ОЦЕНКА  КАЧЕСТВА  ПОВЕРХНОСТНЫХ  И  СТОЧНЫХ  ВОД  С  ЗАКРЫТОЙ  ШАХТЫ  «БУТОВСКАЯ»  (КЕМЕРОВСКАЯ  ОБЛАСТЬ)

Жукова  Яна  Сергеевна

магистрант  2  курса,  кафедра  зоологии  и  экологии  КемГУ,  г.  Кемерово

E-mail: 

Лузянин  Сергей  Леонидович

научный  руководитель,  канд.  биол.  наук,  доцент  КемГУ,  г.  Кемерово

Актуальность  темы.  В  соответствии  с  энергетической  стратегией  России  на  долгосрочную  перспективу  одной  из  приоритетных  задач  российской  энергетической  политики  должно  стать  осуществление  подготовки  и  поэтапного  перехода  к  более  масштабному  использованию  угля  в  энергетике  [6,  с.  110;  4,  с.  41—50]. 

Кемеровская  область  является  ведущим  угледобывающим  регионом  страны,  на  долю  которого  приходится  до  56  %  добычи  каменных  углей  и  около  80  %  от  добычи  всех  коксующихся  марок  углей.  В  тоже  время,  несмотря  на  то,  что  сегодня  в  Кузбассе  активно  строятся  новые  угледобывающие  предприятия,  ведутся  работы  по  восстановлению  ряда  ранее  реорганизованных  шахт,  на  его  территории  по-прежнему  остается  много  закрытых  угольных  шахт  и  разрезов  [3,  с.  2]. 

При  закрытии  шахт  с  их  затоплением  по  мере  подъема  уровня  воды  возможно  ее  насыщение  токсичными  веществами  от  ранее  зараженных  горных  пород  и  водоносных  горизонтов  с  последующим  поступлением  в  водоемы  и  водотоки  на  поверхности.  Отравленные  воды  не  попадут  лишь  в  те  водоемы,  которые  расположены  выше  уровня  грунтовых  вод  [5,  с.  135—154;  7,  с.  2].  В  тоже  время,  при  полном  затоплении  шахт,  характеризующимся  изливом  сточных  вод  на  дневную  поверхность  с  дальнейшим  попаданием  их  в  речную  сеть  происходит  значительное  ухудшение  качества  вод,  в  связи  с  проникновением  в  них  токсичных  микроэлементов. 

Вопросы  очистки,  обезвреживания  и  утилизации  сточных  шахтовых  вод  являются  неотъемлемой  частью  проблемы  охраны  природы  современности,  оздоровления  окружающей  человека  среды  и  обеспечения  санитарного  благоустройства  городов  и  других  населённых  мест. 

Целью  работы  является  оценка  и  анализ  влияния  сточных  вод  с  закрытой  шахты  «Бутовская»  в  период  с  2007  по  2009  гг.,  на  поверхностные  водные  объекты,  в  частности  реку  Малая  (Евсеева)  Чесноковка  методами  количественного  и  качественного  гидрохимического  анализа.

Материал  и  методы  исследования.  Шахта  «Бутовская»  расположена  в  административных  границах  г.  Кемерово,  сдана  в  эксплуатацию  в  1942  году.  В  1994  году  в  связи  с  реструктуризацией  угольной  отрасли  в  Кузбассе  шахта  была  закрыта  и  полностью  затоплена.  В  2010  году  проведены  мероприятия  по  восстановлению  некоторых  стволов,  в  которых  в  настоящее  время  идет  процесс  угледобычи. 

Согласно  РД  «Метод  комплексной  оценки  степени  загрязненности  поверхностных  вод  по  гидрохимическим  показателям»  [2]  все  ликвидируемые  шахты  по  опасности  загрязнения  подземных  вод,  поверхностных  водоемов  или  водотоков,  относятся  к  II  типу  —  «Потенциально  опасные  по  условиям  загрязнения  поверхностных  и  подземных  вод».

