Часть VI. ГОСУДАРСТВЕННОЕ
РЕГУЛИРОВАНИЕ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Раздел 6. НАУКА В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ
ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
6.1. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования «Кузбасский государственный технический университет» (ГОУ ВПО «КузГТУ»)
В
Государственном учреждении «Кузбасский государственный технический университет»
(КузГТУ) в 2007
году проведены
научно-исследовательские работы экологической направленности:
1. Исследования и
разработка технологии утилизации отходов угледобывающих и углеперерабатывающих
предприятий. Актуальность этой проблемы имеет два аспекта:
во-первых, решение проблемы переработки отходов важно для улучшения экологической
обстановки в регионе, во-вторых, максимальное использование уже добытого угля
позволяет уменьшить потери топлива и, соответственно, повысить эффективность
работы угледобывающих и перерабатывающих предприятий. С этой целью была
разработана технология комплексной переработки угольных шламов, позволяющая
получать ряд товарных продуктов: угольные концентраты для энергетики и
коксования с низким содержанием серы, бездымные брикеты, магнитную фракцию,
техническую воду, пригодную для теплоустановок,
экологически чистое водоугольное топливо. Созданная
технология приготовления водоугольных суспензий
подтверждена патентом и апробирована в опытно-промышленных условиях с
использованием типовых шламов Кузнецкого бассейна в ФГУП НПЦ «Экотехника».
2. Стабилизационная обработка
воды постоянным электрическим полем в водогрейных котельных Кемеровской
области. В лаборатории очистки воды, переработки и утилизации
отходов разработаны процесс стабилизационной обработки воды электрическим полем
и антинакипные установки для защиты котельного и водогрейного оборудования от
отложений накипи. Установки внедрены на ряде отопительных котельных Кемеровской
области (котельная №
3. Оценка воздействия
гидротехнических сооружений предприятий химического профиля на окружающую
среду. Работа выполнялась по хозяйственному договору с НФ «КузбассНИОГР» в рамках проведения экспертизы промышленной
безопасности гидротехнических сооружений. Была произведена оценка экологической
безопасности гидротехнических сооружений кемеровского ОАО «Азот» и кемеровского
ОАО «Химпром», которые сбрасывают промышленные
сточные воды в реку Томь. Результаты работы вошли в материалы экспертизы
промышленной безопасности этих сооружений.
4. Утилизация бытовых и сельскохозяйственных органических отходов с
получением биогаза и биоудобрений. В любом
крестьянском хозяйстве в течение года собирается значительное количество
навоза, ботвы растений и других органических отходов. При сбраживании этих
отходов в анаэробных условиях получается биогаз,
который можно использовать для получения тепловой и электрической энергии, и твердый остаток, представляющий собой биоудобрение. Внедрение биогазовых
технологий в Кузбассе позволит решить ряд проблем: экологическую – ликвидация
отходов ; энергетическую – получение топлива и
энергии; агрохимическую – получение экологически чистых удобрений и продуктов
питания; социальную – улучшение условий труда и быта. С целью утилизации
отходов и внедрения технологии получения биогаза в
условиях Кузбасса на химическом факультете КузГТУ
создана лабораторная биогазовая установка для
переработки всех видов органических отходов (навоза КРС, свиного навоза,
птичьего помета) с получением биогаза и
высокоэффективного жидкого либо сухого органического удобрения. Отработанный
технологический регламент получения биогаза из
птичьего помета перенесен из лабораторной
установки на Камышинскую птицефабрику (пос. Мазурово, Кемеровский район), специализирующуюся на
выращивании индеек. Работа дает положительные результаты.
