Краткое описание, понятия и термины

Добыча полезных ископаемых (ДПИ) – это специфическая область хозяйственной деятельности со своей терминологией, не всегда знакомой людям, вынужденным жить вблизи участков ДПИ. Не всегдасреди обеспокоенных граждан могут быть геологи, географы, горняки, которые знают о том, как находят, разведывают и затем добывают полезные ископаемые, какими способами вскрывают и оценивают месторождения и каких опасных последствий можно ожидать, поэтому ниже коротко расскажем о полезных ископаемых (ПИ), их месторождениях, способах добычи и обогащения (переработки) руд, мерах защиты окружающей среды.

На освоение месторождений полезных ископаемых, особенно в Сибири и на Дальнем Востоке, власти и население возлагают большие надежды, связанные с увеличением доходности бюджетов и ростом количества рабочих мест, и поэтому поддерживают эту сферу промышленной деятельности, порой, не обращая внимания на возрастание техногенного воздействия на природу и людей от этого соседства и экологические и связанные с ними социально-экономические потери для местного населения.

В естественных условиях, когда высокие концентрации опасных элементов (руд тяжелых металлов, радиоактивных элементов и т.д.), находятся под покровом безрудных пород, перекрывающих эти элементы, воздействие их минимально.

В природе постоянно идут различные геохимические процессы. Под действием поверхностных вод, которые просачиваются на глубину залегания руд, идет растворение минералов и вынос в поверхностные воды опасных элементов в виде растворимых соединений. Под действием силы тяжести (гравитационных сил) на склонах также происходит вынос руды, в виде мелких обломков, щебня, песка в приповерхностные слои и на поверхность, где под действием воды и воздуха опасные элементы переходят в растворы и также распространяются на большие расстояния. При переносе в водной среде многие опасные элементы при смене кислотно-щелочной среды образуют нерастворимые соединения и выпадают в осадок, накапливаясь в донных отложениях.

Некоторые элементы осаждаются тонкими глинистыми отложениями и также накапливаются в донных отложениях. В растения, которые растут над месторождением, опасные элементы попадают тоже с водой, которая всегда есть в породах и почвенном покрове. В живые организмы (рыбы, животные, человек) эти элементы попадают, прежде всего, с водой, а также с растительными и животными продуктами.

В пределах скоплений рудных минералов, (которые еще не разведаны и не стали месторождениями), опасные элементы могут появляться на поверхности в воде в отдельных источниках-родниках. Часто такие воды могут быть лечебными и используются кратковременно для оздоровления (гидрокарбонатные, сероводородные, радоновые и другие источники лечебных минеральных вод).

В основном, в естественных условиях подземные воды от рудных тел к поверхности проделывают долгий путь, теряют часть опасных элементов за счет сорбции на глинистых и других отложениях, разбавляются в поверхностных водах и становятся почти безопасными. Над месторождениями в почвах, растительности также могут появляться повышенные концентрации тяжелых металлов, но концентрации их, в основном, не опасны для людей.

Скопления опасных элементов (тяжелых металлов, радиоактивных и других элементов), пройдя несколько стадий изучения от точек минерализации, рудопроявлений и далее становятся месторождением, и тогда начинается процесс добычи и переработки руд.

Месторождение – это, почти всегда, результат долгого многостадийного процесса. На участках с признаками полезных минералов проводят комплекс поисковых и оценочных работ. Обычно это скважины, канавы. Эти работы не оказывают значительного воздействия на природные среды. Если участки оказываются перспективными, как будущее месторождение – начинается стадия разведочных работ. Применяются канавы, траншеи, штольни, шахты, большой объем скважин и соответственно – отвалы с концентрацией опасных элементов.

При детальных разведочных работах геохимические процессы ускоряются и возникает реальная опасность загрязнения природных сред. Образуются опасные стоки из штолен, от отвалов, которые попадают в подземные и поверхностные воды, а последние - это место обитания рыбы, водопой для диких и домашних животных и источник водоснабжения для людей. Со временем вредные вещества (тяжелые металлы) появляются в аномальных концентрациях в растительности на покосах, пастбищах. Учитывая, что и разведочные работы раньше продолжались много лет (до 6-10 лет), воздействие на природные среды уже на этом этапе может быть заметным.

На стадии добычи полезных ископаемых воздействие становится наиболее значительным, Для добычи глубоко залегающих руд увеличивается глубина подземных горных выработок. Неглубоко залегающие руды, вскрываются карьерами, разрезами (уголь). На участках строятся горно-обогатительные комбинаты (ГОК), гидрометаллургические, транспортные, энергетические цеха. Строятся хвостохранилища, хранилища руд для будущей переработки, хранилища отходов общего производства и бытовых отходов, очистные сооружения, базовые поселки и т. д.

