Охрана природных ресурсов

Воды шахт и разрезов Подмосковного, Кузнецкого, Печорского и Прибалтийского бассейнов обладают умеренной жесткостью, а Кизеловского и Донецкого бассейнов - повышенной.

К числу основных загрязнений карьерных вод относятся взвешенные вещества, представленные частицами полезного ископаемого и вмещающих пород разной крупности. Органические загрязнения представлены фенолами и нефтепродуктами. Со

держание фенолов обычно невелико - 0,001-0,01 мг/л. Источниками фенольного загрязнения на угольных разрезах являются процессы окисления и самовозгорания углей, горючесмазанные материалы при попадании их в воду, загрязненный фенолами атмосферный воздух. Содержание нефтепродуктов также колеблется в очень широких пределах - 0,01-13 мг/л. В отдельных случаях наблюдается также превышение содержания микроэлементов: по кадмию в 3-11 раз, по никелю в 2-18 раз, по меди в 10-20 раз, по цинку в 2-200 раз, по хрому в 5-123 раза, по кобальту в 2-27 раз, по марганцу в 2-200 раз и т.д. Бактериальная загрязненность карьерных вод также изменяется в очень широких пределах, и их колииндекс колеблется от 1 104 до 1 107.

Наиболее мощными (в количественном и качественном отношении) источниками загрязнения водных ресурсов являются обогатительные фабрики, хвостохранилища, шламохранилища, испарители и другие промышленные объекты. Результаты химического анализа проб технологической воды на обогатительной фабрике Лебединского ГОКа показали, что в процессе обогащения руды происходит увеличение содержания железа и нитритных ионов (NO3) не только в водах фабрики, но и в воде хвостохранилища. Прогноз показывает, что в будущем концентрация NO3" в водах хвостохранилищ будет составлять 39-45 мг/л, т.е. достигнет значений, предельно допустимых нормами санитарно-бытового водопользования (44 мг/л). Фильтрационные потери вод обусловят загрязнение подземных вод верхнего комплекса. Вследствие фильтрационных потерь из хвостохранилищ в потоке подземных вод образуются три зоны. В ближайшей к хвостохра нилищу зоне концентрация NO3" и всех остальных компонентов в подземных водах равна их содержанию в водах хвостохранилища. Максимальные радиусы этой зоны составят 2330-4350 м в направлении к дренажи ым системам карьеров, а для остальных направлений не превысят 1500 м. Ширина второй зоны, где содержание нитратных ионов меньше, чем в хвостохранилище, 240-800 м. Третья зона, где содержание нитритных ионов равно нулю, располагается на расстоянии в среднем 1800-2200 м, а в направлениях к карьерам - на расстоянии 5100м.

В хвостах обогатительных фабрик руд цветных металлов находятся такие загрязнители, как мышьяк, цинк, свинец, цианиды и т.д.

В сточных водах углеобогатительных фабрик помимо твердых частиц содержатся растворенные минеральные соли, представленные хлоридами, нитратами, нитритами, сульфатами, карбонатами и др. Кроме того, в них присутствуют остатки флотореагентов, которые частично растворены в воде, частично сорбированы на взвешенных веществах. Кроме карьерных и технологических сточных вод достаточно большой ущерб природной среде наносят атмосферные (ливневые) воды, которые смывают и выносят много загрязняющих и вредных веществ. Кроме того, они загрязняются и за счет сорбирования из атмосферного воздуха вредных веществ атмосферными осадками.

Приток атмосферных вод в карьерные выемки определяется по формуле:

, м3/год (5.14)

где Нвс - средний слой весеннего стока, мм;

F - площадь водосбора, га;

Н0 - среднее годовое количество осадков, мм;

K1, k2 - коэффициенты, учитывающие объем дождевых и талых вод, направляемых на очистные сооружения.

Основными загрязняющими веществами атмосферных вод являются взвешенные вещества (от 300 до 30000 мг/л), нефтепродукты (до 5000 мг/л), фенолы (до 0,1 мг/л), а минерализация составляет 200-3500 мг/л. Содержание взвешенных веществ в дождевых водах, стекающих с породных отвалов углеобогатительных фабрик, достигает 11700 мг/л и в талых водах - 47000 мг/л, а общее солесодержание составляет 7550 мг/л. Поверхностные сточные воды ОФ содержат в основном взвешенные вещества (до 2500 мг/л), минеральные соли (до 5000 мг/л) и нефтепродукты (до 7,5 мг/л). Содержание вредных компонентов в ливневом стоке фабрик Кузбасса: взвешенные вещества - 15000 мг/л; флотореагенты - 440 мг/л; нефтепродукты - 500 мг/л. Средний объем поверхностных стоков составляет 2,6-4,0 тыс.м3/год с 1 га промплощадки фабрики.

Бытовые сточные воды отличаются относительным постоянством состава и свойств в отличие от карьерных вод. Минерализация бытовых сточных вод обычно находится в пределах 1 г/ л. Основными загрязняющими веществами являются минеральные вещества в виде частиц почвы, песка и растворенных солей, а также органические в виде остатков пищевых продуктов, бумаги, физиологических выделений людей, мыла, синтетических моющих средств и пр.

Содержание взвешенных веществ в бытовых сточных водах колеблется в широких пределах - от 100 до 600 мг/л и более. Им свойственна довольно высокая загрязненность нефтепродуктами и фенолами, содержание которых составляет 1-5 и 0,1-0,2 мг/л соответственно. Отмечается также высокая бактериальная загрязненность.

Содержание органических веществ по сравнению со сточными бытовыми водами населенных пунктов сравнительно невысокое (БПК20 = 100-150 мг/л).

3.2 Предупреждение загрязнения природных вод и снижения их притока в горные выработки

Технические мероприятия по охране природных вод основываются на следующих принципах:

сохранение водных ресурсов и предотвращение нарушения состояния и качества вод;

в случае неизбежности их нарушения - рациональное их использование;

в процессе и после использования предусматривается восстановление качества и состояния, восполнение их запасов.

В соответствии с этими принципами комплекс водоохранных мероприятий подразделяют на две группы: к первой группе относятся мероприятия предохранительного характера, направленные на сохранение запасов, режимов и качества поверхностных и подземных вод; ко второй группе относятся мероприятия восстановительного характера, включающие рациональное водопользование, очистку и возврат вод в поверхностные водоемы и водотоки, подземные горизонты.

При осушении месторождений дренажными скважинами или подземными выработками из них вода обычно сохраняет многие свои природные свойства. Когда же эта вода попадает в горные выработки, она подвергается интенсивному загрязнению. Поэтому, если дренажная вода удовлетворяет необходимым требованиям, ее можно использовать для бытового и технического водоснабжения.

При невозможности подключения дренажного комплекса к системам хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения необходимо создание систем искусственного восполнения запасов подземных вод. Вариант схемы искусственного восполнения запасов подземных вод показан на рис.5.3 Он предусматривает обратную закачку откачиваемой поверхностными дренажными устройствами чистой воды в водоносные горизонты за пределами развития депрессионной воронки. Это способствует также созданию гидродинамического барража (гидрозавесы), как способа защиты карьеров от подземных вод. Для этого вокруг карьера на расстоянии, меньшем радиуса депрессии, проводят и соответственным образом оборудуют водопоглощающие выработки (обычно скважины). Откачиваемая водопонизительными установками вода возвращается в поглощающие выработки. В результате этого вокруг водопоглощающих скважин происходит подъем динамического уровня подземных вод.

 Скачать реферат