Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки

Висвітлено досвід наукових досліджень з метою вирішення екологічних проблем на територіях діяльності колишніх підприємств з видобутку самородної сірки в Яворові та Новому Роздолі на Львівщині, а також калійної солі в Калуші Івано-Франківської області....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2013
1. Verfasser:	Гайдін, А.М.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут проблем природокористування та екології НАН України 2013
Schriftenreihe:	Екологія і природокористування
Schlagworte:	Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57487
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки / А.М. Гайдін // Екологія і природокористування. — 2013. — Вип. 16. — С. 127-134. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-57487
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-574872014-03-11T03:01:29Z Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки Гайдін, А.М. Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем Висвітлено досвід наукових досліджень з метою вирішення екологічних проблем на територіях діяльності колишніх підприємств з видобутку самородної сірки в Яворові та Новому Роздолі на Львівщині, а також калійної солі в Калуші Івано-Франківської області. Освещён опыт научных исследований с целью решения экологических проблем на территориях деятельности закрытых предприятий по добыче самородной серы в Яворове и Новом Роздоле на Львовщине, а также калийной соли в Калуше Ивано-Франковской области. The experience of the scientific investigation has been shown in the paper with the aim of environmental problems solving on the territory of former industrial activity on sulfur mining in Yavoriv and N. Rozdil in Lviv region, as well as potash salt open mine in the Kalush of Ivano-Frankivsk region. 2013 Article Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки / А.М. Гайдін // Екологія і природокористування. — 2013. — Вип. 16. — С. 127-134. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. XXXX-0010 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57487 550.462:622.363 uk Екологія і природокористування Інститут проблем природокористування та екології НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем
spellingShingle	Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем Гайдін, А.М. Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки Екологія і природокористування
description	Висвітлено досвід наукових досліджень з метою вирішення екологічних проблем на територіях діяльності колишніх підприємств з видобутку самородної сірки в Яворові та Новому Роздолі на Львівщині, а також калійної солі в Калуші Івано-Франківської області.
format	Article
author	Гайдін, А.М.
author_facet	Гайдін, А.М.
author_sort	Гайдін, А.М.
title	Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки
title_short	Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки
title_full	Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки
title_fullStr	Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки
title_full_unstemmed	Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки
title_sort	екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки
publisher	Інститут проблем природокористування та екології НАН України
publishDate	2013
topic_facet	Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57487
citation_txt	Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки / А.М. Гайдін // Екологія і природокористування. — 2013. — Вип. 16. — С. 127-134. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.
series	Екологія і природокористування
work_keys_str_mv	AT gajdínam ekologíčníproblemirajonívvidobutkukalíjnihsolejtasírki
first_indexed	2025-07-05T08:46:40Z
last_indexed	2025-07-05T08:46:40Z
_version_	1836796033221263360
