Сети МСоЭС

Дела МСоЭС

  Программы МСоЭС
  Проекты и кампании
   членов МСоЭС

СоЭС-издат

Предыдущий выпуск | Архив | Следующий выпуск

*******************************************************************
*  П Р О Б Л Е М Ы  Х И М И Ч Е С К О Й  Б Е З О П А С Н О С Т И  *
*******************************************************************
****       Х И М И Я *  И *  Ж И З Н Ь              ***************
*******************************************************************
**                      Сообщение UCS-INFO.860, 16 апреля 2002 г. *
*******************************************************************
                                      К Дню химической безопасности
                                                          28 апреля

          ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ МАССОВОГО ЗАКРЫТИЯ ШАХТ
                     В ЛУГАНСКОЙ ОБЛАСТИ

    Программа реструктуризации угольной промышленности и, в связи с ней -
закрытие шахт в Луганской области явились источником непредвиденных
экологических проблем, которые по своей значимости вышли на один уровень
с социально-экономическими вопросами региона.
    Все населенные пункты, исследованные в рамках проекта, находятся в
промышленном регионе области, характеризующемся уже к 1960-м годам XX
столетия высокой степенью урбанизации территорий и напряженной
экологической обстановкой. Наиболее высокая степень загрязненности почв,
поверхностных и подземных вод, воздуха приурочена к югу области.
По степени специализации производств, влиянию их деятельности на окружающую
среду, т.е. в общем с учетом экономических и экологических признаков
города, Краснодон, Брянка, Золотое, Горское и поселок Урало-Кавказ
относятся к Алчевско-Стахановскому и Краснолучско-Свердловскому
эколого-хозяйственным районам Стахановской горно-городской агломерации,
где плотность населения в начале 1980-х годов достигала 152,3 чел./км2.
К началу 1990-х годов эти районы отличались мощным развитием индустриального
комплекса, прежде всего предприятий угольной, коксохимической промышленности,
металлургии и машиностроения. Предприятия угольной промышленности занимали
здесь 57 % общего объема производства. Окружающая среда загрязнялась здесь,
главным образом, угольной пылью и продуктами горения отвалов шахт.
Первоначально предполагалось закрытие 44 шахт. Известно, что как
строительство шахт, так и их закрытие приводят к изменению состояния
окружающей природной среды, особенно при невыполнении требований по ее
охране с учетом геологических и других природных условий.
    Прошли экологическую экспертизу и получили положительные выводы о
закрытии на стадии <проект> 22 шахты. Однако в результате проверок
установлены факты нарушений как требований природоохранного законодательства,
так и самих проектов ликвидации шахт. Выявлено, что ни на одной шахте не
ведется авторский надзор за ведением ликвидационных работ, а УДКР не
заключает даже соответствующих договоров. На конец 1999 года ни одна из
9-ти шахт не была готова к физическому закрытию. В целом же, на протяжении
1999 г. при проверках закрывающихся шахт выявлены нарушения требований
Водного кодекса Украины, Законов Украины <Об охране атмосферного воздуха>,
<Об отходах>, Земельного кодекса Украины.
    Как следствие, нерассмотрение широкого спектра экологических вопросов
как при проектировании, так и в процессе ликвидации шахт, нарушение
природоохранного законодательства приводит к существенному ухудшению
состояния окружающей природной среды в угледобывающих регионах Луганской
области и необходимости привлечения дополнительных денежных средств
на разрешение экологических проблем, которые возникают в связи с
реструктуризацией угольной промышленности.
    Экологическая безопасность ликвидации шахт находится в прямой
зависимости, в первую очередь, от состояния финансирования и
своевременности выполнения природоохранных мероприятий. Таким образом,
ликвидация угольных шахт, которая осуществляется без учета прогнозных
оценок экологических последствий с частыми нарушениями природоохранного
законодательства в условиях недостаточного финансирования мероприятий,
направленных на обеспечение экологической безопасности, по
остаточному принципу, приводит к существенному осложнению экологической
ситуации в угледобывающих регионах области, которая обостряет и без того
напряженную социальную обстановку.
    Повышенный интерес к данной проблеме вызван ускоренным развитием
современных природно-техногенных процессов, повлиявших на состояние
окружающей человека природной среды вследствие массового закрытия шахт
в Луганской области. Среди этих процессов выделяются, прежде всего:
 * загрязнение подземных вод;
 * подтопление и заболачивание аграрно-освоенных земель и территорий
промышленно-гражданской застройки;
 * подвижки массивов горных пород и проседание дневной поверхности;
 * локальные множественные поступления минерализованных шахтных и
загрязненных сточных вод в поверхностные и подземные водные объекты;
 * ускорение миграции техногенного загрязнения из различных накопителей
твердых и жидких отходов в геологическую среду (породы зоны аэрации,
подземные воды и др.) и биологические объекты (почвенно-растительный слой,
сельскохозяйственные растения и др.);
 * практически не контролируемое расширение путей миграции взрывоопасных
газов.
    Подробнее остановимся на анализе сложившейся экологической ситуации
вследствие массового закрытия шахт.
    ВЛИЯНИЕ ЗАКРЫТИЯ ШАХТ НА ИЗМЕНЕНИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА
ПРИЛЕЖАЩИХ ТЕРРИТОРИЙ
    Прогнозные оценки специалистов свидетельствуют, что при закрытии шахт и
затоплении горных выработок существенно растет техногенная нагрузка на
объекты окружающей среды, особенно на геологическую среду и гидросферу.
Современный Донбасс можно считать региональной гидрогеофильтрационной
системой, включающей около 240 пространственно распределенных техногенно-
геологических систем "шахта - геологическая среда". Большие площади вскрытия
угленосных пород горными выработками и резкое увеличение их проницаемости
вследствие техногенной трещиноватости обусловили активное влияние шахт на
гидрогеологические условия прилегающих территорий.
    Закрытие только 34-х шахт Луганской области угрожает подтоплению 25 км2
селитебно-промышленной зоны. Площадь подработанной территории в зоне
ликвидированных шахт превышает 400 км2, площадь территории, опасной по
выделениям метана, составляет 33 км2, а территории возможных деформаций
земной поверхности - 17 км2.
    Остановка сброса шахтных вод в связи с выводом из эксплуатации большого
числа шахт и перевода их на "мокрую" консервацию резко изменили
гидрологический и гидрохимический режим таких рек, как Ольховая, Санжаровка,
Комышеваха, Лугань, Большая Каменка и др., в которые продолжительное время
осуществляется сброс шахтных вод и промстоков.
    При закрытии шахт методом "мокрой консервации" (полного затопления) от
20 до 40 % территорий работ в границах горнопромышленных районов оказались
подтопленными и заболоченными. В первую очередь - это участки подработанных
горными выработками речных пойм и невысоких пойменных террас, зоны влияния
подпора поверхностных водотоков, зоны выходов песчаников и тектонических
нарушений на склонах балок, пониженные участки дневного рельефа, где ранее
наблюдались выходы подземных вод на поверхность в виде родников (радиус
выхода подземных вод может превышать 1-1,5 км).
    Ликвидация шахт во всем Стахановском регионе угрожает подтоплением более
600 га застроенных территорий и сельскохозяйственных земель. В зону
подтопление попадает более 2000 жилых домов, дачных участков и промышленных
объектов, а также водозаборные сооружения питьевого водовода, системы
канализации и очистки бытовых стоков.
    Экологические последствия ликвидации шахт в регионе уже начинают
проявляться. На сегодня подтапливается пос. Лозовая Павловка за счет
самоизливания воды с бывших шахт "Егорова" и "21/23 Лозовая Павловка".
Ликвидация же шахты "Брянковская" приведет к выходу шахтных вод на
поверхность, что угрожает подтоплением 187 га территории индивидуальной
застройки города Брянка. Для защиты этой территории должен быть построен
горизонтальный дренаж с организованным сбросом, а также обеззараживание
сбрасываемых в р.Лозовая дренажных вод. Однако дренаж доныне не построен.
    На шахте им.С.Тюленина со времени закрытия шахты к моменту выхода
шахтной воды на поверхность прошло только 13 месяцев при проектном расчете
6 лет. В результате в г. Краснодоне подтоплен жилой массив площадью 48 га,
на котором расположены 650 зданий. Для ликвидации подтопления в пойме
р.Большая Каменка была построенная дренажная система, ведется откачка воды
из ствола шахты. В настоящее время в г. Краснодоне появились новые зоны
подтопления жилищной застройки.
    По мнению многих исследователей, главное внимание при опережающих
оценках влияния массового закрытия шахт на состояние окружающей природной
среды необходимо было обращать на специфику проявления следующих факторов:
 * изменения режима уровней подземных вод в пределах зон влияния шахтных
   водоотливов, многократно превышающих (в 3-10 и более раз) границы
   горных работ;
 * высокий уровень инженерного освоения и техногенных нагрузок на площадях
   оседания дневной поверхности.
    В результате совокупного действия этих факторов, как правило, проявляется
устойчивый рост площадей территорий со значительным уменьшением глубин
залегания уровней подземных вод и активным развитием процессов подтопления
жилищно-коммунальных и промышленных объектов, сельхозугодий,
коммуникационных объектов, транспортных магистралей и т.д.
    ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
    При закрытии шахт остаются почти все проблемы относительно охраны водных
объектов от загрязнения, и возникает ряд других, связанных с негативным
влиянием на водные ресурсы. В связи с тем, что заполнение шахт происходит
высокоминерализованными и загрязненными шахтными водами, процесс загрязнения
и засоления подземных водоносных горизонтов является практически необратимым.
    В связи с резким возрастанием притоков подземных вод в шахты (в 15 раз за
период с 1950 г.) и снижением их уровней до 400-700 м и более, а также
увеличением числа техногенных источников загрязнения подземных вод (шахты,
шламонакопители, фильтрующие пруды накопители и отстойники, склады
ядохимикатов и минудобрений, терриконы и др.) обострилась проблема охраны и
восстановления качества ресурсов подземных вод, в первую очередь, на
территориях, прилегающих к зонам влияния закрытых шахт.
