Оценка и снижение воздействия техногенных экологических катастроф на производственных объектах минерально-сырьевого комплекса

В настоящее время в России накоплено около 100 млрд тонн бытовых и производственных отходов, которые занимают порядка четырёх миллионов гектар. Одной из основных накопившихся экологических проблем являются промышленные площадки с отходами, полигоны, свалки, которые оказывают негативное влияние на жизнь более 17 миллионов граждан РФ. В этой связи планируется в течение 2017 года осуществить инвентаризацию и сформировать реестр хранилищ отходов, разделив их по степени воздействия (Стенограмма заседания Совета по стратегическому развитию и приоритетным проектам от 25.11.2016). Высокие темпы роста добычи и переработки полезных ископаемых приводят к образованию значительного количества отходов, преобладающим способом утилизации которых является наземное размещение, что предопределяет ухудшение санитарно-гигиенической обстановки на данных территориях, повышение заболеваемости и смертности населения, уменьшение видового разнообразия животных и растений, нарушение и видоизменение естественных ландшафтов, а также утрату природных ресурсов. Объемы горнопромышленных отходов на территории России в настоящее время оцениваются более чем 80 млрд. т, а ежегодный прирост отходов — 3,7 млрд. т. При этом основная масса отходов в горнопромышленном производстве образуется при добыче сырья (80%), его обогащении (15%) и металлургическом переделе (5%). Зачастую накопление отходов становится причиной формирования катастрофической экологической ситуации в регионе. Одним из таких регионов является Южный Урал. В состав предприятий горнопромышленного комплекса Южно-Уральской агломерации входят предприятия горнохимической промышленности, цветной, черной металлургии: «Высокогорский горно-обогатительный комбинат», ОАО; «Качканарский горно-обогатительный комбинат «Ванадий», ОАО; «Челябинский металлургический комбинат «Мечел», ОАО; «Русская медная компания», ЗАО; «Кыштымский медеэлектролитный завод», ЗАО и проч., являющиеся основными источниками образования отходов. Согласно отчетности предприятий в 2016 г. образовалось 186,2 млн. т отходов горнодобывающей промышленности (хвосты обогащения, вскрышные и проходческие породы и т.п.), что составляет 99,8 % от совокупного количества образования всех видов отходов производства и потребления в регионе. Однако, несмотря на повышенную экологическую опасность хранилищ отходов добычи и переработки твердых полезных ископаемых, применяемые методы экологического мониторинга состояния компонентов окружающей среды не позволяют оперативно и с достаточной степенью достоверности оценивать уровни негативного воздействия и превышение допустимых норм антропогенного воздействия данных предприятий. При производстве масштабных горных работ за период существования Коркинского разреза возникли серьезные проблемы в устойчивости бортов карьера и безопасности горных работ. Кроме того, возникла угроза инфраструктуре, расположенной вблизи бортов разреза. В настоящее время горные работы на Коркинском угольном разрезе привели к предельным углам устойчивости бортов и к значительным деформациям бортов и прилегающей к разрезу поверхности. За последние годы добыча угля в разрезе «Коркинский» стала нерентабельной, себестоимость добычи стала превышать цену реализации. Решением комиссии Челябинской области по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности от 14 декабря 2010 г. №32-2010 угольный разрез «Коркинский» классифицирован как потенциально опасный объект 1 класса опасности, аварии на котором могут являться источником возникновения чрезвычайных ситуаций федерального масштаба. Данный объект внесен в список потенциально опасных объектов области. Экономическое состояние разреза и накопленные проблемы поставили на повестку дня прекращения эксплуатации разреза. Учитывая недостаточную востребованность бурого угля, добываемого в разрезе « Коркинский», достаточно сложную и затратную технологию добычи угля открытым способом при небольших объемах его добычи (500¬700 тыс.т в год), а также негативные последствия при продолжении работы разреза на окружающую природную среду и население г. Коркино, было принято решение о прекращении добычи угля на разрезе «Коркинский» с 2018 г. (на конец действия лицензии), а открытую карьерную выработку ликвидировать с обеспечением благоприятных условий проживания городского населения и сохранением окружающей природной среды. В настоящее время главное воздействие Коркинского разреза на окружающую среду выражено в непрерывных угольных пожарах в прибортовой зоне (загрязнение атмосферы), сбросе неочищенных карьерных вод в реку Чумляк (загрязнение гидросферы) и оползневых явлениях, угрожающих инфраструктуре, расположенной вблизи карьера. В этой связи целью работы является разработка научно-методических основ оценки и прогнозирования состояния качества окружающей среды в районах расположения хранилищ отходов и опасных производственных объектов минерально-сырьевого комплекса, с учетом полученных данных оперативного комплексного экологического мониторинга окружающей среды для своевременного выявления и предупреждения возникновения и развития угроз компонентам природной среды, а также основанного на математических моделей техногенного воздействия данных объектов на компоненты окружающей среды. Научная новизна исследований заключается в обосновании стратегии управления экологической безопасностью при интенсификации горного производства, базирующаяся на иерархической структуре аналитического контроля компонентов природной среды, с учетом полученных данных оперативного дистанционного мониторинга, что обеспечит возможность ранжировать по степени опасности объекты накопления отходов для планирования научно обоснованных и экономически эффективных средозащитных мероприятий.