Отдых на берегу сероводородного озера
Техногенные водохранилища — не всегда катастрофа, доказали львовские ученые.
Пионерская технология специалистов ОАО «Горхимпром» позволяет в десять раз удешевить работы по закрытию серных карьеров и создать на их месте рекреационные озера.
Опыт, который не понадобился
Лечебные источники трускавецкого курорта пахнут сероводородом. Это понятно: на окраинах города серу добывали еще в XIV веке. А на несколько десятков километров к северо-востоку протянулась цепочка залежей серной руды мощностью пластов в 40—250 м.
За сорок лет деятельности серных предприятий Львовщины геологическая среда зоны их влияния изменилась катастрофически. Чтобы вскрыть залежи серной руды, извлекли сотни миллионов кубометров пород, образовав огромные ямы — карьеры, искусственные холмы — отвалы и гидроотвалы. В хвостохранилищах сегодня — десятки миллионов кубометров отходов выплавки серы. Выбросы сероводорода из дренажных вод послужили причиной кислых дождей и туманов. В итоге — сотни тысяч гектаров уничтоженных земель, а после прекращения деятельности предприятий — десятки тысяч безработных. В земле так и осталось свыше 5 млн тонн полиминеральных солей и 100 млн тонн серы.
Профильным научным учреждением, принимавшим участие в разработке методов добычи серы на Львовщине, был Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт серной промышленности «Сера». В 1995 году его работники, уже в статусе сотрудников ОАО «Горхимпром», получили совершенно противоположную задачу: ликвидировать карьеры и максимально восстановить природную среду. Сначала попробовали пойти путем западных соседей.
После обвального падения цены на серу в 1993 году и закрытия серного карьера Махув в Польше профильный научно-исследовательский центр «Сяркополь» разработал проект рекультивации этого объекта, который значительно меньше нашего Яворовского. Работы начали в 1994 году и закончили в 2009-м. Начали с изоляции сероводородных вод — дно карьера там покрыли слоем глины толщиной несколько метров. Борт автострады со стороны реки Вислы выложили под углом 4 градуса, будущий берег облицевали железобетонными плитами. Чтобы обеспечить проточность озера и высокое качество воды, построили два канала с регулируемыми шлюзами. В реализацию проекта государство вложило $200 млн.
Так же поступили и в Германии. Сразу после падения Берлинской стены в стране закрыли карьеры по убыточной добыче бурого угля. Ликвидация приисков и ревитализация земель в целом обошлись государству в 8,386 млрд евро: 75% профинансировано из федерального бюджета, остальная часть — из местных. Теперь на берегах новообразованных озер устроены пляжи, детские площадки, лодочные станции.
Проекты премиум-класса
В 1992 году за ликвидацию остаточных выемок Раздольского карьера взялись специалисты киевского ПромНИИпроекта. Они также предлагали изолировать отходы серной руды, гипса и известняка пластом слабопроникаемой глины. Однако финансирование проекта не открыли, а сам карьер потом еще целых 10 лет находился в состоянии сухой консервации. Больше повезло жителям зоны Яворовского серного карьера. В 1997 году проект его ликвидации и восстановления ландшафта выдвинули специалисты ОАО «Горхимпром».
— Наше предложение создать на месте карьерной выемки высокопроизводительное озеро местные жители и власть приняли, — рассказывает кандидат технических наук, академик АГН Украины, глава правления ОАО «Горхимпром» Иван Зозуля. — Мы предложили мероприятия, значительно удешевившие проекты. Главная же идея — регулированное самозатопление карьеров — самый дешевый из всех возможных способов рекреации земель.
