Секция ЭКОЛОГИЯ:
К.х.н., доц.
Канаева З.К., Магистр 2 курса обучения специальности 6М060800 «Экология» Абдрахманова Ж.
Казахский
национальный технический университет им.К.И.Сатпаева, Алматы, Казахстан
Мониторинг и управление состоянием
хвостохранилище Кошкарата
Западная зона
Казахстана характеризуется наивысшей в стране обеспеченностью запасами
различных полезных ископаемых, переработка которых сопровождается увеличением
количества отходов рудообогащения. Для их складирования требуется строительство
специальных накопителей - хвостохранилищ, являющихся долгосрочными источниками
негативного воздействия на природную среду.
Целью работы является проведение
мониторинга за техногенной нагрузкой хвостохранилище Кошкар-Ата на экосистемы
окружающей г.Актау.
Материалы и
объекты исследования
Хвостохранилище
Кошкар-Ата стало источником экологического бедствия. На сегодняшний момент
установлено, что хвостохранилище Кошкар-Ата через подземные воды разгружается
во все стороны на расстояние до четырех километров". Как известно,
хвостохранилище Кошкар-Ата - накопитель отходов ураносодержащего производства.
Оно расположено в естественной бессточной впадине в пяти километрах от города
Актау. Эксплуатируется с 1964 года. С тех пор здесь было складировано более
50,7 млн. тонн радиоактивных отходов, их суммарная радиоактивность 11,2 тыс.
кюри. Всего в хвостохранилище размещено 105 млн. тонн токсичных отходов [1].
Результаты
исследований
Хвостохранилище
Кошкар-Ата это специальное сооружение, предназначенное для хранения или
захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов. Общая площадь размещенных в хвостохранилище отходов составляет 76
квадратных километров.
Бессточная
впадина «Кошкар-Ата» с 1964г. используется в качестве хранилища хвостовых
отходов химико-горнометаллургического завода (ХГМ) и серно-кислотного
завода (СКЗ) для складирования и хранения не используемых твердых отходов
химико-горнометаллургического
производства, а также для приема и последующего испарения транспортирующей
твердые отходы морской воды, сбросных вод СКЗ, включая «кислые стоки» и
неочищенные хозбытовые сточные воды верхних микрорайонов г.Актау. В южной части
впадины до 1994г. в могильнике траншейного исполнения без разработки проекта
производилось захоронение твердых радиоактивных отходов ХГМЗ - и жидких
радиоактивных отходов [2].
Занимаемая
хвостохранилищем площадь 77 км2 не имеет аналогов в мире. Общая
площадь размещённых отходов составляет 66 км2, площадь оголившихся
пляжей в данное время составляет около 40 км2 и процесс снижения
уровня водной фазы продолжается. В состав размещённых на хвостохранилище
отходов входят такие вещества как нитраты, нитриты, аммоний, железо, фосфаты,
фтор, стронций, цинк, медь, хром, молибден, марганец, свинец, уран, радий,
торий.
За весь период
эксплуатации хвостохранилища Кошкар-Ата в нем было заскладировано 51 790 000
тонн радиоактивных отходов с суммарной активностью 11 242, 825 Кюри.
Отходы в виде
пульпы или сбросных вод подавались в хвостохранилище с одной стороны – в южной
части озера. Постоянная подача складируемого материала с одной позиции привела
к образованию 1986-1987 годах надводной части твердых отложений в этой части
хвостохранилища - так называемого "пляжа".
Для оценки
современного состояния хвостохранилища было проведено достаточно подробное его
обследование. С уменьшением водной фазы растут оголённые пляжи, что приведет к
увеличению пылепереноса токсичных и радиоактивных веществ.
На основании
этого по заказу Управления природных ресурсов и регулирования природопользования
Мангистауской области в 2006 году ЗАО "Механобр инжиниринг" (г.
Санкт-Петербург) разработан проект «Рекультивация и реконструкция
хвостохранилища «Кошкар-Ата».
Площадь размещенных отходов - 66 км2,
площадь оголившихся пляжей -39 км . Жидкие отходы производства также
сбрасывались на протяжении многих лет в «Кошкар-Ата». Здесь размещались и
хранились токсичные, промышленные в том числе радиоактивные отходы, а также
сливались хозбытовые, фекальные стоки части жилого массива г. Актау. В
результате снижения уровня водной фазы отходов, обнажались донные отложения,
которые по мере высыхания становились источниками токсичной пыли. С 1995 года
до 2002 года огаркохранилище местами высыхало и пылило. В настоящее время площадь
жидкой фазы занимает порядка 1/2 от всей поверхности, рисунок 1.
|
|
|
Рисунок
1 - Расположения хвостохранилища «Кошкар-Ата»
Как видно на рисунке 1
хвостохранилище «Кошкар-Ата» расположено северо-западнее
производственно-горнометаллургического комбината (ПГМК). На наиболее
возвышенных участках хвостохранилища, где капиллярное поднятие влаги не
достигает поверхности отложений хвостов, на сегодня идет пылеперенос при
местных скоростях ветра токсичных и слаборадиоактивных отходов в атмосферу,
образуя техногенно трансформированный ландшафт, рисунок 2. В 1965 году по
периметру «Кошкар-Ата» был выкопан ров, который в настоящее время наполовину
засыпан песком. Его спокойно переходят животные и пасутся на токсичных и
радиоактивных полях, рисунок 2. На расстоянии порядка 2 км -3 км по периметру
от хвостохранилища «Кошкар-Ата» полностью деградирована земля.
|
|
Рисунок 2 - Центральная часть хвостохранилища
«Кошкар-Ата. Полностью техногенно-трансформированный ландшафт
Общее количество отходов
горнометаллургического и сернокислотного производств в хвостохранилище
«Кошкар-Ата» за многие годы составило по отчетам в 2006 году: жидких- 304
млн.т, твердых -104 млн.т (включая токсичные, радиоактивные и бытовые отходы).
Процессы интенсивного испарения и отсутствие объемов поступающих стоков привели
к тому, что площадь зеркала отстойного пруда уменьшилась на 4,2 км .
Промышленные отходы представлены в основном фосфогипсом, фосфомелом, пиритными
огарками, различными соединениями, включающие серу, металлоидные элементы,
нитраты, аммоний. Поскольку, огарок представляет собой продукт переработки
колчедана - цветные сернистые соединения Си, Fe, Ni, Со -поэтому, для проведения
мониторинга за пылением радиоактивных и токсичных отходов в атмосфере,
необходимо учитывать направление розы ветров, выделять места наибольшего
концентрирования загрязняющих веществ и проводить все виды анализы на
содержание тяжелых металлов в различных компонентах ландшафтов.
Был проведен мониторинг по точкам
отбора в почвах на определение тяжелых металлов и металлоидов в окрестности
хвостохранилища «Кошкар-Ата». Хорошо прослеживается тенденция увеличения
значений содержания микроэлементов в почве вокруг хвостохранилища «Кошкар-Ата»
по направлению преобладающих ветров в сторону ст. Мангышлак. Повышенное
содержание микроэлементов вдоль этого направления свидетельствует о ветровом
переносе загрязняющих веществ с оголенных участков хвостохранилища.
В окрестности п. Баянды и ст.
Мангышлак, роза ветров способствует концентрированию загрязняющих веществ. Были
установлены значения содержаний тяжелых металлов в пробах почвы: Си, Ti, Ni, Cr, Со, Zn и As.
Таким образом, из анализа
проведенного мониторинга соединений тяжелых металлов в почвах хвостохранилища
«Кошкар-Ата» следует, что имеет место загрязнение почв соединениями тяжелых
металлов:
-титана в 100 раз;
-никеля в 20 раз;
-меди в 10 раз;
-цинка в 8 раз;
-мышьяком в 2 раза от нормативного
значения ПДК.
Увеличение концентраций тяжелых
металлов в почвах и растениях наблюдается на юго-восточном и восточном направлениях
от хвостохранилища.
Литература
1 Статистический ежегодник Казахстана:Статистический сборник/Под ред.
К.С. Абдиева. - Алматы: Агенство республики Казахстан по статистике, 2008.- 502
с.
2
Чигаркин А.В. Региональная геоэкология Казахстана.- Алматы: Казак Университеті, 2000.- 222 с.