Разработка полезных ископаемых и сточные воды
Добыча полезных ископаемых составляет важную часть экономики многих государств, включая Россию. Кроме подземной добычи ее важную часть составляет разработка открытым способом — в том случае, если залежи располагаются сравнительно неглубоко. Для этого используются современные технологии, применяется множество видов карьерной спецтехники.
Трудно сказать, когда человечество начало разработку первого в своей истории карьера. Но наверняка это произошло раньше, чем был вырыт первый рудник: добывать ископаемые, находящиеся непосредственно под поверхностью, а то и на ней, — много проще. Так или иначе, будет верным сказать, что человечество эволюционировало вместе с технологией добычи полезных минералов и строительных материалов. В ходе разработки карьера вынимаются и подвергаются сортировке миллионы тонн породы, что не может не влиять на состояние окружающей среды, как минимум — в местном масштабе. Тем не менее потребность цивилизации в полезных ископаемых, начиная с угля и заканчивая драгоценными металлами, век от века растет — а соответственно, растут и масштабы добычи.
К положительным сторонам добычи полезных ископаемых открытым способом нужно отнести такие факторы, как простота подготовительных (вскрышных и других) работ, относительная безопасность участников производственного процесса, сравнительно невысокие затраты на изыскательские работы и собственно добычу, большая производительность при извлечении породы.
Однако, помимо достоинств, у открытой разработки есть и свои недостатки. К ним относятся большое число работающей в карьере техники и оборудования, а значит, и немалые затраты на его приобретение и обслуживание. С углублением котлована растут и расходы на разработку залежей: доставка породы на обогатительный комбинат или пункт предварительной сортировки требует все больших усилий и все более длинных маршрутов для техники, следовательно, растут и затраты компании-разработчика.
Технологический цикл добычи полезных ископаемых открытым способом начинается с геологоразведки.
Необходимо не только найти залежи, но и оценить их объем, состав породы и глубину залегания на предмет целесообразности добычи. Далее проводятся предварительные работы на месте будущих разработок, которые включают в себя осушение (иногда обводнение) территории, прокладку коммуникаций (подъездные пути, электричество, связь, Интернет), выкорчевывание леса и возведение административных и вспомогательных построек. Сколько времени проходит с момента завершения геологоразведки до окончания предварительных работ, однозначно сказать нельзя: это зависит от инвестиций в будущий карьер, характера местности, климатических и погодных факторов.
Карьерный экскаватор
При добыче полезных ископаемых открытым способом — будь то залежи угля, марганца, руд, содержащих металлы, — широко используют карьерные экскаваторы — машины циклического действия, малосвязные или черпающие разрушенные породы и перемещающие их последовательно, прерывая копание на время перемещения породы. Вскрытие месторождений, выемка минералов и их последующая погрузка в транспортные средства — основные функции этих машин. Наряду с гигантскими многоковшовыми шагающими экскаваторами, роторными и канатными электрическими машинами наибольшее распространение при разработках открытым способом получили гидравлические карьерные экскаваторы на гусеничном ходу. Характерный образец машин этого типа — Liebherr R9250. Оснащенный ковшом объемом 15 кубометров, он отлично подходит для работы с самосвалами 100-тонного класса. В зависимости от условий работы модель оснащается дизельной либо электрической силовой установкой мощностью 287 л.с.. Скорость вращения поворотного мотора — 8 оборотов в минуту. Машина может оснащаться как прямой, так и обратной лопатой и способна работать даже при экстремально низких температурах: до минус 40—50 градусов Цельсия. У модели R9250, как и у других машин семейства экскаваторов Liebherr, низкий центр тяжести и большая глубина копания: 8,7 метра. Полная масса машины — 253,5 тонны.
Собственно разработка карьера начинается со вскрышных работ.
Необходимо удалить поверхностный, пустой слой породы, под которой находятся залежи полезных ископаемых. Для этого слоями удаляется грунт, в результате чего по периметру будущего карьера образуется каскад уступов. Если раньше для этих целей широко применялись буровзрывные работы, то сегодня для вскрышных работ чаще используется специальная техника, прежде всего — экскаваторы и погрузчики, а для вывоза пустой породы — карьерные самосвалы. Чем тоньше поверхностный слой — тем более эффективны горные работы: эффективность разработки открытым способом определяется соотношением перемещенной пустой породы к результату добычи. Количество кубических метров снятого грунта делится на тоннаж изъятого ископаемого.