fulltext	ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 127 УДК 550.462:622.363 А.М. ГАЙДІН, канд. геол.-мін. наук, ст. наук. співр., виконавчий директор Відділення гірничо-хімічної сировини Академії гірничих наук України, м. Львів, Україна ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ РАЙОНІВ ВИДОБУТКУ КАЛІЙНИХ СОЛЕЙ ТА СІРКИ Висвітлено досвід наукових досліджень з метою вирішення екологічних проблем на територіях діяльності колишніх підприємств з видобутку самородної сірки в Яворові та Новому Роздолі на Львівщині, а також калійної солі в Калуші Івано-Франківської області. Ключові слова: кар’єр, затоплення, озера, якість води, берегові процеси. Постановка проблеми Зміни кон’юнктури світового ринку на фоні соціально-політичних подій останніх десятиліть призвели до закриття низки гірни- чих підприємств, що стали не рентабельни- ми. Виникла проблема усунення негативних наслідків діяльності підприємств та підготов- ки територій їх діяльності до нового викорис- тання. Для успішного вирішення вказаної проблеми необхідно було розробити прогнози інженерно-геологічних процесів і явищ, пов’язаних з припиненням підтримки еколо- гічної рівноваги природно-технічної системи. На основі прогнозу обґрунтовуються технічні рішення, що закладаються в проекти екологі- чної реабілітації та ревіталізації техногенних ландшафтів. Складність і недостатня вивче- ність природно-технічних систем та стохас- тичний характер деяких природних показни- ків, поряд з відхиленнями від графіків реалі- зації проектів потребують корегування останніх на основі моніторингу. Наукове підґрунтя Основою для розв’язання задач прогнозу- вання є досягнення плеяди радянських вче- них в галузі гідрогеології, інженерної геоло- гії, гірничої геомеханіки. Ці труди досягли найвищого розвитку в індустріальну епоху, коли сталося конечне підкорення природи людиною. Вони були спрямовані на захист техногенних об’єктів і людей від сил приро- ди: водовідведення і осушення гірничих ви- робок, попередження обвалів, зсувів бортів кар’єрів та інших явищ. Наразі виникло зво- ротне завдання: захист природи від негатив- них техногенних процесів. Однак методи ви- рішення цих завдань цілком аналогічні. Гірничий кодекс України зобов’язує під- приємства, після припинення видобутку ко- рисних копалин, привести порушені землі у стан, безпечний для людей і майна та придат- ний для використання у суспільному госпо- дарстві. Основні принципи відновлення по- рушених гірничими роботами ландшафтів висвітлені в роботах О.М. Адаменка, П.І. Ко- пача, Г.І. Рудька, А.Г. Шапара, В.М. Шесто- палова. Автор займався вказаною проблемою © Гайдін А.М., 2013 на прикладі природно-технічних систем під- приємств гірничої хімії. Специфіка останніх полягає у наявності в геологічному середо- вищі розчинних та хімічно активних компо- нентів, великих масштабах та різноманітних впливах гірничих об’єктів на довкілля. Об’єктом наукових досліджень є ланд- шафт у межах впливу гірничого підприємст- ва. Розрізняються наступні види ландшафтів: а) первинний – той, що існував до господар- ського освоєння території, б) історичний – той, що був до початку гірничих робіт, в) тех- ногенний, який сформувався в результаті екс- плуатації родовища, г) відновлений (посттех- ногенний) – створений в результаті самовід- новлення та постмайнінгу [1]. Напрямок і спосіб відновлення порушено- го ландшафту відображає рівень культури суспільства, стадії розвитку цивілізації. В за- старілих нормативних документах панувала ідея повернення ландшафту до історичного. Зокрема ставилося завдання рекультивації земель з метою сільськогосподарського вико- ристання. Проте за десятки років, які минули з часів освоєння родовищ, соціально- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 128 економічні умови землекористування доко- рінним чином змінилися. В розвинутих краї- нах стимулюють виведення земель із сільсь- когосподарського використання. Для України, де розораність земель становить 70%, повер- нення земель до стану, який був до початку гірничих робіт, означає повторення помилок у землекористуванні, характерних для двадця- того століття. А повернутися до первинного, доісторичного ландшафту, який існував ще до заселення місцевості, взагалі неможливо. То- му метою постмайнінга повинна бути не ре- культивація, а ревіталізація – відродження життя ландшафту у всій його повноті і різно- манітності. По закінченні діяльності сірчаних та ка- лійних підприємств були розроблені прогнози процесів і явищ, що виникають після припи- нення заходів з підтримки екологічної рівно- ваги. На основі вказаних прогнозів запропо- новані технічні рішення, які закладені в прое- кти відновлення порушених ландшафтів. Ча- стина проектів вже