RU2731388C1 - Method for integrated assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises - Google Patents
Method for integrated assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731388C1 RU2731388C1 RU2019106096A RU2019106096A RU2731388C1 RU 2731388 C1 RU2731388 C1 RU 2731388C1 RU 2019106096 A RU2019106096 A RU 2019106096A RU 2019106096 A RU2019106096 A RU 2019106096A RU 2731388 C1 RU2731388 C1 RU 2731388C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- natural
- anthropogenic
- ecosystems
- information
- state
- Prior art date
Links
Images
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
-
- 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
- G01N33/18—Water
-
- 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
- G01N33/24—Earth materials
-
- 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
- G01N33/46—Wood
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для оценки экологического состояния природной и техногенной экосистем: атмосфера, водная среда (реки, водохранилища, озера, болота и другие водные объекты суши, моря), недра, почвы, биоресурсы, урбоэкосистемы, агроэкосистемы, транспорт и транспортные коммуникации с целью получения общей картины состояния контролируемой территории, раннего обнаружения и установления местоположения отклонений от установленных требований при подземной разработке кимберлитовых месторождений алмазов в районах с вечномерзлыми грунтами, характерными для Крайнего Севера и Сибири.The invention relates to the field of environmental protection and can be used to assess the ecological state of natural and technogenic ecosystems: atmosphere, water environment (rivers, reservoirs, lakes, swamps and other water bodies of land, sea), bowels, soil, biological resources, urban ecosystem, agroecosystem , transport and transport communications in order to obtain a general picture of the state of the controlled territory, early detection and determination of the location of deviations from the established requirements during the underground mining of kimberlite diamond deposits in areas with permafrost soils characteristic of the Far North and Siberia.
В настоящее время промышленная добыча алмазов в России ведется в трех регионах: в Республике Саха (Якутия), Пермской и Архангельской областях. Действие горных комбинатов приводит к негативному влиянию на окружающую среду и нарушению естественного баланса в ней под действием антропогенного воздействия в условиях вечной мерзлоты, основными формами которого являются загрязнение водной среды, воздушного бассейна и отторжение земель, сопровождающиеся нарушением и загрязнением значительных площадей природных ландшафтов, при этом немаловажную роль играет создание хвостохранилищ, отвалов пустых пород, разработка россыпных месторождений. Наносимый природным компонентам ущерб ведет к ощутимым последствиям и отражает обратную реакцию этого воздействия (негативную для общества), обобщаемую понятием "современная экологическая ситуация". Так, косвенное воздействие на земли, связанное с изменением состояния и режима грунтовых вод, осаждением пыли и химических соединений из выбросов в атмосферу, а также продуктов ветровой и водной эрозии, приводит к ухудшению качества земель в зоне влияния горного производства. Это проявляется в угнетании и уничтожении естественной растительности, миграции и сокращении численности диких животных, снижении продуктивности сельского, лесного и рыбного хозяйства. Данные проблемы регулируются законами, правилами и соглашениями на государственном, региональном и международном уровнях, многие ученые России и зарубежных стран, где ведется добыча алмазов, пытаются их разрешить.Currently, industrial diamond mining in Russia is carried out in three regions: the Republic of Sakha (Yakutia), Perm and Arkhangelsk regions. The action of mining plants leads to a negative impact on the environment and disruption of the natural balance in it under the influence of anthropogenic impact in permafrost conditions, the main forms of which are pollution of the water environment, air basin and land rejection, accompanied by the disruption and pollution of large areas of natural landscapes, while an important role is played by the creation of tailing dumps, waste rock dumps, and development of placer deposits. The damage caused to natural components leads to tangible consequences and reflects the reverse reaction of this impact (negative for society), generalized by the concept of "modern ecological situation". So, the indirect impact on the land associated with a change in the state and regime of groundwater, the deposition of dust and chemical compounds from emissions into the atmosphere, as well as products of wind and water erosion, leads to a deterioration in the quality of land in the zone of influence of mining. This is manifested in the oppression and destruction of natural vegetation, migration and reduction in the number of wild animals, a decrease in the productivity of agriculture, forestry and fisheries. These problems are regulated by laws, rules and agreements at the state, regional and international levels; many scientists in Russia and foreign countries where diamonds are mined are trying to solve them.
Задачами государственной программы Российской Федерации "Воспроизводство и использование природных ресурсов" (утв. постановлением Правительства РФ от 15 апреля 2014 г. №322) являются: получение геологической информации; обеспечение воспроизводства минерально-сырьевой базы; обеспечение рационального использования минерально-сырьевых ресурсов.The objectives of the state program of the Russian Federation "Reproduction and use of natural resources" (approved by the Government of the Russian Federation of April 15, 2014 No. 322) are: obtaining geological information; ensuring the reproduction of the mineral resource base; ensuring the rational use of mineral resources.
