На правах рукописи
Муталибова Гавахират Кадировна
Обоснование способов использования отходов камнепиления
известняков - ракушечников для рекультивации нарушенных земель
Специальность 06.01.02 – Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва 2007
Работа выполнена в Московском государственном университете природообустройства
Научный руководитель – кандидат технических наук, доцент,
Федор Михайлович Зимин.
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
Белобров Виталий Петрович.
кандидат технических наук, старший научный сотрудник,
Валерий Михайлович Яшин.
Ведущая организация – Министерство сельского хозяйства Республики Дагестан
Защита состоится 22 мая 2007 г. в « 1500 » часов на заседании диссертационного Совета Д. 220.045.01 в Московском государственном университете природообустройства по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 19, аудитория 1/201. Факс 976-10-46
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета природообустройства.
Автореферат разослан 13 апреля 2007г.
Ученый секретарь
Диссертационного Совета к.т.н. Т. И. Сурикова
Общая характеристика диссертационной работы
Актуальность проблемы. Строительство является одним из мощных антропогенных факторов воздействия на окружающую среду. По объему твердых отходов в виде разрабатываемых грунтов, а также образующихся отходов и остатков стройматериалов, строительство занимает приоритетное место среди загрязнителей окружающей среды. Антропогенное воздействие строительства разнообразно по своему характеру и происходит на всех этапах строительной деятельности - начиная от добычи строительных материалов и кончая утилизацией строительных отходов от сноса зданий и сооружений.
Строительное производство потребляет большое количество камня, щебня, песка, глины, извести, и других ископаемых сырьевых ресурсов, извлекаемых из недр открытым способом (из 7,2 тыс. карьеров в нашей стране 90 % приходится на строительные карьеры). Предприятия промышленности строительных материалов добывают свыше 20 видов полезных ископаемых, занимая ежегодно 15 тыс. га земли.
При открытой добыче разрушаются и уничтожаются почвенный и растительный покровы, изменяется водный режим, загрязняются воздух вода и почва (особенно при буровзрывных работах); уходят с территории животные и птицы исключаются из сельскохозяйственного производства большие площади земли, используемые непосредственно под карьеры, подъездные пути к ним и под отвалы вскрышной породы. Крупные карьеры минерального строительного сырья уничтожают почвы на значительных площадях и вызывают эффект гидрогеологической депрессионной воронки, в результате чего понижается уровень подземных вод на территориях в 10 – 15 раз превышающих площадь открытых разработок.
Подобными карьерами являются карьеры горных пористых пород, которые на территории бывшего СССР определены с общими балансовыми запасами более 14 млрд. м3. Около половины запасов приходится на долю карбонатных пород. Эти месторождения, как правило, удобны для открытых разработок и расположены вблизи населенных мест. Большинство пористых известняков и известняков-ракушечников имеют третичный возраст. Общим для всех пород являются: пористая структура, наличие связующего между зернами, значительная кристаллизация материала и сравнительно однородный химический состав.
Пористые известняки и известняки-ракушечники располагаются в основном в районах Северного Кавказа, Закавказья. В Ростовской области зарегистрировано более 100 месторождений известняков-ракушечников, в Дагестане более 30, несколько крупных месторождений имеется в Краснодарском и Ставропольских краях, Астраханской области и в Калмыкии.
Балансовые запасы карбонатных пород: Северо–Кавказский район 49 месторождений – 279 млн. м3; Дагестан – около 30 крупных месторождений. Запасы только одного месторождения (Дагестан – Таркитаусское месторождение) составляют 50 миллионов метров кубических (115 миллион тонн), плотность 2 – 2,6 т /м3, прочность при сжатии 3,8 – 40 МПа.
На базе этих месторождений в карьерах ведется добыча пильного стенового камня. При этом образуется около 40-50 % отходов в виде бута, щебня, песка и тонких пылевидных материалов с высоким содержанием СаСО3. Анализ накопленного опыта использования отходов камнепиления показывает, что эти отходы могут использоваться в качестве заполнителей в легких бетонах, тонкие фракции в сельском хозяйстве для известкования кислых почв и для рекультивации загрязненных земель.
