Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ОЦЕНКА ФАКТОРОВ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ ЭЛЬГИНСКОГО УГОЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

Николаева Н.А. 1 Пинигин Д.Д. 1
1 Институт физико-технических проблем Севера имени академика В.П. Ларионова, СО РАН
В статье представлены результаты оценки факторов техногенного воздействия на природную среду Эльгинского угольного комплекса в Южной Якутии. Были установлены и ранжированы различные факторы воздействия (горноизвлекательные, горнообогатительные, линейные, селитебные, лесохозяйственные) в соответствии с интегральными показателями, характеризующими их по степени продолжительности, распространенности, обратимости, направленности и вероятности. При этом коэффициенты воздействий определялись экспертным путем по балльной шкале, а интегральные показатели – расчетным. Произведена оценка факторов техногенного воздействия, в результате которой установлено, что наиболее сильное воздействие на природную среду оказывают горные работы, наименьшее – лесохозяйственная деятельность. По степени техногенного нарушения отдельных компонентов природной среды наибольшему изменению подвергаются мерзлые почвогрунты, наименьшему – гидробиота. Полученные результаты отражают особенности деятельности угольной промышленности на территории Северо-Востока России, природные комплексы которой характеризуются низкой устойчивостью к техногенному изменению и малой продуктивностью экосистем.
угольный комплекс
факторы техногенного воздействия
природная среда
изменение
1. Бурцева Е.И. Геоэкологические аспекты развития Якутии / Е.И. Бурцева. – Новосибирск: Наука, 2006. – 270 с.
2. Тажибаева А.С. Методы оценки эколого-экономического ущерба природной среде // Вестник КарГУ. – 2008. – № 3.
3. Энергетическая стратегия Республики Саха (Якутия) на период до 2030 года / Правительство Респ. Саха (Якутия). – Якутск; Иркутск: Медиа-холдинг «Якутия». – 2010. – 328 с.
4. Пинигин Д.Д. Экологические изменения зоны влияния Эльгинского угольного комплекса // Труды YI Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата». – Секция 5. – Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2010. – С. 81-85.
5. Вторжение в природную среду. Оценка воздействия / под ред. М. Манн. – М., 1983. – 192 с.
6. Артамонова С.Ю. Факторы техногенной и антропогенной нагрузки на экосистему Якокит-Селигдарского междуречья (Южная Якутия) // Наука и образование. – 1999. – № 4. – С. 41-44.

Реализация крупных энергопроектов на территории Дальнего Востока все более актуализирует изучение негативных последствий строительства для природной среды. При этом особое внимание уделяется выявлению экологических проблем на ранних стадиях проектирования, строительства и эксплуатации объектов в целях разработки и совершенствования мероприятий, направленных на улучшение качества окружающей среды, а также предотвращение, уменьшение и компенсацию экологического ущерба.

Экологической составляющей оценки эффективности технического проекта является экономический ущерб от загрязнения природной среды, представляющий собой стоимостное выражение экологических, а также социально-экономических последствий. Под ущербом природной среде понимается полное или частичное уничтожение, а также деградация природных комплексов или их компонентов, фактические или возможные потери в экосистемах (геосистемах) в результате хозяйственной деятельности человека [1].

Обеспечение экологической эффективности технических сооружений возможно только при учете всех факторов, формирующих экологический ущерб. Они систематизированы в основные группы, одну из которых составляют факторы влияния, которые характеризуют уровень и характер антропогенных воздействий [2].

В связи с этим целью данной работы являются выявление и оценка факторов воздействия на природную среду при строительстве Эльгинского угольного комплекса для дальнейшего определения и оценки эколого-экономического ущерба.

