Воздействие горнодобывающих предприятий на экосистему региона и оценка эффективности их экологической деятельности
Impact of mining on the ecosystem of the region and the assessment of the effectiveness of their environmental performance
Авторы
Аннотация
Современные масштабы горнодобывающего производства характеризуются интенсивным использованием природных ресурсов, нарастанием отходов и ухудшением качества окружающей среды. В связи с этим все большее внимание уделяется вопросу экономически обоснованного и экологически безопасного функционирования горнодобывающего предприятия. Специфика влияния конкретного горнодобывающего предприятия на окружающую среду обусловлена геолого-геохимическими особенностями месторождений и применяемой техникой и технологией для его разработки. В статье рассмотрен пример анализа содержания природоохранных мероприятий и основных направлений экологической деятельности горнодобывающего предприятия, а также определена экоэффективность проводимой экологической политики.
Ключевые слова
горнодобывающее производство, регион, экологическая политика
Рекомендуемая ссылка
Воздействие горнодобывающих предприятий на экосистему региона и оценка эффективности их экологической деятельности// Региональная экономика и управление: электронный научный журнал. ISSN 1999-2645. — №2 (10). Номер статьи: 1008. Дата публикации: 25.06.2007. Режим доступа: https://eee-region.ru/article/1008/
Authors
Abstract
The modern scale mining operations are characterized by intensive use of natural resources, the growth of waste and environmental degradation. In this regard, more attention is paid to the economically sound and environmentally safe operation of mining companies. Specificity of the specific impact of mining on the environment due to the geological and geochemical features of deposits and used equipment and technology for its development. The article presents an example of content analysis of environmental measures and the key environmental performance of mining companies, as well as eco-efficiency is defined pursued environmental policies.
Keywords
mining production area, the environmental policy
Suggested Citation
Impact of mining on the ecosystem of the region and the assessment of the effectiveness of their environmental performance// Regional economy and management: electronic scientific journal. ISSN 1999-2645. — №2 (10). Art. #1008. Date issued: 25.06.2007. Available at: https://eee-region.ru/article/1008/
Для горнодобывающей промышленности характерно интенсивное воздействие на окружающую природную среду, неизбежно вызывающее ее изменение. В процессе производства нарушаются полностью или частично сложившиеся экологическое состояние в зонах размещения промышленных объектов (шахт, рудников, обогатительных фабрик).
Эти изменения проявляются в различных сочетаниях негативных явлений, важнейшими из которых являются отчуждение для производства горных работ нужных для сельского хозяйства территорий, истощение и загрязнение подземных и поверхностных вод, затопление и заболачивание подработанных территорий, обезвоживание и засоление почв, загрязнение вредными веществами и химическими элементами атмосферного воздуха неблагоприятные для местных экологических систем гидрогеологические и геохимические изменения, изменение микроклимата.
Ущербы, наносимые окружающей среде горными работами, также усугубляются многообразием отрицательно влияющих факторов, порождаемых другими отраслями промышленности, развиваемыми в этом же районе, градостроительными работами, транспортными коммуникациями и т.п.[1]
Главным фактором преобразования окружающей среды являются техногенные процессы, формирующиеся при эксплуатации различных объектов горнодобывающего производства.
Основными направлениями воздействия горнодобывающих предприятий на окружающую среду являются:
- изъятие минерально-сырьевых (топливно-энергетические ресурсы, цветные и черные металлы, горно-химическое сырье, гидроминеральные ресурсы) и экологических ресурсов (земля, вода, воздух, флора, фауна);
- химическое и тепловое загрязнение биосферы;
- физическое воздействие (акустическое, электромагнитное, радиоактивное).
Эти воздействия могут носить характер:
- глобальный;
- локальный — проявляющийся в зоне радиусом от 15 до 70-100 км.;
- региональный — охватывающий обширные территории на удалении до 1000-1500 км.
Характер поступления загрязняющих веществ в атмосферу, водные объекты, на почву определяется:
- максимально разовым выбросом и сбросом;
- годовым выбросом, сбросом загрязняющих веществ.
Масштабы извлечения твердых полезных ископаемых из недр зависит от технологии добычи, которая может быть как открытой, так и подземной. Горные работы в зависимости от технологии вызывают существенные изменения в окружающей среде, такие как нарушение поверхности над отработанными площадями месторождений и формирование в районе горных работ породных отвалов и отвалов забалансовых руд.
