CC BY
33Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 7. №7. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/68
НАУКИ О ЗЕМЛЕ /EARTH SCIENCES
УДК 504.062.4 https://doi.org/10.33619/2414-2948/68/03
AGRIS P01
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ГОРНО-РУДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ
©Джаббаров Н. С., Азербайджанский государственный аграрный университет,
г. Гянджа, Азербайджан
ASSESSMENT OF THE EFFECT OF MINING AND MINING INDUSTRY
ON SOIL COVERING
©Jabbarov N., Azerbaijan State Agrarian University, Ganja, Azerbaijan
Аннотация. В период бурного развития промышленности, транспорта и сельского хозяйства важно обеспечить защиту окружающей среды и эффективное использование природных ресурсов. Одной из основных проблем мирового сообщества является устранение воздействия на окружающую среду, особенно на почву и растительность, при добыче, транспортировке и переработке полезных ископаемых. В современных условиях использование земной коры нарушает протекание геологических процессов, в первую очередь влияя на баланс естественного круговорота веществ в биосфере, приводя к внесению веществ и соединений, не характерных для наземных экосистем.
Abstract. At a time of rapid development of industry, transport and agriculture, it is also important to ensure the protection of the environment and the efficient use of natural resources. One of the main concerns of the world community is the elimination of the impact on the environment, especially soil and vegetation, during the extraction, transportation and processing of minerals. In modern conditions, the use of the Earth's crust disrupts the course of geological processes, primarily affecting the balance of the natural cycle of matter in the biosphere, leading to the introduction of substances and compounds that are not specific to terrestrial ecosystems.
Ключевые слова: горнодобывающая промышленность, воздействие на окружающую среду, тяжелые металлы, золото, серебро, почвенный покров.
Keywords: mining industry, environmental impact, heavy metals, gold, silver, soil cover.
Горнодобывающая промышленность, черная и цветная металлургия, а также предприятия по производству редких и драгоценных металлов в Азербайджане сосредоточены в Дашкесан-Кедабекском районе, расположенной в западной части Республики.
Из-за богатства полезных ископаемых Малый Кавказ называют «Уралом Азербайджана». Промышленное значение имеют запасы Дашкесанских железных руд, Зейликского алунита, Човдарского золота, меди, Хошбулагских известняков. Производство золота и меди в Кедабекском районе в XIX-XX веках возродилось в XXI веке [1, 3].
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 7. №7. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/68
Производство цветных металлов на месторождении Кедабек (золото, серебро, медь) было восстановлено после обретения республикой независимости. В 1997 г. государственная нефтяная компания Азербайджана «Азергызыл» и американская компания R.V. Investment Group Services LLC подписали соглашение о разведке, разработке и разделе продукции месторождения золотых руд Кедабека. Согласно соглашению, АМГК (Азербайджанская международная горнодобывающая компания) была создана в 1998 г. для разработки месторождения Кедабек и разведки и добычи цветных металлов на других месторождениях страны. АМГС — компания, работающая в сфере добычи золота в Азербайджане. Компания уже ведет добычу золота на контрактной территории Кедабекского района [2].
В результате эксплуатации природных ресурсов воздействие на окружающую среду неизбежно. Даже самые передовые производственные технологии способны исключить воздействие горнодобывающей промышленности на окружающую среду. Разработка месторождений полезных ископаемых сосредоточена в литосфере, но переработка и использование полученных полезных ископаемых охватывает всю биосферу. Широкое использование земной коры в современных условиях нарушило протекание важных геологических процессов и прежде всего повлияло на изменение баланса естественного круговорота веществ в биосфере [4-6].
В настоящее время большое количество растворенной в воде горной массы в виде порошка, а также высокие концентрации тяжелых металлов входят в естественный цикл в результате горного производства. Основным источником загрязнения является попадание минеральных и техногенных продуктов их переработки в естественный цикл [4, 7, 8]. Известно, что большая часть экологически чистых веществ производится в горнодобывающей промышленности. Около 90-98% сырья, извлекаемого из земной коры, бесполезны и выбрасываются в литосферу, в результате чего образуются химические антропогенные отложения в верхнем слое почвы литосферы.
Целью данного исследования стало изучение и оценка влияния горнодобывающей промышленности на землепользование в административных районах Дашкесан-Кедабек. Представленный материал посвящен оценке воздействия реформы черной и цветной металлургии на почву в Дашкесан-Кедабекском административном районе.
