Вплив гірничодобувного комплексу на параметри навколишнього середовища на прикладі Бондарівського родовища кристалічних порід Житомирської області с. Бондарівка

Вплив гірничодобувного комплексу на параметри навколишнього середовища на прикладі Бондарівського родовища кристалічних порід Житомирської області с. Бондарівка

В октавній смузі частот нижня частота f у два рази менше верхньої f; октави характеризуються середньо геометричною частотою. Вплив шуму на організм людини залежить також від його тимчасових характеристик. Встановлено, що шум володіє "кумулятивною" властивістю, що полягає в тому, що безупинні, періодичні чи навіть епізодичні шумові роздратування сумуються в людському організмі, призводячи до негативних біологічних наслідків. Нервова енергія людського організму витрачається непродуктивно на боротьбу з вплив шуму. Шум є причиною й активатором багатьох важких захворювань, зокрема гастриту, виразки шлунка, серцево-судинних захворювань, виснаження нервової системи і психічних розладів.

Шум у заводських цехах і інших приміщеннях часто породжується не гармонійними хвильовими коливаннями повітря, а вібрацією металевих конструкцій. Вплив цих вібрацій викликає в людини стомлюваність, поразка центральної нервової системи, слухового, вестибулярного й опорно-рухового апаратів. 8

Вібрації з частотами 6-12 Гц (близькими до частот власних коливань людського організму) особливо небезпечні для здоров'я людей. Якщо виробничий шум нормується по припустимих рівнях звукового тиску, то вібрація нормується по рівнях коливальних швидкостей в октавних смугах частот. Залежно від фізичної природи шуми можуть бути:

механічного походження, які виникають при вібрації поверхонь машин і обладнання, а також при поодиноких або періодичних ударах в з'єднаннях деталей або конструкціях в цілому;

аеродинамічного походження, які виникають внаслідок процесів, що відбуваються в газах (вихрові процеси; коливання робочого середовища, зумовленого обертанням лопаточних коліс; пульсації тиску при русі в повітрі тіл з великими швидкостями; витоки стиснутого повітря, пари або газу);

електромагнітного походження, які виникають внаслідок коливань елементів (ротора, статора, сердечника, трансформатора та інших) електромеханічних пристроїв під дією змінних магнітних полів);

гідродинамічного походження, які виникають внаслідок процесів, що протікають в рідинах (гідравлічні удари, кавітація, турбулентність потоку тощо).

2.7.2 Джерела шуму

При розробці родовищ корисних копалин, кульмінаційними пунктами інтенсивного шумового забруднення є підземні і відкриті гірські розробки. У підземних розробках шум, поглинаючись масивами порід, як правило, цілком локалізується в межах однієї чи комплексу виробок. Виникаючий у відкритих виробленнях шум розповсюджується по повітряному середовищу на значні території прилягаючої місцевості. Інтенсивність шумового ефекту в підземних гірським виробках збільшується за рахунок їх невеликих розмірів і багаторазового відображення звукових хвиль від поверхонь породних масивів. Могутніми джерелами виробничого шуму на поверхні є стаціонарні і пересувні енергетичні і технологічні машини й установки, транспортні засоби і деякі технологічні процеси. Найбільш високими рівнями шуму характеризуються підривні роботи. У процесі підземної розробки при вибуховому відбою люди віддаляються на значні відстані від вибою, а при масових вибухах виходять на поверхню. Як супутній ефект цих заходів є зниження чи повне виключення шкідливого впливу на людину шуму вибуху.

На відміну від цього вибухове вторинне дроблення корисної копалини, проведене часто протягом робочої зміни і на відносно невеликих відстанях від транспортних вироблень, характеризується більш інтенсивним шумовим впливом на організм працюючих. При виробництві відкритих робіт особливо високі шумові імпульси, причому вони розповсюджуються на великі відстані, спостерігаються при масових вибухах. Шум при виробництві вибухового вторинного дроблення звичайно локалізується в межах кар'єру, погіршуючи проте умови праці на робочих місцях. Шум, вироблений працюючими у відкритих гірських виробленнях і на поверхні машинами й установками, має значно меншу інтенсивність, однак він довгостроково впливає на працюючих. Допустимі рівні звукового тиску встановлені санітарними нормами СН 245-71, ДСТ 12.1.003-76. 8

Особливо сильно впливають на організм людини голосні і переривчасті звуки інтенсивністю більш 70 дб в октавах високих частот.

Особливо слід зазначити, що виконання робіт при розробці родовищ корисних копалин сполучено з виникненням у повітряному середовищі ударних повітряних хвиль (УПВ). Вони формуються, крім того, при вибухах метаноповітряних і пилових сумішей і при обваленні порід і підземних гірських виробок. УПВ розповсюджується зі швидкістю, що перевищує швидкість звуку, на значні відстані, роблячи вплив на людину і навколишнє середовище. В міру переміщення в повітряному просторі УПВ втрачають свою інтенсивність і швидкість поширення, загасають і поступово переходять у звукові хвилі.

До основних характеристик УПВ відносять тиск хвилі, швидкість поширення і час впливу . При вибуху невеликих зарядів ПР тривалість впливу УПВ на людину виміряється мілісекундами і носить імпульсний характер, від якого при тиску до 10 кПа люди практично не отримують ушкоджень. При тривалості впливу УПВ від 20 до 200 мс основний вплив на людей натискає на фронті хвилі.

При тиску від 20 до 40 кПа виникають контузії, що проявляються в запамороченнях і головних болях, при більш високих тисках можуть мати місце розриви барабанних перетинок. При дії УПВ понад 20 мс, що характерно для вибухів великих зарядів ПР, виконаних на значних відстанях від місця сприйняття становить небезпеку не тільки тиск, але і швидкість повітряного потоку, що переміщується за фронтом хвилі.

