CC BY
135
УДК: 550.4
Т.Н. Михеева1, Г.Ф. Шайдулина1, А.Н. Кутлиахметов2, В.И. Сафарова1,
Ф.Х. Кудашева3, В.С. Курбангалеев4
'ГБУ РБ Управление государственного аналитического контроля, Уфа 2ФГБОУ ВПО Башкирский государственный педагогический университет им.М.Акмуллы, Уфа
3ФГБОУ ВПО Башкирский государственный университет, Уфа 4ОАО «Учалинский горно-обогатительный комбинат», Учалы
КОЛИЧЕСТВЕННАЯ И КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА РОЛИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ПРОЦЕССАХ ФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВА КОНТАКТИРУЮЩИХ
С НИМИ ВОДНЫХ МАСС
Приведены результаты лабораторных и натурных исследований качества воды и донных отложений технологического пруда-накопителя дебалансных вод крупного горно-обогатительного комбината. Впервые показано перераспределение тяжелых металлов между водой и донными отложениями технологического пруда в период нештатной ситуации, когда в результате обильного дождевого паводка произошло закисление воды пруда до рН 3-4. Дана количественная оценка процессов выщелачивания тяжелых металлов из донных отложений и вторичного загрязнения воды.
Ключевые слова: тяжелые металлы, донные отложения, вторичное загрязнение, десорбция, сорбция, деба-лансные воды, технологический пруд, нештатная ситуация.
Введение
В условиях интенсивного антропогенного воздействия на водные объекты донные отложения стали играть значимую роль во внутриводоемных процессах. Они перестали быть фактором только улучшения качества воды за счет осаждения и сорбции в них различных загрязняющих веществ, в основном, антропогенного характера. За последние годы в донных отложениях большинства водных объектов экономически развитых стран резко возросло содержание тяжелых металлов (ТМ), пестицидов и других загрязняющих веществ. Их содержание в донных осадках на порядок, а во многих случаях даже на несколько порядков, превышает содержание в воде, и как следствие, донные отложения становятся потенциальными источниками вторичного загрязнения придонных слоев воды. Обратное поступление ТМ из донных отложений в воду происходит в основном за счет десорбции (Папина, Манихин, 2001). Этот процесс весьма важен, поскольку связан с биогенной миграцией микроэлементов и включением их в процессы питания водных растений и организмов. Однако, судя по литературным данным, эта сторона вопроса изучена меньше, нежели поглощение металлов осадками, в то время как в почвах не только изучена подвижность микроэлементов, но и выбран критерий для идентификации понятий «валовые», «подвижные» и «доступные» формы (Зырин, 1970). В донных отложениях подобные исследования весьма немногочисленны.
Процесс десорбции зависит от многих факторов, таких как дефицит растворенного кислорода на границе контакта донных отложений и воды, изменение рН, гранулометрический состав донных отложений, природа элемента, концентрация растворенных органических веществ и минерализация воды. Большое значение имеет гидродинамическая обстановка в водоеме и гидрометеорологические условия. Увеличение скорости течения и ветровое перемешивание вызывают переход частиц донного осад-
ка во взвешенное состояние и их более тесный контакт с водой, что способствует интенсификации процесса перехода ТМ из донных отложений в воду (Папина, 2001) .
Проблема количественной оценки поступления загрязняющих веществ из донных отложений в воду наиболее актуальна для малых рек, составляющих основу водосборов рек более высокого порядка и характеризующихся высокой уязвимостью к антропогенному воздействию (Манихин, 2001).
Проблемным регионом Республики Башкортостан (РБ), где загрязнение водных объектов тяжелыми металлами проявляется наиболее контрастно, считается юго-восточная часть республики («Башкирское Зауралье»).
Одним из крупнейших источников негативного воздействия на водные объекты в «Башкирском Зауралье» является ОАО «Учалинский ГОК». Предприятие разрабатывает несколько месторождений колчеданных «медно-цинко-вых» руд, расположенных на территории Учалинского района Республики Башкортостан и Верхнеуральского района Челябинской области. Наиболее остро экологические проблемы проявляются на Учалинской промплощадке, в пределах которой расположен Учалинский подземный рудник с карьером и породными отвалами, обогатительная фабрика, хвостохранилище и технологический пруд.
Технологический пруд Учалинского ГОКа как важный элемент системы оборотного водоснабжения технологических процессов обогатительной фабрики комбината сооружен в естественном понижении рельефа в русле малой реки (р.Буйды) с целью накопления и частичной очистки дебалансных вод предприятия. В штатном режиме в пруд по водосбросному каналу направляются осветленные дебалансные воды из хвостохранилища. (Дебалан-сные воды - это излишки воды, которые не могут аккумулироваться в хвостохранилище, емкость которого ограничена). Кроме того, в пруд поступает поверхностный сток с водосборной площади технологического пруда.
научно-технический журнал
I ВЗДДгШДмЯУ 51
№ Экстрагент Содержание, мг/дм3
Fe Си Zn Mn
1 Бидистиллированная вода 0,55 0,042 0,023 3,05
2 Бидистиллированная вода подкисленная H2S04 до рН 3-3,5 1,02 0,053 1,13 11,3
3 Шахтная вода 0,75 0,020 0,066 3,17
Табл. 1. Результаты анализа фильтратов вытяжек из донных отложений.
Площадь зеркала воды пруда при НПУ- 40,1 га, объем V =3,1 млн м3.
полн 7
Пруд представляет собой комплексный геохимический барьер (механический, сорбционный, биогеохимический), в котором осаждаются терригенные и биогенные взвеси, а также содержащиеся в них сорбированные ионы химических элементов.
Таким образом, в условиях нормального режима работы комбината технологический пруд выполняет роль отстойника, в котором происходит существенное снижение концентраций тяжелых металлов. Сброс воды из пруда (в объеме, необходимом для создания условий его бессточной эксплуатации в период между весенними паводками) в штатном режиме осуществляется в период весеннего половодья, т.е. в период наибольшей водности водоемов-приемников сточных вод.
Объекты и методы исследования. Объектами исследования в данной работе служили образцы воды и донных отложений технологического пруда, которые были исследованы в лабораторном эксперименте и в натурных условиях при различных режимах работы системы водоотве-дения комбината:
- в штатном режиме, когда в технологический пруд поступают дебалансные осветленные воды хвостохрани-лища и ливневые воды с водосборной площади пруда;
- при нештатном режиме, когда в результате обильного дождевого паводка часть подотвальных вод попала через водосбросной канал в технологический пруд.
При исследовании качества воды и донных отложений технологического пруда его акватория была разделена на несколько характерных участков (Рис. 1):
1. в районе устья сбросного канала;
2. у плотины пруда;
3. в районе сброса осветленной воды из хвостохрани-лища.
Отбор проб воды и донных отложений выполнялся в соответствии с ГОСТ 17.15.01-80. Пробы воды были отобраны с поверхности (0,5 м) и в
УТОК
V
Рис. 1 Схема отбора проб воды и донных отложений из технологического пруда. 1 участок в районе устья сбросного канала; 2 участок у плотины пруда; 3 участок в районе сброса осветленной воды из хвостохранилища.
Гидрохимический показатель Шахтные воды* Подотвальные воды
144 м 460 м
рН, ед 2,8-6,85 6,0-9,0 2,6-4,8
Железо общ, мг/дм3 0,4-995 0,1-145 8,1-714
Медь, мг/дм3 0,13-148 0,012-0,81 1,8-308
Цинк, мг/дм3 49,2-1836 0,062-172 13,2-1612
Марганец, мг/дм3 8,16-114 0,48-30 4,07-319
Технологический пруд
Табл. 2. Диапазоны варьирования содержания ТМ в шахтных и подотвальных водах (на основе среднемноголетних значений). *Откачка шахтных вод на поверхность осуществляется с 2-х водосборников, размещенных на глубине 144 м и 460 м.
придонном слое. Донные отложения отбирались послойно, с горизонта 0-10 см и 10-30 см.
Химический анализ выполнялся по методикам, разрешенным для целей государственного аналитического контроля (Методики, 1998, 2004, 2006, 2009). ТМ в донных отложениях определялись в виде подвижных форм, извлекаемых ацетатно-аммонийными буферными растворами (рН 4,8 и рН 4,6), и валового содержания. Использование ацетатно-аммонийных буферных растворов позволяет оценить содержание подвижных форм ТМ, представленных водорастворимыми, ионообменными и непрочно сорбированными соединениями, доступными для питания растений.
Тяжелые металлы (Cu, Zn, Cd, Fe, Mn) определялись на атомно-абсорбционных спектрофотометрах АА-6800 (фирма Shimadzu) и ААС-30 (фирмы Carl Zeiss Jena) с пламенным атомизатором, ртуть - атомно-абсорбционным методом холодного пара с использованием отечественного ртутного анализатора «Юлия-2К». Пробоподготовка донных отложений проводилось с помощью микроволновой системы MARS-5 фирмы «СЕМ» США.
Разнообразие процессов, протекающих при взаимодействии твердых пород, в том числе донных отложений, с природными водами, их сложность и изменчивость в зависимости от тех или иных условий создают большие трудности при моделировании этих процессов в лабораторных условиях и интерпретации полученных результатов.
Обсуждение результатов лабораторного эксперимента
Для оценки направления и интенсивности обменных процессов между донными отложениями и водой были проведены лабораторные исследования в условиях, описанных ранее (Смирнова, 2007). Донные отложения технологического пруда с валовым содержанием основных компонентов: Fe - 48680±9736 мг/кг, Mn - 1050±179 мг/кг, Cu -1430±210 мг/кг, Zn - 4280±856 мг/кг, обрабатывались различными экстрагентами: дистиллированной водой, раствором серной кислоты в дистиллированной воде (рН 3), шахтной водой Учалинского ГОКа, в статичных (без перемешивания) и динамических (при интенсивном перемешивании) условиях контакта жидкой фазы с донными отложениями. Шахтная вода, содержащая (мг/дм3) Fe (0,58±0,12), Cu (0,030±0,006), Zn (0,18±0,04), Mn (0,48±0,01) использовалась как природный экстрагент с целью установления направленности обменных процессов в условиях, приближенных к реальным. Полученные экстракты исследовались на содержание ТМ. Явно выраженная зави-
- ■ •— научно-технический журнал
Георесурсы 8 (50) 2012
симость между концентрацией веществ в полученных вытяжках и режимом контакта фаз отсутствует.
В таблице 1 представлены результаты эксперимента, проведенного в условиях, имитирующих взаимодействие воды технологического пруда с донными отложениями: слабое перемешивание пробы, продолжительность контакта донных отложений с экстрагентом 1 час. После одночасовой экстракции пробы отстаивались в течение 24 часов и фильтровались через фильтр «синяя лента». Процессы обмена в системе донные отложения/вода протекают очень быстро, достигая максимума через 1 час. Установлено, что основным фактором, обуславливающим возможность десорбции тяжелых металлов с поверхности твердых частиц, является рН. Наиболее интенсивно обменные процессы в системе «донные отложения - вода» протекают при рН 3, характерном для подотвальных вод. При этом в жидкую фазу активно переходят катионы марганца: до 11 % от массы этого элемента в навеске донных отложений (10 г), взятой на эксперимент. Извлечение меди, цинка и железа не столь значительно: 0,04; 0,26; 0,02% соответственно.
Принципиально иные процессы происходят при обработке донных отложений шахтной водой. Железо и марганец извлекаются из донных отложений, увеличивая содержание этих элементов в полученном экстракте. При этом процент извлечения железа и марганца шахтной водой, характеризующийся высокой минерализацией (1100 мг/дм3), существенно ниже по сравнению с подкисленной дистиллированной водой: 0,004 и 2,6 % соответственно. Повышенное содержание солей в воде оказывает влияние на миграцию металлов из донных отложений.
Медь и цинк сорбируются донными отложениями, о чем свидетельствует снижение их концентрации в полученном экстракте в 1,5 и 2,25 раза соответственно, по сравнению с исходной шахтной водой.
не. Вода с такими характеристиками представляет большую потенциальную опасность для объектов гидросферы Учалинского района.
В результате поступления части подотвальных вод в водосбросной канал в технологическом пруде по всему объему установилась высокая кислотность (рН 3,1-3,7) и высокий уровень загрязненности тяжелыми металлами.
Из данных по содержанию тяжелых металлов в поверхностном и придонном слоях водной толщи технологического пруда, приведенных в таблице 3, видно, что придонный слой воды в начальный период был загрязнен металлами в большей степени, чем поверхностный. Макси-
Определяемые ингредиенты Участок в районе устья сбросного канала (1) Участок, у плотины пруда (2) Участок в районе сброса осветленной воды из хвостохранилшца (3)
Поверхностные слой Придонный слой Поверхностны! слой Придонный слой Поверхностны! слой Придонный слой
рН 3,2 3,4 6,8 3,4 зд 3,4
Железо 6,48 8,98 1,07 12,8 7,23 13,0
Кадмий 0,041 0,044 0,004 0,066 0,049 0,083
Марганец 4,1 4,3 4,6 7,8 5,1 9,6
Медь 1,60 1,66 0,037 3,04 2,01 3,41
Ртуть 0,00021 0,00027 0,00022 0,00012 0,00018 0,00056
Цинк 21,3 22,1 0,48 36,7 24,4 47,4
Табл. 3. Содержания тяжелых металлов в воде на различных глубинах технологического пруда.
Обсуждение и результаты исследования воды и донных отложений технологического пруда Учалинского ГОКа
Проведенный эксперимент показал, что воспроизвести в лабораторных условиях явления, происходящие в природе, практически невозможно. Единственным способом получения данных о динамике и интенсивности сорбционно-десорбционных процессов является исследование природных сред в реальных условиях при закислении воды технологического пруда. Такие условия сложились во время выпадения большого объема атмосферных осадков, что спровоцировало поступление в пруд неочищенных подотвальных вод.
Данные таблицы 2 свидетельствуют, что загрязненность шахтных и подотвальных вод металлами варьирует в широком диапазо-
Определяемые ингредиенты Участок в районе устья сбросного канала (т. 1) Участок, у плотины пруда (т.2) Участок в районе сброса осветленной воды из хвостохранилшца (т.З)
до аварии после до аварии после до аварии после
рН воды рН дон.отлож. ТА 6,5 И 4,7 ТА 3,9 ЗА 5,1 ТА 4,3 3А 4,9
1,1* 21 3 21 0,3 20
Ре 336 22200 397 35970 513 16600 374 35437 666 21200 170 36250
1,32 12 1,2 12 0,01 12
Мп 160 690 296 755 50 185 430 955 46 348 440 2015
0,021 2,7 0,021 2,6 0,009 2,8
Си и. 211 И 148 M 183 LQ 140 2А 364 0,9 159
1,1 55 0,93 54 0,02 53
Хп 600 1670 390 965 1170 2120 210 760 1750 3140 88 333
0,005 0,132 0,007 0,131 <0,001 0,131
СА L8 4,5 1А 3,4 2А 2,8 0,30 1,0 зА 7,0 0.30 1,0
Табл. 4. Содержание ТМ в воде и донных отложениях технологического пруда в штатных и аварийных условиях его функционирования до и после аварии. *В верхней строке приведено содержание ТМ в воде, мг/дм3. **Во второй строке приведено: над чертой содержание подвижных форм, под чертой - валовых форм ТМ в донных отложениях, мг/кг.
|— научно-техническим журнал
8 (50) 2012 I еоресурсь
Определяемые ингредиенты и показатели качества Содержание загрязняющих ингредиентов, мг/дм3 ПДК подвижной формы одк валового содержания
Участок, в районе устья сбросного канала (т. 1) Участок в районе плотины (т. 2) Участок в районе сброса осветленной воды из хвостохранилища (т.З)
0-10 см 10-30 см 0-10 см 10-30 см 0-10 см 10-30 см
рН солевой вытяжки 5,7 7Д 3,6 7,6 8,5 7,6 -
Железо подвижная форма валовое содержание 619 37625 26 34063 1643 42000 90 24344 8938 15750 40 38313 -
Кадмий подвижная форма валовое содержание 1,1 5,7 <0,1 ОД 2,5 8,2 0,2 0,3 74 771 0,2 0,2 2,0
Марганец подвижная форма валовое содержание 161 560 108 715 141 597 0,3 157 6285 15985 96 951 140 1500
Медь подвижная форма валовое содержание 1,3 578 <0,01 32 4,6 330 0,8 26 1000 2858 2,4 62 3,0 132
Ртуть валовое содержание 0,02 0,03 0,03 0,01 <0,01 0,07 /2,0
Цинк подвижная форма валовое содержание 801 3665 1,5 62 1911 3913 18 102 31750 34750 71 182 23 220
Табл. 5. Содержание тяжелых металлов в пробах донных отложениях технологического пруда, отобранных послойно.
мальное содержание всех элементов выявлено в придонном слое воды на участке 3, куда поступает осветленная вода из хвостохранилища. Содержание ртути в придонном слое воды на этом участке возросло в 3 раза по сравнению с нормальными условиями функционирования пруда, содержание остальных элементов превышало нормальный уровень в 1,7-1,9 раза. Минимальное содержание ТМ обнаружено в поверхностном слое воды в районе плотины технологического пруда (2 участок), где вода имеет рН 6,8. Небольшие различия в послойном распределении ТМ в воде были отмечены для 1 участка, находящегося под непосредственным влиянием сбросного канала.
Высокое содержание ТМ в воде технологического пруда сохранялось достаточно долго - более 4 месяцев. Поэтому пробы воды в этих точках отбирались неоднократно. Исследование вертикальной стратификации в технологическом пруде, проведенное повторно, совпало с периодом резкой смены температуры воздуха (от +10 до -2-30С). В результате этого за счет конвективного перемешивания верхних холодных и нижних теплых слоев воды произошло быстрое усреднение состава воды в пруде. Сильное волнение поверхности, наблюдаемое в тот же период, также способствовало процессам перемешивания воды. Результаты анализа проб воды, отобранных в поверхностном и придонном слоях, были идентичны по всему объему пруда. Значение рН воды оставались низким 3,7. Состав усредненной воды при повторном обследовании отличался еще более высоким содержанием ТМ (Табл. 4). Содержание металлов возросло до высоких значений: Бе -до 21; Мп - до 12; Си - до 2,8; 2п - до 55 мг/дм3. В таблице 4 представлены сведения о состоянии воды и донных отложений технологического пруда во время нормальной
работы предприятия и во время аварийной ситуации.
В донных отложениях пруда увеличилось валовое содержание железа в 1,5-2 раза, содержание его подвижных форм - в 66 раз по сравнению с исходной концентрацией, наблюдаемой до аварийных сбросов. Марганец также активно сорбировался донными отложениями. В воде пруда содержание железа и марганца также возросло.
Поведение меди, цинка и кадмия носило другой характер. Поступление в технологический пруд кислых сточных вод с высоким содержанием этих элементов (Табл. 3) привело к значительному увеличению их концентраций в воде пруда. Одной из причин роста концентраций явился процесс выщелачивания меди, цинка и кадмия из донных отложений, что подтверждается снижением подвижных и валовых форм этих элементов в донных отложениях. Полученные данные указывают, что в сложившихся условиях донные отложения становятся источником вторичного загрязнения воды ТМ.
Для количественной оценки интенсивности вторичного загрязнения проведен ориентировочный расчет прироста концентраций кадмия, меди и цинка в воде технологического пруда.
Усредненные содержания Сё, Си и 2п в донных отложениях пруда, сложившиеся до и после поступления в пруд загрязненных сточных вод, составили (мг/кг): для Сё (5,75 и 1,9); для Си (252 и 152); для 2п (2310 и 807) соответственно.
Расчет массы каждого элемента (меди, цинка и кадмия), утраченной в результате их выщелачивания из донных отложений, можно провести по формуле:
т = М х (Д - С2), (1)
где т - масса извлеченного элемента, кг; С1 - концентрация элемента в донных отложениях до аварии, мг/кг; С2 -концентрация элемента в донных отложениях после аварийной ситуации, мг/кг; М - масса донных отложений по всему объему пруда, кг.
Масса донных отложений (М) технологического пруда с учетом его площади (Б=37,5 га), толщины слоя донного осадка (10 см), отбираемого на анализ, и его предполагаемой плотности (ё « 1,1 т/м3), составляет:
М=375000 м 2 х 0,1м х1,1 т/м3 = 41250 т = 41,25х106 кг
Масса Си, 2п и Сё, извлеченных из донных отложений, рассчитанная по формуле (1), составила:
МСц = (252 - 152) мг/кг х 41,25 х 106 кг = 4125 кг;
М2п = (2310 - 807) мг/кг х 41,25 х 106 кг = 61998,7 кг;
М = (5,75 - 1,9) мг/кг х 41,25 х 106 кг = 144,4 кг.
i-•— научно-технический журнал
^^ Георесурсы 8 (50) 2012
Предполагаемый прирост концентраций этих элементов в воде технологического пруда (V=3,3 млн.м3) за счет их масс, извлеченных из донныгх отложений, составляет:
для меди С^ = (4125 х 106) / (3,3 х 109) = 1,25 мг/дм3 ;
для цинка CZn = (61998,7 х 106) / (3,3 х 109) = 18,79 мг/дм3;
для кадмия CCd = (144,4 х 106) / (3,3 х 109) = 0,044 мг/дм3.
Полученные расчетные значения прироста концентраций меди, цинка, кадмия в воде технологического пруда составляют 46; 34,8; 33,5 % соответственно, от экспериментально найденного усредненного содержания. Полученные расчетные данные свидетельствуют, что прирост их концентрации обусловлен процессами выщелачивания ТМ из донных отложений, а также о значительности обменных процессов.
Поскольку наиболее активно сорбционные процессы в водоеме протекают на границе раздела твердой и жидкой фаз, послойное исследование донных отложений как вторичного источника загрязнения воды, представляло очень большой интерес. Установлено, что загрязненность верхнего слоя донных отложений тяжелыми металлами на разных участках днища пруда очень высока (Табл. 5). Уровень содержания тяжелых металлов зависит от местоположения участка. Наиболее загрязненным оказался участок, приуроченный к месту сброса осветленных вод хвостохранилища, донные отложения которого представляют собой свежеосажденные гидро-ксиды тяжелых металлов или их основные соли, обогащенные тяжелыми металлами.
Проведена оценка качества донных отложений технологического пруда с использованием показателя «индекса геоаккумуляции» (Трофимов, 2000), что позволило отнести исследованные образцы донных отложений к определенному классу и дать следующую характеристику уровня загрязнения донного осадка технологического пруда, после аварийной ситуации:
- на участке 2, расположенном у плотины технологического пруда, загрязнение донных отложений кадмием, медью, цинком соответствует 4 игео-классу; уровень сильно загрязненный, техногенная нагрузка - опасная, зона кризиса, класс состояния донного осадка - весьма неблагоприятный.
- на участке 1 (в районе устья сбросного канала) и участке 3 (в районе сброса осветленной воды из хвостох-ранилища) донные отложения по содержаниям этих элементов относятся к 6 игео-классу: уровень - чрезвычайно загрязненный, техногенная нагрузка - чрезвычайно опасная, зона бедствия, класс состояния донного осадка - катастрофический.
Под неравномерно загрязненным поверхностным слоем донных отложений находится слой грунта, образцы которого были отобраны с глубины 10-30 см. Содержание практически всех тяжелых металлов в этих пробах не превышало нормативных (по почве) концентраций, за исключением цинка, подвижные формы которого были обнаружены на уровне 3 ПДК в грунте 3 участка
Заключение
Установлено, что в результате нештатного попадания части подотвальных вод в водосбросной канал произош-
ло закисление воды в технологическом пруде до рН 3,1-3,7 и увеличение содержания тяжелыгх металлов до очень высоких значений: Fe 21; Mn 12; Cu 3,4; Zn 55 мг/дм3.
Показана роль донных отложений технологического пруда как источника вторичного загрязнения воды тяжелыми металлами.
Проведен ориентировочный расчет прироста концентраций кадмия, меди и цинка в воде технологического пруда за счет процессов их выщелачивания из донных отложений. Прирост соответствует 46; 34,8; 33,5 % от экспериментально найденного содержания этих элементов в воде.
Дана оценка донных отложений технологического пруда по индексу геоаккумуляции. Показано, что донные отложения технологического пруда относятся к 3 или 4 игео-классу, уровень загрязнения средний или сильный. Техногенная нагрузка - как умеренно опасная или опасная; обследованные участки относятся к зоне риска или к зоне кризиса, а донные осадки - к классам неблагоприятного или весьма неблагоприятного состояния.
Следует отметить, что в данной работе описана ситуация, произошедшая внутри системы водоотведения предприятия в начале 2000-х годов, когда в результате обильного дождевого паводка часть подотвальных вод попала в водосбросной канал, т.к. их приток превысил мощность перехватывающих насосных станций. В результате проведенной реконструкции объектов системы водоотведения, а также ввода в эксплуатацию построенных очистных сооружений шахтных и подотвальных вод Учалинской пром-площадки в настоящее время полностью исключена вероятность попадания подотвальных вод в ложе технологического пруда. Этому в немалой степени способствовали результаты исследований, изложенные в статье.
Литература
ГОСТ 17.15.01-80 Государственный стандарт, определяющий унифицированные требования к отбору проб донных отложений.
Зырин Н.Г. Подвижность и доступность растениям микроэлементов в почвах. Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине. М. 1970. Т1. 140-141.
Манихин В.И., Никаноров А.М. Растворимые и подвижные формы тяжелых металлов в донных отложениях пресноводных экосистем. Санкт-Петербург ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ. 2001. 165.
Методика выполнения измерений массовых концентраций железа, кадмия, кобальта, марганца, никеля, меди, цинка, хрома и свинца в природных и сточных водах методом пламенной атом-но-абсорбционной спектрофотометрии. ПНД Ф 14.1:2.214-2006. М. 2006.
Методика измерений массовой концентрации ртути в природных и очищенных сточных водах методом беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрии. ПНД Ф 14.1:2.20-95. М. 2004.
Методика выполнения измерений массовых долей валовых форм железа, кадмия, кобальта, меди, марганца, никеля, свинца, хрома, цинка в пробах почв, донных отложений, ила, минерального сырья и продуктов его обогащения, твердых отходов производства и потребления атомно-абсорбционным методом. ФР 1.31.2010 06974.Уфа 2009.
Методика выполнения измерений содержания подвижных форм железа, кадмия, кобальта, меди, марганца, никеля, свинца, хрома, цинка в пробах почв, донных отложений, ила, твердых отходов производства и потребления атомно-абсорбционным методом. ФР 1.31.2010 06973. Уфа 2009.
Методика выполнения измерений содержания ртути в твердых объектах методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии (метод «холодного пара») ПНД Ф 16.1:2.3:3.10-98.М. 1998.
|— научно-техническим журнал
8 (50) 2012 I еоресурсы
Папина Т.С. Транспорт и особенности распределения тяжелых металлов в ряд: вода - взвешенное вещество - донные отложения речных экосистем. Аналит. обзор. Новосибирск 2001. 58.
Смирнова Т.П. Роль химико-биологических факторов в формировании экологического состояния малых рек в зоне влияния горно-обогатительных комбинатов, Дис. ... канд.хим.наук. Казань 2009.147.
Трофимов В.Т. и др. Экологические функции литосферы. М., Издательство МГУ. 2000. 432.
T.N. Mikheeva, G.F. Shaydulina, A.N. Kutliahmetov, V.I. Safarova, F.Kh. Kudasheva, V.S. Kurbangaleev. Qualitative and quantitative evaluation of the bottom sediments role in the formation of water masses composition contacting with them.
The results of laboratory and field observations of the quality of water and process gathering pond of big ore mining and processing enterprise unbalanced waters bottom sediments are represented. For the first time redistribution of heavy metals between water and process pond bottom sediments during emergency situation is shown, when acidification of pond water to pH 3-4 occurred due to abundant rainfall flood. Quantitative estimation of heavy metals leaching from the bottom sediments and secondary water pollution is given.
Keywords: heavy metals, bottom sediments, secondary pollution, desorption, sorption, unbalanced water, process pond, emergency situation.
Татьяна Николаевна Михеева специалист отдела атомно-абсорбционной спектрофо-тометрии. Научные интересы: атомно-абсорбционный анализ объектов окружающей среды спектральные методы анализа.
Галина Фатыховна Шайдулина канд. техн. наук, доцент, начальник аналитической службы. Научные интересы: воздействие горнорудной отрасли на экологическое состояние объектов окружающей среды, экологический мониторинг.
ГБУ РБ Управление государственного аналитического контроля.
450104 Уфа, ул. Российская, 21. Тел.: (347) 284-73-09.
Флорида Хусаиновна Кудашева доктор хим. наук, профессор, заведующая кафедрой аналитической химии ФГБОУ ВПО Башкирский государственный университет.
450074, Уфа, ул.Заки Валиди, 32 Тел.: (347) 273-67-21
Василий Салаватович Курбангалеев заместитель начальника отдела ООСиТГС ОАО «Уча-линский горно-обогатительного комбинат». Научные интересы: воздействие Учалинского горно-обогатительного комбината на окружающую среду.
453700, г. Учалы ул., Горнозаводская 2.
LAP Lambert Academic Publishing, 2012, 88 c.
Токсичные продукты нефтехимии в окружающей среде
Образование, распространение, аналитический контроль
A.M. Сафаров, P.M. Хатмуллина, С.С. Злотский
Добыча, транспортировка, переработка и применение углеводородов, материалов и композиций на их основе оказывают вредное влияние на все компоненты окружающей среды: почву, воздух, растительную среду и др. Необходимо выделить и подробно рассмотреть вещества поступление которых в окружающую среду связано с природными и антропогенными источниками.
Книга посвящена современным проблемам охраны окружающей среды от вредного воздействия углеводородов и продуктов их переработки. В ней рассмотрены основные источники поступления в окружающую среду углеводородов различного строения, включая наиболее токсичные полициклические ароматические соединения. Особое внимание уделено образованию и появлению в окружающей среде галогенорганических соединений, образующихся при переработке нефти и в нефтехимических производствах. Приведены основные методы определения органических загрязнителей - нефтепродуктов, полициклической ароматики и галогенуглеводородов.
Книга предназначена для студентов, аспирантов, преподавателей, а также для даирокоТокщуга ^имиков-техно-логов, работающих в области добычи, переработки и применения нефти и не
978-3-659-23596-2
Готовится к изданию
Оценка воздействия и выявление источников загрязнения окружающей среды
Учебное пособие
В.И. Сафарова, Г.Ф. Шайдулина, P.M. Хатмуллина, Е.В. Фатьянова, A.M. Сафаров
Рассмотрены аналитические методы и подходы, используемые для оценки воздействия и выявления источников загрязнения окружающей среды в штатном и аварийном режиме работы предприятий. Рассмотрен метод «отпечатков предприятий», применяемый при поиске источников загрязнения гидросферы фенолом. Рассмотрена процедура идентификации источников загрязнения гидросферы нефтью и нефтепродуктами.
Предназначено для магистров, ся по специальностям, связанным окружающей среды.
в обучающих-
научно-технический журнал
Георесурсы 8 (50) 2012
