Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Критический анализ современных подходов управления геоэкологическим и геохимическим рисками и утилизации накопленного ущерба в зоне техногенеза 19
1.1. Методологические и методические подходы к оценке геохимической опасности в зоне техногенных образований в Российской Федерации и за рубежом 19
1.2. Оценка масштабов накопленного ущерба в результате техногенного загрязнения мышьяком и тяжелыми металлами .22
1.3.Анализ геоэкологического мониторинга загрязнения мышьяком и тяжелыми металлами в зоне техногенеза 39
1.4.Современное состояние технологий обезвреживания и переработки мышьяксодержащих отходов горно-перерабатывающей промышленности 41
1.5. Анализ методов рекультивации нарушенных земель, загрязненных мышьяком и его соединениями 50
1.6. Обзор методов социально-экологической оценки территорий, загрязненных мышьяком .62
Глава 2. Методы и объекты исследования .68
2.1. Объекты исследования 68
2.2.Применяемые методологические подходы 79
Глава 3. Исследование и оценка масштабов миграции мышьяка в объекты окружающей среды из накопленных мышьяксодержащих отходов горно-перерабатывающей промышленности Иркутской области и Забайкальского края .83
3.1. Геоэкологическая оценка воздействия накопленных мышьяксодержащих отходов бывшей Запокровской обогатительной фабрики на объекты окружающей среды 83
3.2. Геоэкологическая оценка воздействия накопленных мышьяксодержащих отходов бывшего мышьяковистого завода поселка Вершино-Дарасунский на объекты окружающей среды 94
3.3. Геоэкологическая оценка последствий воздействия накопленных мышьяксодержащих отходов бывшего Ангарского металлургического завода на природно-техногенный комплекс МО «город Свирск» 114
3.4. Социально-экологическая оценка степени мышьяковистого загрязнения на примере природно-техногенного комплекса МО «город Свирск» .133
3.5. Разработка математической модели геохимической миграции мышьяка и тяжелых металлов на территориях, подверженных длительному воздействию отходов горно-перерабатывающей промышленности .143
Глава 4. Разработка научных и практических основ рекуперативной технологии обезвреживания мышьяксодержащих отходов горно-перерабатывающей промышленности 174
4.1. Исследование процессов выщелачивания золота из отвалов переработки арсенопиритных руд Запокровского и Дарасунского месторождений .174
4.2. Исследование процессов обезвреживания мышьяксодержащих отходов бывшего Ангарского металлургического завода .182
4.3. Исследование сорбционных процессов доочистки промывных мышьяксодержащих вод обезвреженных отходов бывшего Ангарского металлургического завода 199
4.4. Рекуперативная технология обезвреживания мышьяксодержащих отходов бывшего Ангарского металлургического завода 207
4.5. Результаты внедрения разработанной технологии ликвидации накопленных мышьяксодержащих отходов горно-перерабатывающей промышленности на примере бывшего Ангарского металлургического завода МО «город Свирск» 215
Глава 5. Ликвидация социально-экологических последствий влияния длительного негативного воздействия накопленных мышьяковистых отходов горно-перерабатывающей промышленности на объекты окружающей среды .238
5.1. Определение состава и поверхностных свойств разработанного органоминерального комплекса для ремедиации земель, загрязненных мышьяком и тяжелыми металлами 238
5.2. Технология ремедиации земель, загрязненных мышьяком и тяжелыми металлами, с применением разработанного органоминерального комплекса .256
Глава 6. Определение величины социально-экологического ущерба окружающей среде и оценка риска здоровью населения от накопленных мышьяксодержащих отходов горно-перерабатывающей промышленности 279
Основные выводы .287
Список литературы 291
- Оценка масштабов накопленного ущерба в результате техногенного загрязнения мышьяком и тяжелыми металлами
- Геоэкологическая оценка воздействия накопленных мышьяксодержащих отходов бывшего мышьяковистого завода поселка Вершино-Дарасунский на объекты окружающей среды
- Исследование процессов выщелачивания золота из отвалов переработки арсенопиритных руд Запокровского и Дарасунского месторождений
- Определение величины социально-экологического ущерба окружающей среде и оценка риска здоровью населения от накопленных мышьяксодержащих отходов горно-перерабатывающей промышленности
Оценка масштабов накопленного ущерба в результате техногенного загрязнения мышьяком и тяжелыми металлами
Геологоразведочные работы по мышьяку были развернуты в СССР в большом масштабе и охватили все районы, в которых имелись указание на наличие мышьяковых руд, в 1931 г. [28].
