Характеристика изучения залежей асбестовых руд в окрестностях города Житикары

Навеска	Камни 3 мм и больше	Гравий 3-1 мм	Пыль, меньше 1 мм
Граммы	130	170	700
%	13	17	70

Из данных таблицы видно, что в среднем в 1000 г. навески пробы пылевых отвалов отходов обогатительной фабрики содержится: 130 г. камней, 170 г. гравия и 700г. пыли.

Следовательно, если пыль с площади, равной 0,04 м2 в среднем составляет 200 г на каменистых отвалах и 700 г на пылевых, то среднее значение будет равно: (700 + 200) : 2 = 450 г. В пересчете на отвалы:

Sr площадь, с которой взяты образцы отвалов, состоящие из вскрышных пород и отходов обогатительной фабрики:

St= 400 см = 0, 04 м2,

S2 - площадь всех отвалов,

S2- 9 922 500 м2.

N = Si/S2 = 9 922 500 м2 : 0, 04 м2 = 2 480 625 000, где

N - количество всех участков по 0, 04 м.

Следовательно, если пыль с площади, равной 0,04 м в среднем составляет 450 г на каменистых отвалах и на пылевых, то с площади всех отвалов, равной 9 922 500 м2, составляет 450 г ? 2 480 625 000 = 1 116 281 250 000 г=1 116 281 250 кг =1 116 281 тонн.

Таким образом, можно сделать вывод, что поверхность отходов вскрышных пород и обогатительной фабрики содержит 1 116 281 250 кг = 1 116 281 тонн пыли. Мы предполагаем, что достаточно большое количество этой пыли с отвалов уносится ветром, в том числе и в направлении города Житикары.

3.3 Вычерчивание «розы ветров»

Изучив климат города Житикара, мы выяснили, что он характеризуется активной ветровой деятельностью.

Чтобы определить основные направления распространения пыли, мы в течение двух месяцев, летом в июле и зимой в январе наблюдали направление ветра по дыму из трубы городской котельной зимой и поветкам деревьев в остальное время года, проанализировали, сравнили с данными метеорологической станции и составили розу ветров.

Для этого начертили основные и промежуточные стороны горизонта. Затем на каждой стороне отмерили расстояние, равное количеству дней, в которые дул ветер соответствующего направления. Использовали расчет:

1 день - 5мм. Полученные точки соединили прямыми линиями. По схеме определили направление ветров в течение месяца [21].

Вывод: В течение года в январе преобладают ветры юго-западного направления, а в июле - преобладают западные, северо-западные и северные ветры.

3.4 Анализ содержания пыли в атмосферном воздухе г. Житикары

3.4.1 Определение запыленности воздуха по снегу

Каждый месяц после появления устойчивого снежного покрова (ноябрь, декабрь 20011года; январь, февраль, март 2012 года) нами были собраны по 10 проб по всей глубине снежной толщи на равноудаленных участках от исследуемого нами источника пыли - отвалов.

Пробы отбирались на улице Буровиков, в парке Победы, 6-м и 11-м микрорайонах, в поселке Айнабулак, а также на самих отвалах.

Итого у нас получалось по 50 проб снега в ноябре, декабре месяце 2011 года, а также в январе, феврале, марте 2012 года.

Численные средние значения опытов изучения запыленности воздуха по снегу в ноябре, декабре месяце 2011 года, а также в январе, феврале, марте 2012 года приведены (Таблица 10,11, 12, 13, 14).

Таблица 10. Определение запыленности воздуха по снегу в ноябре 2011 года

Таблица 11. Определение запыленности воздуха по снегу в декабре 2011 года

Места забора проб снега	Содержание пыли в пробе (г /дм3)	Среднее значение содержания пыли (г/дм3)
	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7	№8	№9	№10
Ул. Буровиков	0,38	0,34	0,34	0,31	0,33	0,34	0,317	0,218	0,32	0,328	1,34
Парк Победы	0,20	0,18	0,19	0,17	0,20	0,19	0,20	0,19	0,2	0,18	0,19
6-й микрорайон	0,12	0,08	0,09	0,08	0,10	0,12	0,09	0,07	0,09	0,08	0,09
11-й микрорайон	0,020	0,019	0,020	0,021	0,019	0,020	0,022	0,019	0,020	0,021	0,02
Поселок Айнабулак	0,020	0,019	0,020	0,021	0,019	0,020	0,022	0,019	0,020	0,021	0,02
Отвалы	0,98	1,301	1,15	1,15	1,31	1,15	1,215	1,077	1,16	1,69	1,207

