Проблемы водопользования при угледобыче

УДК 504.4.06

преподаватель

кафедра ЭП

Московский государственный горный университет

Проблемы водопользования при угледобыче

The problems of water use in coal mining

Вода − самое привычное вещество на земле. Пресная вода – один из наиболее важных для человека природных ресурсов. Возобновление пресных водных ресурсов происходит благодаря всем известному круговороту воды.

Вода воспроизводимый ресурс, но человек вмешивается и очень неудачно в природные процессы ее воспроизводства. Согласно современным экологическим определениям, вода ограниченно воспроизводимый ресурс.

Распределение пресной воды по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70 % населения мира, сосредоточено лишь 39 % речных вод.

Россия, Канада и Бразилия сегодня - лидеры по запасам пресных вод. При грамотном подходе они могут стать всеобщими спасителями.

Россия по ресурсам поверхностных вод занимает ведущее место в мире. Только в уникальном озере Байкал сосредоточено около 20 % мировых запасов пресной воды и более 80 % запасов России. При общем объёме 23,6 тыс. км³ в озере ежегодно воспроизводится около 60 км³ редкой по чистоте природной воды [1].

Один из важнейших источников пресной воды для человека – реки. Многие реки в настоящее время транспортируют промышленные отходы, которые, к сожалению, попадают в океаны и моря. Использованная пресная вода возвращается человеком в реки в качестве сточных вод. Рост очистных сооружений сегодня отстает от нормы потребления воды. Но это не самое страшное, все еще впереди!

Согласно данным ООН, к 2025 г. более чем половина стран земного шара либо испытает серьезную перегрузку водопотребления или же откровенный дефицит воды питьевого качества. К середине века уже до трех четвертей населения Земли столкнется с недостатком пресной воды. В такой ситуации некоторые эксперты говорят о том, что главное преимущество России на долгосрочную перспективу — водные ресурсы, а производство водоемкой продукции может стать доминирующим направлением развития российской экономики [2].

Использованную в промышленности воду невозможно очистить до исходного качества. Большинство растворенных неорганических соединений и около 10% органических вредных веществ оседают в чистых сточных водах. Такую воду можно будет потреблять только после неоднократного смешивания с чистой природной водой, поэтому тут важно соотношение количества сточных, даже очищенных, и речных вод.

В условиях роста промышленного производства обостряются проблемы водопользования, так как производственно-хозяйственная деятельность длительное время осуществлялась без должного учета ее влияния на гидросферу.

Среди первичных процессов, обусловливающих ухудшение качества пресной воды, обычно в центре внимания оказывается антропогенное загрязнение. Естественно, в первую очередь – это сброс неочищенных сточных вод непосредственно в водные объекты.

Различные отрасли хозяйства РФ характеризуются разной степенью негативного воздействия на водные ресурсы, среди них доля добывающих отраслей составляет около 6 %.

В общем объеме сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы РФ от добычи полезных ископаемых доля угледобывающей отрасли составляет более 40%.

Динамика сброса загрязненных сточных вод предприятиями угольной промышленности России представлена в табл. 1. Из представленных данных можно сделать вывод о снижении суммарного сброса.

Таблица 1.

Параметр	2000 г.	2005 г.	2010 г.	2020 г.
Сброс загрязненных сточных вод, млн. м3/ год	440	435	425	430

Но определяя, что в перспективе добыча угля в России при реализации Энергетической стратегии может возрасти до 400 млн. т к 2020 г., можно говорить о перспективной удельной водоемкости на уровне 1,075 м3/т. Для сравнения можно рассмотреть динамично развивающуюся угольную промышленность Вьетнама, в которой в 2010 г. общий объем сброса загрязненных сточных вод из угольных шахт составил около 48 млн. м3 при суммарном объеме добычи 43,6 млн. т в год [3]. В данном случае водоемкость составит 1,125 м3/т, но следует учесть, что обводненность угольных месторождений Вьетнама в среднем в 1,5 раза более высокая, чем в России.

Ежегодно шахтами и угольными разрезами России сбрасывается более 2,3 млрд. м3 попутных загрязненных вод, содержащих взвешенные вещества, минеральные соли, органические и бактериальные примеси. Загрязненность взвешенными веществами достигает 2-3 г/л; более 52% шахтных вод имеют минерализацию более 55 мг/л, в том числе 19% - с содержанием солей свыше 3 г/л и 1,8% - свыше 5 г/л.

Наиболее острые проблемы водопользования характерны для староосвоенных угледобывающих регионов. Проведенная реструктуризация отрасли, сопровождаемая массовым закрытием угледобывающих предприятий, привела еще к большему обострению экологических проблем. С целью экономии средств основным способом закрытия было затопление шахт. В итоге произошло значительное нарушение гидрологической ситуации в регионах и ухудшение водного баланса с возникновением, как заболоченных территорий, так и полностью обезвоженных.

В то же время шахтные воды после очистки могут быть дополнительным источником водопользования и соответствующих доходов. Следует отметить, что шахтные минерализированые воды содержат не только вредные для окружающей среды, но и ценные для промышленности химические элементы: хлориды, сульфаты натрия, соединения кальция, магния и др. Сброс этих вод приводит не только к экологическим, но и к экономическим ущербам в виде потерь ресурсов для водопользования и химического производства [4].

