CC BY
29
УДК 628.3 https://doi.org/10.21440/2307-2091-2021-3-89-95
Оптимизация процесса очистки карьерных вод от соединений азота в отработанной горной выработке с учетом влияния климатических и гидродинамических факторов
Александр Владимирович ХОХРЯКОВ* Геннадий Андреевич СТУДЕНОК** Андрей Геннадьевич СТУДЕНОК***
Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Россия Аннотация
Актуальность и цель работы. Соединения азота, а именно аммонийный, нитритный и нитратный азот, являются основными веществами, загрязняющими карьерные дренажные воды горных предприятий, использующих при буровзрывной подготовке горной массы взрывчатые вещества на основе нитрата аммония. В соответствии с законодательством такие воды подлежат очистке перед сбросом в водные объекты. Целью исследования является обоснование рекомендаций по оптимизации очистки карьерных вод от соединений азота в отработанных открытых горных выработках и их отведения с учетом природных факторов. Методология работы. Статья базируется на данных экологического мониторинга процесса очистки карьерных вод действующего крупного горного предприятия в отработанной открытой горной выработке этого же предприятия.
Результаты работы, область их применения и выводы. В условиях горных предприятий перспективным методом очистки, обеспечивающим эффективность более 95 %, является выдержка очищаемых вод в затопленных отработанных открытых горных выработках, при которой происходит естественная микробиологическая нитрификация как аммонийного, так и нитритного азота, содержащихся в карьерных дренажных водах. В статье рассмотрено влияние естественных климатических и гидродинамических факторов на процесс очистки по результатам его исследования, которое проводится с 2014 г. по настоящее время в условиях крупного горного предприятия. Сделаны выводы о целесообразности сброса очищенных дренажных вод в природные водные объекты преимущественно в зимний период (фактически с ноября по март), так как в этот период в них наблюдаются наименьшие концентрации наиболее токсичных форм азота - аммонийной и нитритной.
Ключевые слова: карьерные дренажные воды, очистка, соединения азота, отработанный карьер.
Введение
Охрана окружающей среды является одним из приоритетов, которыми руководствуется большинство государств мира, в том числе и Россия (согласно Федеральному закону «Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ), в своей внутренней и международной политике.
Различные аспекты охраны окружающей среды, в том числе и в горном деле, являются темой многочисленных научных исследований [1-9]. Однако целый ряд экологически значимых вопросов, в том числе возникающих в ходе добычи полезных ископаемых, еще далек от своего полного разрешения. К последним относится и вопрос эффективной очистки отводимых из горных выработок дренажных вод.
Основными загрязнителями дренажных карьерных вод горнодобывающих предприятий являются азотистые соединения - аммонийная, нитритная и нитратная формы азота, присутствие которых обусловлено применением взрывчатки, основным компонентом которой является нитрат аммония МИ4М03. Аммиачно-селитренные ВВ на
Ьйрв://огс1<1. огд/0000-0002-9854-5468 Ьйрв://огс1<1. огд/0000-0002-6958-5444 Ьйрв://огс1<1. огд/0000-0003-4889-6902
сегодняшний день получили широкое распространение в добывающей промышленности, что объясняется доступностью и невысокой стоимостью исходного сырья для производства этих типов ВВ.
Наличие в карьерных и дренажных водах аммонийной формы азота объясняется растворением и элюиро-ванием нитрата аммония при зарядке обводненных скважин. В свою очередь, загрязнение карьерных дренажных вод нитритной формой обусловлено адсорбцией горной массой образующихся при взрывном разложении ВВ окислов азота, их последующим элюированием дождевыми и снеговыми осадками и попаданием образующейся нитритной формы азота в карьерные дренажные воды. Поступление нитратной формы азота в рассматриваемые воды связано как с процессом растворения аммиачной селитры в обводненных скважинах, так и с естественной десорбцией осадками ранее адсорбированных горной массой оксидов азота.