Удельный вес отдельных районов в сырьевой базе мышьяка в результате работ 1931 г. выглядит следующим образом (таблица 1):
В 1937 г. было обнаружено Хамышкинское проявление Адыгея, Северный Кавказ. Таким образом, основная нагрузка по добыче мышьяковых руд легла на Восточную Сибирь. Основными группами мышьяксодержащих месторождений тут являются Приаргунская группа, включающая Запокровское и Гурулевское месторождения. Эти месторождения представляют собой арсенопиритовые жилы, перешедшие в верхних частях в скородит. Кроме мышьяковых месторождений в Восточной Сибири мышьяк имеется в золотополиметаллических жилах Дарасуна [29].
К 1933 г. в СССР было запущено уже 4 завода по выпуску белого мышьяка (окиси As2O3). В городе Пластв 1932 г. Кочканарский завод (Челябинская обл.; расположен в 30 км от железнодорожной ветки Челябинск-Троицк) добыл 800 т попутного белого мышьяка, образующегося в процессе переработки на золото арсенопиритов золото-рудных месторождений Кочканарского рудника. В Казахстане на Джетыгарском заводе (Джетыгара, Кустанайская область) в 1932 г. было произведено 60 т белого мышьяка. Здесь эксплуатировалась система золоторудных жил в гранитном массиве, причем запасы попутного мышьяка составляли 8 тыс. т. Сдерживало отсутствие железной дороги (до ближайшей станции ст. Бреды было 70 км), однако потом ветка была подведена. Лухумский завод (Лухуми, Грузия; Рачинское рудоуправление) был пущен в конце 1932 г. и потому произвел к концу года лишь 15 т белого мышьяка обжигом достаточно богатых руд. На 1933 г. планировали выдачу 125 т, однако фактически выпустили 25,6 т, что обусловлено труднодоступной горной местностью, где расположеносамо месторождение. Наиболее перспективным являлся Дарасунский завод (Вершино-Дарасунский, Забайкальский край) для обжига арсенопиритных руд Дарасунского рудника. Планировалось выпускать ежегодно до 300 т белого мышьяка, а с запуском обогатительной фабрики (обогащение было ручным) — довести выпуск до 2,5 тыс. т белого мышьяка в год. Однако из-за близости Дарасунского завода к границе с Маньчжурией масштабное производство белого мышьяка было перенесено вглубь страны – на «Ангарский металлургический завод» (нынешний г. Свирск, Иркутская обл.) [30]. Плановая мощность завода составляла 3 тыс. т /год белого мышьяка [31].
Кроме запущенных мышьяковистых заводов в 1932–1933 гг. шли работы по пуску в эксплуатацию ряда новых месторождений. Мышьяковый завод на основе золотомышьякового месторождения Берикуль (Кемеровская обл.; 70 км к югу от ст. Тяжинский) предполагали ввести в строй в конце 1933 г. с планом на год примерно 150 т. Завод в Такели (Ленинабадская обл., Таджикистан) также планировали пустить в 1933 г. (выпуск 150 т; мощность —1000 т). Такжерассматривалось месторождение в Джульфе (Нахичеваньская республика, Азербайджан), где запасы мышьяка тогда оценивались в 5700 т (при среднем содержании мышьяка 6%). Однако, поскольку в природе мышьяк чаще встречается не в виде самостоятельных рудных тел промышленного значения, а как сопутствующий элемент в рудах других металлов, то добычу мышьяка на рубеже первой и второй пятилеток рассматривали как попутный продукт при добыче других металлов из отходящих газов обжиговых печей. В этом смысле перспективным считался Карабашский медеплавильный комбинат (Челябинская область), где запасы попутного газового мышьяка исчислялись тогда в 40 тыс. т и где пуск цеха газового мышьяка в 1932 г. не состоялся. Несколько меньшие запасы мышьяка рассматривались в связи с работой Калатинскогомедеплавильного завода (Кировград, Свердловская область). Также рассматривалась возможность улавливания мышьяка в связи с разработкой месторождения бурых железняков в районе Керчи [32].
