Снижение антропогенной нагрузки на малые реки в зоне влияния горнорудного промышленного предприятия : на примере Республики Башкортостан

• Автор: Вдовина, Ирина Валерьевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор.

1.1 Влияние предприятий горнорудной отрасли на объекты окружающей среды.

1.2 Проблемы малых рек в зоне влияния предприятий горнорудной отрасли

1.3 Условия образования и состав сточных вод горных предприятий.

1.3.1 Влияние хвостохранилищ на объекты гидросферы

1.3.2 Условия и процессы при формировании подотвальных вод

1.3.3 Условия и процессы при формировании шахтных вод.

1.4 Применение различных технологий для очистки сточных вод горнодобывающих предприятий
1.5 Анализ патентной литературы но очистке кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов
1.6 Опыт применения биоплато для очистки сточных вод от тяжелых металлов
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Объекты исследования.
2.2 Характеристика и географическое положение Учалинского района и площадок размещения основных объектов предприятия.
2.3 Краткое описание гидрографической сети района расположения предприятия
2.4 Обоснование схемы отбора проб технологических и природных сред.
2.5 Методы и методики исследования
2.5.1 Методика отбора проб воды.
2.5.2 Методика отбора проб растительных образцов.
2.5.3 Методы анализа основных гидрохимических показателей
2.5.4 Методы анализа неорганических анионов в воде.
2.5.5 Методы анализа тяжелых металлов и других элементов в воде
2.5.5.1 Определение тяжелых металлов атомноабсорбционным методом
2.5.5.2 Определение алюминия.
2.5.6 Определение тяжелых металлов в растительных образцах.
2.5.7 Определение сульфатов в растительных образцах
ГЛАВА 3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ МИКРОПРИМЕСЕЙ В ЦЕЛЕВЫХ ПРОДУКТАХ И ОТХОДАХ ГОРНОРУДНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ .
3.1 Содержание микропримесей в технологических пробах горнорудного предприятия
3.2 Адаптация методики пробоподготовки для определения ртути в шламах станции нейтрализации.
3.3 Отработка методики пробоподготовки твердых образцов для определения мышьяка фотометрическим методом
3.3.1 Исследование различных видов пробоподготовки.
3.3.2 Исследование мешающих влияний при определении концентрации
мышьяка фотометрическим методом
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА СОСТОЯНИЕ ОБЪЕКТОВ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
4.1 Оценка влияния горнодобывающего предприятия на гидрохимическое и экологическое состояние р.Буйды.
4.1.1 Гидрохимическое состояние р.Буйды и его влияние на р.Кидыш
4.1.2 Оценка качества воды р.Буйды и р.Кидыш с использованием различных методик.
4.1.3 Расчет степени антропогенной изменнности гидрохимического состояния малых водотоков с помощью функции желательности
4.1.4 Оценка биоцеиотического разнообразия р.Буйды.
4.2 Оценка влияния горнодобывающего предприятия методом дендроиндикации
4.3 Характеристика сточных вод горнообогатительного комбината
4.3.1 Многолетняя и внутригодовая динамика состава шахтных вод
4.3.2 Многолетняя и внутригодовая динамика состава
подотвальных вод.
4.3.4 Органические вещества, входящие в состав шахтных и
подотвальных вод.
ГЛАВА 5. МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА МАЛЫЕ РЕКИ.
5.1 Принципиальные различия состава сточных вод горнодобывающего предприятия от гальванических стоков.
5.2 Оценка эффективности применения метода нейтрализации для очистки подотвальных и шахтных вод горнодобывающего предприятия .
5.2.1 Описание станции нейтрализации горнодобывающего предприятия
5.2.2 Оценка качества очистки сточных вод горнодобывающего предприятия
5.2.2.1 Очистка шахтных и подотвальных вод от основных
компонентов
5.2.2.2 Очистка шахтных и подотвальных вод от микропримесей
5.2.2.3 Оценка опасности шлама, образующегося на станции нейтрализа
ции
5.3 Исследование процесса нейтрализации шахтных и подотвальных вод
в лабораторных условиях 1
5.3.1 Исследование процесса нейтрализации шахтных и подотвальных
В0Л. по
5.3.1.1 Расчет диапазона осаждения гидроксидов с учетом состава шахтных и подотвальных вод.
5.3.1.2 Экспериментальное исследование нейтрализации кислых сточных вод методом потенциометрического титрования
5.3.1.3 Поддержание при дозировании известкового молока.
5.3.1.4 Оценка эффективности флокулянта Праестол.
5.3.1.5 Расчет насыщенности шахтных и подотвальных вод сульфатом
кальция
5.4. Методы доочистки сточных вод после станции нейтрализации
5.4.1 Изучение способности микроорганизмов к извлечению тяжелых металлов.
