RU2666998C2 - Method for assessing transformation of the environment under man-made impact - Google Patents
Method for assessing transformation of the environment under man-made impact Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666998C2 RU2666998C2 RU2016144625A RU2016144625A RU2666998C2 RU 2666998 C2 RU2666998 C2 RU 2666998C2 RU 2016144625 A RU2016144625 A RU 2016144625A RU 2016144625 A RU2016144625 A RU 2016144625A RU 2666998 C2 RU2666998 C2 RU 2666998C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groundwater
- pollutant
- concentration
- technogenic
- pollution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 41
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 41
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 12
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 abstract 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003895 groundwater pollution Methods 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
- G01N33/6803—General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
- G01N33/6827—Total protein determination, e.g. albumin in urine
- G01N33/683—Total protein determination, e.g. albumin in urine involving metal ions
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области экологической безопасности окружающей среды в зоне техногенного воздействия, в частности, к загрязнениям поверхностных и подземных вод поступающим большим количеством загрязняющих компонентов от горно-металлургических (ГМК) и горно-обогатительных комплексов, от деятельности которых происходит интенсивная техногенная трансформация окружающей среды, что особенно характерно для Среднего Урала - старейшей, трехсотлетней горнодобывающей и перерабатывающей минеральное сырье местности.The invention relates to the field of environmental safety of the environment in the area of technological impact, in particular, to pollution of surface and groundwater by a large number of polluting components from mining and metallurgical (mining and metallurgical complexes) and mining and processing complexes, from the activity of which intensive technological transformation of the environment occurs, which is especially characteristic of the Middle Urals - the oldest, three-hundred-year-old mining and mineral processing area.
Техногенная трансформация связана, с одной стороны, с несовершенством технологического цикла, а с другой - с многокомпонентностью перерабатываемого сырья. В результате в окружающую среду идет активное поступление загрязняющих окружающую среду веществ: и с пылевыми выбросами предприятий, и со сбросами сточных вод и отходами производства, превалирующее значение из которых имеют металлы.Technogenic transformation is associated, on the one hand, with the imperfection of the technological cycle, and on the other, with the multicomponent nature of the processed raw materials. As a result, pollutants are actively entering the environment: with dust emissions from enterprises, and with wastewater discharges and industrial wastes, of which metals are prevailing.
Известен способ оценки загрязнения сточными водами с превышением концентрации загрязняющих веществ в соответствии с договором от 20.12.2011, №220/п АО «Уралтрансмаш» за период с 01.01.2015 г. по 14.01.2015 г., представленный в Екатеринбургское муниципальное унитарное предприятие водопроводно-канализационного хозяйства.There is a method of assessing pollution by wastewater in excess of the concentration of pollutants in accordance with the contract dated 20.12.2011, No. 220 / p JSC "Uraltransmash" for the period from 01.01.2015 to 01/14/2015, submitted to the Yekaterinburg municipal unitary enterprise water supply sewer economy.
Акт отбора проб от 14.07.14, проба №912.The act of sampling from 07.14.14, sample No. 912.
Протокол исследования от 28.07.2014, №1513.The study protocol of July 28, 2014, No. 1513.
По СанПиНу 2.1.4.559-96, норматив концентрации цинка - СД 0,036 мг/л, фактическая концентрация равна 0,850 мг/л, фактическая концентрация с учетом фона Ср - 0,847 мг/л, коэффициент превышения нормативов:According to SanPiN 2.1.4.559-96, the standard concentration of zinc is C D 0.036 mg / l, the actual concentration is 0.850 mg / l, the actual concentration taking into account the background C p is 0.847 mg / l, the coefficient of exceeding the standards:
Фактический объем сточных вод Q=2090,606 м3 The actual volume of wastewater Q = 2090,606 m 3
Плата за услуги по приему сточных вод с учетом других загрязняющих веществ составила 121882,33 руб.The fee for wastewater reception services taking into account other pollutants amounted to 121882.33 rubles.
Этот способ устанавливает только фактическую концентрацию загрязняющего вещества (цинка) и при сравнении с нормативом по этому веществу определяет плату за нарушение норматива. Норматив базируется на санитарно-гигиенических и рыбохозяйственных нормативах содержания компонентов в окружающей среде, разработанных с учетом метеорологических, гидрологических, ландшафтных, технических и других факторов.This method establishes only the actual concentration of the pollutant (zinc) and, when compared with the standard for this substance, determines the fee for violation of the standard. The standard is based on sanitary-hygienic and fishery standards for the content of components in the environment, developed taking into account meteorological, hydrological, landscape, technical and other factors.