Эльгинский угольный комплекс создан на основе крупнейшего на Дальнем Востоке по запасам и качеству Эльгинского месторождения коксующихся и энергетических каменных углей, расположенного в юго-восточной части Республики Саха (Якутия), и которое является месторождением мирового класса. Эльгинский угольный комплекс (ЭУК) будет включать в себя угольный разрез, обогатительные фабрики, теплоэлектростанцию, вахтовый поселок с необходимой инфраструктурой. Проектная мощность угольного разреза составляет 30 млн т угля в год, что соответствует около 2/3 объемов всего добываемого в Якутии угля [3]. Запасы угля составляют 2,078 млрд т., срок службы разреза оценивается в 96 лет [4].

Реализация объекта приведет к преобразованию природной среды: мезо- и микрорельефа, геологических пород и поверхностных отложений, поверхностных и подземных вод, показателей многолетнемерзлых пород, воздушных масс, почвенно-растительного покрова и животного мира.

Так, основные производственные процессы добычи и переработки угля приведут к образованию значительных массивов техногенных отложений горных пород, к активизации различных геодинамических процессов, включая геокриологические, к загрязнению атмосферного воздуха, к необратимой перестройке гидрографической сети (отведению русел), изменению гидрологического, гидрохимического и гидробиологического состава и режима поверхностных вод. Функционирование карьерного водоотлива приведет к формированию депрессионной воронки, которая, в свою очередь, приведет к изменению режима и химического состава подземных вод. Под размещение производственных объектов комплекса, а также отходов производства будут отведены значительные земельные ресурсы, на территории которых будет сведен растительный покров.Также возможно качественное изменение растительного покрова - сокращение видового биоразнообразия, ухудшение условий произрастания, в том числе усиление процессов ксерофитизации. В результате возможен ущерб водным биоресурсам бассейна р. Алгома, снижение плотности животного населения и сокращение их видового состава. Существенному изменению подвергнется почвенный покров: кроме его прямого уничтожения произойдет геохимическое загрязнение почв на участках, прилегающих к автодорогам, отвалам, складам через пылевые выбросы в атмосферу и через загрязненный снежный покров. Таким образом, в зоне разработки ЭУМ возможны различные факторы техногенных воздействий на природную среду. В таблице 1 приведены факторы воздействий и площади техногенных ландшафтов этой зоны на период до 2018 г. (по проектным и расчетным данным).

Таблица 1

Факторы воздействий и площади техногенных ландшафтов междуречья рек Алгома и Муламна период до 2018 г.

Факторы техногенных воздействий

 

Площади техногенных воздействий

га

%

Общая площадь междуречья

861140

100,0000

Отвалы вскрышных пород*

358,0

0,0416

Разрезы*

1154,0

0,1340

Отвалы обогатительной фабрики

284,0

0,0330

Пруды-отстойники

41,1

0,0048

Канавы

12,6

0,0015

Трубопроводы, включая водоводы

26,4

0,0031

Отводы и спрямления русел рек

27,1

0,0032

Насосные станции

3,2

0,0004

Автомобильные дороги*

262,5

0,0305

Железные дороги*

701,8

0,0815

ЛЭП (отвод)*

557,4

0,0647

Временный вахтовый поселок

2,1

0,0002

Всего объектов:

3430,2

0,3983

* - расчетные данные.

Для систематизации и оценки техногенных воздействий существуют различные методы, применение которых в условиях малоосвоенных труднодоступных и недостаточно исследованных территорий достаточно затруднено. В этом случае возможно использование метода экспертных оценок, основанного на балльной шкале - «Матрицы Леопольда» [5]. Суть метода состоит в определении причинно-следственных связей между возможными направлениями воздействия и параметрами природной среды и построении таблицы, столбцы которой соответствуют различным видам воздействий, строки - компонентам природной среды, а на пересечении столбцов и строк указываются различные показатели. На основе этого метода ранее было проведено ранжирование факторов техногенного воздействия на природную среду золотодобывающей промышленности [6].

Для оценки степени техногенного воздействия принято пять видов коэффициентов, которым экспертным путем были присвоены баллы: продолжительность (n1) - долговременное воздействие - 2, кратковременное - 1; распространенность (n2) - обширное - 2, локальное 0,5-1; обратимость последствий (n3) - необратимое - 3, обратимое - 1-2; направленность (n4) - прямое воздействие- 1, опосредованное - 0,5; вероятность (n5) - высокая - 2, низкая - 0,5.

Факторы техногенного воздействия Эльгинского угольного комплекса имеют различный удельный вес, поэтому при их оценке для каждого из них рассчитаны следующие показатели:

  • интенсивность техногенного воздействия [K], равная произведению коэффициентов n1 - n5;
  • степень общей нагрузки [I], оказываемая каждым видом воздействия на природную среду и равная сумме показателей K по вертикали;
  • степень общей нагрузки на отдельный компонент природной среды W, равная сумме показателей K по горизонтали.

Результаты расчетов по оценке факторов техногенного воздействия на природную среду приведены в табл. 2.

Оценка степени воздействия техногенных факторов на природную среду позволила установить, что наиболее сильное воздействие оказывают горнодобычные, т.е. экскаваторные и буровзрывные работы (I=139). Линейные объекты (I=112), горнообогатительные работы, отвалы и складирование угля (I=95) также оказывают сильное воздействие. Селитьба, вырубки и образование отходов оказывают наименьшее воздействие (39 >I> 13).

Также установлена градация природных компонентов, которые претерпят техногенное изменение. Наибольшему изменению среди выбранных компонентов природной среды подвергнутся почвенный покров, многолетнемерзлые породы, геологическая среда, поверхностные воды, рельеф (W>40); наименьшему - воздушная среда, подземные воды, донные осадки, гидробиота, растительный покров и животный мир (W<40).

Полученные результаты отражают особенности деятельности угольной промышленности на территории Северо-Востока России, природные комплексы которой характеризуются низкой устойчивостью к техногенному изменению и малой продуктивностью экосистем. Оценка факторов техногенного воздействия на природную среду зоны разработки Эльгинского угольного комплекса является необходимым звеном дальнейших исследований по разработке природоохранных мероприятий и определению эколого-экономического ущерба природным ресурсам региона.

Таблица 2

Оценка факторов воздействия на компоненты природной среды зоны разработки Эльгинского угольного комплекса

 

W

Горнодобычные работы

Горнообогатительные работы

Отвальный комплекс

Экскаваторные работы

Взрывные работы и образование пылегазового облака

Технология обогащения угля

Породные отвалы и промплощадки

Складирование угля

Коэффициенты

K

Коэффициенты

K

Коэффициенты

K

Коэффициенты

K

Коэффициенты

K

n1

n2

n3

n4

n5

n1

n2

n3

n4

n5

n1

n2

n3

n4

n5

n1

n2

n3

n4

n5

n1

n2

n3

n4

n5

Геологическая среда

44

2

2

3

1

1

12

2

2

3

1

1

12

2

1

1

1

1

2

2

2

1

1

1

4

1

1

1

0,5

1

0,5

Рельеф

40,5

2

2

2

1

1

8

2

2

2

1

1

8

2

1

1

1

1

2

2

2

1

1

1

4

2

2

1

1

1

4

Многолетнемерзлые породы (ММП)

52

2

2

3

1

1

12

2

2

3

1

1

12

1

1

1

0,5

1

0,5

1

2

1

1

1

2

1

2

1

0,5

1

1

Воздушная среда

27,25

2

2

1

1

1

4

1

2

1

1

1

2

2

2

1

1

1

4

2

2

1

1

1

4

2

2

1

1

1

4

Поверхностные воды

43

2

1

3

1

1

6

2

2

1

0,5

1

2

2

2

1

1

1

4

2

1

2

1

1

4

2

1

1

1

1

2

Подземные воды

37

2

2

3

1

1

12

2

2

2

1

1

8

1

1

1

0,5

1

0,5

1

2

1

0,5

1

1

1

1

1

0,5

1

0,5

Донные осадки

32

1

1

3

1

1

3

2

2

1

0,5

1

2

2

2

1

0,5

1

2

2

1

1

1

1

2

2

1

1

1

1

2

Гидробиота

21

2

1

2

1

1

4

2

2

1

0,5

1

2

2

1

1

0,5

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Почвенный покров

58

2

2

2

1

1

8

2

2

2

1

1

8

2

2

2

1

1

8

2

2

1

1

1

4

2

2

2

1

1

8

Растительный покров

39

2

2

1

1

1

4

2

2

1

1

1

4

2

2

1

1

1

4

2

2

1

1

1

4

2

2

1

1

1

4

Животный мир

33,5

2

2

1

1

1

4

2

2

1

0,5

1

2

2

2

1

0,5

1

2

2

2

1

1

1

4

2

2

1

1

1

4

I

 

 

77

 

62

 

30

 

34

 

31

 

 

Линейные объекты

Образование отходов

Селитьба

Лесохозяйственные работы

Дороги и ЛЭП

Трубопроводы

Отходы I-V классов опасности

Вырубки

Коэффициенты

K

Коэффициенты

K

Коэффициенты

K

Коэффициенты

K

Коэффициенты

K

n1

n2

n3

n4

n5

n1

n2

n3

n4

n5

n1

n2

n3

n4

n5

n1

n2

n3

n4

n5

n1

n2

n3

n4

n5

Геологическая среда

2

2

3

1

1

8

1

2

2

1

1

4

1

1

2

1

0,5

1

1

1

1

1

1

1

0

 

 

 

 

0

Рельеф

2

2

3

1

1

8

1

2

2

1

1

4

1

1

2

1

0,5

1

1

1

2

1

1

2

2

2

1

0,5

0,5

1

ММП

2

2

2

1

1

8

1

2

3

1

1

6

1

1

2

1

0,5

1

2

1

1

1

1

2

2

2

1

1

1

4

Воздушная среда

2

2

1

1

1

4

1

1

1

0,5

0,5

0

1

1

2

1

0,5

1

2

1

1

1

1

2

2

2

1

1

1

4

Поверхностные воды

2

2

1

1

1

4

2

2

3

1

0,5

6

2

2

3

1

0,5

6

2

2

2

1

1

8

0

 

 

 

 

0

Подземные воды

2

1

2

0,5

1

2

1

2

3

1

0,5

3

2

2

3

1

0,5

6

2

1

2

1

1

4

0

 

 

 

 

0

Донные осадки

2

2

2

1

1

8

2

2

3

1

0,5

6

2

2

2

0,5

0,5

2

2

2

2

1

0,5

4

0

 

 

 

 

0

Гидробиота

2

1

1

1

1

2

1

2

3

1

0,5

3

2

2

3

0,5

0,5

3

2

2

2

1

0,5

4

0

 

 

 

 

0

Почвенный покров

2

2

2

1

1

8

1

2

3

1

0,5

3

1

2

3

1

0,5

3

2

1

2

1

1

4

0

 

 

 

 

0

Растительный покров

2

2

2

1

1

8

1

2

3

0,5

0,5

2

1

2

3

0,5

0,5

2

2

1

2

1

1

4

1

2

1

1

1

2

Животный мир

2

2

2

1

1

8

0

 

 

 

 

0

1

2

3

0,5

0,5

2

2

1

2

1

1

4

1

2

1

1

1

2

I

 

68

 

37

 

26

 

39

 

13

Рецензенты:

Бурцева Е.И., д.г.н., профессор Финансово-экономического института «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова», г. Якутск.

Федорова Е.Н., д.г.н., главный научный сотрудник НИИ Региональной экономики Севера «Северо-Восточный университет имени М.К. Аммосова», г. Якутск.


Библиографическая ссылка

Николаева Н.А., Пинигин Д.Д. ОЦЕНКА ФАКТОРОВ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ ЭЛЬГИНСКОГО УГОЛЬНОГО КОМПЛЕКСА // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=14545 (дата обращения: 10.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074