Проблемы экологической реабилитации нарушенных земель Южного Урала

УДК 622.458+622.882

© Н.Ю. Антонинова, Л.А. Шубина, 2014

Н.Ю. Антонинова, Л.А. Шубина

ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮЖНОГО УРАЛА

Актуальность решения проблем экологической реабилитации нарушенных территорий Южного Урала очевидна в связи с накоплением огромного количества отходов горного и металлургического производств, заскладированных в хвостохранилища, отвалы вскрышных пород, шлаков и некондиционного сырья. При реализации концепции комплексного освоения месторождений горными предприятиями будут решаться вопросы оптимального землепользования.

Ключевые слова: экологическая реабилитация, нарушенные земли, техногенно-ми-неральные образования.

Южный Урал - наиболее широкая южная часть Уральских гор, представляющая в настоящее время лишь малую часть древней складчатой горной страны, которая охватывала всю территорию Челябинской области, и простирались на востоке за ее пределы. Он простирается от южного широтного участка р. Белой до верховьев р. Уфа - самой широкой (до 150 км с востока на запад) части Уральских гор. По восточному склону Уральского хребта тянется условная граница между двумя частями света - Европой и Азией.

Характерной особенностью Южного Урала является выдержанность направления основных тектонических структур и разделяющих их крупных глубинных разломов, которые тянутся в меридиональном направлении. В горной части формы рельефа совпадают с геологическими структурами,

хребты приурочены к антиклинальным структурам, а понижение между ними — к синклинальным. Складчатые системы Южного Урала отделены от Русской платформы системой глубоких, заполненных пермскими отложениями впадин Предуральского краевого прогиба. Среди пермских отложений широко распространены известняки, доломиты, мергели, песчаники - основные вскрышные породы месторождений минерального сырья этой части Урала.

Южный Урал является местом контакта трех ботанико-географических областей Европейской, Сибирской и Туранской (Среднеазиатской), что определяет флористическое разнообразие территории [6].

Южный Урал в настоящее время -это территория двух федеральных округов России - Приволжского и Уральского и трех субъектов федера-

Таблица 1

Природно-территориальная характеристика Южного Урала

№ п/п Административная единица Природная зона Общая площадь, тыс. га

1 Челябинская Лесостепная 8850,0

2 Оренбургская Степная 12370,0

3 Башкортостан Лесостепная 14294,7

Всего 35454,7

ции: Башкортостана, Оренбургской и Челябинской областей.

Природно-территориальная характеристика Южного Урала представлена в табл. 1 .

Таким образом, специфика территорий Южного Урала заключается в многообразии зонально-географических особенностей, следовательно, разнообразие по почвенно-раститель-ным, климатическим, геологическим, социально-экономическим условиям исключает возможность применения единых технолого-биологических приемов реабилитации территорий после освоения георесурсов.

В пределах Южного Урала ведется разработка большого разнообразия месторождений твердых полезных ископаемых. Основными объектами раз-

работки являются месторождения полиметаллических и редких благородных металлов, железорудных, угольных, а так же месторождения нерудных и строительных материалов.

Размещение техногенно-минераль-ных образований

Оценка объемов и качества за-складированных отходов как источника определенного вида сырья и его значимость для народного хозяйства определяют направленность и стадии переработки отходов. Это, в свою очередь, влияет на геоэкологическую обстановку в районе, которая характеризуется техногенной нарушенно-

Таблица 2

ТМО отрасли цветной металлургии Южного Урала [1]

Рудник Запасы, тыс.т Содержание, %

отходы медь цинк сера медь цинк сера

Отвалы

Бурибаевский 7 0,13 0,49 2,8 1,88 н.д. 39,4

Бакр-Тау 22 0,13 0,50 1,5 0,58 2,28 6,85

БСМК (Сибай) 440 1,21 2,64 65,1 0,27 0,60 14,08

Гайский ГОК 10 060 30,15 19,0 865,2 0,30 0,19 8,60

Всего

Шлакоотвалы

Карабашский МК 18 050 56,20 400,1 224,2 0,31 2,22 1,25

Медногорский МК 25 700 70,36 207,6 300,1 0,27 0,80 1,10

Всего

Хвостохранилища

Бурибаевская ОФ 5650 26,89 10,96 1460,8 0,48 0,19 25,86

Карабашская ОФ 9210 23,30 30,19 3081,0 0,25 0,33 33,44

Сибайская ОФ 14 420 22,49 72,86 4988,9 0,16 0,50 34,61

Учалинская ОФ 21 320 76,10 127,94 7186,8 0,36 0,60 33,72

Гайская ОФ 39 810 123,37 124,86 6592,1 0,31 0,31 16,56

Всего

Таблица 3

ТМО отрасли черной металлургии Южного Урала

Предприятие Запасы

Отвалы, млн м3

Бакальское рудоуправление 365,0

Туканское рудоуправление 179,4

ОАО «НОСТА»

Всего

Хвостохранилища, млн т

ОАО «Бакальский рудник» 0,37

ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» 155,8

Западно-Майгашлинская ОФ 8,3

Туканская ОФ 1,6

Всего 183,2

Шлакоотвалы, млн т

ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» 160,0

ОАО «Метчел» (ЧМК) 2,57

ОАО «ЧЭМК» 23,4

Всего 186,0

стью естественных ландшафтов и растительного покрова на территории и их ближайшем окружении, охватывая значительные площади.