Наиболее сильные нарушения поверхности земли наблюдаются при изъятии из недр полезных ископаемых открытым способом, под разработку месторождений отводятся большие территории, которые в большинстве случаев после завершения работ оказываются исключенными из местных экологических систем. Впоследствии «отработанные» территории становятся центрами эрозийных процессов, вовлекая все новые и новые участки земель, изменяя при этом ландшафт данной местности.
Разработка месторождений полезных ископаемых подземным способом, требуя существенно меньших территорий под горный отвод, не вызывает столь значительных нарушений и изменений ландшафтов и инфраструктуры, как открытые горные работы, но и ей сопутствуют значительные изменения в окружающей среде, которые связаны в основном с характером сдвижения массивов налегающих горных пород.
При изменении качества окружающей среды горнодобывающее предприятие в конечном итоге оказывает влияние на:
- персонал промышленного предприятия;
- население (условия жизни и здоровья);
- окружающую природную среду региона;
- объекты промышленности;
- исторические и культурные памятники.
Масштаб воздействия горнодобывающего предприятия на экосистему региона характеризуется количественной оценкой объектов воздействия.
Уровень этого воздействия определяется на основе:
- расчетов рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере;
- расчета выбросов и сбросов загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты;
- расчета уровня физических видов воздействия за пределами санитарно-защитной зоны и на населенной территории;
- расчета водопотребления, водного баланса примыкающей зоны.
При оценке качества природной среды и ее трансформации в результате техногенного воздействия рассматриваются следующие основные характеристики:
- качество воды — питьевой, хозяйственно-бытовой, технической;
- характеристика основного водотока, используемого в качестве источника водоснабжения для хозяйственных целей, являющегося существенным ландшафтным объектом;
- качество атмосферного воздуха;
- состояние почвы, болот;
- структура лесов и лесной растительности, устойчивость к техногенному воздействию, возможный уровень стабилизации процессов деградации лесов и растительности;
- климатические особенности района;
- состав и популяция рыбных запасов водоемов и водотока.
Комплексная оценка последствий функционирования горнодобывающих предприятий в регионе дается на основе системы показателей, характеризующих:
- изменение условий жизнедеятельности человека;
- возможность деградации природной среды в связи с нарушением устойчивости экосистемы;
- изменение региональных социально-экономических показателей.
Специфика влияния конкретного горнодобывающего предприятия на окружающую среду обусловлена геолого-геохимическими особенностями месторождений и применяемой техникой и технологией для его разработки[2]. Геолого-геохимические особенности выражаются различием ассоциаций химических элементов конкретных месторождений полезных ископаемых. Распространение загрязняющих веществ в технологических цепях связано с технологией добычи и обогащения полезных ископаемых.
Техногенные изменения окружающей среды при разработке месторождений полезных ископаемых, в особенности, если она ведется длительное время, захватывает значительные территории, по площади несопоставимые с площадями горных отводов.
Таким образом, в совокупном проявлении большого комплекса техногенных процессов в районе горнодобывающих предприятий формируется техногенез горного профиля, в результате интенсивного воздействия которого происходит преобразование верхней части литосферы и окружающей среды в целом.
Рассмотрим современное состояние воздействия горнодобывающего предприятия ОАО «Бурятзолото» на отдельные элементы окружающей природной среды (атмосфера, водные и земельные ресурсы)., проведем анализ содержания природоохранных мероприятий и основных направлений экологической деятельности, а также определим экоэффективность проводимой экологической политики.
ОАО «Бурятзолото» является устойчиво действующим золотодобывающим предприятием, ведущим разработку золоторудных месторождений. Предприятие входит в число крупнейших производителей золота в Российской Федерации (пятое место в 2005 г. по объему производства золота) и занимает стратегическую позицию в республике Бурятия и прилегающих областях, имеющих высокий потенциал для развития горнодобывающей промышленности.
Вклад ОАО «Бурятзолото» в экономику республики Бурятия значителен и может быть отражен следующими показателями: обеспечение постоянной занятости свыше 4000 человек (на 1.01.07 г.) и уплата в 2006 г. в бюджеты различных уровней 600 млн. руб. в виде налогов и отчислений.