Однако не учитывается ряд аспектов, что нередко приводит к формализации этих процессов с последующими негативными экологическими последствиями, особенно на Среднем Урале с его длительной историей отработки рудных месторождений и переработки сырья, сформировавших мощное техногенное загрязнение.However, a number of aspects are not taken into account, which often leads to the formalization of these processes with subsequent negative environmental consequences, especially in the Middle Urals with its long history of mining ore deposits and processing of raw materials that formed a powerful technogenic pollution.
К таким аспектам относится гидрогенное воздействие от поступления в подземные воды загрязняющих веществ с инфильтрационными сточными водами от техногенно-минеральных образований (ТМО), например от горно-металлургических комплексов, или почвенных геохимических аномалий (ПГА). Кроме того, необходимо учитывать содержание уже накопленных загрязняющих веществ в подземных водах в естественных условиях от интенсивной техногенной нагрузки на окружающую среду Среднего Урала.Such aspects include the hydrogen impact from the entry into the groundwater of pollutants with infiltration wastewater from technogenic and mineral formations (TMW), for example from mining and metallurgical complexes, or soil geochemical anomalies (PHA). In addition, it is necessary to take into account the content of already accumulated pollutants in groundwater under natural conditions from the intense technogenic load on the environment of the Middle Urals.
Многолетнее использование минеральных ресурсов привело к накоплению нескольких миллиардов тонн отходов, формирующих ТМО - хвостохранилища отходов производства (Лещиков В.И., Мормиль С.И. и др. Техногенно-минеральные объекты Свердловской области / Известия ВУЗов. - Горный журнал. - 1997. - №11-12. - С. 40-54), из которых поступают гидрогенные потоки загрязняющих веществ в окружающую среду в виде инфильтрационных вод.Long-term use of mineral resources has led to the accumulation of several billion tons of waste forming solid waste - tailings of production waste (Leshchikov V.I., Mormil S.I. et al. Technogenic and mineral objects of the Sverdlovsk region / Izvestiya VUZov. - Mining Journal. - 1997. - No. 11-12. - P. 40-54), from which hydrogenic streams of polluting substances enter the environment in the form of infiltration waters.
Известен способ оценки техногенной трансформации окружающей среды при техногенном воздействии поверхностных и подземных вод на территории Красноуральского промузла с Сорьинским шламохранилищем.A known method for assessing the technogenic transformation of the environment under the technogenic impact of surface and groundwater in the territory of the Krasnouralsk industrial hub with the Sorya sludge dump.
Предприятие осуществляет сброс сточных вод в поверхностные водоемы. Были отобраны пробы из водотоков и водоемов района. Сравнительная оценка показателей качества поверхностных вод свидетельствует о том, что все они в разной степени испытывают на себе техногенное влияние. Наиболее благополучная ситуация там, где качество воды контролируется процессом разбавления, то есть зависит от водности приемника стоков.The company discharges wastewater into surface water bodies. Samples were taken from the watercourses and reservoirs of the area. A comparative assessment of surface water quality indicators indicates that all of them, to varying degrees, experience anthropogenic impact on themselves. The most favorable situation is where water quality is controlled by the dilution process, that is, it depends on the water content of the sewage receiver.
Но в данном случае, река-приемник Айва маловодна и не играет определяющей роли.But in this case, the quay receiving river is shallow and does not play a decisive role.
Поэтому качество поверхностных вод низкое с устойчиво высокой концентрацией ионов меди, цинка.Therefore, the quality of surface water is low with a consistently high concentration of copper and zinc ions.
Круглогодичный организованный сброс сточных вод в водотоки приводит к образованию вторичных очагов загрязнения поверхностных вод в виде донных отложений, влияющих на подземные воды, обусловливая гидродинамическую обстановку территории промузла.Year-round organized discharge of wastewater into watercourses leads to the formation of secondary foci of surface water pollution in the form of bottom sediments affecting groundwater, causing the hydrodynamic situation of the industrial area.
Но основным источником питания подземных вод на данной территории являются атмосферные осадки и сточные воды, инфильтрующиеся от Сорьинского шламохранилища.But the main source of groundwater supply in this territory is precipitation and wastewater infiltrating from the Sorya sludge storage facility.
Сточные воды, подаваемые в шламохранилище от цехов производств, различны по составу и объему (см. таблицу 1).Wastewater supplied to the sludge storage facility from production workshops is different in composition and volume (see table 1).
Результаты многолетних режимных наблюдений свидетельствуют о том, что в зоне шламохранилища постоянно действует тенденция к накоплению в подземных водах металлов, поэтому требуется разработка и принятие действенных мер по регламентации нагрузки на подземные воды (Семячков А.И., Парфенова Л.П., Почечун В.А., Копенкина О.А. Теория и практика ведения локального экологического мониторинга окружающей среды меднорудных горно-металлургических комплексов. - Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2008. - С. 73-75).The results of long-term regime observations indicate that in the sludge storage zone there is a constant tendency to the accumulation of metals in groundwater, therefore, the development and adoption of effective measures to regulate the load on groundwater is required (Semyachkov A.I., Parfenova L.P., Pochechun V .A., Kopenkina OA Theory and practice of local environmental monitoring of the environment of copper ore mining and metallurgical complexes. - Ekaterinburg: Institute of Economics, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2008. - P. 73-75).