Карьерный погрузчик
Обладающие куда более внушительными размерами, чем их строительные собратья, эти землеройно-транспортные машины на колесном или гусеничном ходу имеют в качестве главного рабочего органа ковш вместимостью до 10 кубометров и более, шарнирно закрепленный на конце стрелы и разгружающийся вперед. К функциям карьерных погрузчиков относятся рыхлительные и бульдозерные работы, резка и транспортировка породы, а также ее загрузка в кузов самосвала.
Современные машины этого типа имеют эксплуатационную массу до 62 тонн. Кроме фронтального ковша в качестве сменного оборудования для карьерных погрузчиков используются бульдозерный нож, рыхлитель, грузоподъемная платформа и другие агрегаты.
Яркий представитель семейства карьерных погрузчиков — модель именитого японского производителя спецтехники Komatsu WA600-8. Этот карьерный погрузчик имеет эксплуатационную массу 55 тонн и оснащен ковшом объема 7,03 кубометра. Оригинальный силовой агрегат погрузчика SAS6D170E-7 мощностью 529 лошадиных сил соответствует стандартам экологичности Tier 4 Final. По словам компании-разработчика, модель имеет целый ряд улучшений сравнительно с техникой Komatsu предыдущих поколений — в частности, у WA600-8 существенно улучшена обзорность кабины, а кресло оператора снабжено функцией подогрева.
Та же самая техника используется для непосредственной добычи полезных ископаемых.
В настоящее время из соображений экономической целесообразности многие процессы автоматизируются — например, все более широкое распространение получают беспилотные самосвалы, не требующие наличия водителя и часто вообще не имеющие кабины; встречаются и объекты, где управление процессом добычи осуществляется полностью дистанционно («умный карьер»). При более высоких первоначальных затратах такой подход гарантирует значительную экономию на оплате труда персонала, а кроме того, обеспечивает безопасность жизни и здоровья сотрудников добывающего предприятия. Тем не менее даже работа в технически оснащенном карьере по-прежнему считается довольно тяжелой, а порой и экстремальной для человеческого организма и поэтому требует высокой физической и психологической стабильности. В то же время вред от работы в карьере для человеческого организма намного меньше, чем в шахте, а уровень травматизма — существенно ниже.
Полезные ископаемые, добываемые в карьере, подвергаются дроблению и сортировке на месте либо транспортируются самосвалами в перевалочные пункты и далее — на обогатительные комбинаты. Вывоз породы из карьера осуществляется карьерными самосвалами; наиболее вместительные образцы этой техники способны транспортировать около пятисот тонн груза — однако по дорогам общего пользования эта техника в силу своих габаритов передвигаться не может, поэтому к месту работ ее обычно доставляют в разобранном виде, по железной дороге, автотрассе или морским транспортом.
Карьерный комбайн
На смену буро-взрывным методам при разработке полезных ископаемых открытым способом все чаще приходят карьерные комбайны, позволяющие не только добывать материал, но и погружать его напрямую в грузовики либо укладывать в отвалы. Если самосвал занят другой работой, срезанная комбайном порода подается по конвейеру и отсыпается в отвал. Именно так работают комбайны компании Wirtgen. В зависимости от угла поворота их конвейера материал может складироваться в один отвал с 3—5 заходов срезания породы. В дальнейшем материал загружается в кузов самосвала с помощью карьерного погрузчика. В зависимости от высоты полученного отвала при помощи фронтального погрузчика возможно выполнять погрузку материала.
Наиболее производительные карьерные комбайны Wirtgen для разработки мягких и крепких горных пород 4200SM рассчитаны на глубину фрезерования до 830 и 650 миллиметров при ширине фрезерования 4,2 метра. Кроме своей основной задачи — добычи угля, известняка, боксита, железной руды, фосфатов, горючего сланца, кимберлита, соли — эти карьерные комбайны способны эффективно работать в строительстве, включая дорожное. В частности, этим машинам по силам выполнение таких функций, как прокладка трассы для строительства дорог и сооружения рельсового пути, точное фрезерование траншей, плоскостей и откосов, фрезерование каналов, формирование подошвы тоннеля и восстановление дорог.
