Migration Forms of Heavy Metals and Chemical Composition of Surface Waters in the “Arsenic” Shaft Area (Pitkäranta Ore District, South Karelia)

Конышев, А. А.; Sidkina, E. S.; Cherkasova, E. V.; Мироненко, М. В.; Гридасов, А. Г.; Zhilkina, A. V.; Бугаев, И. А.

doi:10.1134/s0016702920090050

Cited by 8 publications

(5 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Некоторые исследования в аналогичных низкоминерализованных и заболоченных водах также подтверждают наличие сульфатных форм, высокую степень связывания ГК с медью, цинком, марганцем, железом [35,36], отсутствие такой связи в кислой среде с хромом и кобальтом [37].…”

Section: Results Of Calculations Of Migration Forms Of Basic Cations ...unclassified

Растворенные Формы Миграций Гумусовых Кислот В Поверхностных Водных Объектах Ямало-Ненецкого Автономного Округа

Лепокурова¹,

Иванова²,

Трифонов³

et al. 2022

IZVESTIYA

View full text Add to dashboard Cite

Ссылка для цитирования: Растворенные формы миграций гумусовых кислот в поверхностных водных объектах Ямало-Ненецкого автономного округа / О.Е. Лепокурова, И.С. Иванова, Н.С. Трифонов, Ю.В. Колубаева, Д.А. Соколов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 5. – С. 56-69. Актуальность. Речные и озерные воды арктических районов Западной Сибири обогащены растворенными органическими веществами, прежде всего гумусовыми кислотами. Последние, как известно, характеризуются хорошей способностью образовывать устойчивые органоминеральные комплексы. При изучении формирования состава таких вод необходимо учитывать комплексные соединения, которые смещают равновесия в геохимических процессах (в растворении, выщелачивании, осаждении и соосаждении и др.) в сторону водной фазы, тем самым непосредственно влияя на состав вод. В случае гумусовых кислот накоплено достаточное количество термодинамических констант, что позволило полноценно провести численное моделирование. Цель: рассмотреть особенности распространения гумусовых кислот (фульво- и гуминовых кислот) в поверхностных водах региона и провести расчеты форм их миграции на основе имеющихся новых данных по химическому составу; изучить, в каком количестве и какие элементы связываются гумусовыми кислотами; есть ли отличия между различными водными объектами, относящимися к разным речным бассейнам; в конечном счете определить роль органического вещества, главным образом гумусовых кислот, в формировании химического состава вод. Объекты: поверхностные водные объекты тундровой и лесотундровой природных зон Ямало-Ненецкого автономного округа. Авторы постарались охватить основные стадии эволюции поверхностных вод в направлении просадка – крупные озера – реки, а также рассмотреть водные объекты разных водосборных бассейнов четырех основных рек – Таз, Пур, Обь, Надым. В итоге изучены 23 водотока (крупные и мелкие реки) и 24 водоема (20 озер разных размеров и 7 просадок). Методы: химический состав воды определялся стандартными методами в Проблемной научно-исследовательской лаборатории гидрогеохимии Томского политехнического университета, определение фульвокислот и гуминовых кислот проводилось методом титрования по учету бихромата, расходуемого на окисление углерода фульвогуминовых кислот. Формы миграции гумусовых кислот и химических элементов рассчитывались с использованием программного комплекса HydroGeo. Результаты. Изучены особенности распределения гумусовых кислот в направлении просадка–озеро–река основных водосборных бассейнов рек севера Западной Сибири. Впервые путем термодинамических расчетов определены растворенные миграционные формы гумусовых кислот относительно их концентраций, а также формы миграции основных ионов и микрокомпонентов с учетом содержания гумусовых кислот, то есть показано, какая их часть связывается в органоминеральные комплексы. Установлено, что соединения с фульвогуминовыми кислотами самые распространенные во всех описываемых водах, но максимальная их доля характерна для просадок. Определен ряд микроэлементов, максимально образующих органоминеральные формы: Cu, Ni, Mn, Li, Zn, Fe. Фульвокислоты более подвержены комплексообразованию. Полученные закономерности необходимо учитывать при рассмотрении условий формирования данных вод.

show abstract

Section: Results Of Calculations Of Migration Forms Of Basic Cations ...unclassified

Растворенные Формы Миграций Гумусовых Кислот В Поверхностных Водных Объектах Ямало-Ненецкого Автономного Округа

Лепокурова¹,

Иванова²,

Трифонов³

et al. 2022

IZVESTIYA

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Arsenides are developed in the ore skarns of the district: arsenopyrite and loellingite [21,[26][27][28]37,38]. Arsenides in the zone of hypergenesis are changed with scorodite.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

A Study on the Long-Term Exposure of a Tailings Dump, a Product of Processing Sn-Fe-Cu Skarn Ores: Mineralogical Transformations and Impact on Natural Water

Konyshev,

Sidkina,

Bugaev

2024

Sustainability

View full text Add to dashboard Cite

In the mining industry, one of the principal issues is the management of the waste generated during ore concentration, which represents a potential source of environmental pollution. The most acute issue originates from the mining heritage in the form of dumps formed of mining tailings that were created before the introduction of waste storage standards and may be located in urban areas. This research investigated this problem using the example of the tailings dump “Krasnaya Glinka”, located in a residential area of Pitkäranta (Karelia, Russia) in close proximity to the shoreline of Lake Ladoga. A complex approach, including the investigation of the natural water of the study area and tailings material and an experiment simulating the interaction of this material with atmospheric precipitation, allowed us to obtain the first data on the current status of the tailings dump and its surroundings and to identify environmental pollutants. This research used XRF, XRD, and EPMA analytical methods for assaying the tailings materials obtained from the dump and ion chromatography, potentiometric titration, ICP-MS, and AES for the water samples. The results show the influence of the tailings dump’s materials on the formation of the environmental impact—in the water from the area of the tailings dump, increased concentrations of chalcophilic elements are observed, for example, Zn up to 5028 µg/L. Based on this study of the tailings dump’s materials and the conducted experiment, an attempt is made to connect the chemical compositions shown in the natural water data with the specific mineral phases and processes occurring during supergene transformations in the tailings storage. As a result of the conducted research, it was found that despite more than 100 years of exposure of the tailings materials under natural factors, mostly atmospheric precipitation, equilibrium with the environment has not come. The processes of extracting toxic elements and carcinogenic mineral phases into the environment are continuing. In the process of studying the tailings materials, it was found that they are probably of economic interest as a technogenic source of W and Sn due to the contents of these components exceeding industrially significant values in the exploited fields.

show abstract

“…Accounting for organic matter in computer simulations has been successfully performed in other objects [39][40][41].…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

The Influence of DOC on the Migration Forms of Elements and Their Sedimentation from River Waters at an Exploited Diamond Deposit (NW Russia)

Малов

Sidkina

Cherkasova

2023

Water

View full text Add to dashboard Cite

The development of mineral deposits causes changes that are comparable to natural exogenous geological processes, and prevail over the latter in local areas of intensive mining activity. In this article, a diamond deposit is selected, developed by quarries of great depth, and a forecast is made of the impact of drainage water discharge on changes in the composition of surface water and bottom sediments during the entire period of development of the deposit. Modeling was performed according to various scenarios, taking into account changes in the total dissolved solids of groundwater from 0.5 to 21.7 g/kg H2O. Thermodynamic calculations were carried out using the HCh software package. The role of dissolved organic carbon in the migration of chemical elements and the effect of DOC on the precipitation of chemical elements from mixed solutions is given. It has been established that fulvic acid completely binds to Fe in the Fe(OH)2FA− complex in all types of natural waters and under all mixing scenarios. With humic acid, such a sharp competitive complex formation does not occur. It is distributed among the various elements more evenly. It was determined that the mass of precipitating iron in the presence of DOC decreases by 18–27%, and its precipitation in winter is more intense. In contrast to Fe, the precipitation of Ca, Mg, and C from solutions with DOC is higher in summer, and there are more of them in the solutions in winter. This study contributes to a better understanding of the behavior of heavy metals in surface waters and sediments under anthropogenic pressures in order to improve the sustainable management of water resources in the face of anthropogenic activities.

show abstract

Migration Forms of Heavy Metals and Chemical Composition of Surface Waters in the “Arsenic” Shaft Area (Pitkäranta Ore District, South Karelia)

Cited by 8 publications

References 6 publications

Растворенные Формы Миграций Гумусовых Кислот В Поверхностных Водных Объектах Ямало-Ненецкого Автономного Округа

Растворенные Формы Миграций Гумусовых Кислот В Поверхностных Водных Объектах Ямало-Ненецкого Автономного Округа

A Study on the Long-Term Exposure of a Tailings Dump, a Product of Processing Sn-Fe-Cu Skarn Ores: Mineralogical Transformations and Impact on Natural Water

The Influence of DOC on the Migration Forms of Elements and Their Sedimentation from River Waters at an Exploited Diamond Deposit (NW Russia)

Contact Info

Product

Resources

About