Охорона вод басейну р. Інгулець від антропогенного впливу гірничозбагачувальних комбінатів

2.3 Наслідки впливу  ГЗК на води р. Інгулець

  З причин безперервних скидів мінералізованих  вод в річку з гірничорудних  виробництв Інгулець зараз практично повністю втратив свою фундаментальну, щодо річок, властивість - здатність до самоочищення. По суті, всі існуючі антропогенні заходи щодо охорони вод є лише підтриманням спроможності річок та озер до самоочищення. Природне руйнування або нейтралізація забруднювачів проходить в результаті складних фізичних (осідання часток, випаровування), хімічних(окислення, коагуляція, гідроліз токсикантів) та біологічних процесів (включення забруднюючих речовин в обмінні процеси, руйнування або перехід токсикантів у нетоксичні форми). Така нейтралізація хімічних речовин-забруднювачів залежить, в першу чергу, від водності водойми. А зменшення водності річок, як правило, приводить до збільшення вмісту забруднюючих речовин. Але і кількісні величини стоку річки Інгулець в значній мірі зараз визначаються діяльністю людини.

  Злочинне  залучення до землеробства в 60-ті роки ХХ століття водозахисних зон Інгульця призвело до катастрофічного збільшення розораності земель басейну річки  аж до 85-90 %, що, при практично нульової лісистості території, швидко інтенсифікувало ерозійні процеси. В результаті ерозії ґрунтів пройшло інтенсивне замулення річища, що суттєво зменшило загальну водність Інгульця.[7]

  До речі, це викликало не тільки втрату функції  самоочищення, а й повне знищення транспортного значення цієї річки, яка ще на початку 60 років ХХ століття була судноплавною від гирла до міста Снігірівка.

  Зараз щорічний середній обсяг стоку Інгульця у  верхів"як (в передмістях Кривого  Рогу до впадіння в нього Саксагані) зараз складає приблизно 0.24 км3. Причому в значній мірі це вже не власне інгулецька вода, а вода з річки Дніпра, що подається каналом Дніпро-Інгулець з Кременчуцького водосховища . В річку скидається приблизно 0.20 км3 шахтних вод Північного горно-збагачувального комбінату ( ГЗК ) в Кривому Розі та стоків з очисних споруд цього міста(через Карачунівського водосховища). Останнє формується також за рахунок води з Каховського водосховища, що подається каналом Дніпро-Кривий Ріг. Деяка кількість шахтних вод( приблизно 0.15 км3 щорічно) попадає в Інгулець з Інгулецького ГЗК та невеличких приток (зокрема р. Вісунь). Головним чином, на зрошення (0.2 км3), а також на випаровування та фільтрацію втрачається приблизно половину стоку. В гирлі річки (с. Садове) фіксується середньорічний стік в 0.3 км3.

  Отже, це вже не річка в загально географічному  розумінні та визначенні. Інгулець зараз не відповідає повному визначенню річки як "водного потоку, що живиться за рахунок стоку з водозбору". В цій якості Інгулець вже зник. Зараз він являє собою, потік розчинених в воді солей, що живиться за рахунок скидів мінералізованих вод з кар'єрів та шахт Криворізького залізорудного басейну, води каналів Дніпро-Інгулець та Дніпро-Кривий Ріг, комунальних вод міста Кривий Ріг.

3. Заходи щодо  зменшення негативного впливу ГЗК на стан вод басейну р. Інгулець

  Головним  недоліком головної водовідливної  установки є забрудненість водозбірників. Внаслідок цього забруднена шахтна вода не встигає відстоятися і  забрудненою потрапляє в насосний агрегат.

  З метою очистки відкочених із шахтних виробіток вод розроблена технологія і спроектований комплекс очищення, який забезпечує якісні показники шахтних вод до стандартів технічної води. Очищена вода в майбутньому може бути використана в потребах шахти, для комунальних потреб прилеглих до шахти населених пунктів. Впровадження цього комплексу дозволить звільнити території, які відведені під відстійники шахтних вод, тим самим зменшити негативний вплив на навколишнє середовище, і використати звільнені території для сільського господарства.