При тиску 20 кПа ця швидкість перевищує 40 м/с, люди одержують травми при падінні. В гірничій промисловості вентиляції гірничих виробок належить особлива роль. Для вентиляції шахт, тунелів, рудників широко застосовуються вентилятори спеціального призначення досить великої потужності і які мають високі шумові характеристики. Особливо великий шум на гірничих підприємствах створюють компресорні станції. При роботі стаціонарних компресорних станцій проникнення шуму в навколишнє середовище відбувається через отвори всмоктувальних і вихлопних повітроводів, а в компресорних установках, які переміщаються, крім того, має місце ще шум двигуна і корпусний шум.

Надзвичайно великий шум створюють газові струмені. На гірничих підприємствах це в першу чергу пов'язано з роботою термогазоструминних різаків та термовідбійників, верстатів вогневого буріння.

2.7.3 Заходи по зменшенню рівня шуму

Підприємства гірничодобувної і гірничопереробної галузей виробництва характеризуються високим шумовим ефектом. Шум на гірничих підприємствах створюють кар'єрний технологічний автотранспорт, технологічний залізничний транспорт, вибухові роботи, працюючі екскаватори, верстати вогневого буріння, компресорні станції, бульдозери, бурові верстати, трансформатори та інші об'єкти.

Великим шумом характеризуються гірничо-переробні цехи та збагачувальні фабрики. Найбільш шумними є дробарно-сортувальні заводи, навантажувально-розвантажувальні пункти, вентиляційні установки, механізми для збагачення корисних копалин, скребкові та стрічкові конвеєри. Особливо високими шумовими характеристиками відзначаються каменеобробні підприємства: дискові, штрипсові, стрічкові, канатні розпилювальні верстати, шліфувально-полірувальні та окантовочні верстати, верстати фасонної обробки каменю, каменекольні машини, термогазоструминні верстати і агрегати, машини і механізми бучардної фактурної обробки та інше.

При розробці заходів захисту від шуму перш за все потрібно з'ясувати вид шуму, бо необхідне зниження шуму можна досягнути тільки при правильному виборі цих засобів. Розрізняють два види шумів -- повітряний і структурний. Повітряний шум поширюється в повітрі від джерела виникнення до місця спостереження, структурний шум випромінюється поверхнями будівельних конструкцій (стіни, перекриття, перегородки), які коливаються в звуковому діапазоні 20-20000 Гц.

Для зменшення рівня шуму може бути здійснений ряд заходів:

1. Зменшення рівня звукової потужності (РЗП) джерела шуму, що в умовах експлуатації досягається заміною шумливого, застарілого обладнання, а при проектуванні - вибором обладнання з кращими шумовими характеристиками, правильним розрахунком режимів його роботи тощо.

Правильна орієнтація джерела шуму або місця випромінювання шуму відносно розрахункових точок для зниження показника направленості. З цією метою пристрої для забору і викиду повітря та газоповітряної суміші аеродинамічних установок потрібно улаштовувати так, щоб випромінювання шуму йшло в протилежну сторону від житлових будинків та громадських споруд.

Розміщення джерела шуму на можливому віддаленні від розрахункової точки або, навпаки, житлової забудови від підприємства, тобто завдяки проведенню комплексу архітектурно-планувальних заходів.

Використання засобів звукопоглинання при виконанні акустичної обробки шумних приміщень, через вікна яких шум випромінюється в атмосферу.

Зменшення шуму на шляху його поширення від джерела до розрахункової точки, яке може бути досягнуто шляхом реалізації таких заходів:

використання засобів звукоізоляції шляхом застосування таких матеріалів і конструкцій для зовнішніх стін, вікон, воріт, дверей, трубопроводів і комунікацій, які можуть забезпечити потрібну звукоізоляцію;

влаштування спеціальних боксів і звукоізолювальних кожухів при розміщенні шумового обладнання;

використання екранів, які служать перепоною поширенню звуку від обладнання, розміщеного на території гірничого підприємства;

використання засобів віброізоляції та вібродемпфірування;

встановлення глушників шуму у повітроводах, каналах і газодинамічних трактах, випробувальних боксів, компресорів і вентиляторів тощо.

Проведення організаційно-технічних заходів, пов'язаних з виконанням своєчасного ремонту, мащення машин і обладнання.

Обмеження і повна заборона проведення шумних робіт і експлуатацію найінтенсивніших джерел шуму в нічний час.

Поняття звукопоглинання і звукоізоляція часто ототожнюють, хоч між ними є принципова різниця, яку і необхідно враховувати при розв'язанні практичних питань боротьби з шумом. Звукоізолюючі конструкції призначені для зменшення проникнення шуму в приміщення, яке ізолюється, або на територію житлової забудови від джерела, розміщеного в сусідньому приміщенні або відкритому просторі. Акустичний ефект таких конструкцій в основному зумовлений відбиттям звуку від їх поверхонь, виготовлених із щільних твердих матеріалів (бетон, цегла, сталь та інші).

Звукопоглинаючі матеріали і конструкції служать для поглинання звуку як в приміщенні самого джерела шуму, так і в приміщеннях, які ізолюються від шуму. У останньому випадку методи звукопоглинання і звукоізоляції використовуються спільно. Звукопоглинальні матеріали на відміну від звукоізоляційних - це пористі і пухкі волокнисті матеріали типу ультратонкого скляного і базальтового волокна, мінеральної вати і плит на її основі, капронового волокна, спеціальних акустичних плит та інших.