    Большой вред водоемам Луганщины наносит сброс шахтных вод. Часть
шахтных вод, которые отводятся в естественные водные объекты области, от
общего объема обратных вод составляет 48 % и достигает 625 тыс. м3/сутки
(228 млн. м3/год). Минерализация шахтной воды, как правило, превышает
1,0 г/дм3, интервал ее значений колеблется от 1,5-1,7 г/дм3 (шахты ГХК
<Ровенькиантрацит>) до 20-50 г/дм3 (шахты <Пролетарская> ГХК <Луганскуголь>
и им. Капустина ГХК <Лисичанскуголь>).
    Основными реками, в которые сбрасываются шахтные воды, являются
Северский Донец, его правобережные притоки и Миус. В маловодные годы реки
принимают промышленных стоков в 2-3 раза больше, чем объемы их естественного
стока. Разработка месторождений каменного угля и сброс сточных вод в
гидрографическую сеть содействовали изменениям в водообмене и гидрохимическом
режиме подземных вод на территории, которая значительно превышает площадь
горных работ. Площадь этой территории составляет около 10000 км2, из них 4000 км2 -
площадь распространения подземных вод водоносного горизонта трещиновато-
карстовой зоны верхнего мела, который является основным водоносным горизонтом,
который используется для централизованного водоснабжения населенных пунктов
области. Сброс минерализованных и загрязненных шахтных вод в гидрографическую
сеть вызвал увеличение минерализации речных вод вдвое.
    В 2000 году в водные объекты сброшено 361,2 млн. м3 обратных вод после
очистки на очистительных сооружениях, что на 214,61 млн. м3 (37,3 %) меньше,
чем в 1996 году. И хотя запас свободной мощности на очистительных сооружениях
составляет 331,8 млн. м3, от всего объема сточных вод, которые прошли
очистку, только 29,7 млн. м3 отнесены к категории нормативно-очищенных.
    Это обусловлено такими факторами.
    В ряде городов очистительные сооружения морально и физически устарели,
а в городах Кировск, Брянка, Славяносербск полностью или частично
разрушены. В области существуют очистительные сооружения, которые
эксплуатируются с 1940 года.
    В связи со снижением производства и закрытием шахт уменьшился общий
объем шахтного водоотлива, вследствие чего на ряде шахт проектная мощность
очистительных сооружений значительно превышает фактическое поступление
шахтных вод. Высокоминерализованные шахтные воды поступают в
очистительные сооружения механической и физико-химической очистки, в
результате чего снижается только содержимое взвешенных веществ. Вследствие
этого практически весь объем сброса шахтных вод (больше 200 млн. м3) отнесен
к категории недостаточно очищенных по минеральному составу.
    Анализ проектов ликвидации шахт свидетельствует, что согласно расчетам
прогнозный срок их затопления колеблется в границах 2 - 23 лет, после чего
следует ожидать выход воды на поверхность. При этом качество воды, которая
выходит на поверхность, значительно хуже по показателю минерализации, чем та, которая есть в
настоящее время, в частности по сульфатам, хлоридам, железу. И только после
5-10 лет после ее выхода на поверхность предполагается незначительное
снижение содержания загрязняющих веществ и некоторая стабилизация качества
воды. Подъем уровня шахтных вод и выход их на поверхность угрожают
ухудшением качества воды в одиночных скважинах и колодцах, расположенных в
шахтерских поселках и городах (пример - шахта "Кременская"). Проектами же
на ликвидацию шахт, как правило, предусматривается или строительство
кустовых очистительных сооружений, или использование уже существующих,
которые могут обеспечивать только механическую очистку шахтных (дренажных)
вод, в результате чего снижается только содержимое взвешенных веществ.
    Как показал выполненный в ходе реализации Датско-Украинского проекта
анализ результатов многолетнего экологического мониторинга в Донбассе,
вследствие увеличения техногенной нагрузки на гидросферу имело место
развитие очагов загрязнения подземных вод (несколько десятков) и устойчивый
рост их минерализации за последние 30 лет: от 0,5-1,0 до 1,5-3,0 г/дм3 и
более. При этом площадь развития пресных подземных вод (солесодержание до
1,0 г/дм3) сократилась в 4 раза, а воды с повышенной минерализацией
(1,5-3,0 г/дм3) установлены на 83 % территории района работ.
    По данным лаборатории экологии почв Луганского института
агропромышленного производства, следствием значительного повышения уровня
минерализации грунтовых вод стала ситуация, сложившаяся с водообеспечением
подтопленных территорий г.Краснодона. Основным источником воды хозяйственно-
питьевого назначения здесь всегда были скважины и колодцы, учитывая
значительные проблемы подачи питьевой воды по системам горводоканала.
Согласно ГОСТу 2874-82 сухой остаток или минерализация в питьевой воде
должны составлять не более 1 г/л. Уже только по этому показателю качества
грунтовые воды, минерализация которых составляет 2,5 - 4,5 г/л, не пригодны
не только для питья, но и для полива земельных приусадебных участков.
    Проведенный анализ природных вод, отобранных из колодцев и скважин на
содержание нитратов, показал, что и по этому показателю вода является не
пригодной для питья. Так, при норме нитратов в питьевой воде не более
45 мг/л их содержание в 26 % исследуемых проб составило 51,3-154,5 мг/л.
Многими специалистами предлагалось до начала массового закрытия шахт
снизить негативное влияние на окружающую среду путем организации водоотлива
при неполном затоплении шахт (динамический уровень должен находиться
несколько ниже местного базиса эрозии - на глубине 70-100 м). Тогда
количество воды, которая откачивается, не будет больше 30 % водоотлива
шахты, которая находится в эксплуатации. Таким образом можно было уменьшить
сброс высокоминерализованных вод, снизить заболачивание, подтопление, дренаж
речных вод, а также интенсивность инфильтрации атмосферных осадков в
выработки. В материалах отчетов говорится о том, что откачиваемые шахтные
воды должны попадать на районные или групповые опреснительные установки с
последующим использованием в хозяйственных целях. Внедрение такой схемы
организации водоотлива с закрытых шахт позволило бы исключить один из
основных факторов негативного влияния на окружающую среду, а также
значительно пополнить запасы воды.
    В настоящее время на балансе многих шахт, которые ликвидируются, есть
биологические очистительные сооружения по очистке сточных вод шахтерских
поселков, которые останутся и после ликвидации шахт. Таким образом, острым
становится вопрос, связанный с очисткой хозяйственно-бытовых сточных вод,
поддержанием очистительных сооружений в надлежащем санитарно-техническом
состоянии или строительством, если их нет. Особенно это касается небольших
населенных пунктов, где шахта была единственным источником наполнения бюджета
местного уровня, в частности, Фонда охраны окружающей природной среды.
    ИЗМЕНЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ РЕГИОНА МАССОВОГО ЗАКРЫТИЯ ШАХТ
    Проблемы устойчивости и экологической безопасности геологической среды
горнопромышленных районов Донбасса в условиях непрерывного роста комплексного
влияния техногенных факторов (горная, металлургическая, химическая, аграрная
и др. отрасли промышленности) находятся в центре внимания органов
исполнительной власти, природоохранных ведомств и общественных и организаций.
Негативным фактором, влияющим на состояние окружающей природной среды
в результате закрытия шахт, по мнению специалистов, считается <оживление>
тектонических разломов, участков мульдообразного проседания над горными
выработками. Был сделан вывод, что техногенных подвижек земной
поверхности в процессе <оживления> участков тектонических разломов и
геодинамических зон, мульдообразных проседаний в результате затопления может
оказаться достаточным для разрушения промышленных и гражданских сооружений.
Донбасс является одним из наиболее старых крупных горнопромышленных
районов в мире. История развития его превышает 200 лет. Здесь на площади до
15 тыс. км 2 по мере увеличения глубины ведения горных работ (до 900-1300 м)
и снижения уровня подземных вод под влиянием шахтного водоотлива нарастало
региональное нарушение равновесия в системе "минеральный скелет горных
пород - подземные воды".
    Изменение геологической среды при закрытии шахт в общем плане
реализуется под влиянием двух групп процессов: обратимых и необратимых
относительно первоначальных параметров верхней зоны литосферы. К обратимым
процессам относятся:
 * подъем уровней подземных вод до отметок, близких к природно-историческим,
обусловленным взаимоотношением абсолютных отметок поверхности
водоразделов и современной гидрографической сети (поверхностные водные
объекты);
 * восстановление площадного дренирования подземных вод как
гидрографической сетью, так и за счет выхода их в виде родников на дневную
поверхность в пониженных участках рельефа и зонах развития тектонических
нарушений; при этом на участках подработки поверхностных водотоков
горными выработками усилится подтопление и заболачивание пойм и низких
пойменных террас;
 * установление относительно равновесного взаимодействия поверхностного и
подземного стоков при повышенном перетоке в поверхностные водные объекты
минерализованных вод глубоких водоносных горизонтов вследствие их
активного дренирования зонами горных работ.
    К необратимым процессам относятся:
 * просадки дневной поверхности и подвижки породного массива в зонах
прямого влияния горных работ;
 * снижение механической прочности пород в зонах обрушения, проседания,
подвижек и развития техногенной тектонической трещиноватости, а также
вследствие влияния водонасыщения, выщелачивания водорастворимых
минералов и др.;
 * разрушение региональных водоупоров, активизация миграции
минерализованных вод глубоких горизонтов в поверхностные водные объекты,
а также изменение структуры потоков взрывоопасных газов;
 * развитие гидрогеомеханических напряжений и ударов вследствие затопления
горных выработок и объемного распределения гидростатических давлений,
результатом которых могут быть локальные землетрясения (гидрогеомеханические
удары с разрушением межшахтных целиков, изолирующих перемычек, деформацией
дневной поверхности и наземных сооружений), а также общее повышение
сейсмической активности на 1-2 балла даже при фоновых значениях
землетрясений на уровне 4-5 баллов.
    В 2000 г. общая площадь сопредельных с шахтами территорий составила 2200
км2. В пределах этих площадей происходит перераспределение напряженного
состояния угольных толщ, на поверхности образовываются провалы, прогибы,
меняется водно-солевой баланс зоны подтопления. Коэффициент повреждения
