Проблемы управления экологической ситуацией на горных территориях
недостатка пригодных площадей большинство из них разместилось на
слабоустойчивых горных склонах, в зоне влияния активных тектонических
нарушений и высокой сейсмичности а также в непосредственной близости к
населённым пунктам. Повсеместно распространено неконтролируемое и
несанкционированное изъятие материала отвалов, содержащих радиоактивные и
токсичные элементы, для производственно-хозяйственных нужд, использование
их в качестве строительных материалов. Отмеченные факторы, а также
серьёзные ошибки и просчёты, допущенные на всех стадиях создания этих
объектов. Начиная от выбора площадок проведения инженерно-геологических
изысканий и кончая консервацией и надзором за их состоянием, стали причиной
того, что большинство из них оказались в последние годы в зоне развития
опасных природных, в первую очередь геологических процессов (землетрясения,
оползни, сели, наводнения и др.). Эти процессы могут вызвать разрушение
хвостохранилищ и отвалов с тяжёлыми катастрофическими последствиями для
окружающей среды, объектов экономики и населения.
В Национальном плане по охране окружающей среды (НПО ОС),
разработанном с привлечением иностранных специалистов под патронажем
Всемирного банка, приводится характеристика наиболее проблемных с
геоэкологической точки зрения объектов. В их число включены хранилища
радиоактивных отходов в г. Мин-Куше, Кара-Балте; отходы переработки ртути и
сурьмы в Хайдаркане, Кадамжае, Чаувае; редкоземельных металлов Орловке, Ак-
Тюзе, Кичи-Кемине; золота в Казармане. Однако информация об указанных
объектах в НПООС не детализирована таким образом, чтобы её можно было
использовать для разработки конкретных рекомендаций и проектов по
предотвращению чрезвычайных ситуаций и катастроф природно-техногенного
характера. Кроме того, в НПООС отсутствует информация о наиболее опасных с
геоэкологической точки зрения хвостохранилищах и отвалах РАО в г. Майлуу-
Суу, пос. Шекафтар и отходов переработки полиметаллических руд в пос.
Сумсар, Кан.
Радиационно-опасные отходы горнорудной промышленности.
Атомная промышленность в бывшем СССР создавалась в конце 40-х –
начале 50-х годов и первоначально была ориентирована на выполнение военных
программ. Именно в этот период на юге Кыргызстана, в горном обрамлении
Ферганской долины, была начата разработка урановых руд в посёлках Шекафтар,
Кызыл-Джар, Майлуу-Суу, а затем в Каджи-Сае, Минкуше. На базе наиболее
крупного Майлуу-Суйского уранового месторождения, расположенного в среднем
течении одноимённой реки, принадлежащей бассейну реки Нарын – Сыр-Дарья,
были созданы первые предприятия по переработке урановых руд (Рис. 4).
За 22 года эксплуатации уранового месторождения Майлуу-Суу (с 1946 по
1968 гг.) было получено свыше 10 тыс. т. урана. Радиоактивные отходы,
соответствующие этому количеству урана, а также отходы переработки
уранового сырья, доставлявшиеся в г. Майлуу-Суу из восточной Германии
(ГДР), Чехословакии, Болгарии, Китая, а также их Шекафтара и Табошара
(Таджикистан) заскладированы в 23 хвостохранилищах и 13 отвалах
забалансовых (некондиционных) руд.
Общий объём радиоактивных «хвостов» составляет 2 млн. мі или в массе
– свыше 4 млн. т. По некоторым оценкам, суммарная активность хвостов в
Майлуу-Суу достигает приблизительно 50 тыс. Кюри. Объём отходов,
заскладированных в отвалах четырёх рудников, составляет около 1 млн. мі или
приблизительно 2,5 млн. тонн.
Наряду с радионуклидами в хвостохранилищах содержатся тяжёлые металлы
(свинец, молибден, ванадий), входившие в состав исходной руды, а также
токсичные химические реагенты, применявшиеся при извлечении и обогащении
оксида урана: серная кислота, окислы марганца, сульфаты аммония, мышьяк и
др.
