УДК 622:504 Кречетова Елена Андреевна магистрант гр. ГГ-1-М-09

УДК 622:504
Кречетова Елена Андреевна
магистрант гр. ГГ-1-М-09
Научный руководитель: Иофис Михаил Абрамович
проф., д.т.н.
Московский государственный горный университет
ОРГАНИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО
МОНИТОРИНГА
THE ORGANIZATION OF COMPLEX GEOECOLOGICAL
MONITORING
Геоэкологический мониторинг осуществляется для контроля над
изменениями состояния биосферы под влиянием деятельности человека,
предупреждение о неблагоприятных для жизни, здоровья и
производственной деятельности людей последствий, вызванных этими
изменениями.
Современная
система
мониторинга
содержит
следующие
обязательные компоненты [4]:
- разработка математических или иных моделей контролируемых
процессов;
- выбор и расчет основных контролируемых параметров;
- измерение этих параметров в натурных условиях;
- сравнение расчетных и измеренных величин с целью корректировки
принятых моделей;
- оценка современного состояния наблюдаемого объекта путём
сопоставления
измеренных
и
прогнозно-критических
значений
наблюдаемых параметров;
- разработка технических мер по обеспечению эффективности и
безопасности горных работ;
- контроль реализации разработанных технических мер и их
корректировка.
Правительством Российской Федерации в 2003 г. был принято
постановление «Об организации и осуществлении государственного
мониторинга окружающей среды (государственного экологического
мониторинга)», которым регламентировано Положение об организации
осуществлении государственного мониторинга окружающей среды
(постановление Правительства РФ от 31 марта 2003г. № 177) .
Основные задачи Центров мониторинга [6]:
- гидрогеологический мониторинг. Выполняется с целью контроля,
оценки и прогноза состояния подземных и гидравлически связанных с
ними поверхностных и шахтных вод, а также поверхностных водотоков и
водоёмов;
48
- атмосферный и газовый мониторинг. Осуществляется с целью
контроля, оценки и прогноза участков земной поверхности, угрожаемых по
выделению газов и меры защиты от проникновения их на земную
поверхность;
- мониторинг состояния породных отвалов. Включает в себя
исследования, контроль и прогноз состояния породных отвалов, с целью
предотвращения их самовозгорания и загрязнения атмосферы;
- мониторинг состояния загрязнения почв;
- мониторинг за сдвижением земной поверхности (геодинамический)
на территории горных отводов действующих и ликвидируемых шахт,
тоннелей и подземный сооружений с целью контроля возможных
деформаций поверхности и прогноза аварийных ситуаций, в т.ч. прогноза
возникновения провалов земной поверхности под различными
сооружениями, вызванных процессом затопления шахт и другими
факторами.
Мониторинг территории горных отводов действующих и
ликвидируемых шахт, подземных сооружений и окружающих его зданий и
объектов проводится в соответствии с ранее разработанным проектом.
Мониторинг состоит из нескольких блоков [1]:
- система наблюдений за надземными сооружениями вокруг
проектируемого комплекса;
- система наблюдений за деформациями конструкций проектируемого
подземного сооружения;
- система наблюдений за состоянием окружающего массива грунта за
пределами горного отвода;
система
наблюдений
за
существующими
подземными
сооружениями.
Основными
задачами
мониторинга
источников
выбросов
загрязняющих веществ в атмосферный воздух являются [1]:
- оценка качественного и количественного состава выбросов
непосредственно на источнике;
- оценка воздействия на атмосферный воздух, связанная
непосредственно с источником антропогенного воздействия (на границе
санитарно-защитной зоны, в жилой застройке).
Организации мониторинга источников выбросов загрязняющих
веществ в атмосферу предшествует:
- создание базы данных по источникам выбросов загрязняющих
веществ для проведения расчётов рассеивания и определения величин
приземных концентраций загрязняющих веществ;
- выполнение расчётов концентраций загрязняющих веществ в
приземном слое атмосферы.
Отбор проб в контрольных точках, выполняют при тех же
метеоусловиях, которым соответствует значения расчётных концентраций
в контрольных точках.
49
Данные полученные при измерении концентраций загрязняющих
веществ сравнивают с величинами предельно допустимых концентраций и
результатами расчётов. Если фактические концентрации превышают
предельно допустимые, то производятся расчёты и определяются
необходимые значения снижения выбросов загрязняющих веществ, при
которых концентрации загрязняющих веществ в расчётных точках не
будут превышать установленных нормативов.