В 2005 г. ОАО «Бурятзолото» увеличила свою долю в республиканской добыче золота до 64 % (из них 98,9% из коренных месторождений). С 1993 года происходит рост объема производства золота (рис.1).
Рис.1. Динамика объемов производства золота и общие денежные издержки ОАО «Бурятзолото»
Основные проблемы при осуществлении производственной стратегии в ОАО «Бурятзолото» связаны с тем, что на отрабатываемых месторождениях понижается содержание золота в добываемой руде, уменьшаются подтвержденные запасы руды, повышается себестоимость добычи, вследствие ухудшения горно-геологических условий отработки месторождений, связанных с более глубоким залеганием руд. Также, в условиях добычи и переработки золота существует негативное воздействие золотодобывающего предприятия ОАО «Бурятзолото» на окружающую среду.
Основным видом воздействия предприятия на состояние воздушного бассейна является загрязнение атмосферного воздуха выбросами загрязняющих веществ[3].
- продукты сгорания топлива;
- выбросы газообразных и взвешенных веществ от различных производств;
- выхлопные газы от автотранспорта;
- испарение из емкостей для хранения химических веществ и топлива;
- пыль с поверхности карьера, отвалов, хвостохранилищ, из узлов погрузки, разгрузки и сортировки сыпучих материалов.
К источникам воздействия на атмосферный воздух на данном золотодобывающим предприятии относятся 103 точечных, линейных или площадных объектов выбросов взвешенных и химических загрязняющих веществ, из которых 56 источников являются организованными. По функциональному назначению источники воздействия связаны с деятельностью различных производств предприятия.
Каждый источник выброса характеризуется размерами, высотой, конфигурацией, интенсивностью выброса загрязняющих веществ в атмосферу, ориентацией и расположением на местности. Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, определено на основе анализа технологических процессов производства.
Структура выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в 2005 г. характеризуется следующим: 63% твердые вещества и 37% газообразные и жидкие. На предприятии утилизируется 35% всех образующих выбросов, в атмосферу попадает соответственно 65% загрязняющих веществ. При этом утилизируются 53% твердых веществ и только 5% жидких и газообразных.
Все выбросы не превышают установленные для предприятия экологические нормативы. В 2005 г. предельно-допустимое воздействие на атмосферу загрязняющих веществ составило 2232 т., а фактически было образовано 1405 т. загрязняющих веществ, т.е. на 37% меньше, от разрешенного, что составляет 827 т. В основном, это явилось следствием ввода в эксплуатацию высовольтной линий элетропередачи напряжением 110 тысяч вольт на руднике «Холбинский». Пересмотра норматива качества окружающей природной среды не было осуществлено.
Анализ динамики выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с 1999 г. по 2005 г. показывает, что, начиная с 2002 г. объемы выбросов значительно сократились. В 2003 г. по сравнению с 2000 г. они уменьшились вдвое, несмотря на рост объема золотодобычи, в 2003 г. он составил свыше 20%.
В ходе производственной деятельности предприятие осуществляет забор воды на хозяйственно — питьевые и производственные нужды, а также сбрасывает хозяйственно-бытовые сточные воды в полигоны хозяйственно-бытовых стоков. Сброс сточных вод в водные объекты не производится, за исключением шахтных вод из некоторых штолен. Все это приводит к воздействию и загрязнению гидрографической сети на территории размещения производств.
В 2005 г. отведено сточных вод 84% от всех использованных вод, из них без очистки 15%, недостаточно очищено 85%. Объем воды потребляемых из природных источников составляет 29%.
За период с 1999 г. по 2005 г. без очистки сброшено 25% сточных вод, недостаточно очищенных 75%. Объем воды потребляемых из природных источников составил 33%.
Источниками загрязнения поверхностных и подземных вод являются:
- хозяйственно-бытовые сточные воды;
- шахтные воды;
- оборотные воды из хвостохранилища цехов обогащения;
- оборотные воды из хвостохранилища цеха гидрометаллургии;
- поверхностный сток с селитебных территорий и промплощадок;
- осадки, выпадающие на поверхность водных объектов и содержащие пыль и загрязняющие вещества от промышленных выбросов;
- места хранения отходов производства;
- полигоны коммунальных и бытовых отходов.
