авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |

В железорудной провинции курскоймагнитной аномалии (проблемы и пути ихрешения)

-- [ Страница 4 ] --

Примечание: * – горный отвод; **– земельныйотвод; *** –прилегающие территории горногомассива.

Воздействие СГД навоздушный бассейн, поверхность земли,почвенный покров, флору и фауну весьманезначительное и ограничивается толькотерриторией горного отвода. На подземныеводы влияние СГД – среднее, а на недра (добычноепространство) – сильное. В последнем случае этообусловлено неизбежными измененияминапряженно-деформационного состояниягорного массива, гидрогеологической игазодинамической обстановки в нем.Поэтому создание системы постояннодействующего мониторинга состояния недр вместах СГД считаем необходимым, посколькунеконтролируемый, самопроизвольныйпроцесс обрушения кровли может привести ккатастрофической просадке вышележащихслоев горных пород, нарушениюгидрогеологического режима подземныхвод.

С экономической точки зренияСГД дешевле в 5-7 раз, чемшахтный, и в2-3 раза, чем открытый способы. Принебольших финансовых затратах этот способдобычи полезного ископаемого поддаетсяполной автоматизации производственныхпроцессов. Автоматизация икомпьютеризация технологии СГД позволяетсоздавать практически безлюдныегорнодобывающие производства.

Влияние горнодобывающегокомплекса на рельеф и геодинамическиепроцессы. Интенсивноеразвитие горнодобывающей промышленности врегионе КМАи расширение сферы их воздействия с каждымгодом усиливает их влияние на состояниегеологической среды. Это проявляется как визменении геологического строения районовдобычи железорудного сырья, так и вактивизацииразличных геодинамических процессов,обусловленных техногенным воздействием налитосферу. Геодинамические процессы наинтенсивно разрабатываемых железорудныхместорождениях весьма разнообразны, срединих различают: геомеханические,геохимические и геобиохимические.

Геомеханическиеявления на железорудных месторожденияхпредставлены наиболее широко. К нимотносятся: сдвижение горных масс,обрушения, обвалы, осыпи, горные удары,оползни, сели, эрозия, дефляция, суффозия,прорывы плывунов, крип и др.

Образование, характер иинтенсивное проявление геомеханическихявленийобусловлено тремя основными следствиямигорных работ: перемещением горныхмасс, изменением местного базиса эрозии иразрушением горных массивов, минеральныхагрегатов и индивидов с образованиемдисперсныхобломочных фракций с большой удельнойповерхностью.

С перемещением горных масс связаноизменение местного базиса эрозии и, какследствие этого, усиление энергии рельефа,от которой зависит скорость инаправление геомеханическихпроцессов как в пределахкарьерно-отвального комплекса, так и наприлегающихк нему территориях.

Карьер представляет собойпотенциальную дренажную емкость, бассейн аккумуляциине только для подземных и поверхностных вод, но и длягрунтов, для гравитационных потоковобломочного материала и воздушныхсуспензий, образующихся в результатегорных работ и транспорта.

Формирование карьерно-отвальногокомплекса сопровождается существеннымизменением рельефа, а рельеф, как известно,в геосистеме осуществляет дифференциациювещества и энергии. С ним связаны иклиматические особенности, и ее почвы, ирастительность. Рельеф оказывает большоевлияние на формирование стокаповерхностных и подземных вод. Дляэкологической оценки окружающей средыэто обстоятельство имеет большоезначение.

Распространение на относительноограниченной территории горного отводатехногенного рельефа (отвалы и карьеры)обусловливает здесь широкоераспространение активных неравновесныхсклонов. В техногенной геосистеме онивыполняют две основные функции – поставляютобломочный материал и сортируют его повесу, размеру и форме обломков.

Однако в формировании и развитиинеравновесных склонов карьеров и отваловимеются и существенные различия. Если наобычном склоне перенос вещества обычноосуществляется поверхностными потоками,то на насыпных склонах существенную рольиграет перераспределение вещества внутриотвала.

Таким образом,геодинамические процессы представляютсобой естественную реакцию природнойсистемы на техногенное воздействие и внекоторых случаях существенно влияютна результаты хозяйственной деятельностив горнодобывающих районах. Поэтомуизучение геодинамических процессов наактивно разрабатываемых железорудныхместорождениях КМА имеет важноенаучное и практическое значение.

