Экологические проблемы иркутского бассейна

Иркутский угольный бассейн — угольный бассейн, расположенный в южной части Иркутской области России. Протягивается на 500 км вдоль северо-восточного склона Восточного Саяна от города Нижнеудинск до озера Байкал. Средняя ширина 80 км, площадь 42,7 тыс. кмІ. В районе Иркутска угольный бассейн разделяется на две ветви: северо-восточную Прибайкальскую и юго-восточную Присаянскую, представляющую собой наиболее населённую и освоенную в экономическом отношении территорию Иркутской области.

Пл. 42,7 тыс. кмІ. Разведанные запасы угля составляют 7,5 млрд т, предварительно оцененные — 9 млрд т, в том числе каменного соответственно 5,2 и 8,5, бурого — 2,3 и 0,5. В бассейне выделено 16 угленосных районов, разведано 20 больших угольных месторождений, в том числе каменного угля — Черемхово, Вознесенске, Новометелкинске, Каранцайске, Ишидейске; бурого — Азейское, Мугунское. Бассейн связан с асимметричным Передсаянским прогибом. Угленосность — с юрским отложениями, которые залегают в широких пологих впадинах домезозойских пород. Мощность их нарастает в юго-западном направлении от 75 до 750 м. В отложениях прослеживается от 1-2 до 25 пластов угля мощностью 1-10 (19) м. Строение пластов сложное, залегание нарушено мелко амплитудными разрывами и карстовыми процессами. Уголь в осн. гумусовый (87%), частично гумусо-сапропелевый и сапропелевый, марок от БЗ к ГЖ. Уголь зольный (19-30%), мало- и высокосернистый (до 5,5%). Уголь используется в основном в энергетических целях, частично для полукоксования и газификации.

Климат территории Иркутского угольного месторождения резкоконтинентальный, с продолжительной холодной зимой и коротким жарким летом. Температура воздуха отличается резкими колебаниями. Среднегодовая температура воздуха минус 0,9?С. Абсолютный минимум температуры падает на декабрь — январь (минус 38-40 и абсолютный максимум — на июль — август, равный +36… +37°С.

Период с отрицательной температурой составляет 100 дней. Следует отметить, что ни один месяц не гарантирован от заморозков.

Глубина промерзания почвы составляет 192 см. Среднегодовая отрицательная влажность 70%.

Среднегодовое количество атмосферных осадков в районе месторождения колеблется от 347 до 400 мм. Средняя продолжительность снеготаяния составляет 34 дня.

Существует опасность затопления горных выработок грунтовыми водами, а также атмосферными, особенно в паводковый период.

1.2 Антропогенные факторы, воздействующие на состояние среды

Угольная промышленность была и остается вторым по значимости загрязнителем водных объектов Иркутского угольного бассейна после энергетики, которая сбрасывает в реки 58,9% (1515,44 млн. кубометров в год) неочищенных вод. На долю угольной промышленности приходится 14,6% (383,92 млн. кубометров в год) неочищенных вод. При этом угольные предприятия сбрасывают 34,4% всех взвешенных веществ и 10% нефтепродуктов. В первую очередь, за счет ведения горных работ, разрушается геологическая среда. Вынос на поверхность громадной массы глубинных горных пород (это свыше 8 млрд. куб. м) привел к процессам осадки поверхности, образованию депрессионных воронок, нарушает природное равновесие в миграции химических элементов, разрушает сложившиеся природные биоценозы.

Просадки поверхности, затрагивающие нередко территории городов и поселков, вызывают серьезные осложнения в эксплуатации жилищного фонда, промышленных зданий и сооружений. Они привели к образованию мощных техногенных ландшафтов, спровоцировали активизацию опасных экзогенных геологических процессов-оползней.

