ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2009, № 5, с. 470-476
МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
УДК 502.7:553.495
РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГИС РЕЗЕРВНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЭЛЬКОНСКОГО УРАНОВОРУДНОГО РАЙОНА
© 2009 г. М.О. Миронова, А.С. Величкин, А.Н. Иванов, К.Ю. Колыбанов, Р.Е. Кузин
ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии "
Поступила в редакцию 22.10.2008 г.
Описывается методика создания геоинформационцой системы (ГИС) для оценки воздействия на природную среду при разработке месторождений Эльконского урановорудного района. Месторождения представлены различными типами руд, что обусловливает необходимость попутного извлечения полезных компонентов (золота, редкоземельных элементов и др.) Разрабатываемая ГИС учитывает геохимическую специфику и позволяет анализировать не только радионуклидное, но и химическое загрязнение. К настоящему времени ГИС включает информацию о трех месторождениях ("Дружное", "Курунг" и "Эльконское плато") и о фоновом состоянии природной среды указанной территории.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Задача рассматриваемого проекта - создание эргономичной системы1 обработки данных для оценки воздействия на окружающую среду с учетом специфических требований, возникших при начале работ на территории Эльконского урановорудного района. В результате работы над проектом удалось создать систему, соответствующую всем необходимым требованиям.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Наиболее перспективный путь решения энергетических проблем Российской Федерации - развитие атомной энергетики, которое тем не менее лимитируется дефицитом природного урана - главного источника для производства топлива АЭС. В программе развития атомной энергетики России ставится задача по увеличению годового объема производства природного урана на 50% к 2010 г. и более чем в 4 раза - к 2020 г. Эта задача требует поиска новых решений в области добычи и переработки урановых руд. Альтернативой закупки за рубежом дорогостоящего сырья является освоение резервных месторождений, разведка которых была проведена еще в XX в. К наиболее перспективным резервным урановорудным районам относятся Эльконский район и месторождения Восточного Забайкалья [4].
С 2007 г. начаты работы по освоению Эльконского урановорудного района (рис. 1), содержащего самые крупные в мире месторождения урана -
1 Под эргономичностью понимается свойство программного продукта минимизировать усилия пользователя по подготовке исходных данных, обработке данных и оценке полученных результатов.
общие запасы по урану оцениваются в 344 тыс. т. Месторождения представлены различными типами руд, в том числе упорными (трудными для переработки и вскрытия) бедными комплексными рудами, что предполагает создание совершенно новых технологий, которые позволили бы максимально эффективно, с экономической точки зрения, получать уран.
Создание новой технологической платформы с учетом ограничений по жестким экологическим требованиям - сложная научно-техническая задача. Ее решение возможно только при учете разнообразных факторов: технологических, аппаратурных, информационных, экологических и правовых. Производство новое и будет создаваться на "чистой" площадке без какой-либо существующей инфраструктуры. Разработка новых технологических решений должна проводиться с учетом жестких требований к радиационной и химической экологической безопасности, определяемых принципами экологической политики Росатома, введенных в действие 14.04.2005 г. и составляющих один из главных приоритетов деятельности Федерального агентства по атомной энергии, а также требований международных стандартов к охране окружающей среды - 180-14000.
Специфика состава руд Эльконского ураново-рудного района обусловливает необходимость комплексной переработки уран-золотосодержащих руд с получением попутных ценных компонентов (золото, молибден, титан, редкоземельные элементы и др.). Сложный минералогический, физико-химический и радионуклидный состав требует разработки универсальных комплексных схем переработки сырья с учетом специфики каждого отдельного участка месторождения. В каждом конкретном случае схемы должны быть опти-
м О
и *
в
о
К К
к
*
м
к
м ч
к
>
¡я
м о й о
к
К Й ч О ^ч
М
О
^
О ^ч К
^ч
м
О *
К
о й о
К ¡я
£
к> о о ю
Петрозаводск^ ^ ® Сыктывкар Э Санкт-Петербург
. / ® Вятка
•¡Псков { ©Ярославль ) 1 в Пермь
® Москва Казань
©Калининград ® Уа^! * ' - Уч5Тула
,^®Орел е^^Й™ \_ с'
®Саратов ©Оренбург ^Белгород ~ч„ (
9 Петропавловск-Камчатский
>
00 >
671 О ч
и *
о й о
К Л
М
п *
о
Кс
к п
ч
м о> М Ч
ю к №
я
м п н о ч
о
*
й м
к к
Кс
Рис. 1. Местоположение Эльконского урановорудного района.
мальными и рациональными по количеству образующихся отходов различных типов и себестоимости готовой продукции [1, 3].