5. Доочистка
биологически очищенных сточных вод кемеровского ОАО «Кокс». Цель данной
работы – удаление из биологически очищенных фенольных сточных вод остаточного
активного ила. Фенольные сточные воды после их биологической очистки
используются для тушения кокса. При контакте с раскаленным коксом остаточный
активный ил и растворенные органические вещества сгорают с образованием дурно
пахнущих вторичных загрязнителей, которые выносятся потоком воздуха из
тушильной башни в атмосферу и загрязняют ее. Доочистка биологически очищенных
сточных вод и удаление из них остаточного активного ила в значительной степени
улучшит экологическую обстановку на территории завода.
6.2. Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Кемеровская государственная медицинская
академия» (ГОУ ВПО «КемГМА»)
В ГОУ ВПО «Кемеровская
государственная медицинская академия» в 2006 – 2007 годах закончены следующие
научно-исследовательские работы:
–
гигиеническая оценка формирования стереотипов пищевого поведения у лиц,
проживающих на экологически неблагоприятных территориях;
– условия жизни, состояние здоровья и медицинская активность работающих
на химических производствах;
– оценка
канцерогенного воздействия окружающей среды на население крупного центра
углеперерабатывающей промышленности Западной Сибири;
–
гигиеническая оценка золошлаковых отходов,
образующихся при сжигании углей Канско-Ачинского
бассейна.
6.3. Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Кузбасская государственная
педагогическая академия» (ГОУ ВПО «КузГПА»)
В Государственном
учреждении «Кузбасская государственная педагогическая академия» в 2007 году:
кафедрой экологии были продолжены исследования по направлениям:
–
влияние загрязнения окружающей среды на здоровье населения и экологические
риски (рук. профессор В. Д. Суржиков);
–
разработка экологического каркаса Кемеровской области и экологическое
образование (рук. доцент
О. С. Андреева);
кафедрой физической географии:
–
экология урбанизированных территорий (город) на примере Кузбасса (рук. доцент Н. Г. Евтушик);
–
рациональное природопользование Кемеровской области (рук.
доцент Н. Т. Егорова);
– оценка экологического состояния территории Кемеровской
области (рук. Н. К. Дьяченко);
кафедрой ботаники:
–
охрана растительного покрова Кемеровской области, изучение формации
широколиственного леса в горах Южной Сибири (рук. доцент Э. Д. Крапивкина);
–
рекультивация техногенных ландшафтов (рук. доцент А. С. Водолеев);
–
исследование почвенно-экологического состояния естественных и техногенных
ландшафтов (рук. доцент О. И.
Глебова);
–
экологически безопасное размещение и использование осадков сточных вод на
техногенных ландшафтах Кузбасса. На закрытом хвостохранилище № 1 Абагурской
агломерационной фабрики заложена экспериментальная площадка для разработки
технологии рекультивации с помощью осадков сточных вод городских очистных
сооружений;
кафедрами физической
географии и ботаники (совместно)
– дендрология и дендроиндикация ландшафтов (рук. А. В. Климов и И. А. Жуков).
6.4. Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Кемеровский государственный
сельскохозяйственный институт» (ФГОУ ВПО «КемГСХИ»)
В настоящее время в
Кузбассе остро стоит проблема рекультивации нарушенных земель. Это связано с
увеличением добычи полезных ископаемых, в большей степени открытым способом.
Нарушение природных ландшафтов сопряжено с нанесением окружающей среде
огромного ущерба. Только угледобывающими предприятиями в Кузбассе нарушено
около 80 тыс. га земель, из которых более половины – сельскохозяйственного
значения. Наибольшее распространение в Кузбассе получила лесная рекультивация,
заключающаяся в посадке саженцев кедра, облепихи, березы или сосны на участках,
предварительно очищенных от крупных валунов. Почвообразование при таком способе
происходит медленно – более 20 лет.
В Кемеровском
государственном сельскохозяйственном институте в апреле 2007 года создана
проблемная научно-исследовательская лаборатория рекультивации нарушенных земель
под руководством кандидата биологических наук В. Б. Батуриной.
