесы для перехвата подземных вод в глубоко залегающих водоносных горизонтах выполняются посредством нагнетания через скважины различных тампонажных материалов. Этот способ был успешно применен в начале 50-х годов для предотвращения водопри-токов в горные выработки при разработке одного из угольных месторождений в Венгрии, отличающегося сложными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями. Но поскольку противофильтрационные завесы имеют большое природно- и ресурсоохранное значение, их эффективность следует оценивать с учетом предотвращенного ущерба народному хозяйству при ухудшении состояния окружающей среды.
Применение предохранительных мероприятий при разработке водообильных месторождений полезных ископаемых способствует сохранению природных водных ресурсов и имеет большой народно-хозяйственный эффект.
Восстановительные мероприятия по охране водного бассейна. Комплекс восстановительных мероприятий включает очистку дренажных (карьерных, шахтных, рудничных) и сточных вод горных производств, использование их для обеспечения деятельности горных предприятий, организацию оборотного водоснабжения, предотвращение или сокращение сброса дренажных и сточных вод в поверхностные водоемы и водотоки, их загрязнения и засорения.
Е.А. Ельчанинов отмечает, что большие объемы шахтных вод, ежегодно откачиваемые на поверхность и сбрасываемые в различные водоемы и водотоки, требуют огромных затрат на их очистку. С целью сокращения объема откачиваемых шахтных вод создаются схемы перехвата дренажных вод при помощи опережающих, восстающих и разгрузочных скважин, прием в специальные коллекторы, исключающие смешение с шахтными водами и загрязнение их биологическими, химическими и механическими примесями. Эти воды используются для питьевого и технического водоснабжения без дополнительной очистки, и только при наличии в дренажных водах газа и диоксида железа они подвергаются аэрации. Система скважин предварительного дренажа позволяет обеспечить перехват около 65-70 % притока вод без поступления их в горные выработки, и только лишь 30-35 % поступает в горные выработки и требует прохождения очистки перед их сбросом. Это позволит вдвое сократить затраты на строительство очистных сооружений, которые составляют от 6 до 15 % стоимости основных фондов.
Рациональность проектируемой или действующей схемы водоснабжения и водоотведения (включая канализацию) горного предприятия может оцениваться коэффициентом использования воды в системе водного хозяйства, который должен быть наиболее близким к единице. Коэффициент определяется отношением
K = (V3a6-Vc6) /V3a6, (7-1)
V3a6, Vc6 - соответственно количество воды, забираемой из источников водоснабжения и сбрасываемой (включая канализацию), отнесенное к принятой единице продукции горного предприятия.
Очистка вод. Для предотвращения загрязнения и засорения природных вод дренажные и сточные воды подвергаются очистке. Выбор метода очистки зависит от размера частиц, физико-химических свойств и концентрации загрязняющих веществ, расхода сточных вод и необходимой степени очистки. Во всех случаях очистки вод первой стадией ее является механическая очистка, предназначенная для удаления взвесей и дисперсно-коллоидных частиц. К группе способов механической или гидромеханической очистки относятся: процеживание, отстаивание (гравитационное и центробежное), фильтрование. При последующей, более глубокой очистке сточных вод применяются самостоятельно или в различных комбинациях следующие методы: физико-химические (флотация, абсорбция, ионообмен, дистилляция, обратный осмос и ультрафильтрация, кристаллизация, десорбция и др.), химические (нейтрализация, коагулирование и флокулирование, окисление и восстановление - реагентная очистка), электрохимические (электролиз), биологические, термические.
Как отмечают Н.С. Торочинников, А.И. Родианов и др., наиболее часто употребляются следующие методы очистки вод:
для осаждения суспензированных и эмульгированных примесей, представленных грубодисперсными частицами, - отстаивание, флотация, фильтрация, осветление, центрифугирование; при содержании в сточных водах мелкодисперсных и коллоидных частиц - коагуляция, флокуляция, электрические методы;
для очистки от неорганических соединений - дистилляция, ионообмен, обратный осмос, ультрафильтрация, реагентное осаждение, методы охлаждения, электрические методы;
для очистки от органических соединений - регенерационные методы - экстракция, абсорбция, флотация, ионообмен; реагентные методы; деструктивные методы - биологическое, жидкофазное, парофазное и электрохимическое окисление, озонирование, хлорирование;
для очистки от газов и паров - отдувка, нагрев, реагентные методы;
для уничтожения вредных веществ - термическое разложение.
