Assessment of potential environmental hazards of natural and man-made complexes of ore deposits (Eastern Transbaikalia, Russia)
The analysis of chemical elements distribution in the main components of natural and technological complexes of ore deposits of Eastern Transbaikalia, including their concentrations in productive ore associations and tailing dumps technozems, was performed. As technogenic objects in the current research the territories changed as a result of mining and processing plants activity at the worked out and operating deposits are considered. Potential toxicity of tailing dumps technozems of different types of deposits was calculated. The actual material was obtained during the research on the basic projects of the Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology of SB RAS from 2000 to 2018. In addition, published data and materials from the territorial geological funds (Chita) were used. X-ray fluorescent method was used to determine concentrations of chemical elements in the analytical laboratories of the Geological Institute of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (Ulan-Ude), ICP-MS CJSC "SGS Vostok Limited" (Chita). Among toxic elements of the first grade, increased arsenic concentrations pose a serious hazard. Thus, As concentrations in technozems of Blagodatsky polymetallic deposit are 9078 ppm, Akatuevsky polymetallic deposit - 8 759 ppm, Lubavinsky gold deposit - 1 860 ppm. Comparative analysis of concentrations of toxic elements in technozems of tailing dumps with respect to their content in ores in different types of deposits has significant differences. Concentrations of toxic elements in the tailings dumps of gold and molybdenum deposits with respect to their content in the ores are mainly 20-70%, polymetallic locations 0-10%, in rare metal deposits exceeds 100%. These differences are explained by the peculiarities of the mineral composition of ores and technologies of ore processing in mining and processing plants. It has been revealed that polymetallic and tin polymetallic deposits pose the greatest ecological hazard to the natural environment. So, calculation of toxicity of technozems has shown, that among ore deposits of Eastern Transbaikalia, the most ecological danger is characterized by tailing dumps of Blagodatsky (GEr = 74441) and Akatuevsky (GEr = 61803) polymetallic deposits. Among the reviewed deposits, the least environmental hazard is represented by rare metal and tungsten tailings dumps. Thus, toxicity of technozems of Orlovsky deposit is (GEr = 362), Malo-Kulinsky deposit (GEr = 388).
Keywords
типы месторождений,
хвостохранилища,
техноземы,
токсичные элементы,
экологическая опасность,
Восточное Забайкалье,
types of deposits,
tailings,
technozems,
toxic elements,
environmental hazard,
Eastern TransbaikaliaAuthors
| Abramov Bair N. | Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences | b-abramov@mail.ru |
| Eremin Oleg V. | Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences | yeroleg@yandex.ru |
| Filenko Roman A. | Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences | filrom@yandex.ru |
| Tsyrenov Timur G. | Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences | master.of.pistols@mail.ru |
Всего: 4
References
Абдрахманов Р.Ф., Ахметов Р.М. Гидрогеохимия горнорудных районов // Геохимия. 2016. № 9. С. 829-840. DOI: 10.7868/S0016752516080021
Абрамов Б.Н. Концентрации тяжелых металлов в техногенных ландшафтах Акатуевского полиметаллического месторождения (Восточное Забайкалье) // Вестник Воронежского государственного университета. География. Геоэкология. 2018. № 4. С. 67-71