Основные научные
направления лаборатории:
– моделирование процессов
восстановления нарушенных экосистем;
– разработка методов и
технологий восстановления нарушенных земель с применением местных мелиорантов;
– изучение процессов
гумификации и минерализации органического вещества в корнеобитаемом слое
нарушенных земель;
– исследование адаптации
и стрессоустойчивости растений к неблагоприятным
почвенным условиям;
– изучение токсичности
грунтов разрезов и шахт.
Под руководством В. Б.
Батуриной в 2007 году завершен первый этап работы, выполняемой по гранту
Российского фонда фундаментальных исследований на тему «Изучение специфики процессов почвообразования в техногенных ландшафтах
Кузбасса для построения множественной регрессионной модели».
Проект
посвящен изучению тесноты связей элементарных почвенных процессов со скоростью
почвообразования и восстановления плодородия почвы. Полученные данные будут
использованы для построения множественной регрессионной модели. На основании
последующих экспериментальных результатов и данных мониторинга эта модель будет
усовершенствована до возможности выдачи прогнозной информации.
Задачи
исследования:
–
изучение элементарных почвенных процессов, протекающих в старовозрастном
отвале, законсервированном на инициальной стадии;
–
сбор и анализ данных регрессионого анализа, на основе
которого из всей совокупности будут вычленены факторы, оказывающие наибольшее
лимитирующее влияние на процесс почвообразования, оцениваемый по накоплению прогумусовых веществ или мелкозема;
–
разработка методов устранения негативных факторов для создания устойчивых
биогеоценозов (полевые опыты с экспериментальными экосистемами).
Детально был исследован
отвал вскрышных и вмещающих пород, образованный в процессе угледобычи. С 59
стационарных точек получены данные, характеризующие биологические,
физико-химические, химические, агрохимические, физические и минералогические
особенности грунта. Полученные результаты проанализированы и статистически
обработаны в программах SPSS и STATISTICA. Параллельно были заложены полевые опыты по изучению методов
восстановления растительного покрова и нарушенных земель путем нивелирования
отрицательных факторов почвообразования. Получены положительные результаты
мелиоративного воздействия навоза (предельный фактор – NO3) и цеолитов (предельный фактор – тяжелые
металлы).
Членами студенческого
отряда «Росток», созданного на базе лаборатории, ведется последовательная
работа по рекультивации нарушенных земель региона.
В ходе работ были выявлены
некоторые проблемы, связанные с заделкой саженцев деревьев (мочковатость
корневой системой, например у березы бородавчатая) в почвы с повышенным
содержанием камней, суглинка и других примесных
включений мечом Колесова, в связи с чем был предложен проект, повышающий эффективность
работ по рекультивации.
В 2007 году отрядом была
проведена работа по разработке
приспособления для формирования посадочной лунки под саженцы с разнообразной
корневой системой, что является инновационным методом в области изобретения
и внедрения новых современных разработок в сельскохозяйственной области. Данное приспособление должно снизить
себестоимость работ по рекультивации нарушенных земель на отвалах угольных
разрезов с уклоном до 25 градусов, а также поднять производительность
восстановительных работ при структуре почвы с повышенным содержанием камней,
суглинка и других примесных включений.
Приспособление может быть механизированным, с любым конструктивным исполнением
рабочего органа, причем с учетом высокой сложности подвода энергии, большого
угла наклона рабочей поверхности и неоднородности структуры почвы.
Приспособление является экономически целесообразным и конструктивно несложным в
изготовлении.
6.5. Государственное образовательное
учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный
индустриальный университет» (ГОУ ВПО «СибГИУ»)
Ведущими
учеными ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» в 2007
году выполнен комплекс
научно-исследовательских работ по проблемам охраны окружающей среды. Разработаны методы подбора оптимальных марок и сортов
энергетических углей для металлургических процессов и теплоэнергетических
установок, позволяющие снизить выбросы загрязняющих веществ и образование
отходов при одновременном снижении потребления топлива; новые виды
брикетированного сырья для металлургии на основе пылевидных отходов предприятий
черной и цветной металлургии, обеспечивающие не только утилизацию отходов, но и
снижение потребления природных материально-энергетических ресурсов; программа
внедрения топлива с улучшенными экологическими свойствами на котельных со
слоевой системой сжигания; защищена докторская диссертация (проф. Е. П. Волынкина) по теме «Развитие концепции управления отходами
и разработка методологии ее реализации на металлургическом предприятии».
