Влияние техногенных вод на реку Рудную Дальневосточного региона

Abstract

Актуальность исследования связана с негативным воздействием техногенных вод оловосульфидных и оловополиметаллических хвостохранилищ Дальнегорского рудного района Дальнего Востока России на речные воды и с необходимостью изучения процессов их смешения на геохимических барьерах «техногенные - природные поверхностные воды». Цель: рассмотреть процесс смешения шламовых и дренажных вод хвостохранилищ с природными водами р. Рудной, протекающий на геохимическом барьере «техногенные - поверхностные природные воды». Объекты: техногенные воды - дренажные и шламовые оловополиметаллического хвостохранилища Центральной обогатительной фабрики, а также дренажные, шламовые и воды пруда-отстойника оловосульфидных хвостохранилищ Краснореченской обогатительной фабрики Дальнегорского рудного района; природные поверхностные воды р. Рудной; геохимические барьеры «техногенные - природные поверхностные воды». Методы: экологический мониторинг - отбор и анализ гидрохимических проб методами масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и атомно-эмиссионной спектрометрии; компьютерное физико-химическое (термодинамическое) моделирование в программном комплексе «Селектор-Windows»; моделирование процессов, протекающих на геохимических барьерах «техногенные - природные поверхностные воды», с помощью формирования компьютерных многорезервуарных моделей по типу проточного реактора; рассмотрение процессов образования водных растворов на геохимических барьерах выполнено с разбавлением техногенных вод природными при соотношениях 1:1, 1:10, 1:100, 1:1000 для установления количественного (элементы сульфидных руд и вмещающих оруденение пород) и качественного (их ионы и молекулы) состава водных растворов и кристаллизации из них техногенных минералов. Результаты. По результатам мониторинговых работ установлен химический состав техногенных и природных вод Дальнегорского рудного района посезонно. С помощью программного комплекса «Селектор-Windows» смоделированы процессы образования водных растворов летнего, осеннего и зимнего периода на различных геохимических барьерах «техногенные - природные воды» в соответствии с принятыми соотношениями. На основании анализа полученных результатов в статье приведен количественный и качественный состав посезонно формирующихся растворов, показаны кристаллизующиеся из них минералы и распределение содержания элементов сульфидных руд на геохимических барьерах, что подтверждает негативное воздействие техногенных вод хвостохранилищ на воды р. Рудная.

The relevance of the research is in significant negative impact of technogenic waters of tin-sulfide and tin-polymetallic tailings of the Dalnegorsk ore district of the Russian Far East on natural water bodies, as well as in importance of studying their mixing on geochemical barriers «technogenic - natural surface waters». The main aim of the research is to consider processes of mixing of sludge and drainage waters of tailings dumps with natural waters of the Rudnaya River, occurring on geochemical barriers «technogenic - surface natural waters». Objects: technogenic waters - drainage and sludge waters of the tin-polymetallic tailings pond of the Central Concentrating Mill, as well as drainage, slurry, and tailings waters of the tin-sulfide tailings pond of the Krasnorechensk Concentrating Mill, Dalnegorsk ore district; natural surface waters of the Rudnaya River; «technogenic - natural surface waters» geochemical barriers. Methods: environmental monitoring - sampling and analysis of hydrochemical samples by inductively coupled plasma mass spectrometry and atomic emission spectrometry; computer physical and chemical (thermodynamic) simulation in «Selektor-Windows» software complex; simulation of processes flowing on geochemical barriers «technogenic - natural surface waters» - formation of computer multi reservoir models by type of flow reactor; consideration of aqueous solutions formation on geochemical barriers was carried out at dilution of technogenic waters with natural waters in the ratio 1:1, 1:10, 1:100, 1:1000 to establish quantitative (elements of sulfide ores and host rocks) and qualitative (their ions and molecules) composition of water solutions and crystallization of technogenic minerals from them. Results. According to the results of environmental monitoring, the chemical composition of anthropogenic and natural waters of the Dalnegorsk ore district was established seasonally. The processes of water solutions formation in summer, autumn and winter on different geochemical barriers «anthropogenic - natural waters» in accordance with the adopted ratios were simulated in «Selektor-Windows» software package. Based on the analysis of the obtained results, the article presents quantitative and qualitative composition of seasonally formed solutions, shows minerals crystallizing from them and distribution of sulfide ore elements on geochemical barriers, which confirms the negative impact of tailing dumps technogenic waters on the Rudnaya River.