проседанием дневной поверхности на площади горных работ достиг величины
0,5; глубина проседания - до 4,0 м, в среднем - 1,2-1,5 м. Во многих
местах отмечен выход на поверхность метана.
    ОПАСНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ВСЛЕДСТВИЕ ЗАКРЫТИЯ ШАХТ
    Деятельность предприятий угольной отрасли приводит к масштабному
загрязнению атмосферного воздуха. Это загрязнение вызвано выбросами метана,
угольной пыли и продуктов обогащения угля, диоксидов углерода и серы.
Ежегодные выбросы угольных предприятий составляют около 200 тыс. т.
загрязняющих веществ и достигают 40 % от общего объема выбросов по
Луганской области. Одной из причин загрязнения воздуха при закрытии шахт
является вытеснение водой метана из горного массива на дневную поверхность
и проникновение его в здания и сооружения. Природная газоносность шахт
Луганской области различна - от 5 м3/т антрацитов до 45 м3/т газового и
коксующегося угля. Большинство из ликвидированных шахт сформировано горными
выработками или имеет связь по тектоническим нарушениям со старыми,
закрытыми раньше шахтами. Так, вследствие затопления горных выработок шахты
"Центральная" и выжимания шахтных газов в старые шурфы шахты
"Львовская-Комсомольская", от отравления углекислым газом погибла местная
жительница.
    Общая площадь участков, опасных по выделениям метана на поверхность,
составляет 8 га, а участков, где возможна такая угроза - 2500 га. По шахтным
полям "Ирмино", им. Ильича, "Брянковская" установлено, что на территории
7-ми опасных по проникновению метана зон расположен 1871 жилой дом, 283
производственных и административных здания. В 78-ми домах обнаружено
поступление метана. В 1999 году отмечалось увеличение объема выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу в целом по Краснодонскому району
(+ 4,23 тыс. т), которое произошло в результате повышения промышленной
активности предприятий, а в 2000 году отмечено снижение объема выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу в Краснодоне (- 14,9 тыс. т) и Стаханове
(- 16,3 тыс. т), обусловленное, отчасти, уменьшением угледобычи.
    Особую опасность загрязнения воздуха создают горящие отвалы. По данным
исследований Макеевского НИИ, в среднем за сутки с одного отвала в
окружающую среду выбрасывается 150 тонн диоксида углерода, 10 тонн окисла
углерода, 1,5 тонны диоксида серы, 0,4 тонны сероводорода, 0,1 тонны окислов
азота. Практика закрытия шахт свидетельствует, что проектные мероприятия по
переформированию, реконструкции и озеленению породных отвалов выполняются
очень неудовлетворительно. Так, проектами на закрытие 27 шахт, сроки
ликвидации которых закончились в 2000 г., на рекультивацию отвалов
предусматривалось больше 104 млн. грн., фактически же работы выполнены на
общую сумму не намного больше 2,5 млн. грн., или 2,4 %. На 15 шахтах эти
работы вообще не выполнялись.
    ИЗМЕНЕНИЕ РАДИАЦИОННОГО ФОНА
    Радиационно-экологическая безопасность определяется деятельностью
предприятий, где имеют место облучения техногенно-усиленными источниками
естественного происхождения, и происходит радиоактивное загрязнение
окружающей среды естественными радионуклидами, а также радиационным
облучением за счет наличия радона в воздухе помещений. На угольных шахтах
Луганской области образовалось более 100 тыс. м3 отходов с
техногенно-усиленной естественной радиоактивностью, которые по радиационным
характеристикам мало в чем уступают отходам уранодобывающих и
ураноперерабатывающих предприятий. Происходят выбросы и сбросы в окружающую
среду естественных радионуклидов. На отдельных шахтах Стахановского региона
образовались десятки тысяч кубометров отходов с техногенно-усиленной
естественной радиоактивностью, вследствие чего радиоактивному загрязнению
подверглись объекты окружающей среды и технологическое оборудование.
    ИЗМЕНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
    Высокая степень нарушенности (шахтами, скважинами и др.) массива горных
пород в горнопромышленных районах Донбасса способствует нисходящей и
латеральной миграции вредных химических веществ, содержащихся в техногенных
объектах. В результате на пути их миграции формируются техногенные
литохимические (прежде всего, в породах зоны аэрации) и техногенные
гидрохимические (в поверхностных водах и зоне активного водообмена подземных
вод) аномалии. Техногенные геохимические аномалии в своей основной части
образованы в депонирующих природных средах (геохимических барьерах), главным
образом, в почвах, а также в донных и пойменных осадках водотоков и водоемов.
Установлено также, что с 1 га поверхности терриконов ежегодно ветром
сдувается до 10 тонн пыли, водными потоками вымывается более 35 тонн
мелкозема, значительное количество водорастворимых солей, радионуклидов,
тяжелых металлов, фтора. При подтоплении и затоплении территорий резко
увеличивается интенсивность растворения техногенных загрязнителей в почвах
и подстилающих грунтах, что, в свою очередь, повышает риск загрязнения
поверхностных и подземных водозаборов и гидросферы в целом. Загрязнение
почвенного покрова вызывается также породными отвалами, количество которых
совместно в Донецко-Макеевско-Горловско-Енакиевской и Стахановской
горно-городских агломерациях составляет 566, а площадь, которую они
занимают - 4,8 тыс. га, и шламовыми накопителями, количество которых
составляет 240, а площадь - 980 га.
    Указанные процессы негативно влияют на изменение качества почвенного
покрова территорий, на которых происходит закрытие шахт.
    Исследования показали, что повышение уровня грунтовых вод вследствие
закрытия шахт привело к развитию в почвах процесса заболачивания и связанных
с ним засоления и осолонцевания, которые и вызывают значительную деградацию
почвенного покрова. Были сделаны следующие выводы:
 * подъем уровня грунтовых вод до 0,5 - 1,0 м способствует образованию
лугово-болотных почв в автоморфных условиях и вторично-луговых на
надпойменных террасах;
 * засоленные грунтовые воды способствуют увеличению содержания в почвах в
3-5 раз обменного натрия, что приводит к образованию слабо- и
среднесолонцеватых почв;
 * почвы подтопленных участков характеризуются химизмом засоления двух
типов: хлоридно-сульфатным со слабой и средней степенью засоления и
гидрокарбонатно-сульфатным в незасоленных почвах;
 * закрытие указанных шахт методом <мокрой консервации> без достаточного
изучения геологических и гидрологических особенностей... вызвало резкое
поднятие уровня грунтовых вод, что привело к подтоплению значительного
количества приусадебных участков жителей г. Краснодона.
    ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
    Анализ материалов, полученных в ходе выполнения проекта <Говорить и
быть услышанным>, подтвердил для обследованных населенных пунктов проявление
в той или иной степени характерных экологических проблем, свойственных для
всего региона массового закрытия шахт в Донбассе. Не вызывает сомнений
объективность оценок ученых и специалистов относительно экологических
последствий массового закрытия шахт в Луганской области для состояния
окружающей природной среды и здоровья человека, а также рекомендаций по
ликвидации их негативных влияний, которые сводятся к следующему:
 1. В результате совокупного действия негативных факторов при закрытии шахт
проявляется устойчивый рост площадей территорий с активным развитием
процессов подтопления жилищно-коммунальных и промышленных объектов,
сельхозугодий, коммуникационных объектов, транспортных магистралей и т.д.
 2. Как следствие этого активизируются процессы загрязнения поверхностных и
подземных вод, оседания дневной поверхности, накопления потенциальной
энергии в затопленных горных выработках с формированием
гидрогеомеханических напряжений и снижением стойкости породных
массивов.
 3. Одновременно меняется структура потоков взрывоопасных газов, что может
усложнить газогеохимические условия действующих шахт и прилегающих
промышленно-городских агломераций.
 4. Практически повсеместное геохимическое загрязнение ландшафтов
промышленно-городских и сельскохозяйственных районов, выражающееся в
росте концентраций тяжелых металлов, нефтепродуктов и др. в почвах,
снежном покрове, донных отложениях.
 5. Происходит устойчивое повышение минерализации и загрязнения нитратами,
тяжелыми металлами подземных и поверхностных вод.
 6. Проявляется на отдельных участках радиохимического загрязнения уран-
радийсодержащими минералами грунтов и подземных вод, в основном, в зонах
влияния шламонакопителей.
 7. Дальнейший рост числа закрытых шахт в регионе и расширение площадей, где
интенсивно развиваются процессы техногенных изменений окружающей
природной среды, обусловливают необходимость проведения следующих
мероприятий:
  опережающая оценка влияния закрытия шахт на экологическое состояние
окружающей среды;
  выявление участков потенциального подтопления и затопления мест
складирования жидких и твердых отходов, геохимического загрязнения
ландшафтов (промплощадки, терриконы и др.);
  разработка на основе опережающих прогнозов бассейновых и территориальных
схем управления уровенным режимом подземных вод;
  разработка регионального прогноза изменения качества подземных вод с целью
обоснования состава мероприятий по их охране и повышению экологической
устойчивости систем хозяйственно-питьевого водоснабжения;
  создание прогнозных моделей изменения окружающей природной среды,
подготовка рекомендаций для принятия решений по предотвращению
экологических катастроф;
  усовершенствование систем мониторинга на локальном и региональном
уровнях, в первую очередь, геологической среды (уровенного и
гидрогеохимического режимов подземных вод, опасных геологических
процессов, миграции метана и др.);
  создание при Луганской областной государственной администрации
подразделения по комплексному эколого-экономическому управлению
территориями в зонах влияния закрытых шахт;
  разработка для указанных целей на основе GIS-технологий постоянно
действующих моделей с формированием функциональных баз данных;
  утилизация техногенных отходов, являющихся, с одной стороны, фактором
вредного воздействия на окружающую среду и, с другой стороны,
нетрадиционным источником ряда дефицитных полезных компонентов;
  для решения проблем, связанных с последствиями закрытия шахт, более
широко использовать потенциал научных, проектных и производственных
организаций;
  обеспечение финансирования природоохранных мероприятий по изучению,
предупреждению и ликвидации последствий массового закрытия шахт из
бюджетов различных уровней.

