Величина ущерба от загрязнения окружающей среды
1.Загрязнение атмосферы при массовом взрыве на карьере.
| 3 М |
объекта ущерба (радиус защитной зоны) соответствует ряда ВВ в скважинах, т.
, где М – масса за-
Граница рассеивания пылегазового облака после массового взрыва на карье-
ре, м:
| L= 1.21u-1.59exp(-0.0018 H)⎢ |
⎜
⎣⎝
⎟(292.5u2
| ⎞ |
⎤
| ) |
⎦
где Н– глубина карьера, м; С– предельно-допустимая концентрация пыли, мг/м3; С0– начальная концентрация пыли, мг/м3; υ- скорость ветра, м/с.
Вентиляционные выбросы из шахт создают ореол рассеяния, внешняя грани- ца защитной зоны при этом не превышает 200 м.
2. Загрязнение почвы пылью с отвалов.
Граница защитной зоны составляет 20*Н(где Н – высота отвала, м) и не бо- лее 1 км.
3.Загрязнение вод токсичными веществами в дренажных водах. Кратность разбавления сбрасываемых вод в реке фоновыми водами:
К= Qр
Qдр
где Qри Qдр– средний расход реки и дражных вод, м3/с.
Например, при расходе реки 9 м3/с и дражных вод 0,04 м3/с кратность раз-
бавления составит К=225, соответственно во столько же раз уменьшится концен- трация вредных веществ.
4. Вредное гидрохимическое воздействие хвостохранилищ на окружающую среду составляет не более 2-3 км (за счёт просачивания загрязнённых вод сквозь дамбу, коэффициент фильтрации 10-70 м/сутки).
Реабилитационные и компенсационные меры:
· утилизация горных выработок в хозяйственных или рекреационных целях,
· рекультивация почв, загрязненных токсичными веществами,
· засыпка карьерных выработок породами отвалов, размещение отвалов в преде- лах карьеров (внутренние отвалы), на урановых месторождениях при засыпке карьеров создание глинистых горизонтов для экранирования эманации радона,
· присыпка пород из отвалов 3 м плодородной почвы,
· для ограничения воздействия шума следует опираться на технические и орга- низационные мероприятия в соответствии с ГОСТом 12.1.003-83 "Шум, общие требования безопасности", в частности, создание поглощающих сооружений и посадка деревьев,
· компенсация отчужденных сельскохозяйственных земель в физическом или денежном выражении.
Отвальное хозяйство
Меры по компенсации ущерба связаны с вложением средств для возмеще- ния потерь в натуральном выражении или в виде денежной компенсации.
Меры по предупреждениюущерба:
· выбор конкурирующего объекта или альтернативной технологии, характери- зующихся меньшими объемами отвалов,
· построение простейших сооружений для отвода подотвальных вод, а также по- строение станций по обезвреживанию подотвальных вод у подошв токсичных от- ходов,
· отказ от строительства и выращивания с/х продукции в области ущербного воздействия отвалов,
· размещение отвалов в выработанном пространстве карьеров, чтобы сократить отвод земель под хозяйство карьера,
· размещение отвалов с учётом планирования рельефа (в оврагах).
Меры по ограничениюущерба:
· утилизация отвалов: доизвлечение полезного ископаемого из отвалов забалан- совых руд методами KB, ШВ или с использованием микробиологических мето- дов, использование руд попутных компонентов, находящихся во вмещающих по- родах или породах вскрыши (например, железных руд на месторождениях мар- ганца, флюоритовых руд на полиметаллических месторождениях и пр.), исполь-
зование пород отвалов в качестве закладочного строительного материала и т.п.; при выборе направления утилизации отвалов следует учитывать минеральный со- став, радиоактивность и химическую реактивность слагающих пород, что позво- лит определить наилучший путь их утилизации,
· использование: в качестве материала засыпки карьера или закладки подземных горных выработок, для строительства водоотвальных сооружений и дорог в рай- оне рудника.
