ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

Актуальность работы: одним из проявлений антропогенного воздействия на окружающую среду является изменение скорости и направленности геохимических процессов. Достаточно резко изменяется баланс металлов на территориях, испытывающих воздействие горнодобывающих и металлургических предприятий. Донбасс принадлежит к наиболее густонаселенным и индустриально развитым районам мира по масштабам добычи полезных ископаемых и их переработке, а также по образованию отходов. Кроме горнодобывающей и перерабатывающей промышленности в образовании отходов вносит свой вклад и черная металлургия, также хорошо развитая в нашей области. Металлургические шламы предприятий Донбасса заскладированы в шламонакопителях общей емкостью более 40 млн. м3, которые практически все переполнены. Свободных емкостей вблизи предприятий нет, а организация складирования вдали приведет к значительным материальным затратам и ухудшению состояния окружающей среды.

Цель работы: цель магистерской работы заключается в оценке влияния металлургических заводов, а также их отходов на окружающую среду.

Задачи исследований:

  1. Анализ современного состояния проблемы загрязнения окружающей среды металлургической отраслью;
  2. Изучение воздействия Донецкого металлургического завода на гидросферу, литосферу, атмосферу.
  3. Оценка степени воздействия отходов Донецкого металлургического завода на гидросферу.
  4. Установление закономерностей изменения химического состава подземных вод в зоне влияния Полежаковских отвалов ДМЗ за период 2006–2010 гг..
  5. Выявление очагов загрязнения подземных вод и причины повышенных концентраций в них.
  6. Оптимизация локальной сети наблюдения, для улучшения мониторинга подземных вод в зоне влияния Полежаковских отвалов ДМЗ.

Объект исследований: поверхностные и подземные воды в зоне влияния Полежаковских отвалов.

Предмет данных исследований: мониторинг состояния гидросферы в зоне влияния отходов черной металлургии.

Методы исследований, которые применялись в данной работе:

  1. Систематизация и анализ данных.
  2. Методы статистической обработки данных.
  3. Расчеты комплексных показателей загрязнения.
  4. Методы пространственного анализа.

Научная новизна работы: комплексное воздействие металлургической промышленности на окружающую среду обеспечивает связь между конкретными видами промышленных отходов и составом имеющегося загрязнения грунтовых вод в зоне влияния Полежаковских отвалов.

Практическое значение: полученные данные можно использовать в дальнейшем, для совершенствования технологии складирования отходов, а так же для разработки рекомендаций по снижению загрязнения атмосферы и гидросферы. Результаты картирования могут использоваться при исследовании качества окружающей среды на прилегающей территории.

Личный вклад автора: произведен расчет суммарного показателя загрязнения,определены основные элементы загрязнители, прослежена динамика изменения состояния подземных вод в зоне влияния Полежаковских отвалов.

Апробация результатов работы:

  1. Межвузовская студенческая конференция «Физика и научно-технический прогресс» (ФиНаТ – 2008), 19 апреля 2008 г.;
  2. ХХ Всеукраинская научная конференция аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» 13–15 апреля 2010 г.;
  3. II Всеукраинская молодежная конференция-школа «Современные проблемы геологических наук» 12–15 апреля 2010 г.;
  4. ХХІ Всеукраинская научная конференция аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» 12–14 апреля 2011 г.;
  5. Всеукраинская научно-практическая конференция «Экономика и маркетинг в условиях всемирной интеграции: проблемы, опыт, передовая мысль» 24–26 марта 2011 г.
  6. ХXIІ Всеукраинская научная конференция аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» 17–19 апреля 2012 г.

Публикации: научная статья «Влияние отходов предприятий черной металлургии на гидросферу (на примере Полежаковских отвалов ИСТИЛ-ДМЗ)» (авторы: Е.Н. Дмитриева, С.Г. Выборов, Ю.А. Проскурня) на VII Всеукраинской научно-практической конференции «Современные тенденции научной парадигмы экономико-географического образования Украины», 8 декабря 2011 г., ДИСО, Донецк. Источник: Вісник Донецького інституту соціальної освіти. Географія. Том VII.7/2011. – Донецьк: ДІСО, 2011. – С. 30–34.