Реформирование угледобывающей отрасли привело к обвальному и не всегда продуманному закрытию угледобывающих предприятий по многих регионах Российской Федерации. Ряд отрицательных экологических последствий ликвидации оказался непредвиденным и неучтенным в проектных решениях [5]. Однако, опыт ликвидации шахт и разрезов показывает, что ряд мероприятий по сохранению водных ресурсов может и должен быть продуман заранее.

Следует отметить, что сброс шахтных вод приводит к биологическому подавлению рек и водоемов в связи с наличием и трансформацией в них железа и других металлов. Для вод ликвидируемых шахт очевидна необходимость строительства очистных сооружений, поиска технических и технологических решений и методов очистки.

Анализируя последствия для гидросферы, следует отметить, что существенными отрицательными гидрогеоэкологическими последствиями горно-хозяйственной деятельности угледобывающих предприятий и их ликвидации является загрязнение водоносных горизонтов. Это приводит к дефициту качественной хозяйственно питьевой воды в шахтерских городах и поселках.

Таким образом, при ликвидации шахт очевидна необходимость строительства очистных сооружений, поиска технических и технологических решений и методов очистки для вовлечения откачиваемых шахтных вод в процесс водопользования. Необходимо обеспечение процессов водорегулирования с целью защиты земной поверхности с расположенными на ней объектами инфраструктуры, жилищного и промышленного назначения, а также и в связи с защитой действующих угледобывающих предприятий.

Одним из вопросов моделирования оценки эколого-экономической эффективности водоохраной деятельности является предварительная оценка необходимых финансовых ресурсов как на ликвидацию негативных экологических последствий для гидросферы при закрытии угледобывающих предприятий, так и использование шахтных вод в региональном водопользовании. Совершенно очевидно, что такая оценка может быть произведена только при учете некой совокупности региональных факторов, которую можно охарактеризовать определенным набором условий [6].

Для формирования и выбора эколого-экономически эффективных вариантов использования шахтных вод в районах ликвидации угледобывающих предприятий требуется соразмерить затраты по всем мероприятиям и эффекты от снижения экологических ущербов, рационализации водопользования и реализации попутно извлекаемых химических реагентов.

Определение параметров загрязнения подземных вод не позволяет принять обоснованные решения о параметрах водоохранных мероприятий. Создаваемые водоохранные сооружения и системы очистки имеют длительные сроки эксплуатации, что требует прогноза изменения основных параметров откачиваемых и вовлекаемых в хозяйственный оборот вод.

Дефицит пресной воды, вне всяких сомнений, будет нарастать, если процесс экологической деградации не будет остановлен. Отсюда следует вывод: необходимым условием решения проблемы дефицита пресной воды является нормализация антропогенного воздействия на окружающую среду, экологизация производства и потребления, сохранение и восстановление необходимого для экологического баланса количества неугнетенных экосистем.

Для этого необходимо создавать инструменты экономического стимулирования рационального водопользования Федеральные и региональные органы власти должны сформулировать и реализовать конкретные планы по реализации политических, экономических и технологических мер, которые смогут обеспечить водную безопасность в настоящем и будущем.

Литература.

1. Доклад ООН о состоянии водных ресурсов мира. Обзор (Программа оценки водных ресурсов мира) – М., 2003.

2. Данилов-Данильян проблема дефицита пресной воды. // Век глобализации, №1/2008. – С. 45–56.

3. , Ле Бинь Зыонг Эколого-экономическое регулирование водоохраной деятельности на шахтах Вьетнама. /Эколого-экономические проблемы горного производства и развития ТЭК России// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2012. – №12. Отдельные статьи (специальный выпуск). – С. 63–74.

4. , , Харьков экологической безопасности в новых условиях формирования взаимоотношений в угольной промышленности. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2009. – №6. – С. 261–267.

5. Интернет-источник: www. up. *****.

6. Экология: природные и техногенные ресурсы /Учебник для вузов под ред. . – М.: Студент, 2011. – 343 с.

Аннотация.

Пресная вода – один из наиболее важных для человека природных ресурсов. В общем объеме сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы РФ от добычи полезных ископаемых доля угледобывающей отрасли составляет более 40%. Анализируя последствия для гидросферы, следует отметить, что существенными отрицательными гидрогеоэкологическими последствиями горно-хозяйственной деятельности угледобывающих предприятий и их ликвидации является загрязнение водоносных горизонтов. Необходимо создавать инструменты экономического стимулирования рационального водопользования.

Fresh water – one of the most important human resources. In the total volume of waste water discharged into surface waters of the Russian Federation from mining the proportion of the coal mining industry is more than 40%. Analyzing the impact of the hydrosphere, it should be noted that the significant negative consequences of mining hydrogeoecological business activities of coal mining enterprises and their elimination is the contamination of aquifers. Tools necessary to create economic incentives for efficient water use.

Ключевые слова.

водопотребление, экология, угольная промышленность, Вьетнам, экономика природопользования

water consumption, ecology, the coal industry, Vietnam, economics of Nature