Исследование  гидрохимических  показателей  шахтных  вод  проводили  в  лаборатории  ЗАО  «Кузбасский  центр  мониторинга  производственной  и  экологической  безопасности»  (ЗАО  «КЦМПЭБ»)  в  период  с  2007  по  2009  гг.  Отбор  проб  сточной  и  поверхностной  воды  осуществлялся  согласно  ГОСТ  Р  51592-2000  «Вода.  Общие  требования  к  отбору  проб»  [1]  с  водопонижающих  скважин  ш.  «Бутовская»  №  1—60  и  №  2—75.  Сброс  стоков  с  шахты  производится  в  реку  Малая  (Евсеева)  Чесноковка  в  районе  п.  Боровой.  Сброс  не  нормирован,  качество  воды  оценивается  относительно  культурно-бытовых  ПДК.

Отбор  проб  проводился  по  утвержденному  графику.  Согласно  программе  мониторинга  контроль  проб  сточной  вода  из  скважин  1—60  и  2—75  велся  по  24  гидрохимическим  показателям  ежемесячно.  Результаты  сопоставлялись  с  ПДКк/б.

Обсуждение  результатов  исследования. 

В  таблице  1  представлен  перечень  показателей,  по  которым  оценивалась  сточная  вода  самоизливающейся  скважины  №  1—60  за  период  с  2007  по  2008  гг.  в  сравнении  с  2009  годом. 

Таблица  1.

Сброс  загрязняющих  веществ  со  скважины  №  1—60

Проведенный  гидрохимический  анализ  сточных  вод  со  скважины  №  1—60  подтвердил,  что  за  период  наблюдений  из  24  наблюдаемых  показателей  концентрация  рН,  ХПК,  хлоридов,  меди,  удельной  электропроводности  и  магния  стабилизировалась,  что  является  положительной  характеристикой  состава  вод.  Кроме  того,  выявлено  снижение  концентрации  аммиака,  нитритов,  нитратов,  фенолов,  нефтепродуктов,  сульфатов,  сероводорода,  свинца,  мышьяка,  натрия  и  показателя  БПК,  что  подтверждает  изоляцию  подземных  вод  от  хозбытовых  стоков. 

В  тоже  время,  установлено,  что  по  ряду  загрязнителей  в  конце  2009  года  произошло  повышение  концентраций.  Так,  по  марганцу  в  10  раз,  железу  —  в  12  раз  и  взвешенным  веществам  —  в  5  раз.  Перечень  показателей  согласуется  со  спецификой  угледобывающих  предприятий,  следовательно  шахтовые  воды  несмотря  на  остановку  производственной  деятельности  шахты  продолжают  влиять  на  качество  природных  вод.

Гидрохимический  анализ  с  самоизливающейся  скважины  №  2—75  также  проводился  по  24  показателям  (табл.  2). 

Проведенные  исследования  подтвердили,  что  за  период  наблюдений  из  24  наблюдаемых  показателей  концентрация  рН,  ХПК,  нитритов,  хлоридов.  нефтепродуктов,  удельной  электропроводности  и  мышьяка  стабилизировалась.

Тенденция  формирования  качественного  состава  сточных  вод  в  2009  году  была  направлена  на  снижение  и  стабилизацию  уровня  загрязняющих  веществ.  Повышение  уровня  загрязнения  относительно  средних  многолетних  наблюдений  отмечалось  только  у  16—25  %  контролируемых  показателей. 

Установлено,  что  концентрация  аммиака,  нитратов,  фенолов,  железа,  минерализации,  цинка,  меди,  кадмия,  кальция,  магния,  натрию  и  показателю  БПК  в  2009  году  по  сравнению  с  2007—2008  гг.  значительно  снизилась.  В  тоже  время,  концентрация  по  взвешенным  веществам  в  конце  2009  года  повысилась  в  5  раз,  по  марганцу  —  в  10  раз,  а  по  железу  —  12  раз.  Кроме  того,  в  2009  году  зарегистрировано  превышение  норм  ПДК,  при  сбросе  в  водоем,  по  взвешенным  веществам  и  железу  —  в  3  раза,  марганцу  в  18  раз!

Как  было  сказано  выше,  сброс  шахтовых  вод  производится  в  реку  Малая  (Евсеева)  Чесноковка  в  районе  п.  Боровой.

Таблица  2.

Сброс  загрязняющих  веществ  со  скважины  №  2—75

Фоновый  створ  на  реке  располагается  выше  500  м  сброса  сточных  вод.  Проведенные  гидрохимические  анализы  показали,  что  вода  фонового  створа  в  2009  году  была  слабо  минерализованная  (320  мг/л),  с  низкими  концентрациями  аммиака  (0,42  мг/л),  нефтепродуктов  (0,03  мг/л)  и  нейтральной  реакцией  среды. 