Кроме того, причиной поступления азотных соединений в карьерные дренажные воды при взрывной подготовке горной массы являются просыпи и проливы взрывчатых веществ во время зарядки скважин. Случаются также отказы скважин при взрывании и, как следствие, в горной массе остается основной компонент взрывчатых веществ - аммиачная селитра, основной источник загрязнения карьерных дренажных вод азотными соединениями.
Снижение концентраций соединений азота в дренажных водах может быть достигнуто двумя группами мероприятий:
1) инженерно-технические и инженерно-организационные мероприятия по предотвращению загрязнения дренажных вод соединениями азота [10-13];
2) очистка карьерных вод от соединений азота различными способами [14-17].
В первой группе основными рекомендуемыми мероприятиями для взрывчатых веществ, представляющих собой смесь аммиачной селитры с дизельным топливом, являются следующие:
1) выявление обводненных скважин и строгое соблюдение процедуры зарядки скважин после откачки воды. Перед зарядкой ВВ в скважину вода из нее должна быть откачана;
2) обеспечение необходимой длины незаполненной части разгрузочного рукава для снижения как эффекта «отдачи» в случае пневматической зарядки, так и влияния малого расстояния между скважинами;
3) для зарядной установки - соблюдение безопасного расстояния и обеспечение соответствующего давления для снижения эффекта «отдачи» при пневматической зарядке;
4) упаковки с частично использованным взрывчатым веществом должны запечатываться и возвращаться на расходный склад взрывчатых веществ;
5) мойка зарядного оборудования должна производиться в специально оборудованных местах, обеспечивающих соответствующий сбор и очистку стоков.
При использовании эмульсионных и водонаполнен-ных взрывчатых веществ предлагается следующее:
1) ликвидация проливов взрывчатых веществ, оставление которых приводит к появлению этих взрывчатых веществ во взорванной горной массе, откуда соединения азота в конечном счете из нее вымываются;
2) соблюдение технологии зарядки обводненных скважин эмульсионными взрывчатыми веществами, а также недопущение их смешивания с водой; вода, попавшая во взрывчатку при зарядке, может снизить эффективность детонации и, следовательно, увеличит количество соединений азота, оставшихся в горной массе;
Вторая группа мероприятий представлена методами физико-химической, химической и биологической очистки [14-17].
Методы физико-химической очистки (адсорбция, ионный обмен, обратный осмос и электродиализ) имеют общую технологическую особенность, ограничивающую их возможное применение для очистки карьерных вод -низкую селективность по отношению к соединениям азота (аммонийный, нитритный и нитратный азот), приводящую к образованию значительных количеств концентрированных растворов, содержащих кроме соединений азота другие растворенные в воде вещества. Это требует дополнительных затрат на их утилизацию. Кроме того,
данные методы ориентированы, как правило, на очистку сточных вод, значительно меньших по объему, чем объемы, обычно откачиваемые при дренаже карьерных вод.
Применение химических методов для очистки карьерных вод (озонолиз и очистка гипохлоритом) от аммонийного и нитритного азота считается нецелесообразным из-за возрастания содержания в карьерных водах нитратов (при озонолизе и очистке гипохлоритом), а также в связи с высокими капитальными и эксплуатационными затратами - при озонолизе. Помимо этого, использование гипохлорита ведет к увеличению содержания солей в очищенных водах.
Вследствие необходимости обработки значительных объемов карьерных вод (около 5-10 млн м3 ежегодно) для условий крупных горных предприятий целесообразно применение биологического метода очистки (нитрификации - процесса поглощения аммонийного и нитритного азота естественной микрофлорой, использующей данные соединения для своего питания и роста. На практике имеются единичные случаи подобного применения биологической очистки дренажных карьерных вод крупных горных предприятий, в частности России (Оленегорский ГОК) и Швеции (концерн «Кируна») с использованием плавающих биомодулей и биопрудов соответственно с эффективностью примерно 90 % [17-20]. Однако время их функционирования в течение года ограничивается периодом положительных температур воздуха. Кроме того, биологические модули требуют специального обслуживания и, соответственно, дополнительных затрат на него.
Результаты исследования и их применение
На одном из ведущих по объемам производства горных предприятий Урала с 2014 г. реализуется очистка дренажных вод действующего карьера путем направления их в находящийся поблизости отработанный и предварительно затопленный естественным образом карьер, в котором постепенно происходят процессы разложения наиболее экологически опасных азотных форм - аммонийной и нитритной.
В природных водоемах и водотоках процесс преобразования аммонийной и нитритной форм азота в нитратную форму представляет собой их биологическое окисление под действием специфических бактерий [21-23].
Начальная фаза окисления ионов аммония до ионов нитрита осуществляется аммонийокисляющими бактериями родов Мйгозотопаз, Мйгососсиз, МйгозоЬЬи и др., которая наиболее просто может быть описана следующим химическим уравнением:
:и4+ + 1,5 о2 :о2- + н2о + 2 Н+.
Дальнейший процесс окисления иона нитритной формы Ш2- в нитратную происходит при помощи нитри-тоокисляющих бактерий (МйгоЬайег, №1гососси8 и др.):
:о2- +0,5 о2 :о3-.
По результатам проведенных исследований и их анализа по процессам нитрификации в различных водоемах было определено, что интенсивность нитрификации в среднем имеет значение от 0 до 32 мг №(дм3 • сут) и зависит от типа озерной экосистемы [23].
В случае с использованием затопляемого отработанного карьера в качестве емкости для естественной очистки поступающих в него вод из действующего карьера анализ
изменения содержания аммонийной и нитритной ф орм азота в воде затопляемого карьера за семилетний период наблюдений (2014-2020) в сравнении с их содержанием в поступающих на очистку карьерных водах позволил сделать вывод о возможности применения модели «реактора идеального смешения» для описания процессов, происходящих в контролируемом слое воды. Упомянутая модель подразумевает, что при протекании химической реакции биологической нитрификации за счет перемешивания концентрации веществ одинаковы во всем объеме и изменяются лишь во времени.
Для контролируемого слоя воды в затопленном карьере скорость процессов снижения концентрации аммонийной и нитритной форм азота под суммарным воздействием биотических (нитрификация) и абиотических факторов (разбавление поступающих на очистку карьерных вод дождевыми и снеговыми осадками, а также подземными водами) рассчитывается по уравнениям (1) и (2):
аммонийный азот
нитритный азот
Wmn = (dCi m + С™ - Г»' ) / dt, г/(м3 • сут), (2)
, С - среднемесячная концентрация аммонийной и нитритной форм азота в поступающих на очистку
карьерных водах, г/м3; Скам, С"" - среднемесячная концентрация аммонийной и нитритной форм азота в отработанном карьере по результатам ежемесячного контроля, г/м3; dC- первичное увеличение концентрации нитритной формы азота за счет перехода аммонийной формы азота в нитритную форму, г/м3; dt - период наблюдений, сут.
Результаты выполненного модельного расчета показали, что при наблюдаемых концентрациях аммонийной и нитритной форм азота в поступающих на очистку в отработанный затопленный карьер водах скорости процессов снижения их концентраций составляют:
- для аммонийной формы азота - 0,17 г/(м3 ■ сут);
- для нитритной формы азота - 0,29 г/(м3 ■ сут).
Полученные значения средней скорости нитрификации
близки по значениям к опубликованным в литературе данным по наблюдаемым в природных озерах скоростям нитрификации аммонийной и нитритной форм азота [23, 24].
В целом анализ полученных результатов применения отработанного карьера в качестве отстойника-накопителя карьерных вод действующего карьера для их очистки от азотных соединений показал, что за 6 лет его эксплуатации достигнута устойчивая эффективность их очистки от наиболее экологически опасных загрязнителей (аммонийный и нитритный азот) на уровне 97-98 % от начального содержания в дренажных водах.
Анализ динамики изменения массы соединений азота, выносимых с дренажными водами действующего карьера, показывает, что наибольшие ее значения приходятся на период положительных температур года (апрель-октябрь), что обусловлено наибольшими объемами образования
и отведения карьерных дренажных вод, формируемых в результате выпадения атмосферных осадков на водосборную площадь карьера.
По результатам постоянного мониторинга, проводимого в период положительных температур в течение года (апрель-август), наблюдаемые концентрации аммонийного азота в воде отработанной затопленной горной выработки при заполнении ее дренажными водами работающего карьера с максимальной концентрацией аммонийного азота, не превышающей 8 мг/дм3,находятся на уровне, не превышающем установленных значений ПДК для рыбохозяйственных водоемов (0,1-0,6 ПДК по результатам постоянных наблюдений). Для нитритного азота, за счет первичного увеличения его содержания в результате преобразования аммонийного азота в нитрит-ный азот, установленные значения ПДК для рыбохозяй-ственных водоемов в период положительных температур года не достигаются (по результатам постоянных наблюдений концентрация находится на уровне от 3 до 13 ПДК). Это связано, в том числе, с более строгими значениями ПДК, установленными для нитритного азота при сбросе очищенных сточных (в том числе карьерных) вод в водоемы рыбохозяйственной категории (для аммонийного азота 0,4 мг/дм3, для нитритного 0,02 мг/дм3) [25].
Значения концентраций нитритного азота, близкие или равные значению ПДК (0,75-1,2 ПДК), наблюдаются в контролируемом верхнем слое воды только в период отрицательных температур года (декабрь-март) при минимальных значениях суммарного поступления аммонийного и нитритного азота с дренажными водами на уровне, не превышающем 4 т/мес и концентрации до 6 мг/дм3. Это обусловлено совокупностью климатических и гидродинамических факторов:
1) объемы образования карьерных дренажных вод в период отрицательных температур года значительно ниже (до 30 % годового объема карьерных дренажных вод) за счет отсутствия дождевых осадков, что приводит к соответствующему уменьшению выноса соединений азота по сравнению с периодом положительных температур при практически постоянном расходе взрывчатых веществ;
2) снижение концентраций нитритного азота в период отрицательных температур года в верхнем слое воды в используемом в качестве отстойника-накопителя отработанном карьере также происходит в результате благоприятных осенне-зимних гидродинамических процессов. В зимний (холодный) период наступает режим стагнации, при котором отсутствует перемешивание верхних холодных слоев воды (температура ниже 4 оС) с более теплыми (температура 4 оС) нижними слоями (рис. 1) [26]. В результате дренажные воды, поднявшиеся с нижних слоев в осенний период, большее время подвергавшиеся биологической очистке, а следовательно, менее загрязненные аммонийной и нитритной формами азота, практически не смешиваются с водами, поступившими в теплый период года (находящимися в этот период в более глубоких слоях и постепенно подвергающимися нитрификации).
Выводы
Анализ постоянных наблюдений за распределением концентрации аммонийного и нитритного азота по глубине водного слоя в отработанной горной выработке,
Летний период: перемешивание отсутствует Зимний период: перемешивание отсутствует
Рисунок 1. Температурная стратификация (распределение температуры по глубине) в разные периоды года в затопленной отработанной открытой горной выработке
Figure 1. Temperature stratification (temperature distribution over depth) in different periods of the year in a flooded worked-out open pit mine
используемом для накопления и естественной очистки дренажных вод, показал снижение концентрации этих веществ в более глубоких слоях воды по сравнению с верхним слоем, в который поступают неочищенные дренажные воды в теплый период года. В осенний период данные воды поднимаются вверх, и к началу зимы этот процесс заканчивается.
Совокупность перечисленных факторов приводит к тому, что, несмотря на замедление биологических процессов очистки в период отрицательных температур воздуха, в верхнем слое воды отработанной горной выработки в
холодный период наблюдаются близкие к ПДК концентрации нитритного азота.
При использовании отработанных карьеров для очистки дренажных вод от соединений азота описанное явление позволяет горным предприятиям обоснованно планировать отведение и сброс очищенных в максимальном объеме вод именно в зимний период, т. е. в период, когда совокупность значений перечисленных ранее климатических и гидродинамических факторов в верхнем подледном слое воды максимально способствует снижению концентраций соединений азота.
ЛИТЕРАТУРА
1. Pochechun V. A., Arkhipov M. V., Kuchin V. V. Regulation of the pollutants content in surface waters under the influence of mining and smelting complex, using water ecosystems links // Ecology and Industry of Russia. 2017. Vol. 21. No. 1. Р. 30-35. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2017-1-30-35
2. Davydov S. Ya.,Valiev N. G., Grevtsev N. V., Oleinikova L. N. Ecology and energy saving at mining enterprises using protective devices // Sustainable Development of Mountain Territories. 2019. Vol. 11. No. 3. P. 273-283. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2019-11-3-273-283
3. Konovalov V. E., Semyachkov A. I., Pochechun V. A. Methodical preconditions of liquidation of negative influence of technogenic waters of the mining territory on environment // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 321. No. 1. № 012053. https://doi. org/10.1088/1755-1315/321/1/012053
4. Rybnikova L. S., Rybnikov P. A. Pit Lake and Drinking Water Intake: Example of Coexistence (Middle Urals, Russia) // Mine Water and the Environment. 2020. Vol. 39. P. 464-472. https://doi.org/10.1007/s10230-020-00691-w
5. Хохряков А. В., Ларионова И. В., Москвина О. А., Цейтлин Е. М. Системный подход к обеспечению экологической безопасности в горной промышленности // ГИАБ. 2020. № 3-1. С. 501-517. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-31-0-501-517
6. Рыбников П. А., Смирнов А. Ю. Опыт применения методов геостатистики для оценки загрязнения воздуха в районе промышленного предприятия (Средний Урал) // Цифровые технологии в горном деле: ГИАБ. 2019. № 11 (спец. вып. 37). С. 596-605. https://doi. org/10.25018/0236-1493-2019-11-37-596-605
7. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А. Проблемы самореабилитации гидросферы и очистки шахтных вод на постэксплуатационном этапе (на примере Левихинского рудника, Средний Урал) // ГИАБ. 2020. № 3.1. С. 488-500. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-31-0-488-500
8. Rybnikov P., Smirnov A. Quality analysis of the Earth remote sensing data in the surface runoff modeling for failure prediction at the tailing dumps // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 177. 8 p. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017706002
9. Рыбников П. А., Рыбникова Л. С., Максимович Н. Г., Деменев А. Д. Исследование гидрогеологических условий угольных месторождений на постэксплуатационном этапе с использованием гидродинамического моделирования (на примере Кизеловского угольного бассейна, Западный Урал, Россия) // ГИАБ. 2020. № 3.1. С. 475-487. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-31-0-475-487
10. Forsyth B., Cameron A., Miller A. Explosives and water quality / ed. by T. P. Hynes, M. C. Blanchette // Proceedings of Sudbury '95 mining and the environment. Vol. II. Ground and surface water. Ottawa: Canmet, 1995. Р. 795-803.
11. Helping to Protect Water Quality with New Blasting Practices that Reduce Nitrate at the Source. URL: https://www.teck.com/news/stories/2020/ helping-to-protect-water-quality-with-new-blasting-practices-that-reduce-nitrate-at-the-source
12. Jermakka J., Wendling L., Sohlberg E., Heinonen H., Merta E., Laine-Ylijoki J., Kaartinen T., Mroueh U.-M. Nitrogen compounds at mines and quarries. Sources, behavior and removal from mine and quarry waters - Literature study. VTT Technical Research Centre of Finland Ltd., 2015. URL: https://www.vttresearch.com/sites/default/files/pdf/technology/2015/T226.pdf
13. Rock Blasting and Water Quality Measures That Can Be Taken To Protect Water Quality and Mitigate Impacts. Prepared by Brandon Kernen DES Drinking Water Source Protection Program, 2010, New Hampshire Department of Environmental Services. URL: https://www.nhsec.nh.gov/ projects/2015-04/post-certificate%20filings/2015-04_2019-04-26_bmp_rock_blasting_water_quality.pdf
14. Мацуська О. В., Параняк Р. П., Гумницкий Я. М. Адсорбция компонентов сточных вод природными сорбентами // Химия и технология воды. 2010. Т. 32. № 4. С. 399-407.
15. Кудрявский Ю. П. Особенности химических процессов обезвреживания аммонийсодержащих растворов и сточных вод гипохлоритными пульпами, образующимися при очистке отходящих газов от хлора известковым молоком // Современные наукоемкие технологии. 2008. № 1. С. 15-19.
16. Способ биологической очистки сточных вод: пат. 2296110 Рос. Федерация; № 2005125934; заявл. 15.08.05; опубл. 27.03.07. Бюл. № 9. 12 с.
17. Евдокимова Г. А., Иванова Л. А., Мозгова Н. П., Мязин В. А., Фокина Н. В. Плавающие биоплато для очистки сточных карьерных вод от минеральных соединений азота в арктических условиях // Экология и промышленность России. 2015. Т. 19. № 9. С. 35-41. https://doi. org/10.18412/1816-0395-2015-9-35-41
18. Атавина Т. М. В гармонии с природой // Вода Magazine. 2018. № 1(125). С. 8-11.
19. Mattila K., Zaitsev G., Langwaldt J. Biological removal of nutrients from mine waters: Final report. 2007. URL: https://www.doria.fi/ handle/10024/134761
20. Chlot S. Nitrogen Effluents From Mine Sites in Northern Sweden. Nitrogen Transformations and Limiting Nutrient in Receiving Waters: licentiate thesis. URL: https://www.dissertations.se/dissertation/0a635a9a11
21. Бикбулатов Э. С., Бикбулатова Е. М., Степанова И. Э. Гидроксиламин и гидразин в водных экосистемах. Рыбинск: Рыбинский дом печати, 2007. 128 с.
22. Кузнецов С. И., Саралов А. И., Назина Т. Н. Микробиологические процессы круговорота углерода и азота в озерах. М.: Наука, 1985. 214 с.
23. Крылова И. Н. Нитрификация и денитрификация в озерах разного типа: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М.: МГУ, 1984. 24 с.
24. Рыжаков А. В. Кинетические характеристики трансформации азотсодержащих соединений в природной воде // Экологическая химия. 2012. Т. 21. Вып. 2. С. 117-124.
25. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения: приказ Минсельхоза РФ от 13.12.2016 г. № 552 (с изменениями на 10 марта 2020 г.).
26. Хендерсон-Селлерс Б. Инженерная лимнология. Л.: Гидрометеоиздат,1987. 336 с.
Статья поступила в редакцию 23 марта 2021 года
УДК 628.3
https://doi.org/10.21440/2307-2091-2021-3-89-95
Optimization of the purification process of pit waters from nitrogen compounds in a spent mine, taking into account the influence of climatic and hydrodynamic factors
Aleksandr Vladimirovich KHOKHRYAKOV* Gennadiy Andreevich STUDENOK** Andrey Gennadievich STUDENOK***
Ural State Mining University, Ekaterinburg, Russia
Abstract
Relevance and purpose of the study. The nitrogen compounds, namely ammonium nitrogen, nitrite nitrogen and nitrate nitrogen are considered to be the main open pit drainage water pollutants when ammonium nitrate based explosives are used for hard rocks blasting. In accordance with the law such type of waters must be purified before discharging to the natural water bodies. The purpose of the study is to present and justify the recommendations how to optimize the process of nitrogen polluted open pit drainage water purification in the exhausted pit mines before discharging it to the environment.
Methodology of the study. The article is based on the environmental monitoring data of the open pit drainage water purification at the large acting mining enterprise, while one of the exhausted pit mines of the same enterprise is used as a space for purification process itself.
Results of the study, its scope. Conclusions. With regards to open pit mining a promising purification method could be the exposure of the waters to be purified in the flooded exhausted pits which leads to the natural microbiological nitrification of ammonium and nitrite nitrogen, contained in the drainage waters. The method provides more than 95%. Based on the research, taking place since 2014 to the present in conditions of the large mining enterprise the article considers the influence of natural climatic and hydrodynamic factors on the purifying process. It is concluded, that the best period to discharge the purified water to the natural water bodies is from November to March because of the lowest concentration of the most toxic nitrogen forms - ammonium and nitrite nitrogen in the purified water at that time.
Keywords: open pit drainage waters, purification, nitrogen compounds, exhausted pit.
REFERENCES
1. Pochechun V. A., Arkhipov M. V., Kuchin V. V. 2017, Regulation of the pollutants content in surface waters under the influence of mining and smelting complex, using water ecosystems links. Ecology and Industry of Russia, vol. 21, no. 1, pp. 30-35. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2017-1-30-35
2. Davydov S. Ya.,Valiev N. G., Grevtsev N. V., Oleinikova L. N. 2019, Ecology and energy saving at mining enterprises using protective devices. Sustainable Development of Mountain Territories, vol. 11, no. 3, pp. 273-283. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2019-11-3-273-283
3. Konovalov V. E., Semyachkov A. I., Pochechun V. A. 2019, Methodical preconditions of liquidation of negative influence of technogenic waters of the mining territory on environment. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 321, no. 1, № 012053. https://doi. org/10.1088/1755-1315/321/1/012053
4. Rybnikova L. S., Rybnikov P. A. 2020, Pit Lake and Drinking Water Intake: Example of Coexistence (Middle Urals, Russia). Mine Water and the Environment, vol. 39, pp. 464-472. https://doi.org/10.1007/s10230-020-00691-w
5. Khokhryakov A. V., Larionova I. V., Moskvina O. A., Tseitlin E. M. 2020, Processes of hydrosphere self-rehabilitation and mine water treatment in post mining period. GIAB [Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal)], no. 3-1, pp. 501-517. (In Russ.) https:// doi.org/10.25018/0236-1493-2020-31-0-501-517
6. Rybnikov P. A., Smirnov A. Yu. 2019, Experience of geostatistic methods application to assess air pollution around an industrial enterprise (The Middle Urals). Tsifrovyye tekhnologii v gornom dele: GIAB [Digital technologies in mining: Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal)]. no. 11 (special issue 37), pp. 596-605. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-11-37-596-605
7. Rybnikova L. S., Rybnikov P. A. 2020, Processes of hydrosphere self-rehabilitation and mine water treatment in post mining period. GIAB [Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal)], no. 3.1, pp. 488-500. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-31-0-488-500
8. Rybnikov P., Smirnov A. 2020, Quality analysis of the Earth remote sensing data in the surface runoff modeling for failure prediction at the tailing dumps. E3S Web of Conferences, vol. 177, 8 p. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017706002
9. Rybnikov P. A., Rybnikova L. S., Maksimovich N. G., Demenev A. D. 2020, Hydrogeology of the Kizel coal basin (Western Urals, Russia) in post-mining stage: the main problems and ways of their solution. GIAB [Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal)], no. 3.1, pp. 475-487. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-31-0-475-487
10. Forsyth B., Cameron A., Miller A. Explosives and water quality / ed. by T. P. Hynes, M. C. Blanchette // Proceedings of Sudbury '95 mining and the environment. Vol. II. Ground and surface water. Ottawa: Canmet, 1995. P. 795-803.
М(рэ://о гей. огд/0000-0002-9854-5468 М(рэ://о гей. огд/0000-0002-6958-5444 М(рэ://о гей. огд/0000-0003-4889-6902
11. Helping to Protect Water Quality with New Blasting Practices that Reduce Nitrate at the Source. URL: https://www.teck.com/news/stories/2020/ helping-to-protect-water-quality-with-new-blasting-practices-that-reduce-nitrate-at-the-source
12. Jermakka J., Wendling L., Sohlberg E., Heinonen H., Merta E., Laine-Ylijoki J., Kaartinen T., Mroueh U.-M. Nitrogen compounds at mines and quarries. Sources, behavior and removal from mine and quarry waters - Literature study. VTT Technical Research Centre of Finland Ltd., 2015. URL: https://www.vttresearch.com/sites/default/files/pdf/technology/2015/T226.pdf
13. Rock Blasting and Water Quality Measures That Can Be Taken To Protect Water Quality and Mitigate Impacts. Prepared by Brandon Kernen DES Drinking Water Source Protection Program, 2010, New Hampshire Department of Environmental Services. URL: https://www.nhsec.nh.gov/ projects/2015-04/post-certificate%20filings/2015-04_2019-04-26_bmp_rock_blasting_water_quality.pdf
14. Matsuska O. V., Paranyak R. P., Gumnitskiy Ya. M. 2010, Adsorption of waste water components by natural sorbents. Khimiya i tekhnologiya vody [Chemistry and technology of water], vol. 32, no. 4, pp. 399-407. (In Russ.)
15. Kudryavsky Yu. P. 2008, Chemical process features of the neutralization of ammonium-comprising solutions and sewage by hypochlorite pulps formed at the effluent gases cleaning by limy milk from chlorine. Sovremennyye naukoyemkiye tekhnologii [Scientific journal: Modern high technologies], no. 1, pp. 15-19. (In Russ.)
16. Method for biological wastewater treatment: Pat. 2296110 Rus. Federation; no. 2005125934; declared 08/15/05; publ. 27.03.07, Bul. no. 9, 12 p. (In Russ.)
17. Yevdokimova G. A., Ivanova L. A., Mozgova N. P., Myazin V. A., Fokina N. V. 2015, Floating bioplateau for treatment of waste quarry waters from mineral nitrogen compounds at the arctic conditions. Ecology and Industry of Russia, vol. 19, no. 9, pp. 35-41. (In Russ.) https://doi. org/10.18412/1816-0395-2015-9-35-41
18. Atavina T. M. 2018, In harmony with nature. Voda Magazine, no. 1(125), pp. 8-11. (In Russ.)
19. Mattila K., Zaitsev G., Langwaldt J. Biological removal of nutrients from mine waters: Final report. 2007. URL: https://www.doria.fi/han-dle/10024/134761
20. Chlot S. Nitrogen Effluents From Mine Sites in Northern Sweden. Nitrogen Transformations and Limiting Nutrient in Receiving Waters: licentiate thesis. URL: https://www.dissertations.se/dissertation/0a635a9a11
21. Bikbulatov E. S., Bikbulatova E. M., Stepanova I. E. 2007, Hydroxylamine and hydrazine in aquatic ecosystems. Rybinsk, Rybinsk Printing House, 128 p. (In Russ.)
22. Kuznetsov S. I., Saralov A. I., Nazina T. N. 1985, Microbiological processes of carbon and nitrogen circulation in lakes. Moscow, Nauka [Science], 214 p. (In Russ.)
23. Krylova I. N., 1984, Nitrification and denitrification in lakes of different types, PhD thesis (biol. sciences), Moscow: Moscow State University, 24 p. (In Russ.)
24. Ryzhakov A. V. 2012, Kinetic characteristics of the transformation of nitrogen-containing compounds in natural water. Ekologicheskaya khimiya [Ecological chemistry], vol. 21, no. 2, pp. 117-124. (In Russ.)
25. On approval of water quality standards for fishery water bodies, including standards for maximum permissible concentrations of harmful substances in the waters of fishery water bodies: Order of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation of 13.12.2016 No. 552 (as amended on March 10, 2020). (In Russ.)
26. Henderson-Sellers B. Engineering Limnology. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1987. 336 p.
The article was received on Marth 23, 2021
