ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ И ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДНОГО ЗОЛОТА В ХАБАРОВСКОМ КРАЕ
Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения РАН, Хабаровск, Россия
,
Тихоокеанский государственный Университет, Хабаровск, Россия
Необходимость исследования динамики природной среды и ее основных компонентов на нарушенных производственной деятельностью участках обусловлена потребностью ведения мониторинга. Знания о степени и характере изменения природной среды позволяют разрабатывать обоснованные и адаптированные к данным географических условий рекомендации по уменьшению негативного воздействия на окружающую среду, и в первую очередь водных ресурсов в связи с использованием большого количества воды в технологическом процессе и, соответственно, уменьшению в дальнейшем затрат на рекультивацию преобразованных ландшафтов.
Одним из характерных и современных горнодобывающих предприятий является ГОК «Тас-Юрях», который расположен в бассейне реки Этанджа в Аяно-Майском районе Хабаровского края недалеко от побережья Охотского моря.
Географическое положение территории в непосредственной близости от побережья Охотского моря и горный сильно расчлененный рельеф обусловливают своеобразие гидрологического режима и характера речной сети в районе действия золотоизвлекательной фабрики. Реки Этанджа и Тукчи протекают в широких глубоко врезанных ящикообразных долинах с крутыми склонами.
Широкое дно речных долин занято аллювиальными отложениями, представленными преимущественно крупногалечниковыми и мелковалунными хорошо окатанными обломками. Густота речной сети относительно невелика и составляет около 0,9 км/км. Большая крутизна склонов, форма бассейнов и значительные уклоны русел, а также наличие многолетней мерзлоты обусловливают резкие подъемы уровней воды во время прохождения дождевых паводков высокой обеспеченности и весеннего снеготаяния.
Для малых рек района характерен паводочный режим в течение всего теплового периода года. Общая продолжительность периода, когда на реках наблюдаются значительные паводки и половодья (превышающее среднегодовой расход воды в два и более раза) составляет 40-45 дней. Однако величина паводков сравнительно небольшая, поэтому распределение стока равномерное. Паводочный режим наблюдается обычно до сентября. Спад воды продолжается до конца ноября - начала декабря. В зимний период сток сравнительно высокий (результат регулирующего влияния грунтовых вод).
Подъем уровня воды от талых вод начинается в конце апреля и достигает максимума в середине мая - начале июня; спад продолжается до конца июня. Часто во время половодья наблюдаются заторы льда, во время которых уровни воды поднимаются на 1,5 - 1,8 м. Половодье сменяется дождевыми паводками. В течение теплого периода по рекам проходит от 2 до 5 паводков. Высота их составляет 1,7 - 2 м, иногда до 3 м. Подъем уровня происходит в среднем с интенсивностью от 0,2 до 0,5 м в сутки и продолжается при продолжительных осадках 4-6 дней; спад более замедленный - 10-15 дней.
Наиболее высокие подъемы уровня воды наблюдаются в мае, в августе и сентябре. Летне-осенние паводки, вызывающие большие наводнения, наблюдаются один раз залет.
Наибольший месячный сток наблюдается в июле - сентябре. Он обусловлен выпадением большого количества осадков на водосборных бассейнах рек. В теплый период года по рекам проходит около 80% годового стока. Существенное увеличение месячного стока наблюдается в мае, что связано со значительными запасами воды в снеге (высота снежного покрова к концу зимы составляетсм). Наименьшие расходы воды отмечаются в конце февраля - марте.
Паводки на реках, обусловленные летне-осенними дождями, связаны с выходом на территорию бассейнов южных циклонов и выносом влажных морских масс воздуха. Значительное влияние на формирование больших паводков оказывают также местные условия - рельеф бассейна, морфометрические характеристики речных долин и русел, характер почв и растительности. В верхнем и среднем течениях реки представляют собой горные потоки с большими уклонами и значительными скоростями течения. Это создает благоприятные условия для быстрого сброса речных вод во время паводков, формирующихся ливневыми осадками. В нижнем течении уклоны рек, а, следовательно, скорости течения несколько уменьшаются. Это обусловливает во время продолжительных ливней значительные паводки, иногда принимающих характер катастрофических наводнений. Значительные по масштабам весенние половодья бывают
обусловлены быстрым таянием снега в горах и одновременным выпадением жидких атмосферных осадков, однако высокие весенние половодья наблюдаются гораздо реже, чем летне-осенние паводки.
