Вивчено рівень вмісту ртуті в гірничопромислових ландшафтах південно-східного Алтаю. Зроблено порівняльний аналіз змісту досліджуваного елемента в об'єктах навколишнього природного середовища. Встановлено, що відвальні руди є основними носіями забруднюючих речовин, в зв'язку з чим основні природоохоронні заходи повинні бути спрямовані на зниження їх емісії в навколишнє середовище.

Анотація наукової статті з наук про Землю і суміжних екологічних наук, автор наукової роботи - Архипов Ігор Олександрович, Пузанов Олександр Васильович


THE AKTASH MERCURY DEPOSIT (SOUTH-EASTERN ALTAI) AS A POTENTIAL SOURCE OF MERCURY EMISSION INTO THE ENVIRONMENT OBJECTS

Mercury concentrations in the mining-industrial landscapes of south-eastern Altai were studied. The comparative analysis of mercury in the environment objects was made. It was found that the ore recrement is the main source of pollution; hence the major nature protection activities should be aimed at the reduction of pollutants emission into the environment.


Область наук:
  • Науки про Землю та суміжні екологічні науки
  • Рік видавництва: 2007
    Журнал: Світ науки, культури, освіти
    Наукова стаття на тему 'Акташське ртутне родовище (південно-східний Алтай) як потенційне джерело надходження ртуті в об'єкти навколишнього природного середовища'

    Текст наукової роботи на тему «Акташське ртутне родовище (південно-східний Алтай) як потенційне джерело надходження ртуті в об'єкти навколишнього природного середовища»

    ?10. Кабата-Пендіас, А. Мікроелементи в грунтах і рослинах / А. Кабата-Пендіас, Х. Пендіас. - М .: Світ, 1989. - 439 с.

    11. Straighthead disease of rice (Oryza sativa L.) induced by arsenic toxicity / M. R. Azizur, H. Hasegawa, M.M. Rahman [et al.] // Environmental and Experimental Botany. - 2008. - V. 62. - P. 54-59.

    12. Barcelo, J. Arsenic and heavy metal contamination of soil and vegetation around a copper mine innorthern Peru / J. Barcelo, J. Bech, C. Poschenrieder // The Science of the Total Environment. - 1997. - № 29. - Р. 88-91.

    13. Іванов, В.В. Екологічна геохімія елементів: Довідник. У 6 кн. / Под ред. Е. К. Буренкова. - М .: Недра, 1996..

    14. Gough, L.P Biogeochemistry of Arsenic and Cadmium, Fortymile River Watershed, East-Central Alaska / J.G. Crock, W.C. Day, J.

    Vohden // Geologic Studies in Alaska by the U.S. Geological Survey. - 1999. - Р. 48-62.

    15. Manninen, K.G. Specification of mobile arsenic in soil samples as a function of pH / K.G. Manninen, M. Pantsar-Kallio // The Science of the Total Environment. - 1997. - 206. - Р. 190-200.

    16. Smith, E. Chemistry of arsenic in soils. Sorption of arsenate and arsenite by four Australian soils / E. Smith, R. Naidu, A.M. Alstom // Soil Environ. Qual. - 1999. - №6. - Р. 1797-1726.

    17. Айвазян, А.Д. Геохімія степових ландшафтів /А.Д. Айвазян, Н.С. Касимов // Вісник Моск. Університету. Сер. Географія. -1979. - № 3. - С. 117-126.

    18. Shacklette, H.T. Toxicity of heavy metals in the environment / H.T. Shacklette, J.A. Erdman, Th.F. Harms. - N.Y .: Dekker, 1978. - P. 1. - P. 25-68.

    19. Goessler, W. Arsenic species in an arsenic gyperaccumulation fern, pityrogramma calomelanos / W. Goessler, K. Francesconi // The

    Science of the Total Environment. - 2002. - V. 284. - № 1-3. - Р. 27-35.

    20. Arsenic accumulation in duckweed (Spirodela polyrhiza L.): A good option for phytoremediation / M.A. Rahman, H. Hasegawa, U.

