Обоснование комплексной оценки техногенного воздействия горного производства на окружающую среду тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Корчагина Татьяна Викторовна
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 435
Оглавление диссертации доктор наук Корчагина Татьяна Викторовна
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
1.1 Перспективы развития угольной промышленности в России
1.2 Состояние окружающей среды в регионах размещения горного производства
1.3 Техногенное воздействие угледобывающих предприятий на окружающую среду Кузбасса
1.4 Анализ средств геоинформационного моделирования экологических показателей
1.5 Обзор моделей и программ для расчета концентрации загрязняющих веществ в районе ведения горных работ
1.6 Методы и проблемы оценки воздействия горного производства на компоненты окружающей среды
Выводы
Цель и идея работы. Постановка задач исследований
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ И АЛГОРИТМОВ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ ДОБЫЧЕ УГЛЯ
2.1 Концептуальная модель конечно-элементного анализа экологических показателей окружающей среды в районе ведения горных работ
2.2 Алгоритм построения комплексного нормированного показателя
для анализа актуального экологического состояния региона
2.3 Методика оценки экологического состояния окружающей среды
2.4 Математическая модель расчета приземных концентраций
2.5 Моделирование экологического состояния территории с применением геоинформационных технологий
Выводы
ГЛАВА 3 ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
3.1 Обоснование применяемых инструментально-программных средств
для геоинформационного мониторинга состояния окружающей среды
3.2 Алгоритм построения информационной модели хранения данных
для комплексной оценки состояния окружающей среды
3.3 Методика построения специализированного прикладного программного обеспечения для расчета экологических показателей
в угледобывающем регионе
3.4 Принципы формирования программно-аппаратного комплекса для интегральной оценки состояния природной среды в районах ведения горных работ
Выводы
ГЛАВА 4 ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОЛОГИИ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Методика сбора и структуризации исходных данных для количественной
оценки отклонения от нормируемых показателей
Методика построения информационных срезов с использованием технологии анализа данных OLAP
4.3 Методика расчета загрязнений с учетом суперпозиций полей концентраций от различных источников
4.4 Методика представления результатов моделирования комплексной
оценки экологического состояния окружающей среды
4.5 Метод оценки экологического состояния угледобывающего региона
с использованием методов геометрического анализа
Выводы
ГЛАВА 5 ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАКРЫТИЯ ШАХТ ПРОКОПЬЕВСКО-КИСЕЛЕВСКОГО ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЙОНА КУЗБАССА
Общие закономерности экологических последствий
при ликвидации шахт
5.2 Определение степени опасности и видов воздействия закрытых шахт Кузбасса на геоэкологическую ситуацию
5.3 Особенности ликвидации шахт Прокопьевско-Киселевского угольного
месторождения
Оценка негативных экологических последствий ликвидации
шахты «Зиминка»
5.4.1 Краткая характеристика ликвидируемого предприятия
5.4.2 Оценка воздействия ликвидации шахты на атмосферный воздух
5.4.3 Оценка воздействия деятельности предприятия по фактору акустического воздействия
5.4.4 Оценка воздействия ликвидируемой деятельности предприятия
при обращении с отходами
5.4.5 Оценка потенциальных негативных экологических последствий
на поверхностные и подземные воды
5.5 Геоэкологический мониторинг процессов при ведении
ликвидационных работ
5.5.1 Основные положения
5.5.2 Гидрогеологический мониторинг
5.5.3 Мониторинг за состоянием поверхностного водного объекта
и контроль качества сбрасываемых сточных вод
5.5.4 Мониторинг за состоянием атмосферного воздуха
5.5.5 Геохимическое опробование почв
5.5.6 Мониторинг биоресурсов
Рекультивация нарушенных земель как завершающий
этап ликвидации шахты
5.6.1 Технический этап рекультивации
5.6.2 Биологический этап рекультивации
Выводы
ГЛАВА 6 ПРОГНОЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
на промышленной площадке
6.2 Загрязнение атмосферы угольной пылью как показатель уровня экологичности предприятий по добыче угля
6.2.1 Подходы к определению категории предприятия по добыче угля
6.2.2 Оценка уровня воздействия на загрязнение атмосферы технологии угледобычи по зоне влияния для угольной пыли
6.2.3 Определение коэффициента оседания F
для источников угольной пыли
6.2.4 Уточнение скорости выпадения частиц при наличии специальных метеорологических наблюдений
6.2.5 Пример расчета показателя площади зоны влияния угледобывающих предприятий ^зв) для некоторых предприятий Кузбасса
6.3 Расчет распространения загрязняющих веществ на основе программного комплекса «Эра» 3.0 и средств измерения пылевого загрязнение
по ПoT технологии
6.4 Определение вклада источников выбросов в общее загрязнение территории на основе снеговой съемки
6.5 Прогноз негативного воздействия на атмосферный воздух при эксплуатации горноперерабатывающего комплекса и его ликвидации
на примере ООО «Шахта «Листвяжная»
6.6 Прогноз показателей техногенного воздействия угледобывающих предприятий Кемеровской области на окружающую среду
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А (справочное) Параметры источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и карты рассеивания по веществам при ликвидации шахты «Зиминка»
Приложение Б (справочное) Программа мониторинга за состоянием сточных вод
и поверхностного водного объекта
Приложение В (обязательное) Положение участков рекультивации
Приложение Г (справочное) Динамика основных технико-эколого-экономических показателей за 2007-2020 годы по предприятиям подземной
добычи АО ХК «СДС-Уголь»
Приложение Д (справочное) Ситуационная карта-схема с расположением
источников загрязнения атмосферы
Приложение Е (справочное) Карты рассеивания загрязняющих веществ
на промышленной площадке ООО «Шахта «Листвяжная»
Приложение Ж (справочное)
Вариант 1 - Совместное функционирование шахты,
обогатительной фабрики и породного отвала
Вариант 2 - Отдельно функционирующий действующий отвал
Вариант 3а - Недействующий нерекультивированный отвал
Вариант 3б - Недействующий породный отвал после частичной
рекультивации
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Прогноз последствий загрязнения окружающей среды при ликвидации шахт и обогатительных предприятий2021 год, доктор наук Корчагина Татьяна Викторовна
Развитие аэрогазодинамических и тепловых процессов, и прогноз их последствий при закрытии шахт Кузбасса2015 год, кандидат наук Рыбак, Леонид Львович
Техногенное воздействие угледобывающих предприятий на окружающую среду: На примере Кузбасса2006 год, доктор технических наук Счастливцев, Евгений Леонидович
Оценка экологических рисков от эндогенных пожаров на угольных шахтах и разработка технологии для их минимизации (на примере Кузбасса)2018 год, кандидат наук Луговцова Наталья Юрьевна
Обоснование, разработка и развитие методов оценки влияния добычи и переработки углей Кузнецкого угольного бассейна на экологическое состояние природной среды2017 год, кандидат наук Журавлева, Наталья Викторовна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование комплексной оценки техногенного воздействия горного производства на окружающую среду»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Российский энергетический сектор является одним из основных источников загрязнения окружающей среды. На его долю приходится более 50 % выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух и более 20 % сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы, а также более 70 % суммарной эмиссии парниковых газов.
Горное производство оказывает техногенное воздействие на окружающую среду. Валовые выбросы от предприятий угольной отрасли по Российской Федерации возросли с 908,2 тыс. тонн в 2006 году до 1379,1 тыс. тонн в 2020 году. Сброс загрязненных сточных вод за 2020 год составил 252,7 млн м3. Необходимость наращивания объемов добычи угля приводит к образованию и складированию новых объемов твердых минеральных отходов. Предприятиями угольной отрасли в 2020 году образовано 3911,3 млн тонн отходов против 1840,9 млн тонн в 2006 году.
В настоящее время экономические и экологические последствия воздействия горного производства оцениваются преимущественно сопоставлением экономических результатов деятельности предприятия с экологическим ущербом, наносимым природной среде.
Существующие методы оценки воздействия горного производства на окружающую среду, используя различные многочисленные показатели, характеризующие изменение состояния того или иного компонента природной среды, подвергшегося воздействию, не дают комплексной оценки. При существующем обилии интегральных показателей возникает проблема выбора оптимального показателя, учитывая, при этом, простоту и оперативность его получения. А действующая система нормирования качества не в полной мере обеспечивает сокращение антропогенной нагрузки на окружающую среду.
Однако, государственная политика в области экологического развития Российской Федерации, предусматривает одной из приоритетных целей научных
исследований в области охраны окружающей среды необходимость разработки и совершенствования методологии комплексной оценки воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду, а также создание нормативно-правовой базы для стратегической экологической оценки.
Отсутствие общепринятой методологии комплексной оценки воздействия горного производства на окружающую среду для прогнозирования количественных показателей такого воздействия в целях обеспечения экологической безопасности для населения и окружающей среды, определяет актуальность исследуемой проблемы.
Решение данной задачи особенно необходимо для угольной промышленности, отличающейся высокой степенью интенсивности и комплексности воздействия на территориях размещения угледобывающих и перерабатывающих предприятий.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическими планами работы АО «Холдинговая компания СДС-Уголь» и ООО «Сибирский Институт Горного Дела».
Целью исследований являлось установление новых и уточнение существующих закономерностей оценки экологического состояния горнопромышленного региона для обоснования эффективных проектных решений, и реализации природоохранных мероприятий на всех этапах жизненного цикла горного предприятия.
Идея работы заключается в том, что обоснование эффективных проектных решений и природоохранных мероприятий основывается на комплексном использовании результатов имитационного моделирования и географических информационных систем, позволяющих прогнозировать экологические последствия и технико-экономические показатели разработки угольных месторождений.
Основные научные положения исследований заключаются в следующем.
1. Технико-природные процессы на территориях горнодобывающих
объектов имеют закономерность структурной приуроченности к геодинамически опасным районам ведения горных работ, их величина определяется геофизической, геохимической, геодинамической и ресурсной оценкой.
2. Применение комплексного подхода при оценке экологической опасности обеспечивает ранжирование технологических процессов по степени экологической опасности, что определяет первоочередные мероприятия, реализация которых минимизирует негативное воздействие горного предприятия на окружающую среду.
3. Прогнозирование мощности пылегазовых выбросов, объема сбросов и площади нарушенных земель осуществляется на основе математической модели оценки состояния природной среды, учитывающей нормализацию каждого компонента и комплексирование показателей, что позволяет привести значения экологических отклонений к сравнимым величинам.
4. Достоверность результатов расчета параметров, определяющих состояние окружающей среды в различных районах ведения горных работ, обеспечивается предложенным методом адаптации компьютерных моделей и геометрическим анализом полученных результатов по ретроспективным данным и измерением фактических характеристик загрязнителей.
5. На основе разработанных принципов формирования новых видов компьютерных геоизображений и использования имитационного моделирования и синтеза положения опасных зон загрязнения на тематических картах, повышается эффективность предлагаемых управленческих решений и рекомендаций по минимизации воздействия техногенеза на элементы окружающей среды.
6. Обобщенная закономерность для величины мощности пылегазовых выбросов в атмосферу, в том числе, выбросы твердых веществ, газообразные выбросы сернистого ангидрида, оксида углерода, диоксида азота и прочих веществ, сбросы жидких загрязнителей и площади нарушенных земель определяется на основе нелинейной зависимости от производственной мощности шахт, электропотребления и времени.