Влияние горнодобывающегокомплекса на поверхностныеи подземные воды. Наиболеесильно нарушен режим подземных вод впределах Старооскольско-Губкинскогогорнопромышленного района в результатеработы дренажных систем Лебединского иСтойленского карьеров, шахты им. Губкина, атакже в результате функционированияводозаборов подземных вод дляводоснабжения городов Губкин и СтарыйОскол, хвостохранилищ Лебединского иСтойленского ГОКов и Старооскольскоговодохранилища. В настоящее время в районеобразовалась депрессионная воронка вальб-сеноманском водоносном горизонте(основной эксплуатационный горизонтрайона) площадью около 300 км2.

На территории Белгородскогожелезорудного района нарушенный режимподземных вод формируется подвоздействием работы дренажных системЯковлевского рудника, а также крупныхводозаборов города Белгород.

В Михайловском горнопромышленномрайоне подземные воды подкелловейскоговодоносного комплекса испытывают мощноетехногенное воздействие. Многолетняяэксплуатация водоносного комплекса,связанная со значительной добычей наводозаборах г. Железногорска иинтенсивным  извлечением воды при дренажеи водоотливе на Михайловском железорудномместорождении, привели к необратимойсработке их запасов, истощению ресурсов.Вследствие этого на территориигорнопромышленного района такжеобразовалась, и продолжают свое развитиедепрессионная воронка значительныхразмеров.

Влияниегорнодобывающего комплекса на почвенныйпокров.Помимо своейосновной биосферной функции почвенныйпокров выполняет и роль региональногогеохимического барьера для многиххимических элементов и их соединений, в томчисле и тяжелых металлов вформе органометаллических комплексов. Внастоящее время эта функция почвенногопокрова заметно усиливается на территориях, гдепреобразуются естественные ландшафты втехногенные ландшафты подвлиянием горнодобывающегокомплекса.

Известно, что в процессеоткрытой добычи железной руды 6-8 %газопылевых выбросов, содержащих железо иего спутники (Сг, Си, Со, Zn, Ni и т.д.), попадаютна почвенно-растительный покров, и почва,являясь местом максимального накоплениявсех выбросов, выступает в роли мощногофильтра, который прочно фиксирует всетяжелые металлы и существенно ослабляет ихпопадание в надземную растительную массу игрунтовые воды. Исследуемые почвы восновном представлены черноземамитипичными тяжелого и среднегогранулометрического состава, среднеймощности и среднего содержания гумуса.Такое состояние почв и высокое значение рНобусловливают ее хорошую буферность ибольшую поглотительную способность.Вредные ингредиенты, в том числе и ТМ,попадая в почву, адсорбируются наколлоидных частицах, переходя внедоступные растениям формы. Соли ТМхорошо адсорбируются и органическимвеществом почвы. Все эти показатели вконечном итоге представляют собой барьерна пути накопления подвижных форм ТМ впочвах. Поэтому и содержание подвижныхформ ТМ большинства элементов в черноземахневысокое.

В хвостохранилищахнаходятся миллионы тонн отходов, гдесодержание железа невелико и колеблется впределах от 0,5 до 5-10 %, и современная наукане располагает методикой его извлечения.Однако эти хвосты представляют собойопасность загрязнения окружающей среды.Многочисленные исследованиясвидетельствуют, что в почвах и водоемах,опоясывающих хвосты, содержание Zn, Cu, Mn, Cr, Mgи Fe выше, чем в зональных почвах и водах, в1,5-3 раза. Результаты наших исследований ианализ банка данных НИИКМА показывают, чтовокруг промышленной площадки ЛебединскогоГОКа, на удалении 150 и 300 м, ежегодно оседаетсоответственно 607 и 469 кг пыли на 1 га земли;в 150 м от карьера оседает около 1 т пыли, а нарасстоянии 1, 2, 3, 4 км – соответственно 401, 226, 97 и 47 кг/га. Втаких условиях формируются техногенныеаномалии, где содержание валовых форм Fe, Cu,Zn в почвах выше зональных в 2-3 раза. Ареалрассеяния Fe прослеживается на расстояниидо 7-15 км и занимает площадь более 100км2.

Влияние горнодобывающего комплекса на растительный и животныймир. Порезультатам полевых исследований(Присный, Колчанов,Петин и др., 2006, 2008) установлено, что насохранившихся участках природной растительности смежных с промышленнымизонами территориях сохраниласьестественная лугово-степнаярастительность. Здесь отмечено около 220видов сосудистых растений, хотя степеньдигрессии здесь очень высокая ипреобладают сообщества сорнойрастительности. На лесных и лугово-степныхи водно-болотных участках, представленныхв районе хвостохранилища СтойленскогоГОКа, отмечено около 100 видов растений.Здесь степень дигрессии растительногопокрова средняя, хотя доля сорных видов всоставе флоры относительно высокая.