· раздельное складирование отходов по видам потенциальных техногенных ме- сторождений ,
· учёт стоимости земель, что стимулирует уменьшение удельной землеемкости.
Меры по ликвидацииущерба:
· планировании местности путем перемещения нейтральных отвалов с после- дующей рекультивацией и использованием в сельскохозяйственных или рекреа- ционных целях,
· рекультивации не только горизонтальных поверхностей, но и откосов отвалов с целью противоэрозионных мероприятий,
· консервация токсичных отходов с последующей присыпкой их 3 м плодород- ной земли и использованием рекультивированных площадей в лесохозяйственных или рекреационных целях,
· биологическая рекультивация: галькование или пескование, известкование, гипсование и др.,
· захоронение твердых токсичных отходов в специально оборудованных храни- лищах с дальнейшим использованием их в техногенных целях,
· дезактивация почв, загрязненных радионуклидами, до уровней, превышающих фоновые в небольшое количество раз, согласно концепции "разумно достижимых нижних уровней",
· рекультивация нарушенных земель с восстановлением сельскохозяйственной, рекреационной или селитебной их ценности, например, глубинная (до 1 м) вспаш- ка.
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (ПРИМЕР)
ОВОС (оценка воздействия на окружающую среду) разработки любого месторождения ставит своей целью обеспечение экологически безопасной добычи полезного ископаемого. Основными источниками пыли и газовыде- ления в карьере являются: работающее горно-транспортное оборудование, буровзрывные работы, поверхности автодорог, горных выработок и отвалов. Оценка вредного воздействия производится по методу, изложенному во временном методическом пособии по расчету выбросов от неорганизован- ных источников в промышленности строительных материалов6.
1. Расчет интенсивности пылевыделения в карьере
Таблица 11
6 НИПИОТстром, Новороссийск, 1985.
Основные источники пылевыделения
| Источник пылевыделения | К-во источ- ников (n) | Интенсив- ность пыле- выделения источник (F) мг/с | Коэфф. одновре- менности работы ис- точник (Р) | Коэфф. пыле- подав- ления (Кэ) | Пыле- выде- ление (П) мг/с |
| Забой экскаватора (Э-2503) | 1,0 | 1,0 | |||
| Забой скрепера ДЗ - 20 | 1,0 | 1,0 | |||
| Забой бульдозера (Д-701; Д-521А) | 0,6 | 1,0 | |||
| Автосамосвалы при дви- жении по карьерным авто- дорогам (КамАЗ-5510, до- роги без покрытия) | 0,2 | 0,6 | |||
| Буровой станок (СБУ- 100) | 1,0 | 0,8 | |||
| Поверхность карьера и отвалов, включая откосы (Га) | 1,0 | 0,8 | |||
| ИТОГО |
Примечание: коэффициент пылеподавления определяется мероприятиями, которые были приняты в данном случае (например, пылеподавление водой).
Суммарная интенсивность пылевыделения карьера, с учетом запыленно- сти от внешних источников, времени года и неучтенных источников составит:
Пк = Квн Кн Кг Σ[(1-Кэф) Fi • Рi] = 1,0 х 1,1 х 1,0 х 24200 = 26700 мг/с
где Квн- коэффициент, учитывающий запыленность от внешних источни- ков; Кн- коэффициент неучтенных источников пыли; Кг- коэффициент, учи- тывающий время года, для лета Кг= 1 ,0; Кэф- коэффициент эффективности применяемых средств пылеподавления; Fi- интенсивность пылевыделения i-м источником; Рi- коэффициент, учитывающий совместную работу нескольких однотипных источников.