Открытым способом добывают множество ценных ископаемых: уголь, янтарь, мрамор, алмазы — список можно продолжать очень долго. А разработка карьера может продолжаться от нескольких лет до многих десятилетий. Например, разработка карьера Бингем-Каньон в США, штат Юта, глубина котлована которого в настоящее время составляет 1200 метров, продолжается с 1863 года.
На особенности добычи влияет множество факторов; горняки говорят, что двух идентичных карьеров в принципе не существует. Тем не менее большинство этих сооружений имеет ряд общих элементов; среди них — рабочий и нерабочий борт; дно или подошва — нижняя площадка уступа; нижний и верхний контуры; вскрышные и очистные уступы; площадки (ниже откоса, выше откоса); пункт приема породы; транспортные коммуникации. Периметр подошвы карьера определяется удобством добычи породы и ее погрузки в карьерные самосвалы.
Карьерный самосвал
Карьерные самосвалы — разновидность внедорожных машин этого типа, используемых при разработке месторождений открытым способом. Из-за внушительных размеров их эксплуатация на дорогах общего пользования невозможна — и к месту работ их доставляют в разобранном виде. Наиболее целесообразной для тяжелых самосвалов признана схема с двумя осями, с разгрузкой назад, с задним или полным приводом Отдельный подкласс карьерных самосвалов составляют машины шарнирно-сочлененной конструкции, для которых используется трехосная схема. Например, такие, как выпускает южноафриканская компания Bell — каждый пятый шарнирно-сочлененный самосвал в мире сходит с ее конвейера. Главная особенность этой техники — наименьшая масса во всех классах грузоподъемности, что достигается благодаря применению высокопрочного сварного шасси из легированной стали и долговечных, оптимизированных для уменьшения веса, компонентов. Среди других особенностей — мощные двигатели Mercedes Benz и трансмиссии со встроенным замедлителем ZF и Allison. Одна из популярных моделей — BELL B50D с колесной формулой 6×6 при собственной массе 34,5 тонны способна перевозить 45,4 тонны груза. Она оснащена дизельным двигателем мощностью 523 л.с. и 640-литровым топливным баком. Из систем безопасности самосвала нужно отметить автоматический горный тормоз, функцию быстрой заливки топлива с сухим затвором и мониторинг давления в шинах и защиту кабины от опрокидывания и падающих предметов.
Как уже было сказано выше, добыча полезных ископаемых не проходит даром для экологии.
Устройство карьера разрушает ландшафт, складывавшийся веками, а порой и тысячелетиями. Выкорчевываются многие гектары лесов, осушаются озера, производятся взрывные работы, изменяется уровень грунтовых вод. Тысячи кубометров почвы, которые могли бы быть использованы в сельскохозяйственных целях, в ходе вскрышных работ превращаются в отвалы. В зависимости от химического состава грунта отвалы могут содержать элементы, опасные не только для растительного и животного мира, но и для здоровья людей, живущих в близлежащих населенных пунктах. Их жители также страдают от высокого уровня шума, загрязнения сточных вод и выбросов угарного газа от двигателей спецтехники и оборудования.
Несмотря на то, что добыча полезных ископаемых открытым способом наносит ощутимый вред окружающей среде, вредные последствия от нее можно минимизировать. Для этого выработанные карьеры часто заполняют водой, создавая искусственные водоемы, а на прилегающих территориях проводят рекультивацию, засаживая их деревьями и кустарниками. Что касается отвальных пород, из них нередко получают минеральные удобрения, глинозем, а также некоторые виды строительных материалов. Все эти меры позволяют не только частично компенсировать ущерб, нанесенный природе открытыми разработками, но зачастую и получить экономическую выгоду. В мире год от года растет число предприятий, специализирующихся, занятых окультуриванием территории выработанных карьеров и переработкой отходов добычи.
