Введение к работе
Актуальность работы. Несмотря на многочисленные работы в сфере мониторинга, оценки качества и управления охраной окружающей среды (Израэль, 1977, 1984;Бурдин, 1985; Герасимов, 1989; Реймерс, 1993; Осипов и др., 2001, Певзнер, 1990, Певзнер и др., 2001) проблема регионального мониторинга состояния окружающей среды крупных горнодобывающих территорий не получила достаточной разработки. Исследования локального уровня ведомствено разобщены и не направлены на создание системы, обладающей универсальным характером и адаптированной к условиям конкретного региона.
В этой связи экологические аспекты работы горных предприятий, которые осваивают кучно расположенные месторождения остаются изученными недостаточно.
Опираясь на многочисленные разработки предшественников в различных рудных районах России автор обосновывает актуальность проблемы и показывает необходимость организации специальной подсистемы экологического мониторинга - регионального горно-экологического мониторинга (РГЭМ) для исследования экологических проблем сырьевых территорий.
Объект исследования - региональные природно-горнотехнические системы (РПГТС), сформировавшиеся при отработке сближенных коренных месторождений цветных и редких металлов.
Цель работы. Экологически обосновать организацию и ведение горно-экологического мониторинга (ГЭМ) региональных природно-горнотехнических систем на юге Дальнего Востока, учитывающего специфику площадного воздействия на компоненты природной среды в процессе освоения месторождений цветных и редких металлов.
Основная научная идея. На основе впервые созданной мелкомасштабной прогнозно-экологической карты природно-горнотехнических систем (Ш 1С) в районах добычи цветных и редких металлов юга Дальнего Востока России и данных о расположении существующих постов гидроме-теонаблюдений предложить эффективный вариант размещения точек РГЭМ и определить технологию работ на них, исходя из специфики формируемых техногенных геохимических потоков от вовлеченных в эксплуатацию месторождений.
Фактический исходный материал. Опубликованные и созданные в процессе исследования мелкомасштабные тематические карты территории (регистрационные, металлогенические, экологические, топографические, природных условий, расположения существующих постов наблюдений и т.п.); литературные данные и собственные материалы по специфике возникающих техногенных геохимических потоков в разных природных средах, дальности переноса загрязняющих веществ и их зональности в районах добычи цветных и редких металлов.
Задачи исследования.
Проанализировать современное состояние региональных мониторинговых исследований на юге Дальнего Востока;
Выявить закономерности формирования и развития РПГТС, связанных с эксплуатацией месторождений;
Разработать принципы постановки первого этапа РГЭМ в районах добычи цветных и редких металлов на юге Дальнего Востока;
Предложить вариант совершенствования технологии проведения региональных мониторинговых исследований (методика, состав и периодичность наблюдений), учитывающий специфику техногенных потоков, формируемых при эксплуатации исследуемого (профилирующего) типа месторождений региона.
Методы исследования. Работа выполнена с использованием следующего комплекса методов: анализ теории и практики мониторинга в районах добычи полезных ископаемых; металлогенический и минералого-геохимический; тематическое картографирование; системный анализ; натурные наблюдения; статистическая обработка эмпирических данных.
Защищаемые научные положения.
Мелкомасштабная прогнозно-экологическая карта природно-горнотехнических систем в районах добычи цветных и редких металлов на юге Дальнего Востока является научной основой для разработки технологии проведения специального вида исследований - регионального горно-экологического мониторинга, поскольку она отражает: расположение региональных природно-горнотехнических систем, возникающих при освоении месторождений данного вида минерального сырья; их иерархическую соподчиненность, различия по морфологии, площадным размерам и степени экологического риска освоения; вскрывает региональные закономерности техногенного воздействия при этом виде хозяйственной деятельности.
Разработана технология проведения первого этапа горно-экологического мониторинга, которая учитывает: современное состояние мониторинговых исследований в регионе, специфику формируемых техногенных потоков, плохую транспортную доступность и слабую экологическую изученность территории, а также реальные трудности финансирования работ. Она включает: принципы выбора площадей и размещение на них минимального количества точек наблюдения, обоснование состава и периодичности наблюдений, спектра типоморфных химических элементов, характеризующих техногеохимические потоки загрязняющих веществ, а также рекомендуемые среды опробования и виды аналитических исследований.
Личный вклад. Состоит в постановке цели и задач исследования, участии в составлении мелкомасштабной прогнозно-экологической карты ПГТС в районах добычи цветных и редких металлов юга Дальнего Востока, в полевой заверке зональных явлений, в разработке способа балльной оценки экологического риска освоения месторождений данного сырья, анализе состояния проблемы регионального мониторинга горнодобывающих территорий. Впервые для исследованной территории экологически обоснована
необходимость проведения ГЭМ и разработаны принципы его постановки в местных условиях (природных, изученности, транспортных и т.п.). Для этого выделены конкретные площади и предложен эффективный вариант размещения пунктов наблюдательной сети с обоснованием состава работ на них.