1. Предложен новый подход к оценке влияния техногенеза с использованием комплексного подхода при прогнозировании экологической опасности, направленный на оптимизацию техногенного воздействия горного производства на окружающую среду.
2. Разработан метод оценки критических значений экологической нагрузки при освоении угольных месторождений, отличающийся комплексным подходом прогнозированию состояния окружающей среды с использованием географических информационных систем-технологий (ГИС-технологий).
3. Обоснована методика прогнозирования состояния природнотехнической системы при разработке угольного месторождения, характеризующая основные положения геоинформационного моделирования воздействия на окружающую среду и отличающаяся использованием результатов моделирования с учетом нескольких источников загрязнения.
4. Нормирование экологических показателей состояния природной и антропогенной среды при освоении месторождений твердых полезных ископаемых уточняется на основании результатов геоинформационного моделирования.
5. Разработана математическая модель комплексной оценки экологических показателей, позволяющая с помощью настройки эмпирических коэффициентов, провести адаптацию модели с учетом географической области ведения горных работ для получения зависимости интенсивности формирования пылегазовых выбросов от энергопотребления и производственной мощности угледобывающих предприятий.
6. Обоснована робастность методики оценки объемов вредных выбросов, позволяющая исследовать в динамике геометрию распространения загрязнителей в воздушном и водном массиве и получать области воздействия техногенеза с использованием методов геометрического анализа для оценки качества природной среды при угледобыче.
Методы исследований. В процессе выполнения работы применялись: системный анализ источников и факторов загрязнения окружающей среды угледобывающими предприятиями; аналитические, геологические, гидрогеологические, ландшафтно-геохимические, экспериментальные работы в лабораторных и шахтных условиях; методы математического моделирования и вычислительного эксперимента; методы статистической обработки и анализа геопространственных данных с использованием распределенных баз данных и знаний, методы геоинформационного картографирования получаемых результатов.
Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов подтверждается значительным объемом натурных наблюдений (отобрано и проанализировано более 10000 проб воздуха, воды и почвы), соответствием расчетных данных, полученных на основе разработанного методологического подхода с использованием программного комплекса, фактическим данным по исследуемым угледобывающим предприятиям Кузбасса.
Практическая значимость работы заключается в:
- уточнении прогнозируемых параметров экологической нагрузки для геологической, биологической и антропогенной среды при освоении угольных месторождений с учетом баз данных о свойствах экологического состояния природной среды и результатов геоинформационного анализа;
- определении положения опасных зон и информационной поддержке управленческих решений по оптимизации техногенеза с использованием предложенных видов компьютерных геоизображений;
- использовании разработанных теоретических основ построения специализированных геоинформационных систем при реализации комплекса программ, защищенных свидетельствами о разработке компьютерных программ и баз данных для имитационного моделирования влияния техногенеза на состояние окружающей среды в окрестности действующих горных объектов;
- возможности использования разработанных методов моделирования и
программных средств при разработке проектной документации для проектирования строительства и реконструкции шахт, а также совершенствования механизма природопользования на угледобывающих предприятиях Кузбасса с изменяющимися горно-геологическими условиями.
Реализация результатов работы. Основные научные результаты использованы в разработке проектной документации ООО «Сибирский Институт Горного Дела». Практические рекомендации, приведенные в работе, использованы на предприятиях АО «Холдинговая компания «СДС-Уголь» для оценки ущерба окружающей среде от загрязнения исследуемых объектов. Научные результаты диссертационной работы используются в учебном процессе кафедрой геотехнологий и строительства подземных сооружений Тульского государственного университета по дисциплинам «Экология горного производства», «Экономика природопользования».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции в г. Кемерово 2007 г., на научных семинарах Тульского государственного университета (г. Тула, 2006-2016 гг.); II Всероссийской научно-практической конференции ученых, аспирантов и студентов «Современные проблемы методологии и инновационной деятельности» НФ КузГТУ (г. Новокузнецк, 2011 г.), на семинаре «Опыт и нововведения в согласовании проектно-технической документации на разработку месторождений и нормативов потерь при добыче в ЦКР-ТПИ Роснедра» (г. Москва, 2012 г.); на конференции «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (г. Кемерово, 2013 г.); на XXII Международном научном симпозиуме «Неделя горняка - 2014 г.» (г. Москва, 2014 г.); на Всероссийской научной конференции «Природа и экономика Кемеровской области и сопредельных территорий» (г. Новокузнецк, 2015 г.); на семинаре «Опыт и нововведения в рассмотрении и согласовании проектно-технической документации на разработку месторождений в ЦКР-ТПИ Роснедр» (г. Москва,
2015 г.); на XXV Международном научном симпозиуме «Неделя горняка - 2017», (г. Москва, 2017 г.); на Международном Российско-Казахстанском Симпозиуме «Углехимия и экология Кузбасса», (г. Кемерово, 2017 г.); на втором Международном инновационном горном симпозиуме (г. Кемерово, 2017 г.); на XXVI Международном научном Симпозиуме «Неделя горняка - 2018», (г. Москва, 2018 г.); на XXX Международном научном Симпозиуме «Неделя горняка - 2022» (г. Москва, 2022 г.).
Личный вклад заключается в математической обработке результатов лабораторных исследований, натурных наблюдений и вычислительных экспериментов; в разработке математических моделей, алгоритмов и комплекса программных средств для инженерных расчетов и прогнозных оценок.
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 49 печатных работ, в том числе 27 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России; 5 монографий, 11 статей в сборниках материалов всероссийских и международных конференций, 6 свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа выполнена и оформлена в соответствии с ГОСТом Р 7.0.11-2011 на 435 страницах машинописного текста, содержит введение, шесть глав, заключение, 83 рисунка, 61 таблицу, список литературы из 273 наименований, 7 приложений (79 рисунков, 9 таблиц).
ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МЕТОДОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
1.1 Перспективы развития угольной промышленности в России
Минерально-сырьевой потенциал Росии позволяет обеспечивать ее экономическую и энергетическую безопасность, удовлетворяя необходимые потребности экономики страны в минеральном сырье.
По запасам угля (196,6 млрд тонн категорий А+В+С1 и 78,5 млрд тонн С2) Российская Федерация занимает второе место в мире, пятое место по объемам ежегодной добычи (5 % мировой добычи) и обеспечивает до 6,5% мировой торговли коксующимися углями [221].
Балансовые запасы бурых углей категорий А+В+С1 на 01.01.2021 составляют 53% от суммарных запасов России, каменных углей - 44 %, антрацитов - 3 %. Балансовые запасы коксующихся углей категорий А+В+С1 составляют 45,9 % от запасов каменных углей [54].
В ходе реализации энергетической стратегии России на период до 2020 года [227] практически реструктуризация угольной отрасли завершена, осуществляетсяя ввод новых мощностей по добыче угля, главным образом в Кузнецком бассейне.
Энергетическая стратегия России на период до 2030 года сформировала новые ориентиры развития инновационного и эффективного энергетического сектора, предусмотренные Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации [228].
Основные параметры развития угольной промышленности, обоснование баланса добычи и потребления угля определены Программой развития угольной отрасли России на период до 2035 года, утвержденной Распоряжением
Правительства РФ от 09.06.2020 № 1009-р [229].
Стратегическими целями развития угольной промышленности являются:
- надежное и эффективное удовлетворение внутреннего и внешнего спроса на высококачественное твердое топливо и продукты его переработки;
- обеспечение конкурентоспособности угольной продукции в условиях насыщенности внутреннего и внешнего рынков альтернативными энергоресурсами;
- повышение уровня безопасности функционирования угледобывающих предприятий и снижение их вредного воздействия на окружающую среду.
Основная доля угольных ресурсов (рисунок 1.1) сосредоточена в Сибири (64 %) и на Дальнем Востоке (30 %), в европейской части России и на Урале (6 %).
В пределах Российской Федерации находятся 22 угольных бассейна и 146 отдельных месторождений. Добыча угля ведется в семи федеральных округах, 25 субъектах Российской Федерации [153; 197].
В угольной промышленности России на 1 января 2021 года действовало 179 угледобывающих предприятий (58 шахт и 121 разрез). Промышленные запасы действующих предприятий - почти 19 млрд тонн, в том числе коксующихся углей около 4 млрд тонн.
Добыча угля в России за 2020 год составила 401,6 млн тонн. Подземным способом добыто 102,9 млн тонн угля. Добыча угля открытым способом за 2020 год составила 298,7 млн тонн. Удельный вес открытого способа в общей добыче -74,4 %.
В 2020 году было добыто 92,3 млн тонн коксующегося угля, что на 9,2 млн тонн (9,1 %) ниже уровня 2019 года. Доля углей для коксования в общей добыче составила только 23 %. Основной объем добычи этих углей пришелся на предприятия Кузбасса - 72 %. За 2020 год добыто 66,5 млн тонн угля для коксования, что на 9,4 млн тонн меньше, чем в 2019 году.
Рисунок 1.1 - Угольные месторождения России с объемами добычи по проектным проработкам
В 2020 году по сравнению с 2019 среди основных угольных бассейнов страны рост объемов добычи угля отмечен в Южно-Якутском (на 4 %), Печорском (на 0,8 %) и Донецком бассейнах (на 1,5 %) (рисунок 1.2).
ь 300 х
1 250 200 150 100 50 0
184,5 181Д 185,1 192
201,3 202,7 211,6 216,2 227,9
241,1 255,3 250,5
12,9
39,6
41,5
467 ££ ££ 1^9 ^
38,2 37,4 0,7 9
38,4 4
42 95,8 ^
220,3
41,2 33,8 0,26
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 годы
■ Печорский бассейн ■ Донбасс ■ Кузбасс ■ Канско-Ачинский бассейн
Рисунок 1.2 - Добыча угля по основным угольным бассейнам РФ за 2008-2020 гг.
Основной вклад в добычу угля по Российской Федерации вносят Западно-Сибирский (58 %) и Восточно-Сибирский (18,6 %) экономические районы.
Для Кузбасса основным стратегическим приоритетом является дальнейшее повышение конкурентоспособности региона на внутреннем и внешнем рынках угля, внедрение инновационных технологий по его глубокой переработке [194].
Глубокая модернизация экономики региона предусмотрена стратегией социально-экономического развития Кемеровской области до 2025 года. В отраслевой структуре экономики региона преобладают отрасли традиционной индустрии: черная металлургия, угольная промышленность, химия [195].
Наиболее перспективными по запасам и качеству угля, состоянию инфраструктуры и горнотехническим возможностям являются, помимо Кузбасса, на долю которого приходится 55 % всего добываемого российского угля в стране и 72 % углей коксующихся марок, так же разрезы Канско-Ачинского бассейна, Восточной Сибири и Дальнего Востока, дальнейшее развитие которых позволит обеспечить основной прирост добычи угля в отрасли.
горного производства
Анализ статистических данных по охране окружающей среды в угольной промышленности России показывает, что экологическая ситуация в отрасли остается неблагоприятной.