В то время мышьяк представлял собой большой интерес как сырье для производства боевых отравляющих веществ - люизита и иприто-люизитных смесей. После отказа от использования боевых отравляющих веществ необходимость в разработке мышьяковистых месторождений и заводов по производству мышьяка отпала. На данный момент производство мышьяка в России от общемирового составляет всего 3% (таблица 2).
На территории бывшего СССР месторождения мышьяка находятся в следующих типах руд: реальгараурипигментовых (на Кавказе, в Якутии и Средней Азии), арсенопиритовых (на Кавказе), золото-мышьяковых (на Урале, Западной и Восточной Сибири, на Чукотке), полиметаллическо-мышьяковых (в Казахстане, Забайкалье, Средней Азии).
Основными предприятиями, выпускавшими мышьяковую продукцию в СССР, являлись Качканарский завод предприятия «Южуралзолото», Рачинский и Цанский горно-химические заводы производственного объединения «Грузгорнохимпром» [33]. Основным потребителем готовой продукции в стране была стекольная промышленность. Мышьяковистые заводы производили продукцию по ГОСТ 1973-77 «Ангидрид мышьяковистый. Технические условия», актуальному по настоящее время. В зависимости от применения мышьяковистый ангидрид выпускали следующих марок: рафинированный, технический. Рафинированный оксид мышьяка востребован в оптоволоконной связи, микроэлектронике, производстве полупроводников, а также в медицине.
На данный момент в Российской Федерации функционирует лишь одно предприятие, специализирующееся на мышьяке, которое занимается производством технического мышьяка – это ООО «Обжиговый завод», расположенный в г. Пласт. Кроме того проблему техногенного мышьяковистого загрязнения создают предприятия цветной металлургии, в твердых и газообразных отходах которых присутствуют соединения мышьяка. В медном и медно-цинковомсырье России содержание мышьяка составляет до 0,3% [33]. Такое незначительное содержание мышьяка компенсируется крайне высокими объемами обогащаемой руды, что в итоге приводит к ежегодным 2000 т мышьяка, поступающего на медеплавильные заводы Урала.
По прошествии почти 80 лет с момента начала масштабной разработки мышьяковистых месторождений и открытия заводов по выпуску мышьяка промплощадки этих производств остаются нерекультивированными и представляют огромную опасность для населения и объектов окружающей среды. Тотальному контролю подлежат только места хранения боевых отравляющих веществ на основе мышьяка. После подписания Россией Международной конвенции по уничтожению запасов имеющегося химического оружия (1993 г.) были начаты работы посозданию соответствующих объектов уничтожения, вчастности, мышьяксодержащего химического оружияв местах его хранения [33]. Это такие территории как: пос. Горный (Саратовская область), г. Камбарка (Удмуртская Республика), Кизнер (Удмуртская Республика), пос. Марадыковский (Кировская область).
Таким образом, на настоящий момент острую проблему загрязнения мышьяком и тяжелыми металлами все еще испытывают следующие территории, на которых производились разработки и выпуск этого продукта: Свирск, Вершино-Дарасунский, Запокровский, Карабаш, Пласт, Ревда (рисунок 1).