Известен способ оценки техногенной трансформации окружающей среды, использованный в Первоуральско-Ревдинском промузле, заключающийся в системе мониторинга подземных вод промышленных объектов ОАО «СУМЗ». Сток с территории промплощадки, где расположены основные объекты воздействия на подземную гидросферу - отстойник пиритных хвостов, отвал фосфогипса и хвостохранилище хвостов производства - направлен непосредственно к долине реки Чусовой. Питание подземных вод в основном инфильтрационное. Разгрузка их осуществляется в местную гидросеть.A known method for assessing the technogenic transformation of the environment, used in the Pervouralsk-Revdinsky industrial complex, consisting in the monitoring system of underground water of industrial facilities of OJSC "SUMZ". The runoff from the industrial site, where the main objects of influence on the underground hydrosphere are located - the pyrite tailings settler, phosphogypsum dump and tailings tailings of the production - is directed directly to the Chusovaya river valley. Groundwater supply is mainly infiltration. Their unloading is carried out in the local hydro network.
Система наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в подземных водах включает в себя 17 наблюдательных скважин, одна из которых (№1) - фоновая.The monitoring system for the content of pollutants in groundwater includes 17 observation wells, one of which (No. 1) is the background.
Критерием оценки степени воздействия техногенных объектов ОАО «СУМЗ» на подземные воды принимают их качественный состав. Для этого один раз в год берут пробы подземных вод из наблюдательных скважин (см. таблицу 2).The criterion for assessing the degree of impact of technogenic facilities of OJSC "SUMZ" on groundwater is their qualitative composition. For this, once a year, groundwater samples are taken from observation wells (see table 2).
Химический состав подземных вод показывает, что содержание основных загрязнителей - железа, цинка, меди - меняется мало и превышения относительно ПДК устойчиво неизменны - Прототип (Семячков А.И., Парфенова Л.П., Почечун В.А., Копенкина О.А. Теория и практика ведения локального экологического мониторинга окружающей среды меднорудных горно-металлургических комплексов. - Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2008. С. 141-151).The chemical composition of groundwater shows that the content of the main pollutants - iron, zinc, copper - varies little and the excess relative to MPC is steadily unchanged - Prototype (Semyachkov A.I., Parfenova L.P., Pochechun V.A., Kopenkina O.A. Theory and practice of conducting local environmental monitoring of the environment of copper ore mining and metallurgical complexes. - Ekaterinburg: Institute of Economics, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2008. P. 141-151).
Отсутствие прогнозирования и нормирования воздействия загрязняющих веществ наносит большой урон экологии и заражает окружающую среду.Lack of forecasting and regulation of the impact of pollutants causes great damage to the environment and infects the environment.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в оценке техногенной трансформации от гидрогенного воздействия ГМК или горно-обогатительных комбинатов на окружающую среду и экологической безопасности территории для конкретных проблем управления природопользованием и, в первую очередь, в районах со сформировавшимся мощным техногенным загрязнением.The problem to which the invention is directed is to assess the technogenic transformation from the hydrogenic impact of the mining and metallurgical complex and mining and processing enterprises on the environment and the environmental safety of the territory for specific problems of environmental management and, first of all, in areas with a strong industrial pollution.
Технический результат заключается в нормировании воздействия нагрузок на окружающую среду с тем, чтобы рассчитанные нормативы способствовали изменению технологий для уменьшения загрязнений подземных вод и окружающей среды на прогнозируемый срок действия комплекса.The technical result is to standardize the impact of the loads on the environment so that the calculated standards contribute to a change in technology to reduce pollution of groundwater and the environment for the projected life of the complex.