Дробильное оборудование
Нередко первичная переработка полезных ископаемых выполняется непосредственно на месте добычи. Для этого используется различное дробильно-сортировочное оборудование. Например, для обработки известняка и других материалов с невысокой абразивностью хорошо подходят роторные дробилки с горизонтальным валом Telsmith первичного и вторичного дробления. Они сконструированы с большим запасом прочности и имеют цельный массивный ротор, что является их основным преимуществом сравнительно с представленными на рынке аналогами, а также большую камеру дробления, которая обеспечивает высокую производительность и кубовидную форму материала на выходе. Наиболее производительная из дробилок для первичного дробления — Telsmith 6071 с приводом мощностью 800—1500 л.с., которая имеет производительность 1000—2100 тонн в час. Дробилка эксплуатационной массой 89 тонн рассчитана на максимальный размер входящего куска 1422 мм. Из дробилок для вторичного дробления наиболее производительная — Telsmith 5263 с приводом мощностью 300 л.с,; ее производительность достигает 320 тонн в час. Эта модель рассчитана на максимальный размер входящего куска 406 мм; вес дробилки — 22 тонны.
Источник: https://proteh.org/
Источник
Разработка месторождений полезных ископаемых приводит к количественному и качественному истощению водных ресурсов. Основные причины качественного истощения водных ресурсов — это их загрязнение и засорение.
Под загрязнением вод понимают их насыщение вредными веществами в таких количествах или сочетаниях, в результате чего ухудшается качество вод и водный объект признается загрязненным в соответствии с принятыми нормами.
Под засорением вод имеют в виду поступление в водоем посторонних не растворимых в воде предметов, не изменяющих качество воды, но влияющих на качественное состояние русел водоемов.
Основными источниками загрязнения и засорения вод являются промышленные и бытовые сточные воды, под которыми понимаются воды, использованные на бытовые или производственные нужды и получившие при этом дополнительные примеси, изменившие их первоначальный химический состав или физические свойства, а также воды, стекающие с территорий населенных пунктов, промышленных предприятий и сельскохозяйственных полей в результате выпадения атмосферных осадков.
В зависимости от происхождения воды и качественных характеристик примесей сточные воды разделяются на три основные категории: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные), атмосферные.
К бытовым относятся воды душевых, бань, прачечных, столовых, туалетных комнат, а также хозяйственные воды, используемые при мытье помещений.
Атмосферные воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков. Их подразделяют на дождевые и талые.
К производственным сточным водам относятся воды, использованные в технологических процессах и уже не отвечающие требованиям, которые предъявляются этими процессами к их качеству, а поэтому подлежащие удалению с территорий предприятий. К ним относятся также поверхностные и подземные воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых. Среди них различают в зависимости от способа добычи шахтные и карьерные, а также дренажные воды, образуемые при осушении шахтных и карьерных полей.
Под влиянием загрязняющих веществ в водных объектах происходят первичные, вторичные и третичные изменения.
Первичные изменения возникают при прямом воздействии загрязняющих веществ на водные объекты. Выражаются они в изменении физико-химических и биологических свойств воды, ее состава, температуры, годового режима и других условий обитания гидробионтов.
Первичные изменения в дальнейшем усиливаются сложной цепью вторичных изменений, возникающих при взаимодействии загрязняющих веществ друг с другом или с составными частями воды, в результате чего образуются новые вещества, отрицательно влияющие на водные организмы. Могут жить и бродить донные отложения с образованием токсичных веществ, усиливаться или ослабляться ход биологических процессов в воде и грунтах и процессы самоочищения воды и минерализации и т.д. Все это приводит к дальнейшему ухудшению гидрохимического режима и невозможности использования воды для питьевых, культурно-бытовых целей, технического водоснабжения, а также к резкому ухудшению условий обитания водных организмов.
Вследствие этих изменений нарушается сложный комплекс взаимосвязей гидробионтов с внешней средой и взаимоотношения между обитающими в водоеме организмами, может нарушаться весь жизненный цикл развития. Начинают распадаться биоценозы вследствие изменения чувствительных к загрязнению организмов и замены их малочувствительными. Все это приводит обычно к понижению биологической продуктивности водоемов, а порой и к полному уничтожению рыбных запасов. Все эти изменения относятся к третичным.
