Геохимические формы нахождения тяжелых металлов и их распределение в отходах обогащения сульфидсодержащих руд (на примере Джидинского вольфрамово-молибденового комбината, Бурятия)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследований валового содержания, форм нахождения тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Pb) и их распределения по вертикальному разрезу в техногенных песках сульфидсодержащих отходов обогащения бывшего Джидинского вольфрамово-молибденового комбината (Бурятия). В результате деятельности комбината в течение нескольких десятилетий образовалось три хвостохранилища общим объемом отходов производства более 40 млн т. Для исследования были отобраны пробы техногенных песков на намывном хвостохранилище по пробуренной скважине на глубинах 0–20 и 20–40 м. Полученные результаты свидетельствуют о влиянии гранулометрического состава на содержание и подвижность элементов. Показано, что содержание элементов в пылевой фракции (<0.16 мм) больше, чем в более крупных гранулометрических фракциях независимо от глубины залегания техногенных песков. Определение форм нахождения элементов и их распределения по геохимическим формам выявило, что ионообменная форма элементов активно выщелачивается из пылеватых и мелких фракций песков. Подвижности элементов из техногенных песков способствует также высокая кислотность отходов сульфидсодержащих руд. Сравнение валового содержания Zn, Cu, Pb, Ni и их подвижных форм в техногенных песках выявило превышение ПДК. Таким образом, результаты исследований свидетельствуют о превышении нормативов и вредном воздействии отходов руд на окружающую среду.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. В. Дампилова

Геологический институт им. Н.Л. Добрецова Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: bdampilova@mail.ru
Россия, ул. Сахьяновой, 6а, Улан-Удэ, 670047

