Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Формирование технологических ореолов и потоков загрязнения природных вод района Егорьевского месторождения фосфоритов

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Формирование технологических ореолов и потоков загрязнения природных вод района Егорьевского месторождения фосфоритов"

Рг5 ОД

Министерство науки, высшей школы «.технической политики Российской Федерации

Санкт-Петербургский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Зчакени государственный горный институт имени Г.В.Плеханова ( технический университет )

Ъ .4

На правах рукописи

КОМИСАРЧЯК Мария Анатольевна

ФОРМИРОВАНИЕ ТКХНОГЕВННХ ОРЕОЛОВ И ПОТОКОВ

ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД РАЙОНА ЕГОРЬЕВСКОГО МЕСТОРОХДЕНИЙ ФОСФОРИТОВ

Специальность 04.00.0В - Гидрогеология .

Азторофер а т ... -

диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук -

Санкт-Петербург - 1993

Работа выполнена в Санкт-Г!етерб)угеком государствешюм ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом универслтете).

I

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук, член-корреспондент РАЕН КИРЮХИН Владимир Андреевич

Официальные оппоненты:

- доктор геолого-мИнзралогических наук ТЮТЮНОВЛ Фаина Ивановна

- кандидат геолого-минералогических наук,• доценг. ЧАСОВНККОВЛ Евгения Валентиновна

Ведущая организация - СЕВЕР0-ЗЛПЛД1ШИ РЕГИОНАЛЬНЫЙ

геалогачшош центр

Защита состоится " 1993 г. в " /«5 " часов _минут на заседании специализированного совета Д.063.15.07

в Сш;кт-Пе1ербургс'ком государственном горном институте имени Г.В.Пло-■ ханова (техническом университете) по адресу: 199026, Санкт-Петербург, 21 линия, дом 2, ауд. № 14СУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке горного института и !ни Г.В.Плеханова.

Автореферат разослан "/У" 1993 г.

У

Учений секретарь специализированного совета, кандидат гсолого-мин.наук,

доцент Л. В. КУЗЬМИН

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛБОГИ

Актуальность работы. В условиях непрерывно увеличивающегося воэдсч-ствия горного производства на окружающую среда все более остро пгтает проблеме охраны природных йод от техногенного загрязнения. Особенно ¡тлряженная ситуации возникает в районах добычи и переработки фосфоритов, где вс.кдетвг.р малой модности и низкой продуктивности пластов полезного ископаемого изымаются из сельскохозяйственного оборота и загрязняются сотни гектаров пахотных земель и доеных угодиА, нарушается водный баланс территории, формщуотоя техногенные ореолы и потоки загрязнения природных под.

В этой связи изучение проблемы метемерфкзации состава природных вод в 'зоне техногенных нарушений, вызванных добычей и переработкой фосфатного сырья является весьма актуальной.

В качестве объекта исследований выбрано Егорьевское месторождение фосфоритов, лосколысу его оксплуатация приводит к преобразованию природного ло?о-аграрного ланиафта в техногенные ландшафты различного типа.

Цель работы-заключается в научном обосновании методологии проседи;)«) и интерпретации результатов исследования антропогенного воздействия крупного горно-химического предприятия на экологическую обстановку района, в изучении трансформации состава атмосферных, порерхнооттк и подземных вод в различных техногенных лалдшфтах, в разработке мероприятий, направленных на снижение негативного воздействия горного предприятия ка окружающую сроду,

Осиовпие зацицаемые положения

1. Типизация техногенных ландшафтов и роль гидрогеохимических условии ь формировании этих ландшафтов.

2. Классификация и условия формирования техногенных атмохимических, гидрогеохимических, литохимических ореолов и потоков загрязнения в районе деятельности горных предприятий на территории Егорьевского месторождении фосфоритов.

3. Специфическая роль физико-химических процессов трансформации состава природных вод в техногенных ландшфтах.

4. Геохимические циклы .прнродно-техногенного преобразования форм, фазового состояния и состава веществ при его геремецении добычи, переработке и транспортировке фосфоритового сырья.

Основными задачами диссертационной работы являлись: . 1 - палеогеохимическая реконструкция условий формирования Егорьевского месторождения фосфоритов с целью выявления их влияния на современную гидрогеохимическую обстановку;

2 - анализ современной ландшафтио-геохимической обстановки, сложившей« иод воздействием интенсивной техногенной нагрузки, особенно на рекультивированиях участках и вблизи хвостохранилищ;

3 - выявление и изучение техногенных ореолов и потоков загрязнения райе на исследований;

4 -. анолиз процессов трансформации состава поверхностных и подземньк в( в условиях их нарушенного режима;

5 - прогноз дальнейшего изменения гидрогеохимической обстановки в изуад ном районе.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к изучению менення состава природных вод в условиях техногенной нагрузки различной интенсивности, рассмогреиии особенностей формировании различных типов техногенных о лов и потоков на территории Ггорьевекого иестгрсвдсния фосфоритов.

Практическое значение работы заключается в том, что анализ соврема ной геохимической и гидрогеологической обстановки,возникшей на территории Егор евског'о месторождения фосфоритов, позволил оценить экологическую опасность эа-грьзнешг! природных вод в результате его эксплуатации, наметить методы дальней ших ис^сдопашя, а та">;е рекомендовать соответствующие мероприятия но защите подземных, неважное пп/х ц атносферних вод от загрязнения.

Исходные уи -ериа л1.;, В основу работы положены материалы,собранные и с работами» автором в мргофссе 7-летних исследований (1985-1Ш2 гг.) территори Егорьеи-кого месторожв«. '• фосфоритов. В р-чультате маршрутных исс чедонаний а! тором >1ило обеяедошнз Ьожл 1ГЮ ьодопунктов (колодцп, скважины, иоверхиостньк водотоки, спе::т,.,|й покрои, дождевые виды) с о.1»»|.оч ¡чюб воды и газа на обв>ий химичеекш":, спектральный и другие виду анализов. Кроме того, отобраны пробы почвы, техногенных пород диа 1»ч\-мя состава !®с воднмх вытя/^чс. Отобранные про--«! волы 11 пород апачпзироваднс!,, .ниш артором. Цснользое-!-- • ; лке обширные литературные и фондовые матер;!«:;:.! ¡мзличмчх организаций и и,¡следователей.

Реализации, Новые ме'1 одические подход),: к ш^ешю-гаорогсом&ДчеоксЯ еьемко техногенных территорий внедрены в нршнику [мботи кафедр м^рогголоин: и инженерной зколог.'И С!'.ГП1.

Анализ и прогноз гидрогеологической ситуации п районе Натынекого'водо-бора учитывается при планировании намыва отходов обогащения ПО "Фосфаты".

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной ра-оты докладывались па Всесоюзной конференции по проблеме охраны геологической роды (Москва,МГУ,1988), на научно-технических семинарах ПО "Фосфаты" (Воскре-энск), ежегодно на семинарах кафедр гидрогеологии п инженерной экологии "анкт-Петербург, СПГГИ).

