Обоснование эффективности новой технологии функционирования природно-технологической системы очистки кислых рудничных вод

Рассмотрена проблема, связанная с управлением процессами, происходящими на постэксплуатационном этапе функционирования природно-технологической системы, образованной законсервированными горными выработками. Целью исследования является построение математической модели оценки эффективности технологий ликвидации объектов накопленного вреда окружающей среде при их применении в условиях природно-технологической системы, которая образована медно-колчеданными шахтами, выведенными на мокрую консервацию. Модель базируется на результатах онтолого-ориентированного анализа и позволяет сравнивать технологии с учетом того фактора, что каждый из источников эколого-экономического ущерба, принадлежащих к природно-технологической системе, является одновременно ресурсом востребованных товарных продуктов. Использование существующих технологий приводит к блокированию минеральных ресурсов, содержащихся в кислых рудничных водах. Предложена новая технология, уже прошедшая стендовые испытания, – технология очистки кислых рудничных вод с извлечением товарных продуктов – ферритов. На примере такого объекта накопленного вреда окружающей среде, как территория Левихинского рудного поля, приведено экологическое и экономическое обоснование эффективности данной технологии. По сравнению с существующими технологиями предлагаемая является более эффективной с точки зрения предотвращения части эколого-экономического ущерба и получения дополнительного дохода от продажи товарного продукта.

Зобнин Б. Б., Мочалова Л. А. Обоснование эффективности новой технологии функционирования природно-технологической системы очистки кислых рудничных вод // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 12-1. – С. 117–130. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_121_0_117.

Проект поддержан грантом Российского научного фонда 24-17-20033 и Правительством Свердловской области.

Зобнин Борис Борисович¹ — д-р техн. наук, профессор, профессор, e-mail: zobninbb@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-0653-1131,
Мочалова Людмила Анатольевна¹ — д-р экон. наук, доцент, зав. кафедрой, e-mail: lyudmila.mochalova@m.ursmu.ru, ORCID ID: 0000-0002-0983-826X,
¹ Уральский государственный горный университет.

Мочалова Л.А., e-mail: lyudmila.mochalova@m.ursmu.ru.

1. Mosai A. K., Ndlovu G., Tutu H. Improving acid mine drainage treatment by combining treatment technologies: A review // Science of the Total Environment. 2024, vol. 919. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2024.170806. 

2. Saleh T. A., Mustaqeem M., Khaled M. Water treatment technologies in removing heavy metal ions from wastewater: A review // Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management. 2022, vol. 17, article 100617. DOI: 10.1016/j.enmm.2021.100617. 

3. Овчаренко Г. В., Алуханян А. А. Управление технологическими разрывами при переходе на новую технологию // Вестник Ростовского государственного экономического университета «РИНХ». — 2009. — № 1. — С. 62—68. 

4. Miquel P. G. Guide to the 25 best monitoring tools of 2025 [Электронный ресурс] // Thectoclub: [сайт]. [2025]. URL: https://thectoclub.com/tools/best-monitoring-tools/ (дата обращения: 29.08.2025). 

5. Xuan Xu, Sturm S., Samardzija Z., Scancar J., Markovicc K., Zuzek Rozmanab K. A facile method for the simultaneous recovery of rare-earth elements and transition metals from Nd–Fe–B magnets // Green Chemistry. 2020, vol. 22, pp. 1105—1112. DOI: 10.1039/C9GC03325D. 

6. Каплунов Д. Р., Юков В. А. Принципы устойчивого и экологически сбалансированного освоения недр на базе комбинированных геотехнологий // Горный журнал. — 2015. — № 11. — С. 32—36. 

7. Медяник Н. Л., Мишурина О. А., Муллина Э. Р., Варнавский Д. А. К вопросу переработки техногенных месторождений на территории горнообогатительных комбинатов / Проблемы и перспективы эффективной переработки минерального сырья в 21 веке. «Плаксинские чтения»: материалы международной конференции. — Иркутск: Репроцентр А1, 2019. — С. 386—389. 

8. Liu T., Chen J. Extraction and separation of heavy rare earth elements: A review // Separation and Purification Technology. 2021, vol. 276, article 119263. DOI: 10.1016/j.seppur.2021.119263. 

9. Фетисова Н. Ф. Исследование форм миграции металлов в реках, подверженных влиянию шахтных вод Кизеловского угольного бассейна // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2021. — Т. 332. — № 1. — С. 141—152. DOI: 10. 18799/24131830/2021/1/3007. 

10. Мормиль С. И., Сальников В. И., Амосов Л. А., Хасанова Г. Г., Семячков А. И., Зобнин Б. Б., Бурмистренко А. В. Техногенные месторождения Урала и оценка их воздействия на окружающую среду. — Екатеринбург, 2002. — 206 с. 

11. Быховский Л. З., Машковцев Г. А., Самсонов Б. Г., Эпштейн Е. М. Рациональное использование недр: проблемы и пути решения. — М., 1997. — 44 с. 

12. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А., Галин А. Н. Процессы формирования подотвальных вод и мероприятия по минимизации их влияния на гидросферу (на примере Левихинского рудника, Средний Урал) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2025. — Т. 336. — № 2. — С. 102—115. DOI: 10.18799/24131830/2025/2/4517. 

13. Nambiar A., Mundra D. An overview of data warehouse and data lake in modern enterprise data management // Big Data and Cognitive Computing. 2022, vol. 6, no. 4, article 132. DOI: 10.3390/ bdcc6040132. 

14. Зобнин Б. Б., Морина С. И. Об одной задаче управления с ограничением на число переключений // Известия Академии наук. Теория и системы управления. — 2000. — № 2. — С. 72—77. 

15. Шведин Б. Я. Онтология предприятия: экспириентологический подход. Технология построения онтологической модели предприятия. — М.: Ленанд, 2010. — 240 с. 

16. Рыбникова Л. С., Наволокина В. Ю. Обоснование мероприятий по минимизации воздействия кислых шахтных вод на гидросферу (на примере Левихинского медноколчеданного месторождения, Свердловская обл.) // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5-2. — С. 245—256. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_245. 

17. Насчетникова О. Б., Соколкина А. С., Шабунин А. Ф., Никифоров А. Ф. Технология очистки кислых шахтных вод с применением метода комплексообразования-ультрафильтрации // Градостроительство и архитектура. — 2024. — Т. 14. — № 2. — C. 9—14. DOI: 10.17673/Vestnik. 2024.02.02. 

18. Долина Л. Ф. Современная техника и технологии для очистки сточных вод от солей тяжелых металлов. — Днепропетровск: Континент, 2008. — 255 с. 

19. Черкасов С. В. Обратный осмос. Теория, практика, рекомендации // СОК. — 2005. — № 11. URL: https://www.c-o-k.ru/articles/obratnyy-osmos-teoriya-praktika-rekomendacii (дата обращения: 29.08.2025).