Создание системы локального экологического мониторинга на Ингулецком горно-обогатительном комбинате

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ

3. РАСЧЕТ САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

4. РАССТАНОВКА ПОСТОВ НАБЛЮДЕНИЯ

5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО УЛУЧШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В РАЙОНЕ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Существующая система хозяйствования привела окружающую среду к катастрофическому экологическому состоянию. Более 17% территории стран СНГ объявлено зонами экологического кризиса. Насчитывается 102 города с общей численностью населения свыше 50 млн., человек, где отмечено 10-кратное и более высокое ежегодное превышение в атмосфере предельно допустимой концентрации вредных веществ. В отдельные периоды в ряде городов ПДК специфических ингредиентов превышается во многие десятки раз. В реки, озера, водохранилища и моря ежегодно сбрасываются десятки миллионов тонн ядовитых веществ, кубические километры неочищенных сточных вод. В Днепропетровской области загрязненными являются реки Днепр, Самара, Волчья, Мокрая Сура, Орель, Ингулец. В реку Самара из шахт Западного Донбасса» год сбрасывался около 20 млн. кубических метров высококонцентрированных шахтных вод и 609 млн. куб таких вод поступает из Центрального Донбасса. Предприятия черной металлургии в Кривбассе сбрасывают в реку Ингулец около 100 млн. м³ загрязненных штатных и сточных вод, с которыми поступает 50 тыс. т солей.

Земля отравлена кислотными дождями, тяжелыми металлами, ядохимикатами. Почти два из каждых трех гектаров почвы являются кислыми, засоленными, подвержены эрозии. На огромных территориях Украины, Белоруссии, ряда областей России, пострадавших от Чернобыльской катастрофы, уровень радионуклидов стронция-90 и цезня-137 в водных объектах (в частности в Днепре) и почве превышает допустимые в десятки, сотни и тысячи раз.

Такое состояние окружающей среды привело к тому, что по уровню смертности и заболеваемости мы намного "опередили" большинство развивающихся стран Азии, Африки, Латинской Америки. Показатель продолжительности жизни самый низкий (65 лет) среди европейских государств.

В зонах экологического кризиса продолжительность жизни на 10-15 лет меньше, чем в среднем по стране. В 3-4 раза ниже показатель естественного прироста населения Украины, По количеству онкологических заболеваний Украина занимает первое место в мире. Стремительно растет количество желудочно-кишечных, сердечно-сосудистых и иных заболеваний, связанных с влиянием на организм человека вредных промышленных выбросов.

Одна из основных причин этого - отсутствие в стране налаженной системы контроля загрязнения различных природных сред: атмосферного воздуха, воды, почвы. В связи с этим проблема надлежащего контроля загрязнения окружающей среды приобретает не Украине особую актуальность. Решение ее возлагается на систему государственного мониторинга окружающей природной среды.

Мониторинг (от лат. monitor - контролируемый, предупреждающий) - это система наблюдений, анализа и прогнозирования состояния ОС для подготовки управленческих решений по улучшению ее состояния и охраны. Служба мониторинга создана во многих странах.

Локальный мониторинг организуется на конкретных предприятиях и служит для контроля выбросов и сбросов какого-либо предприятия. Локальный мониторинг осуществляется путем отбора проб или анализа состояния окружающей среды в автоматическом режиме.

Целью данной работы является создание системы локального экологического мониторинга на Ингулецком горно-обогатительном комбинате. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. На основании общих сведений о предприятии изучить негативное влияние входящих в его состав объектов на компоненты окружающей среды;

2. Рассчитать и нанести на схему предприятия нормативные и уточненные санитарно-защитные зоны экологически опасных объектов.

3. Определить места расположения постов наблюдения и их вид.

4. Предложить конкретные рекомендации по снижению негативного действия на окружающую среду для каждого объекта предприятия.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Основными источниками загрязнения, на Ингулецком горно-обогатительном комбинате являются: карьер, отвалы, шламохранилище и промышленная площадка.