Геоэкологическая оценка воздействия накопленных мышьяксодержащих отходов бывшего мышьяковистого завода поселка Вершино-Дарасунский на объекты окружающей среды
Вершино-Дарасунский с 1932 года является поселком городского типа, расположенным на юге Тунгокоченского района Забайкальского края. В геологическом отношении, согласно данным [199] территория района расположена на стыке трех крупных геоблоков структурно-формационных зон: Кодаро-Удоканской, Западно-Становой и Хилок-Витимской, Кодаро-Удоканская зона (северная оконечность Тунгокоченского района) является частью раннеархейского Алданского щита Сибирской платформы [199]. Западно-Становая зона (восточная и южная части района) также является частью Алданского щита. В рельефе Тунгокоченского района преобладают горных сложения в виде хребтов и нагорий. Вся территория рассматриваемого района относится к умеренному климатическому поясу [199]. В целом климат района характеризуется как резкоконтинентальный, с морозной и длительной зимой, с коротким умеренно теплым летом и с еще более короткими переходными сезонами года. В годовом ходе показателей облачности здесь преобладают безоблачные и малооблачные типы погод, а значит, довольно значительно число часов солнечного сияния - от 2000 до 2600 (иногда более) [199]. Важнейшими климатообразующими факторами являются солнечная радиация и атмосферная циркуляция. Так как район имеет внутриконтинентальное расположение в умеренных широтах, то тут преобладает континентальный умеренный воздух: в зимний период - холодный и сухой, в летний период – относительно сухой и теплый. Ветры в Тунгокоченском районе преобладают слабые и умеренные со скоростями движения 1 - 6 м/сек, но иногда (чаще весной) усиливаются до сильного со скоростью до 14 - 16 м/сек, а порывы до 20 - 30 м/сек, нарастание скоростей ветра отмечается и в летний период, когда устанавливается грозовое состояние атмосферы и кратковременные ветра усиливаются до 16 - 18 м/сек с 15 порывами до 30 м/сек [199]. Больше полугода на исследуемой территории фиксируется отрицательная средняя температура воздуха ниже -15.
Среднегодовая температура воздуха повсюду отрицательная и составляет от -5 С до -7,2С - это одни из самых низких подобных показателей по Забайкальскому краю [199]. В Тунгокоченском районе в большей степени встречаются зональные типы почв, занимающие 82% Тунгокоченского района, к которым относятся горные мерзлотнотаежные с тремя их разновидностями: глеевые (ожелезненные), оподзоленные, типичные и дерновые. На оставшейся территории преобладают азональные типы: болотные, мерзлотные лугово-черноземные и аллювиальные глубокопромерзающие. Основной тип растительности на таких почвах -травянистый, поэтому ландшафты с болотными типами почв открытые, с травостоем и могут использоваться для сенокосов или пастбищ [199]. Мерзлотные лугово-черноземные и лугово-лесные почвы в своем распространении тяготеют к речным долинам и озерным котловинам, или к пологим участкам предгорий. Ландшафты с такими почвами могут использоваться (в условиях Тунгокоченского района) не только под пастбища и сенокосы, но даже и для земледелия. В долинах более крупных рек района развиваются аллювиальные глубокопромерзающие почвы, которые встречаются, как правило, на низких и высоких поймах днища речных долин [199]. Поскольку здесь постоянно хорошее увлажнение, то на таких почвах формируется разнообразный травяной покров, который чаще используется под пастбища (сенокошение связано с риском появления на реке паводка или наводнения и сноса скошенной травы водой). Наиболее типичным ареалом распространения такого типа почв в Тунгокоченском районе - правобережье р. Витим и нижних участков долин впадающих в нее притоков [192, 193, 199].
Рудное поле района Дарасунского золотоносного месторождения сложено интрузивными породами гранодиоритового состава. Породы прорваны серией рудных и безрудных кварцевых жил, сиенито-диоритов, монцонитов, диоритов и дайковыми телами гранит-порфиров. Они также интенсивно разбиты зонами нарушений и брекчированы. Водоприток в горные выработки месторождения наблюдается из рудных жил и примыкающих к ним трещиноватых зон. Отдельные жилы дают приток воды до 9 м3/час. По данным В.Н. Пушко (1942), минимальный приток воды в горные выработки наблюдался в апреле-мае и достигал 16 м3/час, а максимальный приток в 1941 г. приходился на ноябрь-декабрь и достигал 20 м3/час. В процессе эксплуатации месторождения в связи с увеличением общей длины горных выработок и вскрытием новых трещиноватых зон произошло значительное увеличение притока воды в шахты. При глубине капитальной шахты в 387 м водоприток со всех горизонтов составляет 460 м3/час. По химическому составу шахтные воды сульфатно-кальциевые. Минерализация их непостоянная и колеблется от 0,5 до 1,1 г/дм3, причем повышение ее наблюдается в летний период года [174].
Рельеф местности относится к Шилко-Аргунской инженерно-геологической области. Грунтовые воды на этой территории залегают на большой глубине, а в межгорных впадинах и долинах рек до глубины 5-10 м [174, 176].