Сброс нагретых вод в водоемы вызывает термическое (тепловое) загрязнение воды.
Установлено, что температура воды, близкая к 30°С, оказывает отрицательное действие на большинство водных организмов (кроме теплолюбивых видов), прекращая их рост, питание и размножение, а дальнейшее повышение температуры вызывает их гибель. В летний период происходит массовое цветение подогретой воды, зарастание мелководий. Накопление в подогретой зоне органических веществ и их последующее размножение, помимо усиления минерализации воды, приводит к уменьшению количества растворенного кислорода. При повышении температуры воды возможно недостаточное насыщение кислородом глубинных слоев и образование анаэробных зон, что может привести к массовой гибели придонных организмов и в первую очередь рыб. Побочный фактор термического загрязнения — усиление токсичного действия большинства вредных примесей воды при повышении ее температуры.
В горных выработках обычно присутствует вода, поступающая из массива и с поверхности Земли. Эти воды обычно сильно загрязнены и, если они без соответствующей очистки попадают в естественные водоемы или водоносные горизонты, тосами становятся загрязнителями. Некоторые полезные ископаемые и твердые отходы горного производства (включая вскрышные породы) при открытом хранении под действием атмосферных осадков могут растворяться и загрязнять природные открытые водоемы и подземные воды. Существенное изменение состава природных вод может происходить в результате неорганизованного сброса карьерных или дренажных вод.
В большинстве случаев подземные воды в природных условиях обычно пригодны для питьевого и бытового водопользования. Однако в некоторых случаях даже незначительное снижение уровня пресных подземных вод, водоносный горизонт которых имеет связь с минерализованными или химически загрязненными водами, может нарушить сложившееся гидрохимическое равновесие. Степень влияния зависит от фильтрационных свойств пород, гидрогеологических структурных условий района месторождения, условий питания водоносных горизонтов, режима работы дренажных устройств и т.п.
Атмосферные осадки, выпадая на промплощадки, отвалы, откосы и площадки уступов, образуют дождевые или талые сточные воды.
Сточные воды карьеров формируются в основном из карьерных, дренажных и атмосферных сточных вод. При использовании гидравлических способов разработки и переработки полезных ископаемых значительных объемов достигают технологические сточные воды. В больших объемах используется вода для обогащения полезных ископаемых. Водопритоки в горные выработки могут достигать больших величин. Например, на карьерах Соколовско-Сарбайского ГОКа притоки подземных вод достигают 1600-3000 м3/ч, по Кривбассу — 2600-3300 м3/ч.
Притоки воды в открытое карьерное пространство зависят от развития горных работ и характера ресурсов подземных вод. С увеличением площади отработанного пространства при значительных динамических ресурсах подземных вод водопритоки растут, при ограниченных динамических ресурсах — остаются постоянными, при статических запасах — уменьшаются со временем. С увеличением водопритоков происходит изменение состава карьерных вод.
Обводненность карьеров характеризуется величиной среднегодовых водопритоков и коэффициентом водообильности, представляющим отношение водопритоков к производственной мощности горного предприятия. Эти величины изменяются в достаточно широких пределах. Например, среди угольных бассейнов наибольшей обводненностью отличается Прибалтийский бассейн горючих сланцев, а наименьшей — Экибастузский бассейн (табл.5.5).
Таблица 5.5
Характеристика обводненности основных угольных и сланцевых бассейнов и месторождений
Бассейн | Водоприток, м /ч | Коэффициент водообильности, м /т | ||
минимальный | максимальный | средневзвешенный | ||
Днепровский | 20 | 1250 | 640 | 4,8 |
Кузнецкий | 40 | 1400 | 400 | 2.2 |
Подмосковный | 110 | 2800 | 950 | 10,5 |
Прибалтийский | 400 | 7080 | 1590 | 4,1 |
Челябинский | 80 | 260 | 160 | 0,7 |
Экибастузский | 55 | 250 | 150 | 0,15 |
Месторождения: Средней Азии Приморья Сахалина | 30 140 350 | 3500 370 450 | 710 255 445 | 8 1,4 7,2 |
Прогноз притоков подземных вод в горные выработки в динамике развития горных работ может выполняться методами гидрогеологических аналогий, позволяющих определить общий приток воды в карьер на основе сравнений, например, глубины и площади отработки:
, (5.13)
где Q, Q1 — соответственно прогнозируемый и фактический притоки;
F, F1 — площадь карьера на уровне дневной поверхности соответственно на расчетный и фактический период времени;
Н, H1 — соответственно ожидаемая и фактическая глубина разработки.