Воздействие ДПИ на природные среды является весьма значительным и необратимым. Нельзя вернуть природную среду к первоначальному состоянию, так как нельзя вернуть изъятое полезное ископаемое на место. Это невосполнимый природный ресурс. Изъятие и изменение части ландшафта меняет всю экосистему.

Загрязнение природных сред при ДПИ зависит от химического (элементы 1-2 класса опасности), минерального (легко и трудно окисляющихся на поверхности минералов) состава полезного ископаемого. А также от ландшафта, в котором находится месторождение, методов добычи, первичной переработки (обогащения) и применяемых экологических мер защиты природных сред.

Для того чтобы общественность (обеспокоенные граждане) могла говорить с компаниями, ведущими ДПИ на одном языке, приведем наиболее нужные для взаимопонимания понятия и термины.

Полезное ископаемое (ПИ) – природное скопление минералов в земной коре, которое может быть использовано. Скопления ПИ образуют месторождения (2)

Месторождение полезного ископаемого (МПИ) – это природное скопление полезного ископаемого, которое в количественном и качественном отношении может быть предметом промышленной добычи…» (2).

Существует разные критерии деления месторождений: металлические (самородные металлы, руды черных, цветных, редких и радиоактивных металлов, редкоземельных элементов); неметаллические (алмазы, горно-химическое сырье: соли, гипсы, барит, сера, фосфориты, апатиты; огнеупорное, электротехническое, пьезооптическое, тепло- и звукоизоляционное, кислото - щелочно-упорное сырье; строительные материалы, драгоценные, поделочные и технические камни); горючие полезные ископаемые (уголь, нефть, газ, торф, горючие сланцы).

Большую опасность по химическому составу для людей и природы представляют месторождения металлов, минералы которых состоят из элементов отнесенных к 1-2 классам опасности (Прил. 1), образующих минералы – соли сернистой (сульфидные), серной и др. кислот. При вскрытии этих руд, они интенсивно окисляются при свободном доступе кислорода и воды, переходят в растворимые соли и в кислой среде большинство опасных тяжелых металлов переносятся на большие расстояния (кислотный дренаж).

Меньшее воздействие оказывают месторождения металлов и пород, минералы которых устойчивы, не образуют легко растворимых соединений (золото, платина, алмазы, серебро, мрамор, гранит, диорит и др.).

Степень воздействия ДПИ зависит также от климата и ландшафта, где найдено и разрабатывается месторождение.

Ландшафт – природная территория с однотипным рельефом, геологическим строением, климатом, общим характером природных сред: воздуха, подземных и поверхностных вод, растительности, почвенного покрова и животных сообществ, то есть сред, которые в первую очередь подвергаются загрязнению вредными веществами (тяжелыми металлами и т. д.) при ДПИ (11).

В теплом и влажном климате при ДПИ активно идет загрязнение вод и далее растительности опасными элементами, которые образуют растворимые соединения и переносятся водой на большие расстояния. В сухом климате - при ДПИ опасные элементы и минералы в виде пыли переносятся ветрами также на большие расстояния. В местности с низкогорным рельефом и влажным климатом процессы переноса пыли замедлены, но загрязнение вод, растительности может быть очень значительным. На территориях с высокогорным рельефом также загрязняются растительность и воды, а вредные элементы в воде очень быстро переносятся на большие расстояния.

По глубине залегания месторождения делятся на глубокозалегающие и неглубоко залегающие (близповерхностные).

Глубина залегания может достигать нескольких километров. Такие месторождения отрабатываются подземным способом.

Подземный способ ДПИ – добыча с помощью подземных горных выработок (ГВ): штолен - горизонтальных ГВ, шахт – вертикальных ГВ, скважин (подземное выщелачивание).

Не глубоко залегающие месторождения - это чаще россыпи, строительные материалы, уголь, но также и руды металлов - отрабатываются поверхностным способом

Поверхностный (открытый) способ ДПИ осуществляетсяс помощью карьеров, разрезов, траншей.

Метод подземного выщелачивания используется для извлечения полезных ископаемых, которые путем закачивания специальных реагентов в систему скважин могут переводиться в растворы и выкачиваться на поверхность (уран, молибден и др.). С помощью скважин добываются также нефть и газ.

