4 Дәріс. Ауа бассейніне тигізілетін антропогендік әсерлер

Бақылау сұрақтары:
1. Атмосфера ұғымы.
2. Ауаны ластайтын негізгі антропогендік көздер.
3. Атмосферадағы газдар құрамы.
4. Атмосфера ауасын қорғаудың қандай бағыттары бар?
5 –Дәріс. Тау –кен өндірісінің ауа бассейніне тигізетін әсері.


Тау –кен өндірісі ауаның екі түрлі ластануына әкеп соқтырады: шаңдану және газдану.
Шығарынды мөлшері, көлемі және заттық құрамы ластау көзіне байланысты.
4.1.кестеде ашық және жерасты қазба әдістерін қолданғанда ауа бассейнін ластаушы көздер және ластану түрлері келтірілген.
Ауа бассейнінің ластануына байыту фабрикаларының және пайдалы қазбаларды өңдеу цехтарының,қалдық қоймаларының, шлам жинақтаушы орындарының әсері зор.
Тау-кен өндірісі орналасқан ауданда ауаның ластануы климаттық, геологиялық жағдайларға, кен қазбаларының, үйінділердің,басқадай техногендік туындылардың параметрлеріне, олардың желдің өктем бағытына қатысты орналастырылуына байланысты. Құрғақ континенталь климат жағдайында, әсіресе қатты жел тұрғанда атмосфераның жерге тақау қабатына ластаушы заттардың тасталуына жақсы мүмкіндіктер туындайды. Қыс кезеңінде шаңданудың көбеюіне ауаның табиғи төмен ылғалдылығы әсер етеді.


4.1-кесте
Ашық және жерасты қазба әдістерін қолданғанда ауа бассейнін ластаушы көздер және ластану түрлері

Әдіс	Ластану	Ластау көзі
Жерасты	Шаңды газ Шаңдану Газдану	Жерасты қазбаларынан шығатын ауа Үйінді және террикондар беткейінің эрозияға ұшырауы; тиеу –тасымалдау жұмыстары Үйінді және террикондарда көмір және тау жыныстарының өздігінен жануы
Жерүсті	Шаңдану Шаңды газ Газдану	Үйінді және кертпештер беткейлерінің эрозияға ұшырауы Жалпы жарылыс Іштен жану қозғағышымен жабдықталған автокөліктер

4.2-кестеде көмір байыту фабрикаларының беткейі дефляцияға ұшыраған қалдықтар қоймасынан жел жылдамдығына және тау жынысының ылғалдылығына байланысты бөлінетін шаң көлемі көрсетілген.

4.2- кесте. Көмір байыту фабрикаларының қалдықтар қоймасы беткейінен бөлінетін шаң көрсеткіштері, мг/м² (И.К. Алексеев мағұлыматтары бойынша)

Ауа ағымы жылдам- дығы потока, м/с	Тау	жынысын	ың ылғалдылығы,		%
дығы, м/с	До1	1 - 2	2 - 3	3 - 4	4 - 6		6 - 8		8 - 10
2,7	2,3	2	—	1,1	1,1		1		0,7
3,4	6,3	3,1	2,7	2	1,6		1,4		1,3
5,1	108,6	46,5	31	14,8	8,4		6,1		4,4
6,5	3 771	1281	179	79,6	37		13,6		7,7
7,7	24 645	—	1382	465,8	138,7		35,1		12,7
8,8	70 412	—	3567	—	247		59,2		20,9
Ескерту: 2,5 м/с төмен жылдамдықта шаң ұшпайды

