Практическая работа 6. Построение карты экологического риска

 

Среди многочисленных источников негативного воздействия на окружающую среду особое место занимает горнорудная промышленность. При рассмотрении экологических проблем в процессе освоения и эксплуатации месторождений полезных ископаемых выделяют три группы нарушений (В.В. Фромм, ВСЕГИНГЕО, 1998 г.):

- изменение рельефа земной поверхности и почвенного слоя выемками карьеров, провалами и оседаниями земной поверхности на шахтных и рудных полях, породными отвалами, шлаконакопителями и золоотвалами.

- понижение уровня подземных и поверхностных вод с одновременным ухудшением их качества, связанные с длительной откачкой воды из горных выработок;

- загрязнение атмосферы, почв и поверхностных вод в районах действия горнодобывающих предприятий.

Экологические проблемы при освоении и эксплуатации месторождений полезных ископаемых решаются путем использования мониторинга окружающей среды, включая геологическую среду в горнодобывающих регионах и специального геоэкологического картографирования.

Мониторинг геологической среды в горнодобывающих регионах предназначается для регулярного получения и систематизации информации о состоянии массивов горных пород и подземных вод во взаимосвязи с
определенными компонентами природной среды.

Одной из специальных геоэкологических карт является карта экологического риска, т.е. заблаговременно оцениваемой вероятности и степени опасности возникновения при том или ином антропогенном вмешательстве в природную среду таких нарушений, которые могут быть неблагоприятны для дальнейшего нормального функционирования и существования экосистем.

Карта составляется на топографической основе с использованием показателя устойчивости горных пород:

где К(i) - показатель устойчивости пород, баллы;

i - вариант открытых или подземных горных пород;

В - прочность пород на одноосное сжатие, кт/см;

l - показатель структурного ослабления пород за счет трещиноватости;

L - показатель структурного ослабления пород за счет слоистости или

сланцеватости;

U - плотность пород, г/см³;

Н - современная глубина проведения выработок, м;

А - показатель анизотропии пород.

В зависимости от показателя K(i) определяется состояние геологической среды и величина экологического риска по таблице 8.

Таблица 8. Величина экологического риска при изменении геологической среды в процессе горных работ

 

Показатель устойчивости пород, баллы (Ki)	Состояние геологической среды	Величина экологического риска (ЭР)
<0,5	Весьма не устойчивое	Очень высокая
0,5-1	Неустойчивое	Высокая
1,0-1,5	Относительно устойчивое	Относительно высокая
1,5-2,0	Устойчивое	Невысокая
>2,0	Весьма устойчивое	Риск отсутствует

ЗАДАНИЕ 1. На рудном поле Восточное кольцо подготовлено к подземной
эксплуатации несколько полиметаллических месторождений, разрабатываемых ранее небольшими карьерами. По реке Тихая отрабатывается длительное время россыпь золота. При геологическом изучении территории было пройдено значительное количество горных выработок и буровых скважин. Для оценки сложившейся здесь геоэкологической ситуации необходимо построить геоэкологическую карту, используя данные таблицы 9 и рисунка 12, которые предварительно разносятся по каждому квадрату сетки исследования на участке. Затем согласно представленной выше номограмме провести границы с различными данными по экологическому риску и раскрасить полученные контуры. После чего выделить мах изменение геологической среды и определить причины образования зон повышенного экологического риска.

 

 

В каждом квадрате определяется среднее значение K(i). Рекомендуется следующее цветное отображение полей распространения различной величины экологического риска:

- очень высокая - красное;

- высокая - розовое;

- относительно высокая - желтое;

- невысокая - зеленое;

- риск отсутствует - не закрашивается.