5.4.2 Мониторинг бассейна р.Буйды с целью выявления естественных аналогов биоплато
5.4.3 Определение концентрирующей способности растений, произрастающих в зоне влияния горнорудного предприятия.
5.5 Рекомендации по совершенствованию очистки шахтных и подотвальных вод на станции нейтрализации горнорудного предприятия
5.6 Определение параметров биоплато
5.7 Расчет экологоэкономического эффекта от внедрения технических
решений
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В связи с чем, многолетнее воздействие любого крупного производства приводит к серьезным нарушениям качества воды и экологического состояния этих рек. Таким образом, комплексная оценка состояния окружающей среды, с особым вниманием к водным объектам, зон размещения предприятий горнорудной отрасли является важной экологической задачей. По мерс роста промышленности возрастает потребность в добыче минерального сырья. Для добычи потребного количества чрных и цветных металлов в млрд. В настоящее время выделяют четыре основных способа разработки рудных месторождений 1 открытый 2 подземный 3 комбинированный 4 специальные способы. Наиболее распространенным способом добычи металлургического сырья является открытая разработка рудных месторождений, посредством которой из недр извлекается более всех полезных ископаемых 2. Экологические проблемы, вызванные деятельностью горнообогатительных комбинатов, обусловлены как составом перерабатываемых руд и горных пород, так и технологией их добычи и обогащения. Открытие основных предприятий горнорудной отрасли на Южном Урале Учалы, Сибай, Бурибай, Гай приходится на е г. XX века. В период своего становления и развития добыча рудных ископаемых базировалась на использовании открытого способа разработки. За время функционирования в уральском регионе накоплены значительные объемы отходов горнорудного производства. Объемы отходов составляют порядка 1,7 млрд. По уровню последствий влияния горнодобывающей промышленности непосредственно на живую природу, и в том числе на человека, на первое место следует поставить воздействие на поверхностные и подземные воды, далее на недра и земную поверхность и воздействие на атмосферу. Такой подход принят и в западных странах 5. Воздушная среда горнорудных районов формируется под воздействием технологических процессов получения, переработки и обогащения руды и содержит десятки химических веществ, обладающих различной токсичностью и многообразным биологическим действием 6. Источники загрязнения атмосферного воздуха делят на организованные и неорганизованные. Организованными источниками газоаэрозольного и пылевого воздействия являются вентиляционные выбросы шахт, выбросы цехов дробления и измельчения руд, выбросы обогатительной фабрики, котельной и др. Газопылевому воздействию подвергаются приземная атмосфера, участки земной поверхности и расположенные в их пределах хозяйственные и инженерные объекты. Основным индикатором аэрогенного воздействия является пыль. Вещественный состав пыли отражает минеральный состав руд и вмещающих пород. При этом отмечается избирательное обогащение пыли элементамиспутниками руд. Индикаторами следа газопылевого облака организованных и неорганизованных источников выбросов горнообогатительных комбинатов, перерабатывающих медноцинковые колчеданные руды, являются тяжелые металлы Си, Ъп. Ге, Мп, и др. Следующим по уровню последствий можно считать воздействия на недра и земную поверхность. Запасы большинства полезных ископаемых не возобновляются и, следовательно, исчерпаемы. Потери и разубоживание руд приводят к необходимости расширения производства либо к вовлечению в эксплуатацию новых месторождений и, следовательно, к увеличению воздействий и последствий 5. По данным инвентаризации на горнорудных предприятиях процесс добычи сопровождается образованием многочисленных видов отходов, среди них крупнотоннажные отходы обогащения, размещаемые в хвостохранилище и вскрышные породы которые предприятие может полностью использовать па собственные нужды производство щебня, строительство дамбы хвостохранилища. Техногенное воздействие объектов недропользования на водный бассейн приводит к изменениям естественного режима поверхностных и подземных вод, проявляется их химическим загрязнением и механическим засорением. Особенно велико загрязнение сточных вод минеральными солями на галогенных месторождениях шахтных вод механическими примесями на угольных месторождениях, сернокислотными соединениями, тяжлыми металлами на месторождениях сульфидных и других типов руд 1.