Воздействие на окружающую среду неизбежно в результате эксплуатации природных ресурсов [2, 5]. Даже самые передовые производственные технологии не способны устранить воздействие горнодобывающей промышленности на окружающую среду. Каждое богатство, «взятое» у природы, уже нарушает ее баланс и действует как фактор, нарушающий ее здоровье. Удаление любого компонента из природных экосистем или включение веществ и объектов, не относящихся к нему, неизбежно нарушает баланс экосистемы.
В административном районе Дашкесан-Кедабек добыча руды карьерными методами является загрязняющим фактором, влияющим на окружающую среду, в том числе почвенный покров, на обогатительных фабриках. Взрыв происходит в шахте в результате взрыва и разрушения горных пород вместе с рудой, транспортировки руды на дробильную установку тяжеловесным оборудованием, а также переносимой ветром пылерудной смеси с территории карьера [2]. Пыльно-рудная смесь в виде пыли, которая попадает в атмосферу, распространяется по окружающим территориям с помощью воздушных потоков, вызывая загрязнение почвы тяжелыми металлами.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 7. №7. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/68
Материалы и методика
С учетом распределения загрязняющих веществ в окружающей среде на перерабатывающих предприятиях в административных районах Дашкесан и Кедабек была проанализирована интенсивность ветров по направлениям и взяты пробы почвы по розе ветров.
Отобрано 16 проб почвы из Дашкесанского района и 14 из Кедабекского района, количество тяжелых металлов (РЬ, Со, Cd, Ag, Си, Zn, Сг, Fe, Мп, №, Аи) в образцах почвы определяли методом атомной адсорбции. спектрометрия. 5 грамм в платиновом футляре для анализа. Почву, высушенную при 105 °С, взвешивали (анализы растений проводились аналогично).
Чтобы полностью удалить органические вещества, образцы хранили в муфельной печи при 5000С до появления серо-белого пепла, постепенно повышая температуру на 5 °С каждые полчаса. Образовавшуюся золу охлаждают до комнатной температуры, а затем замачивают в небольшом количестве азотной кислоты. Пропитанный образец сушат на водяной бане и хранят в сушильном шкафу при 140 °С.
После того, как чаша остынет, ее помещают в повторно охлажденную сушильную печь с веществом, и этот процесс продолжают до достижения постоянного веса. Полученную массу выдерживают 0,5 часа, постепенно повышая температуру до 3000 °С. Эти операции повторяются несколько раз. Минерализация продолжается до тех пор, пока зола не станет относительно белой или относительно серой. Если отбеливание не завершено, его повторно используют азотной кислотой. Следует отметить, что чистота используемых реагентов контролируется так же, как и подготовка проб для анализа.
Анализ и результаты
Классификация почв по степени загрязнения тяжелыми металлами.
Оценка количества тяжелых металлов в почве проводилась по фону (Кларк), ПДК и общему количеству тяжелых металлов ^с). Хотя количество тяжелых металлов в почве само по себе не представляет угрозы, в этом отношении важно их общее количество. С учетом этого фактора степень загрязнения почвы оценивается по общему количеству тяжелых металлов ^с) [3, 7, 9] (Таблица 1).
Таблица 1
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОВ ПО СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Степень загрязнения почв
Фон и ПДК По сумме тяжелых металлов (.Zс), ppm
(Clark) на уровне фона Не загрязненные < 4 очень слабые
На 50% выше фона Условно загрязненные 4-8 слабые
На 50% выше фона, но не Слабо загрязненные 16-32 в допустимой степени
превышает ПДК
Превышает ПДК менее 2 раз Средне загрязненные 32-64 умеренно опасные
Превышает ПДК в 2 раза Сильно загрязненные 64-128 опасные
Превышает ПДК более 4 раз Очень сильно загрязненные > 128 чрезвычайно опасные
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 7. №7. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/68
Результаты и обсуждение Общее количество тяжелых металлов в районе исследования колеблется в пределах 155-246 мг/кг во всех точках Дашкесанского района, а среднее математическое значение составляет 194 мг / кг (Таблица 2).
