К проблеме пыления хвостохранилищ в связи с изменением климата на примере горного предприятия Крайнего Севера России

Выполнена оценка связи метеорологических параметров теплого периода и интенсивности пыления хвостов обогащения апатит-нефелиновых руд за период 2001– 2019 гг. Установлено, что наиболее часто превышение наблюдалось при среднесуточной температуре воздуха в интервале 10–15 °С, влажности 60–80% и скорости ветра 2–4 м/c. Последнее обстоятельство свидетельствует о том, что для превышения ПДК достаточно кратковременных порывов ветра в районе хвостохранилища. Наибольшее число случаев приходится на ветры северо-западного направления. Анализ метеорологических параметров теплого периода показал, что в последнее десятилетие наблюдается существенное, более чем на 2 °С, повышение среднемесячной температуры в мае. С этим связан более ранний сход снежного покрова и увеличение продолжительности потенциальной возможности пыления хвостов. В летние месяцы и в сентябре, за исключением июня, зафиксировано незначительное повышение среднемесячной температуры. Средние скорости ветра и влажность за это период существенно не изменились. Сопоставление изменения влажности проб хвостов, отобранных на одной и той же площади, показало, что уже через 10–15 дней после схода снежного покрова при отсутствии атмосферных осадков даже в случае среднесуточной температуры ниже 5–8 °С возникает опасность пыления. Показана целесообразность проведения мониторинга с отбором разовых проб воздуха, определений направления и скорости ветра, температуры и влажности воздуха непосредственно на хвостохранилище при наступлении неблагоприятных метеорологических условий.

Макаров Д. В., Светлов А. В., Горячев А. А., Конина О. Т., Маслобоев В. А. К проблеме пыления хвостохранилищ в связи с изменением климата на примере горного предприятия Крайнего Севера России // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 5. – С. 122–133. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_5_0_122.

Исследования выполнены в рамках Программы фундаментальных научных исследований РАН, тема № 0226-2019-0047 и поддержана средствами гранта РФФИ № 18-05-60142 Арктика.

Макаров Дмитрий Викторович¹ — д-р техн. наук, директор,
Светлов Антон Викторович¹ — канд. техн. наук, научный сотрудник,
Горячев Андрей Александрович^1,2 — аспирант, младший научный сотрудник,
Конина Олеся Тимуровна¹ — аспирант,
Маслобоев Владимир Алексеевич^1,2 — д-р техн. наук, главный научный сотрудник, научный руководитель, советник председателя,
¹ Институт проблем промышленной экологии Севера ФИЦ «Кольский научный центр РАН»,
² Федеральный исследовательский центр «Кольский научный центр РАН».

Макаров Д.В., e-mail: mdv_2008@mail.ru.

1. Noble T. L., Parbhakar-Fox A., Berry R. F., Lottermoser B. Mineral dust emissions at metalliferous mine sites // Environmental Indicators in Metal Mining. Springer International Publishing, Switzerland, 2017, pp. 281—306.

2. Jain R. K., Cui Z. C., Domen J. K. Environmental Impacts of Mining / Environmental Impact of Mining and Mineral Processing. Management, Monitoring, and Auditing Strategies. Oxford: Butterworth-Heinemann, Elsevier, 2016, pp. 153—157.

3. Chen D. W., Nie W., Cai P., Liu Z. Q. The diffusion of dust in a fully-mechanized mining face with a mining height of 7 m and the application of wet dust-collecting nets // Journal of Cleaner Production. 2018, vol. 205, pp. 463—476.

4. Loredo J., Soto J., Álvarez R., Ordóñez A. Atmospheric monitoring at abandoned mercury mine sites in Asturias (NW Spain) // Environmental Monitoring Assessment. 2007, vol. 130, pp. 201—214.

5. Corriveau M. C., Jamieson H. E., Parsons M. B., Campbell J. L., Lanzirotti A. Direct characterization of airborne particles associated with arsenic-rich mine tailings: particle size, mineralogy and texture // Applied Geochemistry. 2011, vol. 26, pp. 1639—1648.

6. Lilic N., Cvjetic A., Knezevic D., Milisavljevic V., Pantelic U. Dust and noise environmental impact assessment and control in Serbian mining practice // Minerals. 2018, vol. 8, no. 2. DOI: 10.3390/min8020034.

7. Buikema N. D., Zwissler B., Seagren E. A., Oommen T., Vitton S. Stabilisation of iron mine tailings through biocalcification // Environmental Geotechnics. 2018, vol. 5, no. 2, pp. 94—106.

8. Приймак Т. И., Зосин А. П., Федоренко Ю. В., Кошкина Л. Б., Калабин Г. В. Экологические аспекты процессов геохимической трансформации хвостов обогащения апатито-нефелиновых руд Хибинского месторождения. — Апатиты: КНЦ РАН, 1998. — 51 с.

9. Амосов П. В. Бакланов А. А., Маслобоев В. А. Результаты оценки загрязнения атмосферы при пылении хвостохранилища (на базе трехмерного моделирования) // Известия вузов. Горный журнал. — 2017. — № 6. — С. 87—94.

10. Амосов П. В., Бакланов А. А., Маслобоев В. А. Обоснование методического подхода к оценке интенсивности пыления на хвостохранилище // Вестник Кольского научного центра РАН. — 2018. — № 1. — С. 5—14.

11. Маслобоев В. А., Светлов А. В., Конина О. Т., Митрофанова Г. В., Туртанов А. В., Макаров Д. В. Выбор связующих реагентов для предотвращения пылеобразования на хвостохранилищах переработки апатит-нефелиновых руд // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2018. — № 2. — С. 161—171.

12. Яковлев Б. А. Климат Мурманской области. — Мурманск: Мурманское кн. изд-во, 1961. — 86 c.

13. Демин В. И. Основные климатические тенденции на Кольском полуострове за период инструментальных метеорологических измерений // Труды КНЦ РАН. Прикладная экология Севера. — 2012. — № 1. — С. 97—108.

14. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. В 2 т. — М.: Росгидромет, 2008. http://climate2008.igce.ru.

15. Айриянц А. А., Бортникова С. Б. Хранилище сульфидсодержащих отходов обогащения как источник тяжелых металлов (Zn, Pb, Cu, Cd) в окружающей среде // Химия в интересах устойчивого развития. — 2000. — Т. 8. — С. 315—326.

16. Калугин А. И., Конина О. Т., Гусарь И. В. Природоохранная деятельность АО «Апатит»: результаты и перспективы // Горный журнал. — 2014. — № 10. — С. 88—92.