Площадь территории, занимаемой функционирующими на данный момент карьерами, составляет около 300 га земли, под заброшенными карьерами находится еще 100 га земли, не считая площади земель занятых отходами производства пиленого камня и породами вскрыши. Итого в ближайшем будущем подлежат рекультивации 33 карьера на территории 400 га. С учетом земель занятых отходами камнедобычи и породами вскрыши территория, нуждающаяся в проведении рекультивационных работ, составляет порядка 800 га.
Народнохозяйственное значение рекультивации выработанных карьеров пористых горных пород определяется возвратом обустроенных и восстановленных с учетом целевого использования карьерных выемок, рекультивированных захламленных, загрязненных и временно занимаемых земель, использованием отходов камнепиления в производстве строительных материалов, в сельском хозяйстве для регулирования кислотности почв и санации загрязненных земель. Вопросы использования отходов камнепиления известняков – ракушечников и рекультивации нарушенных при камнедобыче земель являются особенно актуальными для Дагестана, как горной республики с дефицитом плодородных земель, пригодных для сельскохозяйственного производства.
Все выше изложенное определяет актуальность данной работы, решающей вопросы комплексного подхода к ликвидации последствий добычи пористого стенового камня на основе рационального использования отходов для рекультивации нарушенных земель и снижения негативных воздействий на окружающую среду.
Цель диссертационной работы. Разработка способов использования отходов камнепиления известняков – ракушечников и способов рекультивации выработанных карьеров с целью снижения последствий антропогенной деятельности на территории Республики Дагестан.
Поставленная цель достигалась решением следующих задач:
1. Анализом международного и отечественного опыта в части изучения оптимальных технологических схем переработки и использования отходов камнепиления известняков — ракушечников.
2. Изучением и исследованием закономерности состава и объемов образования отходов камнепиления известняков - ракушечников в карьерах Дагестана.
3. Обзором современной ландшафтно-географической характеристики территории Дагестана и изучением закономерностей изменения компонентов природной среды в результате добычи строительных материалов.
4. Разработкой способов использования отходов камнепиления известняков-ракушечников в целях повышения продуктивности и экологической безопасности сельскохозяйственных земель.
5.Разработкой способов рекультивации отвалов и карьерных выемок после выработки известняков – ракушечников.
6. Определением физико–механических характеристик отходов камнепиления. Обоснованием их пригодности для создания новых строительных материалов. Разработкой способов и технологий использования отходов камнепиления известняков-ракушечников в строительстве.
7. Эколого-экономическим обоснованием способов использования отходов камнепиления и рекультивации нарушенных земель при добыче известняков-ракушечников.
Научная новизна и практическая значимость работы. На основе анализа мирового опыта, экспериментальных данных и моделирования впервые разработаны и научно обоснованы способы использования отходов (отвалов) камнепиления горных пород в сельском хозяйстве и строительстве.
Практическое значение работы заключается в доказанной возможности и эффективности использования разработанных способов для технических решений экологических проблем возникающих при разработке месторождений известняков-ракушечников.
Изучены и исследованы закономерности состава и объемов образования отходов камнепиления известняков - ракушечников.
Исследован химический состав и изучены основные физико-механические свойства отходов камнепиления и заполнителей на их основе.
Обоснована возможность использования отходов камнепиления для улучшения свойств кислых и загрязненных почв.
Рассмотрены вопросы комплексной рекультивации карьерных выемок, отвалов и прилегающих территорий при добыче пильного стенового камня и даны критерии выбора основных направлений использования нарушенных земель.
Обоснована пригодность отходов для создания новых строительных материалов. Разработана методика проектирования состава легкого бетона на заполнителях из отходов известняков- ракушечников с учетом водопотребности, прочности и объемной концентрации заполнителей. Запроектированы составы и изучены свойства легких бетонов на основе пористых заполнителей.
Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность снижения средней плотности бетонов на заполнителях из известняков - ракушечников, используя отходы винной промышленности.
Определена эколого-экономическая эффективность переработки отходов камнепиления и рекультивации нарушенных земель при разработке месторождений известняков-ракушечников.
На основе исследований дано обоснование способов использования отходов камнепиления известняков – ракушечников в сельском хозяйстве и строительстве, определены варианты рекультивации отработанных карьеров.
Экологические вопросы, решаемые в диссертационной работе.
1. Уменьшение количества новых карьеров, путем комплексной переработки отходов на уже разрабатываемых карьерах, что ведет к снижению потребности в отводе земель под новые карьеры.