Таблица 12. Определение запыленности воздуха по снегу в январе 2012 года

Места забора проб проб снега	Содержание пыли в пробе (г /дм3)	Среднее значение содержан Пыли (г/дм3)
	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7	№8	№9	№10
Улица Буровиков	0,28	0,25	0,31	0,27	0,29	0,28	0,26	0,29	0,31	0,27	0,29
Парк Победы	0,11	0,09	0,07	0,09	0,09	0,10	0,10	0,09	0,08	0,08	0,09
6-й микрорайон	0,107	0,071	0,092	0,099	0,063	0,089	0,065	0,078	0,088	0,097	0,085
11-й микрорайон	0,018	0,016	0,02	0,018	0,04	0,014	0,02	0,02	0,016	0,018	0,02
Пос. Айнабулак	0,018	0,018	0,011	0,015	0,017	0,013	0,011	0,014	0,016	0,017	0,015
Отвалы	1,203	1,114	1,283	1,202	1,282	1,204	1,17	1,176	1,244	1,252	1,213

Таблица 13. Определение запыленности воздуха по снегу в феврале 2012 года

Места забора проб снега	Варианты проб снега (г/дм3)	Среднее значение запыленности снега (г/дм3)
	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7	№8	№9	№10
Улица Буровиков	0,34	0,34	0,34	0,30	0,33	0,32	0,317	0,216	0,323	0,328	1,32
Парк Победы	0,20	0,18	0,19	0,21	0,22	0,18	0,20	0,19	0,21	0,22	0,20
6-й микрорайон	0,32	0,33	0,31	0,28	0,31	0,32	0,29	0,27	0,29	0,28	0,30
11-й микрорайон	0,07	0,11	0,08	0,012	0,17	0,13	0,08	0,03	0,09	0,12	0,10
Пос. Айнабулак	0,020	0,024	0,22	0,025	0,022	0,026	0,026	0,021	0,028	0,024	0,024
Отвалы	1,25	1,21	1,25	1,22	1,26	1,18	1,27	1,24	1,20	1,21	1,23

Таблица 14. Определение запыленности воздуха по снегу в марте 2012 года

Места забора проб снега	Содержание пыли в пробе (г /дм3)	Сред. знач. сод. пыли (г/дм3)
	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7	№8	№9	№10
Улица Буровиков	0,265	0,268	0,277	0,28	0,25	0,275	0,26	0,29	0,272	0,263	0,27
Парк Победы	0,20	0,18	0,19	0,17	0,20	0,19	0,20	0,19	0,2	0,18	0,19
6-й мкр-н	0,12	0,08	0,09	0,08	0,10	0,12	0,09	0,07	0,09	0,08	0,09
11-й мкр-н	0,042	0,041	0,05	0,042	0,038	0,038	0,02	0,03	0,039	0,06	0,04
п. Айнабулак	0,020	0,019	0,020	0,021	0,019	0,020	0,022	0,019	0,020	0,021	0,02
Отвалы	1,17	1,20	1,18	1,22	1,16	1,18	1,21	1,17	1,20	1,21	1,9

Таблица 15. Определение запыленности воздуха по снегу (средние значения)

Места забора проб снега	Средние значения содержания пыли пробах снега (г/дм3)
	Ноябрь 2011 г.	Декабрь 2011 г.	Январь 2012 г.	Февраль 2012 г.	Март 2012 г.
Улица Буровиков	0,19	0,34	0,29	1,32	0,27
Парк Победы	0,09	0,19	0,09	0,20	0,19
6-й микрорайон	0,08	0,09	0,085	0,30	0,09
11-й микрорайон	0,01	0,02	0,02	0,10	0,04
Поселок Айнабулак	0,01	0,02	0,015	0,024	0,02
Отвалы	1,20	1,207	1,213	1,230	1,190

Наибольшее значение концентрации пыли характерно для улицы Буровиков, так наивысшая концентрации пыли в снежной массе на данной улице была зафиксирована в феврале 2012 года 1,32 г/см3, в остальные месяцы холодного времени года концентрации пыли в рассматриваемом районе также достигали значительных значений.

Наименьшие значения концентрации пыли в снегу нами были зафиксированный в снежном покрове 11 микрорайона, так ноябре месяце концентрация пыли в снегу составляла 0,01 г/см3, максимальные значения пыли в снегу данного района характерны для февраля месяца 0,1 г/см3.

В парке Победы и в 6 микрорайоне значения концентрации пыли в снегу занимают среднее положения, но при этом соответствуют общей динамики запыленности атмосферного воздуха в течение года, так же как и в предыдущих районах концентрации пыли были максимальны в феврале месяце и минимальны в ноябре, данный факт по-видимому, объясняется доминированием в данный период ветров дующих со стороны хвостохранилищ и рудника.

Произведя соответствующие замеры и вычисления, мы определили, что в «снежные» месяцы в декабре 2011 года, а также в январе, феврале, марте 2012 года был самый пыльный месяц - март. Для этого месяца характерны частые ветры. Из таблицы видно, что больше всего подвергается запылению старая часть города. В этот район попадает больше пыли с отвалов.

3.4.2 Определение запыленности воздуха методом собирания пыли на клейкую ленту

Собирание пыли на клейкую ленту проводилось в сухую ветреную погоду в апреле месяце и летом 2011 года. Сбор материалов производился в 5-ом, 7-ом, 11-ом, 12-ом микрорайонах, а также на улице Шахтеров и улице геологов.

Расчет запыленности воздуха по липкой ленте весной (в апреле месяце) и летом (в июне, июле августе) 2012 года (таблица 16).

Таблица 16. Средние значения запыленности воздуха по липкой ленте с площадью 50 см2 за сутки (мг/ см2)

Места отбора проб на клейкую ленту	Время взятия пробы
	Апрель 2012г.	Июнь 2012г.	Июль 2012 г.	Август 2012г.
5-й мкр-н	22,86	50,13	67,25	59,33
7-й мкр-н	43,17	57,1	67,79	59,79
11-й мкр-н	29,12	55,03	64,00	56,88
12-й мкр-н	41,08	46,31	75,42	62,86
Улица Шахтеров	57,24	79,71	88,47	77,07
Улица Геологов	62,11	88,30	93,37	90,28

Анализируя полученные результаты мы пришли к следующему заключению. Наибольшее пылевое загрязнение характерно для июля месяца, а наименьшее для апреля. Данный факт объясняется, по-видимому, не только выносом пыли со хвостохранилищ АО «Костанай минералы» но и фоновой запыленностью воздуха в летние месяцы вследствие открытости почвенного субстрата как при проведении сельскохозяйственных работ, так и в условиях естественных ненарушенных земель для пылевой эрозии [13].

Однако распределение концентрации пыли внутри отобранных районов города косвенно указывает на влияние хвостохранилищ на уровень пыли в атмосферном воздухе города Житикары.

Так, наибольшие концентрации пыли осевшей на липкие ленты характерны для улицы Геологов - 93,7 мг/см2 в июле месяце и для улицы Шахтеров - 88,47 мг/см2.

Наименьшие концентрации пыли на липких летах характерны для 5 микрорайона и 7 микрорайона - 67,25 мг/см2 и 67,79 мг/см2 в июле соответственно.

11-й и 12-й микрорайоны имеют средние концентрации пыли так для июля месяца в 11 микрорайоне концентрация пыли 64 мг/см2, а в 12 микрорайоне в этом же месяце концентрация пыли была равна 75,42 мг/см2

Таким образом, мы пришли к следующему заключению, несмотря на фоновое пылевое загрязнение хвостохранилиша АО «Костанай минералы» оказывают значительное влияние на уровень концерации пыли в атмосферном воздухе г. Житикары, косвенным подтверждением чему служат высокие концентрации пыли на липких лентах в районных приближенных к промышленной зоне АО «Костанай минералы».

Из данных таблиц видно, что самыми запыленными являются улица Шахтеров и улица Геологов, так как они находятся ближе всего к исследуемому источнику пылеобразования - отвалам.

3.5 Экологические условия жизни и здоровья населения

Снижение качества окружающей среды, отрицательно влияет на состояние здоровья населения и продолжительность его жизни. Рабочие зон карьера и обогатительной фабрики, а также население города находятся в сравнительно дискомфортных условиях.

Это запыленность и загрязненность воздуха, шум, вибрация, возможные электромагнитные поля и ионизирующие излучения, употребление питьевой воды рабочими, а также местным населением близлежащих районов к местам разработок полезных ископаемых. Возможно употребление ими пищевых продуктов, выращенных на почвах, содержащих подвижные ионы тяжелых металлов.