    Kazumasa [et al.] // Chemosphere. - 2007. - V. 69. - P. 493-499.

    21. Карпова, Е.А. Миш'як в грунтах Сіхоте-Алінський біосферного заповідника: Автореф. дис .... канд. біол. Наук / Е.А. Карпова. - М .: МГУ, 1986. - 24 c.

    22. Вільямс, В.Р. Грунтознавство / В.Р. Вільямс. - М .: Сельхозгиз, 1946. - 456 с.

    23. Виноградов, А.П. Геохімія рідкісних і розсіяних хімічних елементів в грунтах / А.П. Виноградов. - М .: Изд-во АН СРСР, 1957. - 234 с.

    24. Орієнтовно допустимі концентрації важких металів і миш'яку в ґрунтах. Гігієнічні нормативи 2.1.7.020-94. - М .: Госкомсанепіднадзор Росії, 1995. - 6 с.

    25. Перельман, А.І. Геохімія ландшафту А.І.. Перельман. - М .: Вища. школа, 1975. - 342 с.

    26. Мальгін, М.А. Миш'як в грунтах півдня Західного Сибіру / М.А. Мальгін., А.В. Пузанов // Сиб. екол. журн. - 1996. - № 2. - С. 99-

    210.

    Матеріал надійшов до редакції 03.12.07.

    УДК 631.438

    І.А. Архипов, А.В. Пузанов

    Акташського ртутного РОДОВИЩЕ (ПІВДЕННО-СХІДНИЙ АЛТАЙ) ЯК ПОТЕНЦІЙНИЙ ДЖЕРЕЛО НАДХОДЖЕННЯ РТУТІ В ОБ'ЄКТИ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА

    Вивчено рівень вмісту ртуті в гірничопромислових ландшафтах південно-східного Алтаю. Зроблено порівняльний аналіз змісту досліджуваного елемента в об'єктах навколишнього природного середовища. Встановлено, що відвальні руди є основними носіями забруднюючих речовин, в зв'язку з чим основні природоохоронні заходи повинні бути спрямовані на зниження їх емісії в навколишнє середовище.

    Зростаючі масштаби антропогенної діяльності обумовлюють необхідність обліку та прогнозування змін в навколишньому середовищі, оцінки можливостей збалансованого розвитку екосистем, і грунт, в значній мірі визначає ресурсний потенціал біосфери. Сьогодні наслідки погіршення стану грунтів вже виражаються в цілому ряді регіональних і місцевих екологічних проблем, пов'язаних зі станом атмосфери, гідросфери, біорізноманіття та здоров'я людей.

    Акташське горнометаллургическое підприємство (АГМП) в період 1942-1990 рр. відпрацьовував однойменне ртутне родовище, з руд якого було отримано 3700 т. металу. В кінці 80-х років, у зв'язку з погашенням його запасів, підприємство перейшло на переробку ртутьвмісних відходів, що надходять від підприємств сибірських і уральських регіонів. Акташ-ське родовище і АГМП знаходяться поза населеній місцевості на території Улаганского району Республіки Алтай, на південно-західному макросхилі Курайського хребта. Промислова зона розташована на висотах 2150-2200 м у верхів'ї р. Ярлиамри (ліва притока р. Чібітка, басейн р. Відчуваючи), в 10 км на схід від с. Ак-Таш (рис. 1). Основним фактором впливу АГМП на

    екологічний стан об'єктів навколишнього середовища є вплив відвалів некондиційних руд і пустих порід (5 млн. т.), що містять високі концентрації комплексу важких металів 1-3 класів токсичності (Щ, А8, 8Ь, 7п, Сі та ін.).

    МЕТА ТА ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

    МЕТА - оцінити еколого-біогеохімічну обстановку в районі ртутьдобивающего і ртутьперерабати-вающего виробництва.

