Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема загрязнения земельных угодий тяжелыми металлами 10
1.1. Классификации тяжелых металлов по экологической значимости 10
1.2. Источники поступления тяжелых металлов в почвенный покров 11
1.3. Особенности нормирования содержания тяжелых металлов в почве 18
1.4. Мониторинг окружающей среды зоны влияния горнорудного предприятия 24
1.5. Структура и методика мониторинга земель зоны влияния Михайловского ГОКа...28
Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследования 31
2.1. Географическое положение 31
2.2. Геологическое строение района исследования 31
2.3. Гидрогеохимическая характеристика района исследования 38
2.4. Рельеф 41
2.5. Климатические условия 43
2.6. Почвы 46
2.7. Природно-территориальные ландшафтные комплексы 51
Глава 3. Мониторинг и оценка загрязнения земель тяжелыми металлами в зоне влияния михайловского гока 54
3.1. Земельные ресурсы и использование земель в районе исследования 54
3.2. Содержание тяжелых металлов в пылевых выбросах Михайловского ГОКа 57
3.3. Общие закономерности распространения тяжелых металлов в почвах зоны влияния Михайловского ГОКа 61
3.4. Влияние сельскохозяйственной деятельности на накопление тяжелых металлов в почве 78
3.5. Результаты изучения распространения тяжелых металлов в эрозионной сети зоны влияния Михайловского ГОКа 83
Глава 4. Рекомендации по использованию земель, подверженных пылевым выбросам мгока в сельскохозяйственном производстве 90
4.1. Характеристика систем землеустройства в хозяйствах Железногорского района...90
4.2. Мероприятия по уменьшению негативного воздействия МГОКа на окружающую территорию 102
Заключение 107
Список литературы 110
Приложения 127
- Источники поступления тяжелых металлов в почвенный покров
- Гидрогеохимическая характеристика района исследования
- Содержание тяжелых металлов в пылевых выбросах Михайловского ГОКа
- Мероприятия по уменьшению негативного воздействия МГОКа на окружающую территорию
Введение к работе
Актуальность темы. В результате хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение окружающей среды различными токсическими веществами. Из всех биосферных загрязнителей тяжелые металлы наиболее опасны, так как они не разлагаются и накапливаются в тканях живых организмов. В качестве наиболее распространенных загрязнителей, в соответствии с нормативами, принятыми в Российской Федерации, выделены одиннадцать тяжелых металлов: Cd, Cu, As, Ni, Mn, Sb, Hg, Pb, Zn, V, Cr. Следует отметить, что проблема загрязнения почв занимает особое место в системе экологического нормирования. Это связано с уникальными экологическими функциями почвы как среды обитания и источника вещества и энергии для организмов суши, как связующего звена биологического и геологического круговоротов и как буферного и защитного биогеоценотического экрана, обеспечивающего нормальное функционирование биосферы. В настоящее время проводятся многочисленные исследования по выявлению источников и причин загрязнения земель тяжелыми металлами. Одним из основных источников такого рода загрязнения большинство ученых обычно называют крупные предприятия, расположенные на изучаемой территории. Среди крупнейших предприятий Курской области выделяется Михайловский горно-обогатительный комбинат, в зоне влияния которого расположены земли сельскохозяйственного назначения. В связи с этим является актуальным исследование влияния данного предприятия на окружающие земли.
На основании мониторинга земель сельскохозяйственного назначения в зоне влияния Михайловского ГОКа были сделаны выводы о накоплении в почвах тяжелых металлов. Полученные данные позволяют прогнозировать опасность дальнейшего накопления поллютантов на исследуемых территориях. Исходя из этого, очевидна актуальность мониторинга содержания тяжелых металлов в почвах, что имеет особое прикладное значение относительно обследования именно сельскохозяйственных земель, находящихся в зоне влияния горно-рудного предприятия.
Цель работы. На основании полевых исследований и собранного фактического материала разработать методический подход к организации мониторинга и оценки на его основе особенностей загрязнения тяжелыми металлами земель сельскохозяйственного назначения в зоне влияния крупного промышленного предприятия (на примере Михайловского ГОКа); предложить систему мероприятий по уменьшению негативных последствий загрязнения почв.
Задачи исследования. В ходе достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Экспериментальное исследование фактического распределения тяжелых металлов в почвах зоны влияния Михайловского ГОКа с учетом источников их поступления и физико-географических, ландшафтных условий распространения, миграции и накопления.