Публикации. Основные теоретические положения, диссертационной работы от-ажены в семи печатных работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, • эложеншх на 147 страницах машинописного текста и сопровождается 35 рисунка-и, 51 таблицей и списком литеряуры из 114 напмепонаниг

Автор выражает глубокую приэнатечьность профессорам А.И.Короткопу, .Э.Дашко, В.А.Иванову, В.Г.Румыпииу и доценту Н.С.Петрооу за ценные советы в роцессе работы, a также с.н.с. В.Н .Шемякину и доценту А.М.Маковскому га гомоць проведении экспериментов.

СОДЕРЗШШй РАБОТУ

В первой главе npoi зден критический обзор современных исследований изучения состава, режима, динамики природных вод в условиях техногенного воздей-хвпя горнодобычшго и обогатительного, производства, их роли в преобразующейся шдшафтно-геохимической обстановке, направлений техногенной метаморфиэации со-гава подземных вод, подхода к защите водоносных горизонтов от загрязнения.

По В.Б.Полынову, А.И.Перельмзну, К.И.Лукашеау в естественном состорлши и азвитки каждый ландшафт представляет собой генетически единую территорию с цнотипним рельефом, геологическим строением, климатом, общим характером грун-oblix и поверхностных вод, закономерным сочетанием растительных и животных со-бществ. Границы ландшафта проводятся с уче?0м действия природных факторов: ¿рхнпя граница ландшафта находится в тропосфере, нижняя - приурочена к подои-s грунтовых вод. .•

Изменение ремне,а поведения хотя бы одного из компонентов естественного аш1аифч\1 приводит к нэрут:шо его экологического равновесия и замене еетест-Rüíioro ландшафта на новые техногенные, равновесие в которых uo,ib.,: пинается елочном.

В большинстве случаен исследовательски« и iu>искательские рьботы. ¡.«водимо в paflcuax антропогенного воздействия решают отдельные гидсогеолт ичоскнс . ад.нт, связаннм; с расчоюм поипкшшя урошш нодоинних вод в рпГ.онах горних

- 5 -

выработок, с иодтоплением территорий, активизацией карстово-суффозмяшых процессов, процессов загрязнения иодэемге..: вод, методам защиты от негативного влиятл о".д1;Л')1ых. промышленных объектов и сооружений.

йлиячие горнод^ывающ чх ¡1 гориоперерабатгчающих предприятий заключается в нэдыении водного баланса территорий - осу!иении водоносных горизонтов в районах добычи, чаболачивыши земель в местах утечек сточных вод.

Техногенная метаморфизация состава подземных вод в условиях техногенных ландшафте происходит в направлении преимуществе^юго формирования загрязненных ¿од сульфатного п хлоридного типов ь определяется следующими факторчми: степенью ' естественной защищенности от загцшзнения водоносного горизонта, соотношением областей питания, транзита и разгрузки, характером взаимосвязи подземных и поверхностных вод, лигилогическим составом водовмешающих пород, обуславливающих их фильтрационные свойства, вещественным составом водовмещшоидо пород, предопределяющим интенсивность Процессов массообмена в системе вода-порода, климатическими факторами. Основными физико-химическими процессами техногенной метаморфи-зации подземных вод являются комплексообразование, сорбция, ионный обмен, осаждение-растворение, окислительно-восстановительныо и биохимические процессы.

(к основе ан:ллза современных исследований выявлены неизученные' аспекты проблемы формирования состава и режима природных вод (атмосферных, поверх- )ст-1ш:, подземных) в условиях интенсивти техногенных преобразований ландшафта и общий геохимической обстановки, направленность геохимических циклов веществ техно онного происхождения и почвенно- геохимических процессов в антропогенных ланджфгах, формирование техногенных ореолов и штоков загрязнения природных вод.

Результатом обзора литературных источников и собственных исследований автора г.ослужнло следующее трактование техногенных ореолов и потоков - как образовавшихся при поступлении в ландшафт ореолов или потоков рассеяния в той или иной средо (воде, воздухе, покровных отложениях), обусловленных техногенными процессами.

Во второй главе дается анализ ог-гидрографических особенностей, геологического строения, гидрогеологических условий района исследований, производится оценка влкышя карьерных работ и выброса отходов переработки минерального сырья ь окружающею среду на изменение гидрогеологической обстановки, химического состава природных вод, водного режима территории.

Под'здскоргое производственное объединение "Фосфаты" включает в себя горно-промо1П1леннк;й комплекс по разработке месторождения фосфоритов и их обогащению,

' ■."■■-■- О -

производство кормовых обесфторе.'шых фосфатов (ПКОФ), спещ.'лзьные хранилища жидких и твердых отходов.

В геологическом отроении Егорьевского месторождеьля фосфоритов прятиет участие отложения юры, мела, неогена, актропогена. Продуктиенме горизонты связаны с фосфоритовой серией волжского ярус! верхней юры, состояний из двух пластов полезного ископаемого: нижнего - "портланд", верхнего - "рязе"V и залегающего между ними пласта глауконитояых пород. Фосфоритовые.пласты залега'от на келловей-оксфордских глинах верхней юры, мощностью до 30-35 м, черных, слюдистых, с включением большого количества кальцитовых ргкот").

Нижяеволжский продуктивный фосфоритный слой "портланд",мощностью 0,7-1,2 м, представляет собой штату, состоящую из пслзаков фосфоритов, фосфоритовых ядер, кальцитовых ростров белемнитов, сцементированных фосфатно-калышевым цемчп

Слой "портла(1д" перекрывается слоен "аквилон", представленным фосфак.з'.т-) -. ванными тег-аю-зелеными глауконитовыми супесями, мощностью 0,8-3, < м - порогами "внутренней вскрыши".

Залегаювд.й выше верхнеюрский оксплуатационт..й с • »1 включает в сео'я ауцелло-вый фосфоритный сой серовато-зеленого цвета и фосфоритную плиту черного цвета. Мощность слоя "рязань" 0,75-0.90 и. Фосфориты ЕНФ относятся к глауконитовоК разновидности низкофосфатш к фосфоритовых кэнкредой, содержащих 10,5-18,5%

Породы фосфоритовой серии перекрываются отложениями валанжичского яруса нижнего мела, представленными буровато-серыми песчано-глинистыми породами, содержащими железисто-оолитовне зерна фосфоритов и тощай ¡шарцевых слвбсс/всри-стых песков, мощностью до 15 м.

Вше залегают ьевыдержанные по простиранию кгарцевме, слабослюдистео*'пус-" ки неогена, перекрывающиеся отле гниями аигрг.погена флювкогляциалылмн аллювиальными песками, моренными суглинками, болотными отложениями. Моцпость антр.)~ погеновых отлоиений колеблется в пределах 2-7 м.