Известен способ геоэкологического мониторинга с интегрально-комплексной оценкой индекса экологической опасности среды [1], включающий выделение экологически опасных токсично-загрязненных и сейсмоопасных участков проведения геоэкологического мониторинга с интегрально-комплексной оценкой индекса Io экологической опасности среды с использованием линейной и/или среднеквадратичной форм аппроксимации компонент индекса экологической опасности, на основе чего, используя результаты химического анализа проб донных отложений и воды, отобранных по выбранной сетке исследования площади исследуемой среды, а также нормальные и градиентные геофизические i-поля на площади среды, делают вывод о результатах мониторинга по интегрально-комплексной оценке (ИКО) индекса экологической опасности. Однако получаемая этим способом информация отражает только фактическое состояние воздуха, воды и донных отложений в точках местоположения постов наблюдения с целью констатации установленного состояния.A known method of geoecological monitoring with an integral-complex assessment of the index of environmental hazard of the environment [1], including the allocation of environmentally hazardous toxic-contaminated and earthquake-prone areas of geoecological monitoring with an integral-complex assessment of the index Io of environmental hazard using linear and / or root-mean-square forms of approximation of the components environmental hazard index, on the basis of which, using the results of chemical analysis of bottom sediment and water samples taken according to the selected study grid of the area of the studied environment, as well as the normal and gradient geophysical i-fields in the area of the environment, they conclude about the results of monitoring by an integrated-complex assessment (ICO) environmental hazard index. However, the information obtained by this method reflects only the actual state of air, water and bottom sediments at the points of location of observation posts in order to establish the established state.
Известен способ комплексного мониторинга обследуемой земной поверхности [2], включающий дистанционное зондирование (космическую и/или аэросъемку в видимом и/или невидимом диапазонах электромагнитного излучения), взятие проб и определение по ним состояния почвы, воды, воздуха, актуализацию устаревших карт обследуемой земной поверхности (ОЗП), составляемых на степи, леса, поля, пустыни, тундры, горы, пресноводные и морские водоемы, и т.п., т.е. составляют для каждой зоны перечень основных, обязательных для контроля, характеристик состояния окружающей среды, периодически определяют ее компоненты и сравнивают с предыдущими значениями, генерализируют изменения и определяют их причины, после чего заносят полученные результаты в банк данных, изготавливают актуализированные тематические карты ОЗП, принимают решение о возможности и видах использования ОЗП в хозяйственной деятельности, а также о необходимости и видах мероприятий по улучшению состояния окружающей среды, сроках проведения очередного цикла мониторинга ОЗП. Способ реализуется с помощью различных технических средств.A known method of integrated monitoring of the surveyed earth surface [2], including remote sensing (space and / or aerial photography in the visible and / or invisible ranges of electromagnetic radiation), taking samples and determining the state of soil, water, air, updating outdated maps of the surveyed earth's surface (OZP), compiled on steppes, forests, fields, deserts, tundra, mountains, freshwater and marine reservoirs, etc., i.e. compile for each zone a list of the main, mandatory for control, characteristics of the state of the environment, periodically determine its components and compare with the previous values, generalize the changes and determine their causes, after which they enter the results obtained into the databank, produce updated thematic maps of the OZP, make decisions on the possibility and types of use of the OZP in economic activities, as well as on the need and types of measures to improve the state of the environment, the timing of the next cycle of monitoring the OZP. The method is implemented using various technical means.
Известен способ экологического мониторинга опасных производственных объектов [3], включающий отбор проб компонентов природной среды (атмосферного воздуха, поверхностных и грунтовых вод, донных отложений, почвенного и снежного покровов), анализ проб, их обработку, а также сравнение данных мониторинга, получаемого в ходе функционирования объекта, с результатами фонового мониторинга территории, проведенного до начала функционирования объекта, предназначен для оценки состояния природной среды в сравнении с установленными нормативами качества природной среды в виде предельно допустимых концентраций (ПДК), дает возможность проведения мониторинговых работ в точках (областях) максимально вероятного присутствия загрязняющих веществ, определяемых по результатам оценки воздействия объекта на окружающую среду при расчете рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на основе замеров их концентраций на источниках выбросов с учетом статистических метеорологических данных. Рассмотренный способ основывается на проведении мониторинговых работ по точкам, имеющим повышенное содержание загрязняющих веществ, и исключением из сетки наблюдений точек с минимальным содержанием, обнаруженных в предыдущий период наблюдений. Основной упор делается на усредненные статистические метеорологические данные. Использование данного способа возможно лишь на территории, где достаточно развиты технические и информационные средства, которые позволяют проводить сбор, передавать и проводить сравнительный анализ полученных данных. Основной недостаток заключается в ориентировании работ на второстепенные процессы и явления в виде аномальных изменений отдельных компонентов среды без учета интегральных воздействий техносферы на природу. Ограничивает использование данного способа то, что он базируется на системе наблюдений Росгидромета. Известно, что в настоящее время сеть наблюдений не во всех местах является достаточной, что сказывается на полноте и качестве данных, и, как результат, не всегда можно получить нужную картину. Недостатком является получение информации об