2. Освобождение рабочих путей каменных карьеров и огромных площадей из-под отвалов отходов камнепиления, сокращая тем самым, количество нарушенных земель.
3. Ускорение процессов рекультивации нарушенных земель и возвращение в хозяйственный оборот рекультивированных земель.
5. Повышение продуктивности и экологической безопасности кислых и загрязненных сельскохозяйственных земель, используя отходы камнепиления известняков-ракушечников.
6. Получение заполнителей для легких бетонов дроблением и рассевом отходов камнепиления известняков- ракушечников, и, тем самым, существенно снижая затраты на производство пористых заполнителей, легких бетонов и объемы их перевозок.
7. Обоснована эколого-экономическая целесообразность переработки отходов и рекультивации нарушенных земель при добыче пильного стенового камня, определена величина предотвращенного экологического ущерба в результате проведения природоохранных мероприятий на землях нарушенных камнедобычей.
Апробация полученных результатов. Основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедр: «Мелиорация, рекультивация и охраны земель» и «Сельскохозяйственного строительства и архитектуры», на научно- технических конференциях Московского государственного университета природообустройства (МГУП):
На конференции посвященной 100- летию гидроэнергетического строительства в России и 50-летию строительного факультета МГУП–Москва 1996 г.
На конференции «Современные проблемы водного хозяйства и природообустройства.» - Москва 1997г.
«Природообустройство и экологические проблемы водного хозяйства и мелиорации» - научно – техническая конференция, Москва 1999г.
Научно - техническая конференция « Природообустройство сельскохозяйственных территорий» - Москва 2001 г. МГУП.
Опубликованы статьи: «Переработка технологических отходов и рекультивация нарушенных земель при добыче пиленого камня» // «Естественные и технические науки» № 4 (18) 2005 г. Издательства «Компания Спутник +» - Москва.
«Обоснование способов использования отходов камнепиления известняков-ракушечников для улучшения свойств кислых и загрязненных земель» // «Мелиорация и водное хозяйство» № 2, 2007 г.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Обоснование использования отходов камнепиления для повышения продуктивности сельскохозяйственных земель и в рекультивации загрязненных тяжелыми металлами земель.
2. Виды нарушений и обоснование основных направлений использования нарушенных земель при разработке месторождений пористых горных пород.
3. Особенности расчета состава легкого бетона на пористых заполнителях с учетом их водопотребности, прочности зерен и объемной концентрации.
4. Возможность получения бетонов на известняковых пористых заполнителях, со средней плотностью р < 1400 кг \ м3 при помощи химических добавок.
5. Эколого-экономические аспекты переработки отходов камнепиления известняков-ракушечников, с последующей рекультивацией карьерных выемок, отвалов и прилегающих территорий.
Структура и объем диссертации:
Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, приложения и списка использованной литературы. Работа изложена на 220 страницах машинописного текста, иллюстрирована 40 рисунками и 17 таблицами. Список литературы содержит 153 наименования.
Содержание работы
Введение. Обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, а также новизна полученных результатов. Показана сопряженность экологических и народно-хозяйственных проблем, возникающих при разработке месторождений известняков-ракушечников, а также практическая значимость диссертационных исследований. Первая глава диссертации посвящена анализу возможного использования отходов камнепиления известняков-ракушечников, направлениям использования выработанных карьеров и рекультивации выемок, отвалов и прилегающих территорий.
Установлены основные свойства известняков-ракушечников, с определением источников, видов и объемов образования отходов при их разработке. Известняки-ракушечники Дагестана в зависимости от месторождения могут отличаться химико-минералогическим составом и физико-механическими свойствами. Они являются почти чистыми известняками с небольшим содержанием доломита и глин. Прочность при сжатии камня-ракушечника колеблется в пределах от 0,6 до 50 МПа, а пористость соответственно от 45 до 9%. Коэффициент размягчения превышает 0,8, морозостойкость удовлетворительная, они выдерживают более 15 циклов замораживания и оттаивания. При разработке известняков-ракушечников получают пиленый камень, который используется как стеновой материал в виде камней, мелких и крупных блоков.
Однако в виду их незначительной прочности и малой трещиностойкости при механизированной разработке около 50 % всего объема превращается в технологические отходы в виде кусков неправильной формы крупностью от 40 до 250 мм и мелкозернистого песка. Отходы, образующиеся при камнедобыче известняков-ракушечников, занимают огромные площади под отвалы и на данный момент не перерабатываются и не используются.