Связь работы с научными программами: магистерская работа отвечает государственной научной программе «Державна цільова екологічна програма проведення моніторингу навколишнього середовища» (постановление Кабинета Министров Украины от 05.12.2007 с изменениями, внесенными согласно постановлению КМ №880 от 17.08.2001) и связана с научно-исследовательской работой кафедры ПИ и ЭГ Н8-07.

1. История изучения проблемы

Многолетними исследованиями советских и зарубежных ученых (Йиржеле В., Балек Я., Тютюнова Ф.И) установлено, что подземные воды урбанизированных территорий подвергаются существенным изменениям в количественном и качественном отношениях [1, 2, 3]. Повсеместно отмечается сокращения эксплуатационных запасов пресных подземных вод вследствие интенсификации водоотбора и их загрязнения. Такие изменения являются результатом глобальных процессов урбанизации и промышленной интеграции [4].

Урбанизированные территории, где проживает сейчас 42% городского населения земного шара, составляют всего 4% площади нашей планеты, при чем ежегодный прирост ее находится на уровне 0,05–0,4 млн.га [4]. Рост городов и городских агломераций сопровождается отчуждением пахотных земель, концентраций промышленного производства, увеличением сброса промышленных и бытовых отходов и, следовательно, загрязнением подземных вод.

Металлургическая промышленность Украины по объемам производства занимает седьмое место в мире. Промышленный потенциал горно-металлургического комплекса Украины в последние годы – фундаментный элемент экономики государства. Горно-металлургический комплекс является основным донором бюджета, обеспечивая больше 40 % поступлений валюты. Его часть в валовом внутреннем продукте приближается к 30 % [5].

В черной металлургии Украины суммарное количество ежегодно теряемого железа составляет 35 млн.т, половина его потерь приходится на горнорудную промышленность, где оно в основном содержится в отходах, представляющих слабомагнитные окисленные руды не поддающиеся обогащению применяемыми способами обработки железорудного сырья.

Необходимость развития отвалов металлургического производства предопределена социально-экономическими, санитарно-эпидемиологическими и экологическими условиями их размещения и существующей схемой эксплуатации. В последние годы разрабатывались варианты утилизации всего количества образующихся отходов [6, 7].

Вопросами утилизации отходов металлургического производства занимались следующие авторы: В.И. Ростовский, А.С. Бондарь, О.И. Раджи, А.В. Кравченко [8, 9].

Экологические проблемы металлургического производства освещаются в работах Груздева В.С. [10], Матвеева А.Н. [11] и др. авторов.

Масштабы и характер загрязнения окружающей природной среды предприятиями металлургического комплекса связаны с уровнем применяемых технологий, их экологичностью, качеством и количеством используемого сырья, объемом и составом выбросов, сбросов и твердых отходов, географическим положением предприятий, характером рассеивания загрязнений и влиянием на ландшафты, экосистемы и их компоненты [10].

Основным источником информации, которая освещает экологические проблемы исследуемого участка (Полежаковские отвалы ДМЗ), являются отчеты по ранее проведенным работам [12, 13]. Отвалы и шламонакопитель расположены в окружении различных объектов: сельхозугодий к югу от них, жилого сектора пос. Полежаково, пруда в Безымянной балке, линий электропередач, автомобильных дорог, производственных площадок, зданий и сооружений различных предприятий. Некоторые из них находятся в зоне влияния со стороны отвалов. Влияние отвалов выражается в распространении пылевых выбросов в атмосферный воздух, осаждении их на почвы и растительный покров и в загрязнении поверхностных и подземных вод. Сельхозугодья и жилой сектор пос. Полежаково находятся за пределами установленной санитарно-защитной зоны и собственно зоны влияния предусмотренных к развитию отвалов.

