ВЛИЯНИЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ИХ ОТРАБОТКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (СОТНИКОВ В.И. , 1997), НАУКИ О ЗЕМЛЕ
Рудные месторождения являются источником многих элементов-токсикантов. Окисление рудных минералов вблизи поверхности, отработка месторождений и переработка минерального сырья могут сопровождаться существенным ухудшением состояния окружающей среды.
ВЛИЯНИЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Новосибирский государственный университет
Многие проблемы состояния окружающей среды традиционно связывают с деятельностью человека. Однако изучение исторического и экологического прошлого планеты свидетельствует о том, что изменение экологического состояния Земли во многом определяется и природными процессами. Доказательства этого ученые находят, в частности, в уникальных ледниковых «лабораториях» Антарктиды и Гренландии, где в толще льда, мощность которого превышает три тысячи метров, «записана» в отдельных его слоях информация о состоянии окружающей среды (степень запыленности атмосферы, среднегодовые температуры, следы вулканической активности и др.) за многие тысячи лет. Ухудшение экологической обстановки часто связано с повышенными концентрациями металлов в почве и воде. Накопление металлов может быть следствием геохимических процессов, которые в природе приводят к формированию рудных месторождений.
ВЛИЯНИЕ НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ОБСТАНОВКУ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Особенно сильное влияние на состояние окружающей среды оказывают преобразования рудных месторождений, связанные с их изменениями в приповерхностной области. Самыми существенными в этом отношении являются процессы окисления и растворения сульфидов, приводящие к возникновению хорошо растворимых в воде сульфатов. Общую схему преобразования сульфидов в этой зоне можно проиллюстрировать на примере пирита (FeS2) — наиболее широко распространенного рудного минерала:
2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2FeSO4 + 2H2SO4
Сульфат железа (FeSO4) — неустойчивое соединение, а образующаяся H2SO4 усиливает кислотные свойства подземных вод и интенсифицирует процессы окисления.
Высвобождение элементов, в том числе и токсичных, при окислении сульфидов и их миграция в подземные воды может приводить к широкому рассеиванию компонентов с последующим концентрированием их в различных объектах окружающей среды. При этом фиксированный разнос отдельных компонентов в водах колеблется от сотен метров до нескольких километров.
Значительное влияние на переход элементов из рудных тел в растворы оказывают микроорганизмы. Под действием бактерий в раствор переходит металлов в несколько тысяч раз больше, чем при простом окислении. Многие выносимые в процессе окисления элементы накапливаются в донных илах, особенно при наличии в них гидроокислов железа и марганца и органического вещества.
Наблюдается рост содержания рудных элементов в почвах и растениях. Растения можно сравнить с мощными насосами, перекачивающими минерализованные растворы на дневную поверхность. Отмирание зеленой массы растений приводит к повторному и часто более сильному загрязнению тяжелыми металлами поверхностного слоя почв, а ее сжигание — к загрязнению атмосферы.
В областях влияния зон окисления сульфидных месторождений отмечено угнетающее, а иногда и губительное воздействие высвобождающихся из рудных минералов токсичных элементов на растительные сообщества. На площадях медных месторождений Южного Урала и Казахстана часто встречаются участки, лишенные растительности. К гибели растений приводят высокие концентрации мышьяка в почвах на золоторудных месторождениях Восточного Забайкалья, Казахстана, Узбекистана. Избыток марганца вызывает серую пятнистость овса, избыток цинка, меди и кобальта — появление белых омертвевших пятен на листьях растений, а молибдена — задержку в росте и т.д.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ
С ОТРАБОТКОЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Отработку месторождений, как правило, ведут подземным или открытым (карьерным) способами. При подземной отработке на поверхность поступает относительно мало раздробленной породы и руды. Однако и этого количества извлекаемого материала достаточно, чтобы нарушить естественное состояние окружающей среды в районе действующих горнорудных предприятий. Породы, вмещающие рудные тела и всегда в той или иной мере обогащенные металлами, остаются на поверхности в виде отвалов, которые являются источником захламления территорий и возможного извлечения из них токсичных элементов в результате окисления и выщелачивания.