Таблица 2
КОЛИЧЕСТВО ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕННЫ1Х ОБРАЗЦАХ ДАШКЕСАНСКОГО РАЙОНА В PPM (PPM - Part Per Million / или мг/кг)
№ Условное обозначение Pb Co Cd Ag Cr Cu Zn Au Сумма (Zc)
6 БТ-6 8,7 30,4 0,00017 0,0043 50,1 80,5 76,3 0,0302 246,0347
5 БТ-5 9,9 32,3 0,00015 0,0012 46,7 69,7 41,4 0,0602 200,0616
4 БТ-4 10,2 20,6 0,00018 0,0025 28,1 80,1 50,9 0,0321 189,9348
3 БТ-3 9,8 30,1 0,00016 0,0016 55,3 78,5 46,4 0,0101 220,1119
2 БТ-2 12,9 35,8 0,00019 0,0052 26,5 47,8 62,3 0,1113 185,4167
Западное направление
1 БТ-1 13,6 36,1 0,00010 0,0088 27,1 55,2 65,4 0,0901 197,499
Северо-восточное направление
7 БТ-7 10,1 28,7 0,00011 0,0014 18,5 15,1 90,8 0,0462 163,2477
8 БТ-8 10,3 32,8 0,00018 0,0041 45,7 79,2 50,6 0,0541 218,6584
9 БТ-9 9,5 33,4 0,00016 0,0017 45,9 56,9 61,8 0,0335 207,5354
10 БТ-10 8,9 32,5 0,00010 0,0013 40,8 60,8 78,3 0,0442 221,3456
1 1 БТ-1 1 7,9 31,9 0,00029 0,0011 13,2 12,9 89,5 0,0284 155,4298
12 БТ-12 7,6 28,9 0,00036 0,0012 19,2 15,7 89,7 0,0453 161,1469
13 БТ-13 15,6 11,1 0,000047 0,0014 29,8 54,5 70,1 0,0185 181,1199
14 БТ-14 13,2 12,2 0,00068 0,0011 30,1 60,9 74,2 0,0270 190,6288
15 БТ-15 12,4 36,5 0,00066 0,0016 25,6 61,2 69,8 0,0116 205,5139
16 БТ-16 10,6 30,9 0,00069 0,0061 17,5 12,6 88,7 0,0223 160,3291
Средняя оценка 10,700 29,013 2,64* 10-4 27,9*10-4 32,506 52,600 69,138 0,0223 194,001
Дисперсия 4,673 56,146 4,4*10-8 4,9*10-4 160,593 588,211 245,551 0,001 626,494
Ср. кв. отклонен. 2,162 7,493 2,10*10-4 2,21 *10-3 12,673 24,253 15,670 0,026 25,030
Показат. сред. погрешности 1,081 3,747 1,49 *10-4 0,0011 6,336 12,127 7,835 0,013 12,515
Коэфф. вариации 20,202 25,827 79,674 79,126 38,985 46,108 22,665 63,721 12,902
Среднее общее количество загрязнителей на 14 участках (213 мг/кг) указывает на крайнее загрязнение почв в районе исследования (194>128), почвы оцениваются как чрезвычайно загрязненные. Общее количество тяжелых металлов на исследуемой территории в Кедабекском районе колеблется в пределах 161-261 мг/кг по всем точкам, а среднее математическое значение составляет 213 мг/кг (Таблица 3).
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 7. №7. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/68
На оценку общего объема загрязнения почв вокруг рудных месторождений в Дашкесанском и Кедабекском районах влияет высокое содержание тяжелых металлов в данной местности, а фактическое количество тяжелых металлов в населенных пунктах колеблется всего на 12% на фоне в Кедабекском районах. Фон тяжелых металлов в районе исследований высокий. Так, в Дашкесан-Кедабекском экономическом районе недра богаты кобальтом (Co), железом (Fe), медью (Cu), золотом (Au) и другими металлами, и исторически эти металлы добывались. Исходя из высокого фона, почвы оцениваются как сильно загрязненные тяжелыми металлами.
Оценка количества тяжелых металлов в почве проводилась по фону (Кларк), ПДК (ПДК) и общему количеству тяжелых металлов (Zc). Исходя из высокого фона, почвы оцениваются как сильно загрязненные тяжелыми металлами (Таблица 3).