Освоение урановорудного района будет проводить ЗАО "Эльконский горно-металлургический комбинат". Новое предприятие зарегистрировано 06.11.2007 г. После выхода на проектную мощность комбинат будет получать до 5 тыс. т природного урана ядерной чистоты в год [4]. К настоящему времени успешно прошли общественные слушания по проблемам освоения Эльконских урановых месторождений, ведется подготовка проекта оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС).
При добыче, обогащении и переработке уранового сырья будет наблюдаться негативное воздействие на окружающую среду за счет извлечения из недр на поверхность и переработки значительного количества руды. В современный период существования технологических процессов, не обеспечивающих полную утилизацию отходов и замкнутых циклов воздуха, разрешены ограниченные эмиссии. Контролю подлежат загрязнение природной окружающей среды выбросами, сбросами, складами некондиционных твердых и жидких отходов, а также перенос вредных веществ на большие расстояния. Эти процессы приводят к загрязнению подземных, поверхностных вод, атмосферного воздуха и почвы, что в свою очередь влияет на биоту. При разработке комплексных руд Эльконского урано-ворудного района создаваемое производство будет оказывать специфическое влияние на природную среду, которое определяется в первую очередь геохимическими особенностями осваиваемых участков месторождений, составом добываемых руд.
В процессе разработки проектной документации для разработки месторождений района стала очевидной необходимость использования современных методов комплексной оценки экологического состояния территории. Наиболее удобным и надежным инструментом были признаны географические информационные системы (ГИС).
ГИС используются во всех видах деятельности, где речь идет о процессах и явлениях, имеющих привязку к географическим координатам. Особенность ГИС - их способность сочетать и обрабатывать картографическую, фактографическую и другие виды информации, собирать в единую наглядную картину данные, распределенные во времени и пространстве. ГИС позволяют отображать информацию в графическом формате: в простейшем случае - в виде таких объектов, как точки, линии и области (полигоны). Инструментами различных программных оболочек можно создавать тематические векторные карты и сочетать их с растровыми карто-
графическими изображениями. С другой стороны, включенная в состав ГИС информация может быть отображена в виде табличных данных, с которыми можно работать методами статистики. Геоинформационные технологии в настоящее время широко используются для анализа пространственной информации и управления процессами, привязанными к определенному участку земной поверхности.
С учетом требований производства и специфики состава руд месторождений Эльконского урановорудного района была разработана экологическая ГИС территории, получившая название "Региональная ГИС по обращению с отходами при переработке урановых руд резервных месторождений" (РГИСОО). Она призвана стать основным инструментом изучения состояния, а после начала разработки месторождений и строительства - изучения изменений природной среды урановорудного района.
Отличительное свойство данной системы в ряду ГИС, предназначенных для оценки воздействия на природную среду, - ее способность учитывать и радионуклидное, и химическое загрязнение.
Разработка РГИСОО ведется специалистами ФГУП "ВНИИ химической технологии". В 2007 г. начались работы по предварительному исследованию региона будущих разработок на предмет оценки текущего состояния окружающей природной среды. В экспедициях 2007-2008 гг. на территорию Эльконского урановорудного района принимали участие специалисты ФГУП ВНИИХТ и Якутского государственного университета им. К.М. Аммосо-ва (ЯГУ).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для оценки воздействия рассматриваемого производства на окружающую среду необходимо определить естественное состояние природной среды Эльконского урановорудного района. В первую очередь - что представляют из себя такие компоненты, как почвы, растительность, поверхностные воды, а также какие уровни содержания вредных химических веществ для них характерны и каковы фоновые значения активности различных радионуклидов. С этой целью в 2007 и 2008 гг. был осуществлен ряд экспедиций, материалы которых легли в основу РГИСОО.
В ходе экспедиций проводились маршрутные исследования района планируемых месторождений. Главным методом исследования был сравнительно-географический. В ходе исследования были выбраны ключевые участки, отражающие состояние растительных сообществ различных
РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГИС РЕЗЕРВНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
473
экосистем с учетом рельефа, экспозиции, антропогенных изменений. В 2007 г. наиболее полно была изучена территория месторождения "Дружное", в 2008 г. - месторождений "Курунг" и "Эльконское плато".
Комплекс работ, проведенных экспедициями, включал определение географических координат ключевых участков; определение состояния почвенного покрова, растительных сообществ (с составлением лесоводственно-геоботанических описаний); определение видового состава и экологические характеристики массовых видов птиц, насекомых и других обитателей исследуемой местности; отбор проб (почва, растительность, вода поверхностных водотоков, снег) для дальнейшего и
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.