Река Этанджа не замерзает полностью в течении всей зимы. Колебания уровней воды значительны, и, как правило, превышают 2,5 м. Река также никогда не пересыхает в летний период. Температура воды составляет 4-5°С, вода чистая, прозрачная и характеризуется высокими показателями качества. Весеннее половодье выражено слабо, так как таяние снега из-за залесенности территории и большой крутизны склонов происходит постепенно. Ледоход по реке проходит в начале мая. Он сопровождается частыми заторами, однако они быстро прорываются вследствие больших уклонов реки.
Расположенные на ее берегах жилые и производственные объекты, несмотря на эффективно действующие системы очистки бытовых и промышленных стоков, оказывают все же некоторое незначительное влияние на состояние поверхностных вод р. Этанджа.
По ранее проведенным исследованиям было установлено, что наибольшие поступления стоков с повышенными содержаниями различных веществ происходило в результате дренирования из расположенного вблизи р. Этанджа хвостохранилища. Дренажные воды обладают повышенными концентрациями основных ионов, тяжелых металлов, взвешенных частиц по сравнению с фоновыми природными водами территории. Это наряду с оценкой современного состояния водных объектов явилось основанием для проведения обследования химического свойства поверхностных вод в районе ГОКа ״Тас-Юрях״.
Основной рекой собирающей воду с территории, подверженной антропогенному воздействию, является река Этанджа. Поэтому изменения качества воды в ней за достаточно длительный период времени будет характеризовать общую ситуацию экологического воздействия предприятия на природную среду.
Данные химического анализа показывают, что вода в реках Тукчи и Этанджа имеет достаточно высокое качество как по органолептическим свойствам, так и по содержанию основных ионов. Полученные результаты в целом соответствуют фоновым показателям, характерным для других близ расположенных водотоков рассматриваемой территории, не затронутых хозяйственной деятельностью. Но на нарушенных участках территории в бассейнах рек Этанджа и Тукчи химический состав воды малых водотоков претерпевает заметное изменение, прежде всего по показателям, зависимым от производственной и хозяйственно- бытовой деятельности. При этом обращает на себя внимание следующее.
В малых водотоках отмечается небольшое содержание нитритов в воде, что может быть связано с исключительно быстрым восстановлением качества воды по этому показателю. Однако в водотоке у карьера выявлено несколько повышенное содержание в воде нитритов, что может быть связано с влиянием взрывных работ. Вместе с тем в малых водотоках достоверно установлено повышенное содержание нитратов, в раз превышающее их фоновые значения, характерные для данной территории. Особенно велико их содержание в воде ручья, сток которого формируется на территории, используемой под карьер.
В малых водотоках, бассейны которых подвержены антропогенному воздействию, выявлены повышенные содержания сульфатов, взвешенных веществ и незначительно некоторых металлов (цинк, медь). Концентрации цианидов характеризуются показателями ниже предела обнаружения приборами. Полученные данные свидетельствуют об имеющем место дренаже и смыве загрязняющих веществ с водосборов малых водотоков в их русла. Возможное влияние их на качество воды в больших реках Тукчи и Этанджа будет весьма незначительным, по крайней мере, на первых этапах деятельности предприятия. Оно объясняется относительно слабой по интенсивности и небольшой по площади нарушенности почвенного слоя на участке в окрестностях золотоизвлекательной фабрики, а также незначительным объемом стока воды из малых водотоков.
Необходимо иметь в виду, что источниками поступления некоторого количества загрязняющих веществ в поверхностные водотоки могут являться химические вещества небрежно хранящихся реагентов на промплощадках при смыве во время дождей, а также не утилизированные отходы при переработке древесины или сжигании и пролива топлива, а также других видов работ, сопровождающих производственную деятельность ГОКа.
Результаты проведенных анализов свидетельствуют о том, что вода в реках Тукчи и Этанджа в течение года после начала деятельности горнообогатительного комплекса сохранила прежнее достаточно высокое качество как по органолептическим свойствам, так и по содержанию основных компонентов.
Полученные данные подтверждают необходимость продолжения работ по мониторингу природной среды и, прежде всего, ее водных компонентов.
