Применение методов физико-химического моделирования для изучения экологических проблем, связанных с отходами горнорудного производства

Существует ряд работ, посвящённых экологическим проблемам, связанным с горным производством, где применяются методы физико-химического моделирования. Например, в работе В.О. Худоложкина показано формирование дренажных вод в мегасистеме хвостохранилища атмосфера-вода-(порода + сульфиды). Им создана полуколичественная модель формирования состава поверхностных техногенных вод на примере одного из хвостохранилищ Pb-Zn месторождений Дальнегорского района Дальнего Востока (Худоложкин, 2007). В работе другого автора – Е.М. Дутовой (Дутова, 2005) с помощью физико-химического моделирования проведено изучение гидрогеохимии зоны гипергенеза Алтае-Саянской складчатой области. Ей выявлены закономерности изменчивости химического состава подземных вод в природных и природно-техногенных условиях, установлены формы миграции основных макро и микроэлементов в различных типах подземных вод и проведена оценка. Кроме того, она определила минеральный состав и содержание химических элементов в растворах в ходе эволюции системы «вода-порода» и оценила масштабы гипергенных процессов. Также были выявлены закономерности формирования парагенезисов гипергенных образований. Еще одним автором, который проводил исследование в данной области, является С.Б. Бортникова (Бортникова, 2001). Ей создана экогеохимическая прогнозная модель техногенных тел (Салаирских, Хову-Аксинских и других хвостохранилищ) во времени и пространстве, проведена количественная оценка масштабов их влияния на компоненты экосферы. В диссертационной работе Кемкиной Р.А. (Кемкина, 2006) проведена оценка и сделан прогноз возможной экологической опасности. Показано загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами, поступающими из образующихся в процессе отработки техногенных отвалов и хвостохранилищ, на примере Прасоловского вулканогенного Au-Ag месторождения. Работа И.А. Тарасенко с соавтором (Тарасенко, Зиньков, 2001) посвящена проблеме загрязнения окружающей среды дренажными водами хвостохранилищ. Авторами с помощью программы «Селектор-С» установлено, что дренажные воды одного из хвостохранилищ Дальнегорского района имеют кислый характер и в них отмечается высокое содержание элементов сульфидных руд, показан процесс современного техногенного минералообразования и установлена его стадийность.

В работе В.А. Бычинского с соавторами (Бычинский и др., 2008) на основе результатов инженерно-геологических изысканий и компьютерного моделирования процессов взаимодействия техногенных стоков с природными средами были оценены возможные масштабы и степень загрязнения подземных вод районов шламохранилищ глиноземных комбинатов и установлены закономерности изменения состава подземных вод. Полученные результаты позволили авторам разработать комплекс природоохранных мероприятий. В статье Н.В. Головного и В.А. Бычинского (Н.В. Головных, В.А. Бычинский и др., 2007) приводится предложенная комплексная технология утилизации отходов глиноземных предприятий, разработанная на основе инженерных расчетов и результатов физико-химического моделирования. С.И. Мазухиной (Мазухина и др., 2009) на основании данных гидрохимического анализа, проведённого в 1938-1939 гг., исследовано изменение состава вод оз. Большой Вудъявр, находящегося под воздействием стоков горнопромышленного производства. Автором, с использованием термодинамических методов, был реконструирован полный гидрохимический состав природных вод и дана оценка экологического состояния озера. Полученные ей результаты имеют практическое и методическое значение для прогнозирования долговременных антропогенных воздействий на водные экосистемы Субарктики.

Авторами всех работ сделан вывод о негативном влиянии хвостохранилищ на экосферу. Исследование данной проблемы в оловорудном Комсомольском районе Дальнего Востока методом физико-химического моделирования решается впервые.