Таким образом, проблеме воздействия отходов Донецкого на окружающую среду и, в частности, на гидросферу, уделялось мало внимания. Именно этой проблеме и посвящена данная магистерская работа. В дальнейших исследованиях предстоит установить состав подземных и поверхностных вод, его зависимость от отходов ДМЗ, установить возможность вторичного использования отходов черной металлургии в народном хозяйстве.

2. Экологические проблемы черной металлургии

В ходе металлургического цикла образуются газы, шламы, шлаки пыль. Особенно много пыли образуется при работе доменных, сталеплавильных, коксовых печей, агломерационных фабрик, заводов по обжигу извести. Значительное количество пыли образуется в прокатных цехах. Объем выбросов пыли зависит от применяемой технологии и оборудования. Пылевые выбросы являются важным источником эмиссии вредных веществ в ОС. Поступление и накопление пыли приводит к формированию техногенных геохимических аномалий.

При производстве черных металлов в атмосферу выбрасывается много газов (SO2, NO2, NO и др.), вызывающих вместе с СО2 парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Но к подкислению почв, в отличие от цветной металлургии, это не приводит, так как с пылевыми выбросами в почвы поступают карбонаты кальция и магния, нейтрализующие кислотность и подщелачивающие почву. Многие города с развитой черной металлургией входят в список городов с наиболее загрязненным атмосферным воздухом [10].

Экологическая опасность отходов определяется сочетанием многих факторов. Прежде всего – это их физическое состояние, химический состав и наличие экотоксикантов. Техногенные отходы металлургии часто содержат элементы, опасные для человека и экосистемы. Это мышьяк, сера, фосфор, тяжелые цветные металлы – цинк, свинец, кадмий. Экологическая опасность таких отходов резко возрастает из-за их дисперсности.

Наибольшую угрозу представляют пыли и шламы, которые рассеиваются ветром при хранении. Малые размеры частиц способствуют переходу элементов в водорастворимые соединения, и так называемому выщелачиванию. Из-за амфотерности многих металлов выщелачивание происходит при любом рН. Вредные вещества и ионы тяжелых металлов попадают в воду и почву. Очень токсичны пыли электросталеплавильных печей, в которых также содержатся хлор и фтор (в США плата за их хранение составляет десятки долларов за 1 т). Концентрация вредных компонентов в пылях и шламах в десятки и сотни раз больше, чем в шлаках, что связано с летучестью многих примесей. Поэтому, даже самый простой перевод пыли в компактное состояние (спекание, сплавление) дает значительный экологический эффект. Вредные примеси содержатся и в шлаках цветной металлургии, однако здесь они находятся в компактном состоянии шлакового монолита, что существенно снижает экологическую опасность. Еще инертнее шлаки черной металлургии.

Металлургия является источником огромной массы твердых отходов (рис. 2.1). Основной путь получения металлов – пирометаллургия, использующая высокотемпературные процессы. Выплавке металла предшествуют обогащение и подготовка руд: агломерация (спекание железорудного сырья) в черной металлургии. На каждой операции образуются отходы.

Анимация: 7 кадров, 7 циклов повторения, 157 Килобайт

Рисунок 2.1 – Образование и использование отходов черной металлургии

Отходы, сопутствующие металлургическим переделам, включают несколько видов. При выплавке металлов формируются шлаки, основу которых составляют оксиды. Это наиболее массовый вид отходов. Работа металлургических агрегатов сопровождается выносом пыли с отходящими газами. При мокрой газоочистке эта пыль в отстойниках превращается в кашеобразную массу (шлам). Основным полезным компонентом отходов металлургии, является железо, и решение ресурсоэкологической задачи их утилизации может быть получено в черной металлургии [16].

