Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Марта 2015 в 20:50, диссертация
Основной темой и приоритетом этой работы является использование исторически сложившихся и проверенных опытом способов хозяйствования, и их приемлемое и рациональное сочетание с современными технологиями. Во главу угла ставится устойчивое развитие горных регионов, посредством рационального использования доступных природных ресурсов, нанося как можно меньше урона горным экосистемам. Также неоспоримым фактом является то, что максимум выгод от использования горных ресурсов должно получать население, проживающее в горах.
В результате многолетних исследований оползневых процессов в Кыргызстане установлены основные природные признаки, при которых происходит формирование и развитие оползней. Выделены региональные и локальные признаки.19 К региональным признакам относятся геология, геоморфология, тектоника, современные тектонические движения, климат и сейсмичность территории. Установлены основные параметры этих факторов, при которых происходит активизация оползневых процессов. Геологическим признаком развития оползней на данной территории является распространение мезо-кайнозойских пород, причем коренные породы преимущественно мелового возраста перекрыты чехлом покровных образований. Геоморфологическим признаком развития оползней является высота склона над уровнем моря 1000 - 2500 м, северная или близкая к ней экспозиция склона, крутизна склона от 15 до 35 градусов. Мощность покровных образований должна быть больше 5 м. Наличие в строении склона краевого разлома, горстов, крыльев тектонических складок, водоносных разломов является тектоническими признаками оползневой опасности данной территории. Существенную роль в развитии оползневых процессов играет климат. Если в течение года выпадает осадков более 500 мм, то в сочетании с другими факторами это приводит к массовому формированию оползней в данном регионе.
К локальным признакам оползневой опасности отнесены те признаки, которые присущи конкретному склону. Это наличие следов палеооползней, так как до 70% оползней образуется на теле древних отложений. Высокое стояние грунтовых вод относительно поверхности скольжения оползня и его поднятие по 30 - 40 см. в сутки в течение 6 - 7 суток является гидрогеологическим признаком оползневой опасности данного склона. Свойства грунтов покровных образований - это основной фактор образования и развития оползня. Наличие в составе грунтов покровных образований более 50% глинистой фракции и при влажности грунта более 26% служит признаком активизации оползней. Одним из основных признаков оползневой опасности является геомеханическое состояние покровных образований на горных склонах.
В результате комплексных исследований установлено, что в покровных образованиях естественное напряженное состояние отличается от напряженного состояния массива коренных пород.20
В верхней части склона в покровных образованиях зарегистрирована область концентрации напряжений. Эта область, наличие которой характерно для склонов без явных признаков формирования оползней, имеет размеры, не превышающие 1/3 длины склона в его осевой части. Такие размеры области концентрации напряжений соответствуют устойчивому состоянию покровных образований на горном склоне. При отсутствии внешних воздействий на склон, линейные размеры области концентрации напряжений определяются длиной и крутизной склона, мощностью покровных образований, плотностными и прочностными свойствами грунта. Если размеры области концентрации равны половине длины склона по падению, то покровные отложения находятся в состоянии предельного равновесия и при влиянии таких природных факторов, как обильные осадки, повышение уровня грунтовых вод или землетрясения, на склоне сформируется оползень. В этой области основными напряжениями являются растягивающие. Сравнение величины предельного сопротивления грунта при сдвиге с действующими в покровных образованиях касательными напряжениями показало, что склон находится в устойчивом состоянии при условии, что касательные напряжения меньше сопротивления грунтов сдвигу в 2,5 - 3 раза. Нередки случаи, когда на склоне до его освоения не были выявлены признаки оползневой опасности, но при его освоении на нем стали образовываться закольные трещины. Зарегистрировано, что на таких участках линейные размеры зоны концентрации напряжений превышали половину длины склона, а прочность грунта была в 1,5 - 2,0 раза больше предела прочности при сдвиге. Появление закольных трещин на склоне свидетельствует о начале формирования оползня. На этой стадии развития оползневого процесса горизонтальные напряжения в покровных образованиях, действующие по створу склона, превышают напряжения, действующие вкрест падения. На склоне наблюдаются просадочные явления, и это соответствует переходу оползня в стадию подготовки к основному смещению. Трещины, имевшие только горизонтальные раскрытия, приобретают и вертикальное опускание, оформляется будущее оползневое тело.
Для оценки оползневой опасности введены четыре категории.
Первая категория - это склоны повышенной оползневой опасности. На поверхности таких склонов закольные трещины имеют горизонтальное раскрытие и вертикальные смещения. Горизонтальные напряжения по створу превышают напряжения вкрест створа. Максимальные значения горизонтальных напряжений приурочены к нижней части склона и превышают в 4 - 4,5 раза напряжения в верхней и нижних частях.
Вторая категория - на поверхности склона выявлены закольные трещины с горизонтальным раскрытием. Максимальные значения горизонтальных напряжений зарегистрированы в средней части склона и напряжения вкрест падения склона меньше, чем по падению.