  Комплекс  складається з ряду очисних установок: відстійника, пісколовки, фільтри, установки  для знезараження води. В очисних  установках шахтна вода поетапно очищується від механічних домішок величиною 1 мм, і величиною більш 100 - 150 мкм, потім відбувається глибока очистка шахтних вод до вмісту в ній механічних домішок крупністю не більше 1,5 мг/л, і на останній стадії очищення відбувається знезараження шахтної води.

  На першому  етапі очищення шахтна вода подається  в відстійник наилиного типу ОН. Тут відбувається очищення води від механічних домішок з реагентною обробкою води і без використання реагентів при вмісті механічних домішок в початковій воді від 50мг/л до 50г/л і величиною часток 1 мм.

  Відстійник  складається з камер освітлення, утворення пластівців, ущільнення осаду. В камері освітлення встановлені пакети з нахильними камерами. Посуваючийся потік вихідної води, пройшовши камеру утворення пластівців, надходить в камеру освітлення. В камері освітлення, встановлені нахильні листи,які утворюють ряд камер. При русі води в камерах відбувається випадіння механічних домішок на нижню площину камер. Освітлена вода надходить в зливні жолоба і через патрубок відводиться з відстійника в пісколовку, де шахтна вода очищується від механічних домішок величиною 100 - 150 мкм.

  Шахтна  вода по патрубку надходить в бічні  канали, аз них - на спрямовуючу решітку  нахильної камери. Випавши на нахильну поверхню частки сповзають у шлаконакопичувач.

  Фільтр  секційний напірний (ФСН) призначений  для очищення стічних вод підприємств від механічних домішок шляхом фільтрації через насипну зернисту загрузку (кварцовий пісок, антрацитові крихти, подрібнений керамзит). Фільтр складається з 6 секцій, об'єднаних двома розподільними пристроями, які керуються автоматично. Всередині кожної з секцій фільтру на кожному дні верхньої та нижньої камери загружено фільтруючий матеріал. У верхній камері знаходиться крупнозернистий керамзитовий пісок, у нижні кварцовий пісок. Секції працюють послідовно у режимі фільтрація промивка.

  Після цього частково очищена вода надходить на поверхню, та вона проходить більш ретельне очищення від твердих фракцій, шкідливих бактерій і хвороботворних організмів.

  Глибоке очищення шахтних вод до вмісту в  ній механічних домішок не більш 1,5 мг/л відбувається в фільтрі глибокого очищення. Фільтр складається з вух циліндричних камер,на нижній частині, на нижній яких встановлені ложне дно з щільовими дренажними розподільчими ковпаками. Верхня камера завантажена крупнозернистим керамзитовим піском, нижня дрібнозернистим кварцом. Фільтр оздоблений двома оглядовими люками. Промивається фільтр зворотною подачею чистої води через патрубок. Під впливом потоку води в нижній і верхній камерах розрихлюється фільтруючий матеріал і відмивається від механічних забруднень.

  Знезараження  шахтної води відбувається електрохімічним  шляхом. Частина очищеної від зважених речовин шахтної води надходить  в буферний бак, звідти збагачена  активним хлором звідти самоходом по трубопроводу надходить в контактний резервуар, де змішується з загальним потоком який підлягає знезараженню шахтної води.

  Живлення  електролізера постійним електричним  потоком здійснюється від току. Очищення катодів від осаду солей жорсткості відбувається періодично.[2]

Висновки

  У Криворізькому  басейні більше 120 років функціонує потужний гірничодобувний комплекс, робота якого пов’язана з постійним відкачуванням кар’єрних та шахтних вод із метою забезпечення безпечних умов відпрацювання рудних покладів. У відповідності до технічного проекту шахтні та кар’єрні води використовуються для поповнення зворотних систем водопостачання на гірничо-збагачувальних комбінатах. При щорічному рівні відкачки майже 40 – 42 млн. м3 є можливість використати лише 20 – 25 млн. м3. Надлишок накопичується у хвостосховищах та у ставку-накопичувачу шахтних вод балки Свистунова. Вміст розчинних солей у шахтних водах сягає інколи 90-100 г/л, що значно перевищує мінералізацію зворотних вод усієї системи водопостачання . Згідно з Водним Кодексом України ст. 72, ст.. 74 скидання високо мінералізованих вод у поверхневі водні об’єкти здійснюється згідно з індивідуальним регламентом.