Этот сравнительно неблагоприятный природно-техногенный фон, несомненно, негативно сказывается на самочувствии и здоровье населения, проживающих в окрестностях отвалов и города в целом, что подтверждается медико-статистическими данными [23] (таблица 17).

Таблица 17. Динамика заболеваемости по г.Житикара

Заболевания	Годы
	2009	2010	2011
Общее количество диспансерных больных	13 420	13 491	13 568
Туберкулез	737	738	745
Заболевания сердца	23	19	17
Онкозаболевания	411	561	853
Анемия	338	342	357
Бронхиальная астма	36	41	64
Острая пневмония	106	164	276
Пневмония	61	107	119

Из таблицы 8 видно, что в г. Житикара с 2009 по 2011 год включительно наблюдается рост людей болеющих респираторными, легочными, аллергическими, сердечно-сосудистыми, и другими заболеваниями. Кроме того, в городе наблюдается рост количества онкологических заболеваний (рисунок 6).

Данные городской медицинской статистики указывают, что общая заболеваемость населения Житикаринского района с 2009 по 2011 год выше средней по области, в том числе детская - на 25%. Довольно высоким является уровень онкологических заболеваний.

Увеличение количества заболеваний дыхательных путей, а также рост количества простудных заболеваний мы связываем с неблагоприятной экологической обстановкой города, которая во многом зависит от изучаемого нами объекта - отвалов АО «Костанайские минералы». Для того, чтобы выяснить, причины роста заболеваний в городе, нами был исследован физико-химический состав отвалов АО «Костанайские минералы».

Так как период полураспада волокон хризотила составляет от 7 часов до 14 дней. Хризотил достаточно быстро выводится из организма человека и не может стать причиной тяжелых заболеваний при контролируемом использовании [24].

Заключение

В процессе исследования с 2009 по 2012 год путем анализа собранных проб нами был определен приблизительный объем пыли содержащейся в поверхностных слоях хвостохранилищ АО «Костанайские минералы» который составил около 1 млн. 116 тыс. 281 тонн, следовательно часть данной пыли в результате ветровой эрозии может поступать в состав атмосферных потоков направленных в сторону г. Житикара, в периоды преобладающих ветров.

Анализируя концентрации пыли в снегу ряда районов г. Житикары в холодное время года нами были отмечены следующие факты: наибольшее значение концентрации пыли характерно для улицы Буровиков, так наивысшая концентрации пыли в снежной массе на данной улице была зафиксирована в феврале 2012 года 1,32 г/см3, в остальные месяцы холодного времени года концентрации пыли в рассматриваемом районе также достигали значительных значений, а так как данный район довольно близко располагается от промышленной зоны АО «Костанай минералы» то достаточно высокие концентрации пыли в рассматриваемом районе города по-видимому можно объяснить определенной деятельностью рассматриваемого предприятия

В результате анализа концентраций пыли на липких лентах в весенние и летние месяцы нами отмечено что наибольшие концентрации пыли осевшей на липкие ленты характерны для улицы Геологов - 93,7 мг/см2 в июле месяце и для улицы Шахтеров - 88,47 мг/см2., также расположенных в непосредственной близости от промышленной зоны АО «Костанай минералы», а следовательно данное предприятие наряду с естественным фоновым летним повышением содержания пыли в воздухе вносит непосредственный вклад в загрязнение воздуха в городе Житикара.

В процессе анализа уровня заболеваемости взрослого населения, на основе доступных данных за 2009-2011 годы, нами отмечается рост онкологических заболеваний, а также заболеваний органов дыхания, что в какой-то степени подтверждает негативную экологическую обстановку в рассматриваемом городе.

Предложения по улучшению экологической обстановки в г.Житикара.

Так как АО «Костанай минералы» является градообразующим предприятием, то закрытие данного предприятия, как одна из мер улучшения экологической обстановки в городе окажет губительное влияние на социальный и экономический уровень населения города, и вызовет серьезный социальный кризис, то необходим принять другие менее радикальные меры, имеющие несомненную эффективность.

Во-первых, это сокращение горной массы. Для сокращения горной массы (площади отвалов) имеются ряд уже разработанных путей их вторичного использования и переработки.

