Защита человека и окружающей природной среды от загрязнений атмосферного воздуха

Примечание:

* жирным выделены ПДК и концентрации веществ, превышающие ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения;

** отчет по х/д работам БИП СО РАН, 2000 г.

*** отбор проб воды произведен в августе 2001 г. П.Ю. Ходановичем (ГИН СО РАН), анализ выполнен в Республиканском аналитическом центре (г. Улан-Удэ);

**** П.Ю. Ходанович и др., 2005, отчет (ГИН СО РАН);

***** И.В. Бардамова (ГИН СО РАН).

Рис. 4. Содержание тяжелых металлов в поверхностных водах Джидинского месторождения (данные авторов, 2009 г.)

Использование местных природных сорбентов для очистных мероприятий на горнопромышленных объектах Бурятии и Забайкалья, в соответствии с вышесказанным, может представить большой интерес.

Для исследования были взяты клиноптилолитовые туфы Холинского месторождения (Забайкалье) и морденитовые туфы месторождения Мухор-Тала (Бурятия, Заиграевский район), известняк и кальцит месторождения Зун-Нарын и туфы вулкана Хурай-Цакир (Бурятия, Закаменский район). Сорбционная способность выбранных материалов изучалась в лабораторных и полевых условиях.

В полевых условиях проводились предварительные испытания сорбционных свойств цеолитовых туфов месторождения Мухор-Тала и туфов вулкана Хурай-Цакир. Кассеты с сорбентами в течение 24 часов выдерживались в точке выхода рудничных вод штольни Западная. Сорбционные способности природных туфов оценивались по разности содержания химических элементов в них до и после опыта. Результаты полевого эксперимента (рис. 5) показали, что хурай-цакирский туф извлекает такие элементы, как барий (110 г/т) и свинец (5 г/т), а цеолитовый туф ‑ цинк (43 г/т), свинец (14 г/т) и кадмий (1,4 г/т).

Рис. 5. Извлечение химических элементов природными сорбентами (полевой эксперимент)

Лабораторные испытания были проведены в динамическом режиме: через слой сорбента пропускали с определенной скоростью некоторый объем рудничной воды из штольни Западная. Степень извлечения химических элементов оценивалась по формуле:

где I ‑ степень извлечения, %; Со – начальная концентрация элемента в растворе, Ср – конечная концентрация элемента в растворе (равновесная концентрация).

Результаты исследований, представленные в таблице 5, свидетельствуют, что наиболее эффективным природным сорбентом оказался цеолитовый туф Холинского месторождения. Так, например, степень извлечения этим сорбентом свинца достигает 91%, меди – 75%, цинка, кадмия и вольфрама – выше 50%, других химических элементов ‑ до 10%.

Другие сорбенты также показали хорошие сорбционные свойства. Известняк и хурай-цакирский туф показали высокую степень извлечения свинца, соответственно 90,65% и 88,41%, меди – 49% и 26,33%, кобальта – 35,18% и 11,68% и никеля – 34,01% и 11,3%.

Сопоставив результаты проведенных испытаний, можно сделать вывод, что для очистки рудничных вод месторождения Холтосон наиболее эффективными природными сорбентами являются клиноптилолитовый туф Холинского месторождения и известняк месторождения Зун-Нарын. Кроме того, для очистки рудничных вод могут быть также рекомендованы такие природные сорбенты, как туф вулкана Хурай-Цакир и морденитовый туф месторождения Мухор-Тала.

Поскольку известняки и хурай-цакирские туфы – местное сырье, экономически целесообразно сосредоточить дальнейшие исследования на этих сорбентах.

Таблица 5. Извлечение химических элементов из рудничных вод штольни Западная (лабораторный эксперимент)