Атмосфераны оқтын-оқтын қатты ластайтын көздердің бірі–карьердегі жалпы жарылыс.Атмосфераға тасталатын шаң және газдың мөлшері жарылған тау жынысы көлеміне және жарылғыш заттар мөлшеріне байланысты. Жалпы жарылыс кезінде көлемі 15-20 млн м³ шаң-газ бұлты пайда болады. Тасталу биіктігі 1500-1600 м.дейін жетеді және улы бұлт жарылыс болған жерден желмен бірге әдеуір қашықтыққа таралады. Мысалы, Криворог темір кені бассейнінде жалпы жарылыстан кейін 1,0-1,5 км қашықтықта бір сағаттай бойы шаң-тозаңның ауадағы концентрациясы 6-10 мг/м³ мөлшерінде сақталады. Бұл мөлшер елді мекендер үшін анықталған шекті рұқсат етілген концентрациядан 15-20 еседей көп.
4.3.-кестеде тау-кен жұмыстары жүргізілгенде атмосфера ластануын сипаттайтын көрсеткіштер берілген.
Әр түрлі кен орындарындағы ауа күйін зерттеу нәтижесінде анықталғандай, жалпы жарылыс кезінде бөлініп шығып, аспанға көтерілген шаңды – газды бұлттан радиусы 2-4 км жер бетіне 1-4 сағат ішінде 200 ден 500 т дейін ұсақ түйіршікті шаң отырады. Бұл шаңнын 93,6-99,6% адам денсаулығына өте зиянды, сызықтық мөлшері 5 мкм аспайтын түйіршіктер.Ұсақ түйіршікті шаңның көп мөлшері жарылғыш ұңғыларды бұрғылағанда (93,3% дейін) және кен тиеу жұмыстарын жүргізгенде де ( 98,4% дейін) бөлініп шығады.
В.Д. Горлов айтқандай, тау жынысы үймесінің биіктігі өскен сайын желдің жылдамдығы елеулі артады (1,6-3,3 есе). Жер бетінде 5 м/с теңелетін жел жылдамдығы үйіндінің 300 м биіктігінде 15,6 м/с дейін, жердегі жылдамдығы 10 м/с сәйкес жел осы биіктікте дауылға айналып, жылдамдығы 30 м/с асып кетеді. Әрине, мұндай жел үйіндідегі жұмысшылардың және жабдықтардың жұмысына қатты әсер етеді.
Биік үйінділер қалыптастыру жел эрозиясының көбейе түсуіне, маңайдағы жердің елеулі шаңдануына әкеп соқтырады. И.В.Трещевский мәліметтері бойынша, жеңіл механикалық құрамды тау жыныстарынан қалыптастырылған үйінді бетінің әр гектарынан жыл сайын 200 ден 500 т дейін шаң басқа жаққа таралып, жер бетінің 500 га дейін ластайды. Ескере кететін жәйт: бөлініп шыққан шаңның 50% төңіректегі жер бетіне қонса, қалған 50% ұзақ уақыт бойы ауа ағымен бірге ұшып жүреді.
Тау-кен жұмыстарын жүргізгенде ауаны шаңдататын көздердің бірі карьер ішіндегі кен тасымалдайтын жолдар. Олардан бөлінетін шаң көлемі карьерден шығатын шаңнын жалпы көлемінің 80-90% құрайды. Бұл жолдар маңайында ауа шандануы орташалап алғанда 100 мг/м³ жетеді. Есептеулер бойынша, жыл сайын шахталар мен рудниктердің жерасты қазбаларынан Жер атмосферасына 0,2 млн.т жуық шаң тасталады.
Әдейі ұйымдастырылған және ұйымдастырылмаған көздерден бөлініп шыққан щаң-тозаң ауа ағымына ілесіп, бірте-бірте жер бетіне, суларға қонып оларды ластайды. Шығарындылардың ең қауіптісі - құрамында улы металлдар –бірінші ретте сынап, қорғасын, мышьяк, сосын кадмий, никель, молибден, цинк, марганец, ваннадий, бериллий, теллур және т.т. бар шаң.
Ауаны зиянды газдармен қатты ластайтын тағы бір көз-карьерлердің, террикондардың, және үйінділердің жанып жатқан бөлікшелері. Мұнда бөлінетін газ құрамында зиянды улы заттар концентрациясы өте жоғары – көміртек, күкірт, азот және т.б. оксиді. Жанып жатқан үйіндінің әрбір тонна тау жынысы жыл сайын 5,3 тан 22,6 кг/жыл дейін көміртек оксидін бөліп шығарады. Тау жынысы үйінділерінің және террикондардың өздігінен жануы құрамында 3% жоғары күкірт және ұшатын заттар бөлінуі 20% астам пайдалы қазбалар өндіретін көмір кенорындарында жиі кездеседі. Мұндай кен жынысы үйінділерінің үлесті бетінен шығатын газдар мөлшері 180 м³/сағат дейін жетеді.
Ашық қазбалар жүргізгенде ауаны ластайтын қомақты көздердің бірі-автокөлік Тастанды газ құрамында көміртек және азот оксиды, көміртек, күкіртті газдар, альдегидтер бар. Бензинмен жұмыс істейтін мотордан шығатын газ құрамында қорғасын, хлор, бром, аракідік фосфор болады. Дизель-мотордан атмосфераға аэрозоль түріндегі күйе мен ыстың әдеуір мөлшері тасталады. Мысады, БелАЗ-540 автокөлігі тастанды газы құрамындағы компоненттер ауаға келесі үдемелікпен тасталады - 263,9 мг/с көміртек оксиді, 39,1 мг/с азот оксиді, 17,9 мг/с акролеин(альдегид). БелАЗ-548 – тиесілі түрде 1156 мг/с, 1305 мг/с және 6 мг/с.
Осылар сияқты, ауаны қолданылған газбен уландыратын технологиялық мәшинелер және механизмдер: бульдозерлер, скреперлер, тиегіштер, тракторлар, жылжымалы компрессорлар, дизель-энергетикалық қондырмамен жабдықталған бұрғылау станоктары.
Сонымен, тау-кен өндірісінің ауаның ластауы өзінің масштабына, әсер ету интенсивтігіне қарай жергілікті сипатта болады. Тек ірі өндірісі орындарында (Донбасс, Кузбасс) мұндай жағдай аймақтық сипат алады.
Тау-кен өндірісі зонасында және оған іргелес аймақтарда атмосфера жағдайын басқару және бақылау-табиғатты қорғау кешенді шараларын жүзеге асырудағы ең қомақты міндет.


4.3.-кесте
Көмір карьерлерінде технологиялық жабдықтар жұмыс істегенде бөлінетін шаңның орташа мөлшері (шаңға қарсы шаралар есепке алынбаған , И. К. Алексеев мағлұматтары бойынша)

Технологиялық операциялар, шаң бөлу көздері	Шаң бөліну интенсивтігі,мг/с