Вплив "мокрої" консервації шахт на еколого–радіаційний стан навколишнього природного середовища (на прикладі Луганської області) - Автореферат

При цьому техногенний вплив зазнають: повітряне середовище (в атмосферу надходять: продукти горіння породних відвалів - окис вуглецю, сірчаний газ, диоксід азоту; продукти пиління породних відвалів - пил вугільний та породний, а також відбувається активізація виділення метану та радону); водне середовище (відбувається зміна структури та обсягів водовідливу, формування зон підйому рівнів підземних вод, зміна хімічного та радіаційного складу поверхневих і підземних вод); геологічне середовище (геодинамічні процеси: підтоплення, зрушення, провали, просідання, засолення, міграція та виділення на поверхню шахтних газів, радіонуклідів, важких металів тощо). Багаторічна експлуатація вуглевидобувних підприємств Східного Донбасу та процеси реструктуризації вугільної промисловості, що відбуваються у теперішній час, призвели до нагромадження відходів з техногенно-підвищеною природньою радіоактивністю. У звязку з цим, наукове обгрунтування підвищення рівня екологічної безпеки районів закриття шахт з оцінкою та прогнозом екологічного стану НПС таких територій і розробкою відповідних природоохоронних заходів є актуальною науково-технічною проблемою, що висвітлюється у роботі. на підставі проведених досліджень розробити заходи щодо поводження з відходами, що містять природні радіонукліди з підвищеною активністю. відходи консервація шахта радіонуклід Дослідження фізико-хімічних показників у воді й ґрунті проводили сучасними хіміко-аналітичними методами, які атестовані й регламентовані "Переліком методик виконання вимірювань (визначень) складу та властивостей проб обєктів довкілля, викидів, відходів і скидів, тимчасово допущених до використання Мінекоресурсів України", що затверджений наказом Мінекоресурсів України від 03.11.03 № 98.Проаналізовано досвід закриття шахт у регіоні і за кордоном, у тому числі проаналізований досвід затоплення шахт у роки Великої Вітчизняної війни 1941 - 1943 рр., подальша відкачка води з них у період 1944 - 1954 рр. і наступні 1995 - 2005 рр. Встановлено, що складні специфічні еколого-геологічні проблеми виникають при "мокрій" консервації, що приведуть до значного підтоплення і забруднення великих площ, заболочуванню і засоленню земель, зміни гідродинамічних і гідрохімічних режимів підземної гідросфери, появи нових шляхів інтенсифікації міграції газів, обваленню покрівлі шарів, виникненню аварійних ситуацій на забудованих територіях. Мінералізація вод змінюється від 2,5 до 34,3 г/дм3, а іноді досягає 82,3 г/дм3 (шахта “Пролетарська”, горизонт 680 м). Встановлено, що вміст радону в повітрі на ділянках породних відвалів досягає 0,3-6,0 Бк/м3 (фоновий вміст), високі значення вмісту радону спостерігаються в місцях колишніх відстійників шахти “Луганська” (на поверхні 22-35 Бк/м3, а на глибині 0,3 м до 180 Бк/м3), а в місцях дегазаційних свердловин на шахтному полі шахти “Центральна Ірміно” вміст радону досягає декількох сотень Бк/м3 (ГДК по НРБУ 50 Бк/м3 для жилих приміщень, та 100 Бк/м3 для виробничих приміщень). Дослідженнями встановлено, що радіологічна обстановка в районі поля шахти "Пролетарська" досить складна.Досліджено та систематизовано чинники ризику щодо розвитку небезпечних екзогенних геологічних процесів, забруднення водних ресурсів та зміни гідрогеологічних умов при “мокрій” консервації шахт, що дозволило вдосконалити систему управління екологічною безпекою території Східного Донбасу. Виконано кількісну оцінку формування хімічного і радіаційного забруднення вод крейдового водоносного горизонту та вперше визначено механізми впливу на ступінь екологічної небезпеки Світлічанского водозабору, що є стратегічним обґєктом для забеспечення населення прилеглих територій питною водою. Ґрунтуючись на результатах радіоекологічних досліджень встановлено закономірності поширення різних типів відходів, які містять природні радіонукліди, у межах промзон шахтних полів: ділянки шахтної залізниці - тверді радіоактивні відходи; відстійник шахтних вод - високоактивні відклади із включенням твердих радіоактивних відходів; колектор шахтних вод - радіоактивно забруднені ґрунти.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Досліджено та систематизовано чинники ризику щодо розвитку небезпечних екзогенних геологічних процесів, забруднення водних ресурсів та зміни гідрогеологічних умов при “мокрій” консервації шахт, що дозволило вдосконалити систему управління екологічною безпекою території Східного Донбасу.

1. Вперше за комплексним критерієм - “геологічна будова - умови консервації” визначені шахти зі спорідненими умовами формування джерел екологічної небезпеки.

2. Виконано кількісну оцінку формування хімічного і радіаційного забруднення вод крейдового водоносного горизонту та вперше визначено механізми впливу на ступінь екологічної небезпеки Світлічанского водозабору, що є стратегічним обґєктом для забеспечення населення прилеглих територій питною водою.