В процессе осушения месторождения и откачки воды из карьера происходит кроме количественного истощения запасов подземных вод загрязнение и засорение водных объектов веществами, содержащимися в сточных водах, откачиваемых из карьера.
Состав и свойства карьерных вод зависят в основном от условий их образования и источников загрязнения. Одним из главных факторов, определяющих условия их образования, является геогидродинамическая зональность подземных вод, в соответствии с которой они разделяются по глубине на верхнюю, среднюю и нижнюю зоны. В верхней зоне с активным водообменом расположены грунтовые и артезианские воды при наличии активной циркуляции воды между водоносными горизонтами. В верхней части этой зоны преобладают маломинерализованные пресные гидрокарбонатные воды, а с увеличением глубины они переходят обычно в гидрокарбонатно-сульфатные. В средней зоне расположены воды с высокой минерализацией, образующиеся путем смешения инфильтрационных вод с водами засоленных слоев морских осадков. В средней зоне встречаются сульфатные, натриево-кальциевые и гидрокарбонатные натриевые воды, переходящие в хлоридно-гидрокарбонатные и натриевые. В нижней зоне с застойным водообменом обычно расположены хлоридные воды с концентрацией рассолов.
Кроме того, химический состав карьерных вод определяется активностью выщелачивания и окисления минералов горных пород, вызванных изменениями в процессе строительства и эксплуатации карьера.
Состав и свойства карьерных вод изменяются в очень широком диапазоне в пределах как одного и того же месторождения, так и в границах одного и того же карьерного поля. Одним из основных показателей состава карьерных вод является их минерализация, представленная ионами хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов кальция, магния, натрия и других элементов. По данным ВНИИ О Сугля 5% угольных шахт и разрезов имеют минерализацию до 1 г/л, 22% — 1-2 г/л, 69% — 2-7 г/л, 3% — 7-20 г/л и менее 1 % — свыше 20 г/л. Пресные воды распространены в основном в Кузнецком, Печорском и Прибалтийском бассейнах, солоноватые и сильносолоноватые — в Карагандинском и Донецком бассейнах.
Воды шахт и разрезов Подмосковного, Кузнецкого, Печорского и Прибалтийского бассейнов обладают умеренной жесткостью, а Кизеловского и Донецкого бассейнов — повышенной.
К числу основных загрязнений карьерных вод относятся взвешенные вещества, представленные частицами полезного ископаемого и вмещающих пород разной крупности. Органические загрязнения представлены фенолами и нефтепродуктами. Содержание фенолов обычно невелико — 0,001-0,01 мг/л. Источниками фенольного загрязнения на угольных разрезах являются процессы окисления и самовозгорания углей, горючесмазанные материалы при попадании их в воду, загрязненный фенолами атмосферный воздух. Содержание нефтепродуктов также колеблется в очень широких пределах — 0,01-13 мг/л. В отдельных случаях наблюдается также превышение содержания микроэлементов: по кадмию в 3-11 раз, по никелю в 2-18 раз, по меди в 10-20 раз, по цинку в 2-200 раз, по хрому в 5-123 раза, по кобальту в 2-27 раз, по марганцу в 2-200 раз и т.д. Бактериальная загрязненность карьерных вод также изменяется в очень широких пределах, и их колииндекс колеблется от 1 104 до 1 107.