В 2020 году в поверхностные водные объекты сброшено 252,7 млн м3 сточных вод, из которых 110,9 млн м3 загрязненных. Объем сброса загрязненных сточных вод за 2020 год по сравнению с 2019 годом снизился на 10,74 % (с 283,1 до 252,7 млн м3), удельный сброс на тонну добычи угля уменьшился на 1,56 % (с 0,64 до 0,63 м3/т), удельный сброс по загрязненным сточным водам уменьшился на 14,59 % (с 0,61 до 0,521 м3/т) [60-67].
С 2006 по 2020 годы наблюдалось постепенное относительно небольшое снижение объемов забора и использования воды, но увеличился расход хозяйственно-питьевого назначения (рисунок 1.3, таблица 1.1).
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 ГОДЫ
Сброс загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты, млн м;
• Нормативно очищенных, млн м3
• Загрязненных, шщ м; Добыча угля, млн т
Рисунок 1.3 - Динамика показателей сброса, очистки сточных вод и добычи угля в РФ в 2006 -2020 гг.
Причинами значительного количества сброса неочищенных сточных вод является неэффективная работа действующих очистных сооружений.
С 2006 по 2020 год в угольной отрасли ежегодно образуется от 1,1 до 2,7 млн тонн твердых и газообразных загрязняющих веществ или от 2,12 до 3,58 кг/т добытого угля [60-67]. От угольных предприятий в 2020 году выбросы в атмосферу составили 1379,81 тыс. тонн (2,99 кг/т) загрязняющих веществ, в том числе 1206,7 тыс. тонн углеводородов (шахтного метана) (рисунок 1.4, таблица 1.2).
Рисунок 1.4 - Динамика показателей добычи угля и выбросов в атмосферу загрязняющих веществ предприятиям угольной отрасли РФ в 2006 -2020 гг.
Основное количество выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ (от 85,5 % до 88,5 %) представлено шахтным метаном.
Доля улавливаемых твердых веществ от поступающих на очистку в среднем по отрасли колеблется от 90 % до 97 %.
Дегазация угольных пластов до начала разработки и в процессе ведения горных работ, а также извлечение метана из вентиляционных потоков газовых шахт остаются актуальными и сложными научно-техническими проблемами, требующими своего решения.
В 2019 году угольными предприятиями нарушено 10000,0 га (22,6 га/млн т), из которых рекультивировано 880,0 га земель (рисунок 1.5, таблица 1.3).
Наименование показателей Значение показателей по годам
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Водозабор из водных объектов, млн м3 37,7 30,6 32,1 31,6 36,2 37,1 34,2 36,8 39,2 36,2 35,3 - - - -
в том числе: из подземных источников 16,0 14,7 14,9 15,2 14,4 - - - - - - - - - -
Использование воды, млн м3 118,6 109,7 111,1 107,6 102,4 106,2 107,1 108,7 109,5 104,5 99,6 - - - -
в том числе: на хозяйственно-питьевые нужды 26,0 18,1 19,2 19,3 14,7 15,9 - - 39,5 38,1 40,1 - - - -
на производственные нужды 92,6 91,6 91,9 88,3 87,7 - - - - - - - - - -
Использование попутно забираемой (шахтной) воды на производственные нужды, млн м3 58,8 58,3 60,3 58,7 61,3 - - - - - - - - - -
Объем попутно забираемой воды, млн м3 468,4 484,8 481,5 482,3 481,2 - - - - - - - - - -
Продолжение таблицы 1.1
Наименование Значение показателей по годам
показателей 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Объем оборотной
и повторно используемой воды, млн м3 463,6 294,9 354,8 366,4 418,9 - - - 290,4 329,1 305,2 - - - -
Удельный
показатель использования 0,38 0,35 0,34 0,36 0,32 0,31 0,30 0,34 0,31 0,28 0,26 - - - -
воды, м3/т
Удельный
показатель
использования
попутно забираемой (шахтной) воды на 0,19 0,19 0,18 0,19 0,19 - - - - - - - - - -
производственные нужды, м3/т
Сброс
загрязненных
сточных вод в поверхностные водные объекты, 490,6 509,9 524,9 504,7 493,6 497,0 467,0 455,0 420,0 425,3 437,6 458,9 340,0 283,1 252,7
млн м3
в том числе:
нормативно 30,6 27,2 21,9 29,1 13,0 25,0 24,0 36,0 77,4 88,4 77,3 87,8 59,5* 77,5* 87,4*
очищенных
Окончание таблицы 1.1
Наименование показателей Значение показателей по годам
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
нормативно чистых без очистки 29,0 44,4 35,2 41,5 25,6 26,1 25,9 26,8 27,6 27,9 27,1 26,0 10,5* 28,1* 54,4*
загрязненных из них: 431,0 438,3 467,8 434,1 455,0 434,0 402,0 372,0 319,0 309 333,2 345,1 270,1* 177,5 110,9
загрязненных без очистки 173,4 179,9 202,8 211,7 201,9 189,7 159,3 134,1 112,3 137,4 124,2 109,0 100,5 60,0 50,0*
недостаточно очищенных 257,6 258,4 265,0 222,4 253,1 221,9 219,3 204,8 206,3 171,6 209,0 236,1 169,6* 117,5* 60,9*
Доля загрязненных сточных вод в общем сбросе, % 87,6 86,0 89,1 86,0 92,2 87,3 86,1 81,8 75,8 72,7 76,1 75,2 79,5* 62,7 43,9
Удельный показатель сброса сточных вод, м3/т 1,59 1,62 1,60 1,68 1,56 1,48 1,32 1,29 1,17 1,14 1,11 1,11 0,77 0,64 0,63
Удельный показатель сброса загрязненных сточных вод, м3/т 1,39 1,40 1,42 1,44 1,44 1,29 1,14 1,06 0,9 0,8 0,86 0,84 0,61* 0,40 0,28
* Данные, взятые из неофициальных источников
Наименование показателей Значение показателей по годам
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Образовано твердых и газообразных загрязняющих веществ, тыс. т 1090,4 1229,4 1555,9 1447,1 1386,3 2643 2081 1878 1858 1879 1722 1876,7 1981,8* 2002,9* 1930,6*
Поступает на очистку твердых загрязняющих веществ, тыс. т 203,1 179,8 472,8 405,0 442,9 - - - - - - - - - -
Уловлено и обезврежено твердых загрязняющих веществ, тыс. т 182,2 163,9 455,0 371,6 430,1 1584 1094 857 857 875 714 773 468,3 50,6 1640, 1
Доля улавливаемых твердых загрязняющих веществ, % 89,7 91,2 96,2 96,2 97,1 - - - - - - - - - -
Выброс загрязняющих веществ в атмосферу, тыс. т в том числе: 908,2 1065,5 1100,9 1075,5 956,2 1059 987 1021 1001,2 1004,5 1007,8 1104,1 937,1 1325,9 1379, 1
твердых 60,1 56,6 58,2 50,0 53,1 - - - 61,5 54,9 58,4 65,4 121,8* 155,1* 172,4*
углеводородов (метан) 776,2 938,6 968,9 951,6 836,8 - - - 870,4 887,3 879,5 954,5 815,3* 1170,8* 1206,7*
Доля шахтного метана в выбросах загрязняющих веществ в атмосферу, % 85,5 88,1 88,0 88,5 87,5 - - - 87,0 88,3 87,3 86,5 87,0* 88,3* 87,5*
Удельный показатель выброса загрязняющих веществ, кг/т в том числе: 2,94 3,39 3,35 3,58 3,02 3,15 2,78 2,90 2,79 2,69 2,6 2,7 2,12 2,59 2,987
твердых 0,19 0,18 0,18 0,16 0,17 - - - 0,17 0,15 0,15 0,16 0,28* 0,35* 0,43*
углеводородов (метан) 2,51 2,99 2,95 3,17 2,64 - - - 2,43 2,38 2,22 2,32 1,85* 2,65* 3,01*
* Данные, взятые из неофициальных источников
О H-I-1-I-I-I-I-I-I-I-!-I-I-I-I-1
2006 200/ 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 201/ 2018 2019 2020
ГОДЫ
• Плошадь нарушенных земель, га • Площадь рекультивированных земель, га
1 Добыча,млн т
Рисунок 1.5 - Динамика показателей добычи угля, нарушенных и рекультивированных земель в РФ в 2006-2020 гг.
Удельная землеёмкость горных работ за 2019 год составила 22,6 га/млн тонн добычи угля. Доля рекультивированных земель в объеме нарушенных колеблется по годам в значительных пределах и в 2019 году составила 8,8 %.
В связи с увеличением объёмов добычи угля и опережающим ростом открытого способа добычи в угольной отрасли сложилась устойчивая тенденция роста площади ежегодно нарушаемых земель. За 2012-2019 годы она увеличилась в 2,4 раза (239 %). Площадь ежегодно рекультивированных земель за этот же период уменьшилась на 13,6 %.
В то же время на большинстве предприятий, за исключением вновь вводимых и с небольшим сроком службы, имеются значительные площади отработанных земель, которые не задействованы в производственном процессе и не будут использоваться в дальнейшем и подлежат рекультивации.
Рост доли добычи угля открытым способом ведет к увеличению объемов вскрыши, что в свою очередь приводит к увеличению объемов отходов производства и площадей нарушаемых земель.
Показатель Значение показателей по годам
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Площадь нарушенных земель, га 2143,0 2395,3 2074,1 1612,8 2135,5 3329,0 4184,0 3707,0 4056,19 6310,0 5161,4 6771,0 10657,0 10000,0 6612,9*
Площадь рекультивированных земель, га 1209,0 1062,1 1097,0 1073,2 706,2 1164 1018 1123 1860,2 822,3 964,2 1285,2 589,5 880,0 2215,3*
Доля рекультивированных земель в объеме нарушенных, % 56,4 44,3 52,9 66,5 33,1 35,0 24,3 30,3 45,9 13,0 18,7 18,8 5,53 8,8 33,5
Удельная площадь нарушенных земель, га/млн т 6,9 7,6 6,3 5,4 6,7 9,9 11,8 10,5 11,3 16,9 13,4 16,5 24,1 22,6 16,47*
Удельная площадь рекультивированных земель, га/млн т 3,9 3,4 3,3 3,6 2,2 3,5 2,9 3,2 5,2 2,2 2,5 3,13 1,34 1,99 5,52*
Общая площадь нарушенных земель на конец года, тыс. га 83,9 85,3 86,2 86,8 88,2 - - - 101,8 107,5 111,2 115,4 - - -
Общая площадь отработанных земель на конец года, тыс. га 12,6 12,4 12,7 12,4 12,4 - - - 17,6 - 17,0 18,8 - - -
* Данные, взятые из неофициальных источников
Общий годовой объем образования отходов производства угольной отрасли непрерывно увеличивался и достиг в 2020 году 3911,299 млн тонн или 9,8 т/т добычи (рисунок 1.6, таблица 1.4).