Таким образом предлагалось затопить и Подорожненский и другие рудники раздольской «Серы». Смета всех проектов предусматривала около $1 млрд, а срок проведения работ — 18—25 лет. Проекты успешно прошли экологическую экспертизу, и так же «успешно» тогдашнее правительство отложило их в долгий ящик. Тем временем сухая консервация приносила все больше экономических и экологических проблем. Выход из ситуации нашел кандидат технических наук, исполнительный директор отделения горно-химического сырья АГН Украины Анатолий Гайдин. Он научно обосновал: тратиться на гидроизоляцию дна карьера не нужно. Техногенные грунты отвалов и хвостохранилищ не фитотоксичны, поэтому плодородные почвы и растительность на них восстановятся естественным путем.
Прогноз начал сбываться еще до полного затопления карьеров. Стоимость альтернативных проектов образования техногенных озер на месте яворовского и раздольского государственных хозрасчетных предприятий «Сера» и Подорожненского рудника уменьшилась с 1696 млн грн до 157,9 млн грн. За это И. Зозуля и А. Гайдин получили звание лауреатов Государственной премии Украины в области науки и техники за 2008 год.
Дело — за природой
Закрытие Яворовского карьера по предложенной ОАО «Горхимпром» технологии проводилось впервые в мировой практике. Нерегулируемое затопление серных карьеров подземными водами, содержащими много сероводорода, привело бы к образованию мертвых водоемов. Именно поэтому польские ученые и решили перестраховаться, залепив дно глиной. Но это очень дорого. Затопление всех карьеров Львовщины ведется преимущественно речными водами и за счет атмосферных осадков. Например, в Яворовское озеро поступило 20% подземной воды, 60% речной и 20% осадков с площади водосбора самого карьера.
— Мне удалось доказать, что благодаря преимуществу притока поверхностных вод над притоком подземных при их смешивании происходит окисление сероводорода, — рассказывает Анатолий Гайдин. — Вода в верхних пластах, то есть в зоне жизнедеятельности, будет нормальной. Во всех шести техногенных озерах стабильно снижается минерализация. Воду из Подорожненского озера, например, уже можно употреблять. Сероводород останется, но на глубине более 20 м. Там он никому не будет мешать. Наоборот, это естественный барьер очищения воды. Все тяжелые металлы в такой сероводородной воде переходят в нерастворимые формы и выпадают в осадок. Глубина более чем 60 м для этого процесса достаточно безопасная.
Сейчас бывший Яворовский карьер почти затоплен. Площадь его водного зеркала — 7 кв. км, длина береговой линии — 12 км, а наибольшая глубина — 60 м. Согласно «Методике экологической оценки качества поверхностных вод» вода в нем очень хорошая и при определенной доочистке может стать водопроводной. Главная задача — не допустить загрязнения берегов и образования плеса. Специалисты «Горхимпрома» предлагают предоставить территории национальный природоохранный статус. Ученые считают, что они свою задачу выполнили.
Лишняя сера — лишние проблемы
Сера применяется во многих отраслях, но больше всего ее нужно для получения серной кислоты. С ее помощью методом химического расщепления фосфатного сырья — апатита и фосфорита — получают минеральные удобрения. Как утверждают эксперты, для обеспечения мирового производства фосфорных удобрений нужно 28—36 млн т серы в год. В 1992 году в канадском порту Ванкувер серу продавали даже по цене стоимости доставки от очистных заводов до порта — по $25—30 вместо $100—120 за тонну. Тогда добычу серы прекратили даже США и Мексика. В Украине официальное решение о прекращении производства серы принято в 1997 году.
Справка «УТГ»
ОАО «Горхимпром» — правопреемник созданного в 1956 году в г. Львове Всесоюзного НИПИ «Сера» — ведущее отечественное научно-проектное учреждение в горно-химической отрасли. Творчески сотрудничает с отделением горно-химической промышленности Академии горных наук Украины. По проектам института созданы мощные производства в Норильске, Астрахани, Дальнегорске и других городах России, а также в Каратау (Казахстан), Гаурдаке (Туркменистан), Абу-Тартуре (Египет). Разработки его специалистов защищены более 350 авторскими свидетельствами на изобретения, 23 патентами стран Европы.