2. Определение содержания тяжелых металлов, поступающих из различных источников пылевых выбросов Михайловского ГОКа на исследуемую территорию.
3. Оценка на основании статистического анализа и средствами геоинформационных систем (ГИС) особенностей распространения тяжелых металлов в почвах зоны влияния крупного горнорудного предприятия; соотнесение полученных данных с комплексом источников возможного загрязнения и геохимическими особенностями миграции поллютантов.
4. Изучение особенностей распространения и накопления тяжелых металлов в донных отложения рек, протекающих в зоне влияния Михайловского промышленного ареала.
5. Разработка рекомендаций по специфике проведения мониторинга загрязненных тяжелыми металлами земель различного назначения в районах со сложным комплексом хозяйственных воздействий на примере зоны влияния Михайловского промышленного узла.
6. Разработка рекомендаций по организации мониторинга и использованию земель сельскохозяйственного назначения в зоне санитарной охраны Михайловского ГОКа.
Объект исследования – земли, находящиеся в зоне влияния Михайловского горно-обогатительного комбината и возможные источники их загрязнения тяжелыми металлами.
Предмет исследования – процессы поступления тяжелых металлов в почвенный покров природных и антропогенных комплексов и накопления в нем этих веществ.
Теоретическая и методологическая база исследования.
Исследование базируется на разработках ведущих отечественных научных школ и их представителей в области мониторинга земель, геоэкологии, геохимии ландшафтов.
Методологической основой исследования послужила концепция регионального и локального почвенного экологического мониторинга. Результаты исследований А.Е. Ферсмана, Б.Б. Полынова, И.П. Герасимова, Ю.А. Израэля, М.Е. Менна, В.Д. Минченко, В.А. Ковда, И.А. Крупенникова, В.В. Медведева, Г.В. Мотузовой, О.С. Безугловой, Б.В. Виноградова, Г.Н. Коффа, П.С. Русинова, И.И. Косиновой, Д.С. Орлова, Ф.Н. Лисецкого и других ученых определили выбор методов исследования автора.
Исходные материалы и методы исследования. В основу работы положены данные натурных исследований автора, проведенных в 2007–2009 гг. в зоне влияния Михайловского ГОКа на территории Железногорского района Курской области, а также данные отчетов по выявлению геохимического техногенного загрязнения почвенного покрова ОАО «Михайловский ГОК» за 1998–2006 годы. Общий объем выборки составил более 2 000 проб почвы, в которых определялось содержание более 25 загрязняющих веществ, в том числе 84 пробы, отобранные лично автором. Обработка аналитического материала (химические, спектральные анализы) была выполнена математико-статистическими методами на основе компьютерных технологий. Использованы многочисленные фондовые и опубликованные источники по данной тематике.
Применялись следующие общенаучные методы: многолетние стационарные и экспедиционные наблюдения, сравнительно-географический, статистический анализ, картографическое, графическое сравнение данных, математическое моделирование, использование средств геоинформационных систем. При этом были задействованы программные средства Surfer 8.0, Global Mapper 9.0, а также статистические программные пакеты STATISTIKA, MS Excel.
Достоверность результатов основана на значительном объеме исходных данных по загрязнению тяжелыми металлами земель района МГОКа, полученных в результате собственных исследований автора и при анализе материалов организаций, ведущих наблюдения за состоянием почвенного покрова указанной территории, а также на применении современных методов исследования и обработки информации, компьютерных технологий, использовании стандартизированных критериев оценки, действующих нормативов и правил.
Научная новизна. Впервые для района исследований:
- детально изучено содержание тяжелых металлов в пылевых выбросах различных источников МГОКа и дана оценка других локальных и удаленных источников поступления этой группы загрязняющих веществ на изучаемой территории;
- дана статистическая оценка особенностей распределения выявленных ареалов загрязнения земель изучаемого района возможного влияния пылевых выбросов Михайловского ГОКа и других источников распространения тяжелых металлов;
- установлена методами ГИС пространственная структура распределения тяжелых металлов в почвенном покрове и ее связь с объектами ГОКа, другими источниками выбросов и особенностями миграции и накопления тяжелых металлов в почвогрунтах в связи с геохимическими особенностями региона;
- выполнена оценка влияния хозяйственной деятельности Михайловского горно-обогатительного комбината и других природопользователей на содержание тяжелых металлов в донных отложениях рек и водоемов района исследований;
- разработаны рекомендации по ведению мониторинга и оптимизации использования земель сельскохозяйственного назначения в зонах санитарной охраны и выявленного влияния пылевых выбросов Михайловского ГОКа.