                             *   *   *

     Главу 4 из монографиии "КРИЗИС И САМООРГАНИЗАЦИЯ" (Шахтерские
города и поселки Донбасса в период реструктуризации угольной
промышленности: социальное и экологическое измерения) прислал
Денщик В.А., Луганск, [email protected]

**************************************************************
* Бюллетень выпускается Союзом "За химическую Безопасность"  *
*                       (http://www.seu.ru/members/ucs)      *
* Редактор и издатель Лев А.Федоров.   Бюллетени имеются на  *
* сайте:        http://www.seu.ru/members/ucs/ucs-info       *
* ***********************************                        *
*      Адрес:  117292 Москва, ул.Профсоюзная, 8-2-83         *
*      Тел: (7-095)-129-05-96, E-mail: [email protected]       *
**************************     Распространяется              *
* "UCS-PRESS" 2002 г.    *     по электронной почте          *
**************************************************************

Предыдущий выпуск | Архив | Следующий выпуск

Подпишитесь на электронный бюллетень "Химия и жизнь"

Специальные проекты

Информационные партнёры:

Обмен баннерами

Сети МСоЭС

Дела МСоЭС

  Программы МСоЭС
  Проекты и кампании
   членов МСоЭС

СоЭС-издат

Предыдущий выпуск | Архив | Следующий выпуск

*******************************************************************
*  П Р О Б Л Е М Ы  Х И М И Ч Е С К О Й  Б Е З О П А С Н О С Т И  *
*******************************************************************
****       Х И М И Я *  И *  Ж И З Н Ь              ***************
*******************************************************************
**                      Сообщение UCS-INFO.860, 16 апреля 2002 г. *
*******************************************************************
                                      К Дню химической безопасности
                                                          28 апреля

          ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ МАССОВОГО ЗАКРЫТИЯ ШАХТ
                     В ЛУГАНСКОЙ ОБЛАСТИ

    Программа реструктуризации угольной промышленности и, в связи с ней -
закрытие шахт в Луганской области явились источником непредвиденных
экологических проблем, которые по своей значимости вышли на один уровень
с социально-экономическими вопросами региона.
    Все населенные пункты, исследованные в рамках проекта, находятся в
промышленном регионе области, характеризующемся уже к 1960-м годам XX
столетия высокой степенью урбанизации территорий и напряженной
экологической обстановкой. Наиболее высокая степень загрязненности почв,
поверхностных и подземных вод, воздуха приурочена к югу области.
По степени специализации производств, влиянию их деятельности на окружающую
среду, т.е. в общем с учетом экономических и экологических признаков
города, Краснодон, Брянка, Золотое, Горское и поселок Урало-Кавказ
относятся к Алчевско-Стахановскому и Краснолучско-Свердловскому
эколого-хозяйственным районам Стахановской горно-городской агломерации,
где плотность населения в начале 1980-х годов достигала 152,3 чел./км2.
К началу 1990-х годов эти районы отличались мощным развитием индустриального
комплекса, прежде всего предприятий угольной, коксохимической промышленности,
металлургии и машиностроения. Предприятия угольной промышленности занимали
здесь 57 % общего объема производства. Окружающая среда загрязнялась здесь,
главным образом, угольной пылью и продуктами горения отвалов шахт.
Первоначально предполагалось закрытие 44 шахт. Известно, что как
строительство шахт, так и их закрытие приводят к изменению состояния
окружающей природной среды, особенно при невыполнении требований по ее
охране с учетом геологических и других природных условий.
    Прошли экологическую экспертизу и получили положительные выводы о
закрытии на стадии <проект> 22 шахты. Однако в результате проверок
установлены факты нарушений как требований природоохранного законодательства,
так и самих проектов ликвидации шахт. Выявлено, что ни на одной шахте не
ведется авторский надзор за ведением ликвидационных работ, а УДКР не
заключает даже соответствующих договоров. На конец 1999 года ни одна из
9-ти шахт не была готова к физическому закрытию. В целом же, на протяжении
1999 г. при проверках закрывающихся шахт выявлены нарушения требований
Водного кодекса Украины, Законов Украины <Об охране атмосферного воздуха>,
<Об отходах>, Земельного кодекса Украины.
    Как следствие, нерассмотрение широкого спектра экологических вопросов
как при проектировании, так и в процессе ликвидации шахт, нарушение
природоохранного законодательства приводит к существенному ухудшению
состояния окружающей природной среды в угледобывающих регионах Луганской
области и необходимости привлечения дополнительных денежных средств
на разрешение экологических проблем, которые возникают в связи с
реструктуризацией угольной промышленности.
    Экологическая безопасность ликвидации шахт находится в прямой
зависимости, в первую очередь, от состояния финансирования и
своевременности выполнения природоохранных мероприятий. Таким образом,
ликвидация угольных шахт, которая осуществляется без учета прогнозных
оценок экологических последствий с частыми нарушениями природоохранного
законодательства в условиях недостаточного финансирования мероприятий,
направленных на обеспечение экологической безопасности, по
остаточному принципу, приводит к существенному осложнению экологической
ситуации в угледобывающих регионах области, которая обостряет и без того
напряженную социальную обстановку.
    Повышенный интерес к данной проблеме вызван ускоренным развитием
современных природно-техногенных процессов, повлиявших на состояние
окружающей человека природной среды вследствие массового закрытия шахт
в Луганской области. Среди этих процессов выделяются, прежде всего:
 * загрязнение подземных вод;
 * подтопление и заболачивание аграрно-освоенных земель и территорий
промышленно-гражданской застройки;
 * подвижки массивов горных пород и проседание дневной поверхности;
 * локальные множественные поступления минерализованных шахтных и
загрязненных сточных вод в поверхностные и подземные водные объекты;
 * ускорение миграции техногенного загрязнения из различных накопителей
твердых и жидких отходов в геологическую среду (породы зоны аэрации,
подземные воды и др.) и биологические объекты (почвенно-растительный слой,
сельскохозяйственные растения и др.);
 * практически не контролируемое расширение путей миграции взрывоопасных
газов.
    Подробнее остановимся на анализе сложившейся экологической ситуации
вследствие массового закрытия шахт.
    ВЛИЯНИЕ ЗАКРЫТИЯ ШАХТ НА ИЗМЕНЕНИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА
ПРИЛЕЖАЩИХ ТЕРРИТОРИЙ
    Прогнозные оценки специалистов свидетельствуют, что при закрытии шахт и
затоплении горных выработок существенно растет техногенная нагрузка на
объекты окружающей среды, особенно на геологическую среду и гидросферу.
Современный Донбасс можно считать региональной гидрогеофильтрационной
системой, включающей около 240 пространственно распределенных техногенно-
геологических систем "шахта - геологическая среда". Большие площади вскрытия
угленосных пород горными выработками и резкое увеличение их проницаемости
вследствие техногенной трещиноватости обусловили активное влияние шахт на
гидрогеологические условия прилегающих территорий.
    Закрытие только 34-х шахт Луганской области угрожает подтоплению 25 км2
селитебно-промышленной зоны. Площадь подработанной территории в зоне
ликвидированных шахт превышает 400 км2, площадь территории, опасной по
выделениям метана, составляет 33 км2, а территории возможных деформаций
земной поверхности - 17 км2.
    Остановка сброса шахтных вод в связи с выводом из эксплуатации большого
числа шахт и перевода их на "мокрую" консервацию резко изменили
гидрологический и гидрохимический режим таких рек, как Ольховая, Санжаровка,
Комышеваха, Лугань, Большая Каменка и др., в которые продолжительное время
осуществляется сброс шахтных вод и промстоков.
    При закрытии шахт методом "мокрой консервации" (полного затопления) от
20 до 40 % территорий работ в границах горнопромышленных районов оказались
подтопленными и заболоченными. В первую очередь - это участки подработанных
горными выработками речных пойм и невысоких пойменных террас, зоны влияния
подпора поверхностных водотоков, зоны выходов песчаников и тектонических
нарушений на склонах балок, пониженные участки дневного рельефа, где ранее
наблюдались выходы подземных вод на поверхность в виде родников (радиус
выхода подземных вод может превышать 1-1,5 км).
    Ликвидация шахт во всем Стахановском регионе угрожает подтоплением более
600 га застроенных территорий и сельскохозяйственных земель. В зону
подтопление попадает более 2000 жилых домов, дачных участков и промышленных
объектов, а также водозаборные сооружения питьевого водовода, системы
канализации и очистки бытовых стоков.
    Экологические последствия ликвидации шахт в регионе уже начинают
проявляться. На сегодня подтапливается пос. Лозовая Павловка за счет
самоизливания воды с бывших шахт "Егорова" и "21/23 Лозовая Павловка".
Ликвидация же шахты "Брянковская" приведет к выходу шахтных вод на
поверхность, что угрожает подтоплением 187 га территории индивидуальной
застройки города Брянка. Для защиты этой территории должен быть построен
горизонтальный дренаж с организованным сбросом, а также обеззараживание
сбрасываемых в р.Лозовая дренажных вод. Однако дренаж доныне не построен.
    На шахте им.С.Тюленина со времени закрытия шахты к моменту выхода
шахтной воды на поверхность прошло только 13 месяцев при проектном расчете
6 лет. В результате в г. Краснодоне подтоплен жилой массив площадью 48 га,
на котором расположены 650 зданий. Для ликвидации подтопления в пойме
р.Большая Каменка была построенная дренажная система, ведется откачка воды
из ствола шахты. В настоящее время в г. Краснодоне появились новые зоны