экологической обстановке и обеспечение прогнозирования загрязнения только атмосферного воздуха промышленного региона. Таким образом, известный способ мониторинга недостаточно точен с точки зрения оценки состояния природной среды для участков горных работ.There is a known method of environmental monitoring of hazardous production facilities [3], including sampling the components of the natural environment (atmospheric air, surface and groundwater, bottom sediments, soil and snow cover), analysis of samples, their processing, as well as comparison of monitoring data obtained during the functioning of the facility, with the results of the background monitoring of the territory carried out before the commencement of the functioning of the facility, is intended to assess the state of the natural environment in comparison with the established standards for the quality of the natural environment in the form of maximum permissible concentrations (MPC), makes it possible to carry out monitoring work in the points (areas) of the most probable the presence of pollutants determined from the results of an assessment of the impact of an object on the environment when calculating the dispersion of pollutants in the atmospheric air based on measurements of their concentrations at emission sources, taking into account statistical meteorological data. The considered method is based on monitoring the points with an increased content of pollutants, and excluding from the observation grid points with a minimum content detected in the previous observation period. The main focus is on averaged statistical meteorological data. The use of this method is possible only in the territory where the technical and informational means are sufficiently developed, which allow collecting, transferring and conducting a comparative analysis of the data obtained. The main disadvantage lies in the orientation of works on secondary processes and phenomena in the form of abnormal changes in individual components of the environment without taking into account the integral effects of the technosphere on nature. The use of this method is limited by the fact that it is based on the Roshydromet observation system. It is known that at present the observation network is not sufficient in all places, which affects the completeness and quality of the data, and, as a result, it is not always possible to get the desired picture. The disadvantage is obtaining information about the environmental situation and ensuring that only atmospheric air pollution is predicted in an industrial region. Thus, the known monitoring method is not accurate enough from the point of view of assessing the state of the natural environment for mining sites.
Известен способ оценки экологической обстановки, когда проводят мониторинг во времени по ряду показателей и по их комплексности определяют экологическую ситуацию в регионе [4]. Однако в известном способе процесс определения мониторинга длительный и сложный, поскольку приборами определяют вид и массовую концентрацию вредных веществ с последующим повторным тестированием. Известный способ характеризуется высокой сложностью, поскольку осуществляют оценку каждого административного района, а затем определяют суммарный показатель концентрации вредных веществ всех территорий.There is a known method for assessing the ecological situation, when monitoring is carried out in time for a number of indicators and, by their complexity, determine the ecological situation in the region [4]. However, in the known method, the process of determining the monitoring is long and complicated, since the instruments determine the type and mass concentration of harmful substances with subsequent retesting. The known method is characterized by high complexity, since each administrative region is assessed, and then the total indicator of the concentration of harmful substances in all territories is determined.
Известен также способ оценки экологического состояния населенного пункта, при котором проводят тестирование почвы, воздуха и воды, микроорганизмов и по их состоянию заключают об экологической обстановке в регионе и конкретном населенном пункте [5]. Однако в этом способе процесс определения экологического состояния очень длительный, при котором учитываются множество факторов, в том числе и жизнедеятельность микроорганизмов, которые не всегда бывают точными.There is also known a method for assessing the ecological state of a settlement, in which the soil, air and water, microorganisms are tested and, based on their state, conclude about the ecological situation in the region and a specific settlement [5]. However, in this method, the process of determining the ecological state is very long, which takes into account many factors, including the vital activity of microorganisms, which are not always accurate.
Наиболее близким техническим решением является способ, где осуществляют комплексную оценку окружающей среды по базе данных состояния, фиксацию фактов допустимых значений, составление протоколов и сравнение за предыдущий и последующий периоды. Сформированные протоколы передают по линиям связи в центр обработки и управления, где формируют объединенный протокол состояния окружающей среды [6]. Недостатками способа является сложность проведения мониторинга, значительная громоздкость определения факторов, их оформление и сбор данных. При таком способе недостаточно точно определяются прогнозы окружающей среды, особенно в регионе, где осуществляется горнопромышленное производство.The closest technical solution is a method where a comprehensive assessment of the environment is carried out according to a database of the state, the fixation of the facts of permissible values, drawing up protocols and comparison for the previous and subsequent periods. The generated protocols are transmitted via communication lines to the processing and control center, where a joint protocol of the state of the environment is formed [6]. The disadvantages of this method are the complexity of monitoring, significant cumbersome determination of factors, their design and data collection. With this method, environmental forecasts are not sufficiently accurate, especially in the region where mining is carried out.