Разработаны и внедрены технологии утилизации отработанных
автомобильных покрышек в теплоэнергетических и металлургических агрегатах с
использованием их энергетической функции, в том числе впервые в мировой
практике внедрена технология выплавки стали в
кислородных конвертерах с использованием покрышек в качестве теплоносителя.
Внедрение разработанной технологии на ЗСМК позволило полностью решить проблему
утилизации автомобильных покрышек в г. Новокузнецке и близлежащих населенных
пунктах.
Разработаны механизм формирования
техногенного месторождения на территории шламонакопителя
ОАО «ЗСМК», схема переработки заскладированных на его
территории отходов, а также методы рекультивации отходов от биохимической
очистки сточных вод (ОСВ), позволяющие одновременно решить две актуальные проблемы: восстановить и
обезвредить техногенные ландшафты; удалить и обезвредить отходы от ОСВ, которые
внедрены на хвостохранилище Абагурской
ОАФ и шламонакопителе ОАО «ЗСМК» (рис. 6.1, 6.2).
 |
 |
Рис. 6.1. Опытный участок на хвостохранилище
Абагурской ОАФ
до и после рекультивации
 |
 |
Рис. 6.2. Опытный участок на шламонакопителе
ЗСМК
до и после рекультивации
В работе аспиранта кафедры теплофизики и промэкологии Н. А. Халаман (под
руководством доктора технических наук Е. П. Волынкиной)
«Альтернативные энергоносители и
восстановители для металлургических технологий на основе бытовых и промышленных
отходов» разработана схема извлечения метансодержащего
биогаза с территории городской свалки г. Новокузнецка
и его использования в качестве топлива на котельной цементного завода; разработана и прошла успешные
промышленные испытания на ОАО «ЗСМК» технология переработки в кислородных
конвертерах горючих компонентов твердых бытовых отходов; разработаны способы
получения на основе органических компонентов бытовых отходов вторичного топлива
и восстановителей для черной металлургии.
Старшим
преподавателем кафедры И. В. Гладких подготовлена к защите кандидатская
диссертация по теме «Повышение
экологической безопасности при утилизации отходов металлургии и
теплоэнергетики», в которой разработаны технологии производства новых безобжиговых, композиционных, огнеупорных и
теплоизоляционных материалов без канцерогенных составляющих на основе золошлаковых отходов, боя огнеупоров, сталеплавильных
шлаков, отходов производства ферросплавов, глины вскрышных пород угольных
разрезов.
Доцентом, кандидатом технических наук
В. Б. Деевым разработан комплекс
технологий получения литейных алюминиевых сплавов из вторичного сырья для
металлургических и машиностроительных предприятий Кузбасса. Цель работы –
исследование ресурсосберегающих комплексных технологий получения алюминиевых
сплавов на основе низкосортных шихтовых материалов – отходов, лома, возврата
производства. Применение данной технологии в условиях металлургических и
машиностроительных предприятий позволит существенно повысить уровень свойств сплавов и литых изделий и сэкономить первичные шихтовые
материалы. Разработанные способы ресурсосберегающих технологий получения из
вторичного сырья алюминиевых сплавов АК74 и АК12 для отливок прошли опытную
промышленную апробацию в условиях ОАО «Кузнецкий машиностроительный завод» г.
Новокузнецка и ФГУП «ОМО им. П.И. Баранова» г. Омска. Результаты работы
рекомендованы для использования на металлургических и машиностроительных
предприятиях Кузбасса при изготовлении слитков и отливок из алюминия.