Полученные данные подтверждают необходимость продолжения работ по мониторингу природной среды и, прежде всего, ее водных компонентов в районе деятельности предприятия. Мониторинг необходимо проводить не только на крупных реках рассматриваемой территории, но и на малых водотоках, особенно тех, которые протекают вблизи золоизвлекательной фабрики и других участках с нарушенной поверхностью (карьер, промышленные площадки и т. п.)
Водное хозяйство ГОКа «Тас-Юрях» включает систему хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения, оборотное водоснабжение, систему водоотведения и очистку сточных вод, бытовую и производственную.
Основная задача водоснабжения обогатительных фабрик - беспрерывная и равномерная подача необходимого количества воды требуемого качества. Правильно организованное водоснабжение имеет важное значение для нормальной работы горнорудного предприятия в целом и обогатительной фабрики в частности. Одновременно с водоснабжением должны быть разработаны вопросы канализации и очистки сточных вод обогатительной v -.фабрики и всех других предприятий в районе расположения фабрики.
Опыт организации водного хозяйства показывает, что на горнодобывающих предприятиях обычно устраивают несколько систем водоснабжения и водоотведения. Для технологических целей используется техническая вода с организацией оборотного водоснабжения, а для обслуживающего персонала вода хоз-питьевого назначения. Канализация (водоотведение) предусматривается производственная, а для хоз-бытовых стоков бытовая включая сооружения для их очистки.
Прежде чем решить вопрос о методах очистки сточных вод от загрязняющих компонентов, необходимо рассмотреть имеющиеся возможности повторного потребления воды или оборотного водоснабжения. Для обогатительной фабрики, работающей на полном водообороте, источником водоснабжения являются стоки фабрики, которые сбрасываются в хвостохранилище; слив последнего используется в технологическом процессе.
Поэтому хвостохранилище и процессы, протекающие в хвостовой пульпе, приобретают особое значение. С учетом требований рационального использования водных ресурсов следует считать, что разработка схемы оборотного водоснабжения является обязательным условием как для вновь проектируемых предприятий, так и для действующих предприятий.
При оборотном водоснабжении предусматривается постоянное полное или частичное использование стоков, что дает не только экономию свежей воды, но и снижает количество сбрасываемых вод, а при полном обороте гарантирует охрану окружающей среды от загрязнений ее сточными водами.
Для обеспечения будущего предприятия и жилого посёлка водой в долине р. Этанджа (300-500м выше санитарной зоны посёлка) предполагается строительство горизонтального, совершённого водозабора траншейного типа, расположенного нормально по отношению к потоку подземных вод.
Выбор предлагаемого водозабора является удачным и наиболее приемлемым к местным условиям т. к. в водоносных маломощных пластах, расположенных на небольшой глубине, весьма эффективны подземные водозаборы горизонтального типа, которые обладают рядом преимуществ по сравнению со скважинами. Предусмотрена зона санитарной охраны.
На золотоизвлекательной фабрике горнообогатительного комплекса «Тас-Юрях» применяется схема «сухого» складирования отвальных хвостов, что позволило осуществить полный внутрифабричный водооборот.
Предприятие канализовано по раздельной схеме: на площадке предусмотрены системы бытовой, производственной канализации. Очистка сточных вод жилого посёлка и фабрики, накопленных в выгребах предусматривается на канализационных сооружениях физико-химической очистки.
Очистные сооружения, планируются из отстойников, прудов накопителей и пруда химической обработки стоков.
Таким образом, воздействие нарушенной природной среды на химический состав воды проявляется локально и практически не отражается на качестве воды достаточно больших поверхностных водотоков, таких как реки Тукчи и Этанджа. Однако мониторинг за состоянием качества поверхностных вод важно проводить также на последующих этапах деятельности ГОКа, поскольку химический состав воды в реках, в бассейнах которых осуществляется горнопромышленное производство, в значительной степени подвержен изменению вследствие нарушения почвенно-растительного покрова.
На основе опыта природоохранной деятельности на ГОКах « Юбилейный» и «Рябиновый», в Артель старателей «Амур» реализованы и существенно усовершенствованы мероприятия, направленные на нейтрализацию наиболее негативных воздействий производства на окружающую природную среду и прежде всего загрязнение поверхностных вод в результате фильтрации из хвостохранилища, а также хозяйственно - бытовых стоков жилого поселка и др.