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Совершенствование методики оценки воздействия подземной добычи коксующихся углей на окружающую среду2008 год, кандидат технических наук Корчагина, Татьяна Викторовна
Обеспечение экологической безопасности при эксплуатации систем водоотлива действующих и ликвидированных угольных шахт2018 год, кандидат наук Изварина Валентина Владимировна
Геоэкологическое обоснование функционирования предприятий горнодобывающего кластера в условиях повышенной техногенной нагрузки на окружающую среду2022 год, доктор наук Михайлов Владимир Геннадьевич
Оценка экологической безопасности и эффективности освоения месторождений при подземной добыче угля2011 год, кандидат технических наук Агеева, Ирина Валериевна
Геоэкологическое обоснование рекультивации внешних отвалов при разработке угольных месторождений Кузбасса2022 год, кандидат наук Мухина Александра Сергеевна
Список литературы диссертационного исследования доктор наук Корчагина Татьяна Викторовна, 2023 год
использования
попутно забираемой (шахтной) воды на 0,19 0,19 0,18 0,19 0,19 - - - - - - - - - -
производственные нужды, м3/т
Сброс
загрязненных
сточных вод в поверхностные водные объекты, 490,6 509,9 524,9 504,7 493,6 497,0 467,0 455,0 420,0 425,3 437,6 458,9 340,0 283,1 252,7
млн м3
в том числе:
нормативно 30,6 27,2 21,9 29,1 13,0 25,0 24,0 36,0 77,4 88,4 77,3 87,8 59,5* 77,5* 87,4*
очищенных
Окончание таблицы 1.1
Наименование показателей Значение показателей по годам
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
нормативно чистых без очистки 29,0 44,4 35,2 41,5 25,6 26,1 25,9 26,8 27,6 27,9 27,1 26,0 10,5* 28,1* 54,4*
загрязненных из них: 431,0 438,3 467,8 434,1 455,0 434,0 402,0 372,0 319,0 309 333,2 345,1 270,1* 177,5 110,9
загрязненных без очистки 173,4 179,9 202,8 211,7 201,9 189,7 159,3 134,1 112,3 137,4 124,2 109,0 100,5 60,0 50,0*
недостаточно очищенных 257,6 258,4 265,0 222,4 253,1 221,9 219,3 204,8 206,3 171,6 209,0 236,1 169,6* 117,5* 60,9*
Доля загрязненных сточных вод в общем сбросе, % 87,6 86,0 89,1 86,0 92,2 87,3 86,1 81,8 75,8 72,7 76,1 75,2 79,5* 62,7 43,9
Удельный показатель сброса сточных вод, м3/т 1,59 1,62 1,60 1,68 1,56 1,48 1,32 1,29 1,17 1,14 1,11 1,11 0,77 0,64 0,63
Удельный показатель сброса загрязненных сточных вод, м3/т 1,39 1,40 1,42 1,44 1,44 1,29 1,14 1,06 0,9 0,8 0,86 0,84 0,61* 0,40 0,28
* Данные, взятые из неофициальных источников
Наименование показателей Значение показателей по годам
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Образовано твердых и газообразных загрязняющих веществ, тыс. т 1090,4 1229,4 1555,9 1447,1 1386,3 2643 2081 1878 1858 1879 1722 1876,7 1981,8* 2002,9* 1930,6*
Поступает на очистку твердых загрязняющих веществ, тыс. т 203,1 179,8 472,8 405,0 442,9 - - - - - - - - - -
Уловлено и обезврежено твердых загрязняющих веществ, тыс. т 182,2 163,9 455,0 371,6 430,1 1584 1094 857 857 875 714 773 468,3 50,6 1640, 1
Доля улавливаемых твердых загрязняющих веществ, % 89,7 91,2 96,2 96,2 97,1 - - - - - - - - - -
Выброс загрязняющих веществ в атмосферу, тыс. т в том числе: 908,2 1065,5 1100,9 1075,5 956,2 1059 987 1021 1001,2 1004,5 1007,8 1104,1 937,1 1325,9 1379, 1
твердых 60,1 56,6 58,2 50,0 53,1 - - - 61,5 54,9 58,4 65,4 121,8* 155,1* 172,4*
углеводородов (метан) 776,2 938,6 968,9 951,6 836,8 - - - 870,4 887,3 879,5 954,5 815,3* 1170,8* 1206,7*
Доля шахтного метана в выбросах загрязняющих веществ в атмосферу, % 85,5 88,1 88,0 88,5 87,5 - - - 87,0 88,3 87,3 86,5 87,0* 88,3* 87,5*
Удельный показатель выброса загрязняющих веществ, кг/т в том числе: 2,94 3,39 3,35 3,58 3,02 3,15 2,78 2,90 2,79 2,69 2,6 2,7 2,12 2,59 2,987
твердых 0,19 0,18 0,18 0,16 0,17 - - - 0,17 0,15 0,15 0,16 0,28* 0,35* 0,43*
углеводородов (метан) 2,51 2,99 2,95 3,17 2,64 - - - 2,43 2,38 2,22 2,32 1,85* 2,65* 3,01*
* Данные, взятые из неофициальных источников
О H-I-1-I-I-I-I-I-I-I-!-I-I-I-I-1
2006 200/ 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 201/ 2018 2019 2020
ГОДЫ
• Плошадь нарушенных земель, га • Площадь рекультивированных земель, га
1 Добыча,млн т
Рисунок 1.5 - Динамика показателей добычи угля, нарушенных и рекультивированных земель в РФ в 2006-2020 гг.
Удельная землеёмкость горных работ за 2019 год составила 22,6 га/млн тонн добычи угля. Доля рекультивированных земель в объеме нарушенных колеблется по годам в значительных пределах и в 2019 году составила 8,8 %.
В связи с увеличением объёмов добычи угля и опережающим ростом открытого способа добычи в угольной отрасли сложилась устойчивая тенденция роста площади ежегодно нарушаемых земель. За 2012-2019 годы она увеличилась в 2,4 раза (239 %). Площадь ежегодно рекультивированных земель за этот же период уменьшилась на 13,6 %.
В то же время на большинстве предприятий, за исключением вновь вводимых и с небольшим сроком службы, имеются значительные площади отработанных земель, которые не задействованы в производственном процессе и не будут использоваться в дальнейшем и подлежат рекультивации.
Рост доли добычи угля открытым способом ведет к увеличению объемов вскрыши, что в свою очередь приводит к увеличению объемов отходов производства и площадей нарушаемых земель.
Показатель Значение показателей по годам
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Площадь нарушенных земель, га 2143,0 2395,3 2074,1 1612,8 2135,5 3329,0 4184,0 3707,0 4056,19 6310,0 5161,4 6771,0 10657,0 10000,0 6612,9*
Площадь рекультивированных земель, га 1209,0 1062,1 1097,0 1073,2 706,2 1164 1018 1123 1860,2 822,3 964,2 1285,2 589,5 880,0 2215,3*
Доля рекультивированных земель в объеме нарушенных, % 56,4 44,3 52,9 66,5 33,1 35,0 24,3 30,3 45,9 13,0 18,7 18,8 5,53 8,8 33,5
Удельная площадь нарушенных земель, га/млн т 6,9 7,6 6,3 5,4 6,7 9,9 11,8 10,5 11,3 16,9 13,4 16,5 24,1 22,6 16,47*
Удельная площадь рекультивированных земель, га/млн т 3,9 3,4 3,3 3,6 2,2 3,5 2,9 3,2 5,2 2,2 2,5 3,13 1,34 1,99 5,52*
Общая площадь нарушенных земель на конец года, тыс. га 83,9 85,3 86,2 86,8 88,2 - - - 101,8 107,5 111,2 115,4 - - -
Общая площадь отработанных земель на конец года, тыс. га 12,6 12,4 12,7 12,4 12,4 - - - 17,6 - 17,0 18,8 - - -
* Данные, взятые из неофициальных источников
Общий годовой объем образования отходов производства угольной отрасли непрерывно увеличивался и достиг в 2020 году 3911,299 млн тонн или 9,8 т/т добычи (рисунок 1.6, таблица 1.4).
Рисунок 1.6 - Динамика показателей образования и использования отходов
в РФ в 2006-2020 гг.
Преобладающая часть образованных отходов производства (от 99,7 % до 99,8 %) относится к 5-му классу опасности для окружающей среды. Доля использованных для различных целей отходов производства в течение 2006-2020 годов колебалась в пределах 40-57 %, в 2020 году она составила 48,03 % (1878,69 млн т). Количество накопленных отходов на предприятиях отрасли составило на конец 2018 года 21,03 млрд тонн.
Состояние окружающей среды в угольных регионах остается сложным. Улучшить экологическую ситуацию в угольных регионах страны возможно, при реализации комплекса технических и технологических мероприятий, учитывающих горно-геологические, производственно-технические факторы и природно-климатические условия районов их размещения.
Показатель Значение показателей по годам
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Образование отходов производства, млн т 1840,9 1857,2 1956,5 1837,5 2113,9 2858 3036 3059 3128,6 3204,8 3326,6 3598,0 4816,5 5199,6 3911,3
Использование отходов производства (объем утилизированных и обезвреженных отходов производства и потребления), млн т 907,1 968,5 1122,0 1034,6 1094,5 1239 1442 1210 1438,4 1498,8 2307,6 2157,9 2547,25 2757,5 1878,7
Размещение отходов производства во внешних отвалах, млн т 771,5 787,5 770,2 916,9 1137,3 1219,3 1321,5 1708,7 1790,8 1979,1 1526,9 1841,8 - - -
Доля использованных отходов в объеме образованных, % 49 52 57 56 52 43,4 47,5 39,6 46,0 46,8 69,4 59,97 51,9 54 48,03
Удельный показатель образования отходов, т/т 5,9 5,9 5,9 6,1 6,2 8,5 8,6 8,7 8,7 8,6 8,6 8,8 10,9 11,3 9,8
Удельный показатель использования отходов, т/т 2,9 3,1 3,4 3,4 3,5 3,7 4,1 3,4 4,0 4,0 5,98 5,25 5,8 6,2 4,7
Наличие отходов на конец года, млн т 10860,0 9821,4 10157,8 11722,6 13684,0 - - - 20241,8 21667,8 21029,1 21576,2 21029,1 - -
Добыча угля - ведущий вид экономической деятельности в Кемеровской области - Кузбассе. По результатам 2020 года доля Кемеровской области в общем объеме добычи угля в России составила 55,3 % энергетического угля и 72 % коксующегося угля. Кузбасский уголь поставляется практически во все регионы России и экспортируется более чем в 60 стран мира [207].
Основным стратегическим приоритетом для Кемеровской области - Кузбасса является дальнейшее повышение конкурентоспособности региона на внутреннем и внешнем рынках угля, реализация инновационных технологий по его глубокой переработке [194; 195].
В угольной отрасли с 2025 года задача увеличения объемов добычи угля трансформируется в задачу удержания достигнутых параметров. Увеличение объемов добычи угля в Кузбассе обуславливает интенсификацию техногенного воздействия предприятий угольной отрасли на окружающую среду.
Состояние атмосферного воздуха Кемеровской области зависит от природных и антропогенных факторов. Так, в 2020 году, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу составили 1678,867 тыс. т, в том числе от стационарных источников - 1611,817 тыс. т (96 %) и от передвижных источников (автомобильного и ж.-д. транспорта) - 67,050 тыс. т или 4,0 %.
Динамика объемов суммарных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Кузбасса за период с 2007 по 2020 год приведена в таблице 1.5.
За последние десять лет суммарный объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух увеличился с 1614,708 тыс. до 1678,867 тыс. т, или на 4,0 %. В 2019 году достигнут максимум (1830,163 тыс. т) выброса загрязняющих веществ. Объем выбросов от стационарных источников возрос с 1404,791 тыс. до 1611,817 тыс. т, или на 14,7 %.