Процес поглинання звуку відбувається внаслідок перетворення звукової енергії в теплову. Падаючі на звукопоглинальну конструкцію звукові хвилі зумовлюють коливання повітря у вузьких порах матеріалу. Внаслідок в'язкості повітря ці коливання супроводжуються тертям і перетворенням кінетичної енергії в теплову. Оскільки звукова енергія в умовах навколишнього середовища невелика, то температура звукопоглинального матеріалу навіть при повному поглинанні звуку збільшується на дуже малу величну. 11

Для зменшення шуму в приміщеннях, які ізолюються, метод звукоізоляції є ефективнішим, ніж метод звукопоглинання приблизно в 4-5 разів. У боротьбі з шумом на гірничих підприємствах провідне місце належить таким засобам звукоізоляції як звукоізолювальні огорожі, звукоізолювальні контури, акустичні екрани.

Підвищений шум в навколишньому середовищі часто створюється при роботі вентиляційних, компресорних і газотурбінних установок, систем скидання стиснутого повітря, стендів для випробування різних двигунів та інших джерел аеродинамічного походження. Зниження цього шуму здійснюється глушниками, які встановлюються в каналах, трубопроводах, повітроводах.

Залежно від принципу дії глушники поділяють на абсорбційні, реактивні (рефлексні) і комбіновані. Зниження шуму в абсорбційних глушниках відбувається завдяки поглинанню звукової енергії у використовуваних для них звукопоглинальних матеріалах, а в реактивних глушниках - внаслідок відбиття звуку назад до джерела.

Комбіновані глушники мають властивість як поглинати, так і відбивати звук. Як відомо, звук поділяється на три категорії: інфразвук (20 Гц, 10 дБ), акустичний звук (10... 19 дБ), ультразвук, або високий звук (понад 90 дБ).

Горбкуватий рельєф і лісиста місцевість території, що розділяє шумові джерела і поселення, значно знижують інтенсивність шуму. Не виключена можливість і доцільність штучного формування рельєфу з покращеною шумозахисною характеристикою за рахунок створення насипів і, зокрема, розміщення породних відвалів.

Значне зниження шумового забруднення повітряного середовища забезпечують рослинні насадження, створюючи так називану "акустичну тінь". Інтенсивність зниження рівня шуму залежить від ширини смуги шумозахисних насаджень, а також від дендрологічного складу і "конструкції" посадок. Смуга насаджень шириною 25 м сприяє зниженню рівня шуму на 10-12 дб, при цьому хвойні породи дерев переважніше листяних.

Шумозахисні насадження доцільно формувати з дерев?яно-чагарникових великих і швидкозростаючих порід з густою і низькозпущеною кроною. Структура смуг повинна бути щільної без розривів з посадкою дерев чи рядами в шаховому порядку. Чагарники висаджуються з розрахунком перекриття ґрунтового простору.

За формою поперечний профіль шумозахисної смуги повинен наближатися до трикутника, з більш пологої сторони, спрямований до джерела шуму. Висота дерев повинна бути не менш 7-8 м, чагарників - до 1,5-2 м. Рівень шуму в житлових приміщеннях і дворах повинен бути знижений за рахунок раціонального розміщення, планування і форми будинків, а також підвищення їхньої звукоізолюючої здатності.

Основою для планомірного здійснення шумозахисних заходів є шумові карти, зелені насадження навколо стаціонарних джерел шуму, розміщених на поверхні входять у комплекс шумоізолюючих засобів. 11

Проблеми порушення виробничим шумом і вібрацією природних екологічних зв'язків у даний час не можуть бути досить чітко сформульовані, тому що шкідливі наслідки шуму і вібрації простежені тільки на стані самопочуття і здоров'я людей і проаналізовані в окремих випадках на тварин.

У курсі "Екологія гірського виробництва" питання захисту від шумового забруднення повітряного середовища найбільше доцільно розглядати починаючи з великомасштабних загальних заходів, що забезпечують зниження шкідливого впливу шуму на населення навколишніх підприємство територій, переходячи потім до технічних засобів, спрямованим на зменшення шумоутворення при тому чи іншому виробничому процесі.

Взаєморозміщення об'єктів повинне вироблятися обліком ландшафтних особливостей місцевості і на прилягаючій території (сюди відносяться різного роду глушителі, звукопоглинанні кожухи). Найбільш перспективним напрямком робіт з боротьби із шумом є дослідження і розробка малошумних машин і механізмів за рахунок удосконалювання їхніх експлуатаційних характеристик. Це забезпечить не тільки акустичний комфорт, але і знизить втрати енергії на шумоутворення. Природно, що працюючі в несприятливих акустичних умовах повинні бути забезпечені засобами індивідуального захисту від виробничого шуму (навушниками, шумозахисними костюмами і т.д.).

Як уже відзначалося, негативні наслідки ударних повітряних хвиль, що виникають при виробництві підземних масових вибухів, найбільш істотні. Тут основним заходом, що забезпечує безпека людей, є висновок їх за межі встановленої заздалегідь небезпечної зони, при цьому гранично-допустимий тиск на фронті УПР не повинний перевищувати 10 кПа. Забезпечення схоронності устаткування і комунікацій у тому випадку, якщо вони відповідно до розрахунку можуть бути порушені, досягається за рахунок їхнього чи демонтажу установки захисних пристроїв для гасіння УПР. У відкритих гірських виробленнях унаслідок розсіювання енергії в атмосфері утворяться УПР значно меншої інтенсивності, а слабкі УПР небезпечні в основному для хитливих споруджень, що мають велику фронтальну площу і для скління будинків. Параметри розповсюдження цих хвиль у значній мірі залежать від атмосферних умов.