    ЗАВДАННЯ:

    - проведення спостережень з певним просторово-тимчасовим дозволом за концентраціями екотоксікантов в об'єктах навколишнього середовища на площі впливу АГМП;

    - прогнозна оцінка екологічного стану природного середовища, виявлення тенденцій її зміни, розробка рекомендацій щодо зниження забруднення об'єктів навколишнього середовища;

    ОБ'ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

    Об'єктами моніторингу в районі досліджень були: поверхневі води, грунту, техноземи і рослини.

    Проби природних і техногенних вод відбирали в поліетиленову посуд.

    Мал. 1. Схема відбору проб на території Акташського родовища

    Зміст розчиненої форми ртуті в пробах води визначали відповідно до методу ЕРА тисячу шістсот тридцять одна на ртутному аналізаторі АГП (з попередніми окисленням проб БгСІ). Мікроелементи в водах визначали на атомно-адсорбційної аналізаторі 8о1ааг-6 в Аналітичному Центрі ІВЕП СО РАН.

    Вивчення грунтового покриву було проведено на 19 точках. Техноземи відібрані в штольнях, грунту - на умовно фонових ділянках, розташованих поблизу штолень, а так само вище і нижче рудного поля. В районі родовища була закладена катена (точки К1 - К5), що включає 5 повнопрофільних грунтових розрізів (від примітивних гірничо-тундрових до гірничо-лісових і каштанових грунтів), розташованих в 4 висотних поясах - гірничо-тундрові, гірничо-луговому субальпійському, гірничо лісовому і сухо-степовому. Катена закладена на однорідної геологічної основі, найвища точка взята на висоті 2700 м., Найнижча - в прируслової частини р. Ярлиамри.

    Проби ґрунтів відбирали з повнопрофільних розрізів по генетичним обріїв (К1 - К5) (див. Рис.1) або у вигляді шурфів перетином 10Х10 см з глибиною 0-10 см (ШТ. І ТО). Неглибокі шурфи (0-10 см) закладали безпосередньо в штольнях (шт. 4, шт. 9), поблизу об'єктів інфраструктури заводу (ТО 12-16), і на условнофонових ділянках, не порушених розробками (ШТ. 14-46). Надалі проби грунтів висушували до повітряно-сухого стану, подрібнювали і просівали через сито з діаметром 1 мм. Проби ґрунтів на вміст ртуті проаналізовані в ОІГГ СО РАН (Новосибірськ) і Аналітичному Центрі Алт. ГУ.

    РЕЗУЛЬТАТИ І ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

    Поверхневі води. Екологічний стан поверхневих вод, представлених в районі досліджень основними транзитними водотоками - річками Ярлиамри, Чібітка і їх правими притоками, вивчали в 10 створах (табл. 1).

    Таблиця 1

    Ртуть поверхневих водах Акташського рудника

    Точка відбору Hg розчин. форми (мкг / дмЗ) Hg зважено. форми (мкг / дмЗ) Загальний вміст (мкг / дм3) Hg розчин. форми (мкг / дм3)

    Весняний період 2007 р Літо 2007 р.

    1 2 3 4 З

    Т 1 0,09 0,33 0,42 0,04б

    Т 2 0,30 0,75 1,05 0,377

    Т 3 0,02 0,0З 0,07 -

    Т 4 1,06 1,28 2,34 -

    Т З 0,32 0,18 0,50 -

    Т б 0,0З 0,03 0,08 0,00б

    Т 7 0,27 0,23 0,50 -

    Т S 0,01 0,04 0,0З -

    Т 9 0,23 0,02 0,25 -

    Т 10 0,61 0,27 0,88 0,354

    Т. 11 (р. Чібітка) 0,02 0,04 0,0б 0,0З

    Продовження табл. 1

    1 2 3 4 З

    Т. 12 (р. Катунь) 0,01 0,04 0,0З 0,01

    Межа виявлення 0,002

    ГДК рибохоз / водойм 0,01

    Дані таблиці 1 добре ілюструють значне перевищення ГДК в точках відбору, розташованих в місцях розташування териконів і відвалів. Вищевикладене дозволяє вважати промзону АГМП головним фактором впливу на стан природних поверхневих вод району.

