УДК 502 - Горный

УДК 502.7
Ю.В. МИХАЙЛОВ, д.т.н., профессор, кафедра горной экологии и безопасности
жизнедеятельности
В.В. КОВОРОВА, к.т.н., доцент, кафедра горной экологии и безопасности жизнедеятельности
Московский государственный открытый университет
Y.V. MIKHAILOV, Dr. Sc. of Engineering, professor, department of mining ecology and life safety
V.V. KOVOROVA, PhDr. t. Sci., the senior lecturer, department of mining ecology and life safety
Moscow State Open University
ГОРНОПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ - ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОСВОЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
Горнопромышленная экология – новое направление в образовательном процессе горных инженеров,
связанное с изучением вопросов, как экологии в «чистом» виде, так и с технологией горного производства в
полном его объёме – от подземного и открытого способов добычи полезных ископаемых до обогащения и
шахтного и подземного строительства, скважиной добычи полезных ископаемых. Обеспечение
экологической безопасности в горном производстве – сложная задача, связанная с решением многих
проблем, требующих комплексного подхода. Некоторые из них освещены в настоящей работе.
Ключевые слова: минеральное сырьё, добыча топлива, геологические процессы, экосистема,
биосфера, экологическая безопасность, горное дело, экологический риск, экологический аудит,
горнопромышленная экология, экологическое образование.
MINING ECOLOGY - ENSURE ENVIRONMENTAL SAFETY DURING MINERAL
RESOURCES
Mining ecology - a new trend in education of mining engineers associated with the study of issues such as
ecology in "pure" form, and with the technology of mining production in its full extent - from the underground and
open pit mining to enrichment, and mining and underground construction , borehole mining. Ensuring
environmental safety in the mining industry - a complex problem related to the solution of many problems that
require an integrated approach. Some of them are covered in this paper.
Key words: mineral raw materials, fuel production, geological processes, ecosystem, biosphere,
environment, mining, environmental risk, environmental audits, mining environment, environmental education
Развитие человеческой цивилизации невозможно без потребления природных
ресурсов. Суммарная добыча минеральных ресурсов и топлива составляет миллиарды
тонн. При этом производственная деятельность горнопромышленного комплекса
оказывает значительное воздействие на окружающую среду: в атмосферу выбрасываются
миллионы тонн вредных веществ, в водоемы сбрасывается миллионы кубометров
загрязнённых сточных вод, а на поверхности земли складируется огромное количество
твёрдых отходов.
Очевидно, что с каждым годом техногенное воздействие на окружающую
природную среду возрастает, так как добывать минеральные ресурсы приходится во все
более сложных условиях - с большей глубины, в сложных условиях залегания, с
невысоким содержанием ценного компонента.
Борьба человека за выживание переросла в борьбу за существование с комфортом.
Обеспечение комфорта потребовало потребления энергии и использования минеральных
ресурсов колоссальных объёмов. Влияние деятельности человека на окружающую среду
достигло размеров, соизмеримых с влиянием геологических процессов на Землю. С
другой стороны человек, как биологический вид не может существовать без сохранения
естественной среды обитания: чистоты воды и воздуха, лесов и полей.
Это
противоречие
можно
решить
за
счёт
целенаправленных
изменений
применяемых технологий. В тоже время, разные биологические сообщества по-разному
реагируют на одно и то же воздействие. Поэтому, для каждой экосистемы должен
существовать свой предел величины каждого техногенного воздействия, за которым
начинаются необратимые изменения в экосистеме. Поиск этих пределов является
фундаментальной проблемой горной и промышленной экологии, решаемой на стыке
биологии и технологии.
Сохранить баланс между экологией и экономикой в горном деле призвана
горнопромышленная
экология.
Именно
горнопромышленная
экология
изучает
закономерности антропогенного воздействия на окружающую среду в сфере горного
производства и, в первую очередь, на взаимосвязь физических и химических процессов,
лежащих в основе добычи и переработки полезных ископаемых, с кругооборотом
вещества и энергии в биосфере.
Горноэкологические исследования направлены на решение таких ключевых
вопросов, как определение способности элементов биосферы и экологических систем, к
самоочищению, самовосстановлению и развитию. Целью таких исследований является
получение информации о допустимом уровне воздействия, о естественных ресурсах этих
систем и уровне их эффективного использования. Важное место занимает изучение
состояния окружающей среды с точки зрения её влияния на здоровье человека.
Необходимо иметь в виду, что процессы и явления, происходящие в окружающей среде
при разработке месторождений полезных ископаемых, автономны, разнообразны,
неповторимы.