Источником водоснабжения производственных объектов участков горных работ, промплощадок и вахтовых поселков являются подземные водные источники. Вода расходуется в технологическом процессе цехов, для охлаждения технологического оборудования, на подпитку тепловых сетей и оборотной системы. Для подачи воды оборудованы насосные станции. Вода от насосных станций подается в напорные резервуары различной вместимостью.
В качестве источника производственного водоснабжения также используются воды шахтного водоотлива для гидрообеспыливания при горных работах. Для работы компрессорной предусмотрена система оборотного водоснабжения.
По своему химическому составу шахтные воды полностью идентичны природным водам поверхностного стока рек. Превышение к фоновым показателям имеют только взвешенные вещества и нефтепродукты. Перед сбросом в реку шахтные воды проходят очистку в отстойнике, где взвешенные вещества и нефтепродукты улавливаются. Степень очистки шахтных вод соответствует нормам предельно допустимого сброса. В месте впадения шахтных вод из штолен в реку происходит незначительное увеличение концентрации загрязняющих веществ, но в контрольном створе, в 300 метрах ниже отстойника, концентрация загрязняющих веществ сохраняется в пределах их фонового содержания.
При эксплуатации промышленных объектов особую актуальность приобретают вопросы удаления и складирования, а в дальнейшем утилизации и захоронения отходов. Промышленные отходы требуют для складирования не только значительных площадей, но и загрязняют вредными веществами, пылью, газообразными выделениями атмосферу, территорию, поверхностные и подземные воды.
За 2005 г. на предприятии образовалось 876,9 тыс. тонн отходов производства и потребления, из них на руднике «Холбинский»- 447,8 тыс. тонн, что составляет 51% (хвосты флотации 220,8 тыс. тонн – 49%, горная порода — 141,4 тыс. тонн – 31%, хвосты сорбции – 14,2 тыс. тонн -3%, хозяйственно-бытовые стоки — 68,4 тыс.тонн – 15%) и на руднике «Ирокинда» — 429,0 тыс. тонн – 49% от всех образовавшихся отходов (хвосты флотации 230,7 тыс. тонн – 53%, горная порода – 129,9 тыс. тонн – 30%, хозяйственно-бытовые стоки -66,3 тыс. тонн – 16%).
За период 1999–2005 гг. произошло увеличение количества отходов, это связано с увеличением добычи золота и уменьшением среднего содержания металла в руде на 13%. В 1999 г. среднее содержание золота в руде было 10,5 г/т., в 2005 г. оно составило 9,15 г./т.
Большая часть отходов (более 98%) относится к 5 классу опасности. На объектах, принадлежащих предприятию, размещается для хранения 88% образованных за год отходов, что не способствует сокращению вредного воздействия на окружающую среду, включая земельные и водные ресурсы.
Площадь земель, арендованных ОАО «Бурятзолото» для размещения объектов производства и обеспечения своего функционирования, равна 766 га. На данной территории отсутствуют какие-либо заповедные и другие охраняемые законом объекты. В сельскохозяйственном производстве эти земли до строительства рудников не использовались.
Всего на землях, арендованных ОАО «Бурятзолото» имеется два вида техногенного воздействия:
- зона прямого воздействия техногенеза, это зона промплощадок и вахтовых поселков;
- зона опосредованного влияния техногенеза, это прилегающая территория.
Территория сплошного техногенного воздействия занимает всего 0,4% площади долин рек. На подобных участках растительный покров начинает восстановительную деятельность практически с нуль-момента, и естественное восстановление почвенно-растительного покрова будет длиться во времени, исчисляемом десятками лет, то есть наличествует фактическая природная реабилитация нарушенных земель. Несмотря на самовосстановительные природные процессы, конечные результативные экосистемы не вполне будут походить на естественные. Однако объем и площадь таких вторичных экосистем в долинах рек пренебрежительно малы для оценки необратимых изменений в биоте региона.