На основании мирового опыта дан анализ состояния проблемы переработки отходов камнепиления. Приведены области возможного применения строительных материалов, получаемых при переработке отходов камнепиления пористых горных пород.
Отходы камнепиления известняков-ракушечников могут быть переработаны в природные пористые заполнители. Область использования заполнителей из отходов камнепиления известняков-ракушечников может быть весьма обширна, она включает в себя не только бетонные и железобетонные конструкции, конструкционные автоклавные силикатные бетоны, армосиликатные изделия, кладочные растворы, асфальтобетон, их применяют в качестве балласта верхнего строения пути в транспортном строительстве. Отходы камнепиления известняков-ракушечников могут быть использованы и для производства различных видов извести.
Указана возможность использования отходов камнепиления известняков-ракушечников для регулирования подвижности тяжелых металлов в почве и мелиорации кислых почв.
Приведены объемы образования отходов и площади нарушенных земель при разработке месторождений Дагестанских известняков-ракушечников. На данный момент отсутствует комплексный подход при рекультивации выработанных карьеров, отвалов и прилегающих территорий или происходит полный отказ от ее выполнения. Рекультивацией этих нарушенных земель занимаются не своевременно и не на должном уровне. Основным направлением рекультивации выработанного пространства карьеров является в лучшем случае обратная их засыпка отходами камнепиления и породами вскрыши и по возможности частичная их раздача под индивидуальное жилищное строительство.
Даны основные требования к рекультивации нарушенных земель по направлениям их целевого использования. Рассмотрены возможные направления использования выработанных карьеров и рекультивации выемок, отвалов и прилегающих территорий. Рекультивированные территории могут быть использованы в следующих направлениях: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, водохозяйственное, рекреационное, природоохранное, санитарно - гигиеническое и строительное. Нарушенные при разработке месторождений известняков-ракушечников земли после рекультивации могут быть использованы для выращивания овощей, ягод, под пашни, сенокосы, лесопосадки, а также и для других целей, например под спортивные и игровые площадки, парки, кемпинги, строительство.
Разработка месторождений известняков-ракушечников открытым способом приводит к нарушению земель и выводу из использования больших территорий, поэтому рекультивация отработанных карьеров и рациональное использование отходов камнепиления имеют важное народнохозяйственное и природоохранное значение.
Вторая глава диссертационной работы посвящена проблеме загрязнения окружающей среды в результате добычи известняков-ракушечников и возможности снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду. Сделан анализ состояния экосистем с применением ландшафтного подхода для оценки изменчивости компонентов природной среды в результате добычи известняков-ракушечников.
Изучению воздействия антропогенной деятельности на компоненты природной среды посвящены работы отечественных и зарубежных авторов, среди которых особое место занимают исследования Айдарова И.П., Белоцерковского М.Ю., Беспамятного Г.П., Воронкова Н.А., Глазовской М.А., Голованова А.И., Гольдберга В.М., Израэля Ю.А., Манукьяна Д.А., Эдельштейна К.К. и ряд других работ, в которых рассматриваются вопросы снижения негативного воздействия загрязняющих веществ на окружающую среду.
Для оценки состояния экосистем представлен обзор ландшафтных и геологических условий территории Дагестана. Основное значение здесь уделяется анализу геологических условий, специфике ландшафтов, почв, растительности. Изучено геологическое строение и рельеф территории. Климат Дагестана, несмотря на разнообразие, в целом можно отнести к умеренно теплому, в горах - умеренно холодный, с более или менее выраженной континентальностью, которая проявляется в значительных годовых амплитудах температуры на низменностях, в горах – в резких суточных колебаниях, а также в недостаточном увлажнении.
Основными реками Дагестана являются: Сулак, Самур, Терек, Уллучай, Чирагчай, Рубас, берущие начало в горных районах и впадающие в Каспийское море.
Для обоснования пригодности отходов камнепиления карбонатных пористых горных пород для улучшения свойств почв приведены генетические и агроэкологические характеристики почв Дагестана. Почвенный покров территории исследований обстоятельно изучен отечественными почвоведами и подробно освещен в диссертации. При генетической и агроэкологической характеристике почв использовались фактические данные, содержащиеся в научной, почвенно–географической литературе (Зонн, 1940; Акимцев, 1947; Керимханов, 1965; Карманов, 1971; Баламирзоев, Истомина, 1975; Залибеков, 1995; Аджиев А.М., и др.)