Посёлок городского типа Вершино-Дарасунский (с 1932 года) со всех сторон окружён сопками. На востоке поселка есть небольшой ручей, впадающий в искусственно созданную дамбу, проходя которую, ручей впадает в реку Шилку [192]. Рисунок 25 - Отвалы мышьяксодержащих огарков
Мышьяковистый завод в Вершино-Дарасунском как и в МО «г. Свирск» был построен в 30-х годах XX столетия для производства белого мышьяка. Закрыли завод в 1973 году без проведения работ по ликвидации мышьяксодержащих отходов и рекультивации территории (рисунки 25- 26).
По результатам геодезических исследований, проведенных в 2016 г., остатки здания основного цеха на 40% разрушенного к данному моменту представляют собой постройку до 12 м высотой, длиной 18 м и шириной 12 м, общей площадью 198 м2, площадь прилегающей территории составляет 900 м2 (рисунок 27).
Рядом расположен трехэтажный цех рафинации мышьяка (рисунки 28-29) со сторонами в 30 и 10 м, высотой в верхней точке не менее 16 м, общей площадью 671 м2, площадь прилегающей территории, составляет 1260 м2.На кулерах в цехе рафинации и под ними можно наблюдать полупродукты возгонки триоксида мышьяка - вкрапления бело-серого цвета.
Выше основных цехов расположены еще два значительно разрушенных вспомогательных цеха, относящихся к мышьяковистому производству. Расположение цехов и отвалов представлено на топографической карте территории (рисунок 30).
Территория бывшей промплощадки мышьяковистого завода расположена вдоль ул. Центральной – главной транспортной артерии города, выходящей с основного тракта, соединяющего поселок с федеральной автомобильной трассой Р-297 «Амур». В угрожающей близости от промплощадки расположены такие социально значимые объекты поселка, как церковь (в 200 м), поликлиника (400 м), аптечный пункт (300 м) и многие другие. Действительно четко очертить границы бывшей промлощадки на данном этапе исследований не представляется возможным ввиду тесного соседства разрушенных зданий бывшего мышьяковистого завода с современными постройками золотодобывающего предприятия «Урюмкан» [200].
Исследование процессов выщелачивания золота из отвалов переработки арсенопиритных руд Запокровского и Дарасунского месторождений
Согласно протокола государственной экспертизы материалов пересчета запасов золота и серебра в отвалах АМЗ по состоянию на 01.10.2003 г. №591 от 16 октября 2003 г. отвалы АМЗ представляют собой техногенное месторождение золота, серебра и сопутствующих элементов, располагающееся на территории города вблизи р. Ангары и создающие серьезную угрозу негативного экологического воздействия на население города и акваторию Братского моря.
Иркутская территориальная комиссия по запасам утвердила запасы золота и серебра в отвалах АМЗ в соответствии с данными таблице 22.
На основании ранее проводимых исследований [263] и полученных в работе данных [264, 265], учитывая, что исследуемое сырье характеризуется высокой кислотностью материала - рН = 2,4, обусловленную большим, до 10% содержанием серы, мышьяка - 1,5%, а также оксидов и сульфатов железа до 14%, то существуют предпосылки успешного применения технологии тиокарбамидного выщелачивания. В этом случае возможно за счет высокой кислотности материала и наличия в материале окислителя - трехвалентного железа - снижение расхода реагентов, а также исключение из процесса цианистых соединений, относящихся к категории СДЯВ [266].
В ходе исследований изучали влияние продолжительности выщелачивания, рН, разбавления, концентрации комплексообразователя и окислителя (Fe3+) на извлечение золота в раствор. Исходное содержание золота в отвалах определяли для каждого теста в отдельности по данным баланса агитационного выщелачивания. Продукты выщелачивания подвергали атомно-абсорбционному (раствор), пробирному (кек) видам анализа. В ходе выщелачивания определяли концентрацию тиомочевины, окислителя, pH пульпы (таблица 23), а также остаточную концентрацию мышьяка в промывных водах после обезвреживания образующихся при выщелачивании отходов.
Режимы выщелачивания, данные по расходу реагентов и извлечению золота в раствор приведены в таблице 23 и рисунках 65-67.