реалізована, інші знахо- дяться в стадії реалізації. Протягом десяти- ліття здійснювався моніторинг змін стану природно-технічних систем. Це дозволило оцінити достовірність прогнозів, удосконали- ти методи розрахунків, запропонувати більш ефективні технічні рішення. Мета даної статті – узагальнення результа- тів наукових досліджень і досвіду їх втілення на гірничо-хімічних підприємствах. Одною з найскладніших задач, що входять у проблему ревіталізації техногенного ландшафту, є пере- творення кар’єрів в озера. На Прикарпатті у другій половині двадцятого століття працю- вали Роздільський, Подорожненський і Яво- рівський сірчані кар’єри на Львівщині, а та- кож Домбровський калійний кар’єр у Івано- Франківській області. Основні характеристи- ки остаточних виїмок кар’єрів наведені в таблиці 1. Таблиця 1. Характеристики остаточних кар’єрних виїмок Кар’єр Період експлуатації Площа,км2 Глибина від поверхні, м Об’єм виїмки, млн м3 Роздільський 1958-92 5,6 60 30 Подорожненський 1971-93 5,7 100 135 Яворівський 1978-93 9,3 95 205 Домбровський 1963-2005 2,1 130 52 В дев’яностих роках були розроблені пер- ші проекти рекультивації кар’єрів. Розгляда- лися різноманітні варіанти, в тому числі й такі, як засипка виїмок для відновлення ріллі. Однак розрахунки показали, що витрати на повернення земель у сільське господарство, з врахуванням дисконту, ніколи не окупляться. В сучасних умовах ділянки «дикої природи» цінніші, ніж рілля. Отже, єдиним розумним рішенням рекультивації сірчаних кар’єрів ви- знане їх перетворення в озера. В якості зарубіжних аналогів використали досвід перетворення в озеро сірчаного кар’єру Махув у Польщі. Геологічні і гідроге- ологічні умови наших родовищ сірки анало- гічні польським. Сірчана руда вміщає гори- зонт мінералізованих сірководневих вод. Над ними залягає потужна глинисто-мергельна товща, в якій, ще в період експлуатації, спо- стерігалися численні зсуви. Отже виникли припущення про наповнення кар’єрної виїм- ки сірководневими водами та масштабне руй- нування бортів в результаті зсувів і хвильово- го розмиву. Це створювало небезпеку для автотраси міжнародного значення, що прохо- дить повз кар’єр. Щоб запобігти вказаним явищам, в проекті перетворення кар’єру Ма- хув в озеро передбачено: 1) відсипати на дні кар’єру глиняний екран товщиною 25 м для гідроізоляції порід, що вміщають сірководне- ву воду, 2) створити кільцеву систему водо- понижуючих свердловин для зменшення на- порів підземних вод на період затоплення, 3) виположити західний борт кар’єру до кута 400 та закріпити верхню його частину бетонними плитами [2]. Кошторисна вартість проекту становила 200 млн доларів США. За аналогічними проектами рекультивація трьох наших сірчаних кар’єрів мала вартість 600 млн доларів (майже 5 млрд грн.). В умо- вах кризового стану економіки України реалі- зація таких проектів була не можливою. Нами обґрунтовані альтернативні проекти створен- ня озер на місці сірчаних кар’єрів [3]. Вони спиралися на наступні постулати: 1) відсипка водотривкого екрану не потрібна, оскільки ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 129 сірководень підземних вод буде окислений киснем поверхневих вод, якими переважно затоплюються виїмки, 2) не слід боротися із зсувами та розмивом бортів, оскільки проду- кти їх руйнування ізолюють виходи хімічно активних порід; 3) на відміну від польського кар’єру, поблизу наших кар’єрів немає цінних споруд, тому деформації бортів не створюють реальної загрози. Ці постулати були покладе- ні в основу проектів, загальна вартість яких становила приблизно 30 млн в доларовому еквіваленті. Проекти були затверджені Кабі- нетом Міністрів, їх фінансування включено в державний бюджет. З початку 2003 року роз- почалася реалізація проектів на сірчаних під- приємствах. Здійснювали постійний моніторинг за процесами, які супроводжують затоплення кар’єрів. Найбільша увага була приділена ди- наміці затоплення кар’єрних виїмок, проце- сам формування хімічного складу води, до- слідженням змін морфології бортів внаслідок зсувів, обвалів та хвильового розмиву, а та- кож ерозії. Динаміка затоплення виїмок Першим кроком у прогнозуванні затоп- лення є розробка сценарію: послідовності дій з припинення відкачування води, відновлення мережі поверхневого