Основными задачами мониторинга источников сброса загрязняющих
веществ в поверхностные воды являются [1]:
- оценка качественного и количественного состава сбрасываемых
сточных вод непосредственно в месте выпуска в водные объекты;
- оценка воздействия на водный объект, связанная непосредственно с
источником воздействия (примерно в 500 м выше и ниже по течению от
источника).
Для определения допустимости воздействия на водные объекты от
отдельных выпусков или источников сбросов вводится норматив
предельно допустимых сбросов вредных веществ (ПДС). ПДС
устанавливается для каждого источника сбросов. При этом учитываются:
- категория водного объекта (гидрологические характеристики,
фоновое загрязнение, вид водопользования и т.д.);
- количество и качество сбрасываемых сточных вод, наличие и
эффективность существующих очистных сооружений;
- лимитирующий признак вредного воздействия, который вводит
ограничения на сброс вредных веществ в водные объекты для каждого
ингредиента при одновременном присутствии в воде других веществ с
одинаковым лимитирующим признаком вредного действия;
- режим контроля сброса сточных вод в водные объекты.
Основной задачей мониторинга образующихся отходов является
оценка их воздействия на окружающую среду (атмосферный воздух,
поверхностные и подземные воды, почву) [2].
Мониторингу воздействия образующихся отходов на окружающую
среду предшествует инвентаризация мест захоронения и хранения отходов
производства и потребления, включая твёрдые бытовые отходы.
После прогнозной оценки степени влияния мест складирования,
хранения и захоронения отходов на окружающую среду и обосновании
контрольных точек в местах размещения отходов, организуется режимная
наблюдательная сеть.
В процессе осуществления измерений фактические значения уровней
воздействия мест размещения отходов на все природные компоненты
сопоставляется с их нормативными величинами. После чего делается
вывод о соответствии или несоответствии мест размещения отходов
деятельности горных предприятий критериям охраны окружающей среды.
Для организации мониторинга подземных вод компания, отвечающая
за действующую или ликвидируемую шахту обеспечивает создание
50
локальной сети наблюдений для выявления антропогенного загрязнения
подземных вод.
Локальную сеть следует располагают на наиболее типичных, сложных
и важных по гидрологическим условиям и видам техногенного влияния
объектах, площадках. Основным элементом сети является наблюдательная
скважина.
Сеть размещается с учётом:
- местоположения, характера и размеров источников загрязнения;
конфигурации области загрязнения подземных вод;
- строения водоносного горизонта (мощность, неоднородность и его
граничных условий; направления естественного движения подземных вод);
- скорости движения загрязненных подземных вод;
- местоположения водозаборных сооружений и путей поступления к
ним загрязненных или природных некондиционных вод.
На водозаборах, где загрязнение может быть вызвано поступлением
загрязняющих веществ с поверхности или с некондиционными водами из
эксплуатируемого или смежного горизонта, или из поверхностных
водоёмов и водотоков наблюдательная сеть оборудуется как в пределах
водозаборов, так и на прилегающих к ним территориях. На водозаборах
речных долин (инфильтрационных) сеть образуют скважины по фронту
между водозабором и берегом реки, в количестве не менее четырёх, и не
менее двух гидрометрических створов – на участке водозабора и выше по
течению. При подтягивании некондиционных вод со стороны речных
террас 2…3 наблюдательные скважины размещают между водозабором и
границей загрязняющих вод. На водозаборах артезианских вод
наблюдательные скважины располагаются по фронту водозабора на двухтрёх створах вкрест границы некондиционных вод по две на каждом
створе. При небольшом водозаборе и достаточно однородном водоносном
горизонте можно ограничиться одним створом, расположенным по
кратчайшему расстоянию от границы некондиционных вод.
План наблюдений на локальной сети наряду с общими
гидрохимическими исследованиями включает определение специфических
приоритетных загрязняющих веществ, поступающих в подземные воды.
Периодичность отбора проб – четыре раза в год: весной и осенью,
летом и зимой.
На основании имеющихся материалов и исследований составляется
план наблюдений.
Область загрязнения (зона воздействия строящегося тоннеля)
оконтуривается по линии минерализации 1 г/л или по линии предельных
значений других обобщённых показателей (общей жёсткости,
окисляемости перманганатной), или по линии ПДК группы основных
загрязняющих веществ.