Таким образом, отходы металлургии включают и высокотоксичные материалы (пыли), и относительно инертные (доменные шлаки). Но даже складирование сотен миллионов тонн отходов требует отторжения больших площадей и приводит к негативным изменениям всех компонентов окружающей природной среды.

3. Общее описание объекта

ПАО «Донецкий металлургический завод» – одно из старейших металлургических предприятий юга Украины.

За предприятием закрепилась устойчивая репутация производителя высококачественного листового, сортового и фасонного проката (в том числе: полособульба, спецпрофилей для сельскохозяйственного машиностроения, проката для производства клеммы раздельного рельсового скрепления).

Потребители продукции ПАО «ДМЗ» – это 15 регионов Украины, Россия, Беларусь, Азербайджан, Эстония, Литва, а также 43 страны мира (Юго-Восточная Азия, Ближний Восток, Западная и Восточная Европа, Африка, Северная и Южная Америка).

Полежаковские шлаковые отвалы Донецкого металлургического завода расположены в Ленинском районе г. Донецка и предназначены для складирования неутилизированных промышленных отходов металлургического производства. Территория, на которой расположены отвалы, приурочена к Крынско-Нагольчанскому физико-географическому району, расположенному на южных склонах Донецкого кряжа в верхнем течении реки Кальмиус. Подземные воды исследуемой территории заключены в рыхлых плейстоценовых отложениях и подстилающих в различной степени выветрелых и трещиноватых породах карбона. Существующие водоносные горизонты образуют единый комплекс водоносных пород, имеющий практически единую, свободную поверхность. Подземные воды являются незащищенными от химического и микробного загрязнения. Поток подземных вод направлен в сторону р. Кальмиус, уровенная поверхность в основном повторяет современный рельеф, осложненный антропогенным преобразованием.

Тело отвалов расположено на правом борту балки, отсыпано в различное время и имеет сложное строение. На востоке и западе откосы отвалов представляют собой террасы, на которых растут кустарник и отдельные деревья. Здесь хранятся давно отсыпанные отходы. Южная часть отвалов отсыпана недавно, представляет собой ровный откос высотой до 33 м с углом 28–33°. Поверхность тела отвалов имеет неровную поверхность с отметками 153–158 м.

4. Методика проведения работ

Для проведения мониторинга состояния гидросферы в зоне влияния Полежаковских отвалов сотрудниками производственно-геологического предприятия «Артемовская гидрогеологическая партия» были пробурены одноразовые скважины с заглублением не менее 2 м ниже появившегося уровня воды. Пробы воды отбирались после предварительной откачки для удаления застоявшейся воды, прокачки фильтра и осветления воды во вновь пробуренных скважинах. Пробы воды отбирались в соответствии с ГОСТ 24481-80. По данным химико-аналитических исследований проб поверхностных и подземных вод, выполненных в центральной лаборатории ГРГП «Донецкгеология», в соответствии с СанПиН № 4630-88, ГОСТ 2874-82 и СанПиН №136/1940-97 определялась степень их загрязнения. Анализ и обработка полученных данных осуществлялась автором с помощью компьютерных программ SPSS и Surfer.

В процессе проведения данных исследований качество подземных вод сравнивалось с качеством воды, применяемой для хозяйственно-бытовых целей. Оценка степени загрязнения вод по санитарно-токсикологическому и органолептическому признакам вредности выполнялось по принятой в СанПиН 4630-88 шкале, и определялась автором работы по формуле:

Формула расчета СПК

где СПК – суммарный показатель концентраций элементов с одинаковым лимитирующим признаком вредности;

С1, С2 – обнаруженные концентрации элементов, мг/дм3;

ПДК1, ПДК2 – предельно-допустимые концентрации в воде этих же элементов, мг/дм3.