 

 

 

Рисунок 12. Ситуационная схема участка Восточное кольцо

 

Масштаб 1: 10 000

 

Таблица 9. Результаты определения показателя устойчивости пород на рудном поле Восточное кольцо

 

№ квадрата	(Ki)	№ квадрата	(Ki)	№ квадрата	(Ki)	№ квадрата	(Ki)
	0,5-1		0,5-1		1-1,5		<0,5
	1-1,5		0,5-1		1-1,5		<0,5
	1-1,5		1-1,5		0,5-1		<0,5
	1,5-2		1-1,5		0,5-1		<0,5
	>2		0,5-1		0,5-1		<0,5
	>2		0,5-1		0,5-1		0,5-1
	1,5-2		<0,5		0,5-1		0,5-1
	1-1,5		<0,5		1-1,5		0,5-1
	0,5-1		<0,5		0,5-l		0,5-1
	<0,5		0,5-1		<0,5		0,5-1
	<0,5		0,5-1		<0,5		1-1,5
	0,5-1		<0,5		0,5-1		0,5-1
	1-1,5		0,5-1		0,5-1		0,5-1
	1-1,5		0,5-1		0,5-1		<0,5
	1,5-2		1-1,5		0,5-1		0,5-1
	>2		1-1,5		0,5-1		0,5-1
	1,5-2		1-1,5		<0,5		0,5-1
	1-1,5		1-1,5		<0,5		0,5-1
	1,5-2		0,5-1		<0,5		1-1,5
	0,5-1		0,5		<0,5		1-1,5
	<0,5		0,5		1-1,5		1-1,5
	<0,5		0,5-1		0,5-1		1-1,5
	0,5-1		0,5-1		0,5-1		1-1,5
	1-1		1-1,5		<0,5		1,5-2
	0,5-1		1-1,5		0,5-1		1,5-2
	0,5-1		1,5-2		0,5-1		1,5-2
	1-1,5		1,5-2		<0,5		1,5-2
	1,5-2		1-1,5		<0,5		1,5-2
	>2		1-1,5		<0,5		>2
	1,5-2		1-1,5		<0,5		>2
	1-1,5		1-1,5		<0,5		>2
	0,5-1		0,5-1		<0,5		>2
	<0,5		<0,5		<0,5		>2
	<0,5		<0,5		1-1,5		>2
	0,5-1		0,5-1		0,5-1		>2
	1-1,5		1-1,5		<0,5		>2
	1-1,5						>2

 

ЗАДАНИЕ 2. Составить прогнозную модель геоэкологической ситуации, которая может возникнуть при отработке всех имеющихся на участке месторождений полезных ископаемых как наземным, так и подземным (до глубины 300 м) способами. Предварительно с позиции экологической безопасности выяснить возможность отработки всех месторождений или только какой-то их части.

 

Разработка месторождений полезных ископаемых – это система организационно-технических мероприятий по добыванию полезного ископаемого из недр Земли. Различают разработку подземным и открытым способами. Открытая разработка месторождений – способ добычи полезных ископаемых, при котором процессы выемки осуществляются в открытых горных выработках, производимых на земной поверхности (таким образом добываются уголь, руды и различные ценные минералы). Подземная разработка полезных ископаемых (твёрдых) включает в себя вскрытие месторождения, подготовку его к эксплуатации и ведение добыточных работ шахтным или скважинным способом.

Зона повышенной опасности находится по всему исследуемому участку с северо-запада на юго-восток, а также есть она и на юго-западе участка. Это связано с тем, что по реке Тихая добывают полезнее ископаемые.

В зоне где находятся квадраты под номерами: 70, 71, 83, 84, 90, 91, 97, 100-103, 109-114, 123, по данным здесь расположены эксплуатируемые месторождения полезных ископаемых, поэтому также здесь наблюдается очень высокая величина экологического риска.

В южной и северо-восточной частях участка состояние– устойчивое. В этих зонах также имеются месторождения полезных ископаемых, возможно разработка их в настоящее время прекращена или приостановлена.

 

Так как экологический риск – это вероятность и масштаб неблагоприятных для экологических ресурсов последствий любых антропогенных изменений природных объектов, и карта экологического риска составляется уже учитывая этот возможный риск, не рекомендуется вести разработку месторождений в выше описанных зонах повышенного риска ни открытым, ни подземным способом, чтобы не допустить ухудшения состояния геологической среды. В зонах, где экологический риск отсутствует или его величина не высокая, возможна разработка месторождений полезных ископаемых.