Таблица 3
КОЛИЧЕСТВО ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕННЫХ ОБРАЗЦАХ КЕДАБЕКСКОГО РАЙОНА В PPM (PPM - Part Per Million или мг/кг)
№- Условное наименование Pb Co Cd Ag Cr Cu Zn Au Сумма (Zc)
14 GT-14 19,1 16,6 0,00010 0,0001 35,51 69,3 121,2 0,0545 261,7647
13 GT-13 20,2 16,2 0,00008 0,0002 29,81 26,4 119,4 0,0321 212,0424
12 GT-12 17,3 16,6 0,00011 0,0003 27,34 19,8 100,1 0,1045 181,2449
11 GT-11 20,4 16,7 0,00009 0,0002 35,62 20,9 99,8 0,0325 193,4528
1 GT-10 18,1 20,6 0,00016 0,0001 26,50 28,6 104,5 0,0151 198,3154
Юго-западное направление
2 ОТ-9 16,9 27,2 0,00012 0,0002 28,21 31,4 101,4 0,0720 205,1823
3 ОТ-8 17,5 15,3 0,00006 0,0001 50, 12 28,6 99,6 0,0515 161,0517
4 ОТ-7 19,8 16,2 0,00008 0,0121 40,15 30,2 100,9 0,0227 207,2849
5 ОТ-6 20,6 16,9 0,00010 0,5240 51,38 31,6 112,4 0,0732 233,4773
6 ОТ-5 19,8 15,2 0,00016 0,0151 43,02 22,8 120,2 0,0928 221,1281
7 ОТ-4 20,1 16,9 0,00009 0,0161 32,10 20,4 101,6 0,0512 191,1674
8 ОТ-3 16,3 25,4 0,00010 0,0195 43,10 78,6 81,6 0,0132 245,0328
9 ОТ-2 17,2 26,2 0,00012 0,0321 30,48 89,4 69,2 0,0311 232,5433
10 ОТ-1 15,6 38,4 0,00019 0,1810 26,47 101,2 65,3 0,0632 247,2144
Сред. показ. 18,493 20,314 1,11*10-4 0,057 35,701 42,800 99,800 0,051 213,636
Дисперсия 2,665 41,730 0,1*10-8 0,019 68,051 754,484 278,866 0,001 736,606
Ср. кв. отклонение 1,632 6,460 0,35* 10-4 0,137 8,249 27,468 16,699 0,027 27,140
Ср. показ. 1,154 4,568 0,25* 10-4 0,097 5,833 19,423 11,808 0,019 10,258
погрешности
Коэфф. вариации, % 8,828 31,800 31,246 239,774 23,107 64,177 16,733 53,559 12,704
Как видно из Таблицы 2, общее количество тяжелых металлов (РЬ, Со, Cd, Ag, Сг, Си, Zn, Аи) в образцах почвы, отобранных вокруг Дашкесанского рудного комбината, варьируется в зависимости от фона (Кларк). Количество тяжелых металлов РЬ, Со, Cd, Сг, Си и Аи из тяжелых металлов более чем в 10 раз больше, чем у Кларка, а количество Ag и Zn, наоборот, меньше.
Вариация количества свинца (РЬ) в почве, который относится к классу высокотоксичных, по Кларку (10,7 мг/кг) и допустимой концентрации (30 мг/кг) Поздний
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 7. №7. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/68
мир. В отличие от количества свинца (Pb), изменение количества кобальта (Co) в почве на количество зерен, Clark (29,0 мг/кг) и чистое трение для GHG (5 мг/кг) также являются Фактическая сумма превышает ВВП по всем избирательным участкам. Общее количество тяжелых металлов в образцах почвы, отобранных в Кедабекском районе, превышает общее количество тяжелых металлов в образцах почвы, отобранных в Дашкесанском районе. Что касается общего количества тяжелых металлов, то количество Co, Cd, Cu в Дашкесанском районе и Pb, Ag, Cr, Zn, Au в Кедабекском районе — высокое (Таблица 4).
Таблица 4
СУММАРНОЕ КОЛИЧЕСТВО ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕННЫ1Х ОБРАЗЦАХ КЕДАБЕКСКОГО И ДАШКЕСАНСКОГО РАЙОНОВ В PPM
(PPM - Part Per Million или мг/кг)
Тяжелые металлы Pb Co Cd Ag Cr Cu Zn Au Сумма (Zc)
Среднее по 10,700 29,013 2,64 х10-4 27,9 х10-4 32,506 52,600 69,138 0,0223 194,001
Дашкесанскому
району
Среднее по Кедабекскому району 18,493 20,314 1,11х10-4 0,057 35,701 42,800 99,800 0,051 213,636
Количество тяжелых металлов в почве вокруг золотомедного рудника в Кедабекском районе составляет 12-16% по количеству Pb и Zn по сравнению с числом Кларка; 23-31% по количеству Co, Cd и Cr. Колебания количества Cu и Au составляют 53-64%. Наибольшие колебания наблюдаются по количеству — Ag (в 2,4 раза выше). Большое количество тяжелых металлов на исследуемой территории на высоком фоне (число Кларка) указывает на крайнее загрязнение почвы на всех участках (213> 128).