стоку, будівництва впу- скних і випускних каналів. Затоплення кар’єру здійснюється підземними та атмос- ферними водами, а при можливості, ще й річ- ковою водою. При цьому останні дві складові визначаються гідрометеорологічними показ- никами: опадами, коефіцієнтом і модулем стоку; їх приймають за статистичними дани- ми гідрометеослужб. Приплив підземних вод змінюється в часі, оскільки залежить від рівня води в кар’єрі. Розрахунок динаміки затоплення спирався на числове інтегрування балансового рівняння: Qпідз (S)+Qпов )dt = F(S)dS, де Qпідз. – приток підземних вод, що зменшу- ється по мірі зменшення пониження рівня S; Qпов – приток поверхневих вод (з річок та ат- мосферних опадів); dt – часовий проміжок; F(S) – площа водного дзеркала, що змінюєть- ся в залежності від рівня води; знаходиться по графіку; dS – підвищення рівня води за розрахунковий проміжок часу dt. Розрахунки дали наступні результати. Яворівський кар’єр об’ємом 195 млн м3, кот- рий затоплюється річками з площею водо- збору 235 км2, може бути затоплений за 6 років. Подорожненський кар’єр об’ємом 135 млн м3 затопиться річкою Крехівкою з водозбірною площею 50 км2 за 10 років. Ос- таточна виїмка Роздільського кар’єру зато- питься атмосферними та підземними водами за 4 роки. Результати спостережень показали, що в Яворівському кар’єрі фактичний ріст рівнів перевищував розрахунковий на 2-3 м. Це зу- мовлено відхиленням кліматичних умов від норми. У 2003 році кількість опадів переви- щила середньорічну норму на 3,4%, в 2004 – на 18,7%. При цьому випаровування зменши- лося, а модуль стоку виріс відповідно в 1,5 і в 1,9 разів у порівнянні з середньорічними по- казниками. В результаті затоплення Яворівсь- кого кар’єру завершилося майже на рік шви- дше розрахункового терміну, на початку 2007 року. Відсутність багаторічних кліматичних прогнозів не дозволяє провести розрахунки більш достовірно. Достовірність розрахунку тим більша, чим більше термін затоплення, оскільки в такому разі прийняті в рахунок показники стоку наближаються до середніх багаторічних. Однак найбільшу роль у відхи- ленні прогнозних розрахунків від фактичних показників відіграють відступлення від прое- ктних рішень, обумовлені неповним та невча- сним фінансуванням. Формування хімічного складу води Прогнозними розрахунками було показа- но, що у формуванні хімічного складу озер- ної води буде спостерігатися декілька стадій. На першій стадії основним процесом є змі- шування мінералізованих підземних і пріс- них поверхневих вод. З підвищенням рівня води приток підземних вод зменшується, доля останніх у суміші скорочується, вода стає менш мінералізованою. Суттєве значен- ня мають деформації бортів кар’єру, в ре- зультаті яких продукти руйнування покри- вають виходи хімічно активних порід. Знач- на кількість матеріалу приноситься в озеро також в результаті ерозійних процесів. Всі ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 130 природні процеси, на відміну від антропо- генних, мають позитивні результати. В при- роді діють могутні сили самоочищення: при змішуванні поверхневих і підземних вод сір- ководень окислюється. В деякій мірі проце- си формування хімічного складу води ускла- днюються впливом біологічних процесів, які покращують якість води [4]. Після затоплен- ня виїмки співвідношення між поверхневи- ми і підземними водами стабілізується, здій- снюється подальше опріснення водної товщі. Термін цієї стадії визначається періодом во- дообміну. Після того склад води в озері ста- білізується і залежить, в основному, від клі- матичних чинників. Результати спостережень Спостереження за хімічним складом во- ди проводили шляхом щоквартального по- інтервального відбору проб на хімічний аналіз. За стандартними методами визнача- ли вміст макрокомпонентів, а також специ- фічних компонентів, зокрема сірководню, кисню, заліза, марганцю, стронцію, фосфо- ру, азотних сполук. Наші прогнозні розрахунки, в цілому, під- твердилися. В Яворівському озері читко роз- різняється верхня киснева зона товщиною 20 м з мінералізацією близько 1 г/л. Нижче вода вміщує до 20-30 мг/л сірководню, а вміст солей становить 1,5-2 г/л. Дослідження пока- зали, що у процесі водообміну приймає участь, в основному, верхня зона, яка співпа- дає з відміткою верхівок внутрішніх