Анализ полученных данных (рисунки 65-67, таблица 23) показывает, что при увеличении концентрации тиокарбамида в растворе с 0,2 до 0,5% извлечение золота в раствор повышается на 34,02%, при этом расход тиомочевины возрастает на 71,7 кг/т отвалов и составляет 150,4 кг/т отвалов. Динамика изменения концентрации трехвалентного железа на рисунке 66 показывает, что на протяжении всего процесса в жидкой фазе пульпы присутствует достаточное количество окислителя. Добавка в пульпу трехвалентного железа не влияет на уровень извлечения золота в раствор. В связи с этим, дополнительное введение окислителя в процесс выщелачивания нецелесообразно. Плотность пульпы также не оказывает влияния на уровень извлечения металла, оптимальный уровень извлечения достигается при выщелачивании пробы отвалов при рН- 2 (рисунок 67) [267].
Таким образом, наилучшие показатели извлечения (в среднем 45,63%) получены при тиокарбамидном выщелачивании пробы отвалов исходной крупности с концентрацией тиокарбамида - 0,5%, плотности пульпы - 40%тв. и рН - 2.
В отличие от чанового выщелачивания процесс кучного выщелачивания является относительно простой операцией при извлечении золота, стоимость которой существенно ниже стоимости фабричного непрерывного процесса [268]. Так, эксплуатационные затраты при кучном выщелачивании составляют 110-170 руб./т, а при чановом выщелачивании 260-280 руб./т.
С целью определения технологических показателей цианирования отвалов АМЗ в штабеле выполнены тесты по выщелачиванию в лабораторных колоннах. Высота слоя руды в колоннах 1,5 м, диаметр колонн 150 мм.
На основании результатов экспериментов по орошению окомкованной шихты за оптимальную принята плотность орошения руды 200 - 250 л/м2-сут. Для ускорения процесса растворения золота первые 14 дней концентрацию цианида в орошающем растворе поддерживали на уровне 0,1%, дальнейшее выщелачивание вели с концентрацией цианида - 0,05%. В качестве защитной щелочи принят едкий натр, его концентрация составляла 0,02%. Для изучения влияния загрузки извести при окомковании материала на процесс выщелачивания выполнено два теста по выщелачиванию руды в колоннах с загрузкой извести 35 кг/т и 80 кг/т [265]. Для изучения влияния высоты штабеля на концентрацию золота в продуктивном растворе выполнен тест на последовательно установленных колоннах. Состав шихты для выщелачивания приведен в таблице 24.
Цианидное выщелачивание проводили на установке, схема которой приведена на рисунок 68.
На уложенную в колонны окомкованную руду насосом-дозатором подавали раствор, с нижней части колонн собирали продуктивный раствор и направляли на сорбционные колонны. После выделения металлов растворы при необходимости подкрепляли реагентами и направляли повторно на орошение руды. Данные по расходу реагентов и извлечению золота в раствор представлены в таблице 25.
Анализ полученных данных (таблицы 24-25) показывает, что при цианировании окомкованной пробы отвалов в колоннах извлечение золота в раствор составляет в среднем 72,82 %. Повышенный расход реагентов (NaCN -5,48 кг/тшихты и NaOH - 15,67 кг/тшихты) в тесте №16 связан c недостатком извести в исходной шихте. Добавка в шихту извести в количестве 80 кг/т снижает расход цианида на 0,38 кг/тшихты и NaOH на 14,12 кг/тшихты. Таким образом, целесообразно проводить процесс кучного выщелачивания на окомкованной шихте с добавкой извести – 80 кг/т. Средний расход реагентов на выщелачивание составит: 4,72 кг/тотвалов NaCN и 1,44 кг/тотваловNaОН, при этоммаксимальная концентрация золота в продуктивных растворах кучного выщелачивания составит 3,01 мг/л, минимальная – 0,085 мг/л, средняя – 0,69 мг/л. Продолжительность цикла выщелачивания, при высоте штабеля 10 м, составит порядка 180 суток [77].
Таким образом, по полученным результатам в случае извлечения драгоценных металлов и захоронения отвалов на месте промышленных площадок мышьяковистых золотосодержащих отходов, расположенных на территории населенных пунктов можно рекомендовать более безопасное чановое тиокарбамидное выщелачивание, а в случае их вывоза на отделенную от жилой застройки площадку – кучное цианидное выщелачивание [181]. В обоих вариантах затраты на обезвреживание отвалов будут в разной степени сокращены.