Практическое значение работы заключается в возможности использования ее результатов при эколого-токсикологической оценке земель зоны влияния Михайловского горно-промышленного комплекса. Основные выводы исследования были учтены при разработке рекомендаций по охране земель сельскохозяйственного назначения и землеустройству хозяйств в зонах санитарной охраны и влияния Михайловского ГОКа (справка о внедрении от 16.04.2010).
Результаты работы были использованы в учебном процессе в Курском государственном университете при разработке курсов «Ландшафтоведение» и «Геоэкология», специальных дисциплин «Физическая география: Геоэкология и рациональное природопользование» и «Экологическое планирование и экспертиза» (справка о внедрении от 25.03.2010).
Апробация работы Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на VI семинаре молодых ученых вузов «Общие и прикладные вопросы эрозионных и русловых процессов» (Волгоград, 2006), Международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные проблемы социально-правовых, медико-биологических, технико-экономических сфер жизни общества» (Курск, 2007), Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции молодых ученых «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике» (Белгород, 2007), Международной научно-практической конференции «Геоэкологические исследования и их отражение в географическом образовании» (Курск, 2007), Международной конференции «Месторождения природного и техногенного сырья: геология, геохимия, геохимические и геофизические методы поиска, экологическая геология» (Воронеж, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, три из которых – в журналах, включенных в перечень изданий, рекомендованных ВАК. Материалы исследований использованы также в ряде научно-производственных отчетов и технических проектов, выполненных для Михайловского ГОКа.
Личный вклад. Автору принадлежит основная идея и постановка задач исследования; он принимал непосредственное участие в полевых работах, сборе, систематизации и статистической обработке фактических данных с применением современных программных продуктов ГИС. Автором выполнен всесторонний анализ полученных результатов, разработаны практические мероприятия по оптимизации мониторинга и рациональному использованию земель сельскохозяйственного назначения зоны влияния Михайловского ГОКа.
Положения, выносимые на защиту:
1. Методика комплексной оценки загрязнения земель тяжелыми металлами в зоне влияния крупного горно-рудного предприятия при проведении локального мониторинга.
2. Результаты анализа количественного содержания тяжелых металлов в выбросах Михайловского ГОКа.
3. Результаты изучения пространственного распределения тяжелых металлов в почвах зоны влияния МГОКа, а также определяющих его антропогенных и геохимических особенностей.
4. Закономерности накопления тяжелых металлов в разных видах земельных угодий.
5. Результаты изучения распространения тяжелых металлов в эрозионной сети зоны влияния Михайловского горно-обогатительного комбината.
6. Рекомендации по совершенствованию мониторинга и использованию земель сельскохозяйственного назначения в зоне влияния и санитарной охраны Михайловского ГОКа.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 126 страницах, включая 16 таблиц, 26 рисунков. Список литературы включает 144 наименования, в том числе 4 – на английском языке.
Источники поступления тяжелых металлов в почвенный покров
Поступление ТМ из атмосферы На содержание различных элементов в почвах значительно влияет атмосфера. При загрязнении почв тяжелыми металлами из атмосферы важную роль играет расстояние, на котором находятся почвы от первичного источника загрязнения. По мере удаления от него интенсивность загрязнения почв уменьшается, но одновременно расширяется площадь, подвергающаяся загрязнению. По своему положению и свойствам почва фактически является местом сосредоточения загрязнителей, главным образом поступающих из воздушной среды. Загрязнители почв, переносимые воздухом, возникают не только в ходе деятельности человека, но и в связи с рядом природных факторов [Остро-могильский, 1987]. Основные источники загрязнителей, переносимых воздухом: 1. Природные источники: почвообразование, выветривание горных пород и минералов (минеральные и органические частицы); вулканы и другие стихийные природные бедствия (минеральные частицы, газы и пары); космос (космическая пыль). 2. Антропогенные источники: теплоэнергетические станции (угольная пыль, зола, дым и некоторые токсичные твердые частицы, газы); черная металлургия (рудная пыль, зола, сажа, оксиды Fe, Мп); добывающая промышленность (пыление при добыче, мышьяко-содержащие и свинцовые соединения и т.д.); цветная металлургия (пыль, пары и металлические окислы свинца, цинка, кадмия, меди, ртути, фтора и т.д.); промышленность строительных материалов (цементная пыль, фтор и т.д.); химическая промышленность по производству неорганических и органических веществ; целлюлозная и бумажная промышленность; фармацевтическая промышленность; промышленность синтетического каучука; пищевая и мясомолочная промышленность (соединения свинца); транспорт (РЬ, частицы выхлопных газов машин, угольная пыль, зола); населенные пункты (зола, дым и т.д.); сельское хозяйство (удобрения, пестициды и т.д.) [Рауце, 1986]. Прослеживается большое различие в содержании тяжелых металлов в грубых (песчаных) и тонкодисперсных (суглинистых и глинистых) породах: в песках оно в несколько раз меньше, чем в суглинках и глинах. Валовое содержание элементов в естественных незагрязненных почвах обусловлено их наличием в материнской породе, то есть значением кларка земной коры. Знать фоновое содержание тяжелых металлов в почвах необходимо для оценки степени их загрязнения.