Из общего комплекса геоэкологических проблем в районе г. Майлуу-Суу в
настоящее время в связи с активизацией экзогенных геологических процессов
(ЭГП) на первое место выдвигается проблема деградации, а также
потенциального разрушения хвостохранилищ и отвалов радиоактивных отходов
(РАО) при землетрясениях, развитии и активизации оползневых и селевых
процессов и явлений.[21]
Следует отметить, что негативное воздействие на дисгармонию природно-
техногенного комплекса в районе г. Майлуу-Суу, повлиявшего на массовое
образование оползней, оказали производственные объекты законсервированного
горно-химического комбината. Расширение фронта и интенсивности горных
работ, особенно в середине 50-х годов, оказало стимулирующее влияние на
активизацию оползневых процессов. Строительство промплощадок рудников и
перерабатывающих комплексов, создание хвостохранилищ и формирование
отвалов, прокладка дорог и инженерных коммуникаций (ЛЭП, газо- и
водопроводы) с пригрузкой и подрезкой горных склонов, осуществлявшееся без
учёта их предрасположенности к оползневым проявлениям, подземные горные
работы стимулировали развитие оползневых процессов. По состоянию на начало
1999 г. на территории города насчитывалось свыше 50 оползневых очагов
различного типа и масштаба, представляющих собой серьёзную угрозу
гражданским и промышленным объектам, в первую очередь хвостохранилищам РАО.
В силу особенностей сложного горного рельефа местности в районе
Майлуу-Суу при развитии оползневых процессов отмечаются:
. повышенная дальность перемещения оползневых масс, обусловленная
большой крутизной склонов;
. возможность повторных смещений старых оползневых тел и полуотчленённых
массивов;
. формирование многоступенчатых или цепных природно-техногенных
катастроф типа: оползень, перекрытие русла или долины реки,
подтопление, прорыв, катастрофический селевой поток.
Таким образом, основной причиной активизации оползневых процессов в г.
Майлуу-Суу явилось сочетание неблагоприятных факторов: техногенная
нарушенность горных склонов, как подземной, так и поверхностных их частей;
крутосклонность рельефа; наличие зон тектонических нарушений; неглубокое
залегание водоупорных слоёв; обильное выпадение осадков; высокая
сейсмичность района.
Наряду с высокой вероятностью разрушения хвостохранилищ опасными
экзогенными геологическими процессами существует ещё один путь попадания
радионуклидов в воды реки – недостаточная герметичность ложа и дамб
хвостохранилищ. Дело в том, что закладка хвостохранилищ в г. Майлуу-Суу
осуществлялась в первые годы развития атомной промышленности в СССР (1948 –
1956 гг.), которые характеризовались серьёзной недооценкой опасности,
связанной с радиоактивными отходами. По этим причинам выбор площадок под
хранилища РАО, их проектирование, устройство и методы консервации не
отвечали уровню связанной с ними геоэкологической опасности.
Основное количество радионуклидов в случае разрушения хвостохранилищ,
а также из-за их недостаточной гидроизоляции попадает в воды р. Майлуу-Суу.
По своему химическому составу эта вода относится к гидрокарбонатному типу,
что благоприятствует миграции урана на большие расстояния по
гидрографической сети – до 30 ч 80 км. Ионий (Th - 230) и радий в
гидрокарбонатных водах не растворимы и поэтому они мигрируют вместе с
донными осадками.
Наряду с хвостохранилищами на территории г. Майлуу-Суу, в пределах
селе- и оползнеопасных зон, расположены отвалы радиоактивных пород и
некондиционных руд, ранее отработанных подземных рудников Западного
горнохимического комбината. Мощность зарегистрированной дозы гамма
излучения на отвалах варьирует от 60 до 100 мкР/ч., достигая в отдельных
локальных местах уровня 200 – 250 мкР/ч. Несмотря на наличие
соответствующего проекта, рекультивация отвалов не была осуществлена, и в
результате материал отвалов частично использовался для хозяйственных нужд.
Следует отметить, что места размещения хвостохранилищ и отвалов в
бассейне р. Майлуу-Суу входят в район со значительной селеопасностью.
Повторяемость селей в бассейне Майлуу-Суу составляет в среднем раз в 1,5
года. Расходы селевых потоков, которые по своему типу относятся к
грязекаменным, колебались от 8,4 мі/с до 60 мі/с. Сели и паводки,
проходящие в бассейне р. Майлуу-Суу, вызывают деформацию русел, подмыв
хвостохранилищ, отвалов и вынос радиоактивных материалов через территорию
города в Ферганскую долину.
Таким образом, основным поражающим фактором в случае дальнейшего
развития и активизации опасных природно-техногенных процессов в районе г.
Майлуу-Суу (оползни, сели, разрушение хвостохранилищ и отвалов) может стать
радиоактивное загрязнение поймы реки Майлуу-Суу общей площадью до 50 кмІ с
населением около 30 тыс. человек на территории Кыргызстана, и
густонаселённых площадей на сопредельной территории Узбекистана.