подтопления жилищной застройки.
    По мнению многих исследователей, главное внимание при опережающих
оценках влияния массового закрытия шахт на состояние окружающей природной
среды необходимо было обращать на специфику проявления следующих факторов:
 * изменения режима уровней подземных вод в пределах зон влияния шахтных
   водоотливов, многократно превышающих (в 3-10 и более раз) границы
   горных работ;
 * высокий уровень инженерного освоения и техногенных нагрузок на площадях
   оседания дневной поверхности.
    В результате совокупного действия этих факторов, как правило, проявляется
устойчивый рост площадей территорий со значительным уменьшением глубин
залегания уровней подземных вод и активным развитием процессов подтопления
жилищно-коммунальных и промышленных объектов, сельхозугодий,
коммуникационных объектов, транспортных магистралей и т.д.
    ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
    При закрытии шахт остаются почти все проблемы относительно охраны водных
объектов от загрязнения, и возникает ряд других, связанных с негативным
влиянием на водные ресурсы. В связи с тем, что заполнение шахт происходит
высокоминерализованными и загрязненными шахтными водами, процесс загрязнения
и засоления подземных водоносных горизонтов является практически необратимым.
    В связи с резким возрастанием притоков подземных вод в шахты (в 15 раз за
период с 1950 г.) и снижением их уровней до 400-700 м и более, а также
увеличением числа техногенных источников загрязнения подземных вод (шахты,
шламонакопители, фильтрующие пруды накопители и отстойники, склады
ядохимикатов и минудобрений, терриконы и др.) обострилась проблема охраны и
восстановления качества ресурсов подземных вод, в первую очередь, на
территориях, прилегающих к зонам влияния закрытых шахт.
    Большой вред водоемам Луганщины наносит сброс шахтных вод. Часть
шахтных вод, которые отводятся в естественные водные объекты области, от
общего объема обратных вод составляет 48 % и достигает 625 тыс. м3/сутки
(228 млн. м3/год). Минерализация шахтной воды, как правило, превышает
1,0 г/дм3, интервал ее значений колеблется от 1,5-1,7 г/дм3 (шахты ГХК
<Ровенькиантрацит>) до 20-50 г/дм3 (шахты <Пролетарская> ГХК <Луганскуголь>
и им. Капустина ГХК <Лисичанскуголь>).
    Основными реками, в которые сбрасываются шахтные воды, являются
Северский Донец, его правобережные притоки и Миус. В маловодные годы реки
принимают промышленных стоков в 2-3 раза больше, чем объемы их естественного
стока. Разработка месторождений каменного угля и сброс сточных вод в
гидрографическую сеть содействовали изменениям в водообмене и гидрохимическом
режиме подземных вод на территории, которая значительно превышает площадь
горных работ. Площадь этой территории составляет около 10000 км2, из них 4000 км2 -
площадь распространения подземных вод водоносного горизонта трещиновато-
карстовой зоны верхнего мела, который является основным водоносным горизонтом,
который используется для централизованного водоснабжения населенных пунктов
области. Сброс минерализованных и загрязненных шахтных вод в гидрографическую
сеть вызвал увеличение минерализации речных вод вдвое.
    В 2000 году в водные объекты сброшено 361,2 млн. м3 обратных вод после
очистки на очистительных сооружениях, что на 214,61 млн. м3 (37,3 %) меньше,
чем в 1996 году. И хотя запас свободной мощности на очистительных сооружениях
составляет 331,8 млн. м3, от всего объема сточных вод, которые прошли
очистку, только 29,7 млн. м3 отнесены к категории нормативно-очищенных.
    Это обусловлено такими факторами.
    В ряде городов очистительные сооружения морально и физически устарели,
а в городах Кировск, Брянка, Славяносербск полностью или частично
разрушены. В области существуют очистительные сооружения, которые
эксплуатируются с 1940 года.
    В связи со снижением производства и закрытием шахт уменьшился общий
объем шахтного водоотлива, вследствие чего на ряде шахт проектная мощность
очистительных сооружений значительно превышает фактическое поступление
шахтных вод. Высокоминерализованные шахтные воды поступают в
очистительные сооружения механической и физико-химической очистки, в
результате чего снижается только содержимое взвешенных веществ. Вследствие
этого практически весь объем сброса шахтных вод (больше 200 млн. м3) отнесен
к категории недостаточно очищенных по минеральному составу.
    Анализ проектов ликвидации шахт свидетельствует, что согласно расчетам
прогнозный срок их затопления колеблется в границах 2 - 23 лет, после чего
следует ожидать выход воды на поверхность. При этом качество воды, которая
выходит на поверхность, значительно хуже по показателю минерализации, чем та, которая есть в
настоящее время, в частности по сульфатам, хлоридам, железу. И только после
5-10 лет после ее выхода на поверхность предполагается незначительное
снижение содержания загрязняющих веществ и некоторая стабилизация качества
воды. Подъем уровня шахтных вод и выход их на поверхность угрожают
ухудшением качества воды в одиночных скважинах и колодцах, расположенных в
шахтерских поселках и городах (пример - шахта "Кременская"). Проектами же
на ликвидацию шахт, как правило, предусматривается или строительство
кустовых очистительных сооружений, или использование уже существующих,
которые могут обеспечивать только механическую очистку шахтных (дренажных)
вод, в результате чего снижается только содержимое взвешенных веществ.
    Как показал выполненный в ходе реализации Датско-Украинского проекта
анализ результатов многолетнего экологического мониторинга в Донбассе,
вследствие увеличения техногенной нагрузки на гидросферу имело место
развитие очагов загрязнения подземных вод (несколько десятков) и устойчивый
рост их минерализации за последние 30 лет: от 0,5-1,0 до 1,5-3,0 г/дм3 и
более. При этом площадь развития пресных подземных вод (солесодержание до
1,0 г/дм3) сократилась в 4 раза, а воды с повышенной минерализацией
(1,5-3,0 г/дм3) установлены на 83 % территории района работ.
    По данным лаборатории экологии почв Луганского института
агропромышленного производства, следствием значительного повышения уровня
минерализации грунтовых вод стала ситуация, сложившаяся с водообеспечением
подтопленных территорий г.Краснодона. Основным источником воды хозяйственно-
питьевого назначения здесь всегда были скважины и колодцы, учитывая
значительные проблемы подачи питьевой воды по системам горводоканала.
Согласно ГОСТу 2874-82 сухой остаток или минерализация в питьевой воде
должны составлять не более 1 г/л. Уже только по этому показателю качества
грунтовые воды, минерализация которых составляет 2,5 - 4,5 г/л, не пригодны
не только для питья, но и для полива земельных приусадебных участков.
    Проведенный анализ природных вод, отобранных из колодцев и скважин на
содержание нитратов, показал, что и по этому показателю вода является не
пригодной для питья. Так, при норме нитратов в питьевой воде не более
45 мг/л их содержание в 26 % исследуемых проб составило 51,3-154,5 мг/л.
Многими специалистами предлагалось до начала массового закрытия шахт
снизить негативное влияние на окружающую среду путем организации водоотлива
при неполном затоплении шахт (динамический уровень должен находиться
несколько ниже местного базиса эрозии - на глубине 70-100 м). Тогда
количество воды, которая откачивается, не будет больше 30 % водоотлива
шахты, которая находится в эксплуатации. Таким образом можно было уменьшить
сброс высокоминерализованных вод, снизить заболачивание, подтопление, дренаж
речных вод, а также интенсивность инфильтрации атмосферных осадков в
выработки. В материалах отчетов говорится о том, что откачиваемые шахтные
воды должны попадать на районные или групповые опреснительные установки с
последующим использованием в хозяйственных целях. Внедрение такой схемы
организации водоотлива с закрытых шахт позволило бы исключить один из
основных факторов негативного влияния на окружающую среду, а также
значительно пополнить запасы воды.