відвалів. У заглибленнях накопичуються підземні води. В Подорожненському озері, де приток мі- нералізованих сірководневих вод малий, на- явність сірководню відмічається тільки в най- глибшому місці в кількості 2-3 мг/л. Якість води наближається до вимог стандарту для питної води: у верхньому десятиметровому шарі мінералізація води менша 1 г/л, а вміст сульфатів близько 400 мг/л. В озері вже налі- чують до 18 видів риб. Температура води влі- тку на глибині до 10 м сягає 20-23°С, глибше – 5-6°С. Гірша ситуація спостерігається в Новому Роздолі, де озеро Середнє створено на місці хвостосховища. В період експлуатації хвос- тосховища, до 1994 р., вода в системі оборот- ного водопостачання збагачувальної фабрики вміщала до 10 г/л розчинених речовин. Після припинення виробництва мінералізація води зменшувалася, а з 2008 року стабілізувалася. Опріснення води йде дуже повільно. Мінера- лізація води становить 2,8-3 г/л, вміст суль- фат-іону близько 1700 мг/л. На глибині біль- ше 10 м відмічається наявність сірководню. Вода забруднюється фільтратом, який стікає із розташованого на березі міського смітника та звалища кислих гудронів. Берегові процеси Борти сірчаних кар’єрів інтенсивно дефо- рмувалися ще в період експлуатації. Особли- во часто відмічалося сповзання четвертинних відкладень нахиленою вбік кар’єру поверх- нею глин. Спостерігались також зсуви внут- рішніх відвалів і тектонічно порушених бло- ків неогенових глин корінних бортів. Для оцінки впливу затоплення на стабіль- ність бортів кар’єру були використані методи, запозичені з гідротехніки, а саме роботи Р.Р. Чугаєва [5]. Він встановив, що підтоплення призводить до зменшення кута стабільного схилу, при чому мінімальна стійкість відпові- дає підтопленню на 1/4 висоти. З викорис- танням графіків Р.Р. Чугаєва були розраховані кути стабільних відкосів в період підтоплення та після повного затоплення, побудовані про- гнозні профілі берегів і визначена на плані берегова лінія. На ділянках, де зсувні процеси загрожували господарським об’єктам, перед- бачено запобіжні заходи. При тому порівню- вали вартість активних і пасивних заходів. На Роздільському кар’єрі, ще в період екс- плуатації виник великий зсув північного бор- ту, обумовлений сповзанням четвертинних відкладень по нахиленій поверхні неогенових глин. Були проведені дослідження, які вклю- чали буріння профілю свердловин та верти- кальне електричне зондування. Встановлено, що межа зсувонебезпечної зони проходить там, де нахил поверхні неогенових глин змі- нюється на протилежний. Порівняння витрат на укріплення берега з витратами на відсе- лення показало, що відсипка підпорної при- зми на порядок дорожча, ніж відселення із зсувонебезпечної зони 10 сільських дворів. Для прогнозування розмивання берегів використовувались роботи, присвячені пере- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 131 робці берегів водосховищ. Факторами, що визначають перебіг розмиву, є: сила вітру, довжина розгону хвиль, літологічний склад берега, наявність рослинності чи берего- укріплюючих споруд. В результаті діяльнос- ті хвиль формується субвертикальний кліф і субгоризонтальні пляж та прибережна мілина. Для Яворівського кар’єру, де прийнята амплітуда коливання рівня води 1 м, ширина субгоризонтальної площадки на піщаних ділянках берега за розрахунком дорівнює 32 м, а на глиняних 8 м. Розмив берегів Роз- дільських озер незначний, оскільки береги складені породами, що важко розмиваються. У розмиві бортів на Подорожненському кар’єрі велике значення мав повільний ре- жим затоплення. При повільному затопленні утворюються глибокі хвилеприбійні ніші, над якими виникають обвали і зсуви. Части- на борту наближається до села Подорожно- го, що створює небезпеку для будинків. Пе- редбачено укріплення ділянки берега при- змою з гальковику. Результати спостережень Зміни морфології берегової смуги визна- чали шляхом встановлення реперів та зні- мання профілів із застосуванням GPS- приладів, а також фото-документації берего- вих обривів. Для визначення рельєфу підво- дної частини використовували ехолот та ла- зерний далекомір. Ерозійні форми докумен- тували шляхом знімання поперечних та по- вздовжних профілів. Спостереження за розвитком зсувних процесів показали, що дійсно найбільш ак- тивно