При взрывании скважинных зарядов суммарной мощности 5 т, при
q=0,6 кг/м3, возникает залповый выброс, величина которого составит:
Пзалп = Пк + Пвзр = Пк + а1 х а2 х а3 х а4 Д х 106 / t =
4,5 х 0,00002 х 1,2 х 0,5 х 5000 х 106
= 26,7 +
10 х 60
= 476,7 г/с
Схему движения воздуха в карьерном пространстве можно принять ре- циркуляционной. Размеры карьера, например: длина Lк=600 м; ширина ВК=200 м; глубина – Н=30 м. При скорости движения воздуха 2 м/с, количе- ство поступающего в карьер воздуха составит:
Qк = 0,077 х Хср х Uв х Lк х ВК =
=0,077 х 150 х 2 х 600 х 200 = =2,77 х 106 м3/с
где: Хср— среднее расстояние от верхней бровки подветренного борта до забоя, м; Uв- среднее значение скорости ветра на поверхности, м/с; Lк- длина верхней бровки подветренного борта карьера, м.
Количество воздуха, естественно проветривающего карьер, составит:
Qе= Qк• ВК= 2,77 х 106 • 200 = 5,54 х 108 м3/с .
Объём рабочей зоны карьера, подлежащий проветриванию, равен:
Vрз=ΣШрп х ВК х Н =1,8 х 106 м3 ,
при этом время проветривания равно:
Тпр =1,8 х 106 / 2,77 х 106 = 0,65 с
Количество пыли за период проветривания рабочей зоны составит:
Прз= Пкх Ттр= 26700 х 0,65 = 17355 мг
Уровень запылённости будет равен:
У = Прз / Vрз = 17355 / 1,8 х 106 = 0,0096 мг/м3 ,
Расчетное значение запыленности ниже ПДК (0,15 мг/м3). При орошении всех дорог значение запыленности снизится ещё на 20-40%.
При залповом выбросе уровень запыленности составит:
У3 = Пзалп х Тпр / Урз = 476700 х 0,65 / 1,8 х 106 = 0,265 мг/м3 ,
что превышает ПДК, но, учитывая высокую скорость проветривания рабочей зоны карьера, специальных мероприятий по снижению уровня за- пыленности при залповых выбросах можно не предусматривать.
Выделение в атмосферу газов от работы дизельных двигателей горно- транспортных машин и взрывных работ незначительно, и содержание вредных компонентов будет существенно ниже ПДК.
Таким образом, специальных мероприятий по борьбе с газами и пы- лью в данном случае можно не предусматривать.
Санитарно-защитная зона в соответствии с требованиями СН245 -71 ус- танавливается для данного карьера, с учетом залповых выбросов при взрыв- ных работах - 500 м от источника выброса. Граница санитарно-защитной зоны проходит по территории свободной от застройки, поэтому специальных ме- роприятий по организации можно не предусматривать.
2. Расчет интенсивности выделения газов и вредных компонентов в атмосферу
Выделение в атмосферу газов происходит от работы дизельных двигате- лей карьерных машин. Интенсивность газовыделения представлена в табл. 12.
Таблица 12
Источники и интенсивность газовыделения в карьере
| Источники выделе- ния газов | Количество источников | Количество выделенных газов, м3/с | Коэффициент одновремен- ности работы | Интенсив- ность газо- выделения, м3/с |
| Погрузчик | 0,53 | 1,0 | 0,53 | |
| Бульдозер | 0,33 | 0,6 | 0,396 | |
| Автосамосвалы | 0,34 | 0,4 | 0,68 | |
| Итого: | 1,606 |
Расчет содержания вредных компонентов в рабочей зоне карьера для сравнения их с ПДК представлен в табл. 13.
Содержание вредных компонентов, выделяемых постоянными источника- ми, значительно ниже значений ПДК. Следовательно, специальных меро- приятий по борьбе с вредными газами и другими веществами можно не предусматривать.
При взрывных работах загрязнение атмосферы происходит не только за счет выделения твердых частиц, но и за счет продуктов сгорания взрыв- чатых веществ в виде газов, основными из которых являются оксиды углерода и азота. Концентрация этих газов сразу после взрыва в карьере составит, при использовании в качестве ВВ аммонита 6ЖВ и граммонита 79/21, в сумме 20,28 мг/м3. Такая концентрация во много раз превышает ПДК. За счет есте- ственного проветривания содержание вредных газов уменьшается. Время, не- обходимое для естественного проветривания, составит несколько минут.