Основной объем добычи полезных ископаемых на Южном Урале сосредоточен в Челябинской области, в меньшей степени - в Оренбургской области и Республике Башкортостан. Большие объемы отходов, пригодных в качестве сырья для строительной индустрии, дает добыча и переработка руд черных и цветных металлов. Отходы угольной промышленности, образующиеся в большом количестве, иных сфер применения, кроме засыпки выработанного пространства, не имеют.

В пределах Челябинской области накоплено свыше 2,5 млрд м3 различных горных пород, 250 млн т отходов обогатительного и металлургического

производства, более 100 млн т шлаков и золы горно-обогатительного производств [2, 5].

Важнейшей отраслью экономики Челябинской области является черная металлургия. Ведущими металлургическими предприятиями области являются Магнитогорский металлургический комбинат, Челябинский металлургический комбинат, Златоустовский металлургический завод, специализирующиеся на выпуске высококачественных легированных сталей и сплавов, крупнейшее в стране предприятие по выпуску ферросплавов (Челябинский электрометаллургический комбинат) и огнеупоров (г. Сатка). Цветная металлургия представлена производством никеля (Верхне-Уфалейский никелевый завод), меди (Кыштымский меде-электролитный завод и Карабашский медеплавильный завод), цинка (Челя-

бинский цинковый завод) и ряда других цветных и редких металлов.

Топливно-энергетический комплекс представлен Троицкой и Южноуральской ГРЭС, Аргаяшкской и Челябинской ТЭЦ. Добыча бурого угля ведется открытым (40%) и подземным способом. Горнорудные предприятия главными объектами отработки имеют для черной металлургии Кусинскую группу титаномагнетитовых руд, цветной - месторождения меди в районе г. Верхнеуральска (пос. Межозерный), никеля и кобальта - в районе Верхнего Уфалея. Помимо этого ведется добыча магнезита, золота, талька и других полезных ископаемых.

В республике Башкортостан также накоплено значительное количество ТМО [2, 4]: отвалы пород вскрыши месторождений и забалансовых руд, гидроотвалы обогатительных фабрик, в которых содержится медь, цинк, золото, серебро и другие редкие металлы. ТМО черной металлургии сосредоточены в пределах Белорецкого промышленного узла. Добыча железной руды ведется на Туканском месторождении. ТМО представлены шлаками Белорецкого МК (4 млн т), отсевами охристых железных руд Туканской ОФ - 3 млн т.

Предприятия цветной металлургии сосредоточены в пределах Учалин-ского и Сибайского промышленных узлов, где производятся медные и цинковые концентраты. Объемы ТМО в виде хвостов обогащения составляют (в млн. т): Учалинский ГОК - 32, Башкирский МСК - 23, Бурибаевский ГОК - 6,5, Миндякская ЗИФ - 2,5, Семеновская ЗИФ - 0,9. Хвосты обогащения медноколчеданных и золоторудных месторождений содержат значительные количества учтенного золота при его содержании 0,9-1,3 г/т, серебра, цветных и черных металлов, серы. Объем ТМО горнодобывающей промышленности с учетом отходов Ту-

канского РУ и ОАО «Башкируголь» составляет 1108 млн т (более 70% всех накопленных на сегодня в республике). Под отвалами занято 2 тыс. га земли, хвостохранилищами - более 300 га.

В пределах Оренбургской области общее количество ТМО также составляет более 1 млрд т. Основные добывающие и перерабатывающие предприятия черной и цветной металлургии сосредоточены в восточной части области. Важнейшим из них является Орско-Халиловский металлургический комбинат, функционирующий на базе Орско-Халиловской группы месторождений железных руд. В области действует два мощных предприятия по добыче, обогащению и металлургическому переделу медных и цинковых руд - ОАО «Гайский ГОК» и ОАО «Мед-ногорский медно-серный комбинат». В ТМО концентрации меди составляют 0,22-0,33%, индия 0,24-0,32%, золота до 0,63 г/л, хрома до 5% (ОАО «Гайский ГОК», Новотроицкий завод хромовых соединений), шлаках медной плавки меди - 0,3%, цинка -0,7-0,9%, железа - 28-32%, серебра - 1,5-2 г/т, золота - до 0,1 г/т (ОАО «Медногорский медно-серный комбинат»), в шлаках шахтных печей и конверторной плавки хрома - до 1%, никеля - 0,13-0,15%, кобальта -0,03-0,06%, железа - 50-60% (ОАО «Южуралникель») [2, 5].