Для организации мониторинга состояния загрязнения почв
проводится подготовительный этап, включающий [1]:
51
- установление перечня потенциальных источников загрязнения,
расположенных на подконтрольных земельных отводах;
- составление карты техногенных нагрузок исследуемой территории,
на которую наносятся все выявленные источники воздействия, зоны их
возможного влияния;
- рекогносцировочное обследование с целью визуального выявления
загрязнённых земель и уточнение мест расположения точек пробоотбора,
составление схемы отбора (схема отбора зависит от типа источника и
характера пространственного распределения загрязняющих веществ в
почвах обследуемого участка);
- исследования с отбором проб по намеченной схеме.
На втором этапе работ на основе проведённых обследований
осуществляется:
- выбор участков (пробных площадок) для осуществления
мониторинга. Выбранные участки наносятся на карты-схемы.
- выбор показателей для осуществления мониторинга.
Ежегодный систематический мониторинг проводят на наиболее
загрязнённых пробных площадках; на других – не реже 1 раза в 5 лет. В
качестве фоновых используют близлежащие, не подверженные
загрязнению почвенные участки отведённых земель.
Сеть мониторинга динамична и пересматривается с учётом данных
анализов и других сведений.
Основным недостатком геоэкологического мониторинга является то,
что если прогноз оказывается ошибочным, то мониторинг своевременно
выявить это не может.
Несвоевременный
мониторинг
приводит
к
возникновению
необратимых последствий. Из этого можно сделать вывод, что
нормативные документы, согласно которым осуществляется прогноз,
определяются мероприятия и осуществляется мониторинг ситуации,
нуждаются в доработке.
Для повышения надежности мониторинга необходимо иметь
эффективные методы и технологию определения скорости развития тех
или иных процессов.
Так же в нормативных документах не рассматривается возможность
геодинамического проявления горного давления при затоплении шахт. В
связи с этим, геодинамический мониторинг возможных землетрясений и
горных ударов не ведется.
Необходимо пересмотреть сроки проведения некоторых видов
мониторинга, так, например, геодинамический мониторинг не должен
прекращаться по истечении пяти лет после ликвидации шахт, а
производиться в более длительный срок.
В российских Правилах безопасности и в инструкциях нет многих
немаловажных требований к технологии ликвидации, к конструкции,
52
материалам и свойствам инженерных сооружений, а также к мониторингу
ликвидируемых стволов и скважин.
Литература
1. Методическое
руководство
по
комплексному
горноэкологическому мониторингу при строительстве и эксплуатации
транспортных тонелей – С.-П., 2009. – 50 с.
2. Агапов А.Е. Принципы формирования и задачи мониторинга
экологической безопасности// Уголь, №1, 2005. – С. 3-9
3. Гребенкин С.С., Ермаков В.Н., Семенов А.П., Янко С.В.,
Гавриленко Ю.Н., Доронин А.Д., Пилюгин В.И., Улицкий О.А., Керкез
С.Д., Гавриш Н.Н., Касьян Н.Н. Геомеханические и технологические
проблемы закрытия шахт Донбасса. – Донецк: ДонНТУ, 2002. – 266 с.
4. [Электронный
ресурс]
Режим
доступа:
http://afmgtu.apatity.ru/teaching/geolect1/9l.html - проверено: 07.06.2011.
5. [Электронный
ресурс]
Режим
доступа:
http://www.ecocommunity.ru/refer.php?flag=1&page=10&id=286 - проверено:
07.06.2011.
6. [Электронный
ресурс]
Режим
доступа:
http://www.diplomnic.ru/rabota/38855.html - проверено: 07.06.2011.
Аннотация
В статье рассмотрены основные положения современного
геоэкологического мониторинга. Указаны недостатки нормативных
документов, согласно которым осуществляется прогноз, определяются
мероприятия и осуществляется мониторинг.
In article substantive provisions of modern geoecological monitoring are
considered. Lacks of standard documents according to which the forecast is
carried out are specified, actions are defined and monitoring is carried out.
Ключевые слова
геоэкологический мониторинг, гидрогеологический мониторинг,
атмосферный и газовый мониторинг, мониторинг состояния породных
отвалов, мониторинг состояния загрязнения почв, геодинамический
мониторинг, предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязняющих
веществ
geoecological monitoring, hydro-geological monitoring, atmospheric and
gas monitoring, monitoring of a condition of pedigree sailings, monitoring of a
dirt load condition of soils, geodynamic monitoring, maximum permissible
concentration (MPC) of polluting substances
53