Это связано с тем, что разница величин содержания отдельных элементов по разным странам и регионам в пределах одного типа почв может сильно отличаться [Овчаренко, 1998]. Техногенные источники загрязнения тяжелыми металлами могут быть расположены в следующей последовательности по масштабу и удельному вкладу: пылевые выбросы предприятий черной и цветной металлургии, автотранспорт, жидкие и твердые бытовые коммунальные отходы, включая осадки сточных вод (ОСВ), органические удобрения, пестициды, минеральные удобрения [Кирюшин, 1996]. Атмосферные осадки собирают из атмосферы загрязнения и переносят их в почву, а также, промывая её, способствуют перемещению элементов и і загрязнению почв на глубине и, в последующем, - транспортировке загрязнителей к водоемам [Израэль 1984]. Вклад разных источников в загрязнение отдельными тяжелыми металлами окружающей среды в странах Европы были рассмотрены в работах Martin Н. и Sweet С. [1988,1998]. Так, загрязнение природной среды свинцом происходит, главным образом, в результате сжигания бензина (60%) и производства цветных металлов (22%); производство железа, стали, ферросплавов вносит в окружающую среду 11% от общего выброса свинца, цинком загрязняют атмосферу выбросы цинко-кадмиевых плавильных заводов (60%); при производстве железа, стали и сплавов в окружающую среду поступает 13% от общего количества выбросов цинка; в результате сжигания отходов - 17% и древесины - 6%.
Гидрогеохимическая характеристика района исследования
Район исследований приурочен к северо-западной части Воронежской антеклизы, разделяющей Московскую синеклизу и Днепровско-Донецкую впадину. Северо-восточный склон антеклизы более пологий, с погружением 1-2 м на 1 км, является областью питания водоносных горизонтов Московского артезианского бассейна. Юго-западный склон, к которому приурочен Михайловский горнодобывающий район, погружается на 7-12 м на 1 км и служит областью питания водоносных горизонтов Днепровского бассейна. Водораздел бассейна проходит к северу от сводовой части Воронежского поднятия и приурочен к условной линии Кромы-Тросна [Кичигин, 1997, 2004].
Подземные воды Михайловского промрайона приурочены ко всем стратиграфическим подразделениям осадочного чехла и трещиноватым зонам кристаллического фундамента. Обводненная толща осадочного чехла представляет собой многослойную гидравлическую систему со сложными условиями взаимосвязи отдельных водоносных горизонтов. Выделено два водоносных комплекса: верхний (надкелловейский) и нижний (подкелловей-ский), разделенные региональным верхнеюрским водоупором. В верхний водоносный комплекс объединены современный аллювиальный, четвертичный, турон-сантонский, апт-сеноманский и валанжин-барремский водоносные горизонты. Питание их осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков. Разгрузка происходит в долинах рек и в дренажную систему Михайловского карьера. В нижний комплекс включены батский, саргаевско-семилукский, мосоловский, клинцовский водоносные горизонты и слабоводоносная архейско-протерозойская зона трещиноватых кристаллических и метаморфических пород. Между водоносными горизонтами нижнего водо-носного комплекса существует активная гидравлическая связь, обусловленная наличием непосредственного контакта батских песков и девонских водоносных прослоев с трещиноватой зоной железистых кварцитов и богатых руд [Кичигин 1988, 2004]. Надкелловейский водоносный комплекс.