От стационарных источников в 2020 году выброшено в атмосферный воздух
более 250 наименований загрязняющих веществ.
Динамика объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 2007-2020 годах в Кузбассе представлена в таблицах 1.6 и 1.7.
Анализ данных выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух за 2008-2020 годы показал, что валовые выбросы увеличились на 96,4 тыс. т. (таблица 1.8).
Основную часть в выбросах составляют жидкие и газообразные. По данным статистической отчетности в 2020 году они составили 1471,833 тыс. т, или 91,3 % от общей массы выбросов от стационарных источников (среди них метан - 61 %; оксид углерода - 17 %).
Среди выбросов специфических загрязняющих веществ наибольшую долю в загрязнении атмосферного воздуха Кузбасса составляют выбросы метана, поступающие от техногенных процессов угледобычи. Выбросы метана носят неравномерный характер, что связано с метаноносностью и глубиной отработки угольных пластов.
За период с 2007 по 2020 год отмечалось увеличение массы выбросов метана в атмосферный воздух на 231,971 тыс. т. С 2009 по 2012 год происходит снижение выбросов метана от 3 % до 1,5 % в год. В последующие годы наблюдалось увеличение выбросов метана, которые в 2019 году достигли максимума -1086,561 тыс. т. В 2020 году выбросы метана по сравнению с 2019 годом уменьшились на 104,002 тыс. т (9,6 %) и составили 982,559 тыс. т.
В 2020 году на одного жителя Кемеровской области в среднем приходится 612 кг загрязняющих веществ. А удельная нагрузка по выбросам загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников на единицу площади составила 16,842 т/км2. За последние 5 лет объем выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников на одного жителя увеличился на 114 кг, на один квадратный километр территории Кузбасса - на 2,741 т.
Динамика выбросов от стационарных источников по основным видам экономической деятельности предприятий в валовом выбросе загрязняющих
Показатель Значение показателей по годам
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Выбросы загрязняющ их веществ по области, тыс.т 1771,088 1810,25 1733,628 1614,724 1585,492 1566,355 1575,697 1528,388 1568,759 1577,284 1718,848 1618,265 1830,163 1678,867
Выбросы загрязняющих
веществ от стационарных источников, тыс.т 1495,504 1515,411 1438,789 1404,791 1361,692 1360,355 1356,297 1331,688 1344,459 1349,484 1487,648 1383,065 1760,071 1611,817
Доля
выбросов от общего объема, % 84,4 83,7 83,0 87,0 85,9 86,8 86,1 87,1 85,7 85,6 86,5 85,5 96,2 96,0
Наименование Выброшено в атмосферу загрязняющих веществ, тыс. т
вещества 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Всего, в том числе: 1495,504 1515,411 1438,789 1404,791 1361,692 1360,355 1356,297 1331,688 1344,459 1349,484 1487,648 1383,065 1760,071 1611,817
твердые 190,136 173,386 159,758 158,305 150,463 154,598 130,816 138,321 146,136 142,084 146,780 138,436 154,852 139,984
газообразные и жидкие, 1305,368 1342,025 1279,031 1246,486 1211,229 1205,757 1225,481 1193,367 1198,323 1207,400 1340,868 1244,629 1605,220 1471,833
из них:
углеводороды (без ЛОС) 735,513 792,269 781,282 770,827 748,272 732,618 790,017 756,371 768,964 754,417 840,069 775,458 1032,973 967,449
оксид углерода 356,992 338,185 290,087 271,722 276,256 272,967 265,095 258,840 235,453 241,486 274,666 250,867 284,130 274,115
диоксид серы 113,406 118,423 117,804 113,655 101,720 109,998 99,041 100,862 110,908 124,928 133,541 115,066 120,147 105,922
оксиды азота (в пересчете на N02) 78,234 73,369 71,325 71,757 66,885 69,511 55,614 63,002 68,474 74,670 78,520 73,536 93,182 89,288
летучие
органические соединения (ЛОС) 4,952 4,920 4,114 4,063 4,101 6,419 4,079 4,348 4,492 5,696 7,253 22,720 65,506 26,847
прочие газообразные 16,271 14,859 14,419 14,462 13,995 14,244 11,635 9,944 10,032 6,203 6,819 6,982 9,282 8,212
и жидкие
Наименование вещества Выброшено в атмосферу загрязняющих веществ, тыс. т
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Метан 735,478 792,232 781,249 770,812 748,247 735,117 789,994 756,366 768,741 754,278 839,846 789,839 1086,561 982,559
Зола углей (с содержанием ^2 > 20 до 70 %) 91,219 85,794 88,141 87,174 79,299 0,878 7,187 - - 0,407 0,354 - - -
Пыль неорганическая, содержащая < 20 % SiO2 37,716 32,603 32,290 32,804 33,805 - - - - - - - - -
Углерод (сажа) 23,414 20,429 20,987 18,851 17,081 19,316 15,865 16,269 14,838 15,728 14,279 - - 8,949
Оксид азота 12,466 11,510 11,643 11,617 11,316 - - - - - - -
Пыль неорганическая, (с содержанием от 70 до 20 % SiO2) 6,819 5,384 3,714 4,347 6,447 5,958 3,655 7,369 9,993 11,301 16,519 - - 38,755
Железа оксиды 3,632 2,540 2,110 1,792 1,598 - - - - - - - - -
Взвешенные вещества 1,723 2,050 8,545 8,028 6,930 - - - - - - - - -
Окончание таблицы 1.7
Наименование вещества Выброшено в атмосферу загрязняющих веществ, тыс. т
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Фтористые соединения, плохо растворимые 1,641 1,552 0,940 1,084 1,017 0,651 0,512 0,485 0,487 - 0,436 - - 0,371
Аммиак - - - - - 1,103 1,096 1,124 0,968 0,886 0,881 - - 1,685
Водород цианистый - - - - - 0,706 - - - - 0,679 0,619 0,592 0,670
Кальций оксид (негашеная известь) - - - - - - - - - 0,614 0,62 - - 0,634
Ксилол - - - - - 0,319 0,268 0,245 0,302 0,366 0,337 - - 0,299
Толуол - - - - - 0,235 0,213 0,213 0,284 0,348 0,325 - - 0,409
Сероводород - - - - - 0,196 0,189 0,171 0,162 - 0,162 - - 0,199
Фенол - - - - - 0,179 0,175 0,174 0,188 - 0,171 - - 0,167
Бензол - - - - - 0,165 0,123 0,127 0,118, - 0,124 - - 0,184
Вид экономической деятельности Выброшено в атмосферу загрязняющих веществ, тыс. т
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 1 2018 1 2019 1 2020 1
Всего по области, в том числе: 1515,4 1438,7 1404,7 1361,6 1360,3 1356,2 1331,6 1344,4 1349,4 1487,6 1383,0 1760,0 1611,8
добыча полезных ископаемых, из них: 854,7 853,3 837,6 817,5 791,9 846,5 813,9 820,8 818,8 920,8 839,6 1157,4 970,4
добыча топливно-энергетических полезных ископаемых 852,13 851,4 826,9 804,2 785,9 840,8 807,1 810,6 812,1 915,0 834,3 1147,1 962,8
добыча полезных ископаемых, кроме топливно-энергетических 2,574 1,980 10,719 13,271 5,936 5,74 6,849 10,2 6,7 5,8 5,3 10,3 7,6
обрабатывающие производства, из них: 312,2 295,7 287,0 284,5 274,3 274,5 271,7 269,78 274,1 320,5 307,2 366,0 414,8
производство кокса, нефтепродуктов и ядерных материалов 4,276 4,406 4,916 4,818 4,790 5,290 5,667 6,168 6,712 7,252 8,781 6,980 6,745
2 химическое производство 2 7,164 6,169 6,546 6,784 6,868 7,247 7,733 7,433 7,193 7,704 8,266 18,451 15,743
производство прочих неметаллических минеральных продуктов 3 17,649 7,669 9,817 7,133 8,352 7,851 8,257 7,204 4,996 4,749 5,243 5,050 13,840
металлургическое производство и производство готовых металлических изделий 266,1 263,7 253,3 254,1 242,6 243,0 239,0 240,7 244,9 292,0 275,7 267,4 253,0
производство машин и оборудования 4 11,398 10,369 9,015 9,110 8,398 7,548 7,491 5,039 6,745 5,508 3,818 5,466 0,676
Окончание таблицы 1.8
Вид экономической деятельности Выброшено в атмосферу загрязняющих веществ, тыс. т
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 1 2018 1 2019 1 2020 1
производство электрооборудования, электронного и оптического оборудования 2,020 1,379 0,633 0,162 0,136 - - - 3,624 3,314 5,365 62,633 124,757
прочие производства 0,095 0,056 0,329 0,556 0,389 0,870 0,848 0,642
производство и распределение электроэнергии, газа и воды, из них: 265,6 246,3 247,8 227,4 253,4 196,2 217,683 226,7 228,1 - - - -
производство, передача и распределение электроэнергии, газа, пара и горячей воды 5 260,076 240,312 244,188 223,038 250,350 193,451 215,414 224,515 225,883 218,126 167,527 203,151 146,486
+сбор, очистка и распределение воды 5,580 6,046 3,689 4,441 3,075 2,822 2,269 2,192 2,246 - - - -
транспорт и связь 6 12,514 10,291 12,065 8,613 7,958 7,916 7,258 7,646 7,917 8,577 41,003 5,904 5,756
другие виды деятельности 66,997 29,699 17,942 21,332 29,353 38,414 27,523 26,267 27,385 16,739 23,590 23,769 70,014
1 Данные за 2017-2020 гг. не полностью сопоставимы с данными за 2016 г. в связи с переходом на новую версию общероссийского классификатора видов экономической деятельности (ОКВЭД 2). 2 Для 2018-2020 гг. - производство химических веществ и химических продуктов. 3 Для 2018-2020 гг. - производство прочей неметаллической минеральной продукции 4 Для 2018-2020 гг. - производство машин и оборудования, не включенных в другие группировки. 5 Для 2018-2020 гг. - обеспечение электрической энергией, газом и паром; кондиционирование воздуха. 6 Для 2018-2020 гг. - транспортировка и хранение.
веществ в атмосферный воздух Кузбасса в 2008-2020 годы приведены в таблице 1.8.
Наибольший объем выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников в 2020 году принадлежит предприятиям по добыче полезных ископаемых, доля выбросов загрязняющих веществ которых составила 60,2 % или 970,417 тыс. т (таблица 1.8).
Угледобывающие предприятия - основные источники загрязнения атмосферного воздуха. В 2020 году общая масса выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от предприятий по добыче полезных ископаемых составила 962,820 тыс. т - 99,2 % и 59,7 % от суммарного объема выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников области (таблица 1.9).
На 1 января 2022 г. в Кузбассе разработку и добычу угля осуществляют 39 шахт и 57 разрезов, 56 обогатительных фабрик и установок. Наиболее крупные компании отрасли: АО «УК «Кузбассразрезуголь», АО «СУЭК-Кузбасс», ООО «Распадская угольная компания», АО ХК «СДС-Уголь» (ХК «Сибирский Деловой Союз»), ПАО «Кузбасская топливная компания», ООО «Разрез Кийзасский» (УК «ВостокУголь») [60, с. 162].