Органическое  загрязнение  реки  характеризовалось  преобладанием  трудно  окисляемой  органики,  окисляемость  или  химическое  потребление  кислорода  (ХПК)  —  31  мг/л.  Кислородный  режим  воды  реки  был  удовлетворительный  —  10  мг/л  (т.  к.  ПДКр/х  составляет  >6). 

Так  как  фоновый  створ,  для  выпуска  стоков  шахты,  находится  в  черте  поселка  Боровой  и  испытывает  антропогенную  нагрузку,  индекс  загрязнения  воды  характеризовался  как  высокий,  вода  «умеренно  загрязненная»,  III  класса  качества.

Контрольный  створ  находится  на  500  м  ниже  сброса  сточных  вод.  Установлено,  что  сброс  вод  с  шахты  не  повышает  содержание  взвешенных  веществ  в  речной  воде.  Ниже  сброса  шахты  содержание  фенола,  ХПК,  БПК,  аммиака,  и  активная  реакция  среды  остается  на  уровне  фона.  Повышаются  незначительно  концентрации  минерализации,  НФПР.  В  воде  регистрируется  сероводород,  что  способствует  повышению  класса  качества  воды  до  5  класса  «вода  грязная».

Результаты  аналитического  контроля  качества  поверхностных  вод  реки  Малая  (Евсеева)  Чесноковка,  за  период  с  2007  г.  по  декабрь  2009  г.,  представлены  в  таблице  3.

Таблица  3.

Оценка  влияния  закрытой  шахты  «Бутовская»  на  р.  Малая  (Евсеева)  Чесноковка

Выводы.  Проведенный  мониторинг  подтверждает,  что  подземные  шахтовые  воды  самоизливающихся  скважин  №  1—60  и  №  2—75  по  опасности  загрязнения  относятся  к  II  типу  —  «Потенциально  опасные  по  условиям  загрязнения  поверхностных  и  подземных  вод».  Основными  загрязняющими  веществами  являются:  сульфаты,  сероводород,  марганец,  свинец,  взвешенные  вещества,  железо  и  кадмий.  Сброс  шахтовых  вод  в  реку  Малая  (Евсеева)  Чесноковка  приводит  к  изменению  естественных  гидрохимических  показателей  по  ряду  веществ:  цинку,  марганцу,  меди,  кальцию,  натрию.

Список  литературы:

1. ГОСТ  Р  51232-98  «Вода  питьевая.  Общие  требования  к  организации  и  методам  контроля  качества».
2. РД  52.24.643-2002  Метод  комплексной  оценки  степени  загрязненности  поверхностных  вод  по  гидрохимическим  показателям.
3. Стоянова  И.А.  Эколого-экономическое  обоснование  системы  мер  по  сохранению  и  восстановлению  окружающей  среды  в  районах  закрытия  угольных  шахт  /  И.А.  Стоянова  //  Автореф.  дисс.  докт.  экон.  наук.  —  Москва,  2012.  —  42  с.
4. Стратегия  развития  угольной  промышленности  России  в  первые  десятилетия  XXI  века  /  А.Э.  Конторович,  В.В.  Кулешов,  Г.И.  Грицко  и  др.  —  Новосибирск:  Изд-во  СО  РАН,  филиал  «Гео»,  2003.  —  55  с.
5. Технология  закрытия  (ликвидации)  угольных  шахт:  учеб.  пос.  для  вузов  /  под  ред.  И.Ф.  Ярембаша.  —  Донецк:  ДонНТУ,  2004.  —  238  с.
6. Энергетическая  стратегия  России  на  период  до  2020  года  //  Прил.  к  обществ.-дел.  журн.  «Энергетическая  политика».  —  М.:  ГУ  ИЭС,  2003.  —  136  с.
7. Ягунова  О.А.  Исследование  гидро-,  газо-,  геомеханических  процессов  в  техногенном  массиве  и  выработанном  пространстве  ликвидируемых  шахт  Кузбасса  /  О.А.  Ягунова  //  Автореф.  дисс.  канд.  техн.  наук.  —  Кемерово,  2010.  —  20  с.