Вследствие физического и химического выветривания горных пород в окружающую среду попадает большой спектр загрязняющих веществ. Перенос их на значительные расстояния превращает локальное загрязнение окружающей среды в региональное. Воздействие угледобывающего комплекса на гидросферу проявляется в изменении водного режима территории (иссушение или подтопление), загрязнении грунтовых и сточных вод продуктами физического и химического выветривания глубинных горных пород. Как при подземных, так и при открытых работах образуется депрессионная воронка понижения уровня грунтовых вод, размеры которой зависят от геологических и гидрогеологических условий района местонахождения и продолжительности его разработки. Общая площадь депрессионных воронок в Иркутском угольном бассейна превышает 2 тыс. кв. км.

На нарушенных горнодобывающими работами землях изменяются микроклиматические условия — зачерненная углистыми частицами поверхность сильнее нагревается, увеличивается испарение, снижается относительная влажность воздуха. Уменьшение естественного питания рек из водоносных горизонтов, вплоть до перехода их из контуров разгрузки питания, а также сброс загрязненных дренажных вод в реки с расходами, превышающими меженные расходы рек от 2,5 до 5,8 раз, приводит к загрязнению водотоков.

Шахты на единицу получаемой продукции сбрасывают в водные объекты больше взвешенных веществ в 3,6 раза, хлоридов в 5,2 раза, легкоокисляющихся органических веществ в 2,6 раза, нефтепродуктов в 3,72 раза, чем разрезы. Основным загрязняющим компонентом шахтных вод являются взвешенные вещества, их содержание достигает 40 мг/куб. дм, содержание аммиака регистрируется до 2 мг/куб. дм, нитритов до 4 мг/куб. дм, нитратов до 0,6 мг/куб. дм. В сточных водах некоторых шахт содержится фенол, который образуется в результате пирогенного разложения угля. Шахтные воды сильно бактериально загрязнены, коли-индекс достигает 230 000 000.

Малые реки в районах размещения шахт и разрезов значительно загрязнены. Так в реку Ангара сбрасывают сточные воды один разрез (1600 тыс. куб. м/год) и 19 шахт (33691 тыс. куб. м/год), при этом в реку поступают 1611,8 тыс. тонн взвешенных веществ, 6,38 тонн нефтепродуктов, 59,45 тонн фенолов, 1149 тыс. тонн хлоридов, 4843 тыс. тонн сульфатов и т.д.

Закрытие угольных предприятий в еще большей степени усугубит экологическую обстановку в регионе. Международный опыт показывает, что экологические и техногенные последствия проявляются далеко за пределами горных отводов угольных предприятий и могут быть отнесены во времени на многие годы с момента ликвидации горного предприятия. В первую очередь это связано с переносом загрязняющих веществ подземными водами в зону действия подземных водозаборов питьевого назначения, выдавливанием и переносом токсичных газов, подтопление значительных территорий и образованием болот в границах городов и поселков. В связи с этим необходимо создать эффективную систему мониторинга, оценки и прогноза экологических и техногенных последствий закрытия шахт.

Ежегодно шахты Иркутского угольного бассейна безвозвратно выбрасывают в атмосферу около 2,5 млрд. куб. м метана, внося заметный вклад в глобальное загрязнение атмосферы планеты. В то же время выбрасываемый метан можно рассматривать в качестве дополнительного энергетического сырья. Кроме того, промвыбросы в атмосферу распространяются на сотни километров и выпадают в виде кислотных дождей в предгорьях Восточных Саян, что явилось одной из причин массовой гибели пихты (на сотнях тысяч гектарах) в высокогорных районах. Сохранение и приумножение биологического разнообразия региона является обязательным фактором перехода к устойчивому развитию — эта мысль неоднократно звучала с трибуны.

Кризисная экологическая обстановка в угледобывающих регионах определяется наряду с загрязнением атмосферы и водного бассейна — разрушением естественных ландшафтов (почвенного и растительного покрова).