Тому в заходах випливає це враховувати й у період інверсій, а також при швидкості вітру, спрямованого убік житлових районів, більш 6,5 м/с масові вибухи робити не слід. Що стосується питань зниження шкідливого впливу вібрації при експлуатації гірських машин, те їх обладнають спеціальними віброгасячими пристроями. Основною деталлю віброзахисних пристроїв є пружній елемент - пружини, що працюють на вигин, стиск,

Порушення приведуть до чи загибелі деградації рослинного покриву, погіршенню якості і зміні чи структури узагалі втраті родючого ґрунтового шару, до таких змін форм рельєфу, що ділянки поверхні стають малопридатними для продуктивного використання в сільському і лісовому господарстві, а також для інших цілей.

2.7.4 Вібрація. Джерела вібрації

Вібрація - це механічні коливання твердого тіла. Вібрацію поділяють на природну та штучну. Джерелами природної вібрації є землетруси, що викликаються природними чинниками. Джерелами штучної вібрації є промисловість, транспорт.

Вібрації у промисловості виникають, зазвичай, при роботі машин та механізмів, які мають неврівноважені та незбалансовані частини, що обертаються чи здійснюють зворотно поступальний рух. До такого устаткування належать оброблювальні, штампувальні верстати, електро- та пневмоперфоратори, електроприводи, компресори. У техніці розрізняють корисну та шкідливу вібрації. Корисна вібрація збуджується навмисно спеціальними вібраційними пристроями та машинами, наприклад, для проведення масажу, під час укладання бетону, трамбування тощо. Шкідлива вібрація виникає спонтанно під час роботи будь-яких механізмів.

За способом передачі на тіло людини розрізняють загальну та місцеву (локальну) вібрації. Загальна вібрація передається на тіло людини, яка сидить або стоїть, переважно через опорні поверхні - сидіння, підлогу. Локальна вібрація передається через руки працюючих при контакті з ручним механізованим інструментом, пристроями керування машинами та обладнанням. Можлива також одночасна дія загальної та локальної вібрації. Наприклад, при роботі на дорожнобудівельних машинах на руки передається локальна вібрація від пристроїв керування, а на все тіло - від машини чи сидіння.

За часовою характеристикою розрізняють: постійну вібрацію, для якої спектральний і коректований за частотою параметр на протязі часу спостереження змінюється не більше, ніж у 2 рази (на 6 дБ); непостійну вібрацію, для якої ці параметри на протязі часу спостереження змінюються більше, ніж у 2 рази (на 6 дБ).

Значення вібрацій як фактора забруднення природного середовища залежить від їхньої потужності та частоти. Слабкі вібрації помітної шкоди біоті й довкіллю не завдають. Навпаки, в деяких випадках вони стимулюють розвиток рослин і тварин, використовуються в медицині, як вже згадувалося, для масажу. Сильні вібрації, як шкідливі, так і корисні, з екологічного погляду, негативно впливають на довкілля і біоту, у тому числі на людину.

Тривалі вібрації завдають великої шкоди здоров'ю людини - від сильної втоми до змін багатьох функцій організму: порушення серцевої діяльності, нервової системи, спазмів судин, деформації м'язів, струсу головного мозку тощо. Особливо небезпечна вібрація з частотою, яка є резонансною з частотою коливання окремих органів чи частин тіла людини, що може призвести до їх пошкодження.

Тривала дія вібрації може спричинити професійне захворювання - вібраційну хворобу. Одним з основних джерел шумоперетворення є вібрація. Поняття „шум" і „вібрація" взаємопов'язані, вони згубно діють на здоров'я людей, а тому в нашій країні чинні затверджені норми захисту від вібрації. Ці норми є обов'язковими для всіх міністерств, відомств, організацій, що проектують, виготовляють і експлуатують обладнання, яке є джерелом інфразвуку. 8

2.7.5 Методи та засоби захисту від вібрації

Для виключення впливу вібрацій на довкілля, необхідно реалізувати заходи щодо їх зниження перш за все в джерелі виникнення. Якщо знизити вібрації в джерелі виникнення не є можливим, то використовують методи зниження вібрації на шляхах поширення: віброгасіння, віброізоляція або вібродемпфірування.

Використання віброгасіння пов'язано зі збільшенням реактивної частини імпедансу коливальної системи. Віброгасіння реалізується при збільшенні ефективної жорсткості і маси корпусу машин або станин верстатів внаслідок їх об'єднання в єдину замкнену систему з фундаментом за допомогою анкерних болтів або цементної підливки. З цією метою відносно малогабаритне інженерне обладнання житлових будинків встановлюється на опірні плити і віброгасні основи.

Методи установлення обладнання на фундамент потребують великих витрат часу і призводять до неминучої порчі дорогих покрить підлог. В зв'язку з цим на етапі експлуатації промислових комплексів використовують переважно встановлення обладнання без фундаменту безпосередньо на віброізолюючі опори. Такий метод дає можливість забезпечити будь-який ступінь віброізоляції обладнання. Встановлення на віброізолюючі опори технологічного та інженерного обладнання здешевлює його монтаж, виключає порчу обладнання і знижує рівень шуму, який супроводить інтенсивні вібрації. Такі опори можуть застосовуватись також і при наявності фундаментів: або між джерелом вібрації (машиною) і фундаментом, або між фундаментом і ґрунтом. Як віброізолятори можна використовувати гумові або пластмасові прокладки, одиночні або згруповані циліндричні пружини, листові ресори, комбіновані та пневматичні віброізолятори (повітряні подушки).