Как уже отмечалось, добыча и переработка уранового сырья в Майлуу-Суу
совпали по времени с начальным этапом развития атомной промышленности. Этот
этап, как показывает анализ последствий деятельности подобных производств
не только по СССР, но и в США, Восточной Германии, характеризовался
серьёзной недооценкой экологической опасности, связанной с радиоактивностью
добываемого и перерабатываемого сырья и его отходов, их влиянием на
окружающую среду, здоровье горняков и населения, а также на жизненно важные
ресурсы – в первую очередь водные. С позиций сегодняшнего дня видно, что
были допущены серьёзные ошибки и просчёты при выборе мест закладки хранилищ
радиоактивных отходов (РАО), методах проектирования, сооружения,
эксплуатации и консервации, обслуживания и контроля.
Опасные приородно-техногенные процессы на высокогорных рудниках (на
примере Кумторского рудника).
В последние годы из-за исчерпания запасов ряда полезных ископаемых,
залегающих в благоприятных горно-геологических условиях, горнодобывающая
промышленность во всём мире, в том числе и в Кыргызстане, вынуждена
переходить к разработке месторождений во всё более сложных условиях. К
таким месторождениям относятся осваиваемые в настоящее время золоторудные
месторождения Кумтор (Рис. 2), Макмал (Рис. 8), Солтон-Сары, Джеруй,
расположенные в труднодоступных высокогорных районах Тянь-Шаня. К примеру,
месторождение Кумтор расположено в крупнейшем в Центральной Азии районе
вечной мерзлоты и ледниковой системы Ак-Шийрак.
Районы разработки перечисленных выше крупных золоторудных
месторождений характеризуются не только экстремальными природно-
климатическими условиями высокогорья, но и повышенной по сравнению с
другими регионами уязвимостью по отношению к техногенным воздействиям,
особенно связанным с добычей и переработкой полезных ископаемых. В
частности, высокогорные экосистемы характеризуются: низкими темпами
восстановления нарушенного природного равновесия, ландшафта при техногенных
воздействиях; замедленным распадом загрязнений и отходов; опасностью
возникновения необратимых процессов и каскадных эффектов. К тому же в
экстремальных условиях высокогорья воздействия на окружающую среду могут
принимать кумулятивный характер, особенно в связи с изменением климата.
Кумулятивные воздействия представляют собой нарастающие совокупным итогом
протекающие совместно изменения в окружающей среде от множественных
воздействий, мероприятий и проектов (строительство и эксплуатация рудников,
дорог, жилых посёлков и т.д.), которые приводят к обострению экологической
ситуации и повышают риск возникновения опасных природно-техногенных
процессов. Как показывает практика деятельности горнодобывающих предприятий
в Кыргызстане, чем более сложными природными и горно-геологическими
условиями характеризуется месторождение, тем более острой и катастрофичной
становится реакция геологической среды на техногенные воздействия[22], тем
большие изменения в окружающей среде вызывает его разработка.
Кроме того, в настоящее время в связи с привлечением к добыче и
переработке руд крупных иностранных компаний и банков отмечается тенденция
увеличения единичной мощности горнодобывающих предприятий. Это вызывается
экономическими соображениями, в частности тем, что удельные
капиталовложения, себестоимость и производительность на крупных
предприятиях имеют лучшие показатели по сравнению с показателями средних и
малых предприятий. В то же время, очевидно, что крупные горнодобывающие
комплексы с их мощной инфраструктурой, масштабами вторжения в недра
оказывают соответственно и более существенное влияние на окружающую среду,
особенно в сложных природно-климатических условиях высокогорья,
отличающихся не только наличием вечной мерзлоты, но и крупных ледников и
снежников.
Само по себе наличие ледников, мерзлых грунтов и криогенных
(мерзлотных) явлений (солифлюкции, термокарста, курумов, каменных глетчеров
и т.д.), связанных с промерзанием-оттаиванием, являются скорее показателями
сложности, а не опасности территории. Тем не менее, в процессе техногенных
воздействий повреждение многолетнемёрзлых грунтов и пород, различные по
природе нагрузки на ледники могут приводить не только к необратимым
отрицательным долгосрочным экологическим последствиям, но и к развитию и
интенсификации опасных природно-техногенных процессов: обрушению курумов,
каменных глетчеров, в том числе отвалов, внезапным их подвижкам или резкому
изменению скоростей солифлюкции, опасным ледниковым процессам (внезапные
подвижки ледников, прорывам моренно-ледниковых озёр, гляциальным селям и
т.п.).
Распространённость, типы и потенциальную опасность таких мерзлотных и
ледниковых процессов и явлений рассмотрим на примере Кумторского
золоторудного месторождения, эксплуатация которого совместными усилиями
кыргызско-канадского предприятия «Кумтор оперейтинг компани» начата в
1997г.
Отличительной особенностью этого месторождения является то, что оно
расположено в сложных геолого-географических и суровых природно-
климатических условиях высокогорья, на высотах 3,7-4,1 тыс. км. н. у. м.