    Цей висновок знаходить своє підтвердження в розподілі концентрацій основних екотоксікантов в транзитній р. Ярлиамри і техногенних штольневая водах. З 10 проаналізованих водних зразків помітно підвищений вміст ртуті характерно для штоль-невих вод (табл. 2).

    Таблиця 2

    Мікроелементи в воді р. Ярлиамри і штольневая водах району родовища

    (Літній період 2006 року)

    Місце відбору проб As мкг / л Cd мкг / л Cr мкг / л Co мкг / л Cu мкг / л Ni мкг / л Pb мкг / л Zn мкг / л Hg мкг / л

    р. Ярлиамри, 1 км нижче АГМП (Т 2) 0,0011 0,00001 0,0002 0,0001 0,00ЗЗ 0,0344 0,000б 0,022 0,04З

    АГМП (Т 1) 0,009 0,00001 0,00б1 0,0001 0,00З0 0,0б4б 0,0001 0,020 0,077

    р. Ярлиамри, 1 км вище АГМП (Т 9) 0,001б 0,00001 0,0012 0,0003 0,0037 0,1389 0,000б 0,040 0,03З

    Штольня 11 0,002 0,00002 0,0027 0,0019 0,0092 0,2178 0,0002 0,0З4 0,387

    Штольня 14 0,004З 0,00001 0,0007 0,0001 0,0070 0,0224 0,0003 0,022 0,279

    Струмок (Т 3) 0,000З 0,00001 0,0011 0,0001 0,0034 0,0241 0,0001 0,027 0,011

    Штольня 6 0,001б 0,00004 0,0013 0,000б 0,0044 0,0278 0,0001 0,014 0,10З

    Штольня 10 0,0022 0,00001 0,0010 0,0002 0,0034 0,0134 0,0017 0,00З 0,226

    Штольня 25 0,020З 0,00010 0,0013 0,0009 0,0048 0,0319 0,0001 0,022 0,012

    Струмок (т. 4) 0,0012 0,00028 0,0009 0,0001 0,0110 0,0192 0,0001 0,03З 0,023

    Р. Катунь (с. Іня) Т.12 0,0007 0,00009 0,000З 0,0021 0,0047 0,03б0 0,0002 0,011 0,019

    Донні відкладення є індикатором екологічного стану поверхневих вод. Були випробувані донні опади транзитних річок району досліджень

    - Ярлиамри (3 проби) і Чібітка (2 проби).

    Виявлено помірно підвищений рівень концентрації хімічних елементів в донних опадах вивчених видатків і відносно невелика варіабельність їх концентрацій (табл. 3).

    Таблиця 3

    Концентрації мікроелементів у донних відкладеннях району АГМП

    Cr мг / кг Ni мг / кг Co мг / кг Cu мг / кг Zn мг / кг Pb мг / кг Cd мг / кг As мг / кг Hg мг / кг

    1 77 З0 20 37 б0 20 4,7 - З1,8

    2с 1б0 72 30 104 10б 24 20 100 371

    2м 200 100 30 200 Ш 30 20 100 б 83

    Фон З2 32 18 43 127 2б - - 0,03

    Кс 3,1 2,2 1,7 2,4 0,8 0,9 - - 123б7

    1- (по 1); 2с - середнє; 2м - максимальне

    Середній вміст більшості мікроелементів в вивчених пробах донних відкладень в 1,2 - 3,2 разів перевищують їх фонові концентрації і ГДК ґрунтів.

    Ґрунтовий покрив у верхів'ї р. Ярлиамри представлений гірничо-тундровими скелетними грунтами, нижче змінюється гірничо-луговими і на відмітках менше 2000 м -каштановимі грунтами. У лісовому поясі переважають гірничо-лісові черноземовідниє і гірничо-лісові бурі карбонатні грунти, що утворюють мозаїчну будову ґрунтового покриву. У таблиці 4 представлені дані

    за змістом валових форм ртуті в грунтах, технозе-мах і рослинах району досліджень.

