Типологія териконів Львівсько-Волинського вугільного басейну

Размещено на http://www.allbest.ru/

Львівський державний університет безпеки життєдіяльності

ТИПОЛОГІЯ ТЕРИКОНІВ ЛЬВІВСЬКО-ВОЛИНСЬКОГО ВУГІЛЬНОГО БАСЕЙНУ

В.В. Попович, к. с.-г. н., доцент;

Я. І. Підгородецький, к. т. н., доцент;

В. Ф. Піндер, старший викладач-методист

Анотація

Терикони вугільних шахт десятиріччями забруднюють довкілля токсичними випарами, продуктами горіння відвальної маси та стічними водами. Розроблено типологію териконів Львівсько-Волинського вугільного басейну. Запропонована нами типологія териконів у межах Львівсько-Волинського вугільного басейну передбачає 8 рівнів ієрархічного розподілу. Внаслідок розробленої типології териконів Львівсько-Волинського вугільного басейну можна структуризувати девастовані ландшафти за ступенем порушення та рівнем проведення рекультиваційних робіт.

Ключові слова: терикон, типологія, екологічна небезпека

Аннотация

В. В. Попович, к. с.-х. н., доцент; Я. И. Пидгородецкий, к. т. н., доцент; В. Ф. Пиндер, старший преподаватель-методист (Львовский государственный университет безопасности жизнедеятельности)

ТИПОЛОГИЯ ТЕРРИКОНОВ ЛЬВОВСКО-ВОЛЫНСКОГО УГОЛЬНОГО БАССЕЙНА

Терриконы угольных шахт десятилетиями загрязняют окружающую среду токсичными испарениями, продуктами горения отвальной массы и сточными водами. Разработана типология терриконов Львовско-Волынского угольного бассейна. Предложенная нами типология терриконов в пределах Львовско-Волынского угольного бассейна предусматривает 8 уровней иерархического распределения. Вследствия разработанной типологии терриконов Львовско-Волынского угольного бассейна можно структуризировать девастированные ландшафты по степени нарушения и уровню проведения рекультивационных работ.

Ключевые слова: террикон, типология, экологическая опасность

Annotation

V. V. Popovych, Candidat of Agricultural Sciences, Associate Professor; Y. I. Pidhorodetsky, Candidat of Technical Sciences, Associate Professor; V. F. Pinder, Senior Lecturer Methodist (Lviv State University Life Safety)

TYPOLOGY HEAPS LVIV-VOLYN COAL BASIN

Waste heaps of coal mines for decades polluting toxic fumes, combustion products moldboard supply and sewage. Developed a typology heaps Lviv-Volyn Coal Basin. The proposed typology heaps within the Lviv-Volyn Coal Basin provides 8 levels of hierarchical distribution. Due to the typology developed heaps of Lviv-Volyn Coal Basin landscapes devasted possible to structure the degree of abuse and the level of remediation.

Keywords: heap, typology, environmental hazards

Постановка проблеми

Експлуатація шахт супроводжується неминучим виникненням насипів пустої породи, які порушують естетичний та санітарний стан довкілля - териконів. Терикони вугільних шахт десятиріччями забруднюють довкілля токсичними випарами, продуктами горіння відвальної маси та стічними водами. Хімічний склад териконів вугільних шахт представлений небезпечними речовинами та сполуками, які потрапляють у ґрунти, поверхневі та підземні води, атмосферу. Наднебезпечним явищем є самозаймання пустої породи, яка заскладована у териконах [1]. Внаслідок горіння териконів відбуваються різноманітні фізіологічні зміни трав'яного покриву та дерево-чагарникової рослинності внаслідок токсичної дії газів та впливу високих термічних режимів [2].

Породи у териконах, за геохімічним складом, неоднорідні, що визначається складом речовини вугленосної товщі, технологією видобутку і процесами перетворення на земній поверхні. Переміщення порід на земну поверхню із зони кисневого дефіциту, розвантаження їх від гірничого тиску активізують екзогенні процеси: фізичне вивітрювання, окислення, розчинення, гідроліз, гідратацію, метасоматоз і ін. [3]. Найбільш характерна реакція, яка протікає у товщі териконів ? окислення піриту з утворенням сульфатів і сірчаної кислоти. Сірчана кислота розкладає силікати і алюмосилікати. У кислому середовищі (рН=2-3) стають рухливими різноманітні хімічні елементи [3]. Розчини збагачуються залізом, магнієм, алюмінієм, калієм, натрієм. В результаті вивітрювання, випалювання і переплавлення породи в товщі териконів утворюється комплекс природно-техногенних мінералів [4].

Терикони Львівсько-Волинського басейну характеризуються середньою ступіню засолення (до 1%). Для ґрунтових вод в зонах впливу відвалів шахт басейну характерні сульфатно-магнієво-натрієве і сульфатно-хлоридно-магнієве забруднення [5, 6]. Концентрація сульфатів, магнію, натрію, хлоридів перевищують фонові значення в 7-10 разів. Дослідниками встановлено дві зони впливу відвалів на ґрунтові води: інтенсивної зміни зі значним перевищенням хімічних показників (в 50 і більше разів) і незначного забруднення (перевищення в 2-3 рази тільки деяких специфічних показників). Перша зона прослідковується у радіусі 100-120 м від підніжжя териконів, друга ? в радіусі 250-300 м [5]. У зоні впливу териконів підвищений радіаційний фон [7].

Аналіз останніх досліджень та публікацій

Типізацію породних відвалів гірничодобувної промисловості розглядали ряд вчених у своїх наукових працях. Зокрема, у роботі [8] наводяться наступні групи териконів: терикони з відвальних порід неантрацитового вугілля (73% від загальної кількості відвалів); терикони, створені з породи при проходці стволів та штреків (2% від загальної кількості відвалів); терикони шахт, які видобувають антрацитове вугілля (близько 20% від загальної кількості відвалів); терикони збагачувальних фабрик. Дві великі категорії (родини) промислових відвалів, які відрізняються за походженням, складом, та властивостями субстратів наводять науковці у дослідженнях [9]. До категорії «А» віднесені відвали складені мінеральними субстратами, які збіднені на органічні та мінеральні речовини. До категорії «Б» віднесені відвали складені субстратами, які багаті на органічні речовини.

У праці [10] відображено особливості розташування териконів відносно рельєфу місцевості - в низині, на рівнині, на височині, на схилі. Також автором розроблено узагальнену класифікацію і методику кодування порушених територій для реабілітації міського середовища (на прикладі Донецько-Макіївської агломерації). Наукова праця [11] відображає розроблену автором екологічну класифікацію техногенних ландшафтів, яка дозволяє прогнозувати розвиток вторинних екосистем та визначити ландшафтне різноманіття територій Кривбасу, порушених гірничими роботами. Зроблено висновок про те, що екологічна класифікація техногенних ландшафтів базується на принципах ієрархічності системної оцінки техногенної складової та фасетності для екологічно важливих показників. Дослідженнями [12] встановлено, що в процесі видобутку корисних копалин утворюються ландшафти, які відрізняються висотною диференціацією та біорізноманіттям. Зроблено висновок, що складна морфологія новоутворених ландшафтів зумовлює різноманітність місцевостей і урочищ, ярусність і ступінчастість їх територіальної структури, особливості рослинного і тваринного світу.

У роботі [13] запропоновано визначати стиглість до залісення териконів вугільних шахт Донбасу за типологічною трьохмірною сіткою, яка побудована за координатами: висота терикону, час після відсипання гірської породи у терикон або вік терикону, ступінь окислення гірської породи у териконі. Сітка класифікації териконів за стиглістю їх до заліснення будується за координатами альтогенного, хроногенного та ацидогенного рядів. Автором зроблено висновок, що класифікація териконів за ступенем стиглості до залісення значно спростить планування, проектування та вирощування захисно-декоративних лісостанів на териконах.

Науковцями у праці [14] виділено наступні групи відвалів: І - на стадії згасання внутрішніх та зовнішніх фізико-хімічних процесів; ІІ - на стадії згасання фізико-хімічних процесів за умов порушення цілісності тіла відвалу та відслонення внутрішніх порід; ІІІ - на стадії згасання фізико-хімічних процесів за умов внесення свіжої відвальної породи; ІV - з активними внутрішніми та зовнішніми фізико-хімічними процесами.

У роботі [15] запропоновано класифікувати породні відвали залежно від ступеня їх потенційної екологічної небезпеки: I ступінь - максимальна потенційна екологічна небезпека для навколишнього середовища (об'єкти розміщуються безпосередньо біля підніжжя терикону); II ступінь - середній ступінь потенційної екологічної небезпеки (об'єкти - у межах санітарної зони, до 500 м); III ступінь - слабка потенційна екологічна небезпека (об'єкти - на відстані 500 - 1000 м); IV ступінь - відносна потенційна екологічна небезпека (об'єкти - у межах від 1000 до 2000 м); V ступінь - непряма потенційна екологічна небезпека (об'єкти - далі ніж 2000 м) [15].

Безумовно, що всі вищенаведені типології териконів та відвалів гірничодобувної промисловості є важливими у різних аспектах. Проте, типологію териконів у межах Львівсько-Волинського вугільного басейну вивчено ще недостатньо.

екологічний безпека терикон вугільний

Постановка завдання

Під час польових досліджень відвалів шахт Львівсько-Волинського вугільного басейну нами були виявлені терикони, які відрізняються один від одного формою, площею, наявністю процесів горіння на поверхні, ступенем заростання рослинністю, наближеністю до населених пунктів, наявністю зсувів та просідань тощо. Метою роботи є здійснення типології териконів вугільних шахт у межах Львівсько-Волинського вугільного басейну для структуризації чинників екологічної небезпеки та ефективного запровадження заходів із підвищення рівня екологічної безпеки довкілля.

Виклад основного матеріалу

Запропонована нами типологія териконів у межах Львівсько-Волинського вугільного басейну передбачає 8 рівнів ієрархічного розподілу. За розміром терикони поділені на ІІІ категорії: великі (займають площу більше 10 га), середні (5-10 га), малі (0,3-5 га). За формою терикони бувають неправильної форми (терикони шахт «Великомостівська №2» та «Нововолинська №9») та правильної форми (рекультивовані терикони). Слід зазначити, що геометрична форма териконів порушується внаслідок виймання породи для потреб будівництва. На териконах неправильної форми не проводилися рекультиваційні роботи (горимі, згасаючі, згаслі). Рекультивовані терикони не горять. У залежності від відсипання породи на терикони (за експлуатацією) вони розподілені нами на діючі та не діючі. Слід відмітити, що на діючих териконах відсутнє фітомеліоративне вкриття внаслідок відсутності умов для розвитку фітоценозів. Не діючі терикони піддаються природній та штучній фітомеліорації. За порушенням поверхні внаслідок процесів ерозії та зсувів породи терикони розподілені на ІІ типи. У залежності від такого розподілу терикони, на яких наявна ерозія та зсуви, потребують гірничотехнічного етапу рекультивації. Як завершальним етапом ієрархічного розподілу териконів вугільних шахт є необхідність проведення моніторингу стану довкілля гірничодобувного регіону. Схему типології териконів Львівсько-Волинського вугільного басейну наведено на рис. 1.

Рисунок 1 Типологія териконів

Висновки

Внаслідок розробленої типології териконів Львівсько-Волинського вугільного басейну можна структуризувати девастовані ландшафти за ступенем порушення та рівнем проведення рекультиваційних робіт.

Запропонована типологія териконів включає як технологічні, так і екологічні різновиди. Важливим є, у подальшому, розмежування териконів за агрегатним станом, оскільки складування дрібнодисперсних матеріалів потребує додаткових заходів із попередження пилоутворення та рівня токсичності. Врахування цих чинників безпосередньо пов'язані із проблемами рівня екологічної безпеки.

Література

1. Попович В. В. Характеристика осередків самозаймання породних відвалів вугільних шахт Нововолинського гірничопромислового регіону / В. В. Попович // Наук. вісник Нац. лісотех. ун-ту України: зб. наук.-техн. праць. 2009. Вип. 19. С. 77-82.

2. Попович В. В. Фітомеліорація згасаючих териконів Львівсько-Волинського вугільного басейну / В. В. Попович // Монографія.-Львів: вид-во ЛДУБЖД. 2014. 174 с.

3. Максимович Н. Г., Горбунова К. А. Геохимические изменения геологической среды при разработке угольных месторождений // Изв. вузов. Геология и разведка. 1991. №5. С.137-140.

4. Чесноков Б.В. и др. Минералогия горелых отвалов Челябинского угольного бассейна. Свердловск: Урал. Научн. центр АН СССР, 1987.

5. Баньковская В.М., Максимович Н.Г. Геохимические изменения природной среды в районах размещения отвалов угледобывающей промышленности // География и природные ресурсы. 1989. №2. С. 42-45.

6. Максимович Н. Г. Геохимические изменения геологической среды в пределах Кизеловского угольного бассейна / Н. Г. Максимович // Эколого-экономические проблемы угледобывающего региона с подземным способом добычи угля: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещ. М. 1990. С. 15-16.

7. Попович В. В. Измерение мощности эквивалентной дозы фотонного ионизирующего излучения в Нововолынском горнопромышленном районе Украины / В. В. Попович // ГИАБ. 2009. №12. С. 99-101.

8. Бакланов В. И. Классификация терриконов шахт и обогатительных фабрик Донбасса в целях озеленения / В. И. Бакланов // Зелёное строительство в степной зоне УССР. К.: Наук. думка. 1970. С. 75-83.

9. Колесников Б. П. К вопросу о классификации промышленных отвалов как компонентов техногенных ландшафтов / Б. П. Колесников, Г. М. Пикалова // Растения и промышленная среда. 1974. Сб. №3. С. 3-28.

10. Лобов І. М. Функціонально-планувальна реабілітація забудови порушених територій (на прикладі Донецько-Макіївської агломерації): автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. арх.: спец. 18.00.04 “Містобудування та ландшафтна архітектура” / І. М. Лобов. Київ, 2002. 20 с.

11. Сметана С. М. Екологічна класифікація техногенних ландшафтів гірничодобувних регіонів / С. М. Сметана // Екологія і природокористування. 2008. Вип. №11. С. 30-41.

12. Война І. М. Особливості ландшафтного різноманіття гірничопромислових ландшафтів у зв'язку з їх висотною диференціацією / І. М. Война // Наукові записки Вінницького педуніверситету. Сер. Географія. 2013. Вип. 25. С. 40-47.

13. Киричок Л. С. Типологія териконів вугільних шахт Донбасу за лісорослинними умовами / Л. С. Киричок // Науковий вісник УкрДЛТУ. 2003. Вип. №13.3. С. 123-127.

14. Павличенко А. В. Дослідження екологічних наслідків розміщення вугледобувних підприємств у навколишньому середовищі / А. В. Павличенко, А. А. Коваленко // [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://rr.nmu.org.ua/pdf/2014/20140926-68.pdf.

15. Смирный М. Ф. Экологическая безопасность терриконовых ландшафтов Донбасса: монография / М. Ф. Смирный, Л. Г. Зубова, А. Р. Зубов. Луганск: Изд-во ВНУ им. В. Даля, 2006. 232 с.

Размещено на Allbest.ru