При таких масштабах разрушения естественных ландшафтов угледобывающие районы соответствуют критериям отнесения к зонам «экологического бедствия». Степень воздействия на окружающую среду этих техногенных ландшафтов такова, что она уже не может быть оценена только по ущербу, наносимому сельскому или лесному хозяйствам. Кардинальные изменения характера биологических и почвенно-геохимических процессов, вызванные горнодобывающими работами, сопровождаются шлейфом негативных экологических последствий, охватывающих всю Иркутскую область и прилегающие территории вследствие переноса загрязнителей с нарушенных земель речным стоком и ветрами.

В этих условиях рекультивация нарушенных земель является эффективным методом восстановления техногенных ландшафтов. Учеными Сибирского отделения РАН ведутся исследования по проблемам реабилитации этих ландшафтов.

Больше площадные плоские (транспортные) и хорошо спланированные бестранспортные отвалы вскрышных горных пород в большинстве случаев пригодны для создания продуктивных кормовых угодий из бобово-злаковых травосмесей без нанесения плодородного слоя почвы. Урожайность зеленой массы на 2-6-й год составляет от 150 до 380 ц/га. В сравнении с посевами на зональных ненарушенных почвах травостои на породных отвалах более долговечны.

1.3 Выводы по результатам изучения природных и антропогенных факторов негативных процессов на территории

Перспективы повышения экологической безопасности в Иркутском угольном бассейне теснейшим образом связаны с принятыми приоритетами и технической политикой.

Расстановка приоритетов в системе разработки и осуществления природоохранных мероприятий зависит в основном от степени антропогенного воздействия на природную среду и от степени ее реакции на это воздействие. Кроме этого, в качестве основополагающих причин расстановки приоритетов необходимо учитывать природно-климатические, экономические, социальные и демографические факторы.

С учетом специфики продолжающегося воздействия техногенных факторов на природную среду и требований времени в качестве основных приоритетов природоохранной деятельности в Иркутском угольном бассейне на ближайшую перспективу приняты:

по охране водных ресурсов — очистка изливающихся шахтных вод от загрязняющих веществ (солей тяжелых металлов), исключение возможности загрязнения подземных водоносных горизонтов шахтными водами, разработка и реализация мероприятий по снижению поступления поверхностных вод в водоносные горизонты, оздоровление и рекультивация берегов малых рек и водоемов;

по охране атмосферного воздуха — предотвращение возгорания и тушение горящих породных отвалов;

по охране земельных ресурсов и восстановлению нарушенных земель — рекультивация нарушенных земель и породных отвалов;

по использованию твердых отходов — разработка технологий их применения в качестве сырья для производства строительных материалов, органоминеральных удобрений и других промышленных продуктов.

Подтверждение принятая система приоритетов нашла в своем отражении в проекте природоохранных мероприятий, направленных на восстановление состояния природной среды на территории Иркутского угольного бассейна.

Анализируя и оценивая степень воздействия негативных факторов на состояние природной среды на территории Иркутского угольного бассейна, можно сделать вывод о том, что более 98% ущерба, наносимого природной среде, связано с проблемами загрязнения поверхностных водоемов загрязненными шахтными водами и стоками породных отвалов.

Исходя из степени вредного воздействия на окружающую природную среду, в ближайшее время необходимо реализовать следующие мероприятия:

ввести в эксплуатацию опытно-промышленную установку по очистке кислых шахтных вод и утилизации осадка;

разработать технологические регламенты и реализовать проекты промышленных установок по очистке кислых шахтных вод на шахтах);

провести рекультивацию нарушенных земель и породных отвалов на шахтах и шахтоучастках Иркутского угольного бассейна с целью исключения вредного воздействия стоков породных отвалов на поверхностные водоемы и восстановление ландшафта территории;

реализовать мероприятия по оздоровлению водоемов и рекультивации берегов рек-приемников.

Реализация данных мероприятий позволит в корне изменить экологическую ситуацию в Иркутском угольном бассейне и реабилитировать территорию.

2. Экологическая оценка состояния среды территории