Технический результат достигается тем, что в способе, включающем замеры концентраций загрязняющих веществ в подземных водах от гидрогенного воздействия источника загрязнения в естественных условиях, базирующихся на нормативах ПДК одной из категорий водопользования, например, санитарно-гигиенических или рыбохозяйственных, или фоновом показателе, согласно изобретению, в условиях с отягченной техногенной трансформацией окружающей среды, предварительно до проведения оценки задают базирующуюся на нормативах ПДК одной из категорий водопользования или фоновом показателе максимальную концентрацию загрязняющего вещества в подземных водах от гидрогенного воздействия источника загрязнения в виде инфильтрующихся сточных вод от ТМО или ПГА, проникающих в подземные воды и смешивающихся с последними в естественных условиях, после чего замеряют концентрацию загрязняющего вещества и сравнивают ее с заданной максимальной концентрацией и при превышении этого показателя регулируют интенсивность загрязнения нормированием воздействия инфильтрационных сточных вод на подземные воды, заключающимся в определении предельно допустимого сброса (ПДС) загрязняющего вещества в подземных водах за прогнозируемое расчетное время наращивания концентрации загрязняющего вещества в подземных водах под ТМО или ПГА, на конец которого ее концентрация не должна превышать заданную максимальную концентрацию, по формуле:The technical result is achieved by the fact that in a method that includes measuring the concentrations of pollutants in groundwater from the hydrogen impact of a pollution source in natural conditions, based on the MPC standards of one of the categories of water use, for example, sanitary-hygienic or fisheries, or a background indicator, according to the invention, in conditions with aggravated technological transformation of the environment, prior to the assessment, the maximum permissible concentration based on the standards of one of the categories of water use or background indicator the maximum concentration of the pollutant in groundwater from the hydrogen source of the pollution source in the form of infiltrating wastewater from solid waste or PHA that penetrate into groundwater and mix with the latter in vivo, after which the concentration of the pollutant is measured and compared with the specified maximum concentration and in excess of this indicator regulate the intensity of pollution by standardizing the impact of infiltration wastewater on the underground e water is the determination of limit values (VCP) of the pollutant in the ground water for the predicted estimated time increase the concentration of the pollutant in the ground water beneath TMO or PHA, at the end of which its concentration should not exceed a predetermined maximum concentration using the formula:
где Cmax - максимально заданная концентрация загрязняющего вещества в подземных водах под ТМО или почвенной геохимической аномалией, т/м3;where C max - the maximum specified concentration of a pollutant in groundwater under solid waste or soil geochemical anomaly, t / m 3 ;
С - содержание загрязняющего вещества в подземных водах в естественных условиях, т/м3;With the content of the pollutant in groundwater in natural conditions, t / m 3 ;
m - мощность водоносного горизонта, м;m is the thickness of the aquifer, m;
α - безразмерный коэффициент учета мощности водоносного горизонта при смешении фильтрующихся сточных вод с подземными водами (α=1 при m≤20 м, α=0,8 при 20 м<m<40 м, α=0,7 при m≥40 м);α is the dimensionless coefficient for accounting for the thickness of the aquifer when mixing filtered wastewater with groundwater (α = 1 at m≤20 m, α = 0.8 at 20 m <m <40 m, α = 0.7 at m≥40 m );
L - длина стороны ТМО или почвенной геохимической аномалии, м;L is the length of the side of the solid waste or soil geochemical anomaly, m;
n - пористость водоносных пород, безразмерная величина;n - porosity of aquifers, dimensionless quantity;
WC - годовой объем сточных вод, фильтрующихся из ТМО или почвенной геохимической аномалии, м3;W C is the annual volume of wastewater filtered from solid waste or soil geochemical anomaly, m 3 ;
Х0 - расстояние, на которое пройдет загрязнение за годX 0 - the distance over which pollution will take place in a year
Х0=365КфIe, м;X 0 = 365K f I e , m;
Кф - коэффициент фильтрации водоносных пород м/сут.;To f - the coefficient of filtration of aquifers m / day .;
Ie - уклон естественного потока подземных вод, безразмерная величина;I e - slope of the natural groundwater flow, dimensionless quantity;
Т - расчетное время (число лет), на конец которого концентрация загрязняющего вещества в подземных водах не должна превысить значение Cmax.T is the estimated time (number of years) at the end of which the concentration of the pollutant in groundwater should not exceed the value of C max .
Признаки, отличающие предлагаемый способ от прототипа, характеризуются тем, что:The features that distinguish the proposed method from the prototype are characterized in that:
1. В качестве гидрогенного источника загрязнения принимают самую опасную инфильтрационную сточную воду от ТМО или ПГА, как наиболее приоритетный источник загрязнения с накоплением на территории Среднего Урала нескольких миллиардов тонн отхода, формирующих ТМО.1. The most dangerous infiltration wastewater from solid wastes or PHA is taken as a hydrogen source of pollution, as the highest priority source of pollution with the accumulation of several billion tons of waste forming the solid wastes in the territory of the Middle Urals.
2. Способ оценки позволяет определить предельно допустимый сброс, которой является важнейшим экологическим нормативом воздействия ГМК на подземные воды, за которые предприятия несут экологическую ответственность. Поэтому неправильный учет этого воздействия приводит, с одной стороны, к негативным экологическим воздействиям, а с другой - необоснованным экономическим санкциям.2. The assessment method allows you to determine the maximum permissible discharge, which is the most important environmental standard for the impact of MMC on groundwater, for which enterprises bear environmental responsibility. Therefore, an incorrect accounting of this impact leads, on the one hand, to negative environmental impacts, and on the other, to unreasonable economic sanctions.