Зная общее содержание золота в огарках АМЗ МО «г. Свирск» -782 кг и мышьяковистого завода поселка Вершино–Дарасунский – 306 кг, можно просчитать экономический эффект от извлечения драгоценного металла [269]. При использовании кучного цианидного выщелачивания извлечение золота в раствор составляет в среднем 72,82 %. Однако согласно данным практики аналогичных предприятий в производственных условиях уровень извлечения золота ниже, чем полученный в ходе лабораторных исследований на 4-5%, поэтому для расчета уровень извлечения золота в раствор принят 68%. При общем исходном количестве золота в 1088 кг количество металла после выщелачивания составит 739,84 кг. На первый квартал 2019 г. средняя биржевая цена за тройскую унцию золота составляет 1268 $ (80327,80 руб.), а среднемировые затраты на производство золота составляют 884 $ (56001,40 руб.) за унцию [265, 270, 271]. Таким образом, экономический эффект от извлечения золота из огарков составит 578 639 113 руб.
Определение величины социально-экологического ущерба окружающей среде и оценка риска здоровью населения от накопленных мышьяксодержащих отходов горно-перерабатывающей промышленности
Расчета ущерба, нанесенного почвенному покрову, от воздействия отходов горно-перерабатывающей промышленности, производится на основании «Методики исчисления размера вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды» (утв. Приказом Минприроды России от 8 июля 2010 г. N 238).
Методика исчисления размера вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды, предназначена для исчисления в стоимостной форме размера вреда, нанесенного почвам в результате нарушения законодательства РФ в области охраны окружающей среды, а также при возникновении аварийных и чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
Согласно предложенной методике [339] в стоимостной форме исчисляется размер вреда, причиненного почвам, в результате:
1) химического загрязнения почв от поступления в почвы химических веществ или смеси химических веществ, приводящего к несоблюдению нормативов качества окружающей среды для почв
2) порчи почв при их захламлении, возникшем при складировании на поверхности почвы или почвенной толще отходов производства и потребления
3) порчи почв в результате перекрытия поверхности почв, а также почвенного профиля искусственными покрытиями и (или) линейными объектами
4) порчи почв при снятии плодородного слоя почвы
5) в результате уничтожения плодородного слоя почвы
Исчисление в стоимостной форме размера вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды, осуществляется по формуле:
УЩ = УЩзагр + УЩотх + УЩперекр + УЩсн + УЩуничт (25)
УЩ - общий размер вреда, причиненного почвам (руб.);
УЩзагр - размер вреда в результате загрязнения почв, возникшего при поступлении в почву загрязняющих веществ, приводящему к несоблюдению нормативов качества окружающей среды для почв, включая нормативы предельно (ориентировочно) допустимых концентраций загрязняющих веществ в почвах
УЩотх - размер вреда в результате порчи почв при их захламлении, возникшего при складировании на поверхности почвы или почвенной толще отходов производства и потребления
УЩперекр - размер вреда в результате порчи почв при перекрытии ее поверхности, возникшего при перекрытии искусственными покрытиями и (или) объектами (в том числе линейными)
УЩсн - размер вреда в результате порчи почв при снятии плодородного слоя почвы
УЩуничт - размер вреда в результате уничтожения плодородного слоя почвы
В нашем случае при расчете ущерба почвам населенных пунктов МО «г. Свирск», поселков «Вершино-Дарасунский» и «Запокровский» от воздействия накопленных мышьяксодержащих отходов горно-перерабатывающей промышленности имеет место вред, причиненный в результате поступлении в почву загрязняющих веществ, приводящему к несоблюдению нормативов качества окружающей среды для почв [340].
В настоящеевремя концепция оценки риска практически во всех странах мира и международныхорганизациях рассматривается в качестве главного механизма разработки ипринятия управленческих решений как на международном, государственном илирегиональном уровнях, так и на уровне отдельного производства или другогопотенциального источника загрязнения окружающей среды [341].