    В настоящее время на балансе многих шахт, которые ликвидируются, есть
биологические очистительные сооружения по очистке сточных вод шахтерских
поселков, которые останутся и после ликвидации шахт. Таким образом, острым
становится вопрос, связанный с очисткой хозяйственно-бытовых сточных вод,
поддержанием очистительных сооружений в надлежащем санитарно-техническом
состоянии или строительством, если их нет. Особенно это касается небольших
населенных пунктов, где шахта была единственным источником наполнения бюджета
местного уровня, в частности, Фонда охраны окружающей природной среды.
    ИЗМЕНЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ РЕГИОНА МАССОВОГО ЗАКРЫТИЯ ШАХТ
    Проблемы устойчивости и экологической безопасности геологической среды
горнопромышленных районов Донбасса в условиях непрерывного роста комплексного
влияния техногенных факторов (горная, металлургическая, химическая, аграрная
и др. отрасли промышленности) находятся в центре внимания органов
исполнительной власти, природоохранных ведомств и общественных и организаций.
Негативным фактором, влияющим на состояние окружающей природной среды
в результате закрытия шахт, по мнению специалистов, считается <оживление>
тектонических разломов, участков мульдообразного проседания над горными
выработками. Был сделан вывод, что техногенных подвижек земной
поверхности в процессе <оживления> участков тектонических разломов и
геодинамических зон, мульдообразных проседаний в результате затопления может
оказаться достаточным для разрушения промышленных и гражданских сооружений.
Донбасс является одним из наиболее старых крупных горнопромышленных
районов в мире. История развития его превышает 200 лет. Здесь на площади до
15 тыс. км 2 по мере увеличения глубины ведения горных работ (до 900-1300 м)
и снижения уровня подземных вод под влиянием шахтного водоотлива нарастало
региональное нарушение равновесия в системе "минеральный скелет горных
пород - подземные воды".
    Изменение геологической среды при закрытии шахт в общем плане
реализуется под влиянием двух групп процессов: обратимых и необратимых
относительно первоначальных параметров верхней зоны литосферы. К обратимым
процессам относятся:
 * подъем уровней подземных вод до отметок, близких к природно-историческим,
обусловленным взаимоотношением абсолютных отметок поверхности
водоразделов и современной гидрографической сети (поверхностные водные
объекты);
 * восстановление площадного дренирования подземных вод как
гидрографической сетью, так и за счет выхода их в виде родников на дневную
поверхность в пониженных участках рельефа и зонах развития тектонических
нарушений; при этом на участках подработки поверхностных водотоков
горными выработками усилится подтопление и заболачивание пойм и низких
пойменных террас;
 * установление относительно равновесного взаимодействия поверхностного и
подземного стоков при повышенном перетоке в поверхностные водные объекты
минерализованных вод глубоких водоносных горизонтов вследствие их
активного дренирования зонами горных работ.
    К необратимым процессам относятся:
 * просадки дневной поверхности и подвижки породного массива в зонах
прямого влияния горных работ;
 * снижение механической прочности пород в зонах обрушения, проседания,
подвижек и развития техногенной тектонической трещиноватости, а также
вследствие влияния водонасыщения, выщелачивания водорастворимых
минералов и др.;
 * разрушение региональных водоупоров, активизация миграции
минерализованных вод глубоких горизонтов в поверхностные водные объекты,
а также изменение структуры потоков взрывоопасных газов;
 * развитие гидрогеомеханических напряжений и ударов вследствие затопления
горных выработок и объемного распределения гидростатических давлений,
результатом которых могут быть локальные землетрясения (гидрогеомеханические
удары с разрушением межшахтных целиков, изолирующих перемычек, деформацией
дневной поверхности и наземных сооружений), а также общее повышение
сейсмической активности на 1-2 балла даже при фоновых значениях
землетрясений на уровне 4-5 баллов.
    В 2000 г. общая площадь сопредельных с шахтами территорий составила 2200
км2. В пределах этих площадей происходит перераспределение напряженного
состояния угольных толщ, на поверхности образовываются провалы, прогибы,
меняется водно-солевой баланс зоны подтопления. Коэффициент повреждения
проседанием дневной поверхности на площади горных работ достиг величины
0,5; глубина проседания - до 4,0 м, в среднем - 1,2-1,5 м. Во многих
местах отмечен выход на поверхность метана.
    ОПАСНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ВСЛЕДСТВИЕ ЗАКРЫТИЯ ШАХТ
    Деятельность предприятий угольной отрасли приводит к масштабному
загрязнению атмосферного воздуха. Это загрязнение вызвано выбросами метана,
угольной пыли и продуктов обогащения угля, диоксидов углерода и серы.
Ежегодные выбросы угольных предприятий составляют около 200 тыс. т.
загрязняющих веществ и достигают 40 % от общего объема выбросов по
Луганской области. Одной из причин загрязнения воздуха при закрытии шахт
является вытеснение водой метана из горного массива на дневную поверхность
и проникновение его в здания и сооружения. Природная газоносность шахт
Луганской области различна - от 5 м3/т антрацитов до 45 м3/т газового и
коксующегося угля. Большинство из ликвидированных шахт сформировано горными
выработками или имеет связь по тектоническим нарушениям со старыми,
закрытыми раньше шахтами. Так, вследствие затопления горных выработок шахты
"Центральная" и выжимания шахтных газов в старые шурфы шахты
"Львовская-Комсомольская", от отравления углекислым газом погибла местная
жительница.
    Общая площадь участков, опасных по выделениям метана на поверхность,
составляет 8 га, а участков, где возможна такая угроза - 2500 га. По шахтным
полям "Ирмино", им. Ильича, "Брянковская" установлено, что на территории
7-ми опасных по проникновению метана зон расположен 1871 жилой дом, 283
производственных и административных здания. В 78-ми домах обнаружено
поступление метана. В 1999 году отмечалось увеличение объема выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу в целом по Краснодонскому району
(+ 4,23 тыс. т), которое произошло в результате повышения промышленной
активности предприятий, а в 2000 году отмечено снижение объема выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу в Краснодоне (- 14,9 тыс. т) и Стаханове
(- 16,3 тыс. т), обусловленное, отчасти, уменьшением угледобычи.
    Особую опасность загрязнения воздуха создают горящие отвалы. По данным
исследований Макеевского НИИ, в среднем за сутки с одного отвала в
окружающую среду выбрасывается 150 тонн диоксида углерода, 10 тонн окисла
углерода, 1,5 тонны диоксида серы, 0,4 тонны сероводорода, 0,1 тонны окислов
азота. Практика закрытия шахт свидетельствует, что проектные мероприятия по
переформированию, реконструкции и озеленению породных отвалов выполняются
очень неудовлетворительно. Так, проектами на закрытие 27 шахт, сроки
ликвидации которых закончились в 2000 г., на рекультивацию отвалов
предусматривалось больше 104 млн. грн., фактически же работы выполнены на
общую сумму не намного больше 2,5 млн. грн., или 2,4 %. На 15 шахтах эти
работы вообще не выполнялись.
    ИЗМЕНЕНИЕ РАДИАЦИОННОГО ФОНА
    Радиационно-экологическая безопасность определяется деятельностью
предприятий, где имеют место облучения техногенно-усиленными источниками
естественного происхождения, и происходит радиоактивное загрязнение
окружающей среды естественными радионуклидами, а также радиационным
облучением за счет наличия радона в воздухе помещений. На угольных шахтах
Луганской области образовалось более 100 тыс. м3 отходов с
техногенно-усиленной естественной радиоактивностью, которые по радиационным
характеристикам мало в чем уступают отходам уранодобывающих и
ураноперерабатывающих предприятий. Происходят выбросы и сбросы в окружающую
среду естественных радионуклидов. На отдельных шахтах Стахановского региона
образовались десятки тысяч кубометров отходов с техногенно-усиленной