Анализ почвенного покрова территории Дагестана показывает, что горно-луговые, горно-луговые дерновые и горные лугово-лесные почвы (Горная и Высокогорная провинция) имеют, кислую реакцию среды. А значит, при соответствующем эколого-экономическом обосновании отходы камнепиления известняков-ракушечников могут быть использованы в качестве известковых мелиорантов для повышения продуктивности и экологической безопасности этих почв.
Для оценки степени антропогенного воздействия камнедобычи пористых горных пород на геосистемы рассмотрено влияние открытых разработок известняков-ракушечников на компоненты окружающей среды. Разработка месторождений известняков-ракушечников представляет собой область трудовой деятельности людей с исключительно высокой степенью экологической ответственности. Это обстоятельство обусловлено, прежде всего, тем, что строительные процессы вступают в непосредственный контакт со всеми компонентами природы, активно формируя в сравнительно короткие промежутки времени антропогенные ландшафты. Для оценки техногенного воздействия на геосистему, за которыми наступают необратимые или нежелательные ее изменения, необходимо в каждом конкретном случае определять устойчивость геосистемы к техногенным нагрузкам.
Изменения компонентов окружающей среды при разработке месторождений известняков-ракушечников начинаются с уничтожения почвенного и растительного покровов на больших площадях, то есть меняется литогенная основа ландшафта и связанные с ним направления и скорости протекания биохимических процессов, происходит оскудение видового состава фауны и флоры.
Камнедобыча пористых горных пород открытым способом приводит к образованию техногенных механических трансформаций вызывающих наиболее глубокую деградацию почвенного профиля, вплоть до полного его уничтожения, создавая нарушенные ландшафты. Они заключаются в частичном или полном срезании почвенного профиля, его перемешивании на месте, а также погребении почв минеральным материалом. При разработке известняков-ракушечников почвенный и растительный покровы на значительных площадях оказываются погребенными под отходами камнепиления. Этот материал имеет естественное происхождение и состоит из нейтральных, не токсичных веществ.
На рис.1 приведена схема возможного воздействия открытых разработок на компоненты природной среды.
Изменение компонентов природной среды в результате открытых разработок месторождений известняков-ракушечников
Нарушение ландшафта
Изменение воздушной среды
Загрязнение и деградация почв и с/х продукции
Изменение геологической среды
Загрязнение поверхностных и подземных вод
Истощение ресурсов растительного и животного мира, деградация флоры и фауны
Изменение климата
Рис.1. Схема изменения компонентов окружающей среды в результате камнедобычи известняков-ракушечников.
Кроме того, отвалы пород вскрыши и отходов камнепиления обуславливают ухудшение качества грунтовых и поверхностных вод в результате смыва или выветривания загрязняющих веществ и пыли с их поверхности, меняются скорости и направления воздушных потоков, ослабевает регенерационный потенциал ландшафта, происходит изменение пейзажа. По существу здесь имеет место не, сколько деградация почв, а замена их техногенными поверхностными образованиями, для которых актуальной проблемой становится их рекультивация.
Поэтому, исходя из существа проблемы и в соответствии с рисунком 1. при оценке влияния открытых разработок на окружающую среду в качестве изучаемой системы могут быть рассмотрены 3 блока, связанных между собой потоками вещества и энергии: 1- почва, растения и животные; 2- приземный слой атмосферы, климат; 3- грунтовые и поверхностные воды. Эта система описывается балансовыми уравнениями, отражающими законы сохранения вещества и энергии и в качестве критериев можно использовать изменение гидротермического коэффициента (радиационного индекса сухости), затрат солнечной энергии на почвообразование, объемов поверхностного и подземного стока, баланса химических веществ.
Открытые разработки месторождений известняков-ракушечников могут привести к необратимым изменениям в физических, химических, биологических свойствах почв (радиационного индекса сухости, затрат солнечной энергии на почвообразование, объемов поверхностного и подземного стока, баланса химического вещества), что приводит к деградации почвенного покрова. Различия, формирующиеся в свойствах почв, сопровождаются экологическими последствиями, изменяя химический состав продукции возделываемых культур и величины функционирующих площадей почв.
