Сибирские ученые ищут способы обезопасить токсичные отходы горнорудных производств

 
Исследователи Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН разрабатывают методы извлечения ценных компонентов из отходов горно-обогатительных предприятий, очистки стоков и мониторинга экологической обстановки в районах отвалов. Также специалисты совершенствуют прогнозную оценку опасности 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, — рассказывает научный сотрудник лаборатории геоэлектрохимии ИНГГ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Наталья Александровна Абросимова. — Концентрация вредных химических элементов в них может превышать фоновые и предельно допустимые значения на несколько порядков». 
 
При этом необорудованные 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 старший научный сотрудник лаборатории геоэлектрохимии ИНГГ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Наталия Викторовна Юркевич. — Установленной методологии оценки запасов и обращения с заброшенными отходами и отвалами горнодобывающих и горно-обогатительных предприятий просто не существует».
 
Урской отвал
   Урской отвал
 
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 доктора геолого-минералогических наук, профессора Светланы Борисовны Бортниковой. Сейчас сотрудники 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.
 
За свои работы в интересах экологии сотрудники ИНГГ СО РАН получили именные премии правительства Новосибирской области: Наталия Юркевич – в номинации «Лучший научный руководитель», а Наталья Абросимова – в номинации «Лучший молодой исследователь».
 
Пресс-служба ИНГГ СО РАН
 
Фото предоставлены Наталией Юркевич