Метеорологические условия в месте расположения источника загрязнения приведены в таблице 1 и изображены на рис. 1.

Таблица 1 - Преобладание направлений ветра в районе ГОКа

Рис. 1- Среднегодовая роза ветров в районе Ингулецкого ГОКа

Расстояние от источников загрязнения, на котором концентрация загрязняющих веществ будет меньше, либо равна ПДК, при наиболее преобладающем направлении ветра, приведено в таблице 2.

Таблица 2 - Предельные значения переноса вредных веществ от объектов, м

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ

Ингулецкий горно-обогатительный комбинат крупное предприятие по добыче железистых кварцитов открытым способом, их обогащению и производству концентрата. Комбинат был построен и сдан в эксплуатацию в 1961-1966 гг. Его доля в производстве железорудного концентрата на украинском рынке составляет 32%

В состав комбината входят 20 цехов и подразделений, в том числе и карьер, производственной мощностью по горной массе свыше 70 млн. т. в год. В 1998 году мощности комбината использовались на 86%. Горные работы ведутся одновременно на 21 горизонте.

Разработка месторождения ведется уступами высотой 12-14 м по наносам и 15 м по скальным породам. Разработка уступов и погрузка горной массы производится экскаваторами, автосамосвалами и железнодорожными думпкарами.

Руда из карьера доставляется на обогатительные фабрики с применением циклично-поточной технологии, автомобильным транспортом внутри карьера и далее подземными конвейерными трактами "Восточный" и "Западный".

Проектная мощность карьера, по добыче сырой руды начиная с 1994 года, принята 36,0 млн. тонн в год. При этом срок обеспеченности комбината сырьем на уровне 36 млн. т. в год составляет более 20 лет. Однако в связи с проблемой, возникшей в последние годы с обеспечением горюче смазочными, энергетическими и другими материалами, производственная мощность комбината снижена до 14 млн. т в концентрата в год.

Основными потребителями продукции на внутреннем рынке являются: МК им. Ильича, МК "Азовсталь", МК "Запорожсталь", МК им. Дзержинского.

На внешнем рынке: "Мидланд" (Великобритания), "Велм Ко" (Болгария), "Эгонорд" (Россия), "Лентимекс" (Словакия), "Элкоцелл" (Швейцария)

Основными источниками воздействия на окружающую среду при разработке месторождения являются - карьер, отвалы, шламохранилища, промышленная площадка.

Значительное выделение пыли и газов связано с дробильно-сортировочными, агломерационными и обогатительными фабриками, базами производственных автомашин и автотракторной техники, ремонтными заводами и цехами, котельными и энергетическими установками. При транспортировании карьерных грузов особенно большое загрязнение атмосферы имеет место при эксплуатации автотранспорта, который является передвижным источником газовыделений и взметывания пыли с автодорог.

Массовые взрывы на карьере является мощным периодическим источником выброса в атмосферу большого количества пыли и газов. Объем массового взрыва достигает 2 млн. м³ взорванных горных пород. Массовые взрывы проводятся на карьере 2-3 раза в месяц. За один массовый взрыв выбрасывается в атмосферу 100-250 т пыли и 6000-10000 м вредных газов. Пылегазовое облако при массовом взрыве выбрасывается на высоту 150-300 м, в своем развитии оно может достигать высоты 16 км и распространяться по направлению ветра на значительное расстояние (10-14 км).

Пылящие поверхности на открытых работах являются одним из мощных источников пылевыделений. Их воздействие на окружающую среду усугубляется большими площадями, которые они занимают. Кроме того, на откосах и площадках уступов оседает пыль, выделяющаяся при выполнении основных производственных процессов. При ветреной сухой погоде пыль с этих поверхностей поднимается и разносится на большие расстояния.

Хвосты обогащения перемещаются и складируются в хвостохранилища, размеры которого достигают 300-1000 га. В период эксплуатации на них образуются сухие пляжи, которые являются интенсивными источниками пылевыделения. С 1 га сухой поверхности хвостохранилищ может уноситься до 2-5 т дисперсной пыли в сутки.

3. РАСЧЕТ САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) - территория между границами промплощадки и территорией жилой застройки, ландшафтно-рекреационной зоны, зоны отдыха, курорта.

Граница СЗЗ - линия, ограничивающая территорию или максимальную из плановых проекций пространства, за пределами которых нормируемые факторы воздействия не превышают установленные гигиенические нормативы.

Предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами.

Санитарно-защитная зона является обязательным элементом любого объекта, который может быть источником химического, биологического или физического воздействия на среду обитания и здоровье человека.

Территория санитарно-защитной зоны предназначена для:

1) обеспечения снижения уровня воздействия до требуемых гигиенических нормативов по всем факторам воздействия за ее пределами;

2) создания санитарно-защитного и эстетического барьера между территорией предприятия (группы предприятий) и территорией жилой застройки;

3) организации дополнительных озелененных площадей, обеспечивающих экранирование, ассимиляцию и фильтрацию загрязнителей

В связи с этим, возникает необходимость в расчете и создании СЗЗ для основных объектов (источников загрязнения) горно-обогатительного комбината.

Размер нормативной санитарно-защитной зоны зависит от класса опасности предприятия. Карьеры, на которых ведутся буровзрывные работы, относятся к первому классу опасности, отвалы и шламохранилища - ко второму, а промышленные площадки с мокрым обогащением к третьему.

Рассеивание и перемещение вредных веществ в атмосферном воздухе зависит от метеорологических условий, и особенно сильно зависит от силы и направления ветра. Поэтому, на границе нормативных санитарно-защитных зон концентрация вредных веществ зачастую не соответствует предельно-допустимой. В этом случае целесообразно устанавливать размеры санитарно-защитной зоны, независимо от класса опасности объекта, на основании фактических замеров определяющих предельные значения переноса вредных веществ (таблица 2) и пропорций среднегодовой розы ветров (таблица 1).

Таким образом, для объектов Ингулецкого горно-обогатительного комбината будут устанавливаться следующие размеры нормативных и уточненных санитарно-защитных зон (таблица 3).

Таблица 3. - Размеры санитарно-защитные зон для объектов комбината

Наносим рассчитанные санитарно-защитные зоны на карту-схему комбината в соответствии с масштабом и анализируем какие объекты оказываются на их территории.

Согласно санитарно-строительным нормам и правилам на территории санитарно защитных зон не допускается размещение:

- жилых домов;

- дачных участков;

- предприятий пищевой промышленности и водозаборов

После нанесения санитарно-защитных зон на карту-схему комбината (Приложение 1) мы видим, какие элементы ландшафта попадают в зону влияния объектов комбината. Зона загрязнения от промышленной площадки не распространяется ни на один из прилегающих к ГОКу населенных пунктов. Зона загрязнения от карьера влияет на юго-восточные окраины населенного пункта - микрорайон, и практически полностью распространяется на пос. Николаевка. Первый отвал находящийся вблизи промышленной площадки не влияет ни на один из прилегающих населенных пунктов. Второй отвал влияет на западную часть п.г.т. Широкое и негативно влияет практически на весь город Ингулец. Зона загрязнения от шламохранилища заканчивается на границе с населенными пунктами Королевка и Николаевка.

После нанесения на схему СЗЗ всех объектов, необходимо нанести общую зону загрязнения от всех вышеперечисленных источников. Таким образом, под негативным воздействием всех источников загрязнения на Ингулецком горно-обогатительном комбинате окажутся следующие населенные пункты: микрорайон, г. Ингулец, п.г.т. Широкое, с.Королевка и с. Николаевка.

4. РАССТАНОВКА ПОСТОВ НАБЛЮДЕНИЯ

Контроль загрязнения атмосферы на комбинате будет осуществляться сетью постов наблюдения, которые подразделяются на:

1. стационарные

2. маршрутные

3. подфакельные

Стационарные - создаются на специальных полигонах и обеспечиваются аппаратурой для непрерывной регистрации концентрации загрязняющих веществ.