3. Вперше встановлено, що формування поверхневих вторинних ореолів (аномальних зон) підвищеної радіоактивності, в умовах Східного Донбасу, відбувається в результаті експлуатаційної розробки глибинних горизонтів та винесення на поверхню за рахунок процесів газо- масо- водообміну радіоактивних елементів.

4. Ґрунтуючись на результатах радіоекологічних досліджень встановлено закономірності поширення різних типів відходів, які містять природні радіонукліди, у межах промзон шахтних полів: ділянки шахтної залізниці - тверді радіоактивні відходи; відстійник шахтних вод - високоактивні відклади із включенням твердих радіоактивних відходів; колектор шахтних вод - радіоактивно забруднені ґрунти.

5. Виявлена група елементів які необхідно контролювати при систематичному моніторингу на локальному рівні. Обгрунтовано та удосконалено систему ведення комплексного екологічного моніторингу в зоні взаємовпливу шахтного поля шахти “Пролетарська” та Світлічанського водозабору, яка враховує потенційну можливість формування забруднень питних вод хімічними та токсичними інгридіентами і радіонуклідами.

6. Виконано проект ізоляції відходів з підвищеною природною радіоактивністю в ставку-відстійнику колишньої шахти “Пролетарська”. Захоронено 22 тис. м3 відходів з техногенно-підвищеною природною радіоактивністю.

1. Бабаєв М.В., Пятко Б.Я., Удалов І.В. Особливості радіаційної ситуації при закритті вугільних шахт (шахта "Пролетарська" ГХК Луганскуголь) // Питання атомної науки і техніки. Серія: Фізика радіаційних явищ і радіаційне матеріалознавство. - Харків: ННЦ ХФТІ, 2003. - № 6. - С. 133-136.

2. Удалов І.В. Особливості техногенного забруднення підземних вод (на прикладі Світличанського водозабору) // Збірник наукових праць. Тематичний випуск “Хімія, хімічна технологія та екологія”. - Харків: НТУ “ХПІ”. - 2005. - № 27. - С. 115-121.

3. Бабаєв М.В., Решетов І.К., Удалов І.В. Застосування методики регіональної оцінки впливу природних і техногенних факторів на уразливість підземних вод (на прикладі Стахановської гірничо-міської агломерації) // Збірник наукових праць. Тематичний випуск “Хімія, хімічна технологія та екологія”. - Харків: НТУ “ХПІ”. - 2005. - № 14. - С. 93-99.

4. Удалов І.В., Решетов І.К. Радіаційно-екологічна обстановка на шахтах, що закриваються, Стахановського регіону Луганської області // Проблеми охорони навколишнього природного середовища та екологічної безпеки: Зб. наук. ін./УКРНДІЕП. -Харків:ВД”Райдер”, 2005. - С. 48-57.

5. Удалов І.В. Активізація міграції газів при закритті вугільних шахт (на прикладі шахти Пролетарська Луганської області) // Збірник наукових праць. Тематичний випуск “Хімія, хімічна технологія та екологія”. - Харків: НТУ “ХПІ”. - 2006. - № 12. - С. 156-161.

6. Удалов І.В., Решетов І.К., Янчев В.К. Вплив реструктуризації шахт на еколого- радіологічний стан підземних вод // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності, 2006. - №3 (33). - С. 22-28.

7. Бабаєв М.В., Єрмаков В.Н., Удалов І.В. Організація комплексного моніторингу навколишнього середовища на період реструктуризації вугільної промисловості (на прикладі Стаханівського гірничопромислового району Донбасу) // Зб. наук. праць УКРНДІЕП. - 2001. - № 25. - С. 63-71.

8. Бабаєв М.В., Удалов І.В. Техногенний і радіаційний пресинг при закритті вугільних шахт Донбасу // Праці 16 Міжнародної конференції по фізиці радіаційних явищ і радіаційному матеріалознавству - Алушта (Крим), 2004. - С. 368.

9. Удалов І.В., Решетов І.К. Передумови зміни геологічних умов у звязку з виведенням шахт з експлуатації // Чорнобильська катастрофа та її вплив на екологічну ситуацію в Україні - 2006: Матеріали наук.-практ. конф. - Харків: АЦЗУ, 2006. - С. 92-94.

10. Решетов І.К., Янчев В.К., Удалов І.В. Проблеми підтоплення і шляхи їхнього рішення в регіонах лівобережної України // Підтоплення- 2006 - загальні проблеми запобігання та боротьби з регіональним підтопленням земель: Матеріали наук.-практ. конф. - Словянськ: НПЦ “Екологія наука техніка”, 2006. - С. 76-78.

У написаних у співавторстві роботах [1, 4, 6-9] авторові належить аналіз радіаційної ситуації при закритті вугільних шахт, узагальнення й аналіз інформації з наявності природних радіонуклідів у відходах вугільних шахт; у роботах [3, 10] збір і аналіз фактичного матеріалу по впливу природних і техногенних факторів на уразливість підземних вод. Автором у роботах [2, 5] проведений аналіз динаміки забруднення підземних вод Світлічанського водозабору, а також виявлений звязок високого вмісту заліза і марганцю в шахтних водах з підвищеною радіоактивністю вміщуючих порід.

Безпосередньо автором у роботах [1, 2, 4-6, 8, 9] проведений добір проб вугілля, ґрунтів, води в районі шахти Пролетарська і Світлічанського водозабору, і зроблений їхній аналіз.