Демпфірування ґрунтується на збільшенні активних втрат в коливальних системах. Вібродемпфірування може бути реалізоване в машинах з інтенсивними динамічними навантаженнями використанням матеріалів з великим внутрішнім тертям: сплавів кольорових металів, чавунів з малим вмістом вуглецю і кремнію. 11

2.7.6 Природа виникнення електромагнітних полів

У процесі еволюції біосфера постійно знаходилася і знаходиться під впливом електромагнітного поля (ЕМП) природного походження (природний фон): електричного й магнітного поля Землі, космічного електромагнітного випромінювання, насамперед того, що генерується Сонцем. Природа електромагнітного випромінювання пов'язана з вихровими електричними й магнітними полями. Внаслідок того, що ці поля нероздільно пов'язані між собою, вони отримали назву електромагнітних. У період науково-технічного прогресу людство створювало і дедалі ширше використовувало штучні (антропогенні) джерела ЕМП. У наш час ЕМП антропогенного походження значно перевищують природний фон і є тим несприятливим чинником, вплив якого на людину та довкілля рік за роком зростає. Дана форма забруднення пов'язана з порушенням електромагнітних властивостей навколишнього середовища. До основних джерел відносяться лінії електропередач, радіо і телебачення, деякі промислові установки.

Мозок людини, будучи провідником електричного струму, генерує своє магнітне поле. Штучні і природні електромагнітні поля впливають на здоров'ї і стан людини. Проте це питання ще недостатньо вивчений. З дією електромагнітних полів і мікрохвильових випромінювань пов'язують збільшення народження дітей з синдромом Дауна, зростання онкологічних захворювань, особливо пухлини мозку.

Поряд досліджень встановлено, що електромагнітні поля і мікрохвильове випромінювання ушкоджують перш за все два типи тканин: тканини головного мозку і тканини, що активно ростуть (зокрема, тканини ембріонів, що розвиваються, маленьких дітей і ракових пухлин).

Ступінь дії електромагнітних полів (ЕМП) визначається часом дії і рівнем індуктивності ЕМП, залежним від відстані до джерела. Так, зростання онкологічних захворювань пов'язують з дією магнітних полів ліній електропередач, індуктивність яких складає всього 3 мГн. Вибирання засобів захисту від ЕМП промислових джерел багато в чому визначається їх частотними характеристиками. У джерела ЕМП розрізняють ближню (індукції) і дальню (випромінювання) зони дії. Перша реалізується на відстані, що не перевищує шостої частини довжини хвилі, де ЕМП ще не сформувалося. У таких джерел слабо виражена магнітна складова, тому ЕМП оцінюється електричній напруженості, що становить (в/м). При більшій відстані виражені обидві складові, тому ЕМП оцінюється поверхневою щільністю потоку енергії (Вт/м2). Гранично допустимі рівні напруженості ЕМП встановлені Сніп № 2971-84. Усередині житлових приміщень напруженість не повинна перевищувати 0,5 кВ/м; на території зони житлової забудови -- 1 кВ/м; на ділянках перетину високовольтних ліній з автомобільними дорогами I--IV категорії -- 10 кВ/м.

Заходи по виключенню дії на людину відчутних електричних розрядів і струмів набрякання повинні застосовуватися при напруженості електричного поля вище 1 кВ/м. Основним способом захисту від ЕМП є захист відстанню. Будівельні конструкції володіють екранізуючою здатністю. Напруженість електричного поля в будівлях, що знаходяться в санітарно-захисних зонах високовольтних ліній напругою 330...500 кВ і що мають неметалічну крівлю, можна понизити, встановивши на даху цих будівель заземлену в двох місцях металічну сітку. 8

2.7.7 Вплив електромагнітних полів на стан здоров'я людини та об'єкти довкілля

Утворення просік супроводжується також значними змінами тваринного компонента екосистем: спостерігається зникнення видів, що мешкають у кронах дерев: змінюється видовий склад, чисельність та різноманіття птахів тощо. Без сумніву, ЛЕП впливають і на стан здоров'я людей. Розростання міст до мегаполісів наближує ЛЕП до новобудов. Допустимі норми електричного поля не повинні перевищувати 1 кВм-1; для цього необхідно віддаляти опори ЛЕП на 30-40 м від житлових будівель.

Як зауважувалося раніше, електротранспорт, радіолокаційні та побутові прилади також є джерелами електромагнітних полів. Усі ділянки надвисокочастотного діапазону використовуються для радіозв'язку, у тому числі радіолокаційного та супутникового. У цьому діапазоні працюють практично всі військові радіолокатори (радари). Доведено, що характер дії випромінювання багатьох радарів за своїми характеристиками наближаються до легкопроникного радіаційного випромінювання. При тривалих опромінюваннях починається порушення дії імунного механізму.

Функціональні порушення, викликані ЕМП, здатні акумулюватися в організмі людини, але є зворотними, якщо значно зменшити вплив опромінювання.

Аналізуючи наведене вище потрібно зробити висновок, що дію електромагнітних полів на організм людини та об'єкти довкілля потрібно нормувати за їх впливом. 11

2.7 Вплив гірничих розробок на рослинний та тваринний світ

Робота гірничо-видобувної промисловості характеризується погіршенням геологічних, гірничотехнічних умов розробки родовищ корисних копалин, зменшення вмісту корисних компонентів в рудах, збільшенням об'єму пустих порід співвідносно до одиниці добутої руди.

Збитки навколишньому середовищу від функціонування гірничопромислового комплексу дуже великі. Вони починаються вже з розвідки родовищ. При розвідці родовищ підземними гірничими виробками рельєф поверхні порушується внаслідок просідання цих виробок і розміщення на поверхні відвалів. Таким чином знищуються рослини на таких територіях та скорочуються площі поширення рослинності.

Бурові і геофізичні партії прокладають тисячі транспортних доріг, бульдозери, всюдиходи, трактори і автомобілі знищують при цьому рослинність.