Угледобывающими предприятиями в 2020 году в Кузнецком угольном бассейне добыто 220,1 млн тонн угля, 88,2 % к уровню добычи 2019 года.
Динамика добычи угля с 2000 по 2020 год представлена на рисунке 1.7. Угольные предприятия, являясь источниками техногенного воздействия на окружающую среду, расположены практически по всей Кемеровской области.
Специфика влияния конкретного угольного предприятия на окружающую среду обусловлена геолого-геохимическими особенностями месторождения, технологией для его разработки и применяемой техникой.
Динамика объемов выбросов загрязняющих веществ предприятиями угольной промышленности в Кемеровской области за 2006-2020 годы приведена в таблице 1.9.
Показатель Значение показателей по годам
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников по области всего, тыс. т 1342,3 1495,5 1515,4 1438,7 1404,7 1361,6 1360,3 1356,7 1331,6 1344,4 1349,4 1487,6 1383,065 1760,071 1611,817
Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ предприятиями угольной промышленности, тыс. т 625,1 798,2 852,1 851,4 826,9 804,2 785,9 840,8 807,1 810,6 812,2 915,1 834,328 1147,048 962,82
Доля выбросов предприятий угольной промышленности от валовых выбросов по области, % 46,57 53,37 56,23 59,18 58,86 59,06 57,77 61,99 60,60 60,29 60,18 61,5 60,3 65,2 59,7
ь 300
1
2 250
200 150 100
50
144,8
156,8
165,0174,0
181,0, I78,0 189 182,0 178,0
,020
1 9 по /208,°215,0
241,5 226,0
256,0
248,7 220,1
198,0
103,5
113,4
117,9
И-1-1-1-1-1-1-г
И-1-1-г
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ¿у ^ ^ ^ ^ ^ ^ л? ^
т г V г4 г т г г
годы
0
Рисунок 1.7 - Динамика добычи угля в Кузбасе в 2000-2020 гг.
Количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 2005-2020 годах предприятиями угольной промышленности отражено в таблицах 1.10 и 1.11
Анализ данных загрязнения атмосферного воздуха по Кемеровской области показал, что в структуре выбросов в атмосферный воздух основную долю (94,6 %) составляют газообразные и жидкие вещества - 910,463 тыс. т.
Основная масса выбросов загрязняющих веществ приходится на углеводороды (без ЛОС) - 827,391 тыс. т. Выбросы метана на предприятиях по добыче угля составили 8,2 % от общего количества, выбрасываемого по области. Использование метана в качестве резервного топлива является одним из мероприятий по сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
При добыче угля открытым способом основными загрязняющими веществами являются выбросы твердых веществ: пыль неорганическая, с содержанием от 70 % до 20 % SiO2, и углерод (сажа).
Выбросы пыли неорганической, с содержанием от 70 % до 20 % двуокиси кремния ^Ю2) составили 78,9 % от количества выбрасываемого данного загрязняющего вещества в целом по области. Неорганическая пыль поступает в
Наименование загрязняющих веществ Количество загрязняющих веществ, выброшенных в атмосферу, тыс. т
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Всего 798,245 852,133 851,418 826,959 804,266 785,998 840,853 807,057 810,597 812,178 915,068 834,328 1147,048 962,820
Твердые (всего) 36,524 33,972 36,743 31,935 33,985 36,516 37,529 38,453 36,122 35,168 42,260 47,340 57,446 52,357
Газообразные и жидкие (всего) 761,719 818,161 814,675 795,024 770,281 749,482 803,324 770,176 774,475 777,010 872,808 786,988 1089,602 910,463
ангидрид сернистый (оксид серы, диоксид серы) 4,650 5,260 5,663 4,644 4,284 4,731 4,361 4,679 3,871 4,070 4,591 4,341 5,663 5,613
углерода оксид 22,015 24,747 26,239 20,866 21,667 22,987 22,337 25,873 19,443 19,525 22,243 21,002 32,140 30,093
азота диоксид 4,922 4,987 5,263 4,731 5,158 5,781 5,338 5,553 5,423 7,002 13,089 14,711 26,707 24,753
углеводороды без ЛОС 729,208 782,133 776,449 763,782 738,176 714,799 770,169 737,963 744,672 744,942 829,959 728,742 963,682 827,391
летучие органические соединения 0,222 0,236 0,175 0,212 0,175 0,222 0,238 0,258 0,409 0,740 1,521 16,958 58,992 20,263
прочие газообразные и жидкие 0,700 0,798 0,886 0,789 0,2281 0,962 0,881 1,058 0,657 0.731 1,405 1,234 2,418 2,349
Наименование Выброшено в атмосферу специфических загрязняющих веществ, тыс. т
загрязняющих веществ
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Метан 552,343 554,050 729,205 782,133 776,450 763,782 738,176 714,799 770,168 737,963 744,671 744,940 829,907 728,742 963,682 827,391
Зола углей, с
содержанием &О2 > 20 % до 103,367 6,405 5,405 6,459 8,779 4,670 4,430 - - - - - - - - -
70 %
Пыль
неорганическая, содержащая < 20 % Si02 36,391 16,587 18,915 16,271 17,393 22,495 23,972 - - - - - - - - -
Углерод (Сажа) 19,787 4,554 0,634 4,361 4,643 3,642 3,559 3,359 2,859 2,656 2,100 2,099 2,036 - - -
Оксид азота 10,278 0,718 0,681 0,775 0,865 0,773 0,780 - - - - - - - - -
Пыль
неорганическая, с содержанием от 70 % до 20 % Si02 6,573 1,052 4,306 0,418 0,599 0,359 1,868 2,452 3,655 4,110 5,942 8,316 13,029 - - -
Железа оксиды 6,031 - - - 2,110 - - - - - - - - - - -
Взвешенные вещества 1,803 - - - 8,545 - - - - - - - - - - -
Фтористые
соединения, плохо 1,834 - - - 0,940 - - - - - - - - - - -
растворимые
атмосферный воздух не организованно, в основном от буровых, взрывных, погрузочно-разгрузочных работ, при транспортировании горной массы.
Таким образом, в загрязнение атмосферы стационарными источниками основную долю вносят предприятия угольной промышленности, выбросы загрязняющих веществ от которых составляют 962,820 тыс. т. или 59,7 % от валовых выбросов по области.
Технологические процессы промышленных предприятий невозможны без использования огромных объемов водных ресурсов. Рост объемов добычи с одной стороны требует увеличения потребления водных ресурсов, с другой -обеспечивает значимый прирост объема водоотлива (за счет сооружения дополнительных дренажных систем), что так же приводит к сокращению ресурсов.
Показатели водопотребления и водоотведения по Кузбассу в 2010-2020 годах приведены в таблице 1.12.
На территории Кемеровской области в 2020 году насчитывалось 300 предприятий-водопользователей. Объем свежей воды, забранной из водных объектов, в 2020 году составил 1801,54 млн м3 (таблица 1.12). Подземных вод забрано 418,76 млн м3, что на 6,88 млн м3 больше, чем в 2019 году.
По сравнению с 2019 годом объем использованной свежей воды в 2020 году снизился на 36,77 млн м3 и составил 1477,14 млн м3.
В 2020 году использовано 1239,55 млн м3 свежей воды (в 2019 году -1266,83 млн м3).
Объем воды, забираемой из поверхностных источников, уменьшился на 36,55 млн м3 в 2020 году и составил 1 382,78 млн м3 (рисунок 1.8).
Потери при транспортировке воды в 2020 году увеличились на 4,33 млн м3 и составили 45,73 млн м3 (рисунок 1.9).
В 2020 году в поверхностные водные объекты сброшено 1481,59 млн м3 сточных, транзитных и других вод, что на 32,84 млн м3 меньше, чем в 2019 году (рисунок 1.10).
Наименование показателей Значение показателей по годам
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2019/2020, %
Количество водопользователей, ед. 304 286 335 330 324 304 285 295 300 301 300 99,67
Забор из водных объектов, млн м3 в том числе: 2430,27 2344,76 2289,82 2070,04 2047,66 2044,84 1987,53 1995,87 1848,59 1831,21 1801,54 98,38
поверхностных вод 1988,14 1883,44 1874,33 1616,06 1620,65 1630,41 1583,95 1579,48 1436,67 1419,33 1382,78 97,42
подземных вод, из них: шахтно-рудничных 482,87 461,32 415,48 453,98 427,01 414,43 403,58 416,39 411,92 411,88 418,76 101,67
Использование воды, 3 всего, млн м в том числе: 1750,88 2008,73 1991,97 1731,18 1726,37 1737,10 1681,24 1672,05 1524,79 1513,91 1477,14 97,57
на хозяйственно-питьевые нужды 37,88 269,68 248,28 232,88 210,04 196,77 192,00 183, 58 188,81 177,77 173,02 97,33
на производственные нужды, из них: 1695,19 1660,57 1672,98 1424,34 1449,90 1479,62 1432,98 1433,87 1271,36 1266,83 1239,55 97,85
питьевого качества - 46,10 46,57 40,91 50,50 - - - - - - -
орошение 1,19 1,03 1,67 0,91 0,65 0,50 0,10 0,93 1,18 1,49 1,41 94,63
сельхозводо-снабжение 2,52 3,06 2,76 2,61 1,44 1,99 2,02 1,86 1,90 1,93 1,25 64,77
прочие - 73,26 65,13 69,04 62,87 58,22 54,14 51,81 61,54 65,89 61,91 93,96
Окончание таблицы 1.12
Наименование показателей Значение показателей по годам
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2019/2020, %
Расход в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, млн м3 4581,122 4759,31 5114,46 5043,35 4765,56 4894,92 4890,70 4895,42 4789,56 4749,12 4653,68 97,99
Потери при 3 транспортировке, млн м 52,26 50,00 51,72 49,40 47,47 43,53 43,11 48,29 46,39 41,40 45,73 110,46
Количество респондентов, имеющих сброс, ед 159 166 201 199 193 188 177 189 188 180 173 96,11
Сброс сточных, транзитных и др. вод в поверхностные водные объекты, млн м3 в том числе: 2097,50 1955,72 1906,13 1717,86 1703,97 1720,17 1680,98 1703,58 1539,55 1514,43 1481,59 97,83
объем сточных вод, для очистки, в том числе: 700,26 688,13 601,06 640,60 587,78 591,82 591,53 598,71 567,33 548,68 533,12 97,16
без очистки 249,55 245,08 199,75 188,87 166,54 185,83 174,89 167,44 128,76 99,47 67,81 68,17
недостаточно очищенных 450,71 416,24 372,30 409,03 311,72 276,30 269,10 265,33 226,31 203,96 194,25 95,24
нормативно очищенных 21,43 26,82 29,00 42,69 109,52 129,69 147,54 165,94 212,26 245,25 271,06 110,52
Сброшено сточной воды " 3 нормативно-чистой, млн м 1313,20 1267,59 1305,64 1077,26 1116,19 1128,35 1089,45 1104,87 972,22 965,75 948,47 98,21
Мощность очистных сооружений перед сбросом в водный объект, млн м3 880,27 880,27 910,38 1023,53 1044,3 1107,53 1007,52 1046,62 1207,94 1260,37 1328,74 105,42
2500 2000 1500 1000 500 0
47бЛ450,1429 142з|э45^9482,6 492 480,9 4564419,9
482,9
427,01 403.58 453,9 407,78 41]б|^L ^11,8Í
418,76
ЛП71 q 1888,2 1990,9 2006,6 I988 1 1874 3 ir>nr*
-071'9 16/4,3 1620,65 1583,95 1436,67 1382,78
1980,2 1978>б 1971-4 1988,1 1883,4 1616,1 1630,41 1579,48 1419,33
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
ГОДЫ
забрано поверхностной воды добыто подземной воды
Рисунок 1.8 - Динамика объемов забора воды в Кемеровской области
за 2010-2020 гг.