Серьезной проблемой являются рудничные воды, которые часто значительно обогащены рудными элементами, в том числе и токсичными. Так, на изучавшемся нами золоторудном месторождении Богунай на юге Красноярского края рудничные воды из штольни, которую проходили в конце 40-х годов, содержат 1,5 г/л Zn (в механическом осадке — 0,3 г/кг).
Эти воды попадают в р. Богунай, впадающую через 12 км в р. Кан — правый приток Енисея. При водотоке из штольни, равном 10-15 л/мин., выносимый объем цинка существенно сказывается на уровне содержания этого высокотоксичного элемента в речной системе. В рудничных водах Богуная в повышенных количествах присутствуют также медь, свинец, ртуть. В рудничных водах медных месторождений Урала (Гайское и др.) содержится около 40 г/л Cu, 10 г/л Zn и 0,4 г/л As; pH таких вод находится на уровне 2,5-3.
При открытой разработке месторождений карьерами происходит значительное нарушение поверхности и резко возрастает масса извлекаемой породы. В местах отработки появляются большие объемы отвалов породы, которая из-за низких содержаний в ней рудных компонентов не идет на переработку. Практикуемое использование подобной породы для строительных целей и дорожных покрытий также может привести к ухудшению экологической обстановки, при этом неблагоприятные последствия могут проявиться через значительное время.
Применение взрывных работ в карьерах приводит к резкому увеличению разноса рудного материала, часто выпадающего на значительном расстоянии от места отработки. Так, при разработке медно-молибденового месторождения Эрдэнэтуин-Обо (Северная Монголия) следы рудных компонентов обнаруживали на расстоянии около 100 км (по данным снеговой съемки).
Масштабы карьерных разработок во многих случаях значительны. Поэтому из хозяйственного оборота выключаются значительные площади.
Чтобы как-то уменьшить неблагоприятные последствия от эксплуатации рудных месторождений, в последнее время начинают использовать другие системы отработки, например, выщелачивание рудных минералов (в простом варианте — серной кислотой) и извлечение полезных компонентов из раствора путем сорбции. Этот способ применяется при подземном (без извлечения руды из недр) и кучном (складируется извлеченная руда) выщелачивании.
Здесь возникают экологические проблемы, связанные в основном с контролем за движением раствора. При хорошей организации работ экологические последствия при данном способе отработки можно свести к минимуму. Выщелачивание уже сейчас широко практикуется при отработке медных, урановых и золоторудных месторождений. В США таким способом получают около 20% всей добываемой меди.
Экологические проблемы возникают и при отработке россыпных месторождений. Особенно это касается амальгамного способа извлечения золота с использованием ртути (при смачивании ртутью золото образует амальгаму и в таком виде отделяется от пустой породы и песка). Этот способ добычи прост и эффективен, но приводит к значительному загрязнению окружающей среды. В районах золотодобычи ртуть накапливается в почвах, донных отложениях водоемов, растениях и воздухе; у людей часто обнаруживаются признаки ртутной интоксикации.
Наиболее остро проблема ртутного заражения окружающей среды проявилась в настоящее время в Бразилии, Индонезии, Танзании и Вьетнаме [1]. Так, в Бразилии, где в бассейне Амазонки добычей золота занимаются около 1,2 млн.человек (на площади около 170 тыс. км2), ежегодные потери используемой при этом ртути оцениваются в 100-200 т. В 80-е годы за десять лет в Амазонии было рассеяно от 1000 до 2000 т ртути. Поток ртути в атмосферу в этом регионе в настоящее время достигает 50-70 т в год, что составляет 1-6% глобальной антропогенной атмосферной эмиссии этого элемента. Содержание ртути в крови людей в районах добычи золота определяется в десятки и даже сотни микрограммов на 1 литр, что значительно превышает все допустимые нормы.