В районах карьеров и хвоетохранишщ в геологическом разрезе присутствуют техногенные отложения, представленные насыпными и намывными породами.

Насыпные порода образуются в результате складирования в отвалы вскрыыных пород. Мощность насыпных пород 3,8-22,7 м.

Намывные породы, являясь отхэдамн обогащения фосфоритовой рудн, представляют соиой химические осадки, насыщенные соицентрированпими токсичными рае то-, рэми, складируются на территории хвостового хозяйства. Мощность намывных пород в гавиеимости от вреути намина колеблется от 0,5 до £о м.

В главр приводятся сведения о п :ралстгеском и химическом составе пород фосфоритовой серии и отходов обогащения.

«

Особое внимание уделено геохимическому режиму осадконакотшения фосфоритовых залежей. Фосфориты Егорьевского бассейна осадконакопления накапливались в иловых дошак средах, ка мелководье. Физико-химическая обстановка в волжское время характеризовалась умеренными-давлениями углекислого газа, слегка повыше! ными рНj неустойчивой о(сислительно-восстановитслыюй средой. Поступление соед!-копий фосфора в морские воды происходило в форме истинных и коллоидных растворов, в виде механических взвесей, образовавшихся за счет разложения организмо1 При седиментации фосфор извлекался водными организмами, осаждался сан по себе, либо сорбируясь на гидроокислах железа, которые шли на образование глауконита, В гидрогеологическом отношении район EW6 приурочен к Воскресенскому артезианскому бассейну 3-го порядка. Воскресенская мезо-кайнозойская структура представлена наложенными мезозойскими впадинами на палеозойском основании. В работе рассматрияаютсл подземные воды верхнего гидрогеологического этажа,в котором происходит формирование ореолов и потоков загрязнения, так как сан иаол рованы от водоносного комплекса каменноугольных отложений региональным водоуп рои - тодшей колловей-оксфордских глин, через которые загрязнение не распрост роняется. • ■

На участках Натынского водосбора не подвергшихся техногенному воздействи

выделяется водоносные горизонты (сверху-вниз): современных болотных отложений

' - »

совремсльшх и верхнечеvзертичных аллювиальных отложении. среднечетвертичных ф виогляииальных отложений, мел-неогеновый, гидравлически связанные между собой (водоупорные породы, представленные моренными суглинками не видеряаны по нрос ракита) и объединенные в единый надоорский водоносный горизонт, мвирюстыо 10-1 Водовмещающие нор/ды представлены разнозернистьки-песками с прослоями и лкнзг .глинистых пород, с сильно варьирующими коэффициента)!!) фильтрации от 0,15 до 7,0 м/еут. В ненарушенных условиях воды гидрокарбонатные ватриезс-кальциесые минерализацией 0,25 г/л (ркс.1).

водовчеаанвеши юродами волжского вод: < :;сного горизонта являются отложа фосфоритной серии. От надьюрского водоносного горизонта волк, й отделен мал мошшм водоупорон - пластом железисто-оолитовой глины. Водоносной горизонт и ет низлув Блдообильность. По составу воды волжских отложений пирокарбонатно с.ульфатнь® кальциевые, с минерализацией 0,2-0,4 г/л.

lia территориях, подвергшиеся течноге>июму воздействию выделяется водзно ■пай гормоит современны/ техногенных отложений. Водозмср&лшгми породами <шлй ся разноэерпистые пчеки с прошзстками глинистая пород - насыпные грунты - i . территориях отвалов и намывные грунты - яа территориях хвостохранялкгц. решения состава подземных вэд тихногеякых отлотмй посчячена следующая гла!

4 Г 6. 7 » » >И

еэ<еэ«еэ*

"ЕЕИЕЗ СЭ«

Рис Д.. Положение различных типе атмосфера,«, поверхностных, подземных чод района Натынского водосбора на £А~рЦ - диаграмме: I - дождевые воды; 2 - снеговые води, 3 - грунто-зые воды рекультивированных территорий; 4 - грунтовые воды участка хвостового хозяйства;5 - грунтовые воды в районе шламэнакопителя 41(04; 3 - грунтовые воды, формирующиеся в дамбе хвос-гохранилища

На рис.1 показано положение различных' типов вод природного и техногсшюго происхождения :га диаграмме.

В третьей главе дается анализ изменения гидрогеологической и гидрологической обстановки в рассматриваемом ' районе за период эксплуатации Е№>.

Производственная деятельности горно-промышленного' . предприятия приводит к замене природного ландшафта техногенным. Эти измен-жил связаны с разработкой полезного ископаемого, ежегодно из недр на территории Натынского водосбора изымается 3,5 млн.т полезного ископаемого и складируется в-отвалы 32 млн.т "пустых" пород; з лесо- и сельскохозяйственным освоением нарушенных горными работами земель, с юмывом отходов переработки полезного Ископаемого в хранилища.

• Разработка ЕМ5 приводит к нарушению водного и солевого баланса территории, с снижению на 1,5-2 м отметок земной поверхности; на отдельных участках при просо дке горных выработок, к укичто^ешво почвенного покрова и изменению фильтрапи-жных свойств пород вследствие их рыхления и транспортировки в отвалы; ,в районах сарьеров, к формированию депрессиашых воронок радиусом до 1,5 км, образованию в шсыпных грунтах водоносного горизонта техногенного происхождения.

В работе рассматриваются две схемы формирования состава почвенных и грунто-змх вод на территориях отзалоз:

- на участиях, освоенных п лесохосяйотвенном направлении, на которых 1!аходмтся • посадки сосни, почвеший пС1сроь. до настоящего времени отсутствует;

- на участках сельскохозяйственного освоения, на которых почвенный покров пред-стаачен 30-сашчшетровым слоем глауког'товых супесей и производятся посадки

.' клевера и кукурузы.

На территориях лесохоэяйстве;шого освоения автором производились наблюдения ¡а трансформацией состава дождевых вод кронами деревьев и при их инфильтрации 1&рез зону аэрации. С этой целый сравнивался состав дождевых вод отобранных на

поляне и под пологом леса.

Результаты наблюдений показали,что при контакте с кроной деревьев атмосферной вода несколько изменяют свой состав, происходит снижение pli, в среднем, в Í.Ó-4 раза поапшают-я кэнци'трации сульфатов, "альция, калия, фосфатов, фторидов, Преобразование состава дождезых вод связано с осаждением хорошо раствох>и-иьл аэрозолей, попавших в приземные слои атмосферы из труб обогатительных фабрик и Г1Ш>, на иголках деревьев.

После периодов засухи (3-4 недели) в подкроьоЕЫХ водах наблюдалось 10—15— -кратной увеличение концентраций вышеназванных элементов и соединений d нод-ироновых подах по сравнению с атмосферными осадками,отобранными на поляне.

L'pií инфильтрации атмосферных осадков через зону аэрации наблюдалось сшше-н,'в содержаний фосфатов i. фторидов, которые поглощаются растениями. В связи с тем, что до настоящего времени, за 15-летний период с момента рекультивации, почвеш.ый покров не сформировался, а зона аэраиии сложена квзрцевьми песками, на территориях лесохозяйстьэ'шого. освоения основную роль в формировании состава грунтовых вод играют процессы растворения аэрозолей техногенного происхождения, осевших на кронах деревьев, атмосферными осадкам; к поглощения деревьями вместе с зоагой фосфатов и фторидов. Грунтовые воды, формирующиеся на рассмохренных участках, гидрокарбонатно-сульфатше натриево-кальциевые с минерализацией 0,15 г/л (рис.1, табл.1).

На участках сельскохозяйственного освоения автором к сотрудниками ГОЗРа bi лиоь Рчштаг.э наблюдения за динамикой '(вменения гранулометрического состава ис кусствошмх гпауконнтог.ых почв (¡¡ГШ, химического состава почвенных и грунтовы вод. ИП1 содерлзг до 8,5% PgOg н до 3,Ъ% гумуса - продукта биохимического разложении отмерших остатков организмов, растворешых в волжское время в морских водак, которые соосождались совместно с гидроокислами железа и алюминия.

. "За 8-летгий период наблюдений вследствие ежегодных механических обработок земель (рыхление, вспашка) наметилась ноблагопр»этгная тенденция опесчанивания IH'ii, перераспределение отложений по гранулометрическому и минералогическому сс ставам. 'Гак, слое ИГП в 2 раза снижается процентное содержание фосфата,rOmj к.-нига и след, !• в то же время увеличение содержания кварца, на 75% увелшвшк значения !-озф)<ицие1!Та фильтрации, что приводит к усилению инфильтрации атмосф< них осадиоп и интенсификации процессов выветривания минералов, входящих в состав ИГП. При попадании в •зону аэрации дочетвертичных глауконитовых пород мета . t-гся направленность происходящих е них физико-химических процессов, что прчво дит к форсированно гидрогеохимических ореолив и потоков загрязпзнпя по фосфатам, фторздач, общей жесткости (рис.1,табл.1). Па . астках сельскохозяйс-гвен-

Таблица 1

Химический состав атмосферных, поверхностных,подземных вод в районе Егорьезского' месторожденчя фосфоритов

( М1'/Л )

Компоненты 1 2 3 4 5 6. 7 8 9 10 И 12

2,4 8,1 9,4 >" 43,1 18,4 23,0 41,1 35,0 41,4 66,7 703,8 123,0

20,0 32,4 68,4' 483,5 282,0 164,0 474,0 266,0 438,0 320,0 584,0 190,0

2,7 2,7 3,2 31,8 О-З 1 , X 13,2 9,8 11,0 6,1 43,4' 194,4 34,6

36,6 24,4 87,8 122,3 58,8 91,0 286,7 68.2 - 115,3 120,о 122,о 122,0

3,6 - - 184,9 62,6 35,5 56,8 57,4 27,3 35,5 1114,7 180,7

1 28,8 86,4 182,4 1048,6 672,0 393,6 960,0 624,0 1123,2 960,0 1843,2 518,4

0,9 ->,з 2,5 1,2 0,9 0,8 2,6 1,2 3,7 ■ 1,62 9,0 1,2

0,8 - 1,8 2,6 0,4 0,3 2,9 1,5 4,8 0,9 9,5 0,9

( органических соединений - 0,2 2,3 180,0 11,6 8,0 403,0 • 56," - 16,6 600,0 21,0

С М 0 К - 180,0 11,0 8,0 400,0 - - 16,0

И '- - - - 3,0 - 0,6 - -

Г и Ф К - 0,2 2,3 - 0,6 - - - -

м:т.в-в • 95,8 154,5 357,8 2103,0 1129.8 734,9 2237,2 1120,3 1500,0 11ъ'3,0 530а,о 1197,8

* Рн. 6,4 • 4.6 5,3 6,72 7,4 7,6 " 7,6 7,6 3,45 7,8 9,2 7,в

. Примечания: 1 - атмосферные осадки; 2,3 - грунтовые,соответственно на терпихориях лесо- и сельскохозяйственного освоения; 4 - дренажные воды хзостохргишлища 3; 5,6 - грунтовые г.оды с 33 м ог хвостохраюши* 3; 5 - из фпю-виогляциальных отложений; 6 - из мел-нео-еиогалх отложений; 7 - дренажные воды илохтнилиич; Э - дреначсны» в да хзостохрвшита 1; 9,10 - воды р.Нл-шпки; 9 ^ г истоке, 10 - напротив хиослохранилиша 4: 1' - ярмима*, воды иамо нахолпеяя 1.К0Ф; и » грунтовые воды, -700 м от илямонгкопнтэля; СМОК - органических кислот; Н - нефтепродукты - гумшювыо и фульвокислоты. , ■ 4 у ■

ною освоения формируются гидрокарбонатно-сульфатно кальциевые воды, с минерали-зы<ией 0, ¿5 г/л и пониженными значен жми рК = 4,5-5,3, что связано с процессами с-: :ления пирита, входящего в состав глаукочитовис пород. Результаты лабораторного моделирования г.лергешгьс-: преобразований, проведенные автором, и натурные наблюдения показали, что в результате процессог. биохимического выветривания происходит переход фосфатов и фторидов из фосфорита а водорастворимую форму, глауконит теряя часть железа преобразуется во вторичный глауконит и лимонит, в обменном комплексе глауконита накашиваются ионь; начрия и калия, замещающие ионы кальция.

В лабораторных условиях моделировались гипсргенние преобразования грунтосме-сей глаукоянтовых пород с келловей-оксфордскимч глинами, которые показали значительно большую устойчивое.., к выветриванию по сравнении с'глаукопитозуми супесями. В втой срязи доя сельскохозяйственной рекультивации рекомендуется применение вь'ленззьанных грунтосмбсей.

Загрязнение атмосферных, поверхностных и подземных вод, почвеино-покровных отлояений в районе Натынского водосбора связано,в основном, с деятельностью обогатительных фабрик и ЛКОФ. Вследствие низкого содержания в фосфоритной руде процессы обогащени;. являются водоемкими и требуют больших объемов фосфоритного сырьч. В результате первичного обогащения (рудопромывки) и флотации на ПО "^ос • фаты" получают фосфоритную муку, являющуюся минеральным удобрением и отходы обогащения - твердые - эфеля (отхода рудопромывки) и мамы (отходы флотации), и >..ид,:ис - сточные воды. Ежегодно на территорию хвостового хозяйства сбрасывается 3000 тыс.т офолей, 1460 тыс.т шламов, 30 тыс.т сточных вод.

Хвостовое хозяйство обогатительных фабрик включает з себя 5 хвостохрани-лис(, два из которых являются заполнишь»« (хвостохранилища 1,2), к действующим относятся: хвостохранилище.З - рудопромывочной фабрики,, хвостохраиилищ? 4,6, илохранилище флотационной обогатительной фабрики; отстойники, накопитель оборотной воды.

Территория хвостового хозяйства расположена на отвалах отработанного карь- . ерг, № 5. Стходь- обогащения намываются на насыщйвз песчаные отложения в виде пульпы. В течение 7-12 суток по;.ле сброса - хвостохрашишшдх намывные грунты преобразуется в осадок, а сточные воды попадают в систему водооборста,утечки из которой вследствие вьюо:сих фильтрационных способностей часыгайк и намывных отло.кешш, составляют до 75%.

Лронажные воды хвостохранилйща 3 гидрокарбонатно-хлортдно-сульфатные кйлщчлвые с повышенными содержаниями фосфатов (2,6-5,0 мг/л Р), органических ваврота (¡50-165 мг^л) /таблица 1/. Сульфаты, фтор; л, фосфаты, кальций пона-

;ают в сточныо воды за счёт растворения руды,которая подвергается при рудопро-мвке дроблению и истиранию. Высокие*содержания органических веществ (солей смо-тньк и жирных кислот) объясняются использованием для рудопромывки оборотных вод загрязнс!шых флотационными реагентами. Для наблюдения за изменением состава грунтовых вод (рис.1), загрязненных дренажными стоками хвостохрашшища 3, юго-запад-юе хвостохранилища был оборудован гидрорежимный стйор Я! 1,.две скважины которого 5ыли оборудованы фильтрами на ¡¡шовиогляциалыше отложения, а две -:на мел-нес з-ювые пески. Анализ полученных результатов показал, что в 33 м от источника за-. • грязнения наблюдается резкая дифференциация воды по химическому составу: ¡.т верхнем горизонте загрязнение наблюдается по всем показателю, в ш.жном -.коэффшди- . знт фильтрации которого в 2,5 раз§ иижо - концентрации загрязняйте; компонентов • в 1,5-2 раза меньше кальция, сульфатов, органических соединений (табл.1). В сква-кипах, расположенных в 100 м от зумпф хвсстохранилища наблюдается выравтюание химического состава на обоих интервалах опробования. .

Сени ими загрязняющими грунтовке воды компонентами на рассмотрешгом участка являются соли смоляных и нирных кислот,суффаты,фосфаты,кальций. Утерей из старых хвостохранилищ леселики вследствие их эеиления. Состав их ."ренажкых вод приблизительно соответствует двухкр.лю разбавленным дренажным в очам действую- • цего хЕОСтохранилища 3. Процессы разбавления идут неравномерно: по фосфатам, сульфатам, кальцию разбавление идет значительно медленнее, чем по другим компонентам, т.к. фосфаты, сульфаты н кальций попадают в дренажные воды старых хво-стохрашшщ за счёт растворения инфильтрациошыми водами. выветренных техногенных пород.

На участках инфильтрации сточных вод флотационной фабрики в перечень ос-

в

новних загрязняющих компонентов добавляются нефтепродукты (табл.1).-Загрязнение органическими соединениями сточных вод связано с флотореагентами. Наибольшую опасность для загрязнения природных вод представляет фильтрация сточных вод из -хвостохранилища 4 и илохранилищз, расположенных на берегу, в р.Натынку. В местах разгрузки загрязненных вод з реку состав речных вод практически адекватен составу дренажных под.

В истоке рэки, в районе отвалов карьера 9, в 1935 году был осуществлен аварийный сброс фосфогнпсов (10 м3) - твердых отходов ПКОФ,следствием чего было загрязнение речных вод фосфатами.(7,8 мг/л),фторидами (3,7 мг/л), сульфатами (950 мг/л), снижение рН до 3,8 единиц.

Наиболее контрастное загрязнение подзешмх вод наблюдается в районе галам«--накопителя ПКОФ, дренажные воды которого по составу хлоридно-сульфат!ше каль-циено-натр .евые с минерализацией 5-7 г/л,высокими концентрациями органически

веществ, фторидов, фосфатов. Вследствие утечек дренажных вод из шламонакопите-ля происходит загрязнение надьмрского водоносного горизонта в райоде д.Осташе-во, кители которой водоснабжаются из грунтовых вод. Так, содержание солей орга нических кислот в колодце, расположенном на расстоянии 700 м от шламонакопите^ десятикратно превысило ПДК, также наблюдается превышение ПДК по сульфатам, об-ще.й жесткости и минерализации (рис.1,табл.1).

Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы: - на территориях" отвалов обоазуется водоносный горизонт насыпных пород. На . территориях лесохозяйственного освоения его состав формируется вследстви! растворения етмосферными осадками аэрозолей осаждатецихся на кронах деревьев. На территориях сельскохозяйственного освоения формирование состава грунтовых :

■ почвенных вод связано с процессами, происходящими в КГП.

■ - в районе хвостового хозяйства формируется водоносный горизонт намывных и

род, для которого характерны 5-10-кратное превышение значений ПДК'по фос фатам, фторидам, сульфатам, органическим веществам. ■ ' наиболее опасно загрязнение шдиорского водоносного горизонта в районе

тламонакопителя ГКОФ.

Четвертая глава посвщепа рассмотрению физико-химических процессов • £ - та'морфизации состава природное вод в техногенных ландшафтах. В главе дан ан&! физико-хилических преобразований вещества при растворении; осаждении, ионном мсяо, окислительно-восстановнтельних и биохимических процессах, рассмотрены 1 ' тодичеекке аспекты постановки, проведения и интерпретации лабораторных экспе ' мейтов по изучэнига состава вод и вмещающих пород под действием природных и а ; тропогенных фактс^.ов.

С одной стороны, при поступлении в водоносные горизонты эагрлзне!шых во отличающихся от пластовых, происходит концентрирование вещества на порода за счет его вдаадешя из раствора, с другой - при попадзшш в область интенсивь • го водообмена техногенных пород имеет место растворение осажденных на мше-рольной фаод солей, .

Процессы ос&кденйя ограничивают миграцию труднорастворимых соединений (карбоната и фторида кальция), содержащихся в сточных водах обогатительных {

. : рик; ' ■•'" . ■ ■ ■-.'." •

• ; Процессы растворения являются Главенствующими в формировании техногенн:

; ' гиррогвохимических ореолов и потоков на территориях сельскохозяйственного б

воёнйя участков расположения отвалов карьеров и старых хвостохрашшищ. В от

V связи автором были поставлены лабораторные оксперименты по изучению процесс

растворения техногенных отложений (эфелей и глауконитйвкк-песков), которые

: разделяются на опыты в статических условиях (водные вытяжки из техногенных

ложений ежегодно отбираемых с точек пикетов, расположенных на территории отвалов карьера 7 и хвостохранилищ 1,3) и на опыты по балансовой схеме (длительный эксперимент по.промыванию породы дистиллированной водой, имитирующей инфильтрацию атмосферных осадков). Также гипергенные преобразования глвуконитовых супесей изучались по оригинальной методике высокотемпературного воздействии на образец породы.

В результате проведенных исследований было установлено, что при длителы х опытах по мере выноса солей происходит диспергация и уплотнение техногенных от-, ложений.

Лабораторные эксперименты показали, что в результате углегис готаого выветривания и диспергация породи происходил растворение атмосферными водами кальцита по схеме О+СО^^ -¿¿.МСО^ ) переход соединений фосфора и фтора в коллоидное состояние. Так за 8-.""тний период наблюдений в водных вытяжках из выветривающихся эфелей произошло 10-кратноо увеличение концентрации фосфора и фтора.

В глауконитовой супеси гкпергеиные преобразования усиливаются жизнедеятельностью растений и ежегодными сельскохозяйственными работами.

Процессы выветривания приводят с деструкции минерального скелета техьоген-иых отложений и образованно водорастворимых соединений ДГ' Аь

выветренных породах происходит полуторное превышение значений суммы обменных катионов над значениями обцей емкости поглощения.

В глауконитовмх супесях содержание водорастворимых солей е значительной степени колеблется в зависимости от условий водного питания и биохимического режима в разное время года: весной подержание водорастворимых солей на 50-75% выше, чем осенью, что объясняется поглощением солей растениями в период вегетации.

Сорбционные процессы играют важнейшую роль в метаморфпзацип состава загрязненных вод, способствуя их самоочищению. Влияние сорбционкых процессов па миг- ' рацию загрязняющих веществ в подземных водах оценивается с помощью кооффициента распределения У' , на определение которого г, различных породах были направлены лабораторные эксперименты (по статической и динамической схемам).

Учитывая, что фильтрация загрязняющих веществ идет через намывные и насыпные пески и песчаио-глшистне отложения ледникового генезиса л лабораторных условиях изучались сорбцпснные характеристики этих пород. Моренные суглинка и глинистые насыпные пески имеют достаточно высокие сорбционные способности

фосфатов - 0,001-0,0025, £ ",,аЛ-МШ = 0,0028-0,0034), флгавиогляциалыше пески плохо 'эрбирунгг загрязняющие компоненты ^ф^ = 1,1;*^ тап.мыл *0>ы)>

>■■ и-л намывных грунтов в раствор переходят водорастворимые комплексы фосфатов и уТ^нлов/ Из загрязняющих компонентог лучшими сорбциошшми способностями обла-

талловые мыла, фосфаты и оулгфаты хорошо сортируются только на глинистых гру!ЛУХ, фторицы. вне зависимоглл от гранулометрического состава порода практически не сорбируются.

При фильтрации загрязненных вод через отложения естественного и нарушенного залегания происходят ионообменные процессы по следующей схеме:

глаутсонитовая супесь сточныо воды

• " г^юля

и, г и-й.) ССл+ а (Со.** Л/')

глаукониговая с; мь сточные а оды

эфеля

. в результате чего происходив снижение концентраций ионов «1/й? , X за счёт повышения содержаний ¡сальция.

Б лабораторных условиях з динамике определялись характеристики ионного обмена: емкость поглощения и состав обменных катионов. Высокой емкостью поглощения обладают глаукочитовые супеси (17-33 мг-экв/1С0 г породы); насыпные пески и иорешие суглинки имеют шикую 'емкость поглощения (5-8 мг-экв/100г породы); что указывает на низкую интенсивность протекания в них ионообменных процессов.

За 8.-леТ1Шй период наблюдения за характером и интенсивностью выветривания ■¡"пхногсччых отложений, в них происходит более чем двухкратное снижение общей обменной емкости, соответственно, снижение интенсивности катиоипого обмена.

Важнейшую роль в метаяорфиэацни состава загрязненьых вод играют процессы сульфатредукцш: и нитрификации. .

Процессы сульфатредукции изучались на примере участка илохранилище - дамба- оз,Круглое, где при фильтрации сточных вод ш/ох^шилища через дамбу происходило снижение рН с 7,8 до 7,2, Вк- с 0,18 до 0,10е> , на 1,4 мг-зкб/л упало содержание сульфатов в водах. В водных вытяжках из кварцево-гваукокитових пес-коб,- слагакцих дамбу'микробиологическими сланцами были выделены сульфатредуци-р\:ощие бактерии ) ио жкзнедеягельчость которых бда-

• гспринтно ялияет присутствие реликтовой органики в глаукокитових породах и органические соединений сточных вод.

В результате сул*4атридукции происходит ¿¡¡^¿^Д т>ЛА£&з * Аг ^

в подзо*:ные ьодч попадают углекислый газ, вследствие чего увеличивается агрессивность подъемных'вод по отпоиению к соединениям кальция. В результате катцонного обмена и сульфатредукции в уже пересыщенный карбона-™ кальция раствор., посгу-_пат дополнительные иона Н^Ъ и Сй~, , что приводит к выпадению карбоната • кальция по;ил.-м1Шх вод.

Повсеместно на у/метках хвостового хозяйства происходят процессы нитрификации, заключающиеся в снижении содержаний ммо.шйг.ого азота и повышении ' концентраций нитрит- и нитрат-ионов. Сточные воды содержат до 25 мг'л

.попадающего в раствор при пррмычкэ фосруды, содержащей до 15/» железосодержащих минералов. После сброса сточных вод, они обогатится кислородом и происходит окисление железа до fis V которое Либо гидролш^ется - последующим осаждением лимонита: ' л />е(ОЮл fe •+л/>'с.С£*-ЧО (лимонит), либо вступает в реакцию с органическими веществами, образуя устойчивые коллоидные соединения. • ....

Рассмотрев процессы метаморфизации состава природных вод в районе EMJ можно сделать следующие выводы: окислительно-восстановительные процессы, процессы осаждения препятствуют миграция кальцкя, фтора, железа, сорбциогние процессы снижают скорости миграции органических соединений, фосфатов вслед-/ ствие биохимических процессов происходит редукция сульфатов; в результате процессов деструкции .. растворения техногенных огложений происходит формирование гидрог^охимнческлх ореолов загрязнения в районах отвалов и хвостового хозяйства. '

В пятой главе рассматривается формирование, техногендах ореолов и потоков в районе Е№5, даются рекомендации по снижению негативного воздействия горного предприятия на природную среду. . • (

Формирование агиохикичес^их о;>ео,кои загрязнения вызвано газо-пылевыми выбросами в приаемние слои атмосферы обогатителъиыми фабриками и ПгСОФ сернистого ангидрита.. ||осфорьой пыли, фпристоио водорода, а также переносом песка й пмли ч территории хвостового хозяйства. Показателем атмосферного • загрязнения явптсгся аэрозоли, к.. .орые фиксируются в атмосферных осадках (дожде и снеге). Результаты содержания растворенных компонентов и ..¡зрлет-воримой пыли пересчиткпллнсь на количество вещества, поступающего sa 3ivi-iml период ira оn»2f гектар тщжюстн земли по формулзм:

/W о - '

где hip - количество иервстперимой минеральной взвеси,накопившей-

ся в пкдамч покрш.«? за :v.j«:\jiS т\мар, кг/га; 'лш»- вес залы отфильтрованной в дошюЛ пробе,г; ¿ami- п.тчяйдь отбора пробы, см3; - коли"ест»-о легклртстйор>";/дго компонедта,накопившегося за зиму в енеаюм 1101'.;»!«, кг/га; - 3jh?.<: вода з ен"лшм покрове,мм; £ - койце-ктрация лв) «offiCTiMipS'toro ктгмш:а в талой > до, кг/л.