Научная новизна работы:
Впервые для территории юга Дальнего Востока создана мелкомасштабная прогнозно-экологическая карта ПГТС в районах добычи цветных и редких металлов;
На этой научной основе впервые:
доказана необходимость постановки на изученной территории специальных мониторинговых исследований Pi И 1С;
обосновано, что существующая Государственная сеть мониторинга недостаточна для контроля динамики развития площадного геохимического загрязнения компонентов окружающей среды, обусловленного освоением рудных объектов ранга рудный узел, рудный район и предложен вариант расположения дополнительных точек наблюдательной сети в пределах площадей, где рекомендована постановка РГЭМ;
разработаны принципы постановки первого этапа РГЭМ применительно к экологически недостаточно изученным горнодобывающим территориям Востока России;
- выявлены закономерности формирования Pill 1С, учитывающих
специфику формирования техногенных потоков при эксплуатации иссле
дуемого типа месторождений, позволившие уточнить методику и состав ра
бот на пунктах горно-экологического мониторинга.
Практическая значимость. Результаты исследований переданы в виде рекомендаций «Региональная оценка экологического риска добычи цветных и редких металлов из эндогенных месторождений Дальнего Востока» в Главное Управление Росприроднадзора по Дальневосточному федеральному округу и получено одобрение (письмо Росприроднадзора № 4-10/611 от 26.04.06).
Материалы исследований использовались в учебном процессе ТОГУ (в лекционном курсе по специальностям «Науки о Земле», «Ресурсоведение», «Экологическая оценка территории» и при проведении практических занятий по этим же специальностям) (Справка от 10.10.2008 г. № 06401/406, заверенная ректором ТОГУ, д.т.н., профессором Иванченко С.Н. и зав. кафедрой «ЭР и БЖД» , к.т.н., доцентом Майоровой Л.П.).
Апробация работы. Основные результаты исследования были представлены на конференциях и совещаниях различных уровней: Международной научно-технической конференции "Проблемы открытой разработки месторождений полезных ископаемых» (Екатеринбург, 2002); Первой международной конференции "Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр" (Москва, 2002); Международном совещании "Экологические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья" (Чита, 2002); Международной научной
конференции «Регионы нового освоения: состояние, перспективы в начале третьего тысячелетия» (Владивосток-Хабаровск, 2002); Международной научно-технической конференции «Итоги и проблемы производства, науки и образования в сфере добычи полезных ископаемых открытым способом» (Екатеринбург, 2002); Второй международной конференции "Ресурсовос-производящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр" (Москва, 2003); Международной научной конференции «Регионы нового освоения: стратегия развития» (Хабаровск, 2004), Международной научно-практической конференции «Проблемы комплексного освоения минерального сырья Дальнего Востока» (Хабаровск, 2005), Международной научной конференции «Проблема комплексного освоения георесурсов» (Хабаровск, 2007).
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: совпадением реальных ареалов добычи цветных и редких металлов с контурами выделенных РПГТС; использованием широкого комплекса независимых данных, которые однообразно изучены на всей территории; материалами натурного изучения техногенных потоков; обоснованным использованием методов математической статистики; апробацией результатов на конференциях и международных симпозиумах; положительным внедрением результатов исследований.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, из них в реферируемых изданиях 5.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка используемой литературы из 136 наименований, изложена на 175 страницах, содержит 22 таблицы, 26 рисунков, 5 приложений на 22 страницах.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю, д.г.-м.н. Саксину Б.Г., Заслуженному экологу РФ, профессору, д.б.н. Крупской Л.Т. за неоценимую помощь, консультации, постоянную поддержку и внимание при подготовке диссертации; директору Института геологии и природопользования ДВО РАН, д.г.-м.н. Сорокину А.А. за внимание и ценные советы при подготовке диссертации; зав. лабораторией ИТИГ ДВО РАН, К.Г.-М.Н. Бердникову Н.В., а также начальнику химической лаборатории ФГУП «Дальгеофизика» Мельникову Н.Г. за помощь и консультации при подготовке раздела диссертации; начальнику ЦГМС ГУ «Хабаровский ЦГМС-РСМЦ» Ивановой Е.Г. и сотрудникам ИГД ДВО РАН к.г.-м.н. Грехневу Н.И., к.т.н. Александровой Т.Н. за внимание, консультации и активное участие в обсуждении и апробации диссертации.