Проблема загрязнения окружающей среды ртутью при добыче золота актуальна и для России, особенно в сибирских регионах [2], где, несмотря на запрещающие инструкции, все еще используется амальгамный метод. В Сибири разработка россыпных месторождений золота всегда преобладала над эксплуатацией коренных месторождений. Поэтому долины многих малых рек и их притоков к настоящему времени насыщены техногенными отвалами, содержащими те или иные количества ртути. К сожалению, оценки этих содержаний и возможных путей миграции ртути на площадях отработки россыпей в настоящее время практически нет, а широко развернувшееся лицензирование природных и техногенных россыпных месторождений золота и отсутствие соответствующего контроля может значительно осложнить экологическую обстановку в этих регионах.
При существующей тенденции роста объемов мировой добычи большинства металлов ожидается дальнейшее увеличение неблагоприятного воздействия последствий отработки рудных месторождений на окружающую среду. Наглядным подтверждением этого является устойчивая тенденция увеличения содержания ртути в атмосфере, хорошо прослеживающаяся по изменению ее концентраций в датированных слоях ледника Гренландии, которая коррелируется с ростом мировой добычи ртути (рис. 1) [3].
В связи с этим принятию решения об освоении того или иного месторождения (кроме требований экономической целесообразности) должна предшествовать проработка проблем его комплексного освоения на принципиально новых технологических решениях, максимально уменьшающих неблагоприятные экологические последствия процесса добычи и переработки минерального сырья и хранения отходов.
ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ В СВЯЗИ
С ПЕРЕРАБОТКОЙ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ
При обжиге золотосодержащих концентратов, выделяемых из дробленных руд и содержащих сульфиды, арсениды и другие минералы, в атмосферу поступают сера, мышьяк, сурьма и ртуть. Вокруг обжигового цеха Дарасунской золотоизвлекательной фабрики (месторождение Дарасун, Восточное Забайкалье) лесная растительность, особенно хвойная, почти полностью поражена техногенными газами. Устранение этого вредного влияния возможно путем внедрения технологии извлечения токсичных элементов из обжиговых газов путем перевода их в твердую фазу.
Формирование рудных месторождений, их отработка и переработка минерального сырья могут сопровождаться существенным ухудшением состояния окружающей среды. В настоящее время этим проблемам уделяется много внимания. Если раньше при оценке промышленного значения месторождений прежде всего учитывали количество руды и ее качество, то сейчас, кроме того, предусматривают экологические последствия разработки месторождения и планируют затраты на охрану окружающей среды. Эти затраты могут быть столь большими, что эксплуатация месторождений, даже достаточно крупных и богатых, оказывается нерентабельной. Например, на острове Пуэрто-Рико были обнаружены промышленные месторождения меди, которые однако не разрабатываются, поскольку карьеры могут нанести непоправимый ущерб для природы этого небольшого острова.
1. Сухенко С.А. Экологические проблемы использования ртути при добыче золота: обзор мировой литературы // Химия в интересах устойчивого развития. 1995. Т. 3, ╧ 1-2. С. 37-42.
2. Росляков Н.А., Кириллова О.В. Ртутное загрязнение при добыче золота в России. Там же. С. 43-56.
3. Оболенский А.А., Озерова Н.А., Васильев В.И. Природные источники ртути в России. Там же. С. 11-22.
Виталий Иванович Сотников, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры месторождений полезных ископаемых Новосибирского государственного университета, зав. лабораторией рудно-магматических систем Объединенного института геологии, геофизики и минералогии Сибирского отделения РАН, действительный член Международной академии минеральных ресурсов. Лауреат Государственной премии СССР. Автор 8 монографий и более 250 научных статей. Область научных интересов: рудообразование и металлогения.
Источник: pereplet.ru
Золото добывать вредно
По заключению инспекторов Территориального органа Федеральной службы по труду и занятости в Забайкалье, существует непосредственная угроза жизни и здоровью работников золотодобывающего общества с ограниченной ответственностью «Приз».