Осты'ь. ъ шжмеитарт, акасшажими ередюв влияние на человеческий орган»;».;, явя-.чкгп фосфзтк, которых за оимие? время в снежном покрове на- 17 -

кагашвается 62 кг/га, фториды - 16 кг/га, сульфаты - 210 кг/га, кальций <140 кг/га. Так как ЕМФ находится в промышленном районе, накопление в снеге загрязняющих компонентов обусловлено не только деятельностью ПО "Фосфаты".

По составу, вблизи от источников загрязнения формируются атмосферные воды хлэридно-гидрокарбонатно-сульфатного состава с минерализацией и концентрациями основных загрязнителей в 5-10 раз превышающими фоновые, а также повышенными концентрациями цинка (до 300 мкг/л), свинца (до 10 мкг/л), мышьяка (до 30 'мсг/л). Увеличение ."чачеиий рК тальк вод до 8,5-9 связано с растворением карбонатной минеральной пыли.

Протяженность атчохимических ореолов загрязнения в районах обогатительных фабрик и Ш;01> составляет 1,5-3 км.

Загрязненные талые воды являются одним из главных факторов загрязнения грунтовых вод. За период половодья в зону аэрации поступает загрязнений:

Мз ~ (-Щ^о* * Л/щО

где М - масса каждого специфического компонента в тоннах от отдельно вэя-тох«: источника загрязнения; л - коэффициент стока тальк вод ( <£ = 0,85).

С учетом техногенного нарушения гидрогеологического разреза коэффициент стока снижается на 30-40%. В этой связи в зону аэрации в районе Натын-ского водосбора г.оступит''более 100 т (520 кг/га) загрязняющих веществ с талыми вод:-.1!и.

На территории Натннского водосбора формирование гидрогеохимических ореолов загрязнения связано с утечками сточных вод с территории хвостового хозяйства и шламопакопителя ПК0Ф, инфильтрацией атмосферных вод через техногенные отложения (отходы обогащения, глаукокитовые пески, фосфогипсы).

Для оценки контрастности техногенных гидрогеохимнческих ореолов и потоков по ряду загряэ(1япщих компонентов применялись когффициенты контрастности загрязнения, рассчитанные относительно значений предельно-допустиг-ых концентраций ПДК (показателя относительного загрязнения нриродньк вод) ( Л« ) и фоновых концентраций ( ), загрязняющих компонентов:

' X™ ' * ¿¿г

где С - концентрация компонента А в зш ряаненкых водах (мг/л,мг-окв/л); ПДК'^ - предельно-допустимая концентрация компонента А (кг/д,нг-экв/л); Сл,,м _ фшовая концентрация компонента А (чг/л,мг-экб/д).

• Гидрогеохимические ореолы и потоки, их состав и контрастности по различным загрязнителям показаны на рис.2. Оценка степени зо'-рлзнешм подземных и поверхностных йод производилась по суммарному коэффициенту контраст- 18 -

Э55НЭЗО

Рис.2. Состав гидрогео;симических и литохимпческих ореолов и потоков загрязнения,формирующихся на территории Натьшского водосбора: 1-4 - ги/.ро-геохимические овеолы (а) и потики (б) загрязнения с коэффициентами загрязнения 1 -~К3 200, 2 - 50 Кл 30, 3 - 30 К3Ю, 4 - Кэ 10,5 -

литохнмические ореолы (а) и потоки загрязнения, 6 - контрастности литохимпческих (а) и гидрогеохимических ореолов и потоков загрязнения по компонентам, где 0 - талловые мыла, 11 - нефтепродукт^

ности загрязнения вод (К3): л л

I/ - 2

■В рассматриваемом районе происходит формирование техногенных ореолов и потс.ов по фосфатам, фторидам, сульфатам, хлоридам, органическим соединениям (солям жирных и смоляных кислот, нефтепродуктам), тшерализации.

Техногенные гидрогеохикические ореолы и потоки разделя;отся по степени контрастности на:

- сильиоконтрастю - при Кк > 10

- контрастные - при 3 < л* < 10 ; . ' -

- слабоконтрастные - при 1 < < 3 ;

На территории хвостового хозяйства формируются гидрогеохимические ореолы загрязнения слабоконтрастные по фосфа 1М, сульфатам, фторидам,контрастные по нефтепродуктам. Ведущим компонентом загрязнения являются соли смоляных и жирных кислот ( Ад' = 25-195). Вследствие происходящих в грунтовых водах процессов оамоочдаения протяженность ореолов 60-100 м, зона наиболее конт-

рнотаого и многокомпонентного загрязнения 30-40 м. Скорость продвижения ц.рлпа загрязнения, рассчитанная для солей жирных и смоляных кипот колеблется в пределах 3,6-5,5 м/год.

П районе иыамоаака' и еля ПКМ формируется наиболее контрастный для территории На'шчского водосбора гзхногеиный гидрогеохимический ореол_по фосфа-гам,фторидам,сульфатам,хлоридам,органическим соединение'И (К3 = 530). Протяженность ореола 1100—1500 м. Па площади его распространения находятся д.Ос-та:аеио, -ли'ели которой водос«абжаются из грунтоаых вод. Скорость распространения фронта загрязнения 4,7-6,0 м/год. На территориях сельскохозяйственного освоения нарушенных земель вследствие выноса фосфатов и фторидов из ИШ происходит образование елабокоиярастного ореола загрязнения по фосфатам и фторидам. Слабокш1трасиц,.«з потоки загрязнения по этим компонентам формируются в Kiipi.epr.ix выемках в связи с вымовом атих соединений из попадающих в зону гтн-ргечеза пород фосфоритовой' серии.

За пределы ландшафт загрязните выносится р.Иатынкой, притоком р.Москву. Формирование гидрогеохимического потока по реке связано с выносом ат-иосфернымл осадками соединений фосфатов, фторпдон, сульфатов ис фосфогипсов засклаглрованаас в истоке, дальнейшее загрязнение реки наблюдается при впадении притока о территории ШС0Ф и в местах разгрузки срочных вод с уча' "на хвостового хозяйства.