Маршрутные посты наблюдения предназначены для регулярного отбора проб воздуха в фиксированных точках местности. Маршруты меняются, с расчетом проводить отбор проб в каждой точке в разное время суток.

Подфакельные посты располагают под дымовым факелом источника загрязнения.

Для контроля за концентрацией загрязняющих веществ в окружающей среде, зоны загрязнения от ИГОКа необходимо определить места расположения постов наблюдения и их вид.

Пост наблюдения №1 будет располагаться в г.Ингулец. Здесь целесообразно оборудовать стационарный пост наблюдения, оснащенный приборами для контроля за содержанием пыли, сдуваемой с поверхности отвала №2. пробы воздуха можно отбирать при северном направлении ветра. Также концентрацию пыли в населенном пункте можно расчетным способом. Для снижения негативного влияния отвала на населенный пункт необходима его разборка и перенос в другое, более безопасное место (например, возле промышленной площадки и хвостохранилища с западной стороны.)

Пост наблюдения №2 будет стационарным, и оборудуется в населенном пункте Николаевка. В этом населенном пункте также основным источником загрязнения является карьер, поэтому он оборудуется приборами для контроля концентрации вредных газов выделяющихся при ведении взрывных работ. Также необходимо предусмотреть негативное воздействие хвостохранилища, и при восточном направлении ветра контролировать содержание пыли сдуваемой с сухих пляжей (можно осуществлять контроль расчетным способом, основанным на решении математической модели, описывающей распространение пыли от хвостохранилища в атмосфере).

Пост №3 будет маршрутным, т.е отбор проб будет осуществляться с помощью передвижного оборудования, для регулярного отбора проб воздуха в п.г.т. Широкое. Здесь основным источником загрязнения является отвал №2, отбор проб воздуха производят при южном и восточном направлении ветра.

Пост №4 - маршрутный, отбор проб воздуха будет производиться в микрорайоне. Основным источником загрязнения здесь является карьер, поэтому пробы воздуха будут проводиться при проведении взрывных работ.

Пост №5 - маршрутный. Отбор проб воздуха будет осуществляться в поселке Королевка, так как при юго-восточном направлении ветра возможно превышение концентрации пыли, при сдувании ее с поверхности сухих пляжей хвостохранилища.

Вся информация о состоянии атмосферы, получаемая на 5 постах наблюдения поступает в центр управления мониторингом (ЦУМ), где информация анализируется и по полуученым, принимаются решения о дальнейшей деятельности предприятия. Также центр управления мониторингом осуществляет прием и передачу абонентам экологической информации по различным формам. Информация накапливаемая в ЦУМе поступает в систему регионального мониторинга.

5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО УЛУЧШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В РАЙОНЕ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ

Мероприятия по предотвращению негативных последствий буровзрывных работ

1. Увеличение частоты массовых взрывов с одновременным снижением количества взрываемого ВВ, а также применение ВВ с нулевым (акватол, аммонит) и положительным (аммиачная селитра) кислородным балансом.

2. Орошение подготовленных к взрыву участков и прилегающей к ним зоны. Ширина орошаемой зоны - 50-60 м от границы взрываемого блока. Расход воды - 8-10 л на 1 м² площади орошения.

3. Применение гидрозабойки.

4. Пылеподавление воздушно-водяной смесью, пылеподавление воздушно-эмульсионными смесями, сухое пылеулавливание при работе станков механического бурения.

Мероприятия по предотвращению негативного воздействия хвостохранилищ.

1. Закрепление обезвоженных участков заиленных хвостохранилищ путем нанесения водяных растворов и эмульсий химических веществ, которые образуют на поверхности тонкую пленку или корку, препятствующую сдуванию пыли, нанесение растворов и эмульсий осуществляется с использованием поливочных машин или гидромониторов.