Под руководством доктора технических
наук, проф. С. И. Павленко выполнена
разработка теоретических основ механохимического синтеза новых жаростойких
композиционных строительных материалов из вторичных минеральных ресурсов. Полученные
результаты и рекомендации предполагается использовать для создания новых
огнестойких керамических материалов, бетонов и масс, организации их производства
на предприятиях, имеющих эти отходы как побочный продукт основного
производства.
Студентами под руководством доктора
технических наук Е. П. Волынкиной и кандидата
химических наук Н. В. Журавлевой проведены
исследования загрязнения почв и снежного покрова в шести районах города: в
санитарно-защитных зонах предприятий, селитебных зонах, зонах отдыха, на
детских площадках и на основных автомагистралях города. По результатам
выполненного анализа разработаны экологические карты загрязнения территории г.
Новокузнецка неорганическими (Cu, Zn, Pb, Ni, Cr, As, Mo, Hg, Mn) и органическими (полициклические
ароматические углеводороды) загрязняющими веществами. Экологические карты
позволили выявить наиболее загрязненные районы и участки территории г.
Новокузнецка и определить источники загрязнения. Выполнен анализ связи
состояния здоровья жителей с уровнем загрязнения почв по районам города и
разработаны предложения первоочередных мероприятий, необходимых для снижения
загрязнения города.
Студенты, выполнившие комплекс
научно-исследовательских работ экологического направления (Т. Донских, О.
Медведская, Т. Зайцева), являются победителями конкурса и лауреатами именных
стипендий неправительственного экологического фонда им. В. И. Вернадского.
6.6. Государственное образовательное
учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный
университет» (ГОУ ВПО «КемГУ»)
Проведение научно-исследовательских работ по «Ведению Красной книги Кемеровской
области» осуществлялось в рамках краткосрочной региональной целевой
программы «Экология и природные ресурсы Кемеровской области» на 2007 год с
целью сбора и систематизации материалов для пополнения банка данных о редких и
исчезающих видах животных, растений и грибов Кемеровской области, которая была
определена Техническим заданием Государственного контракта на выполнение работ
для областных государственных нужд. Работы осуществлялись кафедрой
зоологии и экологии и кафедрой ботаники. Направления
выполнения работ включали: подготовку к утверждению списка редких и охраняемых
видов животных, растений и грибов для нового издания Красной книги Кемеровской
области; инвентаризацию фондовых материалов и описание иллюстрированного ряда
для формирования новой редакции Красной книги; натурные исследования видов
животных, растений и грибов, занесенных в утвержденный список редких и
охраняемых видов Кемеровской области; поиск новых местообитаний;
пополнение банка данных по распространению и численности охраняемых видов по
состоянию на 2007 год.
Кафедрой зоологии и экологии в 2007 году проводилась работа по «Проекту программы ПРООН/ГЭФ «Сохранение
биологического разнообразия в российской части Алтае-Саянского экорегиона».
Подпрограмма 3.2. «Разработка образовательных блоков, включающих вопросы сохранения биоразнообразия, и их внедрение в
школьные общеобразовательные программы (на примере Таштагольского района Кемеровской области»).
В 2006 году между биологическим факультетом и
музеем-заповедником «Томская
писаница» заключен договор о сотрудничестве сроком на
пять лет (2006–2011). Предметом договора является предоставление базы для проведения полевых, учебных и
производственных практик, проведение совместных научных исследований,
оказание консультативной, методической и научной помощи.
Преподаватели и студенты кафедры ботаники по данной работе в 2007 году продолжали изучение флоры и фауны
музея-заповедника, редких видов (под руководством доцента А. Т. Мальцевой, ст.
преподавателя кафедры зоологии и экологии Н. С. Тепловой), синантропных видов,
проводили рекреационную оценку территории музея-заповедника, разработку
рекреационных зон заповедника, осуществляли работу по организации учебной
экологической тропы, составлению рекомендаций рационального использования и
оптимизации состояния территории музея-заповедника (под руководством доцента О. А. Брель).