Мониторинг социально-гигиенической ситуации позволяет оценить и спрогнозировать изменение состояния здоровья местного населения, а также выявить связь между этим состоянием и качеством окружающей среды исследуемой территории. Поэтому методологиюоценки риска рассматривают, как один из базовых компонентов социально-гигиенического мониторинга. Важную рольоценка риска играет в оптимизации отбора приоритетных факторов для мониторинга,определении точек, средств, периодичности и показателей для контроляэкспозиций, обосновании выбора индикаторных показателей [341].
Оценка риска производится в соответствии с 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду».
Мышьяк канцероген [342], кроме этого он вызывает различные мышьякопосредованные заболевания, при которых страдают центральная нервная система, сердечнососудистая система, иммунная система, гормональный фон, желудочно-кишечный тракт. Пути воздействия мышьяка из окружающей среды могут быть прямыми (атмосферный воздух, вода, продукты питания) или косвенными (почва). Рассмотрим сценарий возможного многосредового воздействия мышьяка на организм человека на территориях, подверженных воздействию мышьяковистых отходов горно-перерабатывающей промышленности (таблица 37)
Анализируя данные таблицы 37 и базируясь на полученных нами результатах многолетних мониторинговых исследованиях объектов окружающей среды, с уверенностью можно говорить о повсеместном ингаляционном пути поступления мышьяка (атмосферный воздух), частичном ингаляционном за счет ветровой эрозии почвенного покрова и частичном пероральном через продукты питания.
Для объективной оценки риска населению, проживающему в зоне влияния накопленных мышьяковистых отходов горно-перерабатывающей промышленности, будем придерживаться однозначного ингаляционного пути поступления мышьяка с атмосферным воздухом. Поступление мышьяка с пищевыми продуктами, а также с почвой относится к индивидуальным пищевым предпочтениям, особенностям личной гигиены.
Произведем расчет суточных доз при ингаляционном воздействиивеществ с атмосферным воздухом где I - Величина поступления, мг/(кгдень); Са - Концентрация вещества в атмосферном воздухе, мг/м3; Ch - Концентрация вещества в воздухе жилища, мг/ м3; Tout - Время, проводимое вне помещений, час/день; Tin - Время, проводимое внутри помещений, час/день; Vout - Скорость дыхания вне помещений, м3/час; Vin - Скорость дыхания внутри помещения, м3/час; EF - Частота воздействия, дней/год; ED - Продолжительность воздействия, лет; BW - Масса тела, мг/кг; AT - Период осреднения экспозиции, лет. 1= [(0,0001-8-1,4)+(0,0001-16-0,63 350-30/(70-70-365)]=0,000005918 мг/(кг день)
Расчет индивидуального канцерогенного риска осуществляется с использованием данных о величине экспозиции и значениях факторов канцерогенного потенциала (фактор наклона, единичный риск). Для канцерогенных химических веществ дополнительная вероятность развития рака у индивидуума на всем протяжении жизни (CR) оценивается с учетом среднесуточной дозы в течение жизни (I)/ CR = I-SF (29) SF - фактор наклона, (мг/(кг день))"1. Он характеризует степень нарастания канцерогенного риска с увеличениемвоздействующей дозы на одну единицу. Этот показатель отражает верхнюю, консервативную оценку канцерогенного риска за ожидаемую продолжительность жизни человека (70 лет). Значения SF устанавливаются раздельно для ингаляционного(SFi) и перорального (SFo) поступления химических канцерогенов. Для мышьяка SFi=15 (мг/(кг день))"1. CR=0,000005918- 15= 0,00008877 = 8,877-10"5
При характеристике риска для здоровья населения, обусловленного воздействием химических веществ, загрязняющих окружающую среду,ориентируются на систему критериев приемлемости риска. Полученная нами величина (8,877 10"5) входит во второй диапазон системы критериев (индивидуальный риск в течение всей жизни более 1 10"6, номенее 1 10-4).Этот диапазон соответствует предельно допустимому риску, т.е. верхней границе приемлемого риска. Именно на этом уровне установленобольшинство зарубежных и рекомендуемых международными организациямигигиенических нормативов для населения в целом. Данные уровни подлежатпостоянному контролю. В некоторых случаях при таких уровнях риска могутпроводиться дополнительные мероприятия по их снижению.