Оценка возможности использования промышленных отходов при формировании геохимических барьеров

Одним из главных факторов, определяющих техногенную трансформацию земельных ресурсов при отработке месторождений открытым способом, является складирование на дневной поверхности больших масс горнопромышленных отходов, а их дальнейшее преобразование приводит к изменению геохимических процессов в сопряженных с отвалами ландшафтах. Приведены результаты исследований миграции ряда химических элементов (медь, цинк, никель) в промышленных грунтах с целью анализа возможностей предотвращения выноса тяжелых металлов с инфильтрационными водами с дальнейшим образованием ареала поллютантов за пределами промышленных площадок действующих предприятий. Рассмотрена возможность использования распространенных в регионе Большого Урала промышленных отходов, не востребованных в хозяйственной деятельности (мелкодисперстные шлаки черной металлургии, отходы энергетической отрасли) в качестве составляющих элементов искусственных геохимических барьеров. Анализ движения и накопления тяжелых металлов в грунтах проведен методом атомно-абсорбционной спектроскопии. Определены и проанализированы возможности восстановления экологической ценности техногенно нарушенных экосистем путем формирования геохимических барьеров. Предложен вариант использования промышленных отходов при формировании искусственных геохимических барьеров. Выявленный характер внутригрунтовой миграции меди и цинка следует учитывать при использовании новых технологических решений при разработке природоохранных мероприятий как при отработке месторождений, так и при формировании техногенно-минеральных образований на промплощадке.

Ключевые слова: экспериментальные исследования, техногенный грунт, геохимический барьер, тяжелые металлы, промышленные отходы, шлак, инфильтрационные воды.
Как процитировать:

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

Благодарности:

Исследование подготовлено в соответствии с государственным заданием ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» № 0833-2020-0008 «Разработка и эколого-экономическое обоснование технологии рекультивации нарушенных горно-металлургическим комплексом земель на основе мелиорантов и удобрений нового типа» и выполнено совместно с сотрудниками Центра коллективного пользования (ЦКП) с использованием фондов Центра коллективного пользования научным оборудованием ФНЦ БСТ РАН (No Росс RU.0001.21 ПФ59, Единый российский реестр центров коллективного пользования http://www.ckp-rf.ru/ckp/77384).

Номер: 12
Год: 2020
Номера страниц: 78-88
ISBN: 0236-1493
UDK: 658.567.1:622.85
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-12-0-78-88
Дата поступления: 20.07.2020
Дата получения рецензии: 03.09.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.11.2020
Информация об авторах:

Антонинова Наталья Юрьевна1,2 — канд. техн. наук, зав. лабораторией; доцент, e-mail: natal78@list.ru,
Собенин Артем Вячеславович1,2 — младший научный сотрудник; младший научный сотрудник,
Шубина Любовь Андреевна1 — научный сотрудник,
1 Институт горного дела Уральского отделения РАН,
2 Уральский государственный горный университет.

 

Контактное лицо:

Антонинова Н.Ю., e-mail: natal78@list.ru.

Список литературы:

1. Яковлев В. Л., Корнилков С. В., Соколов И. В. Инновационный базис стратегии комплексного освоения ресурсов минерального сырья. — Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2018. — 360 с.

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

3. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А. Геоэкологические проблемы отходов горного производства в старопромышленных районах Среднего Урала / Сергеевские чтения. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. — М., 2018. — С. 91—96.

4. Yazbek L. D. Hydrogeochemical factors influencing metal transport and transformation in a stream impaired by acid mine drainage. M.S. theses. Kent State University, 2019.

5. Антонинова Н. Ю., Шубина Л. А. Об особенностях комплексного экологического анализа районов, испытывающих локальную техногенную нагрузку предприятий горнометаллургического комплекса // Экология и промышленность России. — 2017. — Т. 21. — № 2. — С. 52—56.

6. Антонинова Н. Ю., Шубина Л. А. Возможности экологической реабилитации районов расположения золоотвалов // Экология и промышленность России. — 2019. — Т. 23. — № 3. — С. 49—53.

7. Clemens S. Toxic metal accumulation, responses to exposure and mechanisms of tolerance in plants // Biochimie. 2006. Vol. 88. Pp. 1707–1719.

8. Bradl H. B. Adsorption of heavy metal ions on soils and soils constituents // Journal of Colloid and Interface Science. 2004. Vol. 277. Pp. 1–18.

9. Stafilov T. Determination of trace elements in minerals by electrothermal atomic absorption spectrometry // Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 2000. Vol. 55. No 7. Pp. 893—906.

10. Горбачева Т. Т., Иванова Л. А., Макаров Д. В. Шлаки комбината «Печенганикель» в решении экологических задач // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. — 2018. — № 15. — С. 429—432.

11. Антонинова Н. Ю., Шубина Л. А. Использование техногенных отходов ГМК в природоохранных целях на предприятиях ГМК // Экология и промышленность России. — 2015. — № 10. — С. 38—41.

12. Мосендз И., Кременецкая И., Дрогобужская С., Алексеева С. Сорбция тяжелых металлов фильтрующими модулями с вермикулит-сунгулитовыми продуктами // Вестник МГТУ. — 2020. —Т. 23. — № 2. — C. 182—189.

13. Rosenfeld C. E., Chaney R. L., Tappero R. V., Martínez C. E. Microscale investigations of soil heterogeneity: impacts on zinc retention and uptake in zinc-contaminated soils // Journal of Environmental Quality. 2017. Vol. 46. No 2. Pp. 373–383.

14. Rosenfeld C. E., Chaney R. L., Martinez C. E. Soil geochemical factors regulate Cd accumulation by metal hyperaccumulating Noccaea caerulescens (J. Presl & C. Presl) FK Mey in field-contaminated soils // Science of the Total Environment. 2018. Vol. 616. Pp. 279—287.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.