Особливо руйнують незайману поверхню перевезення бурових вишок в нерозібраному вигляді з одного майданчика на інший. При цьому від трьох до дванадцяти потужних тракторів переміщуються широким фронтом, важкі сталеві канати і сама бурова вишка “переорює ” поверхню землі, здираючи весь рослинний шар на своєму шляху. Відомо, що 15 км такого “шляху” створює мертву ділянку площею 10 га, на якій знищена рослинність, з'явились рухомі піски, зародились кочівні ліси. Самі ділянки для розвідувального буріння невеликі, але в процесі пересування бурових установок і виконання геологорозвідувальних робіт вони збільшуються за рахунок вирубки чагарників, дерев. Знищення трав'яного покриття, забруднення поверхні глиною, шламом, мастильними і іншими матеріалами.

Площі відвалів в кілька разів перебільшують площі кар'єрів. Глибинні, як правило, токсичні шари з'являються на поверхні. Вони заростають лісом і травою, але після дощів вода з відвалів отруює ріки і ґрунт. І як наслідок - загибель риб, кормових мікроорганізмів, втрата нерестилищ, а забруднення ґрунтів призводить до того, що шкідливі речовини потраплять в рослини.

При бурхливому розвитку гірничої промисловості інтенсивний антропогенний тиск на природну рослинність спричинив розвиток незворотних сукцесій (це послідовна зміна біоценозів на одній і тій же території в результаті впливу природних факторів або людини) у процесі яких відчутно скоротилися або майже виснажилися природні запаси багатьох видів рослин.

На якість лісів і всю рослинність, негативно впливає забруднення навколишнього середовища, особливо забруднення діоксидами сірки і оксидами азоту, які поєднуючись з парами води, утворюють сірчану і азотну кислоти, що випадають на поверхню кислотними дощами. Кислотний дощ, потрапляючи на листя, перешкоджає нормальному диханню дерева, чим порушується процес фотосинтезу, а у внутрішніх хімічних реакціях в дереві відбуваються зміни, які призводять до передчасного його старіння.

Під впливом пилу, диму та інших забруднювачів у рослин закупорюються продихи і порушуються різні ланки складних біохімічних процесів, що негативно впливає не тільки на фотосинтез, а й взагалі на газообмін - зменшується інтенсивність поглинання вуглекислоти при фотосинтезі, а дихання навпаки проходить інтенсивно з великою втратою накопичених енергетичних речовин. Тому у рослин створюється менше біомаси.

Під час розробки родовищ корисних копалин виникає потреба в осушенні родовищ. Після відкачування води з водоносного горизонту запаси підземних вод скорочуються , а стан і якість поверхневих вод суттєво погіршується. І як наслідок на значній площі територій родовища та на прилеглих територіях формується депресійна воронка. Зменшення запасів води призводить до зникнення рослин, що ростуть на прилеглих територіях. При спрацюванні динамічних запасів підземних вод виникає небезпека забруднення прісної води мінералізованими водами і це негативно впливає на рослини.

Скидання у поверхневі водотоки задренованих підземних вод призводить до хімічного та радіоактивного забруднення вод, що негативно позначається на рослинності. Внаслідок функціонування кар'єрів цілі райони лишаються можливості користуватись криничною та артезіанською водою, ліси не отримують потрібної кількості вологи, рослинність осушується. Основні фактори, що загрожують тваринам при розвитку підприємств гірничо-видобувного комплексу: руйнування місць існування, вплив інтродукованих видів, втрата, скорочення або погіршення кормової бази.

Порушення та деградація місць перебування спричиняє найбільш негативний вплив на всі групи тварин. Для тварин, що пристосувалися до певних умов протягом тисячоліть різкі їх зміни виявляються несприятливими і вони або повністю зникають, або ж стають рідкісними. Щоб зникли тварини не потрібне їх повне знищення, достатньо порушити структуру популяції. Існує норма чисельності кожного виду, нижче якої він не може існувати.

Причиною вимирання місцевих видів може бути інтродукція - переселення окремих видів у місцевість, де вони раніше не жили. Також на тварин впливає шум гірничих підприємств і радіоактивність корисних копалин.

Частина родовищ корисних копалин постає у вигляді розсипів, які розробляються дренажним, гідравлічним, бульдозерно-скреперним і іншими способами. При цих способах в найбільшій формі проявляється забруднення річок каламутними водами, риба зникає з них і значні площі водойм виключаються із системи нерестилищ. Загублені площі відновлюються під нерест приблизно через 10-15 років після припинення розробок, але оскільки розсипні родовища розробляються протягом 30-50 років, площі забрудненого водозбору не використовуються для відтворення рибних запасів 50-75 років.

Будь-яке угруповання можна представити у вигляді кормової мережі, яка являє собою схему всіх трофічних зв'язків між видами, що входять до складу цього угруповання. Кормова мережа звичайно складається із декількох ланцюгів живлення, кожний з яких є окремим її каналом. На початку кожного трофічного ланцюга знаходяться рослини, на другому рівні ланцюга - рослиноїдні тварини і на третьому рівні - хижаки. Випадання хоча б одного рівня ланцюга призводить до руйнування всього трофічного ланцюга. Тобто якщо в результаті розробки родовищ корисних копалин знищується рослинність, то наслідком цього є зникнення рослиноїдних тварин і в подальшому зникнення хижих тварин. Теж саме відбувається, коли випадає інший рівень ланцюга.

Порушення призводять до загибелі або деградації рослинного покриву, погіршення якості і зміни структури або взагалі втрати грунтово-рослинного шару. Видобування відкритим способом великої кількості корисних копалин і супутнє йому виймання розкривних і вміщуючих порід зі складуванням їх у відвали призводять до корінних змін ландшафту земної поверхні.