    Виходячи з даних таблиці 4 можна зробити висновок, що значне перевищення ГДК ґрунтів (2,1 мг / кг) характерно лише для деяких грунтових проб, відібраних в місцях зберігання і несанкціонованого скидання ртутьвмісних відходів, при тому, що в цілому по території родовища значних коливань концентрації ртуті або відхилень від місцевого фону, характерного для рудних родовищ немає.

    Таблиця 4

    Концентрації ртуті в грунтах і рослинах рудника

    Точка відбору Грунт мг / кг Hg Рослини мг / кг Точка відбору мг / кг Грунт мг / кг Hg Рослини мг / кг Точка відбору мг / кг Грунт мг / кг Рослини мг / кг

    К-1 + 1 0,19З К-5 7,2 0,100 ШТ-4 9,1 0,160

    К-1 1,4 К-5 61 ШТ-4 10

    К-2 0,8 0, Ш К-5 0,48 ШТ-4 0,75

    К-2 7,2 К-5 13 ШТ-9 212 5,422

    К-2 0,69 ТО-12 11 0,279 ШТ-9 330

    К-3 3,8 0,484 ТО-13 88 0,1 ^ ШТ-14 15 0,092

    К-3 1,3 ТО-13 91 ШТ-30 62 0,139

    К-3 2,2 ТО-13 22 ШТ-36 4,5 0,116

    К-4 2,7 0,03З ТО-14 44 0,08б ШТ-21 0,57 0,050

    До-4 1 ТО-16 43 0,094 ШТ-27 9,1

    ШТ-2З 2,6 0,044 ШТ 34 1,2 0,130 ШТ-41 1,5 0,042

    Рослинність. Було проведено вивчення концентрацій хімічних елементів у рослинах на 18 майданчиках, розташованих в долинах річок Ярлиамри і прилеглих схилах.

    Основним методичним підходом до інтерпретації отриманих результатів, спрямованим на виявлення потенційного впливу промзони, стало порівняння концентрацій важких металів у рослинах з їх місцевим фоном. Крім того, для цих територій попередньо були вивчені особливості накопичення асоціації специфічних елементів руд і утилізованих ртутьвмісних відходів в рослинах (табл. 5).

    Таблиця 5

    Середній вміст мікроелементів в рослинах району АГМП [2]

    № Ni, мг / кг Co мг / кг Cu мг / кг Zn мг / кг Pb мг / кг Cd мг / кг As мг / кг

    1 10 <2 40 80 б <20 <100

    2 17 <1 43 ​​8З 13 <2 <100

    3 30 2 100 Ш 40 <20 <100

    Кс 1,7 - 1,1 1,1 2,2 - -

    В результаті виявлено, що в досліджених зразках рослин концентрації хімічних елементів варіюють незначно і слабо перевищують місцевий фон. Значні перевищення ГДК в рослинах характерні тільки для ртуті (див. Табл. 4).

    ВИСНОВОК

    В результаті досліджень встановлено в цілому екологічно напружений стан вивчених природних середовищ в районі промзони АГМП.

    Зокрема, відзначається високий рівень вмісту ртуті в грунтах, рослинності і донних відкладень-

    ях району досліджень. Вплив на поверхневі води району носить слабоінтенсівний характер.

    Встановлено, що відвальні руди є основними носіями забруднюючих речовин, в зв'язку з чим основні природоохоронні заходи повинні бути спрямовані на зниження їх емісії в навколишнє середовище.

    Робота виконана за підтримки грантів РГНФ № 07-06-18019е, РФФД № 06-08 00438а.

    2.

    бібліографічний список

    Кац, В.Є. Еколого-геохімічний стан компонентів навколишнього середовища в районі Акташського гірничо-металургійного підприємства і селища Акташ / В.Є. Кац // Бюлетень "Природні ресурси Гірського Алтаю". - 2004. -Вип. 2. -С. 69-75. Робертус, Ю.В. Результати робіт з моніторингу навколишнього середовища в районі промзони АГМП і сел. Акташ / Ю.В. Робер-тус. - Гірничо-Алтайськ: ОФ АРІ "Екологія", 2005.

    Матеріал надійшов до редакції 03.12.07.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити