TECH MINING RUSSIA 2020



Подберем хвосты

Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН ведут работы по оптимизации комплексной геохимико-геофизической методики исследования состава хвостохранилищ


По оценкам Росстата, объемы опасных сульфидсодержащих отходов горнорудного производства на территории нашей страны достигают нескольких миллиардов тонн. Токсичные вещества взаимодействуют с атмосферными осадками, поверхностными и подземными потоками, что приводит к химическому загрязнению воды и почвы в радиусе нескольких километров от отвалов.

— В результате образуются высокоминерализованные техногенные растворы, — отмечает Наталья Абросимова, научный сотрудник лаборатории геоэлектрохимии ИНГГ СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук. — Концентрация вредных химических элементов в них может превышать фоновые и предельно допустимые значения на несколько порядков.

При этом не оборудованные по современным стандартам хвостохранилища, оставшиеся после закрытия предприятий в 1990-е годы, расположены во многих регионах России, а обращение с заброшенными отходами в нашей стране на данный момент не регламентировано.

— Этот вопрос остается открытым в течение многих лет, — говорит Наталия Юркевич, старший научный сотрудник лаборатории геоэлектрохимии ИНГГ СО РАН, кандидат геолого-минералогических наук. — Установленной методологии оценки запасов и обращения с заброшенными отходами и отвалами горнодобывающих и горнообогатительных предприятий просто не существует.

Чтобы решить эту проблему, ученые ИНГГ СО РАН с конца 2000-х годов ведут работы по оптимизации комплексной геохимико-геофизической методики исследования состава хвостохранилищ под руководством Светланы Бортниковой, доктора геолого-минералогических наук, профессора.

Результаты обнадеживают: сейчас ученые института успешно используют методы частотного зондирования и электротомографии, чтобы определить строение хвостохранилищ и оценить объемы техногенного тела. Кроме того, эта методика помогает обнаружить участки локализации высокоминерализованных поровых вод и пути распространения подземных дренажных потоков.

Специалисты ИНГГ СО РАН изучили механизмы окисления сульфидной составляющей отходов, перехода металлов и металлоидов — в частности, мышьяка — в растворы, которые и загрязняют окружающую среду. Ученые исследовали их миграцию с водными и парогазовыми потоками, сравнительную подвижность в разных физико-химических условиях и закономерности, по которым формируются ореолы загрязнения.

Изучив физико-химические особенности трансформации техногенного вещества и его проникания в природные системы, в ИНГГ СО РАН разработали методы нейтрализации дренажных стоков, несущих высокие количества токсичных компонентов.

Также ученые создали способы извлечения металлов из высокоминерализованных растворов. Наталия Юркевич отмечает, что объемы отходов и высокие содержания в них ценных компонентов вполне позволяют рассматривать их как «техногенные месторождения».

Кроме того, специалисты исследовали действия геохимических барьеров на основе природных материалов — они эффективны для нейтрализации кислоты и осаждения металлов. Результаты исследований ученых ИНГГ СО РАН можно повсеместно внедрять для очистки вод с высокой техногенной нагрузкой.