Шум шкідливий не тільки для людини. Встановлено, що рослини під впливом шуму знижують енергію до зростання, у них спостерігається надмірне (навіть повне, що призводить до загибелі) виділення вологи через листя, можливі порушення клітин. Гинуть листя і квіти рослин, що розташовані близько від джерела інтенсивного шуму (звуку).

Аналогічно діє шум на тварин. Від шуму реактивного літака гинуть личинки бджіл, самі вони втрачають здатність орієнтуватися, у пташиних гніздах дає тріщини шкарлупа яєць. Від коливань повітря, які утворюються звуками переносної радіоапаратури, не можуть піднятися у повітря жуки, джмелі та інші комахи. Від шуму знижуються надої молока у корів, приріст у вазі свиней, несучість курей.

У районах родовищ тканини рослин відрізняються підвищеним вмістом металів. На цій властивості основані біохімічні методи пошуків. Підсумовуючи можна сказати, що розробка родовищ корисних копалин погіршує стан рослинного і тваринного світу на великих територіях. Наслідком може стати зміна видового різноманіття, порушення харчових взаємовідносин та інше.

Розділ 3

Розрахункова частина

3.1 Розрахунки основних викидів в атмосферу при ведені відкритих гірничих розробок

Розкривні роботи.

При веденні розкривних робіт та при навантаженню породи екскаваторами в автосамоскиди в атмосферу виділяється пил неорганічний зі змістом діоксиду кремнію (SіО2) < 20%. Час роботи екскаватора на розкривних роботах складає 25% від загального часу навантажування. Викиди забруднюючих речовин при розкривних, навантажувально-розвантажувальних роботах визначені по формулі 1, 2:

М1= К1*К2*Кз*К4*К5*К7*В*G*106/3600 , г/с

М1=0,04*0,02*1*1*0,01*0,4*0,5*52*106/3600 =0,027г/с (1)

де:

К1 - вагова частка пилової фракції в матеріалі, 0,04

К2 - частка пилу, що переходить в аерозоль, 0,02

К3 - коефіцієнт, що враховує місцеві метеоумови, 1,0

К4 - коефіцієнт, що враховує захищеність вузла, 1,0

К5 - коефіцієнт, що враховує вологість матеріалу, 0,01

К7 - коефіцієнт, що враховує крупність матеріалу, 0,4

В - коефіцієнт, що враховує висоту пересипання, 0,5

G - продуктивність вузла пересипання, т/година; 55,0

М2=М1*3600*Т*10-6, т/рік (2)

М2=0,027*3600*463*10-6=0,051 т/рік

де:

Т- час роботи технологічного обладнання, 504,0 год/рік;

10-6 - коефіцієнт переводу грамів у тонни.

Бурові роботи

При підготовці проведення підривних робіт, з метою розколювання гранітного моноліту у кар'єрі проводиться буріння шпурів пневматичними бурильними молотками ПР-18Л. При бурінні застосовується водяний спосіб зниження пилеподавлення. Розрахунок викидів забруднюючих речовин виконується по формулі (3,4):

М3 = N3*Z*(1-q), г/с (3)

М3 =6*0,005*(1-0,04)=0,03 г/с

де:

N3 - кількість використовуваних бурових молотків, 6

Z - кількість пилу, що виділяється при бурінні одним пневматичним молотком з гідропилеподавленням, 0,005 г/с

q - вагова частина пилової фракції в матеріалі, 0,04 г/с

М4=М3*3600*Т4*10-6,т/рік(4)

М4=0,03*3600*1896*10-6=0,205 т/рік

де:

Т4- час роботи технологічного обладнання, 1896 год/рік

10-6 - коефіцієнт переводу грамів у тонни

Підривні роботи

Викид пилу

Розрахунок одноразових викидів пилу виконують за формулами 5,6,7,8,9,10:

М5 =a1* a2* a3* a4*A5*106/Т, г/с(5)

М5 =3,5*2*10-5*1,2*0,5*0,045*10-6/600 = 0,0032 г/с

де: a1 - кількість матеріалу, що піднімається в повітря при вибуху 1 кг вибухової речовини (порох), 3,5 т

а2 - частка, що переходить в аерозоль летучої частини пилу з розміром часток 0-50 мкм по відношенню до висадженої гірської маси, 2*10-5

а3 - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру у зоні вибуху, 1,2

а4 - коефіцієнт, що враховує вплив обводнення шпурів та попереднє

зволоження, 0,5

А6 - величина заряду вибухової речовини, 0,045 кг

Т- час емісії пилу при вибуху, 600 с

М6 = a1* a2* a3* a4*A6, т/рік;(6)

М6 =3,5*2*10-5*1,2*0,5*3=0,00013=12,6*10-5 т/рік

де: а1 - кількість матеріалу, що піднімається в повітря при вибуху 1 кг вибухової речовини (порох), 3,5 т

а2 - частка, що переходить в аерозоль летучої частини пилу з розміром часток 0-50 мкм відносно висадженої гірської маси, 2*10-5

а3 - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру у зоні вибуху, 1,2

а4 - коефіцієнт, що враховує вплив обводнення шпурів і попереднє зволоження, 0,5

А6 - величина заряду, яку використовують протягом року, 3,0 т/рік

Викид діоксиду азоту

M7NO2=gNO2*A7*106/T, г/с(7)

M7NO2=0,0025*0,045*106/600=0,19 г/с

де:

gNO2 - питомий викид діоксиду азоту, 0,0025 т/т

А7 - величина заряду вибухової речовини для одного вибуху, тонн 0,045

Т- час емісії при вибуху, 600 с

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

M8NO2= gNOx*A8, т/рік(8)

