Особенности миграции загрязняющих веществ в районах разработки апатито-нефелиновых месторождений Мурманской области

• Автор: Малиновский, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 229 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ
1.1. Г еологическое строение
1.2. Климат
1.3. Рельеф
1.4. Гидрогеологические условия
1.5. Гидрография
1.6. Характеристика горнодобывающих предприятий ОАО “Апатит”
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛАВА 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТОКОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ХИБИНСКИХ АПАТИТО-НЕФЕЛИНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
3.1. Потоки элементов в составе карьерных и рудничных вод
3.2. Аэротехногенные потоки
3.3. Вынос элементов от массивов отвальных пород подземньм и поверхностным стоком
ГЛАВА 4. МИГРАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ОТ УЧАСТКОВ ГОРНЫХ
РАЗРАБОТОК В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ
4.1. Основные факторы, определяющие миграцию химических элементов в поверхностных водах
4.2. Формирование основного химического состава поверхностных вод
4.3. Формы миграции металлов в водной среде
4.4. Распределение металлов в составе взвешенных частиц
ГЛАВА 5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ТЕРРИТОРИИ
5.1. Валовое содержание
5.2. Биодоступные формы
5.3. Вертикальное распределение металлов в колонке донных отложений
ГЛАВА 6. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ ТЕРРИТОРИИ
6.1. Формирование основного химического состава
6.2. Формы миграции металлов в водной среде
6.3. Распределение металлов в составе взвешенных частиц
ГЛАВА 7. ФАКТОРЫ И МЕХАНИЗМЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СНИЖЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗАГРЯЗНЕННОМ ВОДНОМ ПОТОКЕ
7.1. Снижение концентраций загрязняющих веществ в поверхностном водном потоке
7.2. Снижение концентраций элементов в загрязненном потоке подземных вод:
влияние процессов адсорбции на водовмещающих породах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Разработка месторождений полезных ископаемых представляет серьезную опасность для водных ресурсов. В результате ведения горно-технических работ в природные воды поступают повышенные концентрации химических элементов и соединений, которые в ряде случаев приобретают токсичные свойства для водных организмов и человека.
В рамках концепции рационального природопользования для сохранения экологического «оптимума» при взаимоотношении человека с окружающей средой актуальной задачей является определение допустимых экологических нагрузок на водные системы и разработка соответствующих ограничений техногенных воздействий с учетом совокупности возможного вредного воздействия многих факторов и природной специфики объектов (Израэль, 1979; Моисеенко, 1997).
На этапе ограничения техногенной нагрузки на водные системы и для эффективного предотвращения поступления в них загрязняющих веществ необходимой задачей становится детальное исследование форм, способов и условий водной миграции химических элементов от площадок горно-технических работ, изучение распределения элементов в депонирующих средах и оценка способности водных систем к иммобилизации загрязняющих веществ.
В настоящее время выполнено большое количество исследований, посвященных изучению процессов, приводящих к загрязнению природных вод при разработке месторождений полезных ископаемых. Подробные описания возможных негативных факторов воздействия на окружающую среду горнодобывающими предприятиями обобщены в ряде фундаментальных работ в отношении как подземных вод (Фрид, 1981; Мироненко и др., 1988, Мироненко и др., 1989; Мирзаев и др., 1991), так и в отношении поверхностных водных объектов (Salomons, Forstner, 1988; Сает и др.; 1990). Вместе с тем, как подчеркивает Ю.Е. Сает с соавторами (1990), несмотря на достаточную теоретическую «проработку»

Elmer 5000, и в пламени, на приборе AAS-30 Carl Zeiss Iena. Для анализа приборы калибровали по 3-5 стандартным растворам, приготовленных разбавлением головных стандартов для атомной абсорбции фирмы Merk. Пределы обнаружения метода составляли 0.05 мкг/л для Cd, Sr, Zn и 0.5-1.0 мкг/л для остальных металлов. Точность анализов элементов в растворах составляла 5-10 отн. %. Корректность получаемых результатов проверялась в ходе межлабораторных калибровок при выполнении совместных проектов с Финляндией, Норвегией и Швецией.
Для определения содержания, гранулометрического взвешенных частиц в пластиковые бутыли отдельно отбирались пробы воды объемом 3-4 литра. В наших исследованиях под взвешенными веществами понимаются частицы, имеющие размер > 0.45 мкм. Согласно данным многих исследователей, изучавших дисперсную фазу в водных средах (Puls et al, 1991; Seaman et al, 1995; Johnson et al, 1996), тонкодисперсное вещество неорганического и органического происхождения с размерами 0.45-1.0 мкм является наиболее мобильной фракцией взвесей. В связи с этим в отобранных пробах воды последовательной фильтрацией сначала через стекло-волокнистый фильтр Nalgene с размером пор 1 мкм и далее через мембранный фильтр Schleicher & Schuell с размером пор 0.45 мкм определялось содержание фракций взвешенного вещества размером >1 мкм и 0.45-1.0 мкм. Полученные твердые фракции на обоих фильтрах взвешивались на аналитических весах. Валовое содержание взвесей представляет соответственно сумму содержания взвешенных частиц фракции 0.45-
1.00 мкм и фракции >1 мкм.
Для определения химического состава взвешенных частиц фильтры с твердыми фракциями взвешенных частиц разлагались смесью концентрированной азотной кислоты и перекиси водорода и выпаривались по методике мокрого озоления (Никаноров и др., 1985). В пробах определялись Al, Fe, Mn, Sr, Cu, Zn, Ni, Co, Cr, Cd, Pb методом атомноабсорбционной спектроскопии.