С целью определения степени загрязнения подземных вод были пробурены скважины №№1а, 2а, 4а, 5а, 6а, 8а, 9а, 14а и 15а глубиной 4,0–7,0 м на месте вышедших из строя наблюдательных скважин №№ 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 14 и 15. Общий объем буровых работ составил 48 п. м. Кроме этого наблюдательная сеть была уплотнена отбором 8 проб воды из поверхностных источников – прудов к востоку и к югу от отвалов, ручья безымянной балки и р. Кальмиус. Привлечение этих данных для контроля состояния подземных вод обосновывается существующей прямой гидравлической связью поверхностных и подземных вод территории.

По результатам прошлых этапов наблюдений однозначно установлена прямая гидравлическая связь плейстоценового и каменноугольного водоносных горизонтов. Поэтому их раздельное исследование не проводилось.

5. Результаты работы

5.1 Характеристика Полежаковских отвалов ДМЗ

Породный и шламовый отвал сложен неоднородными по структурно-вещественным параметрам отходами. В процессе исследований были выделены три наиболее распространенные группы отходов производства:

– отходы коксохимического производства, залегающие в основании отвала, фрагментарно выходящие на поверхность откоса и представленные разнообломочным несортированным породным материалом со следами выветривания и окисления, которые проявлены в изменении первичной темно-серой окраски до желтовато-бурой, бурой и красновато-бурой;

– железосодержащие отходы металлургического производства, преобладающие в верхней части отвала, представленные плотным рыхлым мелко- и тонкозернистым песчано-алевритистым материалом от темно-серого до черного цвета;

– прочие отходы, среди которых преобладают отходы строительных материалов, представленные битым кирпичом, битым стеклом, бетоном и др.

Доставка отходов на отвал осуществляется круглосуточно в основном железнодорожным транспортом и частично автотранспортом. В зимнее время производится профилактика против смерзания отходов.

5.2 Воздействие ДМЗ и Полежаковских отвалов на окружающую среду

5.2.1 Атмосфера

Основным источником загрязнения атмосферы со стороны ДМЗ, является дуговая печь ДСП № 1. Из общего количества вредных веществ, поступающих в атмосферу от металлургических заводов, около 20 % составляют пыль и около 80% вредные химические вещества. В свою очередь вредные химические вещества включают: 78% диоксида углерода, 15% сернистого ангидрида, 6% диоксида азота, 0,7% углеводороды, включая бензапирен.

Выброс загрязняющих веществ неравномерно по периодам плавки, максимум пылевыделения приходится на периоды плавки и продувки ванны кислородом и при работе газокислородных горелок.Наибольший выброс газообразных загрязняющих веществ наблюдается при выплавке литейного чугуна для производства изложниц.

Результаты оценки показали, что рассматриваемая территория по среднегодовым значениям метеорологических параметров характеризуется низким загрязненияем атмосферы, в летний период (в связи с ростом количества инверсий) – умеренным, а в худшие годы – повышенным. Важно отметить также, что в летнее время загрязняющие вещества слабо вымываются осадками.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха при развитии Полежаковских отвалов не превышает установленных санитарных норм на границе санитарно-защитной зоны отвалов. По окончании эксплуатации рассматриваемых участков Полежаковских отвалов планируется их полное изолирование и озеленение.

5.2.2 Почва

Почво-грунты исследуемой территории испытывают как физико-механические, так и физико-химические преобразования, выраженные в изменении первичных структурно-вещественных признаков и в формировании нового типа почв. Наиболее интенсивные изменения фиксируются визуально по цвету, характерному развитию новых минеральных видов.

Загрязнение почвогрунтов прилегающей территории со стороны отвалов возможно лишь в процессе рассеивания пылевидных частиц отходов ветром. Это подтверждается хорошо согласующимися направлениями распространения выделенного ореола суммарного загрязнения почв от породного отвала с преобладающими восточными направлениями ветров. При этом распределение элементов вокруг источника загрязнения – отвалов – обусловлено гравитационной дифференциацией пылевидных частиц.

