Bogush

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОХИМИЧЕСКИХ БАРЬЕРОВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ВЛИЯНИЯ ОТХОДОВ ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Богуш А. А., Институт геологии ОИГГМ СО Российской академии наук (г. Новосибирск, Россия)
Трофимов А. Н., Институт проблем химико-энергетических технологий СО Российской академии наук (г. Бийск, Россия)

Мы все чаще сталкиваемся с тем феноменом, о котором В. И. Вернадский говорил, человечество становится ведущей геологической силой, и его деятельность определяет формирование современной геологической обстановки в атмосфере, гидросфере и верхних зонах литосферы. Особенно это относится к горнодобывающей промышленности, в результате деятельности которой поверхность Земли в некоторых регионах изменяется до неузнаваемости и превращается в "лунные ландшафты". Так, например, в Западной Сибири за последние 70 лет в результате деятельности добывающей и перерабатывающей промышленности скопилось огромное количество промышленных отходов. Наиболее опасными из них являются отходы обогащения сульфидсодержащих руд, так как они содержат высокие концентрации таких потенциально опасных элементов,как Cd, Cu, Pb, Zn, As. Расположенные на поверхности, они постоянно подвергаются окисляющему воздействию кислорода атмосферы и дренажных вод. Тяжелые металлы, содержащиеся в недоизвлеченных сульфидах, при окислении последних освобождаются и вместе с водами выносятся в окружающую среду.
Разработка методов улучшения экологической ситуации до последнего времени проводилась в основном путем совершенствования технологий производства (создание безотходных технологий, переработка отходов, совершенствование систем очистки сбросов и выбросов и т. д.), что, несомненно, является важным и перспективным направлением. Наряду с этим для защиты окружающей среды от загрязнения наметилась тенденция использования геохимических методов (Алексеенко, 2003). Большую роль в этом сыграло исследование процессов техногенной миграции элементов и введение А. И. Перельманом понятия "геохимический барьер". Это участок, где происходит резкое уменьшение интенсивности миграции и, как следствие, концентрация элементов. Геохимические барьеры играют все большую роль при прогнозе антропогенных эколого-геохимических изменений в биосфере и в мониторинговых исследованиях (Воробьев, 1999; Касимов, 1999; Куриленко, 1999). Установлено, что в период перехода биосферы в ноосферу существенно возрастает количество геохимических барьеров. При этом возникают новые техногенные барьеры, не имеющие природных аналогов (Алексеенко, 2000). Сущность методов защиты окружающей среды от загрязнения с помощью геохимических барьеров заключается в переводе загрязняющих компонентов в малоподвижные формы. Разработка способов минимизации вредного влияния отходов на окружающую среду на основе природных материалов (глина, известняк, торф и др.) является актуальной задачей в данной области исследований. С нашей точки зрения, наиболее перспективными материалами являются модифицированные торфа с повышенным содержанием гуминовых кислот, так как они могут выполнять несколько функций:
1) снижение техногенного влияния потенциально опасных веществ (гуминовые кислоты образуют прочные соединения с ионами металлов и, следовательно, могут использоваться как мощный геохимический барьер);
2) рекультивация почв (улучшение их состояния, увеличение плодородия);
3) стимуляция роста растений, развития микроорганизмов и др.
Авторами данной работы предложен перспективный метод удаления тяжелых металлов из сточных вод горнодобывающей промышленности, который заключается в осаждении их на искусственных геохимических барьерах. С целью изучения процессов, происходящих в подобных системах, проведен ряд лабораторных экспериментов по сорбции и десорбции тяжелых металлов на различных сорбентах, по фильтрации сточных вод через карбонатные породы (известняк), глины, природные и модифицированные торфа. Методом разнообразного сочетания количества и последовательности субстратов создано несколько вариантов геохимических барьеров, на которых увеличивается значение рН с 2 - 3 до 6 - 7.5 и существенно снижается миграция тяжелых металлов. Предложен метод консервации твердых отходов с использованием модифицированного торфогуминового препарата "ЕАП".

USE OF GEOCHEMICAL BARRIERS FOR DECREASING OF MAN-CAUSED INFLUENCE OF MINING WASTE PRODUCTS

Bogush А .А., Institute of Geology UIGGM SB Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russia
Trophimov А. N., Institute of Problem of Chemical-Energy Technology SB Russian Academy of Sciences, Biisk, Russia

In Western Siberia for last 70 years the extractive and processing industries have accumulated the huge quantity of industrial wastes. Acid mine drainage with high heavy metals concentration is formed under oxidation of waste products. The authors offer a promising method of heavy metals removal from mining waste. This method is based on heavy metals sedimentation on artificial geochemical barriers. With the purpose of studying the processes occuring in similar systems, the laboratory experiments in heavy metals sorption and desorption on various sorbents as well as in sewage filtration through limestone, clay, natural and modified peat are made. Some variants of geochemical barriers, on which pH value increases from 2 - 3 to 6 - 7.5 and heavy metals migration is essentially reduced, have been created by the method of a various combination of substrate quantity and sequence. The method of solid waste preservation, that uses modified peat humic material "EAP", is offered.

Главная страница
Сведения об авторах