Сульфидные техногенные системы как источник поступления тяжелых металлов в окружающую среду

• Автор: Айриянц, Аркадий Аполонович
• Шифр специальности: 04.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 100 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩИЕ ТЕНДЕНЦИИ В ИССЛЕДОВАНИИ ТЕХНОГЕННЫХ СИСТЕМ
2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Характеристика Джидинского ВМК
2.1.1. Джидинское рудное поле
2.1.2. Переработка руд
2.1.3. Структура и веи(ественный состав сульфидного спецотвала
2.2. ХАРАКТЕРИСТИКА Салаирского ГОКа
2.2.1. Салаирскоерудное поле
2.2.2. Переработка руд
2.2.3. Структура и вещественный состав хвостохранйлищ ;..аЛ}..1Сь.2.С
3. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СУЛЬФИДНЫХ ОТХОДОВ В ЗОНЕ АЭРАЦИИ
3.1. ГИПЕРГЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И АССОЦИАЦИИ ВТОРИЧНЫХ МИНЕРАЛОВ
3.2. ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ И МИГРАЦИЯ МЕТАЛЛОВ
4. ПРОЦЕССЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ «ВОДА - ДОННЫЙ ОСАДОК»
4.1. Изменение содержаний металлов в воде техногенных озер
4.2. Геохимическая зональность озер
4.3. ВЛИЯНИЕ ГЕОХИМИЧЕСКИХ БАРЬЕРОВ
5. КИСЛОТОПРОДУЦИРУЮЩИЙ ПОТЕНЦИАЛ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Тематика настоящей работы связана с исследованием сравнительно малоизученных объектов - техногенных отходов горнорудной промышленности. Эти техногенные тела, аналогично природным геохимическим аномалиям, представляют собой реальные и потенциальные источники токсичных элементов, которые присутствуют практически во всех депонирующих и транспортирующих средах внутри складированных отходов и за их пределами вследствие эпигенетических процессов (Перельман, 1965). Порой масштабы такого загрязнения имеют региональный (Экогеохимия Западной Сибири, 1996) и даже планетарный характер. По мнению академика В.А. Коптюга, (1997), исследования, связанные с дальнейшим безопасным хранением и возможной переработкой отходов горнорудной промышленности, в настоящее время очень актуальны для России: «...Горнопромышленный комплекс является одним из самых масштабных источников нарушения и загрязнения окружающей среды. Объем извлечения и переработки горной массы в мире удваивается каждые 10-15 лет. В Российской Федерации объем перемещаемой, в том числе и в процессе переработки, горной массы
составляет 6-7 млрд. тонн в год (черная и цветная металлургия, угольная промышлен-

ность, промышленность стройматериалов и т.д.).
Значительная часть минеральных ресурсов России сосредоточена в Сибири, причем при нынешнем положении экономики роль экспорта сырья и продукции первичного передела будет нарастать, а, следовательно, будет усиливаться и давление горнодобывающей промышленности на окружающую среду. Положение осложняется недостаточно продуманными преобразованиями в системе управления минерально-сырьевым комплексом, слабым законодательством по недрам, износом техники и оборудования и общим, типичным практически для всех отраслей, падением технологической дис-
циплины. В связи с этим, а также вследствие нарастания хищнических тенденций добычи некоторых видов минеральных ресурсов, экологическое положение в сфере горнодобывающей промышленности и сопряженных отраслей может в ближайшие годы существенно ухудшаться, если не будут приняты соответствующие меры...» /' С
В связи с этим возрастает значимость рассмотрения техногенных отходов горнорудной промышленности как своеобразных геолого-структурных комплексов, имеющих определенное сходство с природными формациями; исследования особенностей протекания в них гипергенного преобразования вещества на основе минералогического и геохимического изучения как самих техногенных тел, так и некоторых компонентов окружающей среды.
Актуальность работы определяется неблагоприятной экологической обстановкой вокруг складированных техногенных отходов горнорудной промышленности и необходимостью разработки научно-обоснованных методов прогнозирования влияния хво-стохранилищ и насыпных отвалов на природные системы, а также поиском решений их нейтрализации или утилизации.
Цель работы заключалась в разработке качественной геохимической модели взаимодействия сульфидных отходов и природных систем.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Установление основных тенденций гипергенного преобразования и перераспределения вещества сульфидсодержащих отходов горнорудной промышленности данного вещественного состава, морфологии и времени хранения с определением закономерностей отложения новообразованных соединений.

циях вещества, поскольку особенности их распределения могут контролировать интенсивность окислительного растворения.
Результаты проведенного опробования объектов исследования по поверхности и до глубины 9 м (рис. 7, 10), приведенные в таблице 9, хорошо согласуются с архивными данными (табл. 7, 8). Для Салагаевского лога отмечается больший разброс по содержаниям компонентов в пробах по сравнению с Дюковым логом.
Таблица 9. Содержания полезных компонентов в хвостохранилищах по данным опробования
Металлы Салагаевский лог Дюков лог
Разброс Среднее Разброс Среднее
РЬ, % 0.06-0.45 0.14 0.41-1
Zn, % 0.28-1.4 0.45 0.28-1
BaS04, % 5.38-22.16 10.00 20.86-28
Au, г/т 0.05-1.55 0.27 0.1-0
Ag, г/т 3.0-17.9 9.04 22.2-41
Салагаевский лог расположен южнее Салаирского рудного поля и г. Салаира на склоне горы, сложенной докембрийскими известняками (рис. 5, 8). Вдоль северного основания склона по долине проходит русло реки М.Талмовая. На противоположном берегу размещены производственные корпуса СЦОФ. Напротив СЦОФ при помощи искусственный дамбы сформирован технологический пруд. Вниз по склону от Салагаевского лога в сторону города Салаир находятся 2 последовательные пульпонапорные станции (№2 и №3), частные жилые постройки, а около дамбы технологического пруда - пульпонапорная станция №1.
Морфологически Салагаевский лог представляет собой два естественных лога, заполненных отвальными хвостами обогатительных фабрик СГОКа: с 1967 г. - только СЦОФ, а с 1975 г. - примерно 4/5 объема хвостов поступает со СЦОФ, а 1/5 - является отходами ЗИФ. Ежегодное поступление отвальных хвостов в Салагаевский лог до 1992 г. составляло около 1.1 млн.т. Из них около 915 тыс.т. приходилось на долю СЦОФ, а около 185 тыс.т. поступали с ЗИФ. В последующие годы нестабильная работа СГОКа и обогатительных фабрик не позволяют достоверно оценить количество и соотношение поступающих хвостов. Общий объем накопленных отходов - 30 млн. т.