Зона влияния породного отвала и шламоотвала, выделенная по суммарному показателю Zc, повторяет контур отвала и согласовано с преобладающим восточным направлением ветров распространяется на запад. Высоко-опасная степень загрязнения, установленная в пределах шламонакопителя ЭСПЦ, не выходит за его границы и связана с тонким слоем шламов, размещенных на дне его чаши. Основными аномалиеобразующими элементами являются кадмий, свинец, ртуть и марганец, ореолы которых имеют различную распространенность и пространственную приуроченность. Это позволяет утверждать, что их формирование обусловлено различными источниками, не связанными с отвалами. Ореолы свинца, ртути и кадмия носят региональный характер проявления и, вероятно, связаны с повышенным общегородским фоном. Железо, главный компонент отвалов, не образует значимых аномальных зон в пределах исследуемой территории.

5.2.3 Гидросфера

Прежде чем приступить к более детальному анализу воздействия отходов производства ДМЗ на подземные и поверхностные воды, был произведен анализ накопления загрязняющих веществ во времени, за период 2006–2010 гг.

Ниже представлены 2 графика, отражающие состав подземных вод в зоне влияния Полежаковских отвалов.

На рис. 5.1 отчетливо видна зависимость СПКорг. от содержания железа в воде, динамика их накопления сходна. Коэффициент концентрации железа в 2006 г. превышал значение ПДК в 2 раза, в 2010 г. это значение снизилось до нормы. Концентрация хлоридов на протяжении 5 лет практически неизменна, но к концу 2010 г. она достигла границы превышения ПДК, но не значительно – в 1,2 раза. Содержание сульфидов превышает ПДК в 2,7 – 3,5 раз.

Рисунок 5.1 – Содержание сульфатов, хлоридов и железа, СПКорг.

Рисунок 5.1 – Содержание сульфатов, хлоридов и железа, СПКорг.

Рис. 5.2 содержит в себе динамику накопления ртути, кадмия и значения минерализации и жесткости воды. Наблюдается резкое уменьшение концентрации ртути в подземных водах, в 2006 г. значения превышали ПДК, чего не наблюдается на протяжении последующих лет. Возможно, такое изменение концентрации обусловлено сменой топлива, используемого при работе печей. Значительных изменений содержания кадмия не отмечается, коэффициенты концентрации колеблются от 1 до 1,5.

Рисунок 5.2 – Содержание ртути, кадмия, СПКс-т, жесткость и минерализация.

Рисунок 5.2 – Содержание ртути, кадмия, СПКс-т, жесткость и минерализация.

Как видно из графиков, состав подземных вод на протяжении 5 лет существенно не изменяется, это говорит о стабильной экологической обстановке на исследуемой территории.

Детальная оценка состояния водной среды в зоне влияния Полежаковских отвалов начинается с анализа особенностей количественного распределения значений показателей.

Сравнив концентрации химических элементов в водной среде в целом, с предельно допустимыми концентрациями, взятыми согласно СанПиН 4630–88, мы получили следующее результаты (табл. 5.1)


Таблица 1 – Классификация показателей по сравнению с ПДК
Признак Показатели
Не превышают ПДК Co, Ni, Cr, V, NO3-, NH4+, Cu, Zn
Превышают ПДК по минимуму SO42-, жесткость, минерализация
Превышают ПДК по среднему Pb, SO42-, Cl-, Fe, жесткость, минерализация
Превышают ПДК по максимуму Pb, Cd, Hg, SO42-, Cl-, Mn, Fe, жесткость, минерализация

Повышенное содержание в водах зоны влияния Полежаковских отвалов свинца, железа, сульфатов, хлоридов связано с выносом этих компонентов со сточными водами металлургических заводов, химических производств, шахт.