Рудное тело и зона минерализации частично перекрыты языками ледников
«Лысый» и «Петрова». Комплекс инженерных сооружений Кумторского рудника
(Рис. 2), включающий объекты с высоким потенциалом геоэкологического риска
– карьер, накопители и отвалы пустой породы и забалансовой руды,
обогатительную фабрику, хвостохранилище и очистные сооружения, размещён в
зоне вечной мерзлоты, у истоков водной системы рек Арабель-Кумтор-Тарагай,
т.е. в районе, где зарождается и формируется ледниковый и речной сток
важнейшей водной артерии Центральной Азии – реки Нарын – Сырдарья.
Сейсмичность района составляет 8 баллов по шкале Рихтера с повторяемостью
таких землетрясений 1-2 раза в 1000 лет.
На первом этапе добыча руды ведётся открытым способом с применением
для отбойки, разрушения и экскавации горных пород буро-взрывных работ,
которые являются мощным источником техногенного воздействия на окружающую
среду. При извлечении золота на обогатительной фабрике используется
ядовитые цианосодержащие и другие потенциально токсичные реагенты.
Суммарное производство золота при полной отработке карьера на глубину 545
м. в течение 11 лет составит 170 тонн. Объём хвостохранилища, в котором
будут складироваться отходы переработки и обогащения руды, составит свыше
100 млн. мі. Для сравнения отметим, что суммарный объём 45 хвостохранилищ
всех законсервированных и действующих предприятий по переработке
минерального сырья в Кыргызстане едва превышает 70 млн. мі.
Анализ последствий техногенного воздействия на уязвимую среду горных
экосистем в процессе добычи и переработки минерального сырья в
перечисленных горнопромышленных районов свидетельствует о том, что на всех
этапах: проектирования, сооружения, эксплуатации и рекультивации
большинства объектов были допущены серьёзные ошибки и просчёты, которые
стали причиной необратимой деградации окружающей среды в локальном и
региональном масштабах, стимулировали развитие и активизацию широкого
спектра опасных природно-техногенных катастрофических процессов.
Во избежание подобных ошибок при освоении месторождений в ещё более
сложных и суровых условий высокогорья необходимо, чтобы инженерная
деятельность по освоению минеральных ресурсов осуществлялась на основе
детального анализа всех природных и техногенных факторов, с учётом динамики
возможного изменения природно-климатических условий.
В этой связи ещё на стадии разработки технико-экономического
обоснования и проектирования были выполнены работы по обследованию
территории рудника Кумтор с целью определения характера распространения
различных экзогенных геологических процессов и оценка их опасного
воздействия (риска) на объекты и персонал рудника. Всего на территории
рудника Кумтор выделено 16 видов ЭГП. По степени опасности и по характеру
развития эти процессы разделяются на две основные группы:
1. ЭГП внезапного и быстропротекающего характера: обваливание снега и
льда, водоснежные потоки, грязевые и грязекаменные потоки, обвалы и
осыпи горных пород.
2. ЭГП с медленным и длительным характером развития: крип, солифлюкция,
склоновый смыв, оползания, флювиально-гляциальные и моренно-ледниковые
процессы, термокарст.
Процессы первой группы в силу своей внезапности и быстротечности
представляют опасность не только для инженерных сооружений, но и для людей,
персонала промобъектов рудника, Природные процессы второй группы не
представляют опасности для людей, но могут оказать негативное воздействие
на долговременную и безопасную эксплуатацию инженерных сооружений.
С учётом указанных ЭГП были осуществлены мероприятия по выбору
подходящих площадок для тех или иных сооружений, рудника и их дальнейшему
проектированию и строительству.
За 2 года эксплуатации рудника Кумтор, несмотря на все принимаемые
меры, предотвращающие развитие опасных экзогенных геологических процессов и
направленные на снижение угрозы и смягчения последствий возможных стихийных
бедствий, отмечено появление первых признаков неблагоприятных природно-
техногенных процессов.
К их числу относятся:
. деградация вечной мерзлоты и связанные с ней процессы фильтрации вод,
термопросадки, термоэрозии в зоне влияния отводного канала реки
Арабель, проложенного в обход хвостохранилища;
. активизация процессов термокарста на дамбе моренно-ледникового
происхождения, ограждающей прорывоопасное озеро Петрова, расположенное
выше хвостохранилища;
. процессы солифлюкции и оплывания на участках горных склонов,
подрезанных технологической дорогой и пульпопроводом, по которому
транспортируются хвосты золотоизвлекательной фабрики;
. изменение режима ледников Давыдова и Лысый за счёт складирования на
них отвальных пород.
В связи с тем, что эти потенциально опасные природно-техногенные
процессы могут отрицательно сказаться на долговременной устойчивости
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19
|