Список литературы

  1. Абрамов Б.Н., Еремин О.В., Филенко Р.А., Цыренов Т.Г. Оценка потенциальной опасности природно-техногенных комплексов рудных месторождений (Восточное Забайкалье, Россия) // Геосферные исследования. 2020. № 2. С. 64–75.
  2. Вдовина О.К., Лаврусевич А.А., Мелентьев Г.Б. и др. Химический состав фракций обломочного материала горнопородных отвалов и хвостохранилищ как основа потенциальной геоэкологической опасности районов деятельности горнорудных предприятий // Вестник МГСУ. Сер. Безопасность строительных систем. Экологические проблемы в строительстве. Геоэкология. 2014. № 12. С. 152–161.
  3. Вековшинина С.А., Клейн С.В., Ханхареев С.С. и др. Оценка качества среды обитания и рисков для здоровья населения г. Закаменск – территории длительного хранения отходов Джидинского вольфрамо-молибденового комбината // Гигиена и санитария. 2017. № 1. Т. 96. С. 15–20.
  4. Гордиенко И.В., Гороховский Д.В., Ланцева В.С., Бадмацыренова Р.А. Джидинский рудный район: строение, металлогения, геодинамика, перспективы развития // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле РАЕН. Геология, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых. 2017. № 1. Т. 40. С. 9–31.
  5. Горячев А.А., Красавцева Е.А., Лащук В.В. и др. Оценка экологической опасности и возможности переработки хвостов обогащения лопаритовых руд // Экология и промышленность России. 2020. № 12. Т. 24. С. 46–51.
  6. Дампилова Б.В., Дорошкевич С.Г., Смирнова О.К., Федотов П.С. Динамическое экстрагирование элементов из почв техногенных ландшафтов // Геоэкология. 2021. № 3. С. 88–94.
  7. Дампилова Б.В., Федотов П.С., Дженлода Р.Х. и др. Сравнительное изучение методов оценки подвижности форм элементов в загрязненных почвах и техногенных песках в условиях статического и динамического экстрагирования // Журнал аналитической химии. 2017. № 10. Т. 72. С. 944–951.
  8. Дорошкевич С.Г., Смирнова О.К., Дампилова Б.В., Гайдашев В.В. Оценка состояния почв и растительности г. Закаменска (Бурятия): последствия деятельности Джидинского вольфрамо-молибденового комбината // Геоэкология. 2016. № 5. С. 369–383.
  9. Дьяченко А.Н., Иванков С.И., Крайденко Р.И. и др. Технология обогащения лежалых хвостов вольфрамсодержащих песков // Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. № 11. Т. 57. С. 245–248.
  10. Зайцева Н.В., Май И.В., Клейн С.В. и др. Научно-методические аспекты и практический опыт формирования доказательной базы причинения вреда здоровью населения в зоне влияния отходов прошлой экономической деятельности // Гигиена и санитария. 2017. № 1. Т. 96. С. 1038–1044.
  11. Иванов Д.В., Валиев В.С., Зиганшин И.И. и др. Структурная взаимосвязь гранулометрического состава, содержания органического вещества и тяжелых металлов в донных отложениях // Российский журнал прикладной экологии. 2020. № 2. С. 23–30.
  12. Клейн С.В., Вековшинина С.А., Балашов С.Ю., Кокоулина А.А. Пространственный анализ в задаче формирования доказательной базы вреда здоровью при воздействии факторов среды обитания // Здоровье населения и среда обитания – ЗНИСО. 2017. № 10. С. 9–13.
  13. Красавцева Е.А. Геоэкологическая оценка влияния отходов обогащения редкометальных руд на окружающую среду (на примере ООО “Ловозерский ГОК”): автореф. дис….канд. техн. наук. М., 2022. 26 с.
  14. Красавцева Е.А., Максимова В.В., Маслобоев В.А. др. Моделирование взаимодействия тонкой фракции хвостов обогащения лопаритовых руд с почвенными водами // Экология и промышленность России. 2021. № 4. Т. 25. С. 28–33.
  15. Крупская Л.Т., Орлов А.М., Голубев Д.А. и др. Оценка экологической опасности накопленных отходов переработки минерального сырья закрытых горных предприятий в Приамурье и Приморье // Горные науки и технологии. 2020. № 3. Т. 5. С. 208–223.
  16. Куликова Е.В., Горбунова Н.С., Санеева Ю.Н. Геохимические особенности поведения ТМ в техногенных ландшафтах // Модели и технологии природообустройства (региональный аспект). 2023. № 1. С. 37–43.
  17. Павлова Л.М. Влияние разных способов отработки золоторудных месторождений на биогеохимическую подвижность химических элементов (на примере месторождений Приамурья) // Проблемы региональной экологии. 2022. № 6. С. 14–20.
  18. Панов А.В., Трапезников А.В., Коржавин А.В. и др. Тяжелые металлы и мышьяк в почвах района размещения промышленных предприятий и атомной электростанции (на примере Белоярской АЭС) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг ресурсов. 2022. Т. 333. № 7. С. 126–136.
  19. Поляк Ю.М., Шигаева Т.Д., Кудрявцева В.А., Конаков В.Г. Влияние гранулометрического состава донных отложений на подвижность и токсичность тяжелых металлов в прибрежной зоне финского залива Балтийского моря // Вода: химия и экология. 2017. № 1. С. 11–18.
  20. Путилина В.С., Галицкая И.В., Юганова Т.И. Поведение мышьяка в почвах, горных породах и подземных водах. Трансформация, адсорбция / десорбция, миграция. Новосибирск: ГПНТБ СО РАН, 2011. 249 с.
  21. Радомская В.И., Павлова Л.М. Оценка степени подвижности элементов в техногенных грунтах хвостохранилища Токурской золотоизвлекательной фабрики по результатам модельных экспериментов // Разведка и охрана недр. 2019. № 6. С. 55–63.
  22. Раковская Е.Г., Рудов М.Е., Прохоров А.С. Исследование загрязнения почв тяжелыми металлами // Вестник МАНЭБ. 2020. № 1. Т. 25. С. 13–17.
  23. Рыльникова М.В., Радченко Д.Н., Цупкина М.В., Кирков А.Е. Оценка воздействия техногенных образований из отходов переработки многокомпонентных руд на экосистемы горнопромышленных регионов // Известия Тульского гос. университета. Науки о Земле. 2020. № 3. С. 5–17.
  24. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. п. IV. Почва населенных мест и сельскохозяйственных угодий. Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. М: ЦЕНТРМАГ, 2021. 736 с.
  25. Смирнова О.К., Плюснин А.М. Джидинский рудный район (проблемы состояния окружающей среды). Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2013. 181 с.
  26. Цыдыпов В.В., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С. и др. Влияние техногенных песков хвостохранилищ Джидинского вольфрамо-молибденового комбината на содержание мелкодисперсной и субмикронной фракции аэрозоля в атмосфере города Закаменск // Успехи современного естествознания. 2019. № 4. С. 81–86.
  27. Шартова Н.В., Энх-Амгалан С., Малхазова С.М. Здоровье населения урбанизированных территорий республики Бурятия и Монголии // География и природные ресурсы. 2019. № 5. С. 192–196.
  28. Янин Е.П. Особенности распределения химических элементов в различных гранулометрических фракциях атмосферного аэрозоля // Экологическая экспертиза. 2021. № 3. С. 104–117.
  29. Falta T., Limbeck A., Koellensperger G., Hann S. Bioac cessibility of selected trace metals in urban PM2.5 and PM10 samples: a model study // Analytical and Bioan analytical Chemistry. 2008. V. 390. Р. 1149–1157.
  30. Martin R., Dowling K., Pearce D.C. et al. Size-dependent characterisation of historical gold mine wastes to examine human pathways of exposure to arsenic and other potentially toxic elements // Environ. Geochem. Health. 2016. V. 38. N 5. Р. 1097–1114.
  31. Тessier A., Campbell P., Bisson M. Sequental extraction procedure for the speciation of the particulate trace metals // Anal. Chem. 1979. V. 51. Р. 844–851.
  32. Whalley C., Grant A. Assessment of the phase selectivity of the European Community Bureau of Reference (BCR) sequential extraction procedure for metals in sediment // Analytica Chimica Acta. 1994. Т. 291(3). Р. 287–295.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Космический снимок территории хвостохранилищ (2010 г.): I – насыпное, II – намывное (гидроотвал), III – аварийное.

Скачать (422KB)
3. Рис. 2. Схема формирования намывного хвостохранилища. 1 – дамба (а) и ее ядро (б); 2–4 – разновидности материала хвостохранилища: 2 – крупно-, среднезернистые пески, 3 – мелко-, тонкозернистые пески, алевритистые осадки (пылеватые пески), 4 – тонкозернистые пески, илистые осадки (илы); 5 – водоносный горизонт; 6 – граница литологических разностей.

Скачать (317KB)
4. Рис. 3. Диаграмма распределения ионообменных форм Cu, Zn, Pb в техногенных песках хвостохранилища ДВМК по гранулометрическому составу.

Скачать (133KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».