Следует констатировать, что в проблеме охраны окружающей среды от вредного
воздействия горного производства имеется ещё много не решённых вопросов,
обусловленных рядом причин объективного и субъективного характера:
недостаточным обоснованием экологических ограничений в технологии добычи и
переработки ископаемых; качественными различиями кругооборота вещества и энергии в
искусственных
(экологическими);
(хозяйственных)
системах
по
сравнению
с
естественными
противоречиями
показателей
горного
между
требованиями
производства
и
улучшения
необходимостью
технико-экономических
сохранения
биосферы
в
оптимальном состоянии;
недостаточной разработанностью методов экономической оценки природных
ресурсов и ущерба, наносимого горным производством элементам биосферы;
Если раньше охрана окружающей среды предполагала разработку и реализацию
мероприятий только защитного характера, то теперь уровень развития горного
производства требует расширения этого понятия с включением в него и планового
управления природными ресурсами.
Важнейшей
стороной
проблемы
взаимодействия
горного
производства
с
окружающей средой в современных условиях является и всё более усиливающаяся
обратная связь, то есть влияние условий окружающей среды на выбор решений при
проектировании, строительстве горных предприятий и их эксплуатации (способ осушения
месторождения, вид рекультивации, способ отбойки горной массы, размещение внешних
отвалов и др.).
Процесс принятия окончательного решения по тому или иному варианту техники и
технологии с целью обеспечения оптимального уровня воздействия горного производства
на окружающую среду должен проходить на основе учета воздействия на все элементы
биосферы: атмосферу, гидросферу, литосферу. В результате комплексного воздействия на
указанные элементы биосферы существенно ухудшаются условия произрастания
растений, обитания животных, жизни человека. Недра, являясь объектом и операционным
базисом горного производства, подвергаются наибольшему воздействию. Так как недра
относятся к элементам биосферы, не обладающим способностью к естественному
возобновлению в обозримом будущем, их освоение должно основываться на принципах
экологической безопасности, то есть на сумме условий, при которых достигается
ограничение или исключение вредного воздействия любого фактора или процесса на
жизнедеятельность и здоровье населения.
Безопасность сложной системы определяется не только факторами внешней
защищенности, сколько внутренними свойствами - устойчивостью, надежностью,
способностью к авторегуляции [1].
В последние годы в России приоритеты в природоохранной политике, основанные
на учете ПДК, ПДС, ПДВ и других норм и нормативных воздействий на природу,
пересматриваются. Причина: невысокая эффективность нормативного подхода из-за
возможности субъективного подхода к «норме» и манипулирования этим понятием. В
связи с этим в основу государственной экологической политики в условиях прогрессирующего загрязнения постепенно закладывается концепция экологического риска.
Экологический риск - это оценка на всех уровнях (от точечного до глобального)
вероятности появления негативных изменений в окружающей природной среде,
вызванных антропогенным или иным воздействием.
Под экологическим риском понимают также вероятностную меру опасности
причиненного вреда природной среде в виде возможных потерь за определенное время.
Вред природной среде при различных антропогенных и стихийных воздействиях
очевидно неизбежен, однако он должен быть сведен до минимума и быть экономически
оправданным. Любые хозяйственные или иные решения должны приниматься с таким
расчетом, чтобы не превышать пределы вредного воздействия на природную среду.
Установить эти пределы очень трудно, поскольку пороги воздействия многих
антропогенных и природных факторов неизвестны. Поэтому расчеты экологического
риска должны быть вероятностными и многовариантными, с выделением риска для
здоровья человека и природной среды.
Оценка допустимого экологического риска требуется при принятии решений о
вложении инвестиций в то или иное производство. Правило допустимого экологического
риска: 1) неизбежность потерь в природной среде; 2) минимальность потерь; 3) реальная
возможность восстановления потерь; 4) отсутствие вреда здоровью человека и
необратимости изменений в природной среде 5) соразмерность экологического вреда и
экономического эффекта. Различают три главные составляющие экологического риска:
-оценку состояния здоровья человека и возможного числа жертв,
-оценку состояния биоты по биологическим интегральным показателям,
-оценку воздействия загрязняющих веществ на человека и окружающую
природную среду.
Любое превышение пределов допустимого экологического риска на отдельных
производствах должно пресекаться по закону. С этой целью ограничивают или
приостанавливают деятельность экологически опасных производств, а на стадиях
принятия
решений
допустимый
экологический
риск
оценивают
с
помощью
государственной экологической экспертизы и в случае его превышения представленные
для согласования материалы отклоняют.