M8NO2=0,0025*3,0=0,008 т/рік

де:

gNOx- питомий викид діоксиду азоту, 0,0025 т/т

А - витрата вибухової речовини протягом року, 3,0 т/рік

Викид оксиду вуглецю

M9CO=gCO*A9*106/T, г/с(9)

M9CO=0,037*0,045*106/600=2,775 г/с

де:

gCO - питомий викид оксиду вуглецю, 0,037 т/т

А9 - величина заряду вибухової речовини для одного вибуху, 0,045 т

Т - час емісії при вибуху, 600,0 с

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

М10CO=gCO*A10, т/рік(10)

М10CO=0,037*3, 0=0,111 т/рік

де:

gCO - питомий викид оксиду вуглецю, 0,037 т/т

А - витрата вибухової речовини на протязі року, 3,0 т/рік

Навантаження гірської маси

Загальну кількість пилу, що виділяється в атмосферу при навантажувально-розвантажувальних роботах в межах кар'єру, визначають за формулами 11,12:

М11=K1* K2* K3* K4* K5* K6* K7*B*G*106/3600, г/с(11)

М11=0,04*0,02*1,0*1,0*0,01*0,4*0,5*52*106/3600=0,027 г/с

де:

К1- вагова частка пилової фракції в матеріалі, 0,04

К2 - частка пилу, що переходить в аерозоль, 0,02

К3 - коефіцієнт, що враховує місцеві метеоумови, 1,0

К4 - коефіцієнт, що враховує захищеність вузла пересипання, 1,0

К5 - коефіцієнт, що враховує вологість матеріалу, 0,01

К7 - коефіцієнт, що враховує крупність матеріалу, 0,4

В - коефіцієнт, що враховує висоту пересипання, 0,5

G - продуктивність вузла пересипання, 52,0 т/год

М12= М11*3600*Т*10-6, т/рік(12)

М12=0,024 *3600*1068,0*10-6= 0,09 т/рік

де:

Т12 - час роботи технологічного устаткування, 1476,0 год/рік

10-6 -коефіцієнт переводу грамів у тонни

Викиди пилу при автотранспортних роботах

Загальну кількість пилу, що виділяється автотранспортом у повітря при роботі в межах кар'єру, визначають за формулами 13,14:

М13 = С1*С2*С3*С6*С7*N13*L*g1/3600*С4*С5*С6* F*n*g2, г/с (13)

М13=1,0*1,0*1,0*0,01*0,01*3*0,32*1450/3600*1,3*1,2*0,01*12,0*2*0,002=0,052 г/с

де:

С1 - коефіцієнт, що враховує середню вантажопідйомність автотранспорту, 1,0

С2 - коефіцієнт, що враховує середню швидкість пересування км/год, 1,0

С3 - коефіцієнт, що враховує стан доріг, 1,0

С4 - коефіцієнт, що враховує профіль поверхні матеріалу на платформі та визначається як відношення Fфак/FO - фактична поверхня матеріалу платформи. Значення С4 змінюється у межах 1,3 - 1,6 у залежності від крупності матеріалу та ступеня заповнення платформи 1,3

С5 - коефіцієнт, що враховує швидкість обдування матеріалу, 1,2 км/год

С6- коефіцієнт, що враховує вологість поверхневого шару матеріалу, 0,01

С7 - коефіцієнт, що враховує частку пилу, яка вноситься в атмосферу, 0,01г/год

N13 - число ходок всього транспорту за годину,3

L - середня довжина однієї ходки в межах кар'єру,0,32 км

g1 - пилевиділення в атмосферу на 1 км пробігу при С1=С2=С3=1 приймається рівним, 1450,0 г/км

g2 - пилевиділення з одиниці фактичної поверхні матеріалу на платформі, 0,002г/м2

n - кількість автомашин, які працюють у кар'єрі, 2

F - середня площа платформи, 12,0 м2

М14 = М13*3600*Т14*10-6, т/рік(14)

М14 =0,052 *3600*1465*10-6= 0,274 т/рік

де:

Т14 - час роботи автотранспорту на території кар'єру 1613,0год/рік

10-6 - коефіцієнт переводу грамів у тонни

Викид діоксиду азоту

М15NO2= gNO2*A15*n*106/3600, г/с(15)

М15NO2=0,04*0,00367*2*106/3600 =0,082 г/с

де:

gNO2 - питомий викид діоксиду азоту, 0,04 т/т

А15 - витрата дизельного палива, 0,00367 т/година

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 2

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

М16NO2 = gNOx*A16, т/рік(16)

М16NO2 =0,04*0,1946=0,008 т/рік

де:

gNOx- питомий викид діоксида азоту, 0,04 т/т

А16 - витрата дизельного палива протягом року, 0,1946 т/рік

Викид сажі

М17сажі= gсажі*A17*n*106/3600, г/с

М17сажі = 0,0155*0,0037*2*106/3600 = 0,032 г/с

де:

gсажі - питомий викид сажі, 0,0155 т/т

А17 - витрата дизельного палива,0,00367 т/година

n - кількість автомобілів у кар'єрі, 2

106 - коефіцієнт переводу грамів у тонни;

М18сажі=gсаж і*А18, т/рік(18)

М18сажі =0,0155*0,1946 = 0,003 т/рік

де:

gсажі - питомий викид сажі, 0,0155 т/т

А18 - витрата дизельного палива протягом року, 0,1946 т/рік

Викид сірчистого ангідриду

М19SO2 = gSO2 *А19*n*106/3600, г/с(19)

М19SO2 = 0,02*0,00367*2*106/3600= 0,041 г/с

де:

gSO2 - питомий викид сірчистого ангідриду, 0,02 т/т

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7