За два года сотрудничества собраны, оформлены и переданы
музею-заповеднику гербарий и энтомологические коллекции, которые будут ежегодно
пополняться.
Одним из основных направлений является разработка проекта
экологической тропы, цель которой – экологическое образование и воспитание
молодежи. Проект готов, но внедрение его сотрудниками музея, к сожалению, не
осуществляется из-за недостаточного финансирования.
Кафедра ботаники продолжала работать над «Комплексным экологическим обследованием особо
охраняемых территорий регионального значения». Руководитель
данного этапа работы – кандидат
биологических наук, доцент кафедры КемГУ А. Т.
Мальцева. В 2007 году исследовательская
работа продолжалась на двух территориях: в музее-заповеднике «Томская писаница» Яшкинского района и в
музее-заповеднике «Тюльберский городок» Кемеровского
района. На основе собранного материала студентами 2, 3 и 4-го курсов
выполнялись курсовые и дипломные работы. Подготовлена и сдана в печать (в сборник статей музея-заповедника «Томская писаница»)
статья А. Т. Мальцевой и И.В. Тарасовой «Сосудистые растения
музея-заповедника “Томская писаница”» (объем 2,5 печатных листа).
Совместно с отделом
экологии растительных ресурсов ИЭЧ СО РАН проведены комплексные экологические
исследования зоологических заказников. Работа включала исследование и анализ природных условий
(характеристика рельефа, геологического
строения, гидрологических условий, климата, почвенного покрова,
растительности и фаунистических характеристик) зоологических заказников «Антибесский», «Бунгарапско-Ажендаровский», «Китатский»,
«Раздольный», «Чумайско-Иркутяновский».
На основании анализа результатов проведенных исследований
даны полные характеристики природных условий и биологических ресурсов на
территориях заказников. Проведены количественные оценки видового состава флоры
и фауны, в том числе видов Красной книги Кемеровской области и их
пространственное распределение в границах заказников. Ввиду высокого
природоохранного значения заказников предлагается их перепрофилирование с
выделением функциональных зон для
оптимизации мер по сохранению регионального биоразнообразия. Такие предложения
разработаны для заказников «Антибесский», «Чумайско-Иркутяновский»,
«Бунгарапско-Ажендаровский»,
«Салтымаковский».
Комплексное
экологическое обследование государственного зоологического заказника «Антибесский», проведенное в 2007 году, анализ научной литературы, архивных
и ведомственных материалов, собственных коллекционных сборов и наблюдений
показали, что флора и фауна исследованной территории не отличается повышенным
биологическим разнообразием. Для
заказника «Антибесский» рекомендуемый природоохранный
профиль – комплексный (ландшафтный) природный заказник. С целью оптимизации
охраны предлагается выделение двух зон режимов охраны.
На основании оценки территории
заказника «Чумайско-Иркутяновский» и прилегающих природных комплексов
предложено изменение границ и его природоохранного профиля. При определении
статуса Чумайско-Иркутяновского заказника в новых
границах следует особо отметить его уникальную полифункциональность.
На основании результатов исследования
заказника «Бунгарапско-Ажендаровский» предлагается изменение его границ и
природоохранного профиля. В целях повышения эффективности сохранения
биоразнообразия предложено объединить заказники «Салтымаковский»
и «Бунгарапско-Ажендаровский» с изменением их границ
и природоохранного профиля. При этом учитывается сходство природоохранного
статуса, единый территориальный признак (заказники разделены между собой руслом
р. Томь), идентичность групп основных охраняемых объектов. Предлагаемый
профиль – комплексный биологический (ботанический и зоологический) предназначен
для сохранения и восстановления редких и исчезающих видов растений и животных,
в том числе ценных видов в хозяйственном, научном и культурном отношениях.
