К.г.н. Хованская М.А., д.г.-м.н. Косинова И.И.

Воронежский государственный университет, Россия

Экологические и метеорологические проблемы  Айхальской промышленной зоны

Рассматривая российскую горнодобывающую деятельность, можно отметить, что она характеризуется рядом особенностей. Главным из них является приуроченность крупнейших месторождений нефти, газа, драгоценных металлов, алмазов и других полезных ископаемых к районам уникальных природных условий. К таковым относятся территории, где распространены вечномерзлые породы.

Это особенные территории, геоэкологические системы которых формируются в сложном взаимодействии абиотических и биотических компонент. Низкий уровень комфортности проживания населения в данных условиях в значительной степени зависит от климатических факторов.

Типичным примером горнодобывающих районов вечной мерзлоты является Айхальский горнопромышленный комплекс (ГПК). Здесь с 1955 года ведётся алмазодобыча открытым карьерным способом на трёх месторождениях, среди которых трубки «Айхал», «Сытыкан» и «Юбилейная». Полное вскрытие мерзлой толщи приводит к дестабилизации гидро-, педо-, лито-, атмо- и биосфер района. Несмотря на широкий фронт геологоразведочных и горных работ, проводимых на территории Сибири, включая Айхальский ГПК, в настоящее время отсутствуют исследования по геоэкологической оценке их последствий.

Территория Айхальского ГПК относится к зоне распространения вечномерзлых пород, что приводит к формированию экологических и метеорологических проблем.

С целью определения экологических проблем в Айхальском ГПК были изучены почвенные отложения исследуемого района.

В силу особенностей исторического развития и объективно сложившейся эколого-экономической обстановки, в Республике Саха (Якутия) в последние примерно 20 лет остро актуальной стала проблема сохранения одного из основных природных ресурсов Якутии - земельно-почвенного. Сущность проблемы в том, что почвенный ресурс Якутии и без того довольно ограниченный в силу экстремальных природно-климатических условий региона, оказался, подорван экстенсивной системой природопользования, практически не учитывающей экологических возможностей и законов динамики природной среды криолитозоны, испытывающей длительное антропогенное давление.

Общая площадь участка исследований, включающих поисковые, разведочные, добычные и перерабатывающие работы, составляет около 15500 км², южная граница участка расположена на расстоянии около 100 км от пос. Айхал.

Оценка степени воздействия поисковых, разведочных, добычных и перерабатывающих работ на почвы проводилась:

− в зоне влияния добычных и перерабатывающих работ, которые ведутся на алмазных трубках Айхал, Юбилейная и Сытыкан;

− на геологоразведочном Алакит-Моркокинском объекте, который расположен в 40 км в юго-западном направлении от пос. Айхал и входит в пределы Айхальского ГПК;

− на территории проведения поисковых работ, расположенной южнее пос. Айхал (район рек Моркока, Делингде, Мас-Юрях, Тегюрюк и т.д.).

В процессе работ производится сбор экологически значимой информации. Почвенные отложения отбирались с глубины 0,1-0,5 м; вес пробы составлял ≥ 0,5 кг. Всего отобрано 315 проб.

При эколого-геохимической оценке почвенных отложений Айхальского ГПК использовался суммарный показатель загрязнения (),рассчитываемый по следующей формуле:

, (1)

где = C_i / ПДК_i – коэффициенты концентрации, нормированные на предельно допустимые концентрации, С_i – содержание химического элемента в пробе; ПДК_i – предельно допустимая концентрация химического элемента; n – число аномальных химических элементов, концентрации которых ≥1.

Оценка экологического состояния почв производилась с помощью таблицы 1, основанной на МУ 2_1_7_730-99 – Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест (ПДК).

Таблица 1. Оценка геоэкологического состояния почвенных отложений

Оценка состояния ГЭС	Почвенные отложения
	СПЗ
Допустимое	<16
Умеренно опасное	16-32
Опасное	32-128
Высоко опасное
Чрезвычайно опасное	>128

При анализе компонентов, загрязняющих почвенные отложения, выявлены повышенные содержания тяжелых металлов, таких как медь, свинец, цинк и никель. Это обусловлено как природными, так и техногенными факторами. К природным можно отнести наличие на изучаемой территории кимберлит-вмещающих пород. Они характеризуются повышенными содержаниями вышеперечисленных элементов и имеют тесную связь с почвенными отложениями.

Техногенные факторы представлены проводимыми на территории Айхальского ГПК работами, связанными с разработкой алмазов. Так поисковые работы формируют зону умеренно опасного экологического состояния почвенных отложений, занимающую около 60% изучаемой территории (Рис. 1). Зона опасного экологического состояния почв расположена на севере района и приурочена к местам ведения разведочных, добычных и перерабатывающих работ. Их негативное воздействие обусловлено буровой, карьерной и буровзрывной деятельностью, при которой цинк, свинец, медь и никель вместе с пылью и поднятыми на поверхность породами поступают на прилегающие территории.

В целом экологические условия Айхальского горнопромышленного комплекса, в котором ведется алмазодобыча, можно оценить как неблагоприятные для хозяйственно-промышленного освоения. Это обусловлено рядом природных факторов:

- суровыми климатическим условиями,

- распространением вечномерзлых толщ (с глубины 20 см),

- маломощным и неустойчивым к внешним воздействиям почвенным покровом,

- развитием эндемичных видов растений.

Геологическая деятельность, ведущаяся в Айхальском ГПК, также приводит к ухудшению экологической обстановки. Она представлена следующими видами работ: геологоразведочные, включающие в себя поисковые и разведочные, а также горные, среди которых добычные и перерабатывающие.

Геомеханические изменения обусловлены:

1. Строительством карьеров, отвалов, отстойных водоёмов, различных насыпей и траншей.

2. Деформацией поверхности в результате ведения горных работ.

3. Хранением отходов обогатительных фабрик.

4. Монтажными работами, работой тяжёлого оборудования и др.

В результате этого воздействия происходят: изменения рельефа местности, устойчивости массива горных пород, строительного полотна; механические повреждения почвы, вплоть до ликвидации; повреждения строительных объектов и инженерных сооружений. Изменения компонентов природной среды и почв в частности в Айхальском горнопромышленном районе приводят к формированию экологических проблем изучаемой промышленной зоны.

На основании проведенной работы разработан комплекс природоохранных мероприятий для горнодобывающих предприятий, расположенных в зоне распространения вечномерзлых пород (Таблица 2). Мероприятия привязаны к участкам проведения различных видов работ, среди которых: поисковые и разведочные (проводятся на стадии геологоразведочных работ), а также добычные и перерабатывающие (относятся к стадии проведения горной деятельности.

Таблица 2.

№ п/п	Характер мероприятий	Геологоразведочная деятельность		Горная деятельность
		Поисковые работы	Разведочные работы	Добычные работы	Перерабатывающие работы
1	Защитные	Размещение транспортных площадок в местах наименьшей мощности почвенных отложений и густоты растительного покрова.	Применение в качестве транспортных путей замерзших речных долин и других водных объектов.	Соотнесение проведения буровзрывных работ с метеоусловиями.	Соблюдение жестких правил размещения обогатительных фабрик с учетом метеорологической ситуации.
2	Инженерные	Съем почвенно-растительного слоя на месте размещения лагеря и его складирование в целях дальнейшей рекультивации территории транспортных площадок и лагеря.	Обустройство площадок проведения взрывных работ с предварительным съемом почвенно-растительного слоя, который следует складировать во временные хранилища.	Вывоз отходов и дальнейшее их захоронение на полигонах или их вывоз после предварительной сепарации и переработки отходов, пригодных для вторичного использования.	Применение песков, укрепленных щебнем и гравием, при создании насыпей и дорожного полотна с соблюдением мерзлотных условий основание.
		Сбор и захоронение твердых бытовых отходов в специально оборудованных выемках, которые выполняются в вечномерзлых грунтах. После заполнения выемки перекрываются изолирующим полиэтиленовым покрытием и рекультивируются.	Ликвидация выемок разведочных взрывных работ загрязненными снеговыми отложениями с участка влияния взрыва.	Прокладка дорог должна сопровождаться: подготовкой искусственного основания и применения других противодеформационных конструкций с применением теплоизоляции; использованием "универсина", являющимся связывающим средством для борьбы с пылеобразованием на автодорогах карьеров.
3	Охранные	Контроль выполнения требований экологического законодательства при проведении поисковых и разведочных работ		Правовое экологическое обоснование горной деятельности путем реализации требований проектов ПДВ, НДС, системы обращения с отходами, рекультивации территории и т.п.