Как показали проведенные исследования, суммарное загрязнение подземных и поверхностных вод компонентами санитарно-токсикологического лимитирующего признака характеризуется умеренной и высокой степенью (рис. 5.3). Аномальная зона выделяется с северо-запада к юго-востоку, полностью охватывая восточную часть территории. В пределах образовавшегося ореола располагаются шламонакопитель, шламоотвал и участок несанкционированной свалки, которых находится между ними.

Рисунок 5.3 – Карта распределения СПКс-т, мг/дм3

Рисунок 5.3 – Карта распределения СПКс-т, мг/дм3

Основными компонентами, влияющими на СПК, являются свинец, кадмий и ртуть. По всей территории опробования превышение ПДК для ртути составляет 1,2–1,6 раз. Именно на этой территории располагается участок несанкционированной свалки.

Суммарное загрязнение компонентами, влияющими на органолептические показатели воды, на большей части исследуемой территории соответствует высокой степени (рис. 5.4). Выделяется локальная точечная аномалия чрезвычайно-высокой степени загрязнения, расположенная с севера-запада от шломанакопителя. Масштабный ореол высокой степени загрязнения распространяется с северо-запада на юго-восток, охватывая в свои границы шламонакопитель, несанкционированную свалку бытовых отходов, а так же шламоотвалы.

Рисунок 5.4 – Карта распределения СПКорг., мг/дм3

Рисунок 5.4 – Карта распределения СПКорг., мг/дм3

Основными загрязнителями, определяющими уровень суммарного загрязнения на исследуемой территории, являются сульфаты (превышение ПДК достигает 3,5 раз), железо (превышение ПДК до 2 раз), хлориды (превышение ПДК до 1,5 раз) и в минимальной степени марганец.

В результате проведенных исследований можно утверждать, что основным источником загрязнения гидросферы на данной территории является шламонакопитель, так как основными элементами, которые составляют суммарный показатель загрязнения, являются сульфаты, хлориды, железо марганец, свинец, кадмий, которые характерны для отходов черной металлургии. Кроме этого, воды данного района имеют повышенную минерализацию и жесткость. Посторонние источники воздействия на подземные воды на исследуемой территории – это несанкционированные свалки различных отходов и мусора, расположенные по всей периферии отвалов. Таким образом, установлено негативное влияние отходов Донецкого металлургического завода на поверхностные и подземные воды, что вызывает необходимость постоянного мониторинга состояния гидросферы в зоне их влияния.

6. Рекомендации по улучшению состоянии окружающей среды

Для максимального снижения вредных воздействий на окружающую среду предусматривается выполнение следующих мероприятий:

Участки складирования отходов запроектированы с учетом границ СЗЗ, установленной для Полежаковских отвалов.

Необходимо проведение регулярного мониторинга состояния атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных вод в зоне влияния отвалов.

Для улучшения проведения мониторинга и более достоверных результатов его проведения, автором работы предлагается оптимизация локальной наблюдательной сети. Необходимо реконструировать и восстанавливать скважины, которые были выведены из строя, а именно – скв. 1а, 2а, 4а, 5а, 6а, 8а, 9а, 14а, 15а, 22 – подлежат реконструкции, скв. 11, 12, 18, 20 – подлежат восстановлению. Дополнительно к имеющимся скважинам, необходимо оборудовать еще 5 скважин – скв. 23, 24, 25, 26, 27. Это даст более достоверные данные о состоянии подземных вод в зоне влияния Полежаковских отвалов.

