Оценка влияния вещественного состава ложа биологических прудков на очистку сточных вод предприятий горнометаллургического комплекса

Для ремедиации техногенно загрязненных объектов, очистки сточных вод, рекультивации нарушенных земель необходимо проведение исследований по эффективности применения искусственных геохимических барьеров, в качестве материалов для формирования которых возможно использование горных пород, почв, глинистых грунтов, разнообразных промышленных отходов и техногенных грунтов. Поэтому в рамках проведения исследований была рассмотрена возможность использования в качестве сорбента распространенных в регионе Большого Урала промышленных отходов (отходы при разработке месторождения дунитов и золошлаки). С целью оценки возможности применения промышленных отходов для очистки сточных вод, образующихся при отработке медноколчеданных месторождений, в качестве модельных растворов были использованы образцы сточных вод с территории отработанного Дегтярского месторождения медноколчеданных руд. Проведён расчёт статической обменной ёмкости потенциальных сорбентов, выполнена оценка степени извлечения меди из воды. По результатам анализа полученных экспериментальных данных отчетливо просматривается тенденция сорбционного процесса, особенно в опытах с «дунитами». Для данных образцов отмечаются максимальные показатели статистической обменной ёмкости и степени извлечения меди (СОЕ — от 23,1 до 30,7 мг/кг и Е — 100,0 %). Кроме того, полученные результаты могут быть использованы для разработки приемов экологической реабилитации нарушенных экосистем в части оценки возможности использования промышленных отходов в качестве ложа биологических прудков, формируемых для очистки сточных вод.

Собенин А. В., Антонинова Н. Ю., Усманов А. И., Шепель К. В. Оценка влияния вещественного состава ложа биологических прудков на очистку сточных вод предприятий горнометаллургического комплекса // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—2. — С. 273—282. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_273.

Статья подготовлена в рамках гранта РФФИ № 20—45—660014 «Исследование закономерностей миграции и накопления тяжелых металлов в природных системах, испытывающих локальную техногенную нагрузку предприятий горнометаллургического комплекса с целью разработки эффективных методов их экологической реабилитации» и при финансовой поддержке Правительства Свердловской области.

Собенин Артем Вячеславович¹ — младший научный сотрудник лаборатории экологии горного производства;
Антонинова Наталья Юрьевна¹ — канд. техн. наук, заведующая лабораторией экологии горного производства, e-mail: natal78@list.ru;
Усманов Альберт Исмагилович¹ — младший научный сотрудник лаборатории экологии горного производства;
Шепель Ксения Викторовна¹ — младший научный сотрудник лаборатории экологии горного производства;
¹ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия.

1. Хохряков А. В. и др. Системный подход к обеспечению экологической безопасности в горной промышленности // ГИАБ. — 2020. — №. 3—1. — С. 501. DOI: 10.25018/0236—1493—2020—31—0-501—517.

2. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А. Проблемы самореабилитации гидросферы и очистки шахтных вод на постэксплуатационном этапе (на примере Левихинского рудника, Средний Урал) // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). DOI: 10.25018/0236—1493—2020—31—0-488—500. — 2020. — №. 3—1. — С. 488—500.

3. Перельман А. И. Геохимия ландшафта. М.: Высш. шк., 1961. 341 с.

4. Антонинова Н. Ю., Собенин А. В., Шубина Л. А. Оценка возможности использования промышленных отходов при формировании геохимических барьеров // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). DOI: 10.25018/0236—1493—2020—12—0-78—88.– 2020. — №. 12. — С. 78—88.

5. Assessment of the sorption potential of the plant l. Sativum l. In the process of formation of the biogeochemical barrier Kornilkov S., Antoninova N., Sobenin A. В сборнике: E3S WEB OF CONFERENCES. VIII International Scientific Conference “Problems of Complex Development of Georesources” (PCDG 2020). 2020. С. 04020. https: // doi. org/10.1051/e3sconf/202019204020.

6. Velasco-Garduño O. et al. Copper removal from wastewater by a chitosan-based biodegradable composite // Environmental Science and Pollution Research. — 2020. — С. 1—9. https: // doi.org/10.1007/s11356—019—07560—2

7. Gogoi, H., Leiviskä, T., Heiderscheidt, E., Postila, H., & Tanskanen, J. (2018). Тhe Еffectiveness of Metal and Metalloid Sorption from Mining Influenced Waters by Natural and Modified Peat. Mine Water and the Environment. doi:10.1007/s10230—018—0525—1

8. Sreedhar I., Reddy N. S. Heavy metal removal from industrial effluent using biosorbent blends // SN Applied Sciences. — 2019. — Т. 1. — №. 9. — С. 1—15. https: // doi. org/10.1007/s42452—019—1057—4.

9. Ferronato C. et al. Vermiculite bio-barriers for Cu and Zn remediation: an ecofriendly approach for freshwater and sediments protection // International journal of environmental science and technology. — 2016. — Т. 13. — №. 5. — С. 1219—1228. https: // doi.org/10.1007/s13762—016—0957—8

10. Khosravi A. et al. Removal of heavy metals by Escherichia coli (E. coli) biofilm placed on zeolite from aqueous solutions (case study: the wastewater of Kerman Bahonar Copper Complex) // Applied Water Science. — 2020. — Т. 10. — №. 7. — С. 1—8. https: // doi.org/10.1007/s13201—020—01257—5

11. Tamjidi S., Ameri A. A review of the application of sea material shells as low cost and effective bio-adsorbent for removal of heavy metals from wastewater // Environmental Science and Pollution Research. — 2020. — Т. 27. — №. 25. — С. 31105—31119. https: // doi.org/10.1007/s11356—020—09655—7

12. Kim B. S. et al. Removal of Cu 2+ by biochars derived from green macroalgae // Environmental Science and Pollution Research. — 2016. — Т. 23. — №. 2. — С. 985—994. https: // doi.org/10.1007/s11356—015—4368-z

13. Saber, M., Takahashi, F., & Yoshikawa, K. (2018). Characterization and application of microalgae hydrochar as a low-cost adsorbent for Cu (II) ion removal from aqueous solutions. Environmental Science and Pollution Research. doi:10.1007/s11356—018— 3106—8

14. Вишневецкий В. Ю., Попружный В. М. Оценка влияния содержания меди в природной воде в районе водозаборов города Таганрога и Таганрогском заливе Азовского моря на здоровье человека // ИВД. 2017. №4 (47). 43.

15. Иванищев В. В. Биоаккумуляция, гомеостаз и токсичность меди в растениях // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. — 2020. — №. 1. С.33—41.