В настоящее время ДПИ ведут частные компании, акционерные общества, артели. Лицензии на участки недр для ДПИ (месторождения) или геологоразведочных работ они приобретают в результате участия в аукционах или в конкурсах на право добычи минеральных ресурсов. Федеральные службы – территориальные органы - Агентства по недропользованию - Министерства природных ресурсов (МПР) РФ готовят на эти участки документацию и направляют её в МПР РФ, которое публикует «Перечень участков для продажи…» на своем сайте в Интернете (www//mnr.gov.ru). На эти органы – Агентства…, так же возложена функция подготовки материалов обоснования лицензий, лицензионных соглашений и проведение аукционов и конкурсов.

Предприятия по добыче полезных ископаемых (рудники ) – участки, на

которых добываются, перерабатываются полезные ископаемые с помощью разных

способов извлечения, обогащения руд (Горно-обогатительные комбинаты – ГОКи) и далее, по мере отработки эти участки должны восстанавливаться (рекультивироваться).

Обогащение ПИ – обработка полезного ископаемого с целью его облагораживания, повышения содержания полезного компонента, выделение его в чистом виде, удаления вредных примесей, разделение металлов в многокомпонентных рудах, стандартизация качества и т.д. (2).

Горные выработки – обычно к ним относят шахты, штольни, карьеры, траншеи, канавы, шурфы.

Канавы, шурфы – поверхностные горные выработки, которые вскрывают рудные тела на стадии разведки, причем не глубоко залегающие. Канавы проходят (копают) вручную, бульдозером, скрепером.

Скважины – используются, в основном для разведки ПИ. Но некоторые полезные ископаемые (уран, молибден), которые могут быть переведены в раствор, добываются методом подземного выщелачивания системой скважин.

Карьеры, разрезы – поверхностные горные выработки, обычно, для добычи полезных ископаемых залегающих неглубоко. Хотя бывают карьеры, большой глубины - до 600м и более.

Шахты, штольни - подземные горные выработки, вскрывают руды на глубине. Шахты – это вертикальные горные выработки, штольни – горизонтальные. Рудные тела на глубине рассекаются горизонтальными и вертикальными горными выработками на блоки. Количество и качество руд оценивается в блоках по данным анализов проб.

Отвалы – это складированная пустая порода, которая образуется при проходке горных выработок до рудных тел (залежей), или порода, которая перекрывает рудные тела с поверхности в случае карьерной добычи.

Отходы – хвосты – это переработанная (размолотая или перемытая) пустая порода, из которой значительная часть опасных элементов (тяжелые металлы) уже извлечена (с учетом возможности применяемого метода извлечения), но часть еще остается.

Хвостохранилища – это специально построенные емкости для хранения хвостов - отходов переработки. Для строительства хвостохранилищ используются природные понижения в рельефе или копаются котлованы, дно их устилается слоем глины, иногда покрывается полиэтиленовой пленкой, иногда котлован копается до скальных пород и дно его перекрывается пленкой или другими непроницаемыми материалами. По границам котлована строятся дамбы, которые удерживают жидкие хвосты от попадания в подземные и поверхностные воды. Особенно это важно, если для переработки использовались агрессивные растворы: кислоты, щелочи и т.д.

Хвостохранилища часто заливаются водой, чтобы тонкий материал не высыхал и не разносился ветром – хранилища заливного типа.

Пруды-накопители, пруды-отстойники - это такжеискусственные сооружения, куда сбрасываются рудничные воды, другие жидкие и твердые отходы. Они также должны быть изолированы от попадания опасных веществ в подземные и поверхностные воды, а при высыхании - в воздух.

По окончании ДПИ компании (предприятия) должны провести рекультивацию участков, где происходил весь процесс ДПИ, переработки, транспортировки, т.е. всей промышленной зоны и зоны влияния.

Рекультивация – искусственное восстановление плодородия почв и растительного покрова после техногенного нарушения природы (горными выработками).

(11)

Рекультивация земель – комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды. На действующих предприятиях, связанных с нарушением земель, рекультивация должна быть неотъемлемой частью технологических процессов (5).

Существует рекультивация ландшафтов, земель, техническая, биологическая.

Рекультивация ландшафтов: - комплекс работ, направленных на восстановление хозяйственной, медико-биологической и эстетической ценности нарушенных ландшафтов.

Рекультивация техническая – этап рекультивации земель, включающий планировку, формирование откосов, снятие, транспортировку и нанесение почв и плодородных пород на рекультивированные земли, строительство дорог, гидротехнических и мелиоративных сооружений и др. (5).

Рекультивация биологическая – этап рекультивации земель, осуществляемый после технической рекультивации и включающий комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление обитания животных, растений, грибов и микроорганизмов и восстановление хозяйственной продуктивности земель.