Выводы

В результате проведенной работы были получены следующие выводы:

  1. Был проведен анализ состояния проблемы загрязнения окружающей среды металлургической отраслью, и было установлено, что данный вопрос достаточно актуален не только в нашем регионе, но и в других странах Европы.
  2. Установлено воздействие ДМЗ на атмосферу, почву и гидросферу.
  3. Определено, что отходы ДМЗ негативно влияют на состояние гидросферы. Выделены показатели, превышающие ПДК, а именно SO42- в 3,5 раза, Fe – в 2 раза, Cl- – в 1,5 раз, Hg – в 1,6 раз.
  4. Установлено, что существенного изменения состава подземных вод в зоне влияния Полежаковских отвалов за период 2006–2010 гг. не наблюдается.
  5. Выявлены основные очаги загрязнения подземных вод, которые приурочены к шламонакопителю и шламоотвалам, что подтверждает их влияние на повышенные концентрации загрязняющих веществ.
  6. Предложены мероприятия для оптимизации локальной сети наблюдения, позволяющие улучшить систему мониторинга подземных вод на исследуемой территории.

Список литературы

  1. Врба Я., Йиржеле В., Балек Я. Экологические последствия влияния техногенных факторов на качество подземных вод//Тр. 27-го Междунар.геол.конгр. С–16. Гидрогеология. М.: Наука, 984 с.93–100
  2. Режимные инженерно-геологические и гидрогеологические наблюдения в городах. М.: Наука, 1983. – 160с.
  3. Тютюнова Ф.И. Современное состояние и основные направления исследований загрязнения подземных вод в пределах городов и городских агломераций//Методы типизации и картирования геологической среды городских агломераций для решения задач планирования. М.: ПО «Стройизыскания», 1981. – С.42–45
  4. Тютюнова Ф.И. Гидрогеохимия техногенеза. М.: Наука., 1987. – 335с.
  5. Мазур. В.Л. Потенциал и проблемы ГМК Украины / В.Л. Мазур // Нові матеріали та технології в металургії та машинобудуванні. – 2008. – №1. – С. 144–147.
  6. Технико-экономическое обоснование инвестиций развития Полежаковских отвалов и эскизный проект санзоны. Книга 1. ГНИПИ «Гипросталь». Арх. № ТМ-100196. Харьков, 1998.
  7. Оценка воздействия на окружающую среду выбросов вредных веществ в атмосферу от источников Полежаковских отвалов и отвала промышленно-производственных отходов металлургического производства ОАО «Донецкий металлургический завод». Отчет по научно-исследовательской работе. ОАО «УКРНТЭК». Харьков. 2000.
  8. Комплексная утилизация заскладированных отходов черной металлургии. В.И. Ростовский, А.С. Бондарь, О.И. Раджи, А.В. Кравченко, Донецкий государственный технический университет, Украина
  9. Оптимизация рециркуляции отходов в черной металлургии. Клягин Г.С., Ростовский В.И., Мороз Е.О., Кравченко А.В. Донецкий национальный технический университет
  10. Груздев В. С. Комплексная оценка техногенного воздействия предприятий черной металлургии на окружающую природную среду центра европейской России.
  11. Матвеев А. Н. Оценка воздействия на окружающую среду : учеб. пособие / А. Н. Матвеев, В. П. Самусенок, А. Л. Юрьев. – Иркутск : Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2007. – 179 с
  12. Технико-экономическое обоснование развития шлаковых отвалов металлургического производства ЗАО «Донецксталь»- металлургический завод». Этап.4. Книга 1. Пояснительная записка. ПГП «Артемовская гидрогеологическая партия», Донецк, 2006.
  13. Технико-экономическое обоснование развития шлаковых отвалов металлургического производства ЗАО «Донецксталь»- металлургический завод». Этап.3. Отбор проб, лабораторные исследования, оценка степени загрязнения почво-грунтов,поверхностных и подземных вод. ПГП «Артемовская гидрогеологическая партия», Донецк, 2005.
  14. М.Г.Ладыгичев, В.М.Чижикова. Сырье для черной металлургии. Том 2. Экология металлургического производства. Изд.: Теплотехник – 2005, 790с.
  15. А.Б. Макаров. Техногенные месторождения // 2000. Т. 6. № 8. С. 76–80.
  16. А.К. Зайцев, Ю.В. Похвиснев. Экология и ресурсосбережение в черной металлургии. Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет).