CC BY
127
Вестник Башкирского университета. 2007. Т.12, №4
43
УДК 574:553.435(470.57)
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКИ ТАНАЛЫК РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
© А. Г. Мустафин 1А, С. В. Ковтуненко 2, С. В. Пестриков 3, З. Ш. Сабитова 1
1 Башкирский государственный университет 450074, Россия, г. Уфа, ул. Фрунзе, 32.
Тел.: +7 (347) 273 09 88.
*E-mail: [email protected] 2 Институт геологии УНЦРАН 450000, Россия, г. Уфа, ул. Карла Маркса, 16/2.
Тел.: +7 (347) 273 13 71.
3 Уфимский государственный авиационный технический университет 450000, Россия, г. Уфа, ул. Карла Маркса, 12.
Тел.: +7 (347) 272 33 36.
Статья посвящена проблеме загрязнения реки Таналык Республики Башкортостан карьерными и подотвальными водами сульфидных медно-цинковых месторождений, расположенных в бассейне данной реки. Установлено, что экологическое состояние реки формируется под влиянием действующих горно-добывающих предприятий, а также за счет фильтрации подотвальных и карьерных вод с высокой концентрацией тяжелых металлов ныне не работающих месторождений.
Ключевые слова: сульфидные медно-цинковые месторождения, загрязнение, тяжелые металлы, река Таналык.
Известно, что Российская Федерация обладает огромными запасами руд, содержащих цветные металлы. На территории Республики Башкортостан предприятия горно-рудной промышленности расположены в Зауралье и представлены Учалинским, Бу-рибаевским горно-обогатительными комбинатами и Башкирским медно-серным комбинатом (г. Сибай). Существующие в настоящее время технологии по добыче и переработке медно-цинковых колчеданных месторождений Башкортостана, какими бы передовыми они не являлись, представляют собой мощные источники негативного антропогенного воздействия на окружающую среду.
Сточные воды предприятий горнопромышленного комплекса представляют наибольшую опасность в загрязнении токсикантами поверхностных и подземных вод. Одним из наиболее загрязненных водных объектов в Республике Башкортостан является река Таналык.
Река Таналык, правый приток Урала, берет начало в западных предгорьях хребта Ирендык, в 5 км к востоку от озера Талкас, на высокой Сакмаро-Таналыкской равнине. Протекает по Баймакскому, Хайбуллинскому районам. Впадает в реку Урал за пределами Республики Башкортостан. Длина - 225 км, площадь бассейна - 4160 км2, густота речной сети - 0,24 км/км2 [1].
По данным Федерального государственного учреждения по мониторингу водных объектов бассейнов рек Белой и Урала, основными загрязнителями р. Таналык являются ионы меди, железа, цинка, марганца, содержание которых на всем протяжении реки многократно превышает значение ПДК. Экологическое состояние реки на территории Республики Башкортостан формируется под влиянием действующих предприятий г. Баймак, ЗАО «Бурибаевский ГОК», ОАО «Хайбуллинская горная компания», ОАО «Башкирское шахтопроходческое упарвление» (рис. 1).
/ Сибай
V •
Куль-Юрт-Тау
—И» Баймак
_ Семеновская ЗИФ л
Бакртау#у«*—
ТЯття%Л*Бапта-ТаУ Майское »\% л р
/ і
/ я
Юбилейное щ/ /
—^ / 1
/ Октябрьское /
• (
\ БурибаевскийЛ
\ ГОК /"Ч J
Рис. 1. Карта техногенных объектов в бассейне р. Таналык
Ниже представлены предельно допустимые концентрации (ПДК) тяжелых металлов для водоемов, превышение которых наблюдается в р. Таналык (табл.), и кратность превышения ПДК по содержанию данных металлов по течению реки в 2005 г. в виде диаграммы (рис. 2) [2, 3].
Таблица.
Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов.
4 S3 5 Тип водоема
Хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения (ПДК х п н), мг/дм3 Рыбохозяйственного назначения (ПДК р.,,), мг/дм3
Си2+ 1,0 0,001
Fe3+ 0,3 0,1
Zn2+ 1,0 0,01
Mn2+ 0,1 0,01
44
раздел БИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ и МЕДИЦИНА
40
30
20
10
0
*
гГП т 1
п ъ.
д. Бахигареево выше г. Баймак с. Самарское ниже п. Бурибай п. Мамбетово
□ Медь □Марганец □ Железо
Рис. 2. Кратность превышения норматива (ПДК) по содержанию металлов в р. Таналык в 2005 г.
В ХХ в. руды южных рудников (Бурибаевский, Маканский) обогащались на Бурибаевской обогатительной фабрике руды и концентраты переплавлялись на медь на Баймакском металлургическом заводе, а на Семеновской обогатительной фабрике извлекалось золото. Ныне от бывших рудников, фабрик и заводов остались отвалы пород бедных окисляющихся руд, террикон шлака и хвосты обогащения.
На сегодняшний день, по данным Федерального агентства водных ресурсов, среднегодовые показатели «класс качества воды» в районе Баймака соответствуют пятому - «грязная». Ниже по течению наблюдается увеличение показателя «класс качества воды», среднегодовое значение которого составляет шесть баллов - «очень грязная» и сохраняется практически до границы Республики Башкортостан с Оренбургской областью. Следует особо отметить, что качество реки Таналык не отвечает нормативным требованиям уже до сброса сточных вод ныне действующих предприятий. Очевидно, это связано с тем, что, кроме влияния сбросов сточных вод действующих предприятий, загрязнение реки происходит за счет фильтрации подотвальных и карьерных вод ныне неработающих месторождений. Содержащиеся в горной массе отвалов труднорастворимые рудные минералы типа сульфидов под воздействием поверхностных вод и атмосферных осадков, температуры переходят в растворимые формы [4-6]. В результате образуются огромные объемы подотвальных вод с высокой концентрацией тяжелых металлов и повышенной минерализацией [7-9].
Исследования показывают, что в подотвальных водах установлены практически все элементы, входящие в состав сульфидных руд и вмещающие силикатные породы. Сравнение подотвальных вод с исходными рудами показывает, что содержание главных элементов - серы, железа и меди соизмеримо со средними содержаниями в рудах, а для цинка и кадмия уровень концентрации в водах даже выше, чем в рудах [8].
Таким образом, накопленные твердые отходы в виде отвалов, забалансовых руд, хвостов обогащения представляют собой мощные очаги заражения местности тяжелыми металлами, интенсивность их воздействия на окружающую среду возрастает с каждым годом ввиду их окисления и растворения. В окружающей среде не существует механизма самоочищения от тяжелых металлов, они лишь перемещаются из одного природного резервуара в другой, взаимодействуя с различными категориями живых организмов и оставляя опасные последствия этого взаимодействия.
Актуальной задачей является не допустить попадания токсичных веществ в окружающую среду, поиск путей обезвреживания опасных очагов загрязнения, поиск путей переработки твердых и жидких отходов горнодобывающих предприятий.
Переработка этих отходов с применением традиционных технологических схем практически невыполнима, так как перевозка колоссальных объемов рудного материала с низким содержанием полезных компонентов на специализированные предприятия нерентабельна. Целесообразно использование сочетания электрохимических, биологических, химических методов очистки в виде небольших модульных установок, которые не требуют больших материальных вложений на изготовление и обслуживание.
Осуществление данного проекта позволит не только улучшить экологическое состояние окружающей среды исследуемой местности, но и создать в перспективе самоокупаемое предприятие по выделению, переработке металлов, производству каких-либо товарных продуктов на основе выделенных металлов практически с безотходной схемой производства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шакуров Р. З., Ураксин З. Г., Альмухаметов Р. В. и др. Башкортостан: Краткая энциклопедия. Уфа: Научное издательство «Башкирская энциклопедия», 1996. - 559 с.
2. ГН 2.1.5.1315-03. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.: СТК «Аякс», 2004. - 154 с.
3. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно-
допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: Изд-во ВНИРО, 1999. - 304 с.
4. Чантурия В. А., Макаров В. Н., Макаров Д. В. // Инженерная экология. 1999. № 4. С. 2-9.
5. Чантурия В. А., Макаров В. Н., Макаров Д. В. // Инженерная экология. 2000. № 3. С. 31^40.
6. Зотеев В. Г., Костерова Т. К., Жуковская Е. П. // Безопасность жизнедеятельности. 2002. № 7. С. 23-27.
7. Геохимия окружающей среды / Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, Е. П. Янин и др. М.: Недра, 1990. - 335 с.
8. Емлин Э. Ф. Техногенез колчеданных месторождений Урала. Свердловск: Изд-во Урал. Ун-та, 1991. - 256 с.
9. Табаксблат Л. С. Особенности формирования микроэлемент-ного состава шахтных вод при разработке месторождений // Водные ресурсы. 2002. Т. 29, № 3. С. 364-376.
Поступила в редакцию 28.02.2007 г.
