Методические основы системы комплексного экологического мониторинга промышленной площадки медеплавильного комбината: на примере ОАО «Святогор»

Актуальность работы. Для большинства предприятий, имеющих в пределах промышленной площадки значительное количество стационарных и передвижных источников выбросов, выпусков сточных вод, мест временного хранения и хранилищ отходов, накопителей промышленных отходов, рекомендуется разработка проекта мониторинга как документа, регламентирующего порядок функционирования системы регулярных наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды для принятия управленческих решений, направленных на минимизацию отрицательного воздействия на природную среду.

Проект мониторинга представляет собой документ, разделами которого являются локальные, обособленные программы по мониторингу отдельных сред, которые не могут в полной мере обеспечить решение основной задачи — оценки комплексного воздействия источников промышленного предприятия, сосредоточенных компактно, расположенных на единой промышленной площадке и имеющих совместное, но не однозначное и неравнозначное воздействие на комплекс объектов окружающей среды в зоне влияния предприятия. Такой подход не обеспечивает комплексности мониторинговых наблюдений, не учитывает особенностей мест расположения источников и самого предприятия, а традиционное выделение отдельных объектов и сред не позволяет получить достоверную информацию при ведении мониторинга. Комплексный экологический мониторинг должен включать не только стандартные наблюдения за концентрацией веществ в компонентах экосистемы, но и специальные натурные эксперименты и лабораторные исследования с целью определения потоков веществ между этими компонентами и их изменчивостью в зависимости от влияющих факторов окружающей среды. Только при условии комплексности, единовременности и обоснованной периодичности можно установить причинно-следственные связи между характеристиками экосистемы и использовать их для принятия действенных управленческих решений.

Особой проблемой экологического мониторинга является отсутствие концепции надежности и экологической безопасности хвостохранилищ, реализуемой на основе комплексного системного подхода при соблюдении критериев безопасности и единства причинно-следственных связей технологических приемов эксплуатации и геологической среды. Действующие нормативные документы и правила по безопасной эксплуатации накопителей, определяющие необходимость и требования к ведению мониторинга, являются обязательными при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений. Однако в случае, если проектирование и строительство выполнено по ранее действующим документам, то комплексный мониторинг в ходе эксплуатации конкретного сооружения сложно, а иногда невозможно привести в соответствие с действующими положениями. При этом требования нормативных документов распространяются на все виды накопителей, что не может быть абсолютно применимым и выполнимым для отдельных сооружений.

Актуальность данной задачи и анализ имеющегося опыта обусловили выбор темы диссертационного исследования с детальным изучением существующей ситуации, разработкой и обоснованием системы комплексного мониторинга. В качестве эталонного объекта изучения выбрана промышленная площадка ОАО «Святогор», одного из 45 промышленных предприятий ООО «УГМК-ХОЛДИНГ».

Объектом исследований является промышленная площадка Красноуральского медеплавильного комбината и компоненты окружающей среды в зоне ее воздействия.

Цель исследований заключается в совершенствовании методически и комплексного экологического мониторинга промышленного предприятияосновного методического и методологического документа для оценки уровня его воздействия на компоненты природной среды с целью минимизации этого воздействия и изложении позиции автора по совершенствованию подходов к разработке программ комплексного экологического мониторинга промышленного предприятия.

Задачи исследований определяются целевым назначением научной работы и включают в себя:

— оценку промышленной площадки медеплавильного комбината как источника комплексного воздействия на компоненты природной среды- -исследование принципов устойчивости каждого из компонентов природной среды к подобным техногенным воздействиям;

— установление и оценку самоочищающей способности и защитных функций хвостохранилища как антропогенной системы;

— разработку методических приемов для проекта комплексного экологического мониторинга промышленной площади металлургического комбината и ареола его воздействия (на примере Красноуральского медеплавильного комбината — ОАО «Святогор»).

Исходные материалы и методы исследований. Научно-методологической основой диссертационной работы послужили теоретические и практические исследования отечественных ученых по проблемам природопользования и экологического мониторинга.

Информационную базу исследования составили законодательные и нормативные акты Российской федерации и ее субъекта — Свердловской области, материалы и документы научно-практических конференций и научные разработки российских и иностранных ученых.

Фактическим материалом для обоснования научных положений и выводов послужили собственные результаты полевых и камеральных исследований автора на ОАО «Святогор» (бывший Красноуральский медеплавильный комбинат), выполненные в 1984;2006 годах, многолетние визуальные и натурные наблюдения автора, участие в научно-исследовательских, изыскательских работах, проводимых в этот период времени НИПЭЦ «Промгидротехника», ВИОГЕМ (г.Белгород), УГГГАУГГУ, СОООО МАНЭБ, РосНИИВХ. Большой практический опыт был приобретен автором за время работы в должности начальника отдела экологии и заместителя главного инженера по охране окружающей среды ОАО «Святогор» (ранее Красноуральский медеплавильный комбинат).Автор принимал непосредственное участие практически во всех видах полевых и камеральных работ, в постановке и обработке полученных результатов. Полевые работы включали в себя проведение опытных и режимных исследований на поверхностных и подземных источниках, в пьезометрических створах и наблюдательных скважинах Сорьинского хвостохранища, на источниках выбросов и сбросов загрязняющих веществ, на хранилищах и накопителе промышленных отходов, выполнены анализы более 5 ООО проб. Кроме того, в процессе работы над диссертацией использовались фондовые материалы, технические архивы ОАО «Святогор», Учалинского горно-обогатительного комбината, Гайского горно-обгатительного комбината.

На защиту выносятся следующие положения.

1.Площадка промышленного предприятия медеплавильного комбината представляет собой единый источник комплексного воздействия на все компоненты природной среды.

2.Методы оценки масштабов воздействия площадки металлургического промышленного предприятия должны основываться на принципах устойчивости каждого из компонентов природной среды к техногенным воздействиям в сравнении с фоном данной территории.

3.Структура комплексного экологического мониторинга должна учитывать специфические особенности хвостохранилища медеплавильного комбината как антропогенной системы, обладающей наряду с природными объектами защитными функциями.

Научная новизна работы заключается в совершенствовании подхода методики и механизма ведения комплексного экологического мониторинга промышленного предприятия, в рамках которой:

— выполнено обоснование промышленной площадки медеплавильного комбината как единого источника комплексного воздействия на компоненты природной средыоптимизирована схема мониторинговых наблюдений с I обеспечением комплексной оценки масштабов воздействия промышленной площадки медеплавильного комбината на компоненты окружающей среды, основываясь на принципах устойчивости каждого из них к техногенному воздействию;

— установлено, что антропогенная система хвостохранилища обладает защитными функциями, обеспечивает ограничение загрязнения и позволяет получать контролируемые уровни воздействия на компоненты природной среды на основе выявленных закономерностей изменения качества фильтрационных водобосновано, что структура комплексного экологического мониторинга должна включать и учитывать специфические особенности гидрохимических систем хвостохранилища;

— на основании научных и практических результатов разработан проект комплексного экологического мониторинга в зоне влияния промышленной площадки медеплавильного комбината.

Практическая значимость работы заключается в том, что предложенная система комплексного мониторинга может являться основой проекта мониторинга для промышленного предприятия как единого источника комплексного воздействия на компоненты природной среды и использоваться при разработке проектов мониторинга для реальных промышленных предприятий ООО «УГМК-Холдинг».

Методические основы диссертационного исследования могут быть использованы в научно-исследовательских работах по проблемам комплексного экологического мониторинга, в процессе формирования новых подходов к разработке программ (проектов) комплексного экологического мониторинга промышленных предприятий.

Результаты работы реализованы в проекте мониторинга ОАО «Святогор», в «Программе локального мониторинга в зоне влияния промышленной площадки ОАО «Святогор» Проекты согласованы органами Ростехнадзоа и ФГУ «ЦЛАТИ по УрФО" — в «Проекте мониторинга Сорьинского хвостохранилища ОАО «Святогор», согласованным органами Ростехнадзорав Проекте нормативов допустимых сбросов, в разделе «Условия формирования выпусков № 1 и № 2 промышленной площадки ОАО «Святогор», утвержденном на 2008 -2013 годы Федеральным Агенством водных ресурсов, согласованным органами Роспотребнадзора, Ростехнадзора, Росгидромета, Госкомитета РФ по рыболовству.

Апробация работы. Основные положения докладывались на пятом (1999г), шестом (2001г), восьмом (2005г), девятом (2007 г.) международных симпозиумах «Освоение минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях» в г. Белгороде, на международной научнотехнической конференции 5-ый форум «ВостокЗапад» «Охрана окружающей среды и новые технологии в горнорудной промышленности» г. Люблин, Польша (2005 год), на корпоративных совещаниях ООО «УГМКХолдинг» (2003;2008 г. г.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 157 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка, 16 таблиц, список литературы из 77 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1 .Сформулированные в диссертационном исследовании основные положения, рекомендации и выводы дополняют и углубляют современный механизм организации локального экологического мониторинга, позволяют обоснованно применять и использовать на практике систему комплексной оценки воздействия на все компоненты природной среды.

2. Предложенная схема обоснования промышленной площадки предприятия как единого комплексного источника воздействия может быть принята за основу и использована для промышленных городов Урала с градообразующими металлургическими заводами.

3. Качество воды в хвостохранилище (накопителе жидких промышленных отходов) определяется гидродинамическими и гидрохимическими процессами, протекающими в водном массиве и способствующими ее самоочищению. Грунтовая плотина, ограждающая хвостохранилище, с установившимся в ее теле и основании режимом фильтрационных вод, обладает самоочищающей способностью и защитными функциями.

4.Разработанная Программа комплексного экологического мониторинга промышленной ОАО «Святогор», согласованна в ФГУ «ЦЛАТИ по УФО» и утвержденав МТУ Ростехнадзора по УФО .

5. Исследованные и проработанные в диссертационной работе основные положения внедряются в производственной деятельности хвостового хозяйства обогатительной фабрики ОАО «Святогор», эксплуатирующей Сорьинское хвостохранилище, санитарной лаборатории, выполняющей производственный экоаналитический контроль источников негативного воздействия и компонентов окружающей природной среды, экологической службы, обеспечивающие обработку, анализ, хранение объективной информации об уровнях загрязнения.