3. Расчет зоны загрязнения воздушной среды
Расчет зоны загрязнения воздушной среды выполнен для постоянных источников загрязнения.
1) Вынос пыли и газа термическими силамисоставит:
Rmax= 20 ψ h= 20 1,05 2 = 42 м,
где: ψ- температурный коэффициент, ψ=1,05; h- высота выброса пыли и газа, м.
Таблица 13
Содержание вредных компонентов в рабочей зоне карьера
| Компоненты | % содер- жание к объему выброса газа | Макси- мальная интен- сивность выделения компонен- тов, м3/с | Объем за время проветри- вания карьера, м3 | Содержа- ние в ра- бочей зо- не карье- ра, м3/м3 | % содержание в рабочей зоне карьера |
| Окислы азота | 0,0002-0,5 | 6,54 10-3 | 4,9 10-3 | 1, 28 • 10-8 | 1,28 10-6 |
| Окись углерода | 0,01-0,5 | 6,54 10-3 | 4,9 10-3 | 1,28 • 10-8 | 1,28 • 10-6 |
| Углеводороды | 0,009-0,5 | 6,54 10-3 | 4,9 10-3 | 1,28 • 10-8 | 1,28 • 10-6 |
| Альдегиды | 0,001 - 0,009 | 1,18 10-4 | 0,9 10-4 | 2,2 10-10 | 2,2 10-8 |
| Сажа | 0,01-1,1 | 0,0144 | 0,01 | 2,8 • 10-8 | 2,8 • 10-6 |
2) Граница рассеивания пылегазового облака силой ветрапосле массового взрыва на карьере7, по ВНИИБТГ м:
L=1.21u-1.59 exp(-0.0018H)⎢-ln⎜
C⎟(292.5u
+497.5u-500)⎥=
⎡ ⎛ C⎞ 2⎤
⎣ ⎝ 0⎠ ⎦
= 11, 76 км
где Н– глубина карьера, например, 30 м; С– предельно-допустимая концен- трация пыли, 0,15 мг/м3; С0– начальная концентрация пыли, например, 0,05 мг/м3; υ- скорость ветра, например, 2 м/с.
Таким образом, в радиусе 42 м от источника пыли и газов произойдет полное осаждение пыли, но силой ветра после массового взрыва облако рассеивается лишь на расстоянии 11,76 км от карьера. Учитывая, что в этой зоне не находятся природоохранные объекты, специальных мероприя- тий по ограничению выброса пыли можно не предусматривать.
4. Мероприятия по защите от шума
В карьере защищенными от шума являются рабочие места (кабины гор- ного оборудования) и передвижной вагончик (раскомандировочная).
Источниками шума являются горное оборудование - работа дизельных двигателей. Для обеспечения допустимого уровня шума предусмотрено ис- пользование следующих способов:
7 Ушаков К.З., Михайлов В.А. Аэрология карьеров. – М.: Недра, 1985, с. 39.
- звукоизоляция рабочих мест и бытового помещения;
- эксплуатация оборудования в щадящем режиме;
- использование индивидуальных средств защиты от шума.
Расстояние от действующего карьера до ближайшего жилья дачного по- селка, предположим, 40 м. Другие застройки находятся на значительном уда- лении. В зоне, примыкающей к дачному поселку, взрывные работы по проекту не ведутся. Уровень шума близок к допустимому.
5. Установление санитарно-защитной зоны
В соответствии с требованиями СН245-71 карьер относится к предприятиям с размером санитарно-защитной зоны 50 м от источников вы- броса вредных веществ, что превышает расчетную зону загрязнения воз- душной среды. В этой связи специальных мероприятий по организации мож- но не предусматривать.
Список литературы
А. Основная учебная литература.
1. Ушаков К.З., Бурчаков А.С., Пучков Л.А., Медведев И.И. Аэрология горных предприятий. - М.: Недра, 1987. – 421 с.