3. Количественная оценка ПДС является диагностическим признаком уровня трансформации окружающей среды при техногенной нагрузке территорий, уже сформировавших мощное техногенное загрязнение.3. A quantitative assessment of the MPD is a diagnostic sign of the level of environmental transformation under the anthropogenic load of territories that have already formed powerful anthropogenic pollution.
4. Предельно допустимый сброс регламентирует нагрузку на окружающую среду и исходит из всего прогнозируемого (расчетного) срока действия предприятия, то есть является основополагающим в оценке экологической безопасности рассматриваемой территории.4. The maximum permissible discharge regulates the environmental load and is based on the entire forecasted (estimated) period of the enterprise’s operation, that is, it is fundamental in assessing the environmental safety of the territory under consideration.
Способ оценки трансформации окружающей среды регулирует интенсивность загрязнения и, таким образом, предопределяет технологию производства и имеет важное практическое значение.A method for assessing the transformation of the environment regulates the intensity of pollution and, thus, predetermines the production technology and is of great practical importance.
Данные, приведенные ниже, подтверждают высокую эффективность предложенного способа по сравнению с прототипом.The data below confirm the high efficiency of the proposed method in comparison with the prototype.
Проверка патентоспособности заявляемого изобретения показывает, что оно соответствует изобретательскому уровню, так как не следует для специалистов явным образом.Checking the patentability of the claimed invention shows that it corresponds to the inventive step, as it should not be obvious to specialists.
Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что в настоящее время в ней не содержатся вышеприведенные сведения и соответствует критерию «новизна».The analysis of scientific, technical and patent literature showed that at present it does not contain the above information and meets the criterion of "novelty."
Предлагаемый способ оценки трансформации окружающей среды при техногенном воздействии осуществляли в районе Качканарского горно-обогатительного комбината, эксплуатирующего Гусевогорское месторождение Качканарской группы. Применение крупной высокопроизводительной техники в сочетании с широким фронтом горных работ и большими запасами руд обеспечивает комбинату высокий уровень добычи на прогнозируемый длительный период (около 50 лет). Потоки загрязняющих веществ формируются на всех стадиях переработки минерального сырья: добычи, обогащения и металлургического передела.The proposed method for assessing the transformation of the environment under anthropogenic impact was carried out in the area of the Kachkanar mining and processing plant operating the Gusevogorsk deposit of the Kachkanar group. The use of large high-performance equipment in combination with a wide front of mining and large ore reserves provides the plant with a high level of production for a projected long period (about 50 years). Polluting streams are formed at all stages of mineral processing: mining, enrichment and metallurgical processing.
Наиболее интенсивно идет накопление загрязняющих веществ (металлов) в составе отходов производства с образованием скоплений минеральных веществ на поверхности земли (ТМО).The most intensive is the accumulation of pollutants (metals) in the composition of production waste with the formation of accumulations of mineral substances on the surface of the earth (TMW).
Для определения оценки трансформации окружающей среды при техногенном воздействии предварительно задавали максимальную концентрацию загрязняющего вещества в подземных водах от гидрогенного воздействия инфильтрующихся сточных вод от ТМО или ПГА, базирующуюся на нормативах ПДК или фоновом показателе.To determine the assessment of environmental transformation during anthropogenic impact, the maximum concentration of a pollutant in groundwater from the hydrogen impact of infiltrating wastewater from solid waste or water-based wastewater was preliminarily set, based on MPC standards or baseline.
Инфильтрационные сточные воды, проникая в подземные воды, смешиваются в естественных условиях, после чего замеряли концентрации загрязняющих веществ и сравнивали их с заданной максимальной концентрацией. При превышении этого показателя регулировали интенсивность загрязнения нормированием воздействия инфильтрационных сточных вод на подземные воды, заключающимся в определении предельно допустимого сброса загрязняющих веществ в подземных водах за весь период работы горно-обогатительного комбината.Infiltration wastewater, penetrating into groundwater, mixes in natural conditions, after which the concentration of pollutants was measured and compared with a given maximum concentration. When this indicator was exceeded, the intensity of pollution was regulated by normalizing the impact of infiltration wastewater on groundwater, which was to determine the maximum permissible discharge of pollutants in groundwater for the entire period of operation of the mining and processing plant.
От количества загрязняющих веществ, поступающих с инфильтрационными водами из ТМО, зависит их содержание в подземных водах. К последним предъявлены особенно жесткие требования, так как они являются связующим звеном в системе поверхность-водный объект.The content of groundwater in the groundwater depends on the amount of pollutants entering the infiltration water from solid waste. Particularly stringent requirements are imposed on the latter, since they are the connecting link in the surface-water body system.
Сведения, подтверждающие осуществление предлагаемого изобретения с получением вышеуказанного технического результата, а также сопоставление его эффективности с известным (по прототипу) приведены в примерах и таблицах.Information confirming the implementation of the invention with the receipt of the above technical result, as well as a comparison of its effectiveness with the known (prototype) are given in the examples and tables.
Пример 1 (по прототипу).Example 1 (prototype).
Способ предусматривает взятие проб подземных вод из наблюдательных скважин.The method involves taking groundwater samples from observation wells.
Анализ показателей скважин 6 и 8 (см. таблицу 2) наиболее опасен для окружающей среды, а другие - никаких превышений в качественном составе подземных вод не выявили.Analysis of indicators of wells 6 and 8 (see table 2) is the most dangerous for the environment, while others did not reveal any excesses in the qualitative composition of groundwater.
Таким образом, ТМО создало реальную угрозу загрязнения подземных вод, и с годами обстановка будет только ухудшаться, поэтому необходимо нормирование воздействия сточных вод на подземные воды.Thus, TMW posed a real threat of groundwater pollution, and over the years the situation will only worsen, therefore, it is necessary to standardize the impact of wastewater on groundwater.
Пример 2. Предлагаемый способ осуществляли следующим образом: для проведения работ определяли компоненты окружающей среды, такие как концентрацию загрязняющих веществ в инфильтрационных стоках от ТМО в подземных водах данной территории в естественных условиях. Подземные воды отбирались на специально созданной системе наблюдательных скважин с использованием самоходной буровой установки УРБ-2а-2. Глубина скважины 50 метров, правила отбора проб воды выполняли в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».Example 2. The proposed method was carried out as follows: for the work was determined by environmental components, such as the concentration of pollutants in the infiltration effluents from solid waste in groundwater in this area in natural conditions. Groundwater was taken from a specially designed system of observation wells using the URB-2a-2 self-propelled drilling rig. The well depth is 50 meters, the rules of water sampling were carried out in accordance with GOST R 51592-2000 “Water. General sampling requirements. ”
К параметрам, необходимым для оценки уровня загрязнения подземных вод, относится коэффициент фильтрации (Кф) водоносных пород, его определяли на компрессионно-фильтрационном приборе по методике П.П. Климентова, В.М. Кононова (Климентов П.П., Кононов В.М. Методика гидрогеологических исследований. - М.: Высшая школа, 1989); а также пористость водоносных пород (п), которую определяли по Рекомендации по проведению гидрохимического опробования и физико-химических исследований для оценки загрязнения подземных вод (ПНИИС). - М.: Стройиздат, 1986.The parameters necessary for assessing the level of pollution of groundwater include the filtration coefficient (Kf) of aquifers, it was determined on a compression-filtration device according to the method of P.P. Klimentova, V.M. Kononova (Klimentov P.P., Kononov V.M. Methodology of hydrogeological research. - M.: Higher School, 1989); as well as the porosity of aquifers (p), which was determined according to the Recommendations for hydrochemical testing and physico-chemical studies to assess groundwater pollution (PNIIS). - M .: Stroyizdat, 1986.
Замеры концентраций загрязняющих веществ велись по трем скважинам и представлены в таблице 3.Measurements of concentrations of pollutants were conducted in three wells and are presented in table 3.
Анализ оценки гидрогенного воздействия по горно-обогатительному комбинату показывает, что концентрации всех загрязняющих веществ, инфильтрующихся под ТМО, превышают и фоновую концентрацию, и ПДК для одной из категорий водопользования.An analysis of the hydrogen impact assessment of the mining and processing plant shows that the concentrations of all pollutants infiltrated by solid wastes exceed both the background concentration and MPC for one of the categories of water use.
Смешение инфильтрующихся вод с подземными происходит по всей мощности водоносного горизонта: она превышает 40 м и равна 70% с коэффициентом мощности водоносного горизонта α=0,7 (по В.М. Гольдберг «Взаимосвязь загрязнения подземных вод из природной среды» - Л.: Гидрометиздат, 1987).The mixture of infiltrating water with groundwater occurs over the entire thickness of the aquifer: it exceeds 40 m and is equal to 70% with an aquifer thickness factor of α = 0.7 (according to V.M. Goldberg “Interconnection of groundwater pollution from the natural environment” - L .: Hydromethysdate, 1987).
Критерии оценки экологического состояния компонентов авторы изобретения основывали на сочетании предельно допустимых и фоновых концентраций. Если значения ПДК и фоновых показателей близки, то в качестве критериев (Cmax) использовались ПДК категории водопользования по СанПиНу 2.1.4.559-96 (для марганца). Если ПДК и фоновые показатели отличались друг от друга, то в качестве критериев принимались фоновые (для меди и цинка) (смотри таблицу 4).The criteria for assessing the ecological state of the components, the inventors based on a combination of maximum permissible and background concentrations. If the MPC and background indicators are close, then the MPC of the water use category according to SanPiNu 2.1.4.559-96 (for manganese) was used as criteria (C max ). If MPC and background indicators differed from each other, then background (for copper and zinc) were taken as criteria (see table 4).
Заданная максимальная концентрация загрязняющего вещества в подземных водах определяли с учетом смешения инфильтрационных сточных вод под ТМО с длиной L=2000 м и последующим отжатием образующейся смеси загрязненных вод естественным потоком подземных вод. То же относится и к почвенным химическим аномалиям.The predetermined maximum concentration of the pollutant in groundwater was determined taking into account the mixing of infiltration wastewater under solid waste with a length of L = 2000 m and the subsequent squeezing of the resulting mixture of polluted water by a natural groundwater flow. The same applies to soil chemical anomalies.
Расчетный срок Т действия комбината принят равным 50 годам.The estimated term T of the plant's operations is taken to be 50 years.
Все необходимые данные для определения предельно допустимого сброса (ПДС) загрязняющих веществ в подземные воды представлены в таблице 5.All the necessary data for determining the maximum permissible discharge (MPD) of pollutants into groundwater are presented in table 5.
Расчетная формула для определения предельно допустимого сброса загрязняющего вещества (т/год):The calculation formula for determining the maximum permissible discharge of a pollutant (t / year):
ПДСMn=0,455 т/годPDS Mn = 0.455 t / year
ПДСCu=0,019 т/годPDS Cu = 0.019 t / year
ПДСZn=0,146 т/годPDS Zn = 0.146 t / year
Таким образом, с использованием формулы нормируют воздействие инфильтрационных сточных вод на подземные воды.Thus, using the formula normalize the effect of infiltration wastewater on groundwater.
Нормированный предельно допустимый сброс загрязняющего вещества: Mn=0,455 т/год, Cu=0,019 т/год, Zn=0,146 т/год не вызовет трансформацию окружающей среды на весь (50 лет) прогнозируемый срок работы комплекса.The normalized maximum allowable discharge of a pollutant: Mn = 0.455 t / year, Cu = 0.019 t / year, Zn = 0.146 t / year will not cause environmental transformation for the entire (50 years) projected life of the complex.
Количественная оценка ПДС служит диагностическим признаком уровня трансформации окружающей среды и позволяет создавать ответную реакцию на загрязнение и значительное увеличение платы за сброс, что послужит мощным стимулом для разработки мер по переходу на технологии более чистого производства с целью охраны окружающей среды, учитывая то обстоятельство, что масштабность реального разрушения окружающей среды на Урале достигла такой фазы, когда дальнейшее освоение минеральных ресурсов недр невозможно без учета экологических проблем.A quantitative assessment of the MPP serves as a diagnostic sign of the level of environmental transformation and allows you to create a response to pollution and a significant increase in discharge fees, which will serve as a powerful incentive for developing measures to switch to cleaner production technologies to protect the environment, given the fact that the scale real destruction of the environment in the Urals has reached such a phase when the further development of mineral resources of the subsoil is impossible without taking into account environmental problems.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016144625A RU2666998C2 (en) | 2016-11-14 | 2016-11-14 | Method for assessing transformation of the environment under man-made impact |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016144625A RU2666998C2 (en) | 2016-11-14 | 2016-11-14 | Method for assessing transformation of the environment under man-made impact |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016144625A3 RU2016144625A3 (en) | 2018-05-14 |
| RU2016144625A RU2016144625A (en) | 2018-05-14 |
| RU2666998C2 true RU2666998C2 (en) | 2018-09-13 |
Family
ID=62152013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016144625A RU2666998C2 (en) | 2016-11-14 | 2016-11-14 | Method for assessing transformation of the environment under man-made impact |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2666998C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117974077B (en) * | 2024-04-01 | 2024-06-07 | 潍坊宏图环保设备有限公司 | Ecological environment monitoring system based on big data |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2205401C1 (en) * | 2001-11-28 | 2003-05-27 | Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов | Geochemical method of detection and evaluation of zones of man-induced pollution of rivers |
| RU2413220C1 (en) * | 2009-10-26 | 2011-02-27 | Федеральное государственное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт промышленной экологии" | Method for environmental monitoring of hazardous production facilities |
-
2016
- 2016-11-14 RU RU2016144625A patent/RU2666998C2/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2205401C1 (en) * | 2001-11-28 | 2003-05-27 | Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов | Geochemical method of detection and evaluation of zones of man-induced pollution of rivers |
| RU2413220C1 (en) * | 2009-10-26 | 2011-02-27 | Федеральное государственное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт промышленной экологии" | Method for environmental monitoring of hazardous production facilities |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 8, найдено в Интернете 10.04.2018 [on-line] на сайте http://base.safework.ru/law?doc&nd=33300744&nh=0&ssect=1;. БОРТНОВСКИЙ З. В., Актуальные вопросы антропогенной трансформации природной среды, Молодой ученый, 2012, 8, стр. 83-87, найдено в Интернете 20.04.2018 [on-line] на сайте https://moluch.ru/archive/43/5290/. МЮРРЕЙ Р., Цель — Zero Waste, ОМННО "Совет Гринпис", 2004, стр. 28-35, найдено в Интернете 10.04.2018 [on-line] на сайте http://www.greenpeace.org/russia/Global/russia/report/2004/6/zero-waste.pdf. * |
| Предельное содержание токсичных соединений в промышленных отходах в накопителях, расположенных вне территории предприятия (организации), МинСельхоз * |
| Предельное содержание токсичных соединений в промышленных отходах в накопителях, расположенных вне территории предприятия (организации), МинСельхоз СССР, 1985, пп. 13.7-13.8, найдено в Интернете 10.04.2018 [on-line] на сайте http://base.safework.ru/law?doc&nd=33300744&nh=0&ssect=1;. БОРТНОВСКИЙ З. В., Актуальные вопросы антропогенной трансформации природной среды, Молодой ученый, 2012, 8, стр. 83-87, найдено в Интернете 20.04.2018 [on-line] на сайте https://moluch.ru/archive/43/5290/. МЮРРЕЙ Р., Цель — Zero Waste, ОМННО "Совет Гринпис", 2004, стр. 28-35, найдено в Интернете 10.04.2018 [on-line] на сайте http://www.greenpeace.org/russia/Global/russia/report/2004/6/zero-waste.pdf. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016144625A3 (en) | 2018-05-14 |
| RU2016144625A (en) | 2018-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chakravarty et al. | Metal pollution assessment in sediments of the Dikrong River, NE India | |
| Harahap et al. | Analysis of heavy metals distribution in the river town of hamasaki's rod padangsidimpuan | |
| Beck et al. | Spatial and temporal variance of metal and suspended solids relationships in urban stormwater—implications for monitoring | |
| Grau-Martínez et al. | Monitoring induced denitrification during managed aquifer recharge in an infiltration pond | |
| Ernazarovna et al. | Assessment of water quality of small rivers of the syrdarya basins for the safe water use | |
| Pešić et al. | The impact of climatic parameters on the turbidity and natural organic matter content in drinking water in the City of Bor (Eastern Serbia) | |
| Taouil et al. | Evaluation of métal pollution: Aluminium, Zinc, Iron and Copper of Tiykomiyne well water (East Morocco) | |
| Singare et al. | Assessing the health of sediment ecosystem of Mithi River of Mumbai: use of physico-chemical measurements | |
| RU2666998C2 (en) | Method for assessing transformation of the environment under man-made impact | |
| Corsi et al. | Evaluation of the multi-chambered treatment train, a retrofit water-quality management device | |
| Strelkov et al. | Monitoring pollution level in railroad right-of-way | |
| Shirokova et al. | Integrated environmental monitoring of Osetr river | |
| Fashchevskaya et al. | Structural analysis of water quality formation in an urban watercourse: point, non-point, transit, and natural components | |
| Zaharia et al. | Analytical control of soil and ground water quality on a northern Romanian landfill | |
| Council | CD Boyd Drilling Waste Stockpiling Landfarm/Landspreading Monitoring Programme Annual Report 2017-2018 | |
| Agbede et al. | Heavy Metal contamination Assessment of selected water sources in Ibadan Metropolis | |
| Abiodun et al. | Analysis and seasonal distribution of some heavy metals in sediment of Lagos lagoon using environmental pollution indices | |
| Reshetnyak | The anthropogenic transformation of the water bodies of the European North of Russia | |
| A Jasim Aldoghachi | Assessment of metals contents, petroleum hydrocarbons and physico-chemical parameters in Shat Al-Arab River | |
| Supriyono et al. | Study of Quality Changes and Determination of Water Pollution Index At River watershed Bengkulu | |
| Sakson et al. | Threats to Wastewater Treatment Plant in Combined Sewer System–Analysis of Problems and Possible Solutions on the Example of Lodz | |
| Barik et al. | Distribution and Seasonal Variation of Trace metal concentration in Surface sediment of Dhamra Estuary. East coast of India | |
| Korobiichuk et al. | The influence of geological and anthropogenic factors on the change of the water quality parameters in the Kamyanka river within the City of Zhytomyr | |
| Woo et al. | Assessment of waters and sediments impacted by drainage at the Young Dong coal mine site, South Korea | |
| Tambunan et al. | Spatial Distribution of Sediment and Nutrient Loads in Urban Lake Rawa Besar, Depok, West Java, Indonesia |