В рамках специальности
«География» в 2007
году начато изучение дисциплины «Экология
почв». Кроме теоретического курса, студенты овладевают практическими
навыками комплексного экологического мониторинга, в том числе мониторинга почв.
Ими оценены физические, химические, биологические свойства почв экомузея «Тюльберский городок».
Начаты исследования городских почв (города Кемерово, Березовский, Топки). В
исследовательскую группу входят студенты, аспиранты и преподаватели. Научный
материал используется в цикле лекций по охране почв при изучении дисциплин «Почвоведение», «География почв», «Экология
почв».
В 2007 году учащимися средней общеобразовательной школы
поселка Новостройка Кемеровского района под руководством сотрудников кафедры
ботаники выполнены научные исследования по направлениям: «Экологический
мониторинг почв с помощью биоиндикаторов» и
«Выявление сортов растений, устойчивых к болезням и вредителям, а также
бобовых культур с высокой азотфиксирующей способностью». Это поможет ограничить
использование пестицидов как средств защиты и подкормки растений, влияющих на
сдвиг внутрипочвенных и фитоценотических процессов.
Четыре исследовательские работы были представлены на международную научную
конференцию учащихся «Открытие» (2008 год, г. Ярославль).
6.7. Институт угля и углехимии СО
РАН
В настоящее время воздействие горного производства на
окружающую среду вышло далеко за пределы горных (земельных) отводов предприятий, что превращает локальную
экологическую проблему угледобывающего или углеперерабатывающего предприятия в
региональную геоэкологическую проблему. Особенность
современного этапа развития угольной промышленности Кузбасса связана с
проблемами освоения новых угленосных районов и практически одновременным
закрытием значительного количества шахт. В этих условиях становится совершенно
необходимым создание систем геоэкологического
мониторинга, оценки и прогноза состояния техноприродных
комплексов угледобывающих районов – систем нового класса, которые бы, с одной
стороны, динамически отслеживали состояние угледобывающих районов (регионов) в
целом, а с другой стороны, позволяли бы оценивать воздействие различных
факторов по нескольким многомерным
критериям.
Необходима комплексная,
базирующаяся на геоэкологическом методе, оценка
воздействия угледобывающих работ на природную среду, что обеспечит повышение
эффективности проводимых природоохранных и ресурсосберегающих мероприятий,
направленных на экологическую безопасность и устойчивое развитие региона.
Важным показателем
влияния подземных горных работ на геоэкологическое
состояние районов угледобычи является деформационная оценка поверхности на
действующем предприятии до и после его закрытия. Для уменьшения геоэкологических последствий от подземной добычи угля
следует применять технологические схемы, обеспечивающие увеличение полноты
выемки угля и уменьшающие количество межлавных
целиков в выемочном поле.
Особо следует обратить
внимание на разработку и внедрение новых инновационных технологий добычи угля.
При проведении горных работ большое внимание необходимо уделять карьерной
выемке, отвалам, эффективности использования земель карьерами. Формирование
техногенных массивов, в конечном счете, приводит к снижению ценности визуального
ландшафта. Основными показателями визуальности ландшафта являются: топография
рельефа, геологическое строение, почвенный покров и степень его нарушенности, гидрография, климатические условия,
растительность.
Важнейший показатель геоэкологического благополучия в угледобывающих районах –
качество поверхностных и подземных вод в зоне воздействия угледобывающего или
перерабатывающего предприятия. Для снижения техногенного воздействия и
повышения уровня очистки шахтных и карьерных вод на
действующих и проектируемых предприятиях рекомендуется применять
технологические схемы очистки загрязненной шахтной воды в выработанном
пространстве. Загрязненную воду из подготовительных и очистных забоев отводят в
выработанное пространство отработанных столбов, которое используется в качестве
отстойника. Затопленные горные выработки и выработанное пространство закрытых
шахт могут использоваться для очистки идентичных загрязненных вод шахт,
разрезов и обогатительных фабрик.