Современный аллювиальный водоносный горизонт (al QIV) приурочен к пойменным и русловым отложениям в долинах рек и крупных балок. Четвертичный водоносный горизонт (al, dl и prQuu) Горизонт безнапорный с уровнем воды на глубинах до 21 м. Воды четвертичных отложений используются для сельскохозяйственного водоснабжения. Турон-сантонский водоносный горизонт (K2t-st) Установившийся уровень в скважинах до 35 м. Питание - инфильтрационное. Воды дренируются овражно-балочной и речной сетью, имеют гидравлическую связь с нижележащим апт-сеноманским горизонтом. Апт-сеноманский водоносный горизонт (Ki_2a-s) Мощность его до 31 м. Водоносный горизонт дренируется долинами рек Чернь, Речица и Рясник. Питание - инфильтрационное. Режим горизонта ненарушенный, за исключением района хвостохранилища и по контуру карьера [Кичигин 1988, 1997, 2004]. Валанжин-барремский водоносный горизонт (KiV-br) Абсолютная отметка уровня - в пределах 170-180 м. Все водоносные горизонты в меловых и четвертичных отложениях находятся в зоне активного водообмена и составляют единый водоносный комплекс. Современная гидрографическая сеть оказывает дренирующее влияние на водоносные горизонты комплекса и определяет форму потока подземных вод в сторону речных долин при его общем южном направлении. Меловые отложения здесь относительно маломощны, на отдельных участках сохранились в виде останцов. В долинах рек, в большинстве случаев, происходит их полное дренирование, и они дают начало многим ручьям и мелким речкам. Водоупорный келловейский терригенный горизонт (J2k) распространен на описываемой территории повсеместно. Он образует мощную достаточно выдержанную водоупорную толщу, изолирующую мезозойско-кайнозойские водоносные горизонты (исключая батский) от нижележащих палеозойских, и определяют различные условия циркуляции воды в них [Кичигин, 1997]. Подкелловейский водоносный комплекс. Батский водоносный горизонт (J2bt) развит повсеместно. Область питания горизонта находится в 10-12 км к северу, северу-востоку от месторождения. Мощность горизонта до 48 м. Саргаевско-семилукский водоносный горизонт (D3sr-sm) Мощность горизонта от 0-30 м в южной части территории до 35-38 м на севере [Кичигин, 2004]. Мосоловский слабоводоносный горизонт (D2ms) распространен практически повсеместно, за исключением района Михайловского железорудного карьера и узкой субмеридиональной зоны простирания рудных тел. В районе карьера мощность горизонта не превышает 35 м. Клинцовский водоносный горизонт (D2kl) приурочен к нижней части горизонта и распространен практически повсеместно, за исключением района Михайловского железорудного карьера, где он залегает фрагментами во впадинах пород фундамента. Мощность горизонта увеличивается к северо-востоку от 20-25 до 30-40 м [Кичигин, 1997, 2004]. Слабоводоносная архейско-протерозойская зона трещиноватых кристаллических и метаморфических пород (AR-PR) Верхняя часть зоны выветривания представлена сильно разрушенными и измененными продуктами химического и физического выветривания пород фундамента. Нижняя часть зоны выветривания представляет собой породу, разби-тую многочисленными трещинами, но сохранившую первичную структуру и состав. Трещиноватость с глубиной затухает и переходит в нетронутый выветриванием массив монолитных водоупорных пород. Подземные воды, залегающие выше глинистых пород верхнеюрского водоупора (верхний водоносный комплекс), обладают естественным режимом. Только на локальных участках водозаборов и в районе Михайловского карьера образовались незначительные по глубине (до 10-15 м) и площади (от сотен м до 1-2 км в диаметре) депрессионные воронки. Характер воронок постоянен, водоотбор полностью компенсируется атмосферным питанием подземных вод [Бобрышева, 1972].
Содержание тяжелых металлов в пылевых выбросах Михайловского ГОКа
Из нескольких возможных вариантов мониторинга территории нами был выбран мониторинг загрязнения почв тяжелыми металлами, так как почвы, будучи компонентами сбалансированных природных экосистем, находятся в динамическом равновесии со всеми другими компонентами биосферы. При использовании в разнообразной хозяйственной деятельности почвы часто загрязняются, теряют природное плодородие или даже полностью разрушаются. Разрушение почвенного покрова имеет место там, где деятельность человека может быть определена как нерациональная, экологически не обоснованная, не соответствующая природному биосферному потенциалу конкретной территории.