Из уровня техники известен способ горно-экологического мониторинга [7], который определяет цели, задачи и функции горно-экологического мониторинга, устанавливает порядок его осуществления при пользовании недрами, включает наблюдения, оценку, прогноз вредного влияния горных работ на окружающую среду и подготовку рекомендаций по предотвращению этого влияния, учет запасов полезных ископаемых и их использование, а также оценку использования природных ресурсов и состояние промышленной безопасности при производстве горных работ. Горно-экологический мониторинг осуществляется в пределах границ горного отвода, а также земельного участка, предоставляемого для ведения горных работ (земельного отвода), а также за их пределами в зоне вредного влияния горных работ. В соответствии с п. 1.5. Основой горно-экологического мониторинга являются выполняемые пользователями недр наблюдения за использованием запасов полезных ископаемых, состоянием геологической среды, горных выработок, земель, водных объектов, а также п. 1.6. гласит, что «Система горно-экологического мониторинга является частью системы государственного мониторинга геологической среды, которая входит составной частью в Единую государственную систему экологического мониторинга [7], которая взаимодействует с Российской системой по чрезвычайным ситуациям, системой мониторинга земель, Единой информационной системой недропользования в России и другими системами.From the state of the art, there is a method of mining and environmental monitoring [7], which determines the goals, objectives and functions of mining and environmental monitoring, establishes the procedure for its implementation in the use of subsoil, includes observations, assessment, forecast of the harmful impact of mining on the environment and the preparation of recommendations for preventing this impact, accounting for mineral reserves and their use, as well as assessing the use of natural resources and the state of industrial safety in mining. Mining and environmental monitoring is carried out within the boundaries of the mining allotment, as well as the land plot provided for mining operations (land allotment), as well as outside them in the zone of the harmful influence of mining operations. In accordance with clause 1.5. The basis of mining and environmental monitoring is the observation of the use of mineral reserves, the state of the geological environment, mine workings, lands, water bodies, performed by subsoil users, as well as clause 1.6. states that “The system of mining and environmental monitoring is part of the system of state monitoring of the geological environment, which is an integral part of the Unified State System of Environmental Monitoring [7], which interacts with the Russian system for emergency situations, the land monitoring system, the Unified information system of subsoil use in Russia and other systems.
Согласно п. 2.2. Основными задачами горно-экологического мониторинга являются: оценка состояния окружающей среды и использования минеральных ресурсов при ведении горных работ; прогноз состояния окружающей среды, в т.ч. изменений, вызванных техногенными авариями и катастрофами; разработка рекомендаций по предупреждению техногенных аварий и катастроф, предотвращению или снижению вредного влияния горных работ на окружающую среду, рациональному использованию минеральных ресурсов и охране недр; обеспечение достоверности учета движения запасов полезных ископаемых и потерь при их добыче и первичной переработке [7]. Решение поставленных задач достигается посредством организации системы дистанционных и наземных наблюдений, обеспечивающих получение информации в необходимых объемах, ее анализа и принятия соответствующих решений. В соответствии с п. 2.3. «Объектами горно-экологического мониторинга являются техногенные объекты (горные выработки, отвалы вскрышных и вмещающих пород, хвостохранилища, отстойники и накопители дренажных и иных технических вод, транспортные коммуникации и др.), сформированные в процессе добычи, транспортировки, переработки полезных ископаемых, использования недр в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых и рекультивации нарушенных земель и т.д.» [7]. Недостатком известного способа является то, что горно-экологический мониторинг базируется на общих положениях проведения мониторинговых исследований, осуществляется в пределах границ горного отвода, а также земельного участка, при ликвидации предприятия осуществляется до стабилизации гидрогеологических условий и процессов сдвижения нарушенного горными работами массива горных пород, не прописаны критерии, по которым выбираются участки наблюдений, параметры исследований, не учитываются значения фонового мониторинга (природный аналог), вне зоны вредного влияния горных работ, но находящийся в тех же природных условиях. Также недостатком этого способа является и то, что не предполагается в дальнейшем использование ключевых участков (полигонов) наблюдений за состоянием почво-грунтов, снежного покрова, видового состава, загрязнения растительного и животного мира, полностью исключены биологические объекты (растительный и животный мир) включая редкие и исчезающие виды, которые могут быть выявлены на законсервированных участках горных пород, не учитывают экологические нормативы региона, выявленные и опубликованные в открытой печати, что понижает точность оценки и определение тенденции восстановления природной среды.According to clause 2.2. The main tasks of mining and environmental monitoring are: assessment of the state of the environment and the use of mineral resources in mining; forecast of the state of the environment, incl. changes caused by industrial accidents and disasters; development of recommendations for the prevention of man-made accidents and catastrophes, prevention or reduction of the harmful impact of mining on the environment, rational use of mineral resources and protection of subsoil; ensuring the reliability of accounting for the movement of mineral reserves and losses during their extraction and primary processing [7]. The solution of the tasks is achieved by organizing a system of remote and ground-based observations, providing information in the required volumes, analyzing it and making appropriate decisions. In accordance with clause 2.3. “The objects of mining and environmental monitoring are man-made objects (mine workings, dumps of overburden and enclosing rocks, tailing ponds, sedimentation tanks and reservoirs of drainage and other technical waters, transport communications, etc.) formed in the process of mining, transportation, processing of minerals, use of subsoil for purposes not related to mining and reclamation of disturbed lands, etc. " [7]. The disadvantage of this method is that mining and environmental monitoring is based on the general provisions of monitoring studies, is carried out within the boundaries of the mining allotment, as well as the land plot, during the liquidation of the enterprise it is carried out until the stabilization of hydrogeological conditions and the processes of displacement of the rock mass disturbed by mining, not the criteria by which the observation sites and research parameters are selected are prescribed, the values of the background monitoring (natural analogue), outside the zone of the harmful influence of mining, but located in the same natural conditions, are not taken into account. Also, the disadvantage of this method is that it is not expected in the future to use key sites (polygons) for monitoring the state of soil and soil, snow cover, species composition, pollution of flora and fauna, biological objects (flora and fauna), including rare ones, are completely excluded. and endangered species that can be identified in the mothballed areas of rocks do not take into account the environmental standards of the region, identified and published in the open press, which reduces the accuracy of the assessment and determination of the trend of restoration of the natural environment.