Степень воздействия ДПИ зависит от класса опасности химических элементов, их концентрации в природных средах.

Класс опасности химических веществ – градация химических веществ по степени возможного отрицательного воздействия на почву, животных и человека (6).

Опасные химические элементы, - в данной работе имеются в виду элементы, которые отнесены к 1-2 классам опасности, а также уран и другие естественные и искусственные радионуклиды (Прил.1).

ПДК (предельно допустимые концентрации) – этонормативы, количества вредного вещества в окружающей среде при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени, практически не влияющего на здоровье человека и не вызывающего неблагоприятных последствий у его потомства (18).

Природные среды – в данной работе это подземные и поверхностные воды, донные отложения водотоков, почвенный покров, древесная и травяная растительность в пределах участка ДПИ и в зоне влияния процесса ДПИ, т.е. те среды, которые в первую очередь будут подвергнуты загрязнению и которые доступны для опробования общественностью.

Государственные надзорные органы (Росприроднадзор, Ростехнадзор, Роспотребнадзор, Россельхознадзор) должны осуществлять экологический контроль и мониторинг деятельности предприятий по ДПИ. Осуществлять контроль также имеют право местные жители (общественность), органы местного самоуправления.

Мониторинг экологический – мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) - комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов;

государственный мониторинг окружающей среды (государственный экологический мониторинг) - мониторинг окружающей среды, осуществляемый органами государственной власти Российской Федерации и органами государственной власти субъектов Российской Федерации в соответствии с их компетенцией; (в ред. Федерального закона от 22.08.2004 N 122-ФЗ)

Контроль экологический – деятельность государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил. Различают государственный, производственный и общественный экологический контроль.

Общественность — одно или несколько физических или юридических лиц.

По «Конвенции об оценке воздействия на окружающую среду в трансграничном контексте ООН. Экономический и Социальный Совет. Европейская экономическая комиссия» Финляндия. 25.02-01.03 1991г. Подписана Правительством СССР 06.07.91г. Подтверждена Правительством РФ 13.01.92г. № H-N11, ГП МИД РФ (Прил.10)

В ФЗ «Об охране окружающей среды» ст. 72, «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» ст. 35, 36 есть определение:

Общественный экологический контроль (мониторинг) осуществляется профсоюзами РФ и иными общественными объединениями, трудовыми коллективами, гражданами и ставит своей задачей проверку выполнения требований настоящего закона министерствами и ведомствами, предприятиями, учреждениями, организациями, независимо от их форм собственности и подчиненности, должностными лицами и гражданами.

Если граждане организуют систему наблюдений на объекте ДПИ, а именно отбор и анализ проб на одних и тех же пунктах 3-4 раза в год весной летом, осенью и зимой, то это будет общественный мониторинг (см. Мониторинг экологический). Если проводятся разовые наблюдения и опробование, то это экологический контроль, например, с целью повышения доступности экологической информации для общественности и понуждения бизнеса и власти принимать решения для защиты прав граждан на благоприятную ОС, в случае опасного ее загрязнения (14,16).

В данной работе, на материалах опыта БЦОЭЭ при ОО «БРО по Байкалу», полученного при общественном экологическом контроле и мониторинге (наблюдения велись с 2000г. по 2006г) на месторождениях Бурятии при поддержке международных экологических организаций и фондов, предлагается методика проведения сигнального общественного экологического контроля (СОЭК).

Сигнальный общественный экологический контроль (СОЭК) решает те же задачи, что и государственный, но по оптимальной, специально разработанной с учетом возможностей общественности, программе с задачами:

1) Визуальные наблюдения за состоянием природных сред на участках ДПИ, отбор и последующий анализ проб воды, растительности, почв, донных отложений.

2) Проверка выполнения планов и мероприятий компаниями по охране природы, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению природной среды, соблюдения требований законов и норм качества природных сред.

3) Передача данных, полученных в результате визуальных наблюдений за состоянием природных сред, предприятиям, компаниям, государственным природоохранным органам РФ, регионов, МСУ для принятия управленческих решений и средствам массовой информации - для информирования общественности.

Государственный экологический контроль осуществляют государственные природоохранные органы: Ростехнадзор, Росприроднадзор, Роспотребнадзор, Россельхознадзор по регионам. В некоторых регионах есть свои министерства природопользования и охраны окружающей среды (например, в Бурятии).

СОЭК выполняется общественными организациями или инициативными группами граждан и контролирует воздействие на природные среды (воды, воздух, биосферу) физических, химических и биологических факторов от разных источников при ДПИ.