Таким образом, анализ минерально-сырьевой базы ТМО и зонально-географических особенностей региона показывает, что перспектива экологической реабилитации нарушенных территорий должна оцениваться индивидуально. А общий концептуальный подход к проблеме негативного воздействия горнопромышленных комплексов на окружающую среду позволит обосновать основные решения экологической реабилитации нарушенных территорий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зотеев В. Г. Состояние окружающей среды техногенных провинций Уральского региона и пути их реабилитации // Материалы международного симпозиума «Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий». - Екатеринбург: Издательство «АКВА-ПРЕСС», 2001. - С. 490-496.

2. Макаров А.Б. Главные типы техноген-но-минеральных месторождений Урала. -Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2006. - 206 с.

4. Хамитов Р.А., Чернов А.Л., Девя-тов И.И., Гуфранов Р.А. Анализ состояния отходов добычи и обогащения твердого минерального сырья. Методы и пути переработки техногенных месторождений / Известия УГГГА. Мат-лы Уральской горнопромышленной декады. - Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2003. - С. 35-41.

5. Антонинова Н.Ю., ШубинаЛ.А. Экологическая реабилитация экосистем в районах

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_

функционирования горно-металлургических комплексов. // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. - 2013. - № 8. -С. 64-68.

6. Челябинская область: Краткий справочник. - Уральский перекресток, 2001. -111 с.

7. Антонинова Н.Ю., Чайкина Г.М., Рыбникова Л.С., Л.А.Шубина, Фельдман А.Л. Геоэкологические проблемы земле- и водопользования на месторождениях Урала // Горный журнал. - 2012. - № 1. - С. 89-92.

8. Хохряков А.В., Цейтлин Е.М. Образование отходов металлургических предприятий Урала и их воздействие на окружающую среду // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. -т. 14 - № 1(3). - С. 834-838. ЕЛЗ

Антонинова Наталья Юрьевна - кандидат технических наук, зав. лабораторией, Шубина Любовь Андреевна - научный сотрудник,

Институт горного дела Уральского отделения РАН, e-mail: geoeco@igduran.ru.

UDC 622.458+622.882

ON THE ENVIRONMENTAL REMEDIATION DISTURBED LANDS OF SOUTHERN URAL

Antoninova N.Yu., Candidate of Technical Sciences, Head of Laboratory, Shubina L.A., Researcher,

Institute of Mining of Ural Branch of Russian Academy of Sciences, e-mail: geoeco@igduran.ru.

Actuality of decision of problems of ecological rehabilitation of the broken territories of Sonth Ural is obvious in connection with the accumulation of enormous amount of wastes of mountain and metallurgical productions, stockpiled to the tailing pond, dumps of stripping breeds, slags and unstandard raw material. During realization of conception of the complex mastering of deposits the questions of optimum land-tenure will decide mountain enterprises.

Key words: ecological rehabilitation, broken earths, technogenic-mineral educations

REFERENCES

1. Zoteev V.G. Materialy mezhdunarodnogo simpoziuma «Inzhenerno-geologicheskie problemy urban-izirovannykh territorii» (Proceedings of the International Conference «Engineering and geological problems in urban areas»), Ekaterinburg: Izdatel'stvo «AKVA-PRESS», 2001, pp. 490-496.

2. Makarov A.B. Glavnye tipy tekhnogenno-mineral'nykh mestorozhdenii Urala (The main types of tech-nogenic mineral deposits of Ural), Ekaterinburg: Izd-vo UGGU, 2006, 206 p.

4. Khamitov R.A., Chernov A.L., Devyatov I.I., Gufranov R.A. Izvestiya UGGGA. Mat-ly Ural'skoi gor-nopromyshlennoi dekady (The News UMGA. Proceedings of the Ural mining decade), Ekaterinburg: Izd-vo AMB, 2003, pp. 35-41.

5. Antoninova N.Yu., Shubina L.A. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal, 2013, no 8, pp. 64-68

6. Chelyabinskaya oblast': Kratkii spravochnik. Uralskii perekrestok, 2001, 111 p.

7. Antoninova N.Yu., Chaikina G.M., Rybnikova L.S., L.A.Shubina, Fel'dman A.L. Gornyi zhurnal, 2012, no 1, pp. 89-92.

8. Khokhryakov A.V., Tseitlin E.M. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk, 2012, vol. 14 no 1(3), pp. 834-838.