Использование карьерных
выемок закрывающихся карьеров для складирования золошлаковых
отходов ГРЭС и коммунальных котельных возможно только с обязательным научным
обоснованием параметров зоны фильтрации подземных вод при заполнении горной
выработки золошлаковыми отходами. В обязательном
порядке должны приводиться научно обоснованные гидрогеологические расчеты,
гидрохимическое и геохимическое обоснование и обеспечение гидрологического и
гидрохимического мониторинга.
При подземной газификации
углей возможно попадание в подземные воды широкого круга загрязняющих веществ.
Поэтому предприятия по подземной газификации угля следует располагать на
изолированных участках недр, не имеющих гидродинамической и аэродинамической
связи с действующими предприятиями по добыче угля. При проектировании
предприятий подземной газификации угля также в обязательном порядке необходимо
проводить исследования и научно обоснованные гидрогеологические расчеты,
гидрохимическое и геохимическое обоснование, обеспечение гидрологического и
гидрохимического мониторинга. В проектной документации в обязательном порядке
должны быть разработаны рекомендации по снижению или устранению вредного
воздействия загрязненных вод, образующихся при подземной газификации угля, на
прилегающие природные комплексы и водные объекты.
Воздействие атмосферных
выбросов угледобывающего предприятия сводится к загрязнению приземного слоя
атмосферного воздуха содержащимися в выбросах загрязняющими веществами и
загрязнению почвенного покрова в результате осаждения их на земную поверхность.
Если в районе угледобывающего предприятия выявлены зоны опасного и высокоопасного пылевого загрязнения снега, то предприятие
обязано внедрять атмосфероохранные мероприятия по
пылеподавлению при проведении горных работ. Пылевая нагрузка может быть
получена в результате снегового анализа, проведенного в период весеннего
снеготаяния, или расчетным путем (по данным инвентаризации предприятия и
климатическим параметрам территории).
Техногенный рельеф
отличается крайней динамичностью эндогенных и экзогенных процессов. Гипергенная трансформация горных пород, эоловые и водные
эрозионные процессы постоянно изменяют его. Тем не менее
он сохраняет большое индикационное значение, особенно для восстановления
экологической значимости восстанавливающихся техногенных экосистем.
В Институте угля и углехимии СО РАН в 2007 году был разработан ряд методик и
расчетных моделей, обеспечивающих комплексную оценку экологических последствий
добычи и переработки углей и по предотвращению опасных экологических явлений в
угледобывающих районах Кузбасса. Эти материалы обобщены в «Методическом
руководстве по оценке экологических последствий добычи и переработки углей и
предотвращению опасных экологических последствий в угледобывающих районах
Кузбасса» (авторы доктор технических наук Е. Л. Счастливцев, кандидат
химических наук С. Г. Пушкин, кандидат физико-математических А. А. Быков,
Институт угля и углехимии СО РАН).
6.8. ГНУ «Кемеровский
научно-исследовательский институт сельского хозяйства СО РАСХН»
В
2007 году институтом выполнены исследования по разработке биологического
земледелия с применением сидеральной культуры при
почвозащитных обработках почвы (плоскорезных и нулевых). Было выявлено, что почвозащитные обработки в сидеральном
(донниковом) пару за счет лучшей влагообеспеченности, большого содержания в почве
легкоусвояемого растениями нитратного азота, более благоприятной фитосанитарной
ситуации обеспечили получение прибавки
урожая на 10 %.
Почвозащитные
обработки улучшают водный и воздушный режим почвы, что способствует процессу
нитрификации, а также повышению азотофиксирующей способности донника. Сидерация донником в комплексе с соломой
за ротацию четырехпольного севооборота при почвозащитных обработках повышает содержание почвенного гумуса на 0,15 %.
Актуальность
проводимой работы заключается в получении экологически чистой продукции,
обеспечении населения продуктами питания высокого качества, в снижении пестицидной нагрузки на агроценоз.