Для эколого-экономической оценки функционирования горнодобывающего предприятия рассчитаем следующие показатели:
- экологическая эффективность системы очистки и утилизации выбросов в атмосферу в ОАО «Бурятзолото» в 2005 г. составила:
= 496:1405=0,35
496 — количество уловленных (утилизированных, обезвреженных) вредных веществ;
1405 — количество образующихся загрязняющих веществ (сбросов, выбросов, отходов).
Таким образом, 35% загрязняющих веществ было утилизировано, что означает невысокую экологическую эффективность, применяемой на предприятии средозащитной техники;
- уровень негативного воздействия производственной деятельности ОАО «Бурятзолото» на атмосферный воздух в 2005 г. составил:
n = 1405:2232=0,63
2232 — нормируемое количество выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду для данного предприятия.
Негативное воздействие предприятия на атмосферу намного меньше, чем установлено допущенными нормативами;
- экологическая эффективность мероприятий по охране земель определяется коэффициентом рекультивированных земель, который в 2005 г. был равен:
=20:21=0,95;
20 -площадь рекультивированных (восстановленных) земель, га;
21 — площадь нарушенных и подлежащих восстановлению земель, га.
Удельный вес рекультивированных земель в общей площади нарушенных и подлежащих восстановлению составляет 95%, это означает достаточно высокую экоэффективность мероприятий по охране земель;
- удельная экологическая эффективность товарной продукции в 2005 г. составила:
=18 471:4 775=3,87
4775 кг. — производство золота в 2005 г.
Приведенная масса фактических отходов, выбросов (сбросов) в окружающую среду составила 18471 тонн.
Таким образом, на 1 кг. товарной продукции приходится 3,87 кг. загрязняющих веществ. Данный показатель не сравнивается со среднеотраслевыми нормативами экологической эффективности выпускаемой продукции, вследствие их отсутствия;
- удельная экологическая эффективность функционирования ОАО «Бурятзолото» в 2005 г. составила:
=18471:4275=4,32
4275 – списочная численность промышленно — производственного персонала на 01 января 2006 г.
Таким образом, 4,32 кг. загрязняющих веществ приходится на одного занятого в производстве;
- экологическая эффективность текущих природоохранных затрат в 2005 г. на предприятие составила:
— на защиту атмосферного воздуха:
=6462:764=8,46 кг. уловленных загрязняющих веществ приходится на 1 рубль текущих затрат;
— на защиту водных объектов:
=6,4:1089=5,89 г. обезвреженных вредных веществ приходится на 1 рубль текущих затрат;
— на рекультивацию земель:
=20:1293=0,0015 га. рекультивированных земель приходится на 1000 рублей текущих затрат;
- экологическая эффективность экоинвестиций на природоохранные мероприятия в 2005 г. в ОАО «Бурятзолото» составила:
— на защиту атмосферного воздуха:
=6462:200=32,31кг. уловленных загрязняющих веществ приходится на 1 рубль капитальных затрат;
— на защиту водных объектов;
=6,4:9902=0,64 г. обезвреженных вредных веществ приходится на 1 рубль капитальных затрат.
Капитальных затрат на рекультивацию земли в 2005 г. не было осуществлено;
- определим экономию, получаемую предприятием от использования отходов производства, от утилизации веществ, уловленных из выбросов в окружающую среду и возвращенных в производственный процесс.
Основной объем отходов — пустые горные породы и хвосты флотации идут на производство закладочных работ в выработанном пространстве. Золошлаки от сжигания углей используются для подсыпки автодорог, кора древесная для повышения теплотворности угля.
Расчет выполнен по данным предприятия за 2005 г. (табл. 1). Источник цены используемых и утилизируемых веществ это калькуляции себестоимости соответствующих работ, выполняемых на предприятии.
Таблица 1 — Расчет экономии от использования отходов производства и утилизации уловленных вредных веществ в 2005 г. в ОАО «Бурятзолото»
| Наименование вещества |
Количество, т. |
Цена, руб./т. |
Экономия, тыс. руб. |
| Пустые горные породы |
262 668 |
132 |
34 672 |
| Хвосты флотации |
66 700 |
150 |
10 005 |
| Кора древесная |
456 |
90 |
41 |
| Обрезь натуральной чистой древесины |
1 853 |
90 |
167 |
| Опилки натуральной чистой древесины |
574 |
90 |
52 |
| Угольная крошка |
26 |
506 |
13 |
| Золошлаки от сжигания углей |
2 588 |
780 |
2 019 |
| Зола угольная |
338 |
780 |
263 |
| Пыль неорганическая (70-20% SiО2) |
80 |
79 |
6,3 |
| Пыль древесная |
15 |
78 |
1,2 |
| Итого |
335 299 |
47 240 |
Таким образом, условная экономия от использования отходов производства и утилизации уловленных вредных веществ в ОАО «Бурятзолото» в 2005 г. составила 47 240 тыс. руб.;
- чистый экономический доход в 2005 г. от проведения экологической политики на предприятии равен:
47 240-(3 978+4 555)=38 707 тыс. руб.
3978 — текущие затраты на содержание и эксплуатацию систем очистки и утилизации отходов производства (твердых, жидких, газообразных).
4555 — экологические платежи;
- рентабельность текущих природоохранных затрат в 2005 г. в ОАО «Бурятзолото» равна:
R= 38 707: (3978+4555) =4,5;
Т.е., 4,5 это локальная эффективность текущих природоохранных затрат;
- срок окупаемости экоинвестиций на предприятие в 2005 г. составил:
38 707 : 10 102= 3,8 лет
10102 — капитальные вложения в природоохранные мероприятия;
- предотвращенный ущерб рассчитан с использованием норматива удельного ущерба, который представляет собой по своему содержанию экономический эффект от экологической деятельности предприятия. Непосредственно на результатах хозяйственно-производственной деятельности ущерб не отражается.
Экономический ущерб, предотвращенный в результате снижения выброса загрязняющих веществ в атмосферу:
=2,4*231*4*3,7*(30749,46-18463,70)=100 806 тыс. руб.
Экономический ущерб, предотвращенный в результате снижения сброса загрязняющих веществ в водные источники до и после проведения комплекса водоохранных мероприятий:
=400*231*0,21*(38,62-7,56)=603 тыс. руб.
Предотвращенный экономический ущерб земельный ресурсам:
=33*2,2*18,91+33*2,2*1,09*2=1 549 тыс. руб.
Cуммарный предотвращенный экономический ущерб окружающей природной среде равен:
= 100 806+606+1 549=102 957 тыс. руб.;
- полный экономический эффект от природоохранной деятельности в ОАО «Бурятзолото» в 2005 г. составил
102 957+47 240 = 150 197 тыс. руб.;
- эколого-экономическая эффективность проводимой ОАО «Бурятзолото» в 2005 г. экологической политики равна:
150197: (3978+10102+133 571) =1,02
Таким образом, проводимая экологическая политика в ОАО «Бурятзолото» экономически эффективна.
Эколого-экономическая оценка функционирования золотодобывающего предприятия ОАО «Бурятзолото» свидетельствует об эффективности осуществляемой экологической деятельности.
Проведенный анализ взаимодействия золотодобывающего предприятия ОАО «Бурятзолото» с окружающей природной средой региона, показал, что при функционировании горнодобывающего предприятия, образуются значительные промышленные выбросы и сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду.
В данной ситуации хозяйственная деятельность горнодобывающего предприятия должна быть обоснована как экономически, так и экологически. Необходим поиск экономически оправданных хозяйственных решений, позволяющих развивать производство с учетом норм качества окружающей природной среды региона.
Библиографический список:
- Геологоразведка и горная промышленность Бурятии: прошлое, настоящее, будущее. — Улан-Удэ: издательство Бурятского госуниверситета, 2002.- 272 с.
- Даржаева С.И. Эффективность использования недр региона (на примере Республики Бурятии). — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004.-112 с.
- ОВОЗ ОАО «Бурятзолото». Сибирский государственный проектно-изыскательский институт драгоценных металлов «Сибгипрозолото» г. Новосибирск, 1997 г.
References:
- Exploration and Mining Buryatia: Past, Present and Future. — Ulan-Ude: Buryat State University Publishing House, 2002. — 272.
- S. Darzhaeva Efficient use of mineral resources in the region (in the case of the Republic of Buryatia). — Novosibirsk: Publishing House of SB RAS, 2004.-112 p.
- EIA of «Buryatzoloto.» Siberian State Design and Research Institute for Precious Metals «Sibgiprozoloto», Novosibirsk, 1997