Наиболее мощными (в количественном и качественном отношении) источниками загрязнения водных ресурсов являются обогатительные фабрики, хвостохранилища, шламохранилища, испарители и другие промышленные объекты. Результаты химического анализа проб технологической воды на обогатительной фабрике Лебединского ГОКа показали, что в процессе обогащения руды происходит увеличение содержания железа и нитритных ионов (NO3) не только в водах фабрики, но и в воде хвостохранилища. Прогноз показывает, что в будущем концентрация NO3″ в водах хвостохранилищ будет составлять 39-45 мг/л, т.е. достигнет значений, предельно допустимых нормами санитарно-бытового водопользования (44 мг/л). Фильтрационные потери вод обусловят загрязнение подземных вод верхнего комплекса. Вследствие фильтрационных потерь из хвостохранилищ в потоке подземных вод образуются три зоны. В ближайшей к хвостохра нилищу зоне концентрация NO3″ и всех остальных компонентов в подземных водах равна их содержанию в водах хвостохранилища. Максимальные радиусы этой зоны составят 2330-4350 м в направлении к дренажи ым системам карьеров, а для остальных направлений не превысят 1500 м. Ширина второй зоны, где содержание нитратных ионов меньше, чем в хвостохранилище, 240-800 м. Третья зона, где содержание нитритных ионов равно нулю, располагается на расстоянии в среднем 1800-2200 м, а в направлениях к карьерам — на расстоянии 5100м.
В хвостах обогатительных фабрик руд цветных металлов находятся такие загрязнители, как мышьяк, цинк, свинец, цианиды и т.д.
В сточных водах углеобогатительных фабрик помимо твердых частиц содержатся растворенные минеральные соли, представленные хлоридами, нитратами, нитритами, сульфатами, карбонатами и др. Кроме того, в них присутствуют остатки флотореагентов, которые частично растворены в воде, частично сорбированы на взвешенных веществах. Кроме карьерных и технологических сточных вод достаточно большой ущерб природной среде наносят атмосферные (ливневые) воды, которые смывают и выносят много загрязняющих и вредных веществ. Кроме того, они загрязняются и за счет сорбирования из атмосферного воздуха вредных веществ атмосферными осадками.
Приток атмосферных вод в карьерные выемки определяется по формуле:
, м3/год (5.14)
где Нвс — средний слой весеннего стока, мм;
F — площадь водосбора, га;
Н0 — среднее годовое количество осадков, мм;
K1, k2 — коэффициенты, учитывающие объем дождевых и талых вод, направляемых на очистные сооружения.
Основными загрязняющими веществами атмосферных вод являются взвешенные вещества (от 300 до 30000 мг/л), нефтепродукты (до 5000 мг/л), фенолы (до 0,1 мг/л), а минерализация составляет 200-3500 мг/л. Содержание взвешенных веществ в дождевых водах, стекающих с породных отвалов углеобогатительных фабрик, достигает 11700 мг/л и в талых водах — 47000 мг/л, а общее солесодержание составляет 7550 мг/л. Поверхностные сточные воды ОФ содержат в основном взвешенные вещества (до 2500 мг/л), минеральные соли (до 5000 мг/л) и нефтепродукты (до 7,5 мг/л). Содержание вредных компонентов в ливневом стоке фабрик Кузбасса: взвешенные вещества — 15000 мг/л; флотореагенты — 440 мг/л; нефтепродукты — 500 мг/л. Средний объем поверхностных стоков составляет 2,6-4,0 тыс.м3/год с 1 га промплощадки фабрики.
Бытовые сточные воды отличаются относительным постоянством состава и свойств в отличие от карьерных вод. Минерализация бытовых сточных вод обычно находится в пределах 1 г/ л. Основными загрязняющими веществами являются минеральные вещества в виде частиц почвы, песка и растворенных солей, а также органические в виде остатков пищевых продуктов, бумаги, физиологических выделений людей, мыла, синтетических моющих средств и пр.
Содержание взвешенных веществ в бытовых сточных водах колеблется в широких пределах — от 100 до 600 мг/л и более. Им свойственна довольно высокая загрязненность нефтепродуктами и фенолами, содержание которых составляет 1-5 и 0,1-0,2 мг/л соответственно. Отмечается также высокая бактериальная загрязненность.
Содержание органических веществ по сравнению со сточными бытовыми водами населенных пунктов сравнительно невысокое (БПК20 = 100-150 мг/л).
Источник