Важно подчеркнуть, чтообеднение флористического составазаповедника "Ямская степь", выбранного вкачестве эталона для сравнения, ненаблюдается. Здесь в составе флорыотмечено 454 вида, в том числе много редких,включенных в Красные книги России иБелгородской области. Увлажнениеотдельных участков заповедника (балкаСура), вызываемое созданием вне его границводоема, определяет локальные проявленияпроцессов мезофитизации растительности надне балки на площади около 1 га: увеличениечисла влаголюбивых видов, например,костреца безостого, и развития группировоксорной растительности.

Фауна рассматриваемойтерритории промышленной площадки включаетв основном виды с широкой экологическойамплитудой, связанные с искусственныминасаждениями и характерные для поселений.Численность беспозвоночных в целом невелика, но отдельные виды могут давать неконтролируемые вспышки массовогоразмножения (тополевая черешковая тля,вязовая тля и др.). Часть видов, отмеченныхна территории промплощадки, относится кксеротермическим формам, характерным длязональных условий настоящих степей.

Ядро зоокомплексарекультивированных отвалов образованоустойчивым набором политопных имезоксерофильных видов беспозвоночныхживотных, характерных для обедненноговарианта суходольных лугови молодыхлесопосадок. В целомплотность популяций отмеченных видовнизкая, что характерно длямолодых сообществ со слабо развитымипочвами, а также для сосняков и березовыхнасаждений. Фауна позвоночных животных ещене сложилась и представлена преимущественно переселенцами ссоседних территорий, использующими отвалы как кормовыеугодья.

На берегах гидроотваловсоздаются благоприятные условия дляразвития и размножения ряда сорных иадвентивных видов животных, характерныхдля севера степной зоны, а также видовпотенциально опасных длякультурныхрастений –клопы, щитники, долгоносики,перелетная саранча, итальянский прус.Часть обнаруженных здесь видовпозвоночных и беспозвоночных животныхотносится к околоводно-прибрежномукомплексу. В отличие от отвалов вскрышныхпород и рекультивированных отвалов наприбрежных участках действующихгидроотвалов формируется сложнаяструктура зоокомплекса, включающая ипостоянное население позвоночных животных(птиц, мышевидных грызунов).

Леса и луга вне границпромышленной зоны и населенных пунктовиспользуются в качестве сенокосных угодий, пастбищ и врекреационных целях (балки и речные долины). Как и влесах пригородной группы,здесь присутствует ряд собственно лесных группбеспозвоночных и позвоночных животных. В то же время их видовойсостав обеднен, не достигая и50% характерного для мало нарушенных дубравБелгородской области.

Расположенный внепосредственной близости к гидроотвалуЛебединского ГОКа участок заповедника«Белогорье» – «Ямская степь» может, вопределенной мере, служить эталономзонального типа животного населения. Здесьпредставлены характерные лугово-степные истепные виды, быстро исчезаю­щие прихозяйственном вторжении в целинныесообщества. Общий уровень разнообразияживотных здесь соизмерим (выше в 1.2 раза) суровнем разнообразия на сопоставимой поплощади "контрольной" территории.

Около 10% территорииСтарооскольско-Губкинскогогорнопромышленного района лежит вграницах земельного отвода крупныхпромышленных предприятий и представляетсобой почти полностью преобразованныйландшафт. Здесь наблюдается явноеобеднение фауны и ядро зоокомплексаобразовано "сорными", включая адвентивные,и термофильными видами. Численность таких,как правило, доминирующих в сообществахвидов зачастую выше, чем численность этихже видов в слабо преобразованных элементахландшафта. Субдоминанты по численности – это в основномшироко распростра­ненные мезоксерофильные формы,обычные в биоценозах Белгородской области.Позвоночные животные, кроме синантропныхвидов птиц, здесь малочисленны иприурочены к рекультивированным отвалам иостанцам естественных балок. Околополовины площади этой зоны малопригодныдля существования устойчивых сообществживотных.

Некоторое увеличениеразнообразия животных и плотности ихнаселения наблюдается за пределамипромышленных зон предприятий и населенных пунктов в полосе до 10 км. Здесьво всех типах сообществ,кроме сельхозугодий на пашне, хорошовыражены зональные (лесостепные)структурные элементы, хотя видовоеразнообразие зоокомплексов снижено в 1.5-2раза. Особняком стоят расположенные в этойже полосе заповедные участки "Ямская степь"и "Лысые горы", где при абсолютном сниженииуровня биоразнообразия, отмечаемом напротяжении последних 20 лет, относительныйуровень остается значительно болеевысоким, чем в других неохраняемыхугодьях.