Недавно Роструд провел на предприятии проверку соблюдения трудового законодательства. Особенно внимательно инспектора изучали, как соблюдаются требования техники безопасности и правила охраны труда.
Сотрудники Гострудинспекции обнаружили в ООО «Приз» более трех десятков нарушений Трудового кодекса и трудоохранных правил. Так, гидромониторщики, машинисты экскаваторов, доводчики и электрогазосварщик работали, не получив всех необходимых средств индивидуальной защиты.
Администрация игнорировала требование проводить предварительные и периодические медицинские осмотры сотрудников. Работодатель напрочь «забыл» о доплатах работникам за вредные условия труда…
Опасения Гострудинспекции вылились в многостраничное предписание руководству ООО и протокол административного правонарушения с довольно приличными санкциями. Юридическому лицу — правонарушителю назначен штраф в размере 3 миллионов 510 тысяч рублей.
Источник: careerist.ru
Как при добыче урана уменьшить воздействие на здоровье людей
По данным МАГАТЭ, производство урана ведётся в 16 странах примерно на 50 горнодобывающих и перерабатывающих предприятиях. С 2017 года количество производимого урана увеличилось на 50%, а значит, растёт и число работников, занятых в отрасли.
На примере одного из мировых лидеров по добыче урана — Казахстана — разобрались, как защитить работников от радиационной опасности и производственного травматизма, а также сократить риски для окружающей среды.
Как добывают уран на планете
Есть три основных метода добычи урана: подземный, открытый и метод подземно-скважинного выщелачивания (ПСВ). В природе ещё можно найти уран как побочный продукт при производстве фосфатных удобрений и при добыче некоторых полезных ископаемых, например меди и золота. Но в таких случаях процесс извлечения урана затруднён.
Метод подземно-скважинного выщелачивания используют с конца 1960-х годов. В последние годы с его помощью добывают почти половину мировых запасов урана — в 2015 году это было 48,7%. Большая часть добычи урана в Казахстане, США и Узбекистане ведётся методом подземно-скважинного выщелачивания. Также методом ПСВ уран добывают в Австралии, Китае и России, а Монголия и Танзания начали его внедрять.
По другим способам добычи предприятия разделились так:
- добыча подземным способом — 27%;
- добыча открытым способом — 14%;
- извлечение попутной и побочной продукции при производстве меди и золота — 7%;
- кучное выщелачивание — менее 1%;
- другие методы — менее 1%.
Основные риски уранового производства
Уран — тяжёлый металл с токсическим и радиационным воздействием, источник альфа-излучения. Кожа человека блокирует альфа-частицы, но опасно внутреннее облучение. Его можно получить, вдохнув и проглотив частицы урана, радионуклидную пыль, газ радон, который образуется при распаде радия в породе, и продукты распада радона — свинец, висмут, полоний. Пустая порода может быть источником гамма-излучения.
Последствия включают рак, сокращение жизни, незначительные изменения фертильности или жизнеспособности потомства — это было определено в исследованиях на животных и по данным выживших после катастроф Хиросимы и Чернобыля. Эти эффекты могут быть отсрочены на десятилетия или даже на поколение.
Национальный институт охраны труда США NIOSH в 2000 году провёл исследование причин смерти урановых шахтёров и выявил наиболее частые причины:
- рак лёгких;
- пневмокониоз;
- туберкулёз;
- эмфизема;
- заболевания крови.
У каждого способа добычи и переработки есть свои осложняющие факторы.
Подземная добыча. Рабочие подземных рудников сталкиваются с общим наборов рисков и сложностей для всех горняков. К ним добавляется риск радиационного облучения. При плохой вентиляции шахт может образовываться много радона, это необходимо учитывать во время проектных работ. Повышенные меры предосторожности нужно принять при транспортировке руды и её переработке.