При проведении горных работ экологический риск - уровень вероятности
возникновения неблагоприятных для окружающей среды последствий, связанных с
функционированием экологически опасных производственных объектов или принятием
решения о сооружении подобных объектов
В горной практике известны ситуации, когда горнотехнический процесс,
положительно воздействуя на один из элементов биосферы, крайне отрицательно влияет
на другой. Необходимо рассматривать любой горнотехнический процесс в его прямой или
косвенной связи со всеми элементами биосферы.
Необходима экономическая оценка изменения биосферы под воздействием горного
производства и оценка общей природоохранной эффективности всех мероприятий по
рациональному использованию минеральных ресурсов и их охране [2].
Недооценка природных ресурсов и экологического ущерба приводит к выбору
неэффективного
социально-экономического
направления
развития.
Одним
из
эффективных направлений ресурсосберегающего развития горнодобывающей и горноперерабатывающей отраслей промышленности является создание системы контроля за
соблюдением хозяйствующим объектом нормативно-правовых требований в области
охраны окружающей среды, то есть экологического аудита. Задачей экологического
аудита является поиск оптимальных путей сочетания экономического и экологического
регулирования хозяйственной деятельности. Одним из направлений экологического
аудита является определение наиболее приемлемых форм оптимизации производственной
деятельности с учетом технических, экономических и экологических аспектов, поиск
механизмов, обеспечивающих быстрое выявление и выполнение мер, требующих
умеренных расходов и способных привести к значительному улучшению состояния
окружающей среды. Экологический аудит дает уникальную возможность улучшить
экологические
характеристики
перерабатывающих
предприятий,
большого
числа
стимулировать
горнодобывающих
их
модернизацию,
и
а
горнотакже
совершенствовать природоохранную деятельность и рациональное природопользование.
Горнопромышленная экология - наука, изучающая взаимодействие горного
производства (горного дела) с окружающей природной средой, создающая научную и
инженерную основу обеспечения экологической безопасности по отношению к биосфере,
при освоении минеральных ресурсов Земли. Горное дело – область деятельности человека
по освоению недр Земли, включает извлечение полезных ископаемых и их первичную
переработку, строительство городских подземных сооружений, а также возведение
подземных сооружений для промышленного, сельскохозяйственного, культурного и
оборонного назначения. Область горного дела можно классифицировать следующим
образом:
- добыча полезных ископаемых: угольные, рудные и нерудные шахты, скважинная
добыча, открытые горные работы; обогатительные фабрики; научно-исследовательские
работы, связанные с горными технологиями;
- строительство городских подземных сооружений; подземных сооружений для
промышленного, сельскохозяйственного, культурного и оборонного назначения; объектов
тепло- и электроснабжения.
Главной задачей горнопромышленной экологии является сохранение естественной
биоты экосистемы [3] за счёт применения технологий добычи полезных ископаемых,
позволяющих не превышать динамическое равновесие между живыми и неживыми
компонентами, связанных между собой обменом вещества и энергии. В совокупности с
экологической
геологией
(геоэкологией)
и
экологической
гидрогеологией
горнопромышленная экология составляет основу горной экологии.
Исходя именно из этих позиций вузам горного профиля необходимо готовить
армию
горных
инженеров:
«открытчиков»,
«подземщиков»,
«обогатителей»,
шахтостроителей – специалистов, имеющих глубокие познания об окружающем нас мире
и месте человека в нём с его активной и осмысленной позицией! Горнопромышленная
экология – основа экологического образования горных инженеров всех профилей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Колосов А.В. Эколого-экономические принципы развития горного производства М.: Недра, 1987 г.
2. Гирусов Э.В., Бобылев С.Н., Новоселов А.Л., Чепурных Н.В. Экология и экономика природопользования. М.:
Юнити-Дана. 2003г.,520с.
3. Трубецкой К.Н. Экологические проблемы освоения недр при устойчивом развитии природы и общества / К. Н.
Трубецкой, Ю.П. Галченко, Л. И. Бурцев.— М.: Издательство Научтехлитиздат, 2003.— 262 с.
REFERENCES
1. Kolosov A.V. Environmental and economic principles for the development of mining, Moscow: Nedra, 1987
2. Girusov E.V., Bobylev S.N., Novoselov A.L., Chepurnyk N.V. Ecology and environmental economics. Moscow: UnityDana. 2003., 520р.
3. Trubetskoy К.N. Ecological problems of the mineral resources in sustainable development of nature and society /
K.N. Trubetskoy, Yu.P. Galchenko, L.I. Burtsev .- Moscow: Publisher Nauchtehlitizdat, 2003.- 262р.