Так как пылевые выбросы предприятий, как правило, направлены в атмосферу, основная доля токсикантов попадает в воздух из дымовых труб заводов и вентиляционных каналов, при пылении хвостов магнитной сепарации, взрывах в карьере и переносе уже отложившихся частиц с ветром. Большая часть их осаждается вблизи предприятия на его промышленной площадке и в пределах санитарно-защитной зоны, меньшая часть тяжелых металлов переносится атмосферными потоками на большее расстояние и выпадает в пределах от 3—4 до 8 км от места выброса, а при сильном ветре и до 30 км. Помимо выбросов ГОКа на загрязнение территории влияют токсиканты, попадающие в атмосферу из выхлопных труб автотранспорта, которые осаждаются, как правило, вблизи автотрасс и городов [Алексеев, 1987]
К основным факторам, влияющим на распространение и направление движения потоков поллютантов, относят: выбросы промышленных предприятий, расстояния от источника загрязнения и высоту его расположения, температуру выходящего газа, дисперсность частиц и их плотность, направление и скорость ветра, барометрическое давление, температурные инверсии, влажность воздуха, рельеф местности, растительный покров.
Рассмотрев теоретические положения и фактически сложившуюся ситуацию, мы пришли к выводу, что бессмысленно анализировать содержание в почвах зоны влияния Михайловского горно-обогатительного комбината содержание тех техногенных поллютантов, которых нет в составе железорудного сырья и продуктах его переработки, а, следовательно, в его выбросах. Их присутствие или отсутствие в почвенном покрове и других элементах природных комплексов связано не с производственной деятельностью МГО-Ка, а с глобальным переносом загрязняющих веществ в атмосфере, другими видами хозяйственной деятельности (например, сельскохозяйственной) или геохимическими особенностями изучаемой территории.
Поэтому на начальном этапе работы нами были выделены основные источники пыления предприятия: 1) выбросы вентиляционных систем при сушке из барабанов дробиль но-сортировочной фабрики (ДСФ); 2) выбросы вентиляционных систем обжиговых машин дробильно-обогатительного комбината (ДОК); 3) пыль вентиляционных систем после пылевых фильтров фабрики обогащения ДОК; 4) пыль с пылевых фильтров отделения дробления ДОК; 5) пыль из карьера после проведения взрывов; 6) пыление хвостов мокрой магнитной сепарации на «пляжах» хвосто-хранилища. Пыль из основных источников выбросов Михайловского ГОКа была отобрана для анализа на содержание тяжелых металлов (табл. 3.1) Данные таблицы 3.1 наглядно иллюстрируют, что в железорудном сырье и всех продуктах его переработки МГОКа загрязняющие вещества, в частности тяжелые металлы, содержатся в концентрациях, даже не приближающихся к ПДК, они в несколько раз ниже. Мало того, по большинству веществ концентрации в возможных выбросах Михайловского горнообогатительного комбината ниже как соответствующих фоновых концентраций по всей Курской области, так и средних концентраций в районе ГОКа. Исключением являются только сурьма и кобальт. Их концентрации в железорудном сырье и продуктах его переработки МГОКа сравнимы с ПДК для почвенного покрова. Для ряда веществ их концентрации в железорудном сырье и хвостах МГОКа приближаются или незначительно превышают фоновые значения для Курской области. Но они в несколько раз ниже ПДК, кроме того, их концентрации в почвах зоны влияния МГОКа не повышены, а даже намного ниже областного фона [Гонеев, Кумани, 2006]. Из всего сказанного следует очевидный вывод, что из 24 изученных веществ даже теоретически негативное влияние могут оказывать только два вещества: это сурьма и кобальт. К ним следует добавить железо, концентрации которого в железорудном сырье и продуктах его переработки достаточно высоки и превышают фоновые значения для почвенного покрова. Следовательно, в дальнейшем при анализе влияния МГОКа на почвен-ный покров вполне достаточно обращать внимание только на эти вещества. Можно добавить к ним медь, свинец, молибден и цинк, содержание которых выбросах Михайловского ГОКа в несколько раз ниже ПДК, но незначительно превышает фоновые значения для Курской области. Все остальные вещества как в железорудном сырье, так и в продуктах его переработки на МГОКе обнаружены в концентрациях, не превышающих ПДК и фоновые значения.