2. Создание на обезвоженных участках хвостохранилищ растительного покрова из древесных пород, кустарников и трав, обладающих хорошей приживаемостью (тополь, акация, донник, люцерна и др.). Отходы обогащения, содержащие токсичные вещества, предварительно перекрываются слоем нейтральных или потенциально плодородных вскрышных пород. Практикуется укладка почвенной массы с использованием гидравлического транспорта

3. Озеленение территорий вокруг хвостохранилищ. Создание лесозащитной полосы между хвостохранилищем и жилой зоной обеспечивает снижение концентрации пыли в воздухе населенных пунктов.

Мероприятия по снижению негативного влияния объектов промплощадки на окружающую среду.

1. Использование агрегатов и установок, дающих наименьшее количество выбросов в атмосферу.

2. Усовершенствование и упрощение технологических процессов, обеспечивающих уменьшение выбросов вредных веществ.

3. Очистка отходящих газов в пыле- и газоочистных установках.

4. Сокращение количества вредных выбросов с дымовыми газами котельных осуществляется благодаря централизации энерготеплоснабжения промышленных предприятий и населенных пунктов, предусматривающих ликвидацию котельных малой мощности и подключение к котельным большей мощности и ТЭЦ.

Мероприятия по предотвращению негативных последствий отвалообразования.

1. Орошение поверхности уступов карьеров и отвалов 0,01-0,1%-ным раствором полиэкриламида, при этом пыль связывается в корку.

2. Закрепление пылящих поверхностей битумной эмульсией. Через сутки образуется тонкая пленка, которая препятствует взметыванию пыли в течение 10-12 месяцев.

3. Закрепление пылящих поверхностей латексами, которые представляют собой коллоидное состояние полимеров. Расход латексов - 1 л/м². Частота обработки пылящих поверхностей латексами составляет 1 раз в год.

4. Озеленение нерабочих площадей, для чего необходимо выполнить подготовительные работы по созданию благоприятных для растений условий.

ВЫВОДЫ

окружающая среда загрязнение экологический

В результате выполнения данной работы, я спроектировал систему локального мониторинга для Ингулецкого горно-обогатительного комбината, с учетом заданных метеорологических условий и зон влияния объектов ГОКа на прилегающие к нему территории.

Система локального мониторинга включает в себя 5 постов наблюдения (2 - стационарных и 3 передвижных), на которых контролируется концентрация загрязняющих веществ, а также санитарно-защитные зоны промплощадки, карьера, 2-х отвалов и хвостохранилища, предназначенные для снижения концентрации загрязняющих веществ до допустимых нормативов.

Определена общая зона влияния горно-обогатительного комбината на окружающую среду и прилегающие населенные пункты.

Предложены мероприятия по снижению негативного воздействия основных источников загрязнения прилегающих к комбинату территорий и населенных пунктов, а также перенос отвала №2 в более безопасное место.

Так как, основным источником загрязнения атмосферы на ГОКе являются взрывные работы необходимо применять более экологически безопасные взрывчатые вещества. Для предотвращения негативного влияния отвалов и хвостохранилища необходимо проводить мероприятия по их озеленению.

Таким образом, обоснована необходимость создания и внедрения на Ингулецком горно-обогатительном комбинате системы локального мониторинга, сделаны рекомендации по улучшению и снижению его негативного воздействия на состояние объектов окружающей среды.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.А.Г. Шапарь, С.З. Полищук, В.А. Долодаренко. А.И. Кораблева, П.И Копач, А.В. Полищук Основы мониторинга. Методическое пособие. Днепропетровск 1996

2. Охрана окружающей среды на карьерах. Учебн. Пособие. - К.: Вища шк., 1990. - 264 с.

3. Мониторинг загрязняющих веществ в окружающей среде. Под ред. Назарова И.М. М.: Гидрометеоиздат., 1982

4. ДСП 173-96 Державні санітарні правила планування та забудови населених пунктів.

5. Охрана окружающей среды в горной промышленности. В.И.Николин, Е.С.Матлак. - К.: Вища школа. 1987 г. - 192 с.

Размещено на Allbest.ru