В 2020 году объем сбрасываемых нормативно-чистых (без очистки) сточных вод в поверхностные водные объекты уменьшился на 17,28 млн м3 и составил 948,47 млн м3. Объем нормативно очищенных сточных вод в 2020 году составил 271,06 млн м3, что на 25,81 млн м3больше, чем в 2019 году. Объем загрязненных сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водные объекты Кузбасса, требующих очистки, снизился на 41,37 млн м3 и составил 262,06 млн м3 за год.
Анализ данных показывает, что содержание большинства загрязняющих веществ в сточных водах, сбрасываемых в водные объекты Кемеровской области, значительно уменьшилось. Исключение составляют АСПАВ, роданиды, кремний, нефть и нефтепродукты, кадмий, сухой остаток.
Объем сбрасываемых сточных вод, требующих очистки, в 2020 году составил 533,12 млн м3. При этом мощность очистных сооружений увеличилась на 68,37 млн м3 и составила 1328,74 млн м3. Из 533,12 млн м3 сточных вод, требующих очистки, нормативное качество обеспечивается только 271,06 млн м3 (50,84 %). Таким образом, половина очистных сооружений не обеспечивает очистку вод до нормативных показателей.
Рисунок 1.9 - Потери воды при транспортировке в Кемеровской области в 2001-2020 гг.
Рисунок 1.10 - Динамика сброса сточных, транзитных и других вод в природные водные объекты
Кемеровской области в 2002-2020 гг.
Данные о сбросе загрязненной и нормативно-очищенной сточной воды в поверхностные водные объекты Кемеровской областив 2014-2020 годах предприятиями по видам экономической деятельности приведены в таблице 1.13.
Угледобывающими предприятиями в 2020 году из водных объектов при добыче угля забрано 341,972 млн м3 воды. Забор воды производился из подземных вод (331,782 млн м3) при осушении горных выработок. В производстве в течение года использовано 80,026 млн м3 свежей воды (в 2019 году - 78,580 млн м3), в том числе, на производственные нужды - 73,456 млн м3, на питьевые и хозяйственно-бытовые нужды - 6,256 млн м3 (в 2019 году - 7,083 млн м3).
В 2020 году предприятиями угольной отрасли сброшено 301,025 млн м3 сточных вод, из них в поверхностные водные объекты 269,532 млн м3.
По объему сброса загрязненных сточных вод, угольные предприятия региона занимают второе место (25,14%). (таблица 1.13).
Сброшенная в поверхностные водные объекты сточная вода на 24,4 % (в 2019 году на 32 %) является загрязненной и на 71,84 % - нормативно-очищенной (в 2019 году на 62,99 %).
Площадь земель Кемеровской области на 1 января 2020 г. составляет 9572,5 тыс. га, площадь в административных границах городов занимает 286,4 тыс. га (3,0 %) от территории области.
Земли промышленности, энергетики, транспорта, связи и иного назначения составляют 177,3 тыс. га (рисунок 1.11).
Существенный негативный вклад в процессы деградации и уничтожения почвенного покрова на территории Кемеровской области - Кузбасса вносят горнодобывающие предприятия, особенно при открытой добыче угля, с формированием в районе функционирования техногенных ландшафтов.
В 2020 году в Кемеровской области нарушено предприятиями угледобывающей отрасли 2578 га, по сравнению с 2019 площадь уменьшилась на 2285 га. По сравнению с 2019 годом площадь ежегодно рекультивированных земель уменьшилась на 173 га (в 2020 - 538 га) [60].
Вид экономической деятельности Объем сброса сточных, транзитных и других вод в поверхностные водные объекты Доля загрязненных сточных вод в %
Всего в том числе:
загрязненных нормативно-очищенных
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2019/ 2020, % 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2019/ 2020, % 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2019/ 2020, % 2017 2018 2019 2020
Производство, передача и распределение электроэнергии, газа, пара, воды 1 1118,935 1123,975 1089,807 1118,223 1635,614 1598,724 1515,696 94,8 17,889 18,372 19,256 32,518 24,927 31,539 24,199 76,72 0,138 0,139 0,131 0,116 0,173 1,062 0,550 51,70 2,91 2,6 3,3 2,5
Сбор, очистка и распределение воды 2 169,223 163,785 159,554 154,086 1,241 1,233 1,164 94,4 99,109 95,349 86,449 73,547 56,769 57,238 50,325 87,92 70,114 67,227 71,751 78,129 95,676 74,369 73,226 98,40 47,73 36,7 42,7 40,0
Добыча каменного угля, бурого угля и торфа 250,342 244,990 246,519 261,864 298,314 307,821 274,303 89,11 208,794 174,685 166,481 173,250 136,052 83,788 65,894 78,64 38,064 61,313 74,683 83,482 112,674 164,674 193,638 117,50 66,16 52,9 32 24,4
Добыча металлических руд 4,849 4,805 3,665 4,558 35,487 34,822 39,461 113,32 4,849 4,805 3,665 4,558 4,601 5,406 5,039 93,21 0 0 0 0 0 0 0 - 100 99,2 100 100
Химическое производство 3 87,682 92,525 92,804 92,242 743,420 710,988 703,944 99,00 77,197 82,078 81,507 81,797 72,796 73,900 73,226 99,08 0 0 0 0 0 0 0,179 - 100 87,6 87,9 87,8
Металлургическое производство 45,612 60,661 58,617 53,259 1982,751 2005,125 2028,632 101,17 43,881 59,205 57,238 51,523 46,419 41,619 41,067 98,67 0,844 0,711 0,728 0,784 0,923 0,921 0,954 103,50 96,74 96,0 95,5 95,6
Производство машин и оборудования 5,387 5,103 5,377 5,381 15,092 15,093 15,093 100 5,387 5,103 5,377 5,381 5,383 5,291 0,624 11,79 0,09 0,0003 0 0 0 0 0 - 100 100 100 100
Производство пищевых продуктов 1,035 1,848 0,089 0,157 0 0 0 - 1,035 0,636 0,089 0,157 0,205 0,190 0,213 112,10 0 0 0 0 0 0,009 0,007 77,70 100 100 95,5 96,8
Сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство 4 0,308 0,258 0,450 0,535 0 0 0 - 0,308 0,258 0,450 0,535 0,735 0,104 0,068 65,38 0 0 0 0 0 0,785 0,487 62,00 100 100 11,7 12,3
Прочие 20,597 22,202 24,095 13,275 77,258 75,316 75,383 100,08 19,813 21,618 23,479 9,503 7,178 4,352 1,401 32,19 0,273 0,302 0,248 3,43 3,312 3,427 2,015 58,70 71,59 68,5 43,6 32,0
Всего по Кемеровской области 1703,97 1720,152 1680,977 1703,58 4789,560 4749,122 4653,676 97,99 478,262 462,109 443,991 432,769 355,065 303,427 262,056 86,36 109,523 129,692 147,541 165,941 212,261 245,247 271,056 110,50 25,40 23,1 20,0 17,7
1 Для 2018-2020 г. - Обеспечение электрической энергией, газом и паром; кондиционирование воздуха. 2 Для 2018-2020 г. - Водоснабжение; водоотведение; организация сбора и утилизация отходов, деятельность по ликвидации загрязнений. 3 Для 2018-2020 г. - Производство химических веществ и химических продуктов. 4 Для 2018-2020 г. - Растениеводство и животноводство, охота и предоставление соответствующих услуг в этих областях.
5356,7
159,7
2649,5
I земли сельскохозяйственного назначения земли промышленности и транспорта земли леса земли водного фонда
I земли населенных пунктов особо охраняемые территории земли запаса
Рисунок 1.11 - Распределение земельного фонда Кемеровской области
по категориям земель, тыс. га
Рекультивация земель, нарушенных в результате добычи угля, - одна из наиболее сложных экологических проблем области. Данные о нарушенных и рекультивированных землях сведены в таблицу 1.14.
Таблица 1.14 - Показатели нарушенных и рекультивированных земель угледобывающими предприятиями Кемеровской области за 2010-2020 гг.
Показатель Значание показателей по годам, га
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Площадь ежегодно нарушенных земель 1265,4 3329 4184 3707 4056,2 6310 5161,4 4525 8820 4863 2578
Площадь ежегодно рекультивированных земель 1204 1164 1018 1123 1860,2 822,3 964,2 974 - 711 538
Интенсивность действия антропогенных и естественных факторов, с региональной спецификой, определяют масштабы нарушения почв и проявления в них процессов деградации. Высокая концентрация сырьевых и перерабатывающих производств, характерных для области, обусловливает
образование значительных объемов отходов производства и потребления.
Таким образом, для Кузбасса актуальными остаются проблемы обращения с отходами на территории области и их негативного воздействия на окружающую среду.
Динамика образования и использования отходов производства и потребления на территории Кемеровской области за 2002-2020 годы представлена в таблице 1.15.
По данным государственной статистической отчетности [60] на территории Кузбасса за 2020 год образовалось 2 931675,939 тыс. тонн отходов производства и потребления, из них:
- обработано - 207,899 тыс. т;
- утилизировано -1309096,439 тыс. т;
- обезврежено - 376,055 тыс. т;
- размещено - 1628738,864 тыс. т.
Объем образованных в 2020 году отходов по сравнению с 2019 годом уменьшился на 857919,130 тыс. т (22,6 %) (рисунок 1.12) [60-67]. Объем утилизированных и обезвреженных отходов в 2020 году по сравнению с 2019 годом уменьшился на 595602, 415 тыс. т (31,3 %). В 2020 году предприятиями утилизировано 1309096,439 тыс. т (44,7 %) отходов и обезврежено 376, 055 тыс. т (0,01 %).
(- 4000
О i-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
годы
• Объем использования н обезвреживания отходов Обра зова но отходов
Рисунок 1.12 - Динамика образования, использования и обезвреживания отходов производства и потребления на территории Кемеровской области за 2006-2020 гг.
Класс опасности 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов млн т Доля по классам опасности, %
Всего 1016910,452 100 1180190,604 100 1270194,083 100 1349676,390 100,00 1701366,229 100,00 1734055,133 100,00
I 14,364 0,001 13,234 0,001 13,22 0,001 12,014 0,001 11,945 0,001 15,849 0,001
II 52,683 0,006 46,289 0,003 52,182 0,004 40,676 0,003 32,960 0,002 13,434 0,001
III 19,47 0,002 51,332 0,004 204,084 0,016 97,827 0,007 277 ,617 0,016 130,681 0,007
IV 15847,5 1,55 10629,997 0,9 9023,785 0,71 6381,449 0,473 7 584,711 0,446 7652,819 0,442
V 1000134,4 98,44 1169449,75 99,1 1260900,8 99,27 1343144 99,516 1693458,9 99,535 1726242,3 99,549
Продолжение таблицы 1.15
Класс опасности 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов млн т Доля по классам опасности, %
Всего 1910209,400 100,00 1764418,707 100,00 1827923,233 100,00 2457465,656 100,00 2642698,721 100,00 2661,281 100,00
I 16,872 0,001 14,442 0,001 15,431 0,001 15,650 0,001 7,987 0,0003 0,009 0,0003
II 18,218 0,001 15,700 0,001 14,984 0,001 5,540 0,0002 20,574 0,001 0,018 0,0009
III 229,960 0,012 241,502 0,013 102,155 0,005 259,801 0,011 326,007 0,012 0,339 0,0127
IV 7781,434 0,407 5944,578 0,334 5643,630 0,309 6167,885 0,251 5213,039 0,198 2,859 0,0107
V 1902162,9 99,5 1758202,4 99,651 1822147,3 99,6 2451016,780 99,737 2637131,114 99,789 2658,055 99,878
Окончание таблицы 1.15
Класс опасности 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, % Масса отходов млн т Доля по классам опасности, % Масса отходов млн т Доля по классам опасности, %
Всего 2640,561 100,00 2642698,721 100,00 2801,162 100,00 3147,292 100,00 3602,902 100 3789,596 100 2931,676 100
I 0,008 0,0003 7,987 0,0003 0,0002 0,000007 0,007 0,0002 0,001 0,00002 0,002 0,0001 0,0002 0,000007
II 0,015 0,0005 20,574 0,00077 0,012 0,0004 0,008 0,0002 0,008 0,0002 0,008 0,0002 0,008 0,0003
III 0,305 0,0115 326,007 0,0123 0,116 0,004 0,165 0,0052 0,132 0,0037 0,172 0,0045 0,218 0,0074
IV 3,025 0,1145 5213,039 0,1972 4,742 0,169 2,212 0,0703 1,822 0,0506 2,095 0,0553 1,974 0,0673
V 2637,207 99,87 2637131,114 99,78 2796,292 99,82 3144,900 99,92 3600,939 99,9455 3787,319 99,94 2929,476 99,93
В 2020 году предприятиями по добыче угля образовано 2762787,32 тыс. т отходов или 94,24 % от общего объема отходов по области.
Количество образования, использования и размещения отходов на собственных объектах предприятий с учетом отнесения предприятий к видам экономической деятельности в 2006-2020 годах систематизированы в таблицах 1.16-1.20.
В структуре отходов основную часть составляет вскрышная и вмещающая порода угольных предприятий, относящаяся к V классу опасности для окружающей среды. В 2020 году объем отходов V класса опасности составил 2929,476 млн т. или 99,93 % от общего объема отходов. Вскрышная и вмещающая породы используются при выполнении технического этапа рекультивации нарушенных горными работами земель, для отсыпки дамб, технологических дорог.
Предприятиями по добыче полезных ископаемых использовано и обезврежено в 2020 году 1195518,578 тыс. т. отходов (рисунок 1.13).
Рисунок 1.13 - Динамика объемов образования, использования и обезвреживания отходов производства и потребления предприятиями по добыче полезных ископаемых на территории Кемеровской области за 2006-2020 гг.
В целях совершенствования единой государственной политики в области обращения с отходами производства и потребления на территории Кемеровской области с 2011 года ведется региональный кадастр отходов. Сведения, содержащиеся в региональном кадастре отходов, служат основанием для принятия управленческих решений при обращении с отходами на территории Кузбасса.
Виды экономической деятельности Образование отходов за 2006 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образования отходов, % Образование отходов за 2007 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образования отход ов, % Образование отходов за 2008 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образования отходов, %
в организации, тыс. т % от образовав-шихся хранение захоронение в организации, тыс. т % от образовав-шихся хранение захоронение в организации, тыс. т % от образовав-шихся хранение захоронение
Всего отходов 1701366,229 944175,894 100 732 600,828 1437,423 55,50 1734055,133 1134555,14 65,43 782605,325 149345,948 100,00 1910209,400 1208440,816 63,3 845819,416 1096,092 100,00
Сельское хозяйство 318,821 256,978 0,02 88,255 - 80,60 138,213 157,662 114,07 33,291 0,028 0,01 341,882 246,565 72,11 1,666 0,020 0,02
Добыча полезных ископаемых, из них: 1653748,109 925833,609 97,20 700124,631 630,814 55,98 1700495,843 1125309,857 66,18 741144,344 138589,027 98,07 1853599,570 1175602,388 63,44 821523,329 9464,934 97,04
добыча топливно- энергетических полезных ископаемых 1639 091,982 919550,849 - 693349,116 - 56,10 1681328,852 1115554,655 66,35 732886,627 138561,027 - 1829837,353 1168885,723 63,88 804138,888 9165,309 -
добыча полезных ископаемых, кроме топливно- энергетических 14 656,126 6282,760 - 6775,515 630,766 42,87 19166,991 9755,202 50,90 8257,717 28,000 - 23762,217 6716,665 28,27 17384,441 299,625 -
Обрабатывающие производства 30737,172 10 743,856 1,81 21 901,984 5,828 34,95 30201,095 8738,553 28,94 23026,850 10004,426 1,742 31019,282 10873,99 35,05 19206,515 6,888 1,62
Производство и распределение электроэнергии, газа и воды 6946,054 392,570 0,41 5777,626 55,816 5,65 2955,439 202,161 6,84 2298,274 61,528 0,172 3101,280 52,032 1,68 2606,811 12,555 0,16
Строительство - - - - - - 55,089 1,550 2,81 - - 0,003 10631,485 10551,664 99,25 - - 0,55
Другие виды экономической деятельности ^ учетом опт. и розн. торговли) 9616,073 6948, 801 0,56 4708,332 744,965 73,71 54,872 9,188 16,74 5,269 200,510 0,003 11515,901 11114,001 42,85 2481,095 611,696 0,61
Виды экономической деятельности Образование отходов за 2009 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образ ова-ния отходов, % Образование отходов за 2010 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образования отходов, % Образование отходов за 2011 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образова ния отходов, %
в организации, тыс. т % от образовав-шихся хранение захоронение в организации, тыс. т % от образовав-шихся хранение захо-р°- нение в организации, тыс. т % от образовав-шихся хранение захоронение
Всего отходов 1764418,707 950170,890 53,9 780412,281 131932,438 100,00 1827923,233 885854,587 49,2 954487,905 1042,442 100,0 2457465,656 1210315,081 49,3 1246242,035 831,217 100,0
Сельское хозяйство 246,416 202,810 82,3 2,263 - 0,014 0,704 0,073 10,3 - - - 254,821 111,815 43,9 2,0 - 0,01
Добыча полезных ископаемых, из них: 1714388,379 921862,400 53,8 758187,447 130318,350 97,164 1789924,994 866681,144 49,2 934110,450 479,649 97,92 2422311,70 1189382,59 49,1 1230455,128 0,101 98,57
добыча топливно- энергетических полезных ископаемых 1694355,176 916810,486 54,1 743835,924 129991,749 - 1768915,619 864771,558 49,7 918483,883 479,649 - 2385444,313 1174136,86 49,2 1209552,413 0,101 -
добыча полезных ископаемых, кроме топливно-энергетических 20033,203 5051,914 25,2 14351,522 326,600 - 21009,375 1909,586 9,1 15626,567 - - 36867,387 15245,708 41,4 20902,714 - -
Обрабатывающие производства 26416,972 7542,538 28,6 17 157,791 681,520 1,50 25519,935 8774,685 34,4 17425,463 3,015 1,39 20374,446 8614,707 42,3 12986,402 171,757 0,83
Производство и распределение электроэнергии, газа и воды 2710,088 56,670 2,1 2403,546 12,807 0,15 2863,951 6,120 0,2 2755,779 - 0,16 3009,198 36,310 1,2 2577,56 1,895 0,12
Строительство 19617,023 19529,642 99,6 19,300 84,190 1,112 8560,504 8560,118 99,9 1,454 40,510 0,47 9758,861 9741,991 99,8 - - 0,40
Другие виды экономической деятельности 1039,829 976,830 93,9 2641,934 835,571 0,06 1053,145 1777,367 168,77 194,759 519,268 0,06 1756,63 2427,689 138,20 220,945 657,464 0,07
Виды экономической деятельности Образование отходов за 2012 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образования отходов, % Образование отходов за 2013 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образования отходов, % Образование отходов за 2014 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образования отходов, %
в организации, тыс. т % от образо вав-шихся хранение захоронение в организации, тыс. т % от образовавшихся хранение захоронение в организации, тыс. т % от образовав-шихся хранение захоронение
Всего отходов 2642698,721 1290037,426 48,8 1313313,559 13271,19 100,0 2661281,133 889536,989 33,425 1693517,562 10919,388 100 2640560,661 1065289,35 40,34 1577259,817 2 994,460 100
Сельское хозяйство 377,930 196,052 51,9 - 0,004 0,01 348,497 140,350 40,273 0,000 0,000 0,013 464,967 379,40 81,60 0,000 0,000 0,02
Добыча полезных ископаемых 2613000,841 1270831,512 48,6 1299307,157 12387,6 98,9 2644055,844 879624,211 33,268 1681897,799 8267,432 99,358 2622947,834 1053813,97 40,18 1565380,321 2058,266 99,33
Обрабатывающие производства 16986,522 7754,056 45,6 10584,192 84,466 0,65 14222,762 6527,708 45,896 9723,089 287,630 0,534 14351,195 6534,19 45,53 9940,733 32,824 0,54
Производство и распределение электроэнергии, газа и воды 2425,055 37,075 1,5 2199,078 - 0,09 2229,325 55,756 2,501 1896,610 0,000 0,084 2 283,251 96,45 4,22 1938, 758 0,000 0,09
Строительство 8468,468 8302,747 98,04 147,069 - 0,3 29,696 2,938 9,894 0,000 0,000 0,001 26,783 1,78 6,65 0,004 0,000 0,00
Другие виды экономической деятельности 1439,905 2915,984 202,5 1076,063 799,12 0,05 395,009 3186,026 806,570 0,064 2364,326 0,01 486,631 4463,56 23938,26 0,001 903,37 0,02
Виды экономической деятельности Образование отходов за 2015 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля обра-зова-ния отходов, % Образование отходов за 2016 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образования отходов, % Образование отходов за 2017 г., тыс. т Использовано отходов Размещено отходов на собственных объектах, тыс. т Доля образования отходов ' %
в организации, тыс. т % от образо вав-шихся хранение захоронение в организации, тыс. т % от образовав-шихся хранение захоронение в организации, тыс. т % от образовав -шихся хранение захоронение
Всего отходов 2642698,721 1290037,426 48,8 1313313,559 13271,19 100,0 2801162,518 1877745,394 67,03 1286445,444 24792,992 100 3147291,518 1667409,387 53,0 1617878,605 153191,654 100
Сельское хозяйство 377,930 196,052 51,9 - 0,004 0,01 3874,191 3229,651 83,36 12,112 0 0,138 297,904 857,293 287,80 0,000 0,000 0,01
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.