Воздействие горнопромышленных техногенных систем на атмосферу и ее очистка

Формирование техногенного загрязнения воздуха вблизи горнопромышленных районов и предприятий определяется содержанием пыли в приземном слое атмосферы. Атмосферный воздух, прежде всего, подвергается воздействию складированных отходов производства предприятий горной промышленности. При переработке руд, содержащих сульфиды (галенит, сфалерит и халькопирит) и их попутном извлечении, пылевой выброс в атмосферу основных компонентов, установленный рентгенодифрактометрическим анализом, близок к их минеральному составу (Lead in …, 1977; Glowiak et al., 1979; Harrison, Williams, 1983; Scokart, 1983). Геохимические и минералогические исследования в пределах горнопромышленных предприятий Узбекистана (Турасебеков и др., 2002 а, б) показали, что в макро- и микродифракциях пыли по данным микроскопии и микрозондирования выявлены следующие минеральные формы: силикат железа и свинца, оксид титана и цинка, халькопирит, галенит, сфалерит, борнит, халькозин, куприт, самородные элементы (Fe, Cd, As и S), церуссит, англезит и другие.

Во всех работах отмечается, что происходит существенный вынос материала с поверхности хвостохранилищ, сложенных мелкодисперсным, рыхлым, несцементированным материалом. Наблюдения, проведенные в Приморье, показывают, что имеет место превышение ПДК в воздухе на границе санитарно-защитной зоны хвостохранилищ. Объем загрязнения воздуха хвостовой пылью варьирует в зависимости от времени года. Пыль начинает подниматься над хвостохранилищами при разных скоростях ветра (м/с): зимой — при 8, весной и осенью — при 5-6, а летом — при 4-5 (Абросимов, Мелкий, 2003). Другие литературные данные (Graedel, Franey, 1975) показывают, что летний модуль поступления пыли в техногеосистемах почти вдвое ниже зимнего соответственно 37,0 и 63,7 мг/(м^2. сут.), поскольку снег более эффективно, чем дожди, выводит из атмосферы твердые примеси, и примерно на 40% выше, чем в фоновых условиях. Данные по среднегодовому выбросу фиксируемых загрязняющих веществ в атмосферу Хрустальненским ГОК после очистки составляют (т/год): Pb 0,02, As 0,25, твердых 62, газообразных 2003, сажи и пыли 60, а всего 2065, а расчетные показатели: Pb 0,0006, сернистого газа 0,41, окиси углерода 0,23, двуокиси азота 0,0065, сажи и пыли 0,002 и всего по норме 0,67 (Долговременная программа, 1992). Указанные данные не полностью отражают истинную картину ухудшения среды обитания человека за счет загрязнения атмосферного воздуха, так как не учитывают многие источники загрязнения, такие как выхлопные газы и пыль от движения большегрузных автомобилей и другие. Установлено, что с поверхности площадью 1000 га порыв ветра сносит до 60000 м³

песков (Тарасенко, Зиньков, 2001), а в исследуемых районах они представлены тонкодисперсными отходами оловорудного производства — хвостами, насыщенными рудными элементами.

В рассматриваемых районах хвостохранилища находятся в непосредственной близости с жилыми поселками, которые расположены в направлении действующих ветров. Так как ряд хвостохранилищ и большая часть хвостов осушено, то огромные массы таких тонкодисперсных отходов круглогодично на протяжении многих десятилетий разносятся ветрами на прилегающие территории, включая жилые зоны.

Очистка атмосферы происходит дождевыми и талыми водами, которые в результате подвергаются техногенному воздействию (Петречук, Селезнева, 1962; Сысуев, 1975; Аржанова, 1976; Качур, 1976; Likens et al., 1977; Миклишанский и др., 1977; Глазовский и др., 1978; Израэль и др., 1978; Методические…, 1978; Андреева, Рожкова, 1981; Грехнев и др., 1998). Результаты анализа дождевых и снежных проб осадков (бассейн р. Рудной), куда входит олово-сульфидное месторождение Смирновское, показали, что наиболее высокие поступления тяжелых металлов связаны с начальной фазой моросящих осадков (Аржанова, Елпатьевский, 1990; Елпатьевский, 1976, 1993). В них содержания Pb, Fe, Zn достигают 100-200 мкг/л, а Cu, Mn, Al — 30-60. Ряд авторов (Елпатьевский, Аржанова, 1983; Остапчук, Грехнев, 1995) показали, что снег по сравнению с дождями более эффективно (примерно на 40%) выводит из атмосферы твердые примеси, причем в зимний период для осадков характерно преобладание загрязнителей в твердой фазе, а в летний, характеризующийся муссонными дождями и высокой влагонасыщенностью воздуха, преобладают растворенные формы химических элементов.