Оценка физико-химических и миграционных процессов Гумешевского месторождения меди в самоочищении подземных вод

Рассмотрены отдельные физико-химические и миграционные процессы, происходящие на участке добычи меди Гумешевского месторождения. В настоящее время добыча меди на данном месторождении производится способом подземного выщелачивания, в связи с чем, исходя из технологического процесса, основная и непосредственная техногенная нагрузка оказывается на подземные и поверхностные воды. Однако известно, что любая геосистема имеет определенную экологическую емкость. В данном случае под экологической емкостью мы понимаем способность геосистемы к самоочищению после интенсивного техногенного воздействия. Рассмотрена способность к самоочищению системы «вода–порода» на Гумешевском месторождении в процессе воздействия на данную систему технологических растворов, используемых для добычи полезного компонента. Основную роль в самоочищении здесь играют физико-химические процессы, в результате которых образуются вторичные минералы. Проведен теоретический анализ физико-химических процессов, происходящих при растворении солей. Исходные данные для описания этих процессов на Гумешевском месторождении были получены в ходе собственных полевых и лабораторных исследований в рамках комплексных изысканий. Рассмотрена миграционная модель распространения загрязнения в подземных водах в результате использования технологических растворов при подземном выщелачивании. Данная модель является прогнозной и на данном этапе подтверждает нераспространение загрязнения в подземных водах ввиду высокого его разбавления естественным потоком подземных вод.

Коновалов В. Е., Почечун В. А., Семячков А. И., Курбанов И. К. Оценка физико-химических и миграционных процессов Гумешевского месторождения меди в самоочищении подземных вод // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 1-1. – С. 69–80. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_11_0_69.

Коновалов Владимир Ефимович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: vek-1951@mail.ru, ORCID ID: 0009-0005-3217-7681,
Почечун Виктория Александровна² — д-р геогр. наук, доцент, e-mail: viktoriyapochechun@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-2838-1162,
Семячков Александр Иванович² — д-р геол.-минерал. наук, профессор, e-mail: a.semyachkov@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-3352-2863,
Курбанов Исмаил Курбан оглы¹ — студент, e-mail: samolet.111@mail.ru, ORCID ID: 0009-0008-4261-4242,
¹ Уральский государственный горный университет,
² Институт экономики Уральского отделения РАН.

Почечун В.А., e-mail: viktoriyapochechun@mail.ru.

1. Елохина С. Н. Техногенез затопленных рудников Урала: автореф. дис. доктора геологоминералогических наук: 25.00.36. — Екатеринбург, 2014. — 26 с.

2. Абатурова И. В., Савинцев И. А., Стороженко Л. А., Нугманова Э. Д., Козлов В. С. Этапность изучения инженерно-геологических условий месторождений полезных ископаемых от разведки до отработки // Известия вузов. Горный журнал. — 2020. — № 7. — С. 83—91. DOI: 10.21440/0536-1028-2020-7-83-91.

3. Abaturova I. V., Bykova A. V. Methods of monitoring exogenetic processes in natural-technical systems // Engineering and Mining Geophysics. 2020, vol. 2020, pp. 1—10. DOI: 10.3997/22144609.202051086.

4. Abaturova I. V., Storozhenko L. A., Pisetsky V. B., Savintsev I. A. Use of geological and structural analysis in evaluating engineering and geological conditions of mineral deposits // Engineering and Mining Geophysics. 2020, vol. 2020, pp. 1—9. DOI: 10.3997/2214-4609.202051096.

5. Антонинова Н. Ю., Рыбникова Л. С., Славиковская Ю. О., Шубина Л. А. Эколого-экономические аспекты выбора направлений реабилитации территорий размещения промышленных отходов горно-металлургического комплекса // Горная промышленность. — 2022. — № S1. — С. 71—77. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-1S-71-77.

6. Хансиварова Н. М. Оценка механической устойчивости и защищенности подземных вод на территориях распространения дисперсных просадочных грунтов // Естественные и технические науки. — 2021. — № 10 (161). — С. 120—125. DOI: 10.25633/ETN.2021.10.06.

7. Лямин И. А., Рузманов Р. Ю. Оценка защищенности подземных вод на территории размещения отходов горнодобывающего предприятия // Вестник Пермского университета. Геология. — 2020. — Т. 19. — № 3. — С. 241—246. DOI: 10.17072/psu.geol.19.3.241.

8. Storozhenko L. A., Petrova I. G., Klokova Y. V., Lymar I. O. Impact of open-pit mining on the geological environment // Engineering and Mining Geophysics. 2020, vol. 2020, pp. 1—8. DOI: 10.3997/2214-4609.202051132.

9. Семячков А. И., Почечун В. А., Коновалов В. Е., Ганин Е. В. Экологическая концепция реабилитации горнопромышленных ландшафтов. — Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2020. — 190 с.

10. Хархордин И. Л. О современном состоянии коллоидной гидрогеохимии // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. — 2006. — № 2. — С. 185—193.

11. Гюльмамедов Ч. Д. Влияние техногенной деятельности человека на гидрогеологические условия // Наука и мир. — 2020. — № 2-1 (78). — С. 15—19.

12. Харлямов Д. А., Смирнова Н. Н., Шарафутдинов Р. Н., Маврин Г. В. Оценка качества подземных вод территорий с разной антропогенно-техногенной нагрузкой // Международный научно-исследовательский журнал. — 2022. — № 2-2 (116). — С. 28—33. DOI: 10.23670/IRJ.2022.116.2.036.

13. Ignatyeva M. N., Yurak V. V., Dushin A. V., Polyanskaya I. G. Assessing challenges and threats for balanced subsoil use // Environment, Development and Sustainability. 2021, vol. 23, no. 12, pp. 17904—17922. DOI: 10.1007/s10668-021-01420-1.

14. Ковригин А. А., Слесарев М. Ю. Модель изменения гидротехнических характеристик территории полигона твердых промышленных и бытовых отходов // Вестник МГСУ. — 2021. — Т. 16. — № 6. — С. 770—780. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.6.770-780.

15. Макаров А. Б., Талалай А. Г., Гуман О. М., Хасанова Г. Г. Техногенные месторождения и особенности их воздействия на природную окружающую среду // Известия вузов. Горный журнал. — 2022. — № 3. — С. 120—129.

16. Tagiltsev S. N., Tagiltsev V. S., Surganov S. V., Kurichenko A. A. The main complicating factors in conducting and processing filtration testing of single wells / 17th Conference and Exhibition Engineering and Mining Geophysics 2021. 2021. DOI: 10.3997/2214-4609.202152063.

17. Tagiltsev S. N., Tagiltsev V. S., Surganov S. V., Kurichenko A. A. Use of hydrodynamic characteristics of the underground water flow for processing single pumping data / 17th Conference and Exhibition Engineering and Mining Geophysics 2021. 2021. DOI: 10.3997/2214-4609.202152023.

18. Ribnikova 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. 2020, vol. 177, article 04009. DOI: 10.1051/e3sconf/202017704009.

19. Клецкина О. В., Ощепкова А. З. Методический подход к обоснованию критериев допустимого воздействия объекта размещения отходов на подземные воды с использованием гидрогеологического моделирования // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. — 2019. — № 2 (39). — С. 337—342.

20. Семячков А. И., Парфенова Л. П., Хархордин И. Л., Копенкина О. А. Численное моделирование миграции тяжелых металлов на участке подземного выщелачивания медных руд в связи с оценкой геоэкологической ситуации / Сергеевские чтения. Моделирование при решении геоэкологических задач. — М., 2009. — С. 412—417.