Формирование химического состава воды реки Модонкуль в условиях дренажного рудничного стока

Джидинское рудное поле, расположенное в Закаменском районе Бурятии, характеризуется высокой концентрацией оруденения на небольшой территории. Руды Джидинских месторождений комплексные. Рудное поле включает в себя коренные промышленные месторождения: Первомайское штокверковое молибденовое, Холтосонское вольфрамовое жильное, Инкурское штокверковое вольфрамовое. Водосборный бассейн р. Модонкуль находится на территории Джидинского рудного поля. Реальную угрозу г. Закаменску создает наличие массивов техногенных песков — насыпных (лежалые хвосты) и гидроотвала хвостохранилища. В настоящее время концентрированный поток природно-техногенного песка выходит на низкую террасу и в пойму р. Модонкуль в виде конуса выноса. Изучено влияние дренажного рудничного стока и притока Инкур на формирование химического состава р. Модонкуль. Отбор 80 проб воды проводился с поверхности 0—0,5 м на пяти створах. На месте отбора проб воды проводились измерения физико-химических показателей, в лаборатории – анализ химического состава. В фоновых условиях катионы и анионы химического состава воды р. Модонкуль в порядке убывания концентраций выстраиваются в следующие ряды Са²⁺ > Mg²⁺ > Na⁺+К⁺ и HCO₃^–> SO₄^2– > Cl^–. В зоне смешения техногенных и речных вод происходит изменение химического состава: с гидрокарбонатного на сульфатный (анионный), с кальций-магниевого на натрий-кальциевый (катионный). При движении вниз по течению природный химический состав изменяется на гидрокарбонатно-сульфатный с преобладанием долевого содержания кальция в катионном составе. Содержание железа в воде реки уменьшается в 3—4 раза после впадения рудничных стоков

Хажеева З. И., Санжанова С. С. Формирование химического состава воды реки Модонкуль в условиях дренажного рудничного стока // Горный информационноаналитический бюллетень. – 2020. – № 6. – С. 56–66. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-6-0-56-66.

Исследование выполнено в рамках государственного задания ГИН СО РАН по проекту IX.137.1.4. Взаимодействия в системе вода-порода-органическое вещество в природных и техногенных обстановках Байкальского региона. № гос. рег. АААА-А17-117021310076-3.

Хажеева Зинаида Ивановна¹ — канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник, e-mail: zkhazh@geo.stbur.ru,
Санжанова Сэсэг Сергеевна¹ — канд. техн. наук, младший научный сотрудник,
¹ Геологический институт Сибирского отделения РАН.

Хажеева З.И., e-mail: zkhazh@geo.stbur.ru.

1. Ананин В. А. Пути решения проблемы Джидинского вольфрамо-молибденового комбината / Состояние и перспективы развития минерально-сырьевого и горнодобывающего комплексов Республики Бурятия. — Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 1999. — С. 134—138.

2. Gordienko I. V., Gorokhovsky D. V., Smirnova O. K., Lantseva V. S., Badmatsyrenova R.A., Orsoev D.A. Dzhida ore district: geology, structural and metallogenic regionalization, genetic types of ore deposits, geodynamic conditions of their formation, forecast and outlook for development // Geology of Ore Deposits. 2018. Vol. 60. No 1. Pp. 3–37. DOI: 10.7868/S001677701801001X.

3. Damdinova L. B., Damdinov B. B., Khubanov V. B., Huang X. W., Bryansky N. V., Yudin D. S. Age, conditions of formation, and fluid composition of the Pervomaiskoe molybdenum deposit (Dzhidinskoe ore field, South-Western Transbaikalia, Russia). Minerals. 2019. Vol. 9. No 10. Pp. 572—593. DOI: 10.3390/min9100572.

4. Смирнова О. К., Плюснин А. М. Джидинский рудный район (проблемы состояния окружающей среды). — Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2013. — 181 с.

5. Бортникова С. Б., Гаськова О. Л., Бессонова Е. П. Геохимия техногенных систем. — Новосибирск: Академическое изд-во «ГЕО», 2006. — 169 с.

6. Murray J., Kirschbaum A., Dold B., Guimaraes E. Jarosite versus soluble iron-sulfate formation and their role in acid mine drainage formation at the Pan de Azúcar Mine Tailings (Zn-PbAg), NW Argentina // Minerals. 2014. Vol. 4. No 2. Pp. 477—502. DOI: 10.3390/min4020477.

7. Wei X., Rodak C. M., Zhang S., Han Y., Wolfe F.A. Mine drainage generation and control options // Water Environment Research. 2016. Vol. 88. No 10. Pp. 1409—1432.

8. Armienta M.A., Villaseñor G., Cruz O., Ceniceros N., Aguayo A., Morton O. Geochemical processes and mobilization of toxic metals and metalloids in an As-rich base metal waste pile in Zima-pán Central Mexico // Applied Geochemistry. 2012. Vol. 27. Pp. 2225—2237.

9. Kefeni K. K., Msagati T.A., Mamba B. B. Acid mine drainage: prevention, treatment options, and resource recovery: a review // Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 151. Pp. 475—493.

10. Хажеева З. И. Химический состав воды реки Модонкуль в современных условиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 6. — С. 183—187.

11. Wei X., Wolfe F.A., Han Y. Mine drainage: characterization, treatment, modeling and environmental aspect // Water Environment Research. 2014. Vol. 86, No 10. Pp. 1515—1534.

12. Алекин О. А., Семенов А. Д., Скопинцев Б. А. Руководство по химическому анализу вод суши. — Л.: Гидрометеоиздат, 1973. — 270 с.

13. Государственный контроль качества воды. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. — 776 с.

14. Алекин О. А. Основы гидрохимии. — Л.: Гидрометеоиздат, 1970. — 440 с.

15. Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода: в 5 т. Т. 2: Система вода-порода в условиях зоны гипергенеза. — Изд-во СО РАН, 2007. — 389 с.

16. Oliva P., Viers J., Dupre B. Chemical weathering in granitic environments // Chemical Geology. 2003. Vol. 202, No 23—24. Pp. 225—256.

17. Salmon S. U., Malmstrom M. E. Quantification of mineral dissolution rates and applicability of rate laws: Laboratory studies of mill tailings // Applied Geochemistry. 2006, Vol. 21. No 2. Pp. 269—288.

18. Yurkevich N. V., Saeva O. P., Palchik N.A. Arsenic mobility in two mine tailings drainage systems and its removal from solution by natural geochemical barriers // Applied Geochemistry. 2012. Vol 27. No 11. Pp. 2260—2270.