вони розвиваються на початку підтоп- лення. Пізніше все більшого значення стали набувати не зсуви, а розмивання берегів. На Яворівському кар’єрі, до 2004 року, розми- вання берегів було майже непомітним. Рі- вень води знаходився нижче контакту неоге- нових глин з четвертинними відкладеннями, вода омивала породи, стійкі до розмиву. Рі- вень швидко піднімався, удари хвиль весь час приходилися на свіжі поверхні та не встигали руйнувати берег. Посеред озера виступали острови – верхівки внутрішніх відвалів, які стримували розгін хвиль. А ще озеро захищали від вітру високі борти кар’єру. В 2004 році острови були затоплені або розмиті, розгін хвиль досяг 3 км. Підйом рівня сповільнився через збільшення площі водної поверхні. Рівень води піднявся до алювіальних відкладень, які легко розмива- ються. Все це призвело до інтенсифікації розмивання берегів. На деяких ділянках утворився кліф висотою до 6 м. Берегова мі- лина мала ширину 1-2 м, а місцями взагалі відсутня, оскільки продукти розмиву мають текучу консистенцію і спливають на дно. За минулих 6 років після затоплення кар’єру ма- ксимальна глибина розмиву на ділянках, складених супіском і піском становить 12- 15 м. Глинисті береги розмиті всього на 3-4 м. Основним фактором, який затримує розмив, є заростання берегів очеретом, який гасить хвилі і укріплює їх кореневищами. Прогно- зована межа зсуву на північному борті Роз- дільського кар’єру повністю підтвердилася спостереженнями. Реальна загроза існувала тільки на части- ні борта Подорожненського кар’єру, який підійшов близько до села Подорожного. Рі- вень води піднімається повільно. Борт скла- дений осадовими глинами з прошарками ву- лканічних відкладень, що містять сильно набухаючи глинисті мінерали. Поперемінне змочування і висихання призводить до роз- тріскування і осипання поверхні. Зруйнова- ний ґрунт утворює текучу масу, яка стікає в озеро. Навіть слабке коливання призводить до утворення хвилеприбійних ніш. Відбува- лися постійні обвали підтоплених уступів, утворюючи високі обриви. Для усунення небезпеки прийняті заходи з прискорення затоплення виїмки. Частину борту укріпили призмою із гальковику. Результати спостережень показали, що в період затоплення масштаб берегових про- цесів залежить від швидкості затоплення. Найменші деформації проходять при швид- кому затопленні. Після затоплення найбіль- шу роль відіграє заростання берегів очере- том і верболозами. Також підтверджено, що боротьба зі зсу- вами і розмивом має сенс тільки в тому разі, коли вони, ці процеси, погрожують збитками. На відміну від польського кар’єра Махув у нас на більшій частині берегів майбутніх озер немає відповідальних споруд. Зсуви та роз- мивання мають корисні наслідки, адже дають ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 132 матеріал для накопичення на дні кар’єру пі- щано-глинистих порід, котрі ізолюють виходи сірчаної руди і гіпсу. Природа сама створює слабо проникливий екран на дні озера. Діяль- ність хвиль призводить до утворення мілко- водних ділянок, придатних для купання. Домбровське озеро Деякими особливостями вирізняється ви- рішення екологічних проблем, що виникли внаслідок затоплення Домбровського калій- ного кар’єру в Калуші. Внаслідок відсутнос- ті фінансування в січні 2008 року припинена робота системи його осушення. Почалося затоплення кар’єру, яке різко прискорилося і стало незворотнім з липня 2008 року, коли сталася катастрофічна повінь. Станом на початок 2013 року в кар’єрі вже накопичено 21 млн м3 розсолу. Затоплення здійснюється атмосферними і ґрунтовими водами. Розра- хунки показали, що довільне затоплення ви- їмки буде продовжуватися 7-10 років. Особливість берегових процесів обумов- лена тим, що береги складені калійною ру- дою і соленосними вміщаючими породами. В результаті розчинення солей в берегах утворюються ніші, проходить обвалювання бортів. Запропонована математична модель для прогнозу профілів берега після затоп- лення. Нерозчинні залишки і продукти обва- лювання вкривають дно кар’єру, що призво- дить до ізоляції соленосних порід від водної товщі. У деформаціях бортів розрізняються на- ступні стадії: 1) утворення ніш розчинення, 2) обвал, 3) хвильовий розмив гальковику і 4) розмив суглинку (рисунок 1). Продукти руйнування берегів