Обоснование мероприятий по минимизации воздействия кислых шахтных вод на гидросферу (на примере Левихинского медноколчеданного месторождения, Свердловская обл.)

Кислые шахтные воды от закрытых медноколчеданных рудников приводят к серьезным нарушениям гидробиологического режима водных объектов. В результате вода в реках характеризуется повышенной минерализацией, кислотностью и превышением фоновых концентраций по металлам на несколько порядков. Применяемая в настоящее время система нейтрализации кислых шахтных вод на Левихинском руднике не обеспечивает их очистку до нормативных показателей из-за несовершенства технологических регламентов, использования недостаточного количества извести для приготовления известкового молока. Кроме того, действующий пруд заполнен шламами, в результате существующего объема недостаточно для отстаивания воды после нейтрализации. После сброса с пруда и повторной нейтрализации шахтные воды протекают по спрямленному руслу Левихи, из-за чего сокращается время взаимодействия с известковым молоком. Тем не менее, степень очистки эффективна для ионов алюминия (98 %) и менее эффективна для сульфатов (45 %). После сброса очищенных шахтных вод с рудника в р. Тагил (устье р. Левихи) превышения ПДК составляют: для цинка — в 8500 раз, для меди — в 5700 раз, для марганца — в 3500 раз, для железа — в 580 раз, для алюминия — в 100 раз, для сульфатов — в 27 раз. Для улучшения экологической ситуации на Левихинском руднике необходимо использовать достаточное для нейтрализации количество извести; дополнить активную систему очистки пассивной в виде каскада прудов ниже сброса нейтрализованных сточных вод; реорганизовать прудосветлитель для достижения необходимого режима отстаивания воды после нейтрализации.

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.

Рыбникова Людмила Сергеевна¹ — докт. геол.-минерал. наук, главный научный сотрудник лаборатории экологии горного производства, luserib@mail.ru;
Наволокина Вера Юрьевна¹ — младший научный сотрудник лаборатории геоинформационных и цифровых технологий в недропользовании, vunavolokina@gmail.com;
¹ Институт горного дела УрО РАН, Екатеринбург, Россия.

1. Рыбникова Л. С. Рыбников П. А. Закономерности формирования качества подземных вод на отработанных медноколчеданных рудниках Левихинского рудного поля (Средний Урал, Россия) // Геохимия. — 2019. — Т.64. — №3. — C.282—299.

2. Nordstrom D. K. Baseline and premining geochemical characterization of mined sites // Applied Geochemistry. 2015. №57. P. 17—34.

3. Lottermoser B. Environmental Indicators in Metal Mining // Springer International Publishing Switzerland. — 2017. pp. 413.

4. Carvalho E. Environmental Remediation of Abandoned Mines in Portugal — Balance of 15 Years of Activity and New Perspectives / E. Carvalho, C. Diamantino, R. Pinto // Proceedings IMWA 2016, Freiberg/Germany. — 2016. — pp. 554—561.

5. Rybnikova L., Navolokina V. Analysis and Feasibility of Measures to Minimize the Impact of Acid Mine Waters Discharged by Abandoned Copper-Sulphide Mines on Hydrosphere of the Tagil River // E3S Web of Conferences. 177, 04009 (2020).

6. Рыбникова Л. С., Наволокина В. Ю. Оценка состояния гидросферы в верховьях бассейна р. Тагил (Свердловская область) // Проблемы недропользования. — 2020. — №2. — c. 81—89.

7. Информационно-аналитические материалы по результатам мониторинга загрязнения окружающей среды «Ежегодник качества поверхностных вод РФ за 2018 год» /М. М. Трофимчук — Росгидромет, Ростов — на — Дону, 2019. С. 561.

8. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Свердловской области в 2013 году»

9. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. — М.: Изд-во ВНИРО, 2011. — С. 257 (Утверждены приказом Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 года № 552 с изменениями на 10 марта 2020 года).

10. Козин В. З. Совершенствование технологии нейтрализации шахтных вод Левихинского рудника / В. З. Козин, А. В. Колтунов, Ю. П. Морозов, В. А. Осинцев, В. В. Русский, И. Н. Перестронин, Г. Л. Тюрина // Известия ВУЗов. Горный журнал. — 1997. — № 11—12. — C. 211—214.

11. Филиппов В. Н. Оборудование и технология очистки сточных вод, примеры расчета/ В. Н. Филиппов, А. П. Зиновьев, Г. И. Рыжов // ; Уфим. гос. нефтяной техн. ун-т. — Уфа. — 2003. — 299 с

12. PIRAMID Consortium. Engineering guidelines for the passive remediation of acidic and/or metalliferous mine drainage and similar wastewaters. European Commission 5th Framework RTD Project no. EVK1-CT-1999—000021 “Passive in-situ remediation of acidic mine / industrial drainage” (PIRAMID). University of Newcastle Upon Tyne, Newcastle Upon Tyne UK. — 2003. — pp. 166.