1. Без какой - либо переработки содержимое отвалов пригодно для балластировки железнодорожных путей, как наполнитель для асфальто-дорожного покрытия, крупнозернистая посыпка для мягкой кровли.

2. Возможно разработать схему вторичного обогащения отходов асбестовых руд позволяющая ежегодно на Джетыгаринском месторождении хризотил - асбест; дополнительно извлечь следующее количество промышленных продуктов:

а) Магнетитовый концентрат, пригодный для производства железа - 28,8 тыс. тонн.

б) Товарный хромитовый концентрат - 4,147 тыс. тонн.

в) Никелевый концентрат в виде сульфидов - 1,7 тыс. тонн.

г) Диопсидовые пески - 34 тыс. тонн.

д) Оливин-форсеритовые пески - 50,9 тыс. тонн.

е) По предварительным расчетам из ежегодных отходов обогащении Джетыгаринского месторождения хризотил - асбеста можно извлечь также около 300 кг золота [13,25].

Во-вторых необходимо увеличить полосы лесонасаждений между городом и рудником и хвостохранилищем АО «Костанай минералы», данные посадки позволят задержать ряд пылевых масс, а также уменьшить скорость ветра что несомненно скажется на концентрации пыли в воздухе города [26, 27].

В-третьих, провести планомерную рекультивацию хвостохранилищ АО «Костанай минералы», с высадкой растений, способных адаптироваться к неструктурированной почве, и снизить с помощью корневой системы ветровую эрозию отвалов [28].

Список использованной литературы

1 Брагина Т.М., Брагин Е.А. и др. Физическая география Костанайской области. Костанай, 1995г. С. 3-24.

2 Лесников А. А. Соломенцева Л. М. Отчет об экспедиционном обследовании загрязнения природной среды. Г. Житикара. 1990-1991г. 26с.

3 И. А. Рыбьев. Строительное материаловедение 2-е изд. М., 2004. 96с.

4 Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию. Спб. 1999. С. 177-194.

5 Харитонова Е.Б., Фомкин Р.Н. Профессиональные заболевания. М. 2005. С. 114-123.

6 А. Э. Макаревич. Заболевания органов дыхания. М., 2000,

7 Артамонова В.Г., Фишман Б.Б. Силикатозы: Особенности медицины труда, этиопатогенез, клиника, диагностика, терапия, профилактика. М., 2003.

8 Джафаров Н.Н. Хризотил - асбест Казахстана. Алматы. 1999. 68 с.

9 Глазовская М.А. География почв с основами почвоведения, М., 1995 г.

10 Безуглая Э.Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнение воздуха городов. Л. 1980. 56 с.

11 Джафаров Н.Н., Джафаров Ф.Н.. Полезные ископаемые Жетыгаринского рудного района (Костанайское Зауралье). 1998. 124 с.

12 Джафаров Н.Н., Джафаров Ф.Н.. Комплексное использование отходов обогащения Джетыгаринского месторождения хризотил - асбеста как источник повышения эффективности производства.1999. 68с.

13 Дейнека в. К. Бекмагамбетов Б. И. «Оценка фактического воздействия добычи и переработки асбестовых руд Житикаринского месторождения на окружающую среду», г. Житикара. 2003г. С. 188-192.

14 А.И. Байтелова. Источники загрязнения объектов окружающей среды: Методические указания к лабораторным и практическим занятиям. - Оренбург: 2003. 47с.

15 Филатов С.С., Борьба с пылью и газами на карьерах М.: Недра, 1973

16 Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Спб., 1998г.

17 Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды. М., 1979 г., - 486 с.

18 Сальников С.Е. Комплексные карты охраны природы. М., 1990г., 120 с.

19 Феленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. М. 1997. - 332 с.

20 Присный. А.В. Экология. Белгород, 1999 г - 64 с.

21 Зырянов В. А., Свергунов П. В. Фракционный состав и природное свойство хризотил-асбеста. Хау Д.М. Факторы окружающей среды и болезнь. М., 1979. - 304 с.

22 Струман В.И. Основы экологического картирования. Ижевск, 1995 г., - 356 с.

23 Зырянов В. А. О принципах типизации руд хризотил - асбестовых месторождений.

24 Уманец В. И. Жуматаев Б. А. К вопросу экологизации горного производства. Житикара. 2003. 74 с.

25 Н.В. Вольф. Очистка и рекультивация промышленных выбросов. М.,1981. С. 63-66.

26 Размещено на Allbest.ru