Открытая добыча. По данным Агентства по охране окружающей среды США, открытые участки добычи и обогащения урана не представляют сильного радонового риска для горняков и населения — радон рассеивается в атмосфере. Но с углублением карьера увеличивается площадь излучения, возникает больше отвалов руды, которую необходимо утилизировать. Пустая порода может быть прямым источником пыли и радона. Ветер может разносить радиоактивную пыль, загрязнять воду.
Подземно-скважинное выщелачивание. При методе ПСВ прямой контакт с рудой исключён — в породе бурят специальные скважины и запускают раствор: в США это слабая щёлочь, в Казахстане и Австралии — кислота. Потом обогащённая ураном жидкость выкачивается обратно и поступает на переработку. Из неё производят жёлтый кек и закись-окись урана — основной компонент в топливе ядерных реакторов.
Метод ПСВ считается самым экологичным, наносящим минимальный вред окружающей среде.
- падения, поскальзывания, спотыкания;
- ДТП;
- химические ожоги;
- падение с высоты;
- удар электрическим током.
главный эксперт отдела охраны труда, промышленной безопасности и аналитики департамента производственной безопасности АО «НАК „Казатомпром“»
Обсудите материал с коллегами в наших сообществах в соцсетях и подпишитесь на медиа, чтобы не пропустить свежие материалы.
- Вконтакте
- Telegram Viber —> —> —>
- Дзен
Основа рекомендаций по радиационной безопасности
Международная комиссия по радиационной защите ICRP установила стандарты защиты на основе трёх принципов:
- никакая практика, связанная с радиационным облучением, не должна применяться, если она не приносит чистую пользу тем, кто подвергается облучению, или обществу в целом;
- дозы облучения и риски следует поддерживать на низком уровне с учётом экономических и социальных факторов;
- облучение людей должно осуществляться в соответствии с дозой или пределами риска, выше которых радиационный риск будет неприемлемым.
Базовый подход к радиационной безопасности заключается в ограничении работ по формуле «время — расстояние — экранирование»:
- время — необходимо свести к минимуму время, когда рабочие находятся в прямом контакте с рудой;
- расстояние — опасные работы должны производиться по возможности дистанционно;
- экранирование — при подземной добыче нужно использовать тяжёлое горнодобывающее оборудование из прочной стали, иметь чистую породу на полу шахты и бетон-набрызг на стенах, который служит не только для укрепления грунта, но и для защиты от радиации.
МАГАТЭ разработало рекомендации для каждого метода добычи урана, а также для способов его переработки. По сравнению с обычными методами, перерабатывающие заводы для ПСВ меньше, так как в них нет обработки, дробления и измельчения руды. Это снижает риск облучения. Однако в схеме операции всё равно надо учитывать радиационные риски.
Так, при добыче с помощью подземно-скважинного выщелачивания и последующей переработке рекомендуется:
- Как и на подземных шахтах, в урановых скважинах необходимо поддерживать надлежащую вентиляцию, чтобы предупредить выбросы радона и гамма-излучение от продуктов распада из технологических ёмкостей и систем.
- Свести к минимуму рабочее время в производственных зонах и увеличить расстояние до радиоактивных материалов.
- Обеспечить быструю локализацию в случае разливов и утечек, учитывая водную природу процессов ПСВ.
- Владеть методами быстрой промывки и удаления разлитых материалов для сведения к минимуму выбросов в атмосферу.
- Обеспечить вентиляцию и контроль запылённости в зонах жёлтого кека.
- постоянный радиационный контроль;
- знание и соблюдение правил работы с источниками излучения, учёт и контроль источников излучения;
- применение индивидуальных средств защиты;
- защитные барьеры, экраны и расстояния от источников излучения, а также ограничение времени работы с ними;
- создание условий труда, отвечающих требованиям гигиенических нормативов и санитарных правил;
- ограничение допуска к работе с источниками излучения по возрасту, полу, состоянию здоровья, уровню предыдущего облучения и другим показателям;
- перевод беременной женщины на работу, не связанную с источниками излучения, на период беременности и грудного вскармливания;
- налаженная система информации о радиационной обстановке;
- проведение тренировок персонала на случай угрозы аварий и повышенного облучения.
