Добыча и использование горючего сланца
Важнейшее полезное ископаемое Эстонии – это горючий сланец, или кукерсит, запасы которого принадлежат государству и имеют общегосударственное значение. Кукерсит – это осадочная горная порода коричневато-бурого цвета, состоящая из не полностью разложившегося органического вещества (остатков водорослей или бактерий) и различных минералов.
Хотя топливная ценность горючего сланца значительно ниже, чем нефти или бурого и каменного угля, добываемый
у нас сланец используется в основном как топливо для электростанций. Электроэнергия, полученная на базе горючего сланца, обходится недешево. Часть добываемого сланца перерабатывается в сланцевое масло и газ; среди продуктов переработки – смолы, битум, сланцевый (полукоксовый) газ и др.
Производство сланцевых масел в Эстонии не имеет аналогов в Европе, у этой отрасли в Эстонии давние традиции (промышленное производство сланцевого масла было начато в 1924 г.), и она вносит весомый вклад в государственный бюджет. В страны-члены Евросоюза экспортируется более 90 % продукции.
Главные производители сланцевого масла, Viru Keemia Grupp и Eesti Energia, постоянно инвестируют в производство. В 2018 г. было произведено 1,1 млн тонн сланцевого масла. Развитие химической промышленности в Эстонии, в первую очередь сланцехимии, зависит от ситуации на мировом рынке, а также от направляемых в производство инвестиций.
Это интересно
Ученые считают, что древнейшие месторождения горючего сланца, в том числе и в Эстонии, образовались 450–500 млн лет назад из остатков низших водных организмов. Кукерситом эстонский горючий сланец назван по названию мызы Кукрузе (нем. Kuckers), недалеко от которой была начата добыча сланца. По этому названию его отличают от всех прочих горючих сланцев в мире.
Горючий сланец (наше «коричневое золото») залегает на территории Эстонии на глубине 10–70 метров, самые мощные пласты располагаются в Северной Эстонии, между Раквере и Нарвой. Промышленный пласт около трех метров толщиной. Запасы горючего сланца, по разным оценкам, достигают более 4 млрд тонн. К нынешнему времени добыто примерно 20 % всех запасов.
В настоящее время горючий сланец добывается в карьерах и шахтах. Крупнейшая эстонская шахта «Эстония», принадлежащая концерну Eesti Energia, была открыта в 1972 г., на ее долю приходится более половины годовой добычи сланца в стране. Горючий сланец добывают здесь на глубине 40–60 м, что большая редкость для подземных выработок.
Карьер «Нарва», сданный в эксплуатацию в 1970 г., принадлежит также Eesti Energia. По оценкам, запасов горючего сланца хватит здесь еще примерно на 50 лет. Из-за истощения месторождения были закрыты шахта в Ахтме и карьер в Айду , шахта Viru. Однако открываются и новые разработки – например, шахта Ojamaa (2013 г.).
После истощения запасов горючего сланца и закрытия разреза уровень подземных вод на его территории, откуда их постоянно откачивали, начинает снова подниматься, и обычно здесь образуется огромное, рассеченное гребнями отвальной породы озеро. Подобное озеро образовалось в бывшем карьере Айду, который теперь используется как гребной канал.
Экологические проблемы
Хотя использование высококачественного горючего сланца – это ключевой вопрос эстонской экономики, однако широко-масштабная его добыча порождает немало экологических проблем. Вследствие откачивания подземных вод из шахт образуется депрессионная воронка с радиусом влияния в несколько километров.
При открытой разработке месторождения в карьере рельеф местности значительно изменяется, природные биоценозы разрушаются. Так, для добычи одной тонны горючего сланца приходится снимать примерно 25 тонн грунта (плитняк, песок, глина).
При использовании горючего сланца выделяются различные парниковые газы; в процессе обогащения горной массы образуются большие объемы шлаков и пустой породы
(до 45 % от общей массы): полукокса, золы (5–7 млн тонн в год), лишь малую часть которых удается использовать. Десятилетиями золу вывозили на зольные поля недалеко от Балтийской и Эстонской ТЭС.
Зольные и полукоксовые терриконы в Кивиыли и Кохтла-Ярве серьезно угрожали окружающей среде, на настоящий момент они покрыты почвенным слоем, отводящим воду. Фенолы, вымываемые из пустой породы, прежде составляли 80 % загрязняющих воду веществ, которые Эстония сбрасывала в Балтийское море. Часть сточных вод также смешивается с дождевой водой и таким образом загрязняет систему поверхностных вод в регионе. Местами загрязняющие вещества проникли в подземные воды. Очистка вод, загрязненных в процессе производства сланцевого масла в Кохтла-Ярве и Кивиыли, происходит на очистных сооружениях в Кохтла-Ярве, а оттуда они отводятся в море.
Балтийской электростанции.
Часть фенолов испаряется в атмосферу прямо с участков, куда сгружается полукокс, поэтому качество воздуха в Ида-Вирумаа вызывает беспокойство. Процент заболеваний верхних дыхательных путей среди жителей региона несколько выше, чем в среднем по стране.
Для снижения вредного воздействия сланцевого производства на окружающую среду разработаны рекомендации по выравниванию и озеленению склонов терриконов, на которых уже завершены работы по складированию пустой породы, а озерки жидких отходов производства сланцевого масла следует выкачивать или же засыпать. Выравнивать и озеленять надо и закрытые карьеры.
Для остающейся после сжигания горючего сланца зольной пыли в настоящее время пока еще не найдено повторного применения, при этом мелкая зола, улавливаемая электрофильтрами, используется – например, для известкования кислотных почв, а также производства строительных блоков. Самая мелкозернистая фракция применяется как добавка к цементу: 15-процентное содержание золы улучшает свойства цемента, в него не приходится добавлять гипс, поэтому стоимость цемента снижается. Также золой можно заполнять выработанные штольни; однако это недешево, поскольку использование под землей транспорта и закачка бетона – дорогостоящий процесс.
Для того чтобы выполнять все более ужесточающиеся требования Евросоюза по охране окружающей среды и при этом обеспечивать конкурентоспособность сланцехимической промышленности, необходимо поддерживать развитие отрасли, постоянно готовить новых специалистов, развивать новые технологии производства. В целом же рекомендуется с горючего сланца переходить на все более широкое использование альтернативных источников энергии, а также природного газа.
Вопросы
- Почему горючий сланец в Эстонии называют коричневым золотом? Оправданно ли такое название?
- Какой ущерб окружающей среде наносит добыча горючего сланца и его обработка? Что следует предпринять для снижения экологического ущерба?