спливають на підводні схили і дно озера, надійно ізолюючи водну товщу від соленосних порід. Рисунок 1 – Стадії переробки берега озера: 1-суглинок, 2-гальковик, 3-глинисто-гіпсова шляпа, 4-соленосна товща, 5-вода (зверху прісна, нижче солона) Оскільки борти кар’єру складені сіллю, в кар’єрі накопичений розсіл. Біля дна його мі- нералізація досягає 380 г/л, вище вона змен- шується. Внаслідок обвалення берегів площа контакту води з соленосними породами по- стійно зменшується. Тому розсіл стає менше мінералізованим. За останніми даними на поверхні озера вода вміщає лише 25 г/л со- лей. Через два роки рівень води підніметься вище розкритих солей і над розсолами нако- пичиться близько 17 метрів прісної води. Остання легша від розсолів, тому розповсю- джується поверху, не змішуючись з ропою [6]. В результаті створиться озеро площею близько 120 га, довжиною два і шириною до півтора кілометрів. Це буде одно з найглиб- ших озер України: глибина у південній час- тині буде досягати 100 м, а у північній 55 м. Таким чином, на заході України в резуль- таті ревіталізації порушених гірничими робо- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 133 тами ландшафтів створені озера з сумарною площею акваторій біля 14 км2. Статичні водні ресурси новостворених озер в колишніх кар’єрах досягають 400 млн м3. Основні ха- рактеристики новостворених озер даються в таблиці 2. Таблиця 2. Характеристики кар’єрних озер Озеро Площа водо- збору, км2 Площа ак- ваторії, км2 Динамічні запаси, млн м3/рік Статичні запаси, млн м3 Термін затоп- лення (початок- кінець) Яворівське 238 7 40 195 2002-2006 Роздільські 6 1,9 2.1 20 2003-2010 Подорожненське 50 4,8 12 135 2003-2012 Домбровське 8 1,2 3,5 44 2006-? Разом 302 14,9 57,6 394 В результаті здійснення передбачених проектами робіт на місці сплюндрованих зе- мель утворюються нові ландшафти, які за своєю різноманітністю і естетичними якостя- ми цінніші за ті, що були до початку гірничих робіт. Наявність озер створює умови для роз- витку водного спорту: вітрильного, веслува- льного, моторного. При умові охорони від забруднення озерна вода в перспективі може бути використана і для питного водопоста- чання. Досвід вирішення екологічних проблем, пов’язаних з закриттям гірничих підпри- ємств, дозволяє винести на обговорення деякі загальні міркування та пропозиції. 1. З моменту виведення з кар’єру гірничої техніки та припинення водовідливу кар’єрна виїмка повинна розглядатися як озеро, що формується. Необхідність проведення робіт з попередження деформацій визначається шля- хом порівняння витрат на запобіжні заходи з витратами на винесення об’єктів за зону не- безпеки. Виключення може бути тільки у разі наявності об’єктів, які мають культурну або історичну цінність, яку не можна визначити в грошовому вимірі. Якщо берегові процеси не зачіпають цінних господарських об’єктів та комунікацій, боротися з ними нема сенсу. 2. Зсуви, розмив та ерозія ускладнюють конфігурацію берегової лінії, створюють різ- номаніття кольорової гами, сприяють форму- ванню біологічних ніш. Продукти руйнуван- ня берегів покривають підводні схили і дно озера нерозчинними осадами. В результаті цих явищ ускладнюється не контрольований доступ автотранспорту до води, що дозволяє регулювати антропогенне навантаження, за- побігає забрудненню води та повітря. 3. Навколо майбутнього озера вже на ста- дії проектування необхідно встановлювати водозахисну смугу, яку відмірюють від про- гнозної берегової лінії. Згідно водного зако- нодавства в цій смузі дозволяється виконува- ти лише заліснення та роботи, які необхідні для майбутнього рекреаційного чи іншого використання озера. 4. Озеро створюється для людей, отже не- обхідно підготувати мілководні ділянки для безпечного купання, де глибина не перевищує 1,5 м. Не обов’язково створювати мілководдя по всьому периметру озера. Необхідно визна- чити потенційне число відпочиваючих і ство- рити мілководдя в найближчому до населених пунктів місці із розрахунку 200-300 людей на гектар. 