Известен способ мониторинга загрязнения атмосферного воздуха, изложенный в рекомендациях по организации и функционированию систем специальных наблюдений Росгидромета Р 52.24.581-97 [8].A known method for monitoring air pollution, set forth in the recommendations for the organization and functioning of special observation systems of Roshydromet R 52.24.581-97 [8].
Известен способ мониторинга атмосферы и контроля источников загрязнения и система для его реализации, опубликованная в Интернете [9].A known method of monitoring the atmosphere and control of pollution sources and a system for its implementation, published on the Internet [9].
По результатам исследований издано большое количество работ, посвященных влиянию горной промышленности на почвы, атмосферу, растительность, животный мир, а также комплексной оценке трансформации экосистем [10], но все они имеют ряд недостатков:According to the research results, a large number of works have been published on the impact of the mining industry on soils, atmosphere, vegetation, fauna, as well as a comprehensive assessment of the transformation of ecosystems [10], but they all have a number of disadvantages:
- использование только части информации, которая формируется для определенной природной среды, сформированной по ландшафтным и/или физико-географическим характеристикам среды обитания биогеоценоза (СОБ) без учета антропогенного объекта, что приводит к получению фрагментарности информации и не обеспечивает полной информационной характеристикой объекта исследования как природно-техногенной экосистемы алмазодобывающего предприятия (ПТЭАП);- the use of only a part of the information that is formed for a certain natural environment, formed according to the landscape and / or physical-geographical characteristics of the biogeocenosis habitat (BSS), without taking into account the anthropogenic object, which leads to the receipt of information fragmentation and does not provide a complete information characteristic of the research object as natural -technogenic ecosystem of a diamond mining enterprise (PTEAP);
- ограниченный объем получаемой информации;- limited amount of information received;
- зависимость базы данных от разрозненных источников;- dependence of the database on disparate sources;
- разновременное происхождение информационного потока, зачастую несовместимое при обработке собранных данных.- the multi-temporal origin of the information flow, often incompatible in the processing of the collected data.
Способ комплексной оценки состояния лесных экосистем в районах техногенного воздействия промышленных объектов посредством предварительного осуществления подготовительных мероприятий, включает анализ документации по объекту, проведение его натурных обследований, выбор мест проведения исследований, отвечающих требованиям репрезентативности, закладку стационарных пробных площадей и последующего проведения различных видов биологического мониторинга фитоценозов и почвенного покрова экосистем на различном удалении от промышленных объектов, в котором мониторинг проводят на стационарных пробных площадях последовательно в три этапа: предварительном - до начала строительства объекта, текущем - в течение строительства и последующем в процессе эксплуатации введенного в действие объекта.A method for a comprehensive assessment of the state of forest ecosystems in areas of anthropogenic impact of industrial facilities through the preliminary implementation of preparatory measures, includes the analysis of documentation for the facility, its field surveys, the selection of research sites that meet the requirements of representativeness, the establishment of stationary sample plots and the subsequent implementation of various types of biological monitoring of phytocenoses and the soil cover of ecosystems at various distances from industrial facilities, in which monitoring is carried out on stationary test plots sequentially in three stages: preliminary - before the start of construction of the facility, current - during construction and subsequent during the operation of the commissioned facility.
Целью предлагаемого изобретения «Способ комплексной оценки природных и антропогенных экосистем алмазодобывающих предприятий» является осуществление комплексной оценки природных и антропогенных экосистем с помощью проведения взаимообусловленных и взаимосвязанных исследований экологического состояния и использования природных ресурсов территорий алмазодобывающих предприятий.The purpose of the proposed invention "A method for a comprehensive assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises" is the implementation of a comprehensive assessment of natural and anthropogenic ecosystems by conducting interdependent and interrelated studies of the ecological state and use of natural resources of the territories of diamond mining enterprises.