Третья категория - это склоны потенциально оползнеопасные. На поверхности склона отсутствуют закольные трещины. Область концентрации напряжений составляет более половины длины склона в его осевой части.
Четвертая категория - это склоны неоползнеопасные. На поверхности таких склонов отсутствуют закольные трещины. Линейные размеры зоны концентрации напряжений не превышают 1/3 длины склона.
Современное крупномасштабное техногенное воздействие на экологическою среду горных территорий Кыргызстана в процессах добычи и переработки полезных ископаемых, в том числе нефти и газа, стало одной из причин развития ряда опасных геологических процессов и явлений. К таковым можно отнести:
Отмеченные процессы и явления в геологической среде, стимулированные интенсивной и нерациональной хозяйственной деятельностью, осуществляющейся без учёта специфики легкоранимых горных экосистем, оказывают ощутимое экологическое влияние не только на геологическую среду, но и на и на атмосферу, гидросферу, биосферу и в целом на всю природу и жизнь общества. Об этом свидетельствуют сложная экологическая и социально-экономическая ситуация, сложившаяся в шахтёрских городках и посёлках Майлуу-Суу, Сумсар, Шекафтар, Ак-Тюз, Минкуш, Кан, Кок-Янгак, Сулюкта и др. Положение настолько критическое, что потребовались специальные меры со стороны правительственных органов для сохранения этих населённых пунктов.
Для обеспечения в дальнейшем их устойчивого развития необходима реализация комплекса мер, в том числе таких, которые обеспечат экологическую безопасность.
Общие сведения об отходах горнодобывающей промышленности.
В комплексе геоэкологических проблем, как доставшихся по «наследству» от советской горнорудной и металлургической промышленности, так и приобретённых в последние годы после развала СССР на первое место выдвигается проблема безопасного содержания большого количества отходов горного производства. Вследствие неэффективной и нерациональной переработки полезных ископаемых, имевших место в недалёком прошлом, образовались значительные по объёму отвалы отходов горных пород, некондиционных руд, металлургических шлаков, созданы хвостохранилища и шламонакопители, которые содержатся в неудовлетворительном состоянии. По этой причине они не только загрязняют окружающую природную среду, но и являются потенциально опасными источниками чрезвычайных ситуаций природно-техногенного характера.
Хвостохранилища представляют собой концентрированные массивы мелкодисперсных отходов производства, которые в зависимости от вида перерабатываемых руд содержат радионуклиды, вредные для здоровья соли тяжёлых металлов (кадмий, свинец, цинк), а также токсичные вещества, используемые в качестве реагентов при переработке и обогащении руд. К числу последних относятся цианиды, кислоты, силикаты, нитраты, сульфаты и т.п.
Занимая значительные площади (более 1000 га) хвостохранилища оказывают отрицательное влияние на состояние окружающей среды, как на стадии эксплуатации, так и на продолжительных отрезках времени после консервации хранилищ.
Негативное воздействие хвостохранилищ на окружающую среду в некоторых районах страны выражается в том, что из-за разрушения ограждающих дамб и упорных призм, глубокой водной и ветровой эрозии тел хвостохранилищ (особенно, незаконсервированных), недостаточной герметичности газо- и гидроизолирующих оболочек хвостохранилищ, неисправности дренажных систем и защитных сооружений, отсутствие надзора и контроля за состоянием этих потенциально опасных в экологическом отношении объектов. Некоторые из них стали, во-первых, источниками систематического загрязнения атмосферы, поверхностных и подземных вод, гидрографической сети радионуклидами, солями тяжёлых металлов и другими токсинами (п. Сумсар, пгт. Советский, г. Майлуу-Суу, Чаувай). Во-вторых, нарушена не только целостность, но и долговременная геомеханическая и сейсмическая устойчивость ряда хранилищ и ограждающих их дамб.
Наряду с хвостохранилищами на территории Кыргызстана накоплено огромное количество отвалов (Рис. 4) – механически раздробленных горных пород и некондиционных руд, в разной степени подверженных перемещению ветром, водой и гравитационными силами.
В отвалах «захоронено» свыше 500 м³ горных пород и некондиционных руд и они занимают территорию около 1200 га.
Свыше 90% имеющихся отвалов не рекультивированы, что отрицательно сказывается на состоянии окружающей среды территорий, прилегающих к отвалам. Негативное влияние отвалов усугубляется тем, что в условиях стеснённого гористого рельефа большая часть отвалов размещены в поймах и руслах рек и ручьёв, в саях, на слабоустойчивых горных склонах.
В целом неблагоприятная экологическая ситуация с хвостохранилищами и отвалами на территории Кыргызстана усугубляется ещё и тем, что в силу 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. м³ 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. м³ 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.
Информация о работе Проблемы управления экологической ситуацией на горных территориях