Мероприятия по уменьшению негативного воздействия МГОКа на окружающую территорию
Проведенные исследования и выявленные на их основе закономерности распределения ТМ на земельных угодьях зоны влияния МГОКа позволили предложить следующую схему ведения постоянного мониторинга на изучаемой территории. Для этого в соответствии с предлагаемой методикой необходимо проведение отбора проб из основных источников пыления Михайловского ГОКа с периодичностью раз в год для отслеживания изменений содержания тяжелых металлов в выбросах предприятия.
На территории зоны влияния необходимо проводить мониторинг загрязнения почвенного покрова зоны влияния Михайловского ГОКа. Для чего использовать точки постоянного мониторинга расположенные по направлениям наиболее часто повторяющихся ветров. Отбор проб осуществлять с учетом разных видов земельных угодий для определения накопления тяжелых металлов на сельскохозяйственных землях. Мы рекомендуем ограничиться 20 точками наблюдения, расположенными по направлению преобладающих ветров.
Как показало проведенное исследование, Михайловский горнообогатительный комбинат не оказывает значительного влияния на накопление тяжелых металлов в почвенном покрове за пределами санитарно-защитной зоны предприятия (СЗЗ). Более значительным видом воздействия является поступление пылевых выбросов на сельскохозяйственные угодья, примыкающие к объектам Михайловского ГОКа. К территории горно обогатительного комбината, его карьера, отвалов и хвостохранилища вплотную примыкают поля различных хозяйств.
В течении вегетационного периода пыль поступает на сельхозугодия и накапливается непосредственно на сельскохозяйственных растениях. Опыт хозяйств свидетельствует о том, что использование на корм скоту растительной продукции содержащей пылевые выбросы МГОКа приводит к заболеваниям и отравлениям сельскохозяйственных животных.
Поэтому вокруг предприятия и основных источников пыления должна располагаться санитарно-защитная зона. Она разработана в целях обеспечения безопасности населения и в соответствии с Федеральным законом "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 30.03.99 № 52-ФЗ. Это должна быть специальная территория с особым режимом использования, размер которой обеспечивает уменьшение воздействия загрязнения до значений, установленных гигиеническими нормативами.
Для Михайловского ГОКа как горно-рудного предприятия в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 необходимо выделить санитарно-защитные зоны следующих размеров: КЛАСС I опасности - 1000 м. - зона вокруг промышленных площадок горно-обогатительного комбината, КЛАСС II опасности - 500 м. - зона вокруг карьера добычи железной руды и КЛАСС III опасности - 300 м. - зона вокруг отвалов и хвостохранилища (рис. 4.4.).
В настоящее время законодателями и природоохранными органами не разработан регламент использования земель сельскохозяйственного назначения входящих в санитарно-защитные зоны горно-рудных предприятий и примыкающих к ним.
Земли санитарно-защитной зоны, на которых пылевые выбросы могут представлять опасность для сельскохозяйственного производства и здоровья населения, находятся во владении сельскохозяйственных предприятий. Весь комплекс мероприятий по уменьшению влияния выбросов, на не принадлежащих ему землях сельскохозяйственного назначения, должно проводить предприятие. В данной ситуации возникают вопросы урегулирования отношений этих двух субъектов. Поэтому в рамках нашей работы разработан и согласован с районной администрацией Железногорского района следующий комплекс мероприятий. Для уменьшения риска ведения сельскохозяйственного производства и улучшения здоровья населения мы предлагаем земли хозяйств, попадающие в санитарно-защитные зоны МГОКа, вывести из сельскохозяйственного использования, это земли достаточно большой площади (таблица 4.7).
Они примыкают непосредственно к хвостохранилищу и отвалам 8 и 6, - ООО «Восход»; к карьеру и отвалу 5 - сельскохозяйственные территории муниципального образования Веретенино; и поля, примыкающие к ДОК Михайловского ГОКа - зона сельскохозяйственного кооператива Железногр-ский, выделенные на карте под номером 1.
Необходимо вывести эти земли из сельскохозяйственного производства и создать на этих участках лесозащитные насаждения изолирующего типа. Для этих целей можно использовать следующие виды деревьев: акация белая, тополь канадский, шелковица белая, клен полевой; виды кустарников: бирючина обыкновенная, боярышник обыкновенный, шиповник морщинистый [Семенютина, 1985].