Таким образом,состояние экосистем в горнопромышленныхрайонах характеризуется какнапряженное:

1) сверхнормативные уровнизагрязнения окружающей среды по рядупараметров и показателей выходят запределы установленных санитарно-защитныхзон;

2)констатируетсянеудовлетворительное состояние биоты иэкосистем на территории земельного отводагорнопромышленных предприятий;

3)отмечаются негативныетенденции изменения биоты, выявляемые запределами санитарно-защитной зоныпредприятия, включая участки особоохраняемых природных территорий, чтообусловлено воздействием комплексагорнопромышленных и промышленныхпредприятий, значительной селитебнойнагрузкой, интенсивным ведением сельскогохозяйства.

Влияниегорнодобывающего комплекса наландшафты. Техногенез вгорнопромышленных районах КМА как факторпреобразования природных систем (в томчисле геологической среды) в настоящеевремя приобрел не только локальное, но ирегиональное значение. В результате вгорнопромышленных районах формируютсяновые по своему генезису, структуре ифункционированию техногенные ландшафты.Техногенные ландшафты в своем развитиипроходят две основные фазы – техногенногоформирования и посттехногенного развития.В техногенную фазу формируетсясвоеобразная каркасная (литогенная)основа: рельеф и его основныехарактеристики, горные породы с ихвещественным составом и свойствами. Впосттехногенную фазу развитияландшафта литогенная основа постепеннопреобразуется посредством естественныхландшафтообразующих факторов. И какследствие этого, техногенный ландшафтпостепенно трансформируется вприродно-техногенный ландшафт.

Быстрое нарастаниеплощадей техногенных ландшафтов врассматриваемом регионе делаетприоритетной задачу их типизации иклассификации с позиций теорииландшафтоведения и геохимии окружающейсреды.

Известно несколькоподходов к классификации техногенныхгеохимических ландшафтов (Алексеенко, 2000;Перельман, Касимов, 1999; Глазовская, 2007 и др.).В качестве базовых критериев мы выбралипредставления А.И. Перельмана (1989) о видахмиграции химических элементов взависимости от форм движения материи, атакже разделение ландшафтов по условияммиграции химических элементов,предложенное М.А. Глазовской (2007).

В понимании указанныхавторов, основанном на развитиипредставлений Б.Б. Полынова, центрамиприродных геохимических ландшафтовявляютсяпочвы и растительность водоразделов,являющиеся автономными по отношению к биогенными биокосным компонентам пониженныхэлементов рельефа, так как первые не получают от них химическиеэлементы с жидким илитвердым стоком. От центра к периферииприродных геохимических ландшафтов происходитзакономерная смена сочетаний формдвижения материи, управляющих миграциейхимических элементов– от господства биологической к господствуболее примитивных химической и физическойформ движения материи. Главными факторами,определяющими основные направленияестественных ландшафтно-геохимическихпроцессов, являются вода и живое вещество.Первый фактор формируетатмогидрохимический круговорот веществ (АГХК), авторой фактор – биологический круговорот веществ(БИК) (Глазовская, 2007). При этом источникомэнергии служит солнечная радиация.

При рассмотрениикарьерно-отвального комплекса какрукотворного геохимического ландшафтаобнаруживается ряд несоответствий егостроения и функционирования по сравнению сприродным геохимическим ландшафтом (рис. 3а, б). Геохимическим центромкарьерно-отвального ландшафта выступаетднище карьера – самый пониженный элемент рельефа.Из него производится вынос вещества в видевывозимой с породой руды и поступающих привзрывах в атмосферу аэрозолей. Встречныепотоки, обусловленные поверхностным иподземным стоками, не компенсируютотчуждение веществ, поэтому карьер впроцессе эксплуатации углубляется ирасширяется. Пространственная сменакомбинаций форм движения материи вкарьерно-отвальном ландшафтепротивоположна таковой в естественномландшафте – отцентра к периферии ослабляется значениефизической и химической форм движенияматерии и усиливается значениебиологической формы движения, котораяприсутствует лишь на зарастающихрастительностью поверхностях отвалов (рис.4). Главным фактором, определяющим основныенаправления техногенныхландшафтно-геохимических процессов,является техника (носитель миграционныхпотоков), а вспомогательными факторами– вода и живоевещество, представленное формирующимисяна отвалах и хвостохранилищах молодымибиогеоценозами.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.