Количество тяжелых металлов в почвах вокруг Кедабекского золотоперерабатывающего завода составляет 12-16% по количеству Pb и Zn по сравнению с Clark; 23-31% по количеству Co, Cd и Cr; колебания количества Cu и Au составляют 53-64%.
Территория, изученная на основе высокого фона (Кларк), также показывает чрезмерное загрязнение почвы на всех участках (213 >> 128).
Среднее математическое значение общего количества тяжелых металлов в населенных пунктах Дашкесанского района колеблется в пределах 160-246, что составляет 198 и это дает основание отнести земли к категории чрезмерно загрязненных тяжелыми металлами (198> 128).
Список литературы:
1. Бабаев А. Г. Мониторинг качества почв и экологический контроль. Баку, 2012. 256 с.
2. Джаббаров Н. С. Оценка влияния добычи цветных металлов на окружающую среду // Аграрная наука. 2018. №4. С. 111-117.
3. Джафаров М. И., Бабаев А. Г., Ибрагимов З. А. Природные ресурсы Азербайджана и их рациональное использование. Баку, 2004. 248 с.
4. Исмайлов Д. И., Юсифов Д. Э., Мустафаев Н. Т. Горное дело и охрана окружающей среды. Баку, 1988. 196 с.
5. Мамедов Г. Ш., Халилов М. Ю. Экология и охрана окружающей среды. Баку, 1986.
880 с.
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 7. №7. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/68
6. Глушкова В. Г., Макар С. В. Экономика природопользования. М.: Гардарики, 2003.
448 с.
7. Левшаков Л. В. Нормирование содержания тяжёлых металлов в почве // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2011. Т. 3. №3. С. 83-85.
8. ГОСТ 29269-91. Почвы. Общие требования к проведению анализов. М., Стандартинформ, 2005.
9. Djabbarov N. S. Monitoring of influence of the Mining Industry on a soil-plant cover in Ganja-Kazakh region of Azerbaijan // International Caucasian Forestry Symposium (24-26 October 2013, Artvin, Turkey). 2013. P. 85.
References:
1. Babaev, A. G. (2012). Soil quality monitoring and environmental control. Baku. (in Azerbaijani).
2. Dzhabbarov, N. S. (2018). Assessment of the impact of non-ferrous metals mining on the environment. Agrarnaya nauka, (4), 111-117.
3. Dzhafarov, M. I., Babaev, A. G., & Ibragimov, Z. A. (2004). Natural resources of Azerbaijan and their rational use. Baku. (in Azerbaijani).
4. Ismailov, D. I., Yusifov, D. E., & Mustafaev, N. T. (1988). Gornoe delo i okhrana okruzhayushchei sredy. Baku.
5. Mamedov, G. Sh., & Khalilov, M. Yu. (1986). Ekologiya i okhrana okruzhayushchei sredy.
Baku.
6. Glushkova, V. G., & Makar, S. V. (2003). Ekonomika prirodopol'zovaniya. Moscow. (in Russian).
7. Levshakov, L. V. (2011). Normirovanie soderzhaniya tyazhelykh metallov v pochve. Vestnik Kurskoi gosudarstvennoi sel'skokhozyaistvennoi akademii, 3(3), 83-85. (in Russian).
8. (2005). GOST 29269-91. Soils. General requirements for analysis. Moscow. (in Russian).
9. Djabbarov, N. S. (2013). Monitoring of influence of the Mining Industry on a soil-plant cover in Ganja-Kazakh region of Azerbaijan. International Caucasian Forestry Symposium (24-26 October 2013, Artvin, Turkey), 85.
Работа поступила Принята к публикации
в редакцию 29.05.2021 г. 02.06.2021 г.
Ссылка для цитирования:
Джаббаров Н. С. Оценка влияния горнорудной промышленности на почвенный покров // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. №7. С. 24-30. https://doi.org/10.33619/2414-2948/68/03
Cite as (APA):
Jabbarov, N. (2021). Assessment of the Effect of Mining and Mining Industry on Soil Covering. Bulletin of Science and Practice, 7(7), 24-30. (in Russian). https://doi.org/10.33619/2414-2948/68/03