2. Ушаков К.З., Михайлов В.А. Аэрология карьеров. – М.: Недра, 1985.
Б. Дополнительная литература и учебные материалы.
1. Порцевский А.К., Комаров Е.И. Вентиляция шахт. Аэрология карьеров. Учебное пособие с грифом УМО для студентов специальностей 0901, 0902, 0904, 0905. – М.: МГОУ, 2004, 49 с. (1 издание).
2. Аэрология горных предприятий. Рабочая программа, методические указа- ния и контрольные задания для студентов специальностей 090100, 090200, 090400, 090500. М.: МГОУ, 2002, 15 с.
3. Кирин Б.Ф. Методические указания по составлению раздела «Аэрология подземных сооружений» в дипломных проектах студентов специальности 090400.
– М.: МГГУ, 2000, 41 с.
4. Машковцев И.Л., Балыхин Г.А. Аэрология и охрана труда на шахтах и в карьерах. – М.: изд. УДН, 1986, 312 с.
5. Айруни А.Т. Способы борьбы с выделением метана на угольных шахтах. –
М.: Обзор ЦНИЭИуголь, 1991, 65 с.
6. Галазов Р.А., Айруни А.Т., Сергеев И.В. и др. Газообильность каменно- угольных шахт СССР. Эффективные способы искусственной дегазации угольных пластов на больших глубинах. – М.: Наука, 1987, 198 с.
7. Айруни А.Т. Теория и практика борьбы с рудничными газами на больших глубинах. – М.: Недра, 1981, 329 с.
8. Ножкин И.В. Заблаговременная дегазация угольных месторождений. – М.: Недра, 1979, 271 с.
В. Справочная литература.
1. Рудничная вентиляция: Справочник под ред. К.З.Ушакова.- М.: Недра, 1988. – 440 с.
2. Справочник по горнорудному делу. – Под ред. В.А.Гребенюка. – М.: Не- дра, 1983. - 816 с.
3. Справочник по горнорудному делу (книга вторая). – Под ред. А.М.Терпигорева. – М.: Гослит по чёрной и цветной металлургии, 1952.
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Введение | |
| Глоссарий наиболее употребляемых терминов | |
| Значение кислорода и углекислого газа по теории К.Бутейко | |
| I Аэрология рудников и шахт | |
| Естественная тяга | |
| Главные ядовитые примеси рудничного воздуха | |
| Классификация способов борьбы с рудничной пылью | |
| Климатические условия в шахтах | |
| Основные понятия шахтной аэродинамики | |
| Шахтные вентиляционные сети | |
| Расчёт параметров проветривания тупиковых проходческих забоев | |
| Расчёт параметров проветривания тупиковых очистных забоев |
| Расчёт параметров проветривания забоев лавообразных выработок | |
| Расчёт расхода воздуха по шахте в целом | |
| Источники движения воздуха в шахте | |
| Способы дегазации метанообильных шахт | |
| II Аэрология карьеров | |
| Атмосфера и микроклимат карьеров | |
| Состав атмосферного воздуха карьеров | |
| Источники загрязнения атмосферы карьеров | |
| Схемы естественного проветривания карьеров | |
| Термодинамика атмосферы карьеров | |
| Источники тепла | |
| Термические силы и их влияние на состояние атмосферы карьеров | |
| 1. Прямоточная схема проветривания | |
| 2. Рециркуляционная схема проветривания | |
| 3. Комбинированные схемы проветривания | |
| Проветривание карьеров энергией термических сил | |
| Конвективная схема проветривания | |
| Инверсионная схема движения воздуха | |
| Комбинированное проветривание карьеров | |
| Искусственная вентиляция карьеров | |
| Интенсификация естественного воздухообмена | |
| Технические средства при вентиляции свободными струями | |
| Величина ущерба от загрязнения окружающей среды | |
| Оценка воздействия на окружающую среду | |
| Список литературы |