5. Техногенні форми рельєфу повинні роз- глядатися як об’єкти ландшафтної архітекту- ри. Не слід безглуздо вирівнювати насипи та відвали, знищувати рослинність, яка вже роз- винулася на неробочих бортах. Досвід пока- зує, що на невирівняних відвалах біопродук- тивність і біорізноманітність території наба- гато вище, ніж на «рекультивованих». Так, наприклад, на відвалі в Подорожному у без- стічних виїмках утворилося біля 30 малих озер, де гніздяться водоплавні птахи і пло- диться риба. 6. Про майбутні риси посттехногенного ландшафту слід думати ще при проектуванні гірничих робіт. Наприклад, висоту внутрі- шніх відвалів слід планувати так, щоб після затоплення кар’єру вони являли собою остро- ви. Останні зменшують швидкість вітрів, створюють неповторні мальовничі форми ландшафту, приваблюють птаство. На зовні- шніх відвалах доцільно передбачати безстічні пониження, які будуть сприяти зволожуван- ню землі та скорішому заростанню. 7. Замість рекультивації, тобто повернення земель в сферу культурного землеробства, слід ставити за мету ревіталізацію ландшафту – його відновлення в усій різноманітності. Посттехногенний ландшафт повинен бути безпечним для населення і майна, збільшува- ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 134 ти біорізноманіття довкілля, гармонічно впи- суватися в оточуюче середовище, відповіда- ти естетичним вимогам і задовольняти існу- ючім і майбутнім інтересам населення регі- ону. При тому витрати коштів повинні бути мінімальними, а якість новоутвореного ландшафту найкраща. 8. Першим етапом проектування пост- майнінгу повинна бути схема ландшафтно- архітектурного планування. Знання у галузі ландшафтної архітектури необхідно вклю- чити у сферу гірничо-геологічних наук, вве- сти в програми підготовки спеціалістів з гір- ничої справи. 9. Для успішного відновлення порушених гірничими роботами ландшафтів необхідно переглянути відповідні нормативні докумен- ти, визначити умови взаємодії підприємств, місцевих влад та наглядових органів при ви- рішення завдань нового освоєння відновле- них територій, а також опрацювати і затвер- дити методичні вказівки з проведення моні- торингу. Перелік посилань 1. Гайдин А.М. Ревитализация и постмайнинг / А.М. Гайдин, І.І. Зозуля. // Матеріали міжнародної конф. «Форум гірників – 2006». – Дніпропетровськ. Національний гірничий університет, 2006. – С. 180-200. 2. Gawlik P. Likwidacja i zagospodarowanie wyrobisk gorniczych “Machow” i “Piaseczno” w warunkach zaistnialych opoznen robot likwidacijnych / P. Gawlik, J. Kirejczyk, R. Kulma, J.Matuszewski // Konf. naukowa “Byla siarka I co dalej?”. – Tarnobrzeg, 2003. – Р.20. 3. Гайдін А.М. Нові озера Львівщини. Друге видання. / А.М. Гайдін, І.І. Зозуля – Л. : Афіша, 2009. – 104 с. 4. Остроумов С.А. Основы теории биотического формирования качества води и самоочище- ния водных экосистем / С.А. Остроумов // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. – 2004. – № 6. – С.12-18. 5. Чугаев Р.Р. Земляные гидротехнические сооружения / Чугаев Р.Р. – Л. : Энергия, 1967. – 434 с. 6. Гайдін А.М. Озеро в Домбровському калійному кар’єрі / А.М. Гайдін // Екологічна безпека та збалансоване ресурсокористування. – 2011. – №2. – С. 55-62. Стаття надійшла до редколегії 17.02.2013 р. українською мовою Стаття рекомендована членом редколегії д-ром геол. наук О.К. Тяпкіним А.М. ГАЙДИН Отделение горно-химического сырья Академии горных наук Украины, г.Львов, Украина ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЙОНОВ ДОБЫЧИ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ И СЕРЫ Освещён опыт научных исследований с целью решения экологических проблем на территориях деятельности закрытых предприятий по добыче самородной серы в Яворове и Новом Роздоле на Львовщине, а также калийной соли в Калуше Ивано-Франковской области. Ключевые слова: карьер, затопление, озеро, качество воды, береговые процессы. A.M. HAYDIN Ukrainian Academy of Mining Sciences Mining and Chemical Raw Material Department, Lviv, Ukraina ENVIRONMENTAL PROBLEMS IN THE REGION OF SULFUR AND POTASH SALT MINING The experience of the scientific investigation has been shown in the paper with the aim of en- vironmental problems solving on the territory of former industrial activity on sulfur mining in Yavoriv and N. Rozdil in Lviv region, as well as potash salt open mine in the Kalush of Ivano- Frankivsk region. Keywords: quarry, flooding, lake, water quality, coastal processes.

Екологічні проблеми районів видобутку калійних солей та сірки

Institution

Ähnliche Einträge