Для достижения поставленной цели разработан способ комплексной оценки природных и антропогенных экосистем алмазодобывающих предприятий, включающий сбор информационных потоков, получаемых от различных источников проведения мониторинга окружающей среды мобильными и стационарными пунктами контроля, дистанционными методами зондирования Земли, съемок с беспилотных летательных аппаратов, лазерного сканирования, и передаче данных в единый информационный Центр оценки и прогнозирования состояния природной и антропогенной экосистем (ЦОиППиАЭ) в режиме on-line на основе непрерывного и периодического обновления с последующей визуализацией в виде различных картографо-графических документов и формированием комплексной системы репрезентативных и специфических показателей для исследований и мониторингов, отличающийся от прототипов тем, что обработка собранной комплексной информации осуществляется с использованием современных программных продуктов обработки «Big Data» два этапа: 1) отбор статистически значимых специфических показателей состояния компонентов природной и антропогенной экосистем по факторам воздействия на них алмазодобывающего предприятия; 2) построение байесовских сетей с учетом выбранных на момент статистической обработки информации, причем программные комплексы состоят из стандартных лицензионных и специальных продуктов, которые формируют базу актуализированных данных, отслеживают достоверность информации по оценке состояния природной и антропогенной экосистем с привязкой к реальному пространственно-временному положению всех факторов воздействия, также отличающийся тем, что наряду с изображением карты оценки фактического состояния природной и антропогенной экосистем алмазодобывающего предприятия формируют систему репрезентативных и специфических показателей для осуществления мониторингов по преобразованиям рельефа, состоянию многолетних мерзлотных горных пород, почв, поверхностных и подземных вод, растительности и животного мира, снежного покрова и др.To achieve this goal, a method has been developed for a comprehensive assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises, including the collection of information flows received from various sources of environmental monitoring by mobile and stationary control points, remote sensing methods of the Earth, surveys from unmanned aerial vehicles, laser scanning, and transmission data to a single information center for assessing and predicting the state of natural and anthropogenic ecosystems (TSOiPPiAE) on-line based on continuous and periodic updating with subsequent visualization in the form of various cartographic and graphic documents and the formation of an integrated system of representative and specific indicators for research and monitoring, which differs from prototypes in that the processing of the collected complex information is carried out using modern software products for processing "Big Data" in two stages: 1) selection statistically significant specific indicators of the state of the components of natural and anthropogenic ecosystems according to the factors influencing them by the diamond mining enterprise; 2) construction of Bayesian networks, taking into account the information selected at the time of statistical processing, and the software systems consist of standard licensed and special products that form a database of updated data, track the reliability of information on assessing the state of natural and anthropogenic ecosystems with reference to the real spatial and temporal position of all factors of influence, also characterized by the fact that, along with the image of the assessment map of the actual state of the natural and anthropogenic ecosystems of the diamond mining enterprise, they form a system of representative and specific indicators for monitoring relief transformations, the state of permafrost rocks, soils, surface and underground waters, vegetation and animals peace, snow cover, etc.
На фигуре 1 изображена общая схема зон территории алмазодобывающего предприятия, на фигуре 2 - схема формирования комплексной оценки природных и антропогенных экосистем алмазодобывающего предприятия и формирования репрезентативных и специфических показателей для исследований и мониторингов объектов, визуализации данных включает в себя: 1 - источники информационных данных; 2 - хранилище пространственных данных; 3 - хранилище метаданных; 4 - веб-интерфейс геопортала; 5 - кимберлитовая трубка; 6 - составляющие природной экосистемы; 7 - составляющие антропогенной экосистемы; 8 - 1-й этап обработки информационных данных в программе Statistica v.8.0.055; 9 - 2-й этап построения байесовских сетей на основе выбранных статистических показателей; 10 - компьютер для визуализации результатов обработки в картографо-графическом и текстовом режиме; 11 - ГИС: обработка актуализированных данных; 12 - банк картографо-графических материалов.Figure 1 shows a general diagram of the zones of the territory of a diamond mining enterprise, figure 2 - a diagram of the formation of a comprehensive assessment of natural and anthropogenic ecosystems of a diamond mining enterprise and the formation of representative and specific indicators for research and monitoring of objects, data visualization includes: 1 - sources of information data; 2 - storage of spatial data; 3 - metadata storage; 4 - web interface of the geoportal; 5 - kimberlite pipe; 6 - components of a natural ecosystem; 7 - components of the anthropogenic ecosystem; 8 - 1st stage of information data processing in Statistica v.8.0.055 software; 9 - 2nd stage of building Bayesian networks based on the selected statistical indicators; 10 - computer for visualization of processing results in cartographic-graphic and text mode; 11 - GIS: processing of updated data; 12 - bank of cartographic and graphic materials.
Предлагаемый способ комплексной оценки природных и антропогенных экосистем алмазодобывающих предприятий позволяет:The proposed method for a comprehensive assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises allows:
- сформировать систему специфических показателей для проведения различных исследований и мониторингов оперативно;- to form a system of specific indicators for conducting various studies and monitoring promptly;
- получить единую базу геоданных, показателей оценки состояния природных и антропогенных экосистем в реальном времени и пространстве: воздушного бассейна, водной среды, отторжения земель, растительности и животного мира с учетом уровня доступа, которая может служить основой для мониторинговых исследований в будущем;- to obtain a unified base of geodata, indicators for assessing the state of natural and anthropogenic ecosystems in real time and space: air basin, water environment, rejection of land, vegetation and fauna, taking into account the level of access, which can serve as a basis for monitoring studies in the future;
- визуализировать по показателям или комплексно на территорию объектов алмазодобывающего предприятия по формам рельефа: отвалы вскрышных и отработанных горных пород, хвостохранилища, карьеры, выемки, отстойники и другие формы антропогенного рельефа, в том числе и территорий разработки россыпных месторождений;- visualize by indicators or in a complex manner on the territory of the facilities of the diamond mining enterprise by relief forms: dumps of overburden and waste rocks, tailing dumps, quarries, excavations, sedimentation tanks and other forms of anthropogenic relief, including areas of development of placer deposits;
- оперативно получать сведения о возможном негативном воздействии на окружающую территорию и своевременно принимать природоохранные меры, состояния органического мира в районе расположения алмазодобывающих предприятий;- promptly receive information about the possible negative impact on the surrounding area and take timely environmental measures, the state of the organic world in the area where diamond mining enterprises are located;
- разработать практические рекомендации по обезвреживанию и ликвидации последствий источников загрязнения, влияющих на качество уровня жизни населения, проживающего в районах расположения алмазодобывающих предприятий;- to develop practical recommendations for the neutralization and elimination of the consequences of pollution sources affecting the quality of life of the population living in the regions where diamond mining enterprises are located;
- сохранить экологическую безопасность региона и страны.- to preserve the ecological safety of the region and the country.
