Актуальность исследования связана с получением новых данных по процессам, происходящим в складированных сульфидных отходах, их трансформации под действием окислительных факторов, миграции токсичных компонентов в окружающую среду. Цель: определение вертикальной зональности по элементному составу и содержанию газов (сероуглерода и диметилсульфида)в хвостохранилище, а также установление гидрохимических аномалий в ближайшей реке в результате миграции потенциально токсичных элементов с водными потоками из отходов. Объект: заброшенное хвостохранилище Салаирскогогорно-обогатительного комбината – Талмовские Пески (г. Салаир, Кемеровская область), вмещающее отходы цианирования и флотации барит-полиметаллических руд. Методы. В полевых условиях проводиласьтермометрия, газовый анализ, электроразведка методом сопротивлений в режиме электротомографии.Отбор твердых и жидких проб выполнялсяв соответствии с общепринятыми методиками. Лабораторное изучение химического состава пробпроводилось методами кондуктометрии, потенциометрии, капиллярного электрофореза, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Результаты.Распределение общих концентраций элементов по вертикали определяется неоднородностью складированного материала отходов. На примере двух разрезов до глубины 1,2 м определено, что влажность вещества возрастает с глубиной, а температура, значения рН паст и водных вытяжек снижаются. С глубиной закономерно возрастает количество водорастворимых форм металлов за счет преобразования сульфидов в кислых условиях, а также вследствие поступления из верхних горизонтов. Газогенерация сероуглерода и диметилсульфида, напротив, возрастает к верхним слоям хвостохранилища, что, всего скорее, связано как с их накоплением, так и интенсивным преобразованием минеральной матрицы и активным функционированием биоты в верхних прогреваемых слоях с нейтральной реакцией среды. В результате активных взаимодействий вещества отходов с водой и газами в реке Малой Талмовой, в русле которой расположено хвостохранилище, формируются контрастные гидрохимические аномалии с высокими концентрациями металлов.

Ссылка для цитирования Техногенное воздействие на окружающую среду в Российской Арктике на примере Норильского промышленного района / Н.В. Юркевич, И.Н. Ельцов,  В.Н. Гуреев, Н.А. Мазов, Н.В. Юркевич, А.В. Еделев // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2021. – Т. 332. – № 12. – С. 230-249. Актуальность работы определяется растущей необходимостью в решении экологических вопросов в арктических регионах Российской Федерации с учетом их особой стратегической значимости для развития страны. Сложность задачи обусловлена, с одной стороны, наличием накопленного экологического ущерба, требующего ликвидации, а с другой – важностью разработки природосберегающих подходов к освоению новых ресурсов в ближайшем будущем. Цель работы заключается в комплексном анализе состояния экосистемы и ее отдельных компонентов в Норильском промышленном районе как одной из значимых ресурсных территорий российской Арктики. Отдельное внимание уделено методам мониторинга окружающей среды и регулирующим сферу экологии документам, которые требуют устранения ряда острых противоречий и законодательных пробелов. Методы исследования включают анализ литературных данных, опубликованных в отечественной и зарубежной печати за последнее десятилетие по экологическим проблемам российских территорий Арктики в целом и Норильского промышленного района в частности. Для полноты результатов в работе использовался широкий набор библиографических систем, включая Российский индекс научного цитирования, базу данных Scopus, базу данных «Охрана окружающей среды» реферативного журнала ВИНИТИ РАН. Результаты: Выявлены характерные особенности арктических территорий, требующих как нестандартных технологических решений при ведении промышленной деятельности, так и специальных подходов в регулировании и контроле состояния экологии. На примере Норильского промышленного района показаны положительные изменения в экологических аспектах ведения производственной деятельности горно-металлургическим комбинатом, даже несмотря на инцидент с разливом топлива в 2020 г. В то же время предпринимаемых мер пока недостаточно для того, чтобы назвать экологическую обстановку в районе благополучной. Ожидают своего решения проблемы нейтрализации накопленного экологического ущерба. Эффективность запланированных мероприятий по улучшению состояния окружающей среды во многом зависит от изменения законодательных актов, пока слабо учитывающих специфику арктических территорий, а также усматривается в большей коллаборации промышленных предприятий как с научным сообществом, так и с проживающим в зоне их активности местным населением.

Актуальность. Загрязнение атмосферного воздуха является важной и актуальной проблемой современности. Одними из главных источников поступления твердых частиц являются предприятия строительной отрасли. Твердые частицы поступают в атмосферный воздух в результате добычи, транспортировки и измельчения сырьевых компонентов, обжига клинкера, помола и транспортировки цемента. В этой связи актуальным является экологическая оценка пылеаэрозольного загрязнения атмосферного воздуха в районах размещения цементных заводов. Цель: оценить состояние атмосферного воздуха в окрестностях цементного завода на основе изучения пылевой нагрузки, уровней накопления химических элементов и форм их нахождения в составе твердых частиц, осевших в снеговом покрове в окрестностях цементного завода г. Искитим. Объекты: твердая фаза снегового покрова, содержащая пылеаэрозольные частицы, осевшие из атмосферного воздуха в снеговой покров в районе расположения цементного завода, сырьевые компоненты для производства цемента (известняк, глина, шлак, пиритные огарки). Методы: атмогеохимический метод, включающий отбор и подготовку проб снегового покрова для получения твердой фазы снегового покрова; аналитические методы исследования проб: масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, инструментальный нейтронно-активационный анализ, рентгенофазовый метод, сканирующая электронная микроскопия; методы статистической обработка результатов в программном обеспечении «STATISTICA 8»; эколого-геохимический анализ данных путем расчета показателей – пылевая нагрузка (Pn), коэффициент концентрации (Kc), суммарный показатель загрязнения (Zспз), картографическое представление результатов в ПО «Surfer 11» и «CorelDraw X7». Результаты. Уровни пылевой нагрузки в окрестностях цементного завода находятся в широком диапазоне (от 57 до 1028 мг/(м2∙сут.) при среднем значении 318 и фоне 7 мг/(м2∙сут.). По нормативным градациям формируются уровни пылевого загрязнения от низкого до очень высокого. По мере удаления от предприятия в север-северо-западном направлении на расстояние от 0,6 до 2,8 км уровни пылевой нагрузки уменьшаются от 436 и до 78 мг/(м2∙сут.). Наибольший уровень пылевой нагрузки формируется в ближней зоне влияния (до 500 м) – 1028 мг/(м2∙сут.), а также в районе расположения карьера, где добываются основные сырьевые компоненты – 932 мг/(м2∙сут.). Минеральный состав твердой фазы снегового покрова представлен минералами сырьевых компонентов – кальцитом (CaCO3) – 82,1 %, кварцем (SiO2) – 4,4 %, магнезитом (MgCO3) – 7,6 %; минералами цементного клинкера – браунмиллеритом (Ca2(Al, Fe)2O5) и хатруритом (Ca3(SiO4)O)) – 6,4 и 26,6 %, соответственно. В твердой фазе снегового покрова выделены микрочастицы оксидов кальция и железа, а также микрочастицы алюмосиликатного состава с размерами от 2,7 до 64,5 мкм. Техногенная геохимическая специализация твёрдой фазы снегового покрова характеризуется повышенными уровнями накопления Ca (в 14–23 раза выше фона), Zn, Sr, Sb, Tb, Yb, La, Sm, U (в 2–7 раз выше фона), которые формируют низкий уровень загрязнения. Распределение Ca и пылевой нагрузки по мере удаления от границ завода в северо-западном направлении имеет схожий характер. Максимальные уровни пылевой нагрузки (1028 мг/(м2∙сут.)) и накопления Ca (24 %) в твердой фазе снегового покрова определены на расстоянии 0,5 км, а по мере удаления от границ завода (от 0,5 до 2,8 км) наблюдается снижение уровня пылевой нагрузки в среднем от 7 до 13 раз (140–78 мг/(м2∙сут.)) и накопления Ca в 1,5 раза (16–17 %). Микроэлементы-индикаторы (Cr, Sb, Zn), которые определены в справочнике наилучших доступных технологий как специфичные в составе выбросов цементного производства, в твердой фазе снегового покрова превышают фоновые уровни от 2 до 7 раз. Для твердой фазы снегового покрова характерными являются геохимические ассоциации Zn-Cr, As-Ta, Yb-U-Sb, Tb-Ba, Th-Na, Fe-La. Отмечаются корреляционные связи между микроэлементами-индикаторами (Ca, Ba, Cr, As, Fe, Sb, Zn), характерными для выбросов производства цемента, с редкоземельными и радиоактивными (U, Th) химическими элементами. Этот факт может указывать на единый источник поступления этих элементов (при положительных корреляционных связях), а также отражать разницу в составе корректирующих добавок для производства цемента и разные формы нахождения химических элементов в составе твердых частиц в окрестностях цементного завода (при отрицательных корреляционных связей). Выявленные геохимические ассоциации с высокой долей вероятности отражают геохимическую специализацию используемого сырья, корректирующих и минеральных технологических добавок для производства цемента.

АННОТАЦИЯ: В статье приведены результаты исследования вертикальной зональности старого хвостохранилища Салаирского ГОКа-Талмовских Песков, вмещающего отходы цианирования и флотации баритполиметаллических руд. Распределение общих концентраций элементов по вертикали определяется неоднородностью складированного материала отходов. На примере двух разрезов до глубины 1.2 м определено, что влажность вещества возрастает с глубиной, а температура, значения рН паст и водных вытяжек снижаются. С глубиной закономерно возрастает количество водорастворимых форм металлов за счет преобразования сульфидов в кислых условиях, а также вследствие поступления из верхних горизонтов. Газогенерация сероуглерода CS2 и диметилсульфида (CH3)2S, напротив, возрастает к верхним слоям хвостохранилища, что, всего скорее, связано с активным функционированием биоты в верхних прогреваемых слоях с нейтральной реакцией среды. В результате активных взаимодействий вещества отходов с водой и газами в реке Малой Талмовой, в русле которой расположено хвостохранилище, формируются контрастные гидрохимические аномалии с высокими концентрациями металлов.

АННОТАЦИЯ: В работе было определены изменения в геоэлектрическом строении сульфидсодержащих хвостохранилищ и в концентрациях газов (SO2, CS2, CH6S, C2H6SO) в зависимости от колебаний условий окружающей среды: температуры и влажности грунта и воздуха. Регулярные (каждый час) наблюдения показали, что конфигурация геоэлектрического профиля меняется в течение дня. Концентрация газов в приземном слое воздуха варьировалась в соответствии с температурными условиями окружающей среды. Ночью при максимальном перепаде температур (в воздухе 14,1 °С, а в грунте 20,8 °С) происходило увеличение концентрации всех измеренных газов. Локальные аномалии с наибольшим изменением электросопротивления связаны с зонами наиболее активного газовыделения.