Охрана природных ресурсов

В США имеется 246 полигонов подземного захоронения. При этом используются скважины глубиной от 300 до 3000 м и более. Приемистость скважин достигает 1800 м3/сут. Ежегодно в США на душу населения производится свыше 27 т различных отходов, из которых на долю опасных приходится около 5 %. Не желая идти даже на незначительные расходы по строительству очистных сооружений, монополии размещают около 9

0 % всех ядовитых отходов своего производства в недрах (иначе говоря, закапывают) в нарушение всех существующих норм безопасности.

С развитием ядерной энергетики существенно возрастает опасность загрязнения недр при размещении в них радиоактивных отходов (РО). По оценкам МАГАТЭ производство реакторами 1000 МВт электроэнергии приводит к необходимости ежегодного захоронения 200-500 м3 твердых РО среднего уровня активности. Специалисты отмечают, что уровень развития науки и техники не позволяет пока создать хранилища на поверхности, обеспечивающие надежную изоляцию в течение сотен лет, необходимых для распада долгоживущих радионуклидов. Поэтому основное внимание уделяется выбору подходящих условий для размещения РО в недрах. Для захоронения РО низкого и среднего уровня активности используются поверхностные слои, в которых проходят земляные траншеи или сооружают железобетонные емкости.

Известен опыт Канады, где в болотистой местности на глубине 150-160 см были размещены блоки боросиликатного стекломатериала с активностью 4-1013 Бк/л. Скорость выщелачивания отходов в грунте составила 5-10" г/ (см2сут).

Но этот случай является единичным, поскольку основные объемы РО размещаются в глубоких геологических формациях. В качестве таких формаций пригодны пласты соли, глины, кристаллические структуры и др. Специалисты отмечают повышенный интерес к соляным формациям, обусловленный наличием в ряде стран крупных монолитных образований, их низкой проницаемостью и пористостью и простотой сооружения хранилищ. Для этой цели часто используются отработанные солевые шахты. Считается, что соляная формация должна иметь в диаметре несколько сотен метров, а высота пласта над и под хранилищем должна составлять не менее 100 м.

С 1965 г. в ФРГ на расстоянии 70 км от г. Ганновера в соляной шахте АССЭ на глубине 490-700 м от поверхности размещено хранилище РО низкой и средней активности. В шахте имеется 130 камер, каждая высотой 50 м и площадью 90 х 45 м, расположенных на 13 различных горизонтах. В штате Нью-Мексико (США) предполагается разместить хранилище в солевой формации на глубинах 580-825 м.

Вместе с тем размещение хранилищ в солевых формациях имеет ряд недостатков, связанных со сравнительно высокой растворимостью соли, возможностью ее разложения при повышенных температурах, подверженностью радиолизу, коррозионным воздействием на многие материалы. Изучение радиационной стойкости каменной соли показало, что при ее облучении может выделяться О, образование которого оказывает неблагоприятное воздействие при эксплуатации хранилищ. Кроме каменной соли для захоронения РО используются и другие геологические формации. В Бельгии, например, такое хранилище запроектировано в третичных глинах на глубине 160-270 м для хранения контейнеров диаметром 0,3 м и длиной 1,5 м. Однако в последние годы специалисты отдают предпочтение массивам кристаллических пород, имеющим значительные размеры в плане и по глубине и сложенным гранитами, порфиритами, диабазами и другими породами с достаточно высокой теплопроводностью. При этом учитывается возможность неравномерного нагрева породного массива с образованием сдвиговых напряжений и появлением трещин.

В связи с расширением масштабов ядерной энергетики опасность загрязнения недр радиоактивными отходами будет существенно возрастать. При несоблюдении установленных условий захоронения РО могут иметь место: выход подземных вод, загрязненных отходами, в открытые водоемы; загрязнение удаляемыми отходами разрабатываемых или намеченных к разработке месторождений полезных ископаемых и другие нежелательные последствия.

Для предотвращения загрязнения недр при проектировании и строительстве объектов в подземном пространстве, по мнению А.П. Старицына, необходимо обеспечить:

выбор оптимальных вариантов размещения объекта с учетом охраны недр, рационального режима и технологии объекта;

подготовку к строительству, применение прогрессивных технологических схем вскрытия вмещающей толщи горных пород и строительно-монтажных работ;

разработку объемно-планировочных и конструктивных решений объекта, позволяющих наиболее полно, комплексно использовать подземное пространство;

разработку и решение вопросов обеспечения охраны труда и техники безопасности, инженерной защиты объектов, промышленной санитарии и утилизации отходов производства, использования горных пород при вскрытии вмещающей толщи и проходке горных выработок. Возгорание полезных ископаемых и вмещающих пород. Усложнение горно-геологичеких условий разработки связано, в частности, с вовлечением в эксплуатацию месторождений полезных ископаемых и вмещающих пород, склонных к самовозгоранию. Так, при разработке, складировании и транспортировании сульфидных руд Норильского и Талнахского месторождений происходят самонагрев и возгорание рудной массы. При подземной разработке северо-уральских бокситовых месторождений имеет место самовозгорание обрушающихся сланцевых пород кровли. Большинство угольных месторождений страны состоит из самовозгорающихся углей или содержит самовозгорающиеся сланцевые породы в составе вмещающей толщи. Негативные последствия этого явления проявляются в усложнении технологии горных работ, возникновении оползней и провалов, загрязнении окружающей среды, а также в усложнении хранения и транспортирования самовозгорающихся полезных ископаемых. При этом наиболее типичным и опасным видом воздействия на окружающую среду является химическое загрязнение воздушного и водного бассейнов продуктами разложения, выщелачивание химических элементов подземными и поверхностными водами. В атмосферу выделяется значительное количество оксида углерода, диоксида серы, сероводорода, углекислого газа и углеводородных соединений.

6.4 Ациональное использование и охрана недр

Под рациональным использованием недр понимают систему мероприятий научного, производственно-технического и организационного характера, обеспечивающих полное и комплексное использование ресурсов недр для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества.

Рациональное использование недр - комплексная проблема, и ее решают в следующих направлениях: геологическом, горно-техническом, технологическом, экономическом и организационном.

Законом РФ "О недрах" предъявляются следующие требования в геологическом направлении (статья 23):

обеспечение полноты геологического изучения недр;

проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставленного в пользование в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;

 Скачать реферат