На горных предприятиях для осветления сточных и дренажных вод наибольшее распространение получил способ отстаивания как один из наиболее экономичных и достаточно эффективных. Для этой цели организуются пруды-отстойники, вместимость и размеры в плане которых определяются в зависимости от объема сточных вод, размера и концентрации осаждаемых частиц. Сточные воды обогатительных производств в виде пульпы подаются в хвостохранилище, где происходит осаждение основной части твердых частиц, а затем, уже в значительной степени осветленные, воды через сбросные колодцы поступают в пруды-отстойники. Серьезную проблему представляет очистка прудов-отстойников от шламов, их обезвоживание, обезвреживание, последующее складирование или утилизация. Решение этой проблемы в значительной степени зависит от характеристик минерального и механического составов шламов. В отечественной и зарубежной горно-добывающей промышленности существует большое число примеров успешного использования различных методов очистки. В Кузбассе для очистки шахтных вод, сбрасываемых в водоемы, широкое распространение получили открытые горизонтальные отстойники, облицованные бетоном (рис.7.4.). Поступающую в шахту воду собирают в колодце шахтного водоотлива, из которого она подается в отстойник и после осветления хлорируется хлоратором, затем проходит через контактный резервуар и сбрасывается в водоем. Для нейтрализации кислых рудничных вод обычно используют известковое молоко, щелочные воды подкисляют. Эффективная очистка шахтных вод Кизеловского бассейна от солей железа достигается посредством сульфатредуцирующих бактерий.
Рис.7.4. Схема очистки шахтных вод:
1 - колодец шахтного водоотлива; 2 - отстойник; 3 - хлоратор; 4 - контактный резервуар; 5-водоем В США в настоящее время очистке подвергается около 50 % рудничных вод. Для нейтрализации кислых вод, как правило, используют известняк, гашеную и негашеную известь, каустическую соду и другие реагенты.
Оборотное водоснабжение на обогатительных фабриках. Переход от "прямоточного" (река - предприятие - река) водоснабжения к замкнутому циклу, в котором однажды взятая вода все время находилась бы в обороте (как, например, при охлаждении автомобильного мотора), - основное направление в охране водных ресурсов, предполагающее полное исключение попадания сточных вод в реки и водоемы.
Современными проектами обогатительных фабрик горных предприятий предусматривается достаточно высокий уровень оборотного водоснабжения (до 90-95 % и более).
Осуществление замкнутого водооборота в процессе обогащения определяется необходимостью получения при очистке требуемого качества воды, обеспечивающего стабильность технологического процесса обогащения. Свежая вода расходуется при этом только на восполнение неизбежных потерь.
На горных и металлургических предприятиях Канады основная часть воды находится в замкнутом технологическом цикле. Например, на руднике "Куппер Клифф" 75 % потребляемой воды очищают и возвращают для повторного использования.
Во многих случаях оборотные системы водоснабжения обогатительных фаёрик пополняются рудничными и шахтными водами.
Важное значение имеет контроль состояния, режима и качества грунтовых, подземных и поверхностных вод, подвергающихся воздействию при разработке месторождений полезных ископаемых. Этот контроль осуществляется службами главного инженера горного предприятия и районной санэпидемстанцией.
Состояние грунтовых и подземных вод, параметры де-прессионных воронок определяются гидрогеологической службой предприятия посредством режимных гидронаблюдательных скважин. По данным замеров уровней подземных вод в гидронаблюдательных скважинах прослеживается динамика формирования депрессионной воронки или, наоборот, повышение уровня грунтовых вод при их подпоре и прогнозируется изменение дебитов существующих водозаборов в районе месторождения. Изменение химизма (минерализации) подземных вод определяется путем отбора дренажных вод и вод из гидронаблюдательных скважин. Полученные данные обрабатываются и документируются в виде планов гидроизогипс и гидроизопьез для каждого водоносного горизонта, фиксирующих положение депрессионных воронок по отношению к горным выработкам, таблиц изменения химического состава (минерализации) подземных вод, таблиц или графиков, иллюстрирующих динамику объемов дренирования.
Контроль качества поверхностных вод и эффективности работы очистных сооружений осуществляется санитарно-промышленной лабораторией предприятия, задачи и обязанности которой регламентируются Положением о санитарных лабораториях промышленных предприятий. Санитарно-промышленные лаборатории ведут наблюдения за количеством и качеством воды, поступающей на очистные сооружения, за технической и гигиенической эффективностью работы очистных сооружений, а также за состоянием и качеством вод, водоемов и водотоков в местах сброса сточных вод и в пунктах водопользования. Количество воды, поступающей на очистные сооружения и сбрасываемой, должно замеряться посредством водомеров или других устройств, регистрирующих расход воды за сутки. Для контроля качества очистки стоков и влияния их на поверхностные воды отбираются разовые пробы воды в водоподводящих и водо-отводящих лотках. Периодичность отбора проб и перечень показателей, по которым анализируются эти пробы, согласовываются с местными санитарными органами и органами водного надзора. Регулярный и оперативный контроль качества сточных вод позволит также установить причины нарушений нормативов состава и концентраций веществ в сточных водах и выявить нарушения или недостатки в системе очистки и технологии переработки (обогащения) полезного ископаемого.
Подобные документы
Проблема охраны окружающей природной среды и комплексного использования природных ресурсов в горнодобывающей промышленности. Охрана и рациональное использование водных ресурсов, воздушного бассейна, земель и недр. Переработка отходов производства.
курсовая работа [45,8 K], добавлен 21.01.2011Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Литосфера - твердую оболочку Земли и источники ее загрязнения. Факторы, влияющие на здоровье человека. Антропогенные источники загрязнения окружающей среды.
контрольная работа [21,0 K], добавлен 09.02.2009Проблемы сохранения окружающей среды, включающие технологию рационального природопользования. Реализация принципов экологической безопасности, приоритеты городского развития в данной сфере. Охрана водных ресурсов, атмосферного воздуха, зеленых насаждений.
контрольная работа [41,6 K], добавлен 23.07.2012Водные ресурсы и их роль в жизни общества. Использование водных ресурсов в народном хозяйстве. Охрана вод от загрязнения. Проблемы рационального использования водных ресурсов и пути их решения. Качество природных вод в России.
реферат [113,8 K], добавлен 05.03.2003Вклад видов экономической деятельности в загрязнение окружающей среды. Основные загрязнители атмосферы. Характеристика регионов России по показателям загрязнения окружающей природной среды. Экологические последствия использования природных ресурсов.
практическая работа [915,9 K], добавлен 13.11.2016Сущность и основные виды природопользования. Планирование и прогнозирование использования природных ресурсов. Принципы и направления рационального использования водных ресурсов и недр. Рациональное использование, воспроизводство и охрана лесов России.
реферат [29,5 K], добавлен 29.05.2010Проблема использования минеральных ресурсов. Рациональное использование водных, почвенных, лесных ресурсов. Реутилизация. Ресурсосберегающие технологии. Комплексное использование сырья. Повышение эффективности использования продукции.
реферат [24,2 K], добавлен 27.11.2004Причины деградации природных вод. Рациональное использование и охрана водных ресурсов как составная часть охраны окружающей природной среды. Необходимость оснащения жилых зданий и зданий социально-бытового назначения общедомовыми приборами учета воды.
презентация [10,1 M], добавлен 23.11.2015Определение сущности окружающей среды, использование природных ресурсов в хозяйственной деятельности человека. Виды природных ресурсов: минеральные, земельные, климатические, водные, биологические. Причины истощения или полного исчезновения ресурсов.
презентация [237,5 K], добавлен 10.10.2011Характеристика природных ресурсов как части национального богатства, их группировка на возобновляемые и невозобновляемые. Специфика статистики земельных, лесных, водных ресурсов и воздушного бассейна. Статистика состояния природных ресурсов в Кузбассе.
курсовая работа [42,5 K], добавлен 09.01.2010