Рассмотрим изменения компонентов природной среды при камнедобыче известняков – ракушечников открытым способом на примере карьера расположенного в Дербентском районе. Карьер глубиной 45 м. расположен в пригороде Дербента. Почвенный покров данного района представлен светло - каштановыми почвами мощностью 30….40 см. Уровень грунтовых вод расположен на глубине 2,5м. Площадь карьерной выемки составляет 10 га и отвалами отходов и пород вскрыши занято еще 15 га, итого, выведенными из хозяйственного оборота оказываются земли на площади более 25 га. То есть природный ландшафт заменяется природно-техногенным, среднекарьерно-отвалным ландшафтом.
Вскрыша состоит из плодородного слоя мощностью около 40 см, под ним залегают почвообразующие породы глинистого или тяжело–среднесуглинистого и супесчаного механического состава мощностью 60…70 см, на глубине еще 80..100 см прослеживается рыхлая толща породы с выделением гипса и легкорастворимых солей переходящая в низкопрочные известняки – ракушечники. Толщина слоя вскрыши составляет 3…. 3,5 м.
Исследование гидрогеологических условий показывает, что разработка месторождения приводит к изменению уровня грунтовых вод. Уровень грунтовых вод на близлежащей территории понижается, вода собирается на дне карьера, образуя обводненную карьерную выемку с высотой слоя воды на дне около 2,5…..3м. Предполагаемый размер депрессионной воронки и осушаемой территории составляет порядка 100…150 га, так как размер депрессионной воронки может в 10 раз превышать размеры самих выемок. При разработке данного месторождения, в зоне влияния водопонижения не происходит изменение влажности почвенного покрова, так как влажность почвы в данном районе не связана с уровнем грунтовых вод, и грунтовые воды практически не оказывают влияния на ход почвообразовательного процесса.
Еще одним негативным фактором влияния разработки известняков – ракушечников на окружающую среду является загрязнение атмосферного воздуха. Так как отходы камнепиления представляют собой отвалы в виде бута и мелкого песка, с высоким содержанием пылевидной фракции происходит загрязнение атмосферного воздуха известковой пылью. Процесс пылеобразования происходит также и при выполнении дробильно-сортировочных, погрузочно-разгрузочных и транспортных процессов. При выполнении этих процессов пылеобразование зависит от скорости перемещения при постоянной скорости ветра, высоты погрузки-разгрузки и дисперсного состава мелких частиц породы.
Экологическое обоснование размещения новых разработок известняков-ракушечников и оценка влияния существующих на атмосферу целесообразно выполнять исходя из фактора рассеивания в атмосферном воздухе и оседания загрязняющих веществ. Доминирующими факторами при выборе участка для размещения дробильно-сортировочного оборудования или при оценке влияния разработок на атмосферу являются величины суммарного ПДВ (предельно допустимые выбросы) загрязняющих веществ от всех источников и размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ). Размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) l0 (м), установленные в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий, должны проверяться расчетом загрязнения атмосферы в соответствии с требованиями ОНД – 86 “Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ содержащихся в выбросах предприятий” (Госкомгидромета.), с учетом перспективы развития предприятия и фактического загрязнения атмосферного воздуха.
Расчет размеров СЗЗ (L) для рассматриваемой карьерной разработки при восьмирумбовой розе ветров вычисляется по формуле: L = d Н Рi (5–F)/50; где d–коэффициент, зависящий от f, vм; Рi - среднегодовая повторяемость ветра в i–м направлении, %. В расчетах принято: ПДК = 0,15 мг/м3, фоновая концентрация в зоне расположения разработки равна Сф = 0, коэффициент, учитывающий рельеф местности η = 1, А = 200, F=1, величина ПДВ = 10,47 мг/м3. Зона максимального загрязнения окружающей среды с повышенным содержанием в воздухе пыли составляет СЗЗ (L) = 1718м, для северо-западного ветра СЗ со среднегодовой повторяемостью 79 %, при высоте Н =10м. Учитывая негативное воздействие пыли на почвенный покров, рост и развитие растений и расположение карьера с учетом розы ветров, можно говорить и о снижении продуктивности близлежащих плодородных земель.
При разработке месторождений известняков-ракушечников, особую актуальность приобретает задача снижения антропогенного воздействия на природный ландшафт и обеспечения необходимых предпосылок по сохранению экологического баланса в районе месторождения.