Источники информацииSources of information
1. Заявка №2008137418/28 на изобретение «Способ геоэкологического мониторинга с интегрально-комплексной оценкой индекса экологической опасности среды».1. Application No. 2008137418/28 for the invention "Method of geoecological monitoring with an integral-complex assessment of the index of environmental hazard."
2. Заявка №2003115637/12 на изобретение «Способ комплексного мониторинга обследуемой земной поверхности».2. Application No. 2003115637/12 for the invention "Method for integrated monitoring of the surveyed earth surface."
3. Патент РФ №2413220.3. RF patent №2413220.
4. Патент РФ №2243554.4. RF patent No. 2243554.
5. Патент РФ №2234085.5. RF patent №2234085.
6. Патент РФ №2369866.6. RF patent №2369866.
7. Временное положение о горно-экологическом мониторинге, Госгортехнадзор России, 16.05.1997 г.7. Temporary regulation on mining and environmental monitoring, Gosgortekhnadzor of Russia, 16.05.1997
8. Рекомендации. Организация и функционирование системы специальных наблюдений за состоянием природной среды в районах развития угледобывающей промышленности и сопутствующих производств. Москва, Росгидромет, 1999, стр. 14-15.8. Recommendations. Organization and operation of a system of special observations of the state of the natural environment in the areas of development of the coal mining industry and related industries. Moscow, Roshydromet, 1999, pp. 14-15.
9. Лежнев А.С. Автоматизированная система мониторинга атмосферы и контроля источников загрязнения (АС-МАКИЗ), // www.intellect.csti.ru/objects.asp?num=83-005.9. Lezhnev A.S. Automated system for monitoring the atmosphere and control of pollution sources (AS-MAKIZ), // www.intellect.csti.ru/objects.asp?num=83-005.
10. Поздняков А.И., Вольперт Я.Л. Анализ воздействия алмазодобывающей промышленности на окружающую среду Северо-Западной Якутии // Проблемы региональной экологии. - 2008. - №2. - С. 24-28.10. Pozdnyakov A.I., Vol'pert Ya.L. Analysis of the impact of the diamond mining industry on the environment of North-West Yakutia // Problems of regional ecology. - 2008. - No. 2. - S. 24-28.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019106096A RU2731388C1 (en) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Method for integrated assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019106096A RU2731388C1 (en) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Method for integrated assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2731388C1 true RU2731388C1 (en) | 2020-09-02 |
Family
ID=72421590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019106096A RU2731388C1 (en) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Method for integrated assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2731388C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112001568A (en) * | 2020-09-11 | 2020-11-27 | 新疆大学 | Method for evaluating influence factors of air drilling operation efficiency in high-altitude and high-cold metal ore mining |
| CN113516394A (en) * | 2021-07-19 | 2021-10-19 | 甘肃省生态环境科学设计研究院(甘肃省生态环境规划院) | Intelligent system and method for managing whole-process environment of two-high project |
| CN116739133A (en) * | 2023-03-20 | 2023-09-12 | 北京师范大学 | Regional reed NDVI pattern simulation prediction method based on natural-social dual-drive analysis |
| CN117871792A (en) * | 2024-03-13 | 2024-04-12 | 河北省建筑科学研究院有限公司 | Dynamic monitoring method and system for green carbon sequestration in park |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2423727C2 (en) * | 2008-09-22 | 2011-07-10 | Северное государственное федеральное унитарное научно-производственное предприятие по морским геологоразведочным работам "СЕВМОРГЕО" | Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index |
-
2019
- 2019-03-04 RU RU2019106096A patent/RU2731388C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2423727C2 (en) * | 2008-09-22 | 2011-07-10 | Северное государственное федеральное унитарное научно-производственное предприятие по морским геологоразведочным работам "СЕВМОРГЕО" | Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index |
| 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 (4)
| Title |
|---|
| ВОЛЬПЕРТ Я. Л., Трансформация наземных экосистем в результате воздействия алмазодобывающей промышленности, Успехи современного естествознания, 2012, 11, 1. стр. 80-82. * |
| ВОЛЬПЕРТ Я. Л., Трансформация наземных экосистем в результате воздействия алмазодобывающей промышленности, Успехи современного естествознания, 2012, 11, 1. стр. 80-82. НАЗАРЕНКО Ю.Л., Обзор технологии "большие данные" (Big Data) и программно-аппаратных средств, применяемых для их анализа и обработки, European Science, 2017, стр. 1-6. ЗВЯГИНЦЕВА А.В., Комплексная оценка природно-антропогенных систем: предложения по развитию методологии, Системный анализ и информационные технологии в науках о природе и обществе, 2013, 1(4)-2(5), стр. 62-74. * |
| ЗВЯГИНЦЕВА А.В., Комплексная оценка природно-антропогенных систем: предложения по развитию методологии, Системный анализ и информационные технологии в науках о природе и обществе, 2013, 1(4)-2(5), стр. 62-74. * |
| НАЗАРЕНКО Ю.Л., Обзор технологии "большие данные" (Big Data) и программно-аппаратных средств, применяемых для их анализа и обработки, European Science, 2017, стр. 1-6. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112001568A (en) * | 2020-09-11 | 2020-11-27 | 新疆大学 | Method for evaluating influence factors of air drilling operation efficiency in high-altitude and high-cold metal ore mining |
| CN113516394A (en) * | 2021-07-19 | 2021-10-19 | 甘肃省生态环境科学设计研究院(甘肃省生态环境规划院) | Intelligent system and method for managing whole-process environment of two-high project |
| CN116739133A (en) * | 2023-03-20 | 2023-09-12 | 北京师范大学 | Regional reed NDVI pattern simulation prediction method based on natural-social dual-drive analysis |
| CN116739133B (en) * | 2023-03-20 | 2024-06-04 | 北京师范大学 | Regional reed NDVI pattern simulation prediction method based on natural-social dual-drive analysis |
| CN117871792A (en) * | 2024-03-13 | 2024-04-12 | 河北省建筑科学研究院有限公司 | Dynamic monitoring method and system for green carbon sequestration in park |
| CN117871792B (en) * | 2024-03-13 | 2024-05-14 | 河北省建筑科学研究院有限公司 | Dynamic monitoring method and system for green carbon sequestration in park |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2731388C1 (en) | Method for integrated assessment of natural and anthropogenic ecosystems of diamond mining enterprises | |
| Chakraborty et al. | Rapid assessment of smelter/mining soil contamination via portable X-ray fluorescence spectrometry and indicator kriging | |
| Lado et al. | Heavy metals in European soils: a geostatistical analysis of the FOREGS Geochemical database | |
| Salam et al. | Internet of things for sustainable mining | |
| Kheir et al. | On the quantitative relationships between environmental parameters and heavy metals pollution in Mediterranean soils using GIS regression-trees: The case study of Lebanon | |
| RU2443001C1 (en) | Method for the region's ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment | |
| Biddau et al. | Assessing background values of chloride, sulfate and fluoride in groundwater: a geochemical-statistical approach at a regional scale | |
| Cüce et al. | Integrated spatial distribution and multivariate statistical analysis for assessment of ecotoxicological and health risks of sediment metal contamination, Ömerli Dam (Istanbul, Turkey) | |
| Korchenko et al. | GIS and remote sensing as important tools for assessment of environmental pollution | |
| Werz et al. | Groundwater risk intensity mapping in semi-arid regions using optical remote sensing data as an additional tool | |
| Scheffler et al. | Sustainable decision making under uncertainty: a case study in dredged material management | |
| Si et al. | Measurement of atmospheric mercury over volcanic and fumarolic regions on the North Island of New Zealand using passive air samplers | |
| Lax et al. | Geochemical mapping at the Geological Survey of Sweden | |
| Zissimos et al. | Occurrence and distribution of hexavalent chromium in ground and surface waters in Cyprus | |
| Evenson et al. | US Geological Survey water science strategy—Observing, understanding, predicting, and delivering water science to the Nation | |
| Simakova et al. | The Assessment of Land Pollution by Oil Products in the Vicinity of the Operating Oil Pipeline in the Territory of the Sverdlovsk Region | |
| Bartley et al. | Sedimentary records of contaminant inputs in Frobisher Bay, Nunavut | |
| Molev et al. | Risk Assessment For The Rostov Region Population During The Unpromising Coal Mines Elimination. | |
| Oruonye et al. | Assessment of environmental effect of abandoned uranium mine site in Mika village of Taraba State Nigeria | |
| Glinyanova et al. | Research of urban atmospheric aerosols of the Lower Volga under conditions of anthropogenic load and active zones of Earth | |
| Albiero et al. | Assessment of acid sulfate drainage in an environmental liability associated with an ancient sulfuric acid industry in a sector of the Rio De la Plata Coastal Plain: impacts on soil and water quality | |
| Barnett et al. | A Radical Approach to Exploration: Let the Data Speak for Themselves! | |
| Moreira et al. | Geophysical and structural survey in the diagnosis of leaks at a fuel station in a uranium mine in decommissioning phase (Poços de Caldas, Brazil) | |
| Schrag-Toso | Isotopes, Geochemistry, Citizen Science and Local Partnerships as Tools to Build upon a Fractured Understanding of the Hydrology of the Northern Patagonia Mountains | |
| Chevrel et al. | A Remote-Sensing and GIS-Based Integrated Approach for Risk-Based Prioritization of Gold Tailings Facilities—Witwatersrand, South Africa |