Образование литохимических ореолов загрязнения на рассматриваемой тер-р|.ч:рив связано с накоплением на поверхности ландшафта техногенных отложений ; с;о,.о отличающихся по своему составу от почвешш- покровных отжнегний естест-иышых ландшафтов в районах рекультивированных территорий и хвостового хозяйства.

Для ог.рецеленшт стененн инородности техногенных пород дли ландшафта На-шнекого водосбора определились коэффициенты контрастности техногенных лито-химн»еских оболов Кк ^

гдп <• - ченценл^ация компонента А в техногенных отложениях (г/кг,%);

С*.«* - фоповие содержании «омпонен*"'

Площадь литохичкческих ореолов эагризпонпн на территориях сельскохозяйственного освоения составляет 450 га. Состоя и контрастность литохимичес-к>г; показаны на'рис.2.

Первоначальная ..¡(»яюсть литохшичеокогч) ореола 0,3-0,4 м. За 8-летний перло;; наб.пидсч-.ь.' происходит перцае^ре/юлешк* ороола по мовдостп, кого1юе уанлччигаот.':»! н 2-2,5 раз11., при сеттютствукя^ы*снихсипп контрастности. .

Площадь техногенного янтохимнчг-ского срооча г,а участке хвостового хо-

зяйства составляет 410 га при мощности 0,5-25 м.

Рассматриваемые лптохимические г.роолы загрсэнелия контрастны по фосфатам, фторидам, сульфатам, карбонатам, кальцию, железу. Техногенные лптохчмп-ческие ореолы являются одной из пришли формирования в подземных водах гидрогеохимических ореолов загрязнения.

В результате ветровой и водной эрозии происходит ншюс загрязняющих компонентов за пределы участков складирования техногенных отложений и формирование переотложенных литохимических орюодов загряэнения,площадью более 600 га. С 1 га площади хвостового хозяйства водными пото-ч-згИ вшюсикя до ЬО т/год загрязняющих веществ.

Временными потоками и подземными водами пооисходит вынос нодорастворн-мых солей и взвешенных частиц в р.Натьшку, где в русловых отложениях формируется литохимический поток загрязнения. Мощность донных отложений неносю-янна - во время наводка они размываются и выносятся в виде взвесг. Доны,« отложения представлена несчаными,п;лиепатыми,глинистыми фракциями, в вещественном состав? которых содержится фосфорит, глауконит, кварц и др. Значительная часть мингоальиого состава донных отложений образуется химическим путем, за счет осаждения кас --'онатя и фторида кальция.

В пятой главе расс ориваются геохимичесчие циклы вещес'п техногенного происхождения: фосфатов, фторидов, сульфитов, хлоридов, кальция, железа, органических соединений.

Основными источниками фосфатного I. фторидного загрязнении природных вод явлпчгд'я фосфатсодермгаш; горные породы природного и техногенного происмп.,м1тя, подвергающиеся углекислотному оыпетпиоаюао в зоне гиперген^'зо (фосфорит, шотуконмтовые породы," ^сфогипсы), сточные води обогатите яыдлу фабрик и 1Ж0Ф. Фосфэги и фториды мигрируют в истикнорастворииой форме ( ^ ,

в виде коллоидов {¿вЩ,' СаЩ\ и виде

мпуачи"оского вявикевиого материала. Фосфаты выводятся из природных вод осаждаясь на сорйшадшоя барьер и вследствие их поглощения растениями, фт.>-риды, кроме того, пшаддаг в осадок, образуя труднорастноримые соединения с калы'.нем.

Сульфатна и хлориды нтшдоют в природные поды со стоындмп модами

предцриь.ги.ч. В районах сольскокозяйстлсчшого освоения сулм}>ат)юе загрязнение

сиякано с щлцосеами окпечешш пирита, плодящего е состав гла^, онитопых су-

1Ю«?«>й;сулы)1агн и хлор'Ч.'.и обладают высокими ^играшишны-ш способностям.!, ос-

¡тчч.р й™ мнпшии - готюиюрп'аао' -мая, подчиненное значение дня оульфа-

/•' ?/> "/v 4/) " *'■! *

топ ту«I-г УЛ'1 радня в мдо ииллид.ил •.•дпнений тчт • 1,« »у ••>.

Су.ч».-,'и ш ред.ггудас»! йтертми. Лошксние коиц • .»'й хлоридов с-1«>'«шк<

только с процессами разбавления.

Пятая глава заканчивается рекомендациями по защите природных вод от техногенного воздействия ПО "Фосфаты". '

В заключении сформулированы осповные результаты работы:

1. Исследована роль палеогеохимических процессов в понимании современной геохимической обстановки.

2. Дан анализ формирования техногенных ландшафтов б условиях карьерной добычи и переработки фосфоритов.

3. Оценена роль физико-химических процессов в формироЕаиии состава и самоочищения природных вод.

4. Произведена типизация техногенных ореолов и 1.отоков загрязнения природных вод по генезису, составу и контрастности.

5. Разработана методика опытных работ и проведены лабораторные и полевые эксперименты для выявления воздействия техногенных отложений на природные воды.

6., Изучены циклы перемещеши веществ техногенного происхождения в районах

воздействия горно-химических предприятий. 7. Разработаны практические мероприятия по снижению техногенного воздействия ПО "Фосфаты" на природную среду.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Методика исследования водного баланса отвала для целей рекультивации. - В кн.: Горно-физические пооцессы охраны природной среды. Л., изд.ЛГИ, 1986, С.95-99.

2. Рацио! льное использование и охрана водных ресурсов при добыче и переработке полезных ископаемых. Л., изд.ЛГИ, 1987, 89 с (в соавторстве с Г.Г.Мирзаевым, А.С.Завьяловым). •

3. Повышение эффективности рекультивации нарушенных земель путем создании оптимального водного режима в почвах и грунтах. - В кн.: Рациональное использование недр и охрана окружающей среды. ]•., изд.ЛГИ, 1988,С. 101-105.

4. Защита подземных вод от загрязнения в зоне техноге ¡ого воздействия горно-химического завода.- В кн.: Рациональное использование недр и ох' чш окружающей среды. Л., изд.ЛГИ, 1990, С.109-113.

5. Трансформация состава природных вод в зоне техногенного влияния горно-х'икяческсго завода. С кн.: Формирование ресурсов и состава поцземных вод. Записки ЛГИ,1991, т.129, С.100-107.

6. Источники загрязнения природных вод в зоне техногенного воздействия предприятий по добыче и переработке горно-химического сырья,- В кн.: Ранионааьное использование недр и охрана окружающей среды.Л.,изд.ЛГИ, 199?..

7. Способ {хжультигации при открытой разработке месторождений потез-ных ископаемых. Д.о.1507230, Б.И., 1989, 8° 34. (В соавторстве с Г.Г.Мирзаевым, Л.Ф.Борознсцом).