главный эксперт отдела охраны труда, промышленной безопасности и аналитики департамента производственной безопасности АО «НАК „Казатомпром“»
Как в Казахстане добывают уран и добиваются низкого уровня травматизма
Казахстан — мировой лидер в добыче и переработке урана. На его территории находятся 25% всего разведанного урана на планете. Главное предприятие в отрасли — группа компаний «Казатомпром». Она ведёт разработку 26 участков, объединённых в 14 горнорудных активов. Уран добывается методом подземно-скважинного выщелачивания.
Производственная деятельность на предприятиях компании ведётся с соблюдением казахстанских и международных требований по охране труда и промышленной безопасности. Внедрены системы менеджмента охраны труда и техники безопасности, соответствующие международным стандартам (ISO 45001).
В компании проводится системная работа по совершенствованию культуры безопасности среди сотрудников и руководителей всех уровней. Все производственные предприятия казахстанского атомного холдинга и процессы охвачены и контролируются службами производственной безопасности. В компании внедрена концепция нулевого травматизма Vision Zero. Например, все совещания начинаются с вопросов производственной безопасности. Есть и другие принципы:
- экзамены, сертификация и повышение квалификации работников — часть комплексной системы управления производственной безопасностью;
- все работники обеспечены спецодеждой, обувью и спецпитанием;
- проводится пред- и послесменный медосмотр;
- все рабочие места охвачены их аттестацией по условиям труда;
- для каждого работника определены роли и функции в системе производственной безопасности;
- каждый работник наделён правом на остановку небезопасных работ либо на отказ от выполнения такой работы;
- на всех предприятиях холдинга применяется проактивный инструмент — поведенческие аудиты безопасности;
- во всех дочерних и зависимых организациях работают стационарные медицинские пункты для оперативной медицинской помощи работникам. Все медицинские объекты холдинга укомплектованы необходимым оборудованием, автомобилями скорой помощи и материалами для оказания медицинской помощи: дефибрилляторами, ЭКГ, кислородными баллонами.
Все работники вовлечены в процессы проведения аудитов, выявления и регистрации нарушений и случаев Near miss — когда были опасные предпосылки, но происшествия не случилось.
- своевременная очистка снега на технологической дороге;
- при гололёде выпуск транспортных средств на рейс только после полной очистки и обработки песчано-солевой смесью;
- улучшение контроля сменных заданий;
- пересмотр оценки рисков и добавление пункта о передвижении двух грузовых ТС на технологической дороге.
главный эксперт отдела охраны труда, промышленной безопасности и аналитики департамента производственной безопасности АО «НАК „Казатомпром“»
Что можно сделать горняку для защиты от профессиональных заболеваний
Метод подземно-скважинного выщелачивания может быть применён не на всех месторождениях. Почти 40% мировой добычи урана происходит в шахтах и карьерах, где риски радиационной и прочих опасностей выше. Американский институт NIOSH советует шахтёрам урановых рудников самим тоже следить за здоровьем, а не только надеяться на работодателя:
- обязательно бросить курить — курение значительно увеличивает риск рака лёгких у шахтёров, которые вдыхали радон и пыль;
- обратиться к врачу, если появились проблемы с дыханием, кашель и непроходящая усталость;
- сделать кожную пробу на туберкулёз (манту);
- есть больше свежих фруктов и овощей — по крайней мере пять порций в день могут помочь предотвратить рак лёгких.
Данная статья носит не рекламный, а информационный характер. Существуют противопоказания к применению и использованию препаратов и медицинских процедур, которые фигурируют в тексте. Необходимо ознакомиться с инструкцией по применению препаратов и процедур и получить консультации специалистов.
Источник: oborona.media