естественной радиоактивностью, вследствие чего радиоактивному загрязнению
подверглись объекты окружающей среды и технологическое оборудование.
    ИЗМЕНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
    Высокая степень нарушенности (шахтами, скважинами и др.) массива горных
пород в горнопромышленных районах Донбасса способствует нисходящей и
латеральной миграции вредных химических веществ, содержащихся в техногенных
объектах. В результате на пути их миграции формируются техногенные
литохимические (прежде всего, в породах зоны аэрации) и техногенные
гидрохимические (в поверхностных водах и зоне активного водообмена подземных
вод) аномалии. Техногенные геохимические аномалии в своей основной части
образованы в депонирующих природных средах (геохимических барьерах), главным
образом, в почвах, а также в донных и пойменных осадках водотоков и водоемов.
Установлено также, что с 1 га поверхности терриконов ежегодно ветром
сдувается до 10 тонн пыли, водными потоками вымывается более 35 тонн
мелкозема, значительное количество водорастворимых солей, радионуклидов,
тяжелых металлов, фтора. При подтоплении и затоплении территорий резко
увеличивается интенсивность растворения техногенных загрязнителей в почвах
и подстилающих грунтах, что, в свою очередь, повышает риск загрязнения
поверхностных и подземных водозаборов и гидросферы в целом. Загрязнение
почвенного покрова вызывается также породными отвалами, количество которых
совместно в Донецко-Макеевско-Горловско-Енакиевской и Стахановской
горно-городских агломерациях составляет 566, а площадь, которую они
занимают - 4,8 тыс. га, и шламовыми накопителями, количество которых
составляет 240, а площадь - 980 га.
    Указанные процессы негативно влияют на изменение качества почвенного
покрова территорий, на которых происходит закрытие шахт.
    Исследования показали, что повышение уровня грунтовых вод вследствие
закрытия шахт привело к развитию в почвах процесса заболачивания и связанных
с ним засоления и осолонцевания, которые и вызывают значительную деградацию
почвенного покрова. Были сделаны следующие выводы:
 * подъем уровня грунтовых вод до 0,5 - 1,0 м способствует образованию
лугово-болотных почв в автоморфных условиях и вторично-луговых на
надпойменных террасах;
 * засоленные грунтовые воды способствуют увеличению содержания в почвах в
3-5 раз обменного натрия, что приводит к образованию слабо- и
среднесолонцеватых почв;
 * почвы подтопленных участков характеризуются химизмом засоления двух
типов: хлоридно-сульфатным со слабой и средней степенью засоления и
гидрокарбонатно-сульфатным в незасоленных почвах;
 * закрытие указанных шахт методом <мокрой консервации> без достаточного
изучения геологических и гидрологических особенностей... вызвало резкое
поднятие уровня грунтовых вод, что привело к подтоплению значительного
количества приусадебных участков жителей г. Краснодона.
    ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
    Анализ материалов, полученных в ходе выполнения проекта <Говорить и
быть услышанным>, подтвердил для обследованных населенных пунктов проявление
в той или иной степени характерных экологических проблем, свойственных для
всего региона массового закрытия шахт в Донбассе. Не вызывает сомнений
объективность оценок ученых и специалистов относительно экологических
последствий массового закрытия шахт в Луганской области для состояния
окружающей природной среды и здоровья человека, а также рекомендаций по
ликвидации их негативных влияний, которые сводятся к следующему:
 1. В результате совокупного действия негативных факторов при закрытии шахт
проявляется устойчивый рост площадей территорий с активным развитием
процессов подтопления жилищно-коммунальных и промышленных объектов,
сельхозугодий, коммуникационных объектов, транспортных магистралей и т.д.
 2. Как следствие этого активизируются процессы загрязнения поверхностных и
подземных вод, оседания дневной поверхности, накопления потенциальной
энергии в затопленных горных выработках с формированием
гидрогеомеханических напряжений и снижением стойкости породных
массивов.
 3. Одновременно меняется структура потоков взрывоопасных газов, что может
усложнить газогеохимические условия действующих шахт и прилегающих
промышленно-городских агломераций.
 4. Практически повсеместное геохимическое загрязнение ландшафтов
промышленно-городских и сельскохозяйственных районов, выражающееся в
росте концентраций тяжелых металлов, нефтепродуктов и др. в почвах,
снежном покрове, донных отложениях.
 5. Происходит устойчивое повышение минерализации и загрязнения нитратами,
тяжелыми металлами подземных и поверхностных вод.
 6. Проявляется на отдельных участках радиохимического загрязнения уран-
радийсодержащими минералами грунтов и подземных вод, в основном, в зонах
влияния шламонакопителей.
 7. Дальнейший рост числа закрытых шахт в регионе и расширение площадей, где
интенсивно развиваются процессы техногенных изменений окружающей
природной среды, обусловливают необходимость проведения следующих
мероприятий:
  опережающая оценка влияния закрытия шахт на экологическое состояние
окружающей среды;
  выявление участков потенциального подтопления и затопления мест
складирования жидких и твердых отходов, геохимического загрязнения
ландшафтов (промплощадки, терриконы и др.);
  разработка на основе опережающих прогнозов бассейновых и территориальных
схем управления уровенным режимом подземных вод;
  разработка регионального прогноза изменения качества подземных вод с целью
обоснования состава мероприятий по их охране и повышению экологической
устойчивости систем хозяйственно-питьевого водоснабжения;
  создание прогнозных моделей изменения окружающей природной среды,
подготовка рекомендаций для принятия решений по предотвращению
экологических катастроф;
  усовершенствование систем мониторинга на локальном и региональном
уровнях, в первую очередь, геологической среды (уровенного и
гидрогеохимического режимов подземных вод, опасных геологических
процессов, миграции метана и др.);
  создание при Луганской областной государственной администрации
подразделения по комплексному эколого-экономическому управлению
территориями в зонах влияния закрытых шахт;
  разработка для указанных целей на основе GIS-технологий постоянно
действующих моделей с формированием функциональных баз данных;
  утилизация техногенных отходов, являющихся, с одной стороны, фактором
вредного воздействия на окружающую среду и, с другой стороны,
нетрадиционным источником ряда дефицитных полезных компонентов;
  для решения проблем, связанных с последствиями закрытия шахт, более
широко использовать потенциал научных, проектных и производственных
организаций;
  обеспечение финансирования природоохранных мероприятий по изучению,
предупреждению и ликвидации последствий массового закрытия шахт из
бюджетов различных уровней.

                             *   *   *

     Главу 4 из монографиии "КРИЗИС И САМООРГАНИЗАЦИЯ" (Шахтерские
города и поселки Донбасса в период реструктуризации угольной
промышленности: социальное и экологическое измерения) прислал
Денщик В.А., Луганск, [email protected]

**************************************************************
* Бюллетень выпускается Союзом "За химическую Безопасность"  *
*                       (http://www.seu.ru/members/ucs)      *
* Редактор и издатель Лев А.Федоров.   Бюллетени имеются на  *
* сайте:        http://www.seu.ru/members/ucs/ucs-info       *
* ***********************************                        *
*      Адрес:  117292 Москва, ул.Профсоюзная, 8-2-83         *
*      Тел: (7-095)-129-05-96, E-mail: [email protected]       *
**************************     Распространяется              *
* "UCS-PRESS" 2002 г.    *     по электронной почте          *
**************************************************************

Предыдущий выпуск | Архив | Следующий выпуск

Подпишитесь на электронный бюллетень "Химия и жизнь"

Специальные проекты

Информационные партнёры:

Обмен баннерами