  При розробці щорічних  регламентів скидів надлишкових  зворотних вод постійно виникає  проблема, пов’язана з оцінкою  стану річки Інгулець із точки  зору оцінки фонових концентрацій , що обумовлена специфікою ділянки річки Інгулець, яка розташована нижче греблі Карачунівського водосховища.

  Специфічність полягає у тому, що природний режим  р. Інгулець порушується каскадом водосховищ, із яких здійснюють забор природних  вод для питного і промислового водопостачання і зрошення прилеглих земель. Стік р. Інгулець був зарегульований Олександрійським, Іскрівським  та Карачунівським водосховищами. Коефіцієнт зарегульованості – 80%. Карачунівське водосховище є заключним у каскаді водосховищ і служить головним регулятором стоку ріки, так як має найбільший обсяг і являється водосховищем багаторічного регулювання.

  Існуючий  у водогосподарській системі  р.Інгулець рівень забезпеченості водними  ресурсами, правила експлуатації штучних  водоймищ ( більшість яких багаторічного регулювання), а також ступень антропогенного навантаження на водотоки і водоймища басейну в більшості визначають еколого-санітарний стан як річки, так і окремих її ділянок, що не відповідають вимогам водокористування. Скиди забруднених стічних вод у рр. Інгулець і Саксагань до 16 млн.куб.м/год призводить до різкого погіршення якості води в межах граничних створів від Кіровоградської (с. Искрівка) до Миколаївської (с. Андрієвка) області, де відбувається наростання сухого залишку в середньому від 800-4200 мг/л, хлоридів від 90 до 1470 мг/л, сульфатів від 240 до 790 мг/л, БПК-5 від 1,2 до 5,7 мг/л, заліза і нафто продуктів від 0,1 до 0,4 мг/л.

  Нажаль  на сьогоднішній день очищення високо мінералізованих шахтних вод  відсутня. Перед скидом стічні води лише відстоюють в спеціальних ставках-накопичувачах.

  З метою  очистки відкочених із шахтних виробіток  вод розроблена технологія і спроектований  комплекс очищення, який забезпечує якісні показники шахтних вод до стандартів технічної води. Очищена вода в майбутньому може бути використана в потребах шахти, для комунальних потреб прилеглих до шахти населених пунктів. Впровадження цього комплексу дозволить звільнити території, які відведені під відстійники шахтних вод, тим самим зменшити негативний вплив на навколишнє середовище, і використати звільнені території для сільського господарства.

Список використаної літератури

1. Багрій І.  Д., Білоус А.М., Вілкул Ю.Г. Досвід  комплексної оцінки та картографування  факторів техногенного впливу  на природне середовище міст Кривого Рогу та Дніпродзержинська. – Київ: Фенікс, 2000.

2. Монгайт И.Л. Очистка шахтных вод. - М.: Недра, 1978.

3. Комплексная переработка шахтных вод. /Под ред. А.Т. Пилипенко. - К.: Техника, 1985.

4. Селезнев С.Н. Очистка шахтных вод. - Донецк: Донбасс, 1975.

5. Новиков Ю.В. Вода как фактор здоровья. - М.: Знание, 1982. - 96 с.

6. Фізична та економічна географія Дніпропетровської області / Г.В. Пасічний, Л.М. Булава, А.С. Горб та ін. - Дніпропетровськ: Вид - во ДДУ, 1992. - 188 с.

7. Хмельницкий Р.А., Бродский Е.С. Масс - спектрометрия загрязнений окружающей среды. - М.: Химия, 1990. - 1984 с.

8. Экология и безопасность / Н.Г. Рыбальский, М.А. Малярова, В.В. Горбатовский и др. - М.: ВНИИПИ, 1993. - 320 с.

9. Чучелок А.С., Беляева Е.Л. Анализ существующих и поиск перспективных фильтрующих материалов для очистки шахтных вод - Материалы Ежегодной научно-практической конференции "ДНИ НАУКИ - 2005", Днепропетровск, 2005

10. Чучелок А.С., Беляева Е.Л. Применение новых технологий для реконструкции действующих шахтных отстойников с использованием лавсановой загрузки - Матеріали IV Міжнародної наукової конференцiї студентів та аспірантів "Охорона навколишнього середовища та рацiональне використання природних ресурсiв", Донецьк, 2005