Абрамов Б.Н., Цыренов Т.Г. Оценка экологической опасности на окружающую среду хвостохранилищ некоторых сульфидных месторождений Восточного Забайкалья // Успехи современного естествознания. 2019. № 5. С. 35-41. DOI: 10.18411/1681-7494-2019-5-35-41
Абрамов Б.Н., Эпова Е.С., Манзырев Д.В. Геоэкологические проблемы отработки рудных месторождений золота в Восточном Забайкалье // География и природные ресурсы. 2019. № 2. С. 103-111. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2019-2(103-111)
Винокуров С.Ф., Гурбанов А.Г., Богатиков О.А., Карамурзов Б. С., Газеев В.М., Лексин А.Б., Шевченко А.В., Долов С.М., Дударов З.И. Содержания, сезонные колебания и формы миграции макро- и микроэлементов в поверхностных водах в районе деятельности Тырныаузского вольфрамово-молибденового комбината (ТВМК) и прилегающих территорий (Кабардино-Балкарская Республика) и меры по восстановлению экологической среды // Доклады Академии наук. 2016. Т. 467, № 4. С. 436-467. DOI: 10.7868/S0869565216100224
Витковский Ю.А., Михайлова Л.А., Бондаревич Е.А., Солодухина М.А., Эпова Е.С., Еремин О.В., Алексеева О.Г., Бурлака Н.М., Лапа С.Э., Барановская Н.В., Агеева Е.В. Влияние антропогенных геохимических факторов среды обитания на элементный статус детей п. Хапчеранга (Восточное Забайкалье) // Забайкальский медицинский вестник. 2018. № 2. С. 14-23
Войткевич Г.В., Мирошников А.Е., Поваренных А.С., Прохоров В.Г. Краткий справочник по геохимии. М.: Недра, 1977. 184 с
Голева Р.В., Иванов В.В., Куприянова И.И., Маринов Б.Н., Новикова М.И., Шпанов Е.П, Шурига Т.Н. Экологическая оценка потенциальной токсичности рудных месторождений (методические рекомендации). М. : РИЦВИМС, 2001. 53 с
Еремин О.В., Абрамов Б.Н. Распределение лантаноидов и иттрия в породах и карьерных водах Шерловогорского олово-полиметаллического месторождения (Восточное Забайкалье) // Вода: химия и экология. 2016. № 1 (91). С. 18-23
Еремин О.В., Эпова Е.С., Юргенсон Г.А., Смирнова О.К. Прогноз геоэкологических последствий разработки месторождения вольфрама Бом-Горхон (Забайкалье) // Химия в интересах устойчивого развития. 2014. Т. 22, № 2. С. 125-131
Михайленко В.Н Проблема техногенных отходов горного производства в России // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. № 2. С. 121-123
Михайлютина С.И. Комплексная эколого-геохимическая оценка загрязнения тяжелыми металлами компонентов природной среды горнорудных поселений Восточного Забайкалья : автореф. дис. ... канд. техн. наук. Иркутск, 2007. 21 с
Мязин В.П., Михайлютина С.И. Комплексная оценка техногенного загрязнения почв и продуктов питания тяжелыми металлами при размещении хвостохранилищ в Восточном Забайкалье // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. № 9. С. 164-170
Птицын А.Б. Проблемы освоения техногенных месторождений Забайкалья // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2014. № S3-2. С. 128-130
СанПиН № 2.1.7.1287-03 «Санитарно-Эпидемиологические требования к качеству почвы». URL: http://docs.cntd.ru/document/901859456 (дата обращения: 26.02.2020)
Харитонов Ю.Ф., Васильев Д.Аидр. Эколого-экономическая оценка горнопромышленного комплекса Читинской области // Ресурсы Забайкалья. Спец. вып. Чита, 2002. С. 42-47
Эпова Е.С., Солодухина М.А., Еремин О.В., Михайлова Л.А., Алексеева О.Г., Бурлака Н.М., Лапа С.Э. Мониторинг содержания мышьяка, свинца, кадмия, цинка и меди в компонентах окружающей среды населенного пункта Шерловая Гора (Восточное Забайкалье) // Гигиена и санитария. 2020. № 99(2). С. 210-216
Эпова Е.С., Юргенсон Г.А., Еремин О.В. Экспериментальное моделирование процессов выщелачивания руд месторождения Любовь (Забайкалье) // Доклады академии наук. 2019. Т. 486, № 4. С. 469-474. DOI: 10.31857/S0869-56524864469-474
Юргенсон Г. А. Геологические исследования и горнопромышленный комплекс Забайкалья: История, современное состояние, проблемы, перспективы развития. К 300-летию основания Приказа рудокопных дел. Новосибирск : Наука, 1999. 574 с
Ahn Y., Yun H., Pandi K., Park S., Ji M., Choi J. Heavy metal speciation with prediction model for heavy metal mobility and risk assessment in mine-affected soils // Environmental science and pollution research international. 2020. V. 27(3). P. 3213-3223. DOI: 10.1007/s11356-019-06922-0
Daniell A., Malo D.S., Van Deventer P.W. Monitoring the pollution effects from a gold tailing storage facility on adjacent land through Landscape Function Analysis // Environmental earth sciences. 2019. V. 78 (3, 82). 14 p. DOI: 10.1007/s12665-019-8095-5
Dold B. Evolution of Acid Mine Drainage Formation in Sulphidic Mine Tailings // Minerals. 2014. V. 4 (3). P. 621-641. DOI: 10.3390/min4030621
Elghali A., Benzaazoua M., Bussiere B., Kennedy C., Parwani R., Graham S. The role of hardpan formation on the reactivity of sulfidic mine tailings: A case study at Joutel mine (Quebec) // Science of the Total Environment. 2019. V. 654. P. 118-128. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2018.11.066
Gutierrez M., Qiu X., Collette Z. J., Lurvey Z. T. Metal Content of Stream Sediments as a Tool to Assess Remediation in an Area Recovering from Historic Mining Contamination // Minerals. 2020. V. 10 (247). 12 p. DOI:10.3390/min10030247
Hani A.Q., Begday I.V., Katorgin I.Y., Shkarlet K.Y., Kharin K.V., Bluzhina A.S., Likhovid A.A. Assessment of Metals Pollution from Tailing Sites in the North Caucuses Region, Russia // Mine Water and the Environment. 2018. V 37 (4). P. 815-824. DOI: 10.1007/s10230-018-0545-x
Jelenova H., Majzlan J., Amoako F. J., Drahota P. Geochemical and mineralogical characterization of the arsenic-, iron-, and sulfur-rich mining waste dumps near Kank, Czech Republic // Applied Geochemistry. 2018. V. 97. P. 247-255. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2018.08.029
Khoeurn K., Sasaki A., Tomiyama S., Igarashi T. Distribution of Zinc, Copper, and Iron in the Tailings Dam of an Abandoned Mine in Shimokawa, Hokkaido, Japan // Mine water and the environment. 2019. V. 38 (1). P. 119-129. DOI: 10.1007/s10230-018-0566-5
Lu J., Lu H., Lei K., Wang W., Guan Y. Trace metal element pollution of soil and water resources caused by small-scale metallic ore mining activities: a case study from a sphalerite mine in North China // Environmental science and pollution research. 2019. V. 26 (24). P. 24630-24644. DOI: 10.1007/s11356-019-05703-z
Montes-Avila 1, Espinosa-Serrano E., Castro-Larragoitia J., Lazaro I., Cardona A. Chemical mobility of inorganic elements in stream sediments of a semiarid zone impacted by ancient mine residues // Applied Geochemistry. 2019. V. 100. P. 8-21. DOI: 10.1016/j. apgeochem.2018.11.002
Rzymski P., Klimaszyk P., Marszelewski W., Borowiak D., Mleczek M., Nowinski K., Pius B., Niedzielski P., PoniedziaJek B. The chemistry and toxicity of discharge waters from copper mine tailing impoundment in the valley of the Apuseni Mountains in Romania // Environmental science and pollution research. 2017. V. 24 (26). P. 21445-21458. DOI: 10.1007/s11356-017-9782-y
Saljnikov E., Mrvic V., Cakmak D., Jaramaz D., Perovic V., Antic -Mladenovic S., Pavlovic P. Pollution indices and sources appointment of heavy metal pollution of agricultural soils near the thermal power plant // Environmental geochemistry and health. 2019. V. 41 (5). P. 2265-2279. DOI: 10.1007/s10653-019-00281-y
Shahhosseini M., Ardejani F.D., Amini M., Ebrahimi L. The spatial assessment of acid mine drainage potential within a low-grade ore dump: the role of preferential flow paths